1. Vaixell de cristall de grafit amb recobriment CVD-SiC
El grafit és fàcil de processar i es pot convertir en una barca de cristall d'una sola peça mitjançant múltiples procediments a partir d'un sol bloc de material. Com que el grafit és un material porós, cal recobrir una capa de SiC amb un gruix d'aproximadament 100 μm a la seva superfície per evitar el problema particular causat per l'exposició directa de la superfície del grafit a diversos processos de fabricació de semiconductors. Tanmateix, el gruix delRecobriment CVD-SiCno és fàcil de controlar, especialment en alguns forats profunds i cantonades on el recobriment pot ser més prim. A causa de la discrepància del CTE (coeficient d'expansió tèrmica) entre el cos de grafit i la pel·lícula de SiC (25-1400 ℃, amb una mitjana de 4,4 × 10e-6/℃ per al SIC i 7,1 × 10e-6/℃ per al grafit), la pel·lícula de SiC normalment tendeix a caure després de diversos augments i baixades de temperatura. Quan el grafit s'exposa, els gasos o líquids corrosius entren al cos porós de grafit i són difícils d'eliminar completament, cosa que provoca la generació de partícules en processos d'alta temperatura. Aquesta capa de grafit recoberta de SiC és la més barata i té la vida útil més curta, aproximadament un any.
2. Vaixell de cristall de SiC recristal·litzat amb recobriment CVD-SiC
Els recristal·litzats de SiC solen formar-se sinteritzant i processant primer diverses peces unitàries, després unint cada peça amb pasta de Si a altes temperatures per formar un revestiment de cristall i, finalment, aplicant un recobriment CVD-SiC (uns 100 µm). Com que la recristal·lització és porosa, també es poden introduir partícules en processos de semiconductors sense recobriment de SiC. A més, la pasta de Si a la zona d'unió no pot suportar la mateixa temperatura elevada que el material de SiC. El procés de fabricació d'aquest recristal·litzat de SiC amb recobriment CVD-SiC és el més llarg i el cost és molt elevat. En comparació amb el recristal·lat de grafit recobert amb SiC, el recristal·lat de SiC recobert amb CVD-SiC no té cap problema de desajustament de CTE, però el rentat amb àcid i les col·lisions també poden fer que el recobriment de SiC caigui. La seva vida útil és lleugerament més llarga, d'uns 2 a 3 anys.
3. Vaixell de cristall SiC d'una sola peça sense recobriment CVD
Per a les bombolles de cristall sense recobriment CVD, la superfície ha de ser densa. Hi ha dos tipus de materials de SiC densos: SiC sinteritzat sense pressió (SSiC) i SiC sinteritzat per reacció (RBSiC, també conegut com a SiC permeat de silici, SiSiC). Tanmateix, cap d'aquests dos tipus de SiC es pot fusionar en una unitat com el quars. No és fàcil formar SiC a partir de pols i cremar-lo en una forma aproximada d'una bombolla de cristall d'una sola peça. A més, el SiC és molt dur i difícil de processar, cosa que comporta un cost de processament extremadament elevat per a les bombolles de cristall de SiC d'una sola peça. Tot i que el RBSiC és lleugerament més fàcil de formar una forma aproximada que el SSiC, encara és molt dur. A més, el RBSC conté entre un 10 i un 15% de Si lliure, cosa que el fa incapaç de suportar les mateixes temperatures elevades que els materials SSiC. Generalment, pot suportar temperatures inferiors a 1400 °C. A més, el Si lliure es grava fàcilment amb àcid HF, cosa que provoca partícules.
4. Vaixell de cristall modular Kallex SiC
Les peces de la unitat es processen mitjançant conformació, sinterització i mòlta utilitzant material de SiC sinteritzat sense pressió amb una puresa del 99,675%. Després, es combinen amb cargols, femelles, etc. de SSiC i es fixen amb passadors de SSiC per garantir la capacitat de càrrega. Sense recobriment de SiC, no hi ha risc de danys parcials al recobriment. A més, es pot utilitzar durant molt de temps en entorns durs, com ara altes temperatures (1600 ℃) i àcid HF, amb una vida útil de més de cinc anys.
Data de publicació: 19 d'agost de 2025