Avantages du revêtement TAC en croissance unique SIC

Actuellement, le carbure de silicium domine la troisième génération de semi-conducteurs. Dans la structure des coûts des appareils en carbure de silicium, les substrats représentent 47% et l'épitaxie contribue à 23%. Ensemble, ces deux composants représentent environ 70% du coût de fabrication global, ce qui les rend cruciaux dans la chaîne de production de l'appareil en carbure de silicium. Par conséquent, l'amélioration du taux de rendement des monocristaux en carbure de silicium - et réduisant ainsi le coût des substrats - est devenu l'un des défis les plus critiques de la production de dispositifs SIC.

Pour préparer une qualité de haute qualité et à haut rendementsubstrats en carbure de silicium, il est nécessaire de meilleurs matériaux de champ thermique pour contrôler avec précision les températures de production. Le kit Crucible Thermal Field Crucible actuellement utilisé principalement consiste en une structure de graphite de haute pureté, qui est utilisée pour chauffer le carbone fondu et les poudres de silicium tout en maintenant la température. Bien que les matériaux en graphite présentent une résistance et un module spécifiques élevés, une excellente résistance aux chocs thermiques et une bonne résistance à la corrosion, ils ont également des inconvénients notables: ils sont sujets à l'oxydation dans des environnements d'oxygène à haute température, ne peuvent pas bien résister à l'ammoniac et ont une mauvaise résistance aux rayures. Ces limitations entravent la croissance des monocristaux en carbure de silicium et la production de tranches épitaxiales en carbure de silicium, restreignant le développement et les applications pratiques des matériaux de graphite. En conséquence, les revêtements à haute température comme le carbure de tantale gagnent du terrain.

Avantages des composants revêtus de carbure de tantale

UtilisantRevêtements en carbure de tantale (TAC)Peut résoudre les problèmes liés aux défauts de fruits cristallins et améliorer la qualité de la croissance cristalline. Cette approche s'aligne sur l'objectif technique central de «croissance plus rapide, plus épais et plus long». Les recherches sur l'industrie indiquent que les creusets en graphite enduit de carbure de tantale peuvent obtenir un chauffage plus uniforme, offrant un excellent contrôle des processus pour la croissance unique des cristaux SIC et réduisant considérablement la probabilité de formation polycristalline aux bords des cristaux SIC. En plus,Revêtement en carbure de tantaleoffre deux avantages majeurs:

1. réduction des défauts SIC

Il existe généralement trois stratégies clés pour contrôler les défauts dans les monocristaux SIC. Outre l'optimisation des paramètres de croissance et l'utilisation de matériaux source de haute qualité (tels que la poudre de source SIC), le passage à des creusets en graphite enrobés de carbure de tantale peut également favoriser une meilleure qualité de cristal.

2.Assurant la vie des creusets en graphite

Le coût des cristaux SIC est resté élevé; Les consommables en graphite représentent environ 30% de ce coût. L'augmentation de la durée de vie des composants du graphite est essentielle pour la réduction des coûts. Les données d'une équipe de recherche britannique suggèrent que les revêtements en carbure de tantale peuvent prolonger la durée de vie des composants du graphite de 30 à 50%. Sur la base de ces informations, le simple remplacement du graphite traditionnel par du graphite enrobé de carbure de tantale pourrait réduire le coût des cristaux SIC de 9% à 15%.

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