1. Grafitkristallbåt med CVD-SiC-beläggning
Grafit är lätt att bearbeta och kan tillverkas till en kristallbåt i ett stycke genom flera procedurer från ett enda blockmaterial. Eftersom grafit är ett poröst material måste ett SiC-lager med en tjocklek på cirka 100 μm beläggas på dess yta för att förhindra de partiella problem som orsakas av direkt exponering av grafitytan för olika halvledartillverkningar. Tjockleken påCVD-SiC-beläggningär inte lätt att kontrollera, särskilt i vissa djupa hål och hörn där beläggningen kan vara tunnare. På grund av skillnaden i CTE (värmeutvidgningskoefficient) mellan grafitkroppen och SiC-filmen (25–1400 ℃, med ett genomsnitt på 4,4×10e⁶/℃ för SIC och 7,1×10e⁶/℃ för grafit), tenderar SiC-filmen vanligtvis att falla av efter flera temperaturökningar och -sänkningar. När grafit exponeras kommer korrosiva gaser eller vätskor att tränga in i den porösa grafitkroppen och vara svåra att avlägsna helt, vilket leder till att partiklar bildas i högtemperaturprocesser. Denna SiC-belagda grafitbåt är den billigaste och har den kortaste livslängden, cirka ett år.
2. Omkristalliserad SiC-kristallbåt med CVD-SiC-beläggning
Omkristalliserade SiC-kristallbåtar bildas vanligtvis genom sintring och bearbetning av flera enhetsdelar först, sedan bindning av varje del med Si-pasta vid höga temperaturer för att bilda en kristallbåt, och slutligen applicering av en CVD-SiC-beläggning (cirka 100 µm). Eftersom omkristallisation är porös kan partiklar också introduceras i halvledarprocesser utan SiC-beläggning. Dessutom kan Si-pastan i bindningszonen inte motstå samma höga temperatur som SiC-materialet. Tillverkningsprocessen för denna omkristalliserade SiC-kristallbåt med CVD-SiC-beläggning är den längsta och kostnaden är mycket hög. Jämfört med grafitkristallbåten belagd med SiC har den omkristalliserade SiC-kristallbåten belagd med CVD-SiC inga problem med CTE-missmatchning, men syratvättning och kollision kan också orsaka att SiC-beläggningen faller av. Dess livslängd är något längre, cirka 2 till 3 år.
3. Enstycke SiC-kristallbåt utan CVD-beläggning
För kristallbåtar utan CVD-beläggning måste ytan vara tät. Det finns två typer av täta SiC-material: trycklöst sintrad SiC (SSiC) och reaktionssintrad SiC (RBSiC, även känd som kiselpermeerad SiC, SiSiC). Emellertid kan ingen av dessa två typer av SiC smältas samman till en enhet som kvarts. Det är inte lätt att forma SiC från pulver och bränna det till en ungefärlig form av en enda kristallbåt i ett stycke. Dessutom är SiC mycket hårt och svårt att bearbeta, vilket leder till en extremt hög bearbetningskostnad för en enda SiC-kristallbåt i ett stycke. Även om RBSiC är något lättare att forma ungefärligt än SSiC, är det fortfarande mycket hårt. Dessutom innehåller RBSC 10 till 15 % fritt Si, vilket gör att det inte kan motstå samma höga temperaturer som SSiC-material. Generellt sett tål det temperaturer under 1400 °C. Dessutom etsas det fria Si lätt av HF-syra, vilket leder till partikelformiga avlagringar.
4. Kallex SiC modulär kristallbåt
Enhetsdelarna bearbetas genom formning, sintring och slipning med trycklöst sintrat SiC-material med en renhet på 99,675 %. Sedan kombineras de med SSiC-skruvar, muttrar etc. och fixeras med SSiC-stift för att säkerställa bärförmågan. Utan SiC-beläggning finns det ingen risk för partiell beläggningsskada. Dessutom kan den användas under lång tid i tuffa miljöer, såsom höga temperaturer (1600 ℃) och högfrekvenssyra, med en livslängd på mer än fem år.
Publiceringstid: 19 augusti 2025