1. Grafietkristalboot met CVD-SiC-coating
Grafiet is gemakkelijk te verwerken en kan door middel van meerdere stappen uit één blok materiaal tot een kristalboot uit één stuk worden gevormd. Omdat grafiet een poreus materiaal is, moet er een SiC-laag met een dikte van ongeveer 100 μm op het oppervlak worden aangebracht om de deeltjesvorming te voorkomen die ontstaat door directe blootstelling van het grafietoppervlak aan diverse halfgeleiderproductieprocessen. De dikte van deCVD-SiC-coatingHet is niet gemakkelijk te controleren, vooral in sommige diepe gaten en hoeken waar de coating dunner kan zijn. Door het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) tussen het grafietlichaam en de SiC-film (25-1400 °C, met een gemiddelde van 4,4 × 10⁻⁶/ °C voor SiC en 7,1 × 10⁻⁶/ °C voor grafiet) heeft de SiC-film de neiging om na een aantal temperatuurstijgingen en -dalingen los te laten. Wanneer grafiet wordt blootgesteld, zullen corrosieve gassen of vloeistoffen het poreuze grafietlichaam binnendringen en moeilijk volledig te verwijderen zijn, wat leidt tot de vorming van deeltjes tijdens processen bij hoge temperaturen. Deze met SiC gecoate grafietboot is de goedkoopste en heeft de kortste levensduur, ongeveer een jaar.
2. Geherkristalliseerde SiC-kristalboot met CVD-SiC-coating
Gerekristalliseerde SiC-kristalboten worden doorgaans gevormd door eerst verschillende onderdelen te sinteren en te bewerken, vervolgens elk onderdeel met Si-pasta bij hoge temperaturen te verbinden om een kristalboot te vormen, en ten slotte een CVD-SiC-coating (ongeveer 100 µm) aan te brengen. Omdat rekristallisatie poreus is, kunnen er ook deeltjes in de halfgeleiderprocessen terechtkomen zonder SiC-coating. Bovendien kan de Si-pasta in de verbindingszone niet dezelfde hoge temperatuur weerstaan als het SiC-materiaal. Het productieproces van deze gerekristalliseerde SiC-kristalboot met CVD-SiC-coating is het langst en de kosten zijn zeer hoog. In vergelijking met de grafietkristalboot met SiC-coating heeft de gerekristalliseerde SiC-kristalboot met CVD-SiC-coating geen problemen met de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE), maar zuurbehandeling en botsingen kunnen er wel voor zorgen dat de SiC-coating loslaat. De levensduur is iets langer, ongeveer 2 tot 3 jaar.
3. Boot van SiC-kristal uit één stuk zonder CVD-coating
Voor kristalbootjes zonder CVD-coating moet het oppervlak dicht zijn. Er zijn twee soorten dicht SiC-materiaal: drukvrij gesinterd SiC (SSiC) en reactiegesinterd SiC (RBSiC, ook bekend als siliciumgepermeeerd SiC, SiSiC). Geen van beide soorten SiC kan echter tot één geheel worden gesmolten zoals kwarts. Het is niet eenvoudig om SiC uit poeder te vormen en het in de vorm van een kristalbootje te branden. Bovendien is SiC erg hard en moeilijk te verwerken, wat leidt tot extreem hoge verwerkingskosten voor kristalbootjes van SiC. Hoewel RBSiC iets gemakkelijker in de vorm van een kristalbootje te brengen is dan SSiC, is het nog steeds erg hard. Daarnaast bevat RBSiC 10 tot 15% vrij silicium, waardoor het niet dezelfde hoge temperaturen kan weerstaan als SSiC. Over het algemeen kan het temperaturen onder de 1400 °C verdragen. Bovendien wordt het vrije silicium gemakkelijk weggeëtst door HF-zuur, wat leidt tot de vorming van deeltjes.
4. Kallex SiC modulaire kristallen boot
De onderdelen worden vervaardigd door middel van vormen, sinteren en slijpen met behulp van drukvrij gesinterd SiC-materiaal met een zuiverheid van 99,675%. Vervolgens worden ze samengevoegd met SSiC-schroeven, -moeren, enz. en vastgezet met SSiC-pinnen om de draagkracht te garanderen. Doordat er geen SiC-coating aanwezig is, bestaat er geen risico op beschadiging van de coating door deeltjes. Bovendien kan het product langdurig worden gebruikt in zware omstandigheden, zoals bij hoge temperaturen (1600℃) en in HF-zuur, met een levensduur van meer dan vijf jaar.
Geplaatst op: 19 augustus 2025