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Os materiais de quartzo de alta pureza desempenham um papel vital na indústria de semicondutores. Sua resistência superior a altas temperaturas, resistência à corrosão, estabilidade térmica e propriedades de transmissão de luz os tornam consumíveis essenciais. Os produtos de quartzo são usados ​​para componentes em zonas de produção de wafers de alta e baixa temperatura, garantindo a estabilidade e a limpeza do processo de fabricação.

Com a transição energética global, a revolução da IA ​​e a onda de tecnologias de informação de nova geração, o carboneto de silício (SiC) avançou rapidamente de um “material potencial” para um “material fundamental estratégico” devido às suas propriedades físicas excepcionais.

Em processos de semicondutores de alta temperatura, o manuseio, o suporte e o tratamento térmico dos wafers dependem de um componente de suporte especial – o barco do wafer. À medida que as temperaturas do processo aumentam e os requisitos de limpeza e controle de partículas aumentam, os tradicionais barcos de wafer de quartzo revelam gradualmente problemas como vida útil curta, altas taxas de deformação e baixa resistência à corrosão.

Para a produção em escala industrial de substratos de carboneto de silício, o sucesso de uma única corrida de crescimento não é o objetivo final. O verdadeiro desafio reside em garantir que os cristais cultivados em diferentes lotes, ferramentas e períodos de tempo mantenham um alto nível de consistência e repetibilidade na qualidade. Neste contexto, o papel do revestimento de carboneto de tântalo (TaC) vai além da proteção básica – torna-se um fator chave na estabilização da janela do processo e na salvaguarda do rendimento do produto.

O crescimento de PVT de carboneto de silício (SiC) envolve ciclos térmicos severos (temperatura ambiente acima de 2.200 ℃). A enorme tensão térmica gerada entre o revestimento e o substrato de grafite devido à incompatibilidade nos coeficientes de expansão térmica (CTE) é o principal desafio que determina a vida útil do revestimento e a confiabilidade da aplicação.

No processo de crescimento de cristal PVT de carboneto de silício (SiC), a estabilidade e uniformidade do campo térmico determinam diretamente a taxa de crescimento do cristal, a densidade do defeito e a uniformidade do material. Como limite do sistema, os componentes do campo térmico exibem propriedades termofísicas de superfície cujas pequenas flutuações são dramaticamente amplificadas sob condições de alta temperatura, levando em última análise à instabilidade na interface de crescimento.