1. Barco de cristal de grafito con recubrimiento de CVD-SiC
El grafito es fácil de procesar y se puede convertir en una barca de cristal de una sola pieza mediante múltiples procedimientos a partir de un único bloque de material. Como el grafito es un material poroso, se debe recubrir su superficie con una capa de SiC de aproximadamente 100 μm de espesor para evitar el problema de partículas causado por la exposición directa de la superficie del grafito a diversos procesos de fabricación de semiconductores. Sin embargo, el espesor de laRecubrimiento de SiC CVDNo es fácil de controlar, especialmente en algunos agujeros profundos y esquinas donde el recubrimiento puede ser más delgado. Debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica (CTE) entre el cuerpo de grafito y la película de SiC (25-1400 ℃, con un promedio de 4,4 × 10⁻⁶/℃ para SiC y 7,1 × 10⁻⁶/℃ para grafito), la película de SiC tiende a desprenderse después de varios aumentos y disminuciones de temperatura. Cuando el grafito está expuesto, los gases o líquidos corrosivos penetran en el cuerpo poroso de grafito y son difíciles de eliminar por completo, lo que genera partículas en procesos de alta temperatura. Esta barca de grafito recubierta de SiC es la más barata y tiene la vida útil más corta, aproximadamente un año.
2. Barcaza de cristal de SiC recristalizado con recubrimiento de CVD-SiC
Las barquillas de cristal de SiC recristalizado se forman generalmente mediante la sinterización y el procesamiento de varias piezas unitarias, seguidas de la unión de cada pieza con pasta de Si a altas temperaturas para formar la barquilla de cristal, y finalmente la aplicación de un recubrimiento de CVD-SiC (de aproximadamente 100 µm). Debido a que la recristalización es porosa, las partículas también pueden introducirse en los procesos de semiconductores sin un recubrimiento de SiC. Además, la pasta de Si en la zona de unión no soporta la misma temperatura elevada que el material SiC. El proceso de fabricación de esta barquilla de cristal de SiC recristalizado con recubrimiento de CVD-SiC es el más largo y el más costoso. En comparación con la barquilla de cristal de grafito recubierta con SiC, la barquilla de cristal de SiC recristalizado con recubrimiento de CVD-SiC no presenta problemas de incompatibilidad de CTE, pero el lavado con ácido y las colisiones pueden provocar el desprendimiento del recubrimiento de SiC. Su vida útil es ligeramente mayor, de aproximadamente 2 a 3 años.
3. Barco de cristal de SiC de una sola pieza sin recubrimiento CVD
Para los botes de cristal sin recubrimiento CVD, la superficie debe ser densa. Hay dos tipos de materiales SiC densos: SiC sinterizado sin presión (SSiC) y SiC sinterizado por reacción (RBSiC, también conocido como SiC permeado con silicio, SiSiC). Sin embargo, ninguno de estos dos tipos de SiC puede fusionarse en una sola unidad como el cuarzo. No es fácil formar SiC a partir de polvo y quemarlo en una forma aproximada de un bote de cristal de una sola pieza. Además, el SiC es muy duro y difícil de procesar, lo que lleva a un costo de procesamiento extremadamente alto para botes de cristal de SiC de una sola pieza. Aunque el RBSiC es un poco más fácil de formar una forma aproximada que el SSiC, sigue siendo muy duro. Además, el RBSC contiene de 10 a 15% de Si libre, lo que hace que no pueda soportar las mismas altas temperaturas que los materiales SSiC. Generalmente, puede soportar temperaturas por debajo de 1400 °C. Además, el Si libre se graba fácilmente con ácido HF, lo que lleva a partículas.
4. Barco modular de cristal SiC Kallex
Las piezas de la unidad se procesan mediante conformado, sinterización y rectificado utilizando material SiC sinterizado sin presión con una pureza del 99,675 %. Posteriormente, se combinan con tornillos, tuercas, etc., de SiC sinterizado y se fijan con pasadores de SiC sinterizado para garantizar su capacidad de carga. Al no contar con recubrimiento de SiC, no existe riesgo de daños por partículas en el recubrimiento. Además, puede utilizarse durante un largo periodo en entornos adversos, como altas temperaturas (1600 °C) y ácido fluorhídrico, con una vida útil superior a cinco años.
Fecha de publicación: 19 de agosto de 2025