来源:市场资讯
(来源:石墨邦)
在半导体制造、航空航天等高端领域,关键零部件长期暴露于超高温、强腐蚀、高磨损的极限工况环境中。普通防护材料难以满足长期可靠性要求,而碳化钽(TaC)涂层凭借其卓越的耐温性、化学惰性与高纯净度,成为化合物半导体长晶与外延工艺中不可或缺的防护解决方案。
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碳化钽(Tantalum Carbide, TaC)涂层是一种超高温陶瓷涂层材料,通过化学气相沉积(CVD)工艺,在石墨、陶瓷等基体表面形成致密、均匀的防护层。
六项核心性能,定义了它的不可替代性——
熔点:3880℃,可在2400℃长期稳定服役
硬度:15–20 GPa(莫氏9–10,接近钻石)
耐腐蚀:化学惰性极强,耐受强酸、强碱、H₂、NH₃、SiH₄及腐蚀性等离子体
热导率:22 W/(m·K)
热膨胀系数:6.6×10⁻⁶/K
纯度:涂层致密无孔,杂质含量<50ppm
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产品核心应用场景
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SiC单晶PVT生长:高纯净屏障
SiC单晶生长采用物理气相传输(PVT)法,典型工艺温度2200-2400℃,真空或惰性气氛。石墨坩埚、加热器等部件在高温下易发生氧化、粉化、杂质析出,导致晶体缺陷(微管、位错)升高,良率下降。
TaC涂层件的技术价值:
·耐温耐蚀:2400℃下长期稳定,隔绝高温腐蚀介质,石墨部件寿命延长3–5倍;
·高洁净度:涂层致密无孔,杂质含量<50 ppm,有效阻隔石墨杂质迁移,提升单晶质量与一致性;
· 热场稳定:涂层热导率与石墨基体匹配,避免热场畸变,温场均匀性提升~15%。
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MOCVD外延:工艺气氛的守护者
GaN基MOCVD外延工艺中,反应腔内壁、石墨基座、气体喷淋头等部件长期暴露于NH₃(腐蚀性)、TMGa(金属有机物)、H₂(高温还原气氛)环境中,无防护涂层时存在颗粒脱落、工艺污染等风险。
TaC涂层件的核心优势:
· 强化学惰性:耐受NH₃、SiH₄等腐蚀性气体,不与反应气体发生反应,保障外延薄膜纯度;
· 耐磨抗冲刷:硬度15–20 GPa,能抵御工艺气体高速冲刷,降低颗粒杂质产生,减少器件缺陷;
·定制化适配:可根据设备需求,在不同石墨基体上沉积可控厚度涂层,适配各类外延部件。
来源:晶升股份
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