1. Barca in cristallo di grafite con rivestimento CVD-SiC
La grafite è facile da lavorare e può essere trasformata in una barca di cristallo monoblocco attraverso molteplici procedure a partire da un singolo blocco di materiale. Poiché la grafite è un materiale poroso, uno strato di SiC con uno spessore di circa 100 μm deve essere rivestito sulla sua superficie per prevenire il problema delle particelle causato dall'esposizione diretta della superficie della grafite a vari processi di produzione di semiconduttori. Tuttavia, lo spessore dello strato di SiC con uno spessore di circa 100 μm deve essere rivestito sulla sua superficie per prevenire il problema delle particelle causato dall'esposizione diretta della superficie della grafite a vari processi di produzione di semiconduttori.Rivestimento CVD-SiCNon è facile da controllare, soprattutto in alcuni fori profondi e angoli dove il rivestimento può essere più sottile. A causa della discrepanza del CTE (coefficiente di dilatazione termica) tra il corpo in grafite e il film di SiC (25-1400℃, con una media di 4,4×10⁻⁶/℃ per il SiC e 7,1×10⁻⁶/℃ per la grafite), il film di SiC tende solitamente a staccarsi dopo diversi cicli di riscaldamento e raffreddamento. Quando la grafite è esposta, gas o liquidi corrosivi penetrano nel corpo poroso di grafite e sono difficili da rimuovere completamente, portando così alla formazione di particelle nei processi ad alta temperatura. Questa imbarcazione in grafite rivestita di SiC è la più economica e ha la durata più breve, circa un anno.
2. Barca in cristallo di SiC ricristallizzato con rivestimento in SiC CVD
Le barchette di cristallo di SiC ricristallizzato vengono generalmente formate sinterizzando e lavorando prima diverse unità, quindi legando ciascuna parte con pasta di silicio ad alte temperature per formare una barchetta di cristallo e infine applicando un rivestimento di SiC CVD (circa 100 µm). Poiché la ricristallizzazione è porosa, le particelle possono essere introdotte nei processi dei semiconduttori anche senza un rivestimento di SiC. Inoltre, la pasta di silicio nella zona di legame non può resistere alle stesse alte temperature del materiale SiC. Il processo di produzione di queste barchette di cristallo di SiC ricristallizzato con rivestimento di SiC CVD è il più lungo e il costo è molto elevato. Rispetto alle barchette di cristallo di grafite rivestite di SiC, le barchette di cristallo di SiC ricristallizzato rivestite di SiC CVD non presentano problemi di disallineamento del coefficiente di dilatazione termica (CTE), ma il lavaggio acido e gli urti possono comunque causare il distacco del rivestimento di SiC. La sua durata è leggermente superiore, circa 2-3 anni.
3. Barca in cristallo SiC monoblocco senza rivestimento CVD
Per le barche di cristallo senza rivestimento CVD, la superficie deve essere densa. Esistono due tipi di materiali SiC densi: SiC sinterizzato senza pressione (SSiC) e SiC sinterizzato per reazione (RBSiC, noto anche come SiC permeato al silicio, SiSiC). Tuttavia, nessuno di questi due tipi di SiC può essere fuso in un'unica unità come il quarzo. Non è facile formare il SiC dalla polvere e cuocerlo fino a ottenere una forma approssimativa di una barca di cristallo monoblocco. Inoltre, il SiC è molto duro e difficile da lavorare, il che comporta costi di lavorazione estremamente elevati per le barche di cristallo SiC monoblocco. Sebbene l'RBSiC sia leggermente più facile da modellare in una forma approssimativa rispetto all'SSiC, è comunque molto duro. Inoltre, l'RBSiC contiene dal 10 al 15% di Si libero, il che gli impedisce di resistere alle stesse alte temperature dei materiali SSiC. Generalmente, può resistere a temperature inferiori a 1400 °C. Inoltre, il Si libero viene facilmente inciso dall'acido fluoridrico (HF), causando la formazione di particelle.
4. Barca a cristallo modulare SiC Kallex
I componenti dell'unità vengono lavorati mediante formatura, sinterizzazione e rettifica utilizzando materiale SiC sinterizzato senza pressione con una purezza del 99,675%. Successivamente, vengono assemblati con viti, dadi e altri elementi in SiC e fissati con perni in SiC per garantire la capacità di carico. L'assenza di rivestimento in SiC elimina il rischio di danni al rivestimento stesso. Inoltre, il prodotto può essere utilizzato a lungo in ambienti difficili, come ad esempio ad alte temperature (1600 °C) e in presenza di acido fluoridrico (HF), con una durata di servizio superiore a cinque anni.
Data di pubblicazione: 19 agosto 2025