TaCコーティングされたグラファイト部品の適用

パート1

SiCおよびAlN単結晶炉でるつぼ、シードホルダー、ガイドリングをPVT法で成長させた

図 2 [1] に示すように、物理的蒸気輸送法 (PVT) を使用して SiC を調製する場合、種結晶は比較的低温領域にあり、SiC 原料は比較的高温領域 (2400℃以上) にあります。℃）、原料が分解してSiXCy（主にSi、SiCを含む）が生成します。₂、シ₂Cなど）。気相物質は高温領域から低温領域の種結晶まで輸送されます。, f種核を形成し、成長させ、単結晶を生成します。このプロセスで使用されるるつぼ、フローガイドリング、種結晶ホルダーなどの熱場材料は、高温に耐性があり、SiC 原料や SiC 単結晶を汚染しない必要があります。同様に、AlN 単結晶の成長における発熱体は、Al 蒸気、N に対する耐性が必要です。₂腐食が起こりやすく、高い共晶温度が必要です (と AlN）を使用して結晶準備期間を短縮します。

SiC[2-5]およびAlN[2-3]は、TaCコーティンググラファイト熱フィールド材料はよりクリーンで、炭素 (酸素、窒素) やその他の不純物がほとんどなく、エッジ欠陥が少なく、各領域の抵抗率が小さく、微細孔密度とエッチングピット密度が大幅に減少し (KOH エッチング後)、結晶品質が向上しました。大幅に改善されました。加えて、TaCるつぼ重量減少率はほぼゼロで、外観は非破壊的で、リサイクル可能（寿命は最大 200 時間）であり、このような単結晶調製の持続可能性と効率を向上させることができます。

イチジク。2. (a) PVT法によるSiC単結晶インゴット育成装置の概略図
(b) トップTaCコーティングシードブラケット（SiCシードを含む）
(c)TACコーティングされたグラファイトガイドリング

パート2

MOCVD GaNエピタキシャル層成長用ヒーター

図3(a)に示すように、MOCVD GaN成長は、有機分解反応を利用して気相エピタキシャル成長により薄膜を成長させる化学気相成長技術です。キャビティ内の温度精度と均一性により、ヒーターは MOCVD 装置の最も重要なコアコンポーネントになります。基板を迅速かつ均一に長時間加熱できるかどうか（冷却を繰り返す場合）、高温での安定性（ガス腐食に対する耐性）および膜の純度は、成膜の品質、膜厚の均一性、そしてチップの性能。

MOCVD GaN成長装置におけるヒーターの性能とリサイクル効率を向上させるために、TACコーティンググラファイトヒーターの導入に成功しました。従来のヒーター（pBNコーティングを使用）で成長したGaNエピタキシャル層と比較して、TaCヒーターで成長したGaNエピタキシャル層は、結晶構造、厚さの均一性、固有欠陥、不純物のドーピング、汚染がほぼ同じです。加えてTaCコーティング抵抗率と表面放射率が低いため、ヒーターの効率と均一性が向上し、電力消費と熱損失が削減されます。プロセスパラメータを制御することでコーティングの多孔率を調整し、ヒーターの放射特性をさらに改善し、その耐用年数を延長することができます[5]。これらの利点により、TaCコーティンググラファイト ヒーターは MOCVD GaN 成長システムに最適です。

イチジク。3. (a) GaNエピタキシャル成長用MOCVD装置の概略図
(b) MOCVD セットアップに取り付けられた成型 TAC コーティングされたグラファイト ヒーター (ベースとブラケットを除く) (加熱中のベースとブラケットを示す図)
(c) 17 GaN エピタキシャル成長後の TAC コーティングされたグラファイト ヒーター。[6]

パート/3

エピタキシー用コーティングサセプター(ウェーハキャリア)

ウェーハキャリアは、SiC、AlN、GaN、その他の第三級半導体ウェーハの製造やエピタキシャルウェーハの成長にとって重要な構造コンポーネントです。ほとんどのウェーハキャリアはグラファイト製で、プロセスガスによる腐食に耐えるために SiC コーティングが施されており、エピタキシャル温度範囲は 1100 ～ 1600 ℃です。°保護コーティングの耐食性はウェーハキャリアの寿命に重要な役割を果たします。結果は、高温アンモニア中での TaC の腐食速度は SiC より 6 倍遅いことを示しています。高温の水素中では、腐食速度は SiC よりも 10 倍以上遅くなります。

TaCで覆われたトレイは青色光GaN MOCVDプロセスにおいて良好な適合性を示し、不純物を導入しないことが実験によって証明されています。限られたプロセス調整の後、TaC キャリアを使用して成長した LED は、従来の SiC キャリアと同じ性能と均一性を示します。したがって、TAC コーティングされたパレットの耐用年数は、ベアストーンインクの耐用年数よりも優れています。SiCコーティンググラファイトパレット。