CVD TaC と焼結 TaC の違いは何ですか?

1. 炭化タンタルとは何ですか?

炭化タンタル (TaC) は、タンタルと炭素から構成される実験式 TaCX の二元化合物で、X は通常 0.4 ～ 1 の範囲で変化します。これらは非常に硬く、脆い金属性の導電性耐火セラミック材料です。これらは茶色がかった灰色の粉末で、通常は焼結されています。重要な金属セラミック材料として、炭化タンタルは切削工具に商業的に使用されており、炭化タングステン合金に添加されることもあります。

図 1. 炭化タンタルの原料

炭化タンタルセラミックは、7 つの炭化タンタル結晶相を含むセラミックです。化学式はTaC、面心立方格子です。

図2。炭化タンタル - ウィキペディア

理論密度は1.44、融点は3730～3830℃、熱膨張係数は8.3×10-6、弾性率は291GPa、熱伝導率は0.22J/cm・S・C、炭化タンタルのピーク融点はおよそ3880℃、純度や測定条件により異なります。この値は二元化合物の中で最も高い値です。

図3.TaBr5&ndash での炭化タンタルの化学蒸着

2. 炭化タンタルの強度はどれくらいですか?

一連のサンプルのビッカース硬度、破壊靱性、相対密度を試験することにより、TaC が 5.5GPa、1300℃で最高の機械的特性を有することがわかります。 TaC の相対密度、破壊靱性、ビッカース硬度はそれぞれ 97.7%、7.4MPam1/2、21.0GPa です。

炭化タンタルは炭化タンタルセラミックスとも呼ばれ、広義のセラミック材料の一種です。炭化タンタルの製造方法には次のものがあります。CVD製法、焼結法現在、半導体では高純度かつ高コストのCVD法が主流となっています。

3. 焼結タンタルカーバイドとCVDタンタルカーバイドの比較

半導体の加工技術では、焼結炭化タンタルと化学蒸着 (CVD) 炭化タンタルが炭化タンタルを製造する 2 つの一般的な方法ですが、製造プロセス、微細構造、性能、および用途において大きな違いがあります。

3.1 準備プロセス

焼結炭化タンタル: 炭化タンタル粉末を高温高圧下で焼結して形状を形成します。このプロセスには、粉末の高密度化、粒子の成長、および不純物の除去が含まれます。

CVD 炭化タンタル: 炭化タンタルのガス状前駆体を使用して、加熱された基板の表面で化学反応を起こし、炭化タンタル膜が層ごとに堆積されます。 CVD法は膜厚制御性と組成均一性に優れています。

3.2 微細構造

焼結タンタルカーバイド：一般に、大きな粒径と細孔を有する多結晶構造です。その微細構造は、焼結温度、圧力、粉末特性などの要因に影響されます。

CVD 炭化タンタル: 通常、粒子サイズが小さい緻密な多結晶膜であり、高度に配向した成長を実現できます。膜の微細構造は、堆積温度、ガス圧力、気相組成などの要因に影響されます。

3.3 パフォーマンスの違い

図 4. 焼結 TaC と CVD TaC の性能の違い

3.4 アプリケーション

炭化タンタル焼結体：高強度、高硬度、高温耐性により、切削工具、耐摩耗部品、高温構造材料などの分野で広く使用されています。たとえば、焼結タンタルカーバイドは、ドリルやフライスなどの切削工具の製造に使用され、加工効率と部品の表面品質を向上させることができます。

CVDタンタルカーバイド: 薄膜特性、優れた密着性、均一性により、電子デバイス、コーティング材料、触媒などの分野で広く使用されています。たとえば、CVD 炭化タンタルは、集積回路、耐摩耗性コーティング、触媒担体の相互接続として使用できます。

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炭化タンタル コーティングのメーカー、サプライヤー、工場とし​​て、VeTek Semiconductor は半導体業界向けの炭化タンタル コーティング材料の大手メーカーです。

当社の主力製品には以下が含まれます：CVDタンタルカーバイドコーティング部品、SiC結晶成長または半導体エピタキシープロセス用の焼結TaCコーティング部品。当社の主な製品は、炭化タンタルコーティングされたガイドリング、TaCコーティングされたガイドリング、TaCコーティングされた半月部品、炭化タンタルコーティングされた遊星回転ディスク（Aixtron G10）、TaCコーティングされたるつぼです。 TaC コーティングリング; TaC コーティングされた多孔質グラファイト。炭化タンタルコーティングされたグラファイトサセプタ。 TaC コーティングされたガイドリング; TaC 炭化タンタルコーティングプレート; TaC コーティングされたウェーハサセプタ。 TaC コーティングされたグラファイト キャップ;純度5ppm以下のTaCコートブロックなど、お客様のご要望に応えます。

図 5. VeTek Semiconductor の売れ筋の TaC コーティング製品

VeTek Semiconductor は、反復技術の継続的な研究開発を通じて、炭化タンタル コーティング業界のイノベーターになることに尽力しています。 

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