Was ist der Unterschied zwischen CVD-TaC und gesintertem TaC?

1. Was ist Tantalcarbid?

Tantalcarbid (TaC) ist eine binäre Verbindung aus Tantal und Kohlenstoff mit der empirischen Formel TaCX, wobei X normalerweise im Bereich von 0,4 bis 1 variiert. Es handelt sich um sehr harte, spröde metallisch leitfähige feuerfeste Keramikmaterialien. Es handelt sich um braungraue Pulver, meist gesintert. Als wichtiges Metallkeramikmaterial wird Tantalcarbid kommerziell für Schneidwerkzeuge verwendet und manchmal Wolframcarbidlegierungen zugesetzt.

Abbildung 1. Tantalkarbid-Rohstoffe

Tantalkarbidkeramik ist eine Keramik, die sieben kristalline Phasen von Tantalkarbid enthält. Die chemische Formel lautet TaC, kubisch flächenzentriertes Gitter.

Abbildung 2.Tantalcarbid – Wikipedia

Die theoretische Dichte beträgt 1,44, der Schmelzpunkt 3730-3830℃, der Wärmeausdehnungskoeffizient 8,3×10-6, der Elastizitätsmodul 291GPa, die Wärmeleitfähigkeit 0,22J/cm·S·C und der Spitzenschmelzpunkt von Tantalcarbid liegt bei ca 3880℃, abhängig von Reinheit und Messbedingungen. Dieser Wert ist der höchste unter den binären Verbindungen.

Abbildung 3.Chemische Gasphasenabscheidung von Tantalkarbid im TaBr5&ndash

2. Wie stark ist Tantalcarbid?

Durch Testen der Vickers-Härte, Bruchzähigkeit und relativen Dichte einer Reihe von Proben kann festgestellt werden, dass TaC die besten mechanischen Eigenschaften bei 5,5 GPa und 1300 °C aufweist. Die relative Dichte, Bruchzähigkeit und Vickers-Härte von TaC betragen 97,7 %, 7,4 MPam1/2 bzw. 21,0 GPa.

Tantalum carbide is also called tantalum carbide ceramics, which is a kind of ceramic material in a broad sense; Zu den Herstellungsmethoden von Tantalcarbid gehören:CVDMethode, Sintermethodeusw. Derzeit wird das CVD-Verfahren häufiger bei Halbleitern eingesetzt, da es eine hohe Reinheit und hohe Kosten aufweist.

3. Vergleich zwischen gesintertem Tantalcarbid und CVD-Tantalcarbid

In der Verarbeitungstechnologie von Halbleitern sind gesintertes Tantalkarbid und chemische Gasphasenabscheidung (CVD) von Tantalkarbid zwei gängige Methoden zur Herstellung von Tantalkarbid, die erhebliche Unterschiede im Herstellungsprozess, der Mikrostruktur, der Leistung und der Anwendung aufweisen.

3.1 Vorbereitungsprozess

Gesintertes Tantalkarbid: Tantalkarbidpulver wird unter hoher Temperatur und hohem Druck gesintert, um eine Form zu bilden. Dieser Prozess umfasst die Pulververdichtung, das Kornwachstum und die Entfernung von Verunreinigungen.

CVD-Tantalcarbid: Der gasförmige Tantalcarbid-Vorläufer wird verwendet, um auf der Oberfläche des erhitzten Substrats chemisch zu reagieren, und ein Tantalcarbidfilm wird Schicht für Schicht abgeschieden. Das CVD-Verfahren bietet eine gute Fähigkeit zur Kontrolle der Filmdicke und eine gleichmäßige Zusammensetzung.

3.2 Mikrostruktur

Gesintertes Tantalcarbid: Im Allgemeinen handelt es sich um eine polykristalline Struktur mit großer Korngröße und Poren. Seine Mikrostruktur wird durch Faktoren wie Sintertemperatur, Druck und Pulvereigenschaften beeinflusst.

CVD-Tantalcarbid: Es handelt sich normalerweise um einen dichten polykristallinen Film mit kleiner Korngröße, der ein hochorientiertes Wachstum erzielen kann. Die Mikrostruktur des Films wird durch Faktoren wie Abscheidungstemperatur, Gasdruck und Gasphasenzusammensetzung beeinflusst.

3.3 Leistungsunterschiede

Abbildung 4. Leistungsunterschiede zwischen gesintertem TaC und CVD-TaC

3.4 Anwendungen

Gesintertes Tantalkarbid: Aufgrund seiner hohen Festigkeit, hohen Härte und hohen Temperaturbeständigkeit wird es häufig in Schneidwerkzeugen, verschleißfesten Teilen, Hochtemperatur-Strukturmaterialien und anderen Bereichen eingesetzt. Beispielsweise kann gesintertes Tantalkarbid zur Herstellung von Schneidwerkzeugen wie Bohrern und Fräsern verwendet werden, um die Bearbeitungseffizienz und die Oberflächenqualität der Teile zu verbessern.

CVD-Tantalkarbid: Aufgrund seiner dünnen Filmeigenschaften, guten Haftung und Gleichmäßigkeit wird es häufig in elektronischen Geräten, Beschichtungsmaterialien, Katalysatoren und anderen Bereichen eingesetzt. Beispielsweise kann CVD-Tantalcarbid als Verbindungen für integrierte Schaltkreise, verschleißfeste Beschichtungen und Katalysatorträger verwendet werden.

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Als Hersteller, Lieferant und Fabrik für Tantalcarbid-Beschichtungen ist VeTek Semiconductor ein führender Hersteller von Tantalcarbid-Beschichtungsmaterialien für die Halbleiterindustrie.

Zu unseren Hauptprodukten gehörenCVD-Tantalkarbid-beschichtete Teile, gesinterte TaC-beschichtete Teile für SiC-Kristallwachstum oder Halbleiterepitaxieprozesse. Unsere Hauptprodukte sind mit Tantalcarbid beschichtete Führungsringe, TaC-beschichtete Führungsringe, TaC-beschichtete Halbmondteile, mit Tantalcarbid beschichtete rotierende Planetenscheiben (Aixtron G10), TaC-beschichtete Tiegel; TaC-beschichtete Ringe; TaC-beschichteter poröser Graphit; Mit Tantalkarbid beschichtete Graphit-Suszeptoren; TaC-beschichtete Führungsringe; TaC-Tantalkarbid-beschichtete Platten; TaC-beschichtete Wafer-Suszeptoren; TaC-beschichtete Graphitkappen; TaC-beschichtete Blöcke usw. mit einer Reinheit von weniger als 5 ppm, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden.

Abbildung 5. Die meistverkauften TaC-Beschichtungsprodukte von VeTek Semiconductor

VeTek Semiconductor ist bestrebt, durch kontinuierliche Forschung und Entwicklung iterativer Technologien ein Innovator in der Tantalcarbid-Beschichtungsbranche zu werden. 

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