Ventajas del recubrimiento de TAC en el crecimiento de un solo cristal de SIC

Actualmente, el carburo de silicio domina la tercera generación de semiconductores. En la estructura de costos de los dispositivos de carburo de silicio, los sustratos representan el 47%y la epitaxia contribuye al 23%. Juntos, estos dos componentes representan aproximadamente el 70% del costo general de fabricación, lo que los hace cruciales en la cadena de producción del dispositivo de carburo de silicio. En consecuencia, mejorar la tasa de rendimiento de los cristales individuales de carburo de silicio, y por lo tanto, reduciendo el costo de los sustratos, se ha convertido en uno de los desafíos más críticos en la producción de dispositivos SIC.

Para preparar de alta calidad y alto rendimientosustratos de carburo de silicio, existe la necesidad de mejores materiales de campo térmico para controlar con precisión las temperaturas de producción. El kit de crisol del campo térmico actualmente en uso consiste principalmente en una estructura de grafito de alta pureza, que se emplea para calentar el carbono fundido y los polvos de silicio mientras se mantiene la temperatura. Mientras que los materiales de grafito exhiben una alta resistencia y módulo específicos, una excelente resistencia al choque térmico y una buena resistencia a la corrosión, también tienen desventajas notables: son propensos a la oxidación en entornos de oxígeno de alta temperatura, no pueden resistir bien el amoníaco y tienen una resistencia a los rasguños deficiente. Estas limitaciones obstaculizan el crecimiento de cristales individuales de carburo de silicio y la producción de obleas epitaxiales de carburo de silicio, restringiendo el desarrollo y las aplicaciones prácticas de los materiales de grafito. Como resultado, los recubrimientos de alta temperatura como Tantalum Carbide están ganando tracción.

Ventajas de los componentes recubiertos de carburo tantalum

Utilizaciónrevestimientos de carburo tantalum (TAC)Puede abordar los problemas relacionados con los defectos del borde cristalino y mejorar la calidad del crecimiento de los cristales. Este enfoque se alinea con el objetivo técnico central de "crecer más rápido, más grueso y más largo". La investigación de la industria indica que los cruzados de grafito recubiertos con carburo de tantalum pueden lograr un calentamiento más uniforme, proporcionando un excelente control de procesos para el crecimiento de un solo cristal de SiC y reduciendo significativamente la probabilidad de formación policristalina en los bordes de los cristales SIC. Además,Revestimiento de carburo tantalumOfrece dos beneficios importantes:

1. Reducir defectos SIC

Por lo general, hay tres estrategias clave para controlar defectos en cristales individuales SIC. Además de optimizar los parámetros de crecimiento y el uso de materiales fuente de alta calidad (como el polvo de fuente SIC), cambiar a crisoles de grafito recubiertos de carburo tantalum también puede promover una mejor calidad de cristal.

2.Proviendo la vida de los crisoles de grafito

El costo de los cristales SIC se ha mantenido alto; Los consumibles de grafito representan aproximadamente el 30% de este costo. Aumentar la vida útil de los componentes de grafito es fundamental para la reducción de costos. Los datos de un equipo de investigación británico sugieren que los recubrimientos de carburo Tantalum pueden extender la vida útil de los componentes de grafito en un 30-50%. Según esta información, simplemente reemplazar el grafito tradicional con grafito recubierto de carburo tantálico podría reducir el costo de los cristales de SiC en un 9%-15%.

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