1. Barcă de cristal de grafit cu acoperire CVD-SiC
Grafitul este ușor de prelucrat și poate fi transformat într-o barcă cristalină dintr-o singură bucată prin multiple proceduri, dintr-un singur bloc de material. Deoarece grafitul este un material poros, un strat de SiC cu o grosime de aproximativ 100 μm trebuie acoperit pe suprafața sa pentru a preveni problemele particulare cauzate de expunerea directă a suprafeței grafitului la diverse procese de fabricație a semiconductorilor. Cu toate acestea, grosimea...Acoperire CVD-SiCnu este ușor de controlat, în special în unele găuri adânci și colțuri unde acoperirea poate fi mai subțire. Datorită neconcordanței CTE (coeficientul de dilatare termică) dintre corpul de grafit și pelicula de SiC (25-1400℃, cu o medie de 4,4×10e-6/℃ pentru SIC și 7,1×10e-6/℃ pentru grafit), pelicula de SiC tinde de obicei să se desprindă după mai multe creșteri și scăderi de temperatură. Când grafitul este expus, gazele sau lichidele corozive vor pătrunde în corpul poros de grafit și vor fi dificil de îndepărtat complet, ducând astfel la generarea de particule în procesele la temperaturi ridicate. Această barcă de grafit acoperită cu SiC este cea mai ieftină și are cea mai scurtă durată de viață, de aproximativ un an.
2. Barcă de cristal SiC recristalizată cu acoperire CVD-SiC
Barcile de cristal SiC recristalizate sunt de obicei formate prin sinterizarea și procesarea mai întâi a mai multor componente, apoi prin lipirea fiecărei componente cu pastă de Si la temperaturi ridicate pentru a forma o barcă de cristal și, în final, prin aplicarea unui strat de acoperire CVD-SiC (aproximativ 100 µm). Deoarece recristalizarea este poroasă, particulele pot fi introduse în procesele de semiconductori și fără un strat de acoperire SiC. În plus, pasta de Si din zona de lipire nu poate rezista la aceeași temperatură ridicată ca materialul SiC. Procesul de fabricație al acestei barci de cristal SiC recristalizate cu strat CVD-SiC este cel mai lung, iar costul este foarte mare. Comparativ cu barca de cristal de grafit acoperită cu SiC, barca de cristal SiC recristalizată acoperită cu CVD-SiC nu are probleme de nepotrivire CTE, dar spălarea acidă și coliziunile pot provoca, de asemenea, desprinderea stratului de acoperire SiC. Durata sa de viață este puțin mai lungă, de aproximativ 2 până la 3 ani.
3. Barcă de cristal SiC dintr-o singură bucată fără acoperire CVD
Pentru bărcile de cristal fără acoperire CVD, suprafața trebuie să fie densă. Există două tipuri de materiale SiC dense: SiC sinterizat fără presiune (SSiC) și SiC sinterizat prin reacție (RBSiC, cunoscut și sub numele de SiC permeat cu siliciu, SiSiC). Cu toate acestea, niciunul dintre aceste două tipuri de SiC nu poate fi topit într-o singură unitate, precum cuarțul. Nu este ușor să formezi SiC din pulbere și să-l arzi într-o formă aproximativă a unei bărci de cristal dintr-o singură bucată. Mai mult, SiC este foarte dur și dificil de procesat, ceea ce duce la un cost de procesare extrem de ridicat pentru bărcile de cristal SiC dintr-o singură bucată. Deși RBSiC este puțin mai ușor de format într-o formă aproximativă decât SSiC, este totuși foarte dur. În plus, RBSC conține 10 până la 15% Si liber, ceea ce îl face incapabil să reziste la aceleași temperaturi ridicate ca materialele SSiC. În general, poate rezista la temperaturi sub 1400 °C. Mai mult, Si liber este ușor gravat de acidul HF, ceea ce duce la particule.
4. Barcă modulară din cristal Kallex SiC
Piesele unității sunt prelucrate prin formare, sinterizare și șlefuire folosind material SiC sinterizat fără presiune, cu o puritate de 99,675%. Apoi, sunt combinate cu șuruburi, piulițe etc. din SiC și fixate cu știfturi din SiC pentru a asigura capacitatea portantă. Fără acoperire cu SiC, nu există riscul de deteriorare parțială a acoperirii. Mai mult, poate fi utilizat pentru o perioadă lungă de timp în medii dure, cum ar fi temperaturi ridicate (1600℃) și acid HF, având o durată de viață de peste cinci ani.
Data publicării: 19 august 2025