Lors de la croissance d'un cristal de carbure de silicium, l'« environnement » de l'interface de croissance entre le centre axial du cristal et le bord est différent, de sorte que la contrainte cristalline sur le bord augmente et que le bord du cristal est facile à produire des « défauts complets » en raison de l'influence de l'anneau d'arrêt en graphite « carbone ». Comment résoudre le problème du bord ou augmenter la surface effective du centre (plus de 95 %) est un sujet technique important.
À mesure que les défauts macroscopiques tels que les « microtubules » et les « inclusions » sont progressivement contrôlés par l'industrie, qui met au défi les cristaux de carbure de silicium de « croître rapidement, en longueur et en épaisseur, et de grandir en hauteur », les « défauts globaux » de bord sont anormalement proéminents, et avec l'augmentation du diamètre et de l'épaisseur des cristaux de carbure de silicium, les « défauts globaux » de bord seront multipliés par le carré du diamètre et l'épaisseur.
L'utilisation d'un revêtement en carbure de tantale (TaC) permet de résoudre les problèmes de bordure et d'améliorer la qualité de la croissance cristalline, ce qui constitue l'un des axes techniques clés de la croissance rapide, de l'épaississement et de la croissance verticale. Afin de promouvoir le développement technologique de l'industrie et de réduire la dépendance aux importations de matières premières essentielles, Hengpu a réalisé une avancée majeure dans le domaine du revêtement en carbure de tantale (CVD) et atteint un niveau international de pointe.
Du point de vue de sa mise en œuvre, le revêtement en carbure de tantale (TaC) est relativement simple et peut être obtenu par frittage, dépôt chimique en phase vapeur (CVD) ou d'autres méthodes. Le frittage consiste à utiliser de la poudre ou un précurseur de carbure de tantale, auquel on ajoute des ingrédients actifs (généralement un métal) et un liant (généralement un polymère à longue chaîne), puis à le déposer sur la surface d'un substrat en graphite par frittage à haute température. Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) consiste à déposer du TaCl₅ + H₂ + CH₄ sur la surface d'une matrice de graphite à une température de 900 à 1500 °C.
Cependant, les paramètres fondamentaux tels que l'orientation cristalline du dépôt de carbure de tantale, l'épaisseur uniforme du film, la relaxation des contraintes entre le revêtement et la matrice de graphite, les fissures de surface, etc., représentent un défi considérable. En particulier, dans l'environnement de croissance cristalline du silicium, la stabilité de la durée de vie, paramètre essentiel, est la plus difficile à obtenir.
Date de publication : 21 juillet 2023