TaC-belagte halvmånedeler for LPE

Produktoversikt

Tantalkarbid (TaC)-belagte halvmånedeler er en nøkkelkomponent designet for silisiumkarbid (SiC) epitaksielt utstyr, slik som LPE-utstyr, for å beskytte reaksjonskamre og forbedre prosessstabiliteten i korrosive miljøer med høy temperatur. Sammenlignet med tradisjonelle silisiumkarbidbelegg (SiC) har tantalkarbidbelegg blitt kjerneoppgraderingsløsningen for en ny generasjon av halvlederepitaksialt utstyr på grunn av deres utmerkede motstand mot høye temperaturer, kjemisk treghet og termisk stabilitet.

Søknadsscenario og verdi

Tantalkarbidbelagte halvmånedeler brukes hovedsakelig i følgende nøkkelscenarier:

SiC epitaksialt vekstutstyr: i LPE (flytende fase epitaksial), CVD (kjemisk dampavsetning) og andre prosesser, som en beskyttende komponent i reaksjonskammeret, for å sikre høy temperatur ensartethet og prosesskonsistens.

Tredje generasjons halvlederproduksjon: egnet for produksjon av epitaksiale halvlederlag med bred båndgap som silisiumkarbid (SiC) og galliumnitrid (GaN), for å møte behovene til høykvalitets epitaksialark for elektriske kjøretøy, 5G-kommunikasjon og romfartsenheter.

Sammenligning med tradisjonelt silisiumkarbidbelegg

Teknologirealisering og prosessinnovasjon

Tantalkarbidbelegget fremstilles ved den første kjemiske dampavsetning (CVD) eller fysisk dampavsetning (PVD), som sikrer et tett belegg uten defekter og en jevn og kontrollerbar tykkelse (typisk 50 μm). For de spesielle behovene til halvlederutstyr kan gradient-dopingteknologi også brukes for å optimalisere adhesjonen mellom belegg og underlag, og ytterligere forbedre den termiske utmattelsesmotstanden.

Kjernefordelene med tantalkarbidbelegg

Utmerket stabilitet ved ekstreme temperaturer:

Tantalkarbid (TaC) har et smeltepunkt på opptil 3880°C (mye høyere enn silisiumkarbids 2700°C) og opprettholder strukturell integritet ved temperaturer over 1800°C. Denne egenskapen gjør den utmerket i prosesser med ultrahøy temperatur for SiC epitaksial vekst (som MOCVD, LPE), og unngår beleggsvikt på grunn av termisk stress eller faseovergang.

Utmerket kjemisk treghet:

I prosessen med SiC-epitaksi er det ofte aktive gasser som inneholder silisium (Si), hydrogen (H2) og halogen (Cl) i reaksjonskammeret. Korrosjonsmotstanden til tantalkarbidbelegget mot slike gasser er betydelig bedre enn for silisiumkarbid, som effektivt kan redusere sidereaksjonen mellom belegget og reaksjonsgassen, og dermed redusere risikoen for partikkelforurensning og forbedre kvaliteten på det epitaksiale laget.

Tilpasning av lav termisk ekspansjonskoeffisient:

Den termiske ekspansjonskoeffisienten til tantalkarbid (~6.3×10⁻⁶/K) er nær den for grafittsubstrat (~4.2×10⁻⁶/K), noe som kan redusere grensesnittspenningen forårsaket av termisk syklus, unngå sprekkdannelse eller avskalling av belegget og forlenge levetiden til belegget.

Reduser vedlikeholdskostnadene og øk produktiviteten:

Tradisjonelle SIC-belegg er enkle å oksidere eller reagere med prosessgasser ved høye temperaturer, noe som krever hyppig nedetid for vedlikehold. Holdbarheten til tantalkarbidbelegget kan forlenge vedlikeholdssyklusen betydelig, redusere utstyrets nedetid og redusere de totale kostnadene med mer enn 30 %.