Vodič za odabir lončića s TaC premazom od grafita

U opremi za rast kristala na visokim temperaturama i epitaksiju/taloženje, grafitni lončić istovremeno igra tri uloge: toplinsku granicu, reakcijsko sučelje i potencijalni izvor kontaminacije. / barijera od kontaminacije. ZatoGrafitni lončići obloženi TaC-ompostaju sve češći - TaC sloj nudi mogućnost rada na višim temperaturama, jaču otpornost na koroziju, i bolje suzbijanje migracije nečistoća, zadržavajući prednosti grafita i ublažavajući njegove slabosti.

1) Koje probleme TaC premaz može riješiti?

A. Otpornost na koroziju
Uzimajući rast SiC-a i srodne procese epitaksije kao primjer, vrste koje sadrže silicij na visokoj temperaturi - zajedno s vodikom i potencijalno halogenim kemijskim sastavom - mogu dovesti do kontinuirane korozije i degradacije performansi grafitnih komponenti. Izvješća iz industrije također napominju da se u korozivnim atmosferama bogatim silicijem iznad 2000 °C, grafitni lonci mogu ozbiljno degradirati nakon samo nekoliko ciklusa, dok premazi poput TaC-a mogu značajno poboljšati trajnost.

B. Smanjena migracija čestica i ugljika
Nakon što čestice grafita ili migracija ugljika uđu u površinu rasta ili zonu taloženja, mogu se izravno pojaviti kao defekti, inkluzije, veća gustoća dislokacija, pa čak i izazvati nepovratnu kontaminaciju komore. Kao barijerni sloj, cilj TaC-a je učiniti toplinsku stabilnost i inertnost površine kontroliranijom. Tekuće studije također izvješćuju o TaC premazima koji pomažu u suzbijanju sublimacije/strukturne degradacije grafita i poboljšanju toplinske stabilnosti u okruženjima rasta kristala. 2

C. Širi prozor procesa
Mnogi ljudi tretiraju lončiće kao potrošni materijal, ali u praksi oni djeluju kao"generatori rubnih uvjeta"..."Kada površina lončića ostane stabilna, toplinsko polje i reakcije plinske faze postaju ponovljivije. Kada je prianjanje premaza nedovoljno - što dovodi do mikropukotina ili lokaliziranog prodiranja - često tu počinje pomicanje procesa. Namjenska istraživanja o čvrstoći međupovršinske veze premaza i grafita već su raspravljala o njoj kao ključnoj varijabli koja utječe na performanse rasta monokristala.

2) Gdje je najprikladnije?

• Ultra visoke temperature, vrlo korozivne atmosfere

• Koraci rasta/taloženja izuzetno osjetljivi na čestice i metalne nečistoće

• Proizvodne linije velikog obima koje zahtijevaju dulji vijek trajanja i veću konzistenciju

3) Kako odabrati lončić od grafita s TaC premazom

TaC premaz nije jedinstven procesni postupak. Koristeći CVD kao primjer, literatura je pružila relativno sustavnu raspravu o CVD taloženju i karakterizaciji performansi TaC/SiC na grafitnim podlogama.

Različiti putevi vode do različitih ishoda:

• Gustoća i propusnost:Što je premaz gušći, to bolje blokira sporu koroziju uzrokovanu prodiranjem plinova/para.

• Debljina i naprezanje:S povećanjem debljine raste i toplinsko naprezanje i rizik od pucanja, što zahtijeva bolju kontrolu procesa.

• Popravljivost i konzistentnost:Masovna proizvodnja ovisi o konzistentnosti od serije do serije i o tome može li se pouzdano obaviti ponovna obrada/ponovno premazivanje.

4) Ključni kriteriji ulazne inspekcije

• Izgled i stanje površine:rupice od sitne igle, udubljivanje, tekstura "ljuske/riblje ljuske", lokalizirana promjena boje/sivljenje

• Debljina i ujednačenost:Rubovi, kutovi i dno su područja koja su najvjerojatnije tanka

• Čvrstoća veze / otpornost na toplinski udar:moraju se definirati jasne metode ispitivanja i kriteriji za odbacivanje/otpisivanje

• Mikropukotine i poroznost:(navedeno zajedno s gore navedenim u praksi)

• Kontrola kontaminacije:metalne nečistoće, ostaci halogena i razina čistoće čestica trebaju biti sljedivi