پوشش TaC چیست؟

در صنعت نیمه‌هادی که به سرعت در حال تحول است، موادی که عملکرد، دوام و کارایی را افزایش می‌دهند، بسیار مهم هستند. یکی از این نوآوری‌ها، پوشش کاربید تانتالوم (TaC) است، یک لایه محافظ پیشرفته که روی اجزای گرافیتی اعمال می‌شود. این وبلاگ به بررسی تعریف پوشش TaC، مزایای فنی و کاربردهای متحول‌کننده آن در تولید نیمه‌هادی می‌پردازد.

Ⅰ پوشش TaC چیست؟

پوشش TaC یک لایه سرامیکی با کارایی بالا است که از کاربید تانتالوم (ترکیبی از تانتالوم و کربن) تشکیل شده و روی سطوح گرافیتی رسوب داده می‌شود. این پوشش معمولاً با استفاده از تکنیک‌های رسوب بخار شیمیایی (CVD) یا رسوب بخار فیزیکی (PVD) اعمال می‌شود و یک مانع متراکم و فوق خالص ایجاد می‌کند که از گرافیت در برابر شرایط سخت محافظت می‌کند.

خواص کلیدی پوشش TaC

●پایداری در دمای بالا: در برابر دماهای بیش از ۲۲۰۰ درجه سانتیگراد مقاومت می‌کند و از مواد سنتی مانند کاربید سیلیکون (SiC) که در دمای بالاتر از ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد تخریب می‌شوند، عملکرد بهتری دارد.

●مقاومت شیمیاییمقاومت در برابر خوردگی ناشی از هیدروژن (H₂)، آمونیاک (NH₃)، بخارات سیلیکون و فلزات مذاب، که برای محیط‌های پردازش نیمه‌هادی بسیار مهم هستند.

●خلوص فوق العاده بالامیزان ناخالصی کمتر از ۵ ppm، که خطرات آلودگی را در فرآیندهای رشد کریستال به حداقل می‌رساند.

●دوام حرارتی و مکانیکیچسبندگی قوی به گرافیت، انبساط حرارتی کم (6.3×10⁻6/K) و سختی (~2000 HK) طول عمر تحت چرخه‌های حرارتی را تضمین می‌کند.

Ⅱ. پوشش TaC در تولید نیمه‌هادی: کاربردهای کلیدی

اجزای گرافیتی روکش‌شده با TaC در ساخت نیمه‌هادی‌های پیشرفته، به‌ویژه برای دستگاه‌های کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیوم (GaN)، ضروری هستند. در زیر موارد استفاده حیاتی آنها آمده است:

1. رشد تک بلور SiC

ویفرهای SiC برای الکترونیک قدرت و وسایل نقلیه الکتریکی حیاتی هستند. بوته‌ها و سوسپتورهای گرافیتی روکش‌دار با TaC در سیستم‌های انتقال بخار فیزیکی (PVT) و CVD دمای بالا (HT-CVD) برای موارد زیر استفاده می‌شوند:

● جلوگیری از آلودگیمحتوای ناخالصی کم TaC (به عنوان مثال، بور کمتر از 0.01 ppm در مقابل 1 ppm در گرافیت) نقص در بلورهای SiC را کاهش می‌دهد و مقاومت ویفر را بهبود می‌بخشد (4.5 اهم-سانتی‌متر در مقابل 0.1 اهم-سانتی‌متر برای گرافیت بدون پوشش).

● بهبود مدیریت حرارتیضریب انتشار یکنواخت (0.3 در دمای 1000 درجه سانتیگراد) توزیع یکنواخت گرما را تضمین می‌کند و کیفیت کریستال را بهینه می‌سازد.

۲. رشد اپیتاکسیال (GaN/SiC)

در راکتورهای CVD فلزی-آلی (MOCVD)، اجزای پوشش داده شده با TaC مانند حامل‌های ویفر و انژکتورها:

●جلوگیری از واکنش‌های گازیدر دمای ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد در برابر خوردگی توسط آمونیاک و هیدروژن مقاوم است و یکپارچگی راکتور را حفظ می‌کند.

●بهبود عملکردبا کاهش ریزش ذرات از گرافیت، پوشش CVD TaC نقص‌های موجود در لایه‌های اپیتاکسیال را به حداقل می‌رساند، که برای LEDهای با کارایی بالا و دستگاه‌های RF بسیار مهم است.

۳. سایر کاربردهای نیمه‌هادی

●راکتورهای دما بالاگیرنده‌ها و گرم‌کننده‌ها در تولید GaN از پایداری TaC در محیط‌های غنی از هیدروژن بهره می‌برند.

●جابجایی ویفراجزای پوشش داده شده مانند حلقه‌ها و درب‌ها، آلودگی فلزی را در حین انتقال ویفر کاهش می‌دهند.

Ⅲ. چرا پوشش TaC از جایگزین‌ها بهتر عمل می‌کند؟

مقایسه‌ای با مواد مرسوم، برتری TaC را برجسته می‌کند:

داده‌های حاصل از مقایسه صنایع

چهارم. چرا VET را انتخاب کنیم؟

پس از سرمایه‌گذاری مداوم در تحقیق و توسعه فناوری،دامپزشکیقطعات روکش شده با کاربید تانتالیوم (TaC)، مانندحلقه راهنمای گرافیتی روکش شده با TaC, سوسپکتور صفحه‌ای روکش‌دار CVD TaC، سوسپتور روکش‌دار TaC برای تجهیزات اپیتاکسی،مواد گرافیت متخلخل با روکش کاربید تانتالوموسوسپکتور ویفری با پوشش TaC، در بازارهای اروپا و آمریکا بسیار محبوب هستند. VET صمیمانه مشتاقانه منتظر است تا شریک طولانی مدت شما شود.