TaC Coating คืออะไร?

ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว วัสดุที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ความทนทาน และประสิทธิผลถือเป็นสิ่งสำคัญ นวัตกรรมดังกล่าวประการหนึ่งก็คือ การเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) ซึ่งเป็นชั้นป้องกันที่ล้ำสมัยที่ใช้กับส่วนประกอบกราไฟต์ บล็อกนี้จะเจาะลึกถึงคำจำกัดความ ข้อได้เปรียบทางเทคนิค และการประยุกต์ใช้ในการเปลี่ยนแปลงของการเคลือบ TaC ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

Ⅰ. การเคลือบ TaC คืออะไร?

การเคลือบ TaC เป็นชั้นเซรามิกประสิทธิภาพสูงที่ประกอบด้วยคาร์ไบด์แทนทาลัม (สารประกอบของแทนทาลัมและคาร์บอน) ที่เคลือบบนพื้นผิวของกราไฟต์ การเคลือบนี้มักใช้เทคนิค Chemical Vapor Deposition (CVD) หรือ Physical Vapor Deposition (PVD) เพื่อสร้างเกราะป้องกันที่มีความหนาแน่นและบริสุทธิ์เป็นพิเศษซึ่งช่วยปกป้องกราไฟต์จากสภาวะที่รุนแรง

คุณสมบัติหลักของการเคลือบ TaC

เสถียรภาพต่ออุณหภูมิสูง:ทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงเกิน 2,200°C เหนือกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมเช่น ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ซึ่งจะเสื่อมสภาพเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 1,600°C

ทนทานต่อสารเคมี:ทนทานต่อการกัดกร่อนจากไฮโดรเจน (H₂) แอมโมเนีย (NH₃) ไอซิลิกอน และโลหะหลอมเหลว ซึ่งมีความสำคัญต่อสภาพแวดล้อมการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์

ความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ:ระดับสิ่งเจือปนต่ำกว่า 5 ppm ลดความเสี่ยงจากการปนเปื้อนในกระบวนการเจริญเติบโตของผลึก

ความทนทานต่อความร้อนและกลไก:การยึดเกาะที่แข็งแรงกับกราไฟท์ การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ (6.3×10⁻⁶/K) และความแข็ง (~2000 HK) รับประกันอายุการใช้งานยาวนานภายใต้การเปลี่ยนแปลงความร้อน

Ⅱ. การเคลือบ TaC ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์: การใช้งานหลัก

ส่วนประกอบกราไฟต์เคลือบ TaC เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ขั้นสูง โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) และแกเลียมไนไตรด์ (GaN) ด้านล่างนี้คือกรณีการใช้งานที่สำคัญ:

1. การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยว SiC

เวเฟอร์ SiC มีความสำคัญต่อระบบอิเล็กทรอนิกส์กำลังและยานยนต์ไฟฟ้า เบ้าหลอมและตัวรับกราไฟต์เคลือบ TaC ใช้ในระบบ Physical Vapor Transport (PVT) และระบบ CVD อุณหภูมิสูง (HT-CVD) เพื่อ:

● ปราบปรามการปนเปื้อน:ปริมาณสิ่งเจือปนที่ต่ำของ TaC (เช่น โบรอน <0.01 ppm เทียบกับ 1 ppm ในกราไฟท์) ช่วยลดข้อบกพร่องในผลึก SiC โดยปรับปรุงความต้านทานของเวเฟอร์ (4.5 โอห์ม-ซม. เทียบกับ 0.1 โอห์ม-ซม. สำหรับกราไฟท์ที่ไม่ได้เคลือบ)

● ปรับปรุงการจัดการความร้อน:การแผ่รังสีความร้อนที่สม่ำเสมอ (0.3 ที่ 1000°C) รับประกันการกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอ ช่วยเพิ่มคุณภาพของผลึกให้เหมาะสมที่สุด

2. การเจริญเติบโตของเอพิแทกเซียล (GaN/SiC)

ในเครื่องปฏิกรณ์ Metal-Organic CVD (MOCVD) ส่วนประกอบที่เคลือบ TaC เช่น ตัวพาเวเฟอร์และหัวฉีด:

ป้องกันปฏิกิริยาของก๊าซ:ทนทานต่อการกัดกร่อนจากแอมโมเนียและไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 1,400°C ช่วยรักษาความสมบูรณ์ของเครื่องปฏิกรณ์

เพิ่มผลผลิต:การเคลือบ CVD TaC ช่วยลดการหลุดของอนุภาคจากกราไฟต์ ทำให้มีข้อบกพร่องในชั้นเอพิแทกเซียลน้อยที่สุด ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ LED ประสิทธิภาพสูงและอุปกรณ์ RF

3. การใช้งานเซมิคอนดักเตอร์อื่น ๆ

เครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูง:ตัวรับและเครื่องทำความร้อนในการผลิต GaN ได้รับประโยชน์จากเสถียรภาพของ TaC ในสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยไฮโดรเจน

การจัดการเวเฟอร์:ส่วนประกอบเคลือบ เช่น แหวนและฝาปิด ช่วยลดการปนเปื้อนของโลหะในระหว่างการถ่ายโอนเวเฟอร์

Ⅲ. เหตุใดการเคลือบ TaC จึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าทางเลือกอื่นๆ?

การเปรียบเทียบกับวัสดุทั่วไปเน้นย้ำถึงความเหนือกว่าของ TaC:

ข้อมูลที่มาจากการเปรียบเทียบอุตสาหกรรม

IV. เหตุใดจึงควรเลือก VET?

หลังจากลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสัตวแพทย์ชิ้นส่วนเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์ (TaC) เช่นแหวนนำทางกราไฟท์เคลือบ TaC, แผ่นเคลือบสาร CVD TaC, ซัซเซ็ปเตอร์เคลือบ TaC สำหรับอุปกรณ์เอพิแทกซีวัสดุกราไฟท์ที่มีรูพรุนเคลือบแทนทาลัมคาร์ไบด์และตัวรับเวเฟอร์เคลือบ TaCได้รับความนิยมอย่างมากในตลาดยุโรปและอเมริกา VET หวังเป็นอย่างยิ่งที่จะเป็นพันธมิตรระยะยาวของคุณ