1. Графитна кристална лодка с CVD-SiC покритие
Графитът е лесен за обработка и може да се превърне в еднокомпонентна кристална лодка чрез множество процедури от един блок материал. Тъй като графитът е порест материал, върху повърхността му трябва да се нанесе слой SiC с дебелина приблизително 100 μm, за да се предотврати специфичният проблем, причинен от директното излагане на графитната повърхност на различни полупроводникови производства. Дебелината на...CVD-SiC покритиеНе е лесно да се контролира, особено в някои дълбоки отвори и ъгли, където покритието може да е по-тънко. Поради несъответствието на КТР (коефициент на термично разширение) между графитното тяло и SiC филма (25-1400℃, със средно 4,4×10e-6/℃ за SIC и 7,1×10e-6/℃ за графит), SiC филмът обикновено е склонен да пада след няколко повишавания и спадания на температурата. Когато графитът е изложен на риск, корозивни газове или течности навлизат в порестото графитно тяло и е трудно да се отстранят напълно, което води до генериране на частици при високотемпературни процеси. Тази SiC покрита графитна лодка е най-евтината и има най-кратък живот, приблизително една година.
2. Рекристализирана SiC кристална лодка с CVD-SiC покритие
Рекристализираните SiC кристални лодки обикновено се образуват чрез синтероване и обработка на няколко единични части, след което всяка част се свързва със Si паста при високи температури, за да се образува кристална лодка, и накрая се нанася CVD-SiC покритие (около 100 μm). Тъй като рекристализацията е пореста, частиците могат да бъдат въведени в полупроводникови процеси и без SiC покритие. Освен това, Si пастата в зоната на свързване не може да издържи на същата висока температура като SiC материала. Производственият процес на тази рекристализирана SiC кристална лодка с CVD-SiC покритие е най-дълъг, а цената е много висока. В сравнение с графитната кристална лодка, покрита със SiC, рекристализираната SiC кристална лодка, покрита с CVD-SiC, няма проблем с несъответствието на CTE, но киселинното промиване и сблъсъкът също могат да доведат до отпадане на SiC покритието. Срокът на експлоатация е малко по-дълъг, около 2 до 3 години.
3. Еднокомпонентна SiC кристална лодка без CVD покритие
За кристални лодки без CVD покритие, повърхността трябва да е плътна. Съществуват два вида плътни SiC материали: синтерован без налягане SiC (SSiC) и реакционно синтерован SiC (RBSiC, известен също като силиций-проникнат SiC, SiSiC). Нито един от тези два вида SiC обаче не може да се слее в едно цяло, както кварцът. Не е лесно да се образува SiC от прах и да се изгори в приблизителна форма на еднокомпонентна кристална лодка. Освен това, SiC е много твърд и труден за обработка, което води до изключително високи разходи за обработка на еднокомпонентни кристални лодки от еднокомпонентни SiC. Въпреки че RBSiC е малко по-лесен за оформяне в приблизителна форма от SSiC, той все още е много твърд. В допълнение, RBSC съдържа 10 до 15% свободен Si, което го прави неспособен да издържи на същите високи температури като SSiC материалите. Обикновено може да издържи на температури под 1400°C. Освен това, свободният Si лесно се ецва от HF киселина, което води до образуване на частици.
4. Модулна кристална лодка Kallex SiC
Частите на устройството се обработват чрез формоване, синтероване и шлайфане, като се използва синтерован без налягане SiC материал с чистота 99,675%. След това се комбинират с SSiC винтове, гайки и др. и се фиксират с SSiC щифтове, за да се осигури товароносимост. Без SiC покритие няма риск от частично увреждане на покритието. Освен това, може да се използва дълго време в тежки условия, като високи температури (1600℃) и HF киселина, с експлоатационен живот повече от пет години.
Време на публикуване: 19 август 2025 г.