A)用CVD-SiC薄膜塗覆的石墨晶舟
石墨容易加工,可從一個塊材經過各種精密加工成為一體單件式晶舟。由於石墨
是多孔性物質,必須於其表面塗覆一層厚度約100um 的CVD-SiC薄膜,方可避
免石墨表面直接曝露於各種半導體製程造成細微粒(particle)的問題。
但是在CVD-SiC塗層之後,晶舟表面的所有區域的SiC薄膜的厚度是不容易控制。
由於石墨體和SiC薄膜之間的CTE(熱膨脹係數)不匹配,SiC薄膜通常在幾次升
降溫使用後容易剝落。再者,由於自動化運輸過程中的碰撞,SiC薄膜也容易破
裂。 一旦SiC薄膜剝落,石墨將暴露於環境中,腐蝕性氣體或液體進入多孔性的
石墨體後,不易清除乾淨,從而導致高溫製程中有細微粒 (particle)產生之意外
結果發生。
這種塗有CVD-SiC薄膜的石墨舟最便宜,壽命最短,約1年。
B)用CVD-SiC薄膜塗覆的重結晶SiC晶舟
重結晶SiC晶舟通常是將幾個單元部件先預先形成、燒結,然後分別加工,之後將
各個單元部件在高溫下以Si膏接合,接合成一晶舟之後再CVD塗覆SiC薄膜。由於
重結晶SiC是多孔的,因此可以在高溫下利用Si膏接合(膠合)。如果沒有CVD塗
覆SiC薄膜,則多孔重結晶SiC會在各種半導體製程中引起細微粒(particle)問題。
因此,塗覆有CVD-SiC薄膜的重結晶SiC的成本非常昂貴。此外,接合區域的Si膏
無法承受與SiC材料一樣高的溫度。此外,一旦晶舟發生碰撞造成塗覆的SiC薄膜
剝離,多孔的重結晶SiC將在各種半導體製程中引起細微粒(particle)問題。這
種塗有CVD-SiC薄膜的重結晶SiC晶舟製造流程最長(將幾個單元部件先進行預成
型,燒結和機械加工,在高溫下用Si膏連接所有單元部件,然後用CVD-SiC塗層)
並且成本最高。比起石墨披覆CVD-SiC薄膜的晶舟,重結晶SiC與CVD-SiC薄膜無
CTE不匹配的問題。但是厚度約100um 的CVD-SiC薄膜,因酸洗與碰撞造成塗覆
的SiC薄膜剝離,其使用壽命時間亦不可能很長,約為2〜3年。
C)沒有CVD塗層的一體單件式SiC晶舟
若無CVD塗層的晶舟,其先決條件是表面必須是緻密性材料。緻密性的SiC材料有
兩種材質,無壓燒結SiC(SSiC)和反應燒結SiC(RBSC,也稱矽滲透SiC,
SiSiC)。無論是無壓燒結SiC(SSiC)和反應燒結SiC(RBSC)材料,都無法
像石英材料熔接各單元部件使成一體。然而,要將SiC從粉末成形並燒結成一體
單件式晶舟的近淨形狀並不容易,再者,SiC非常堅硬且不易加工,這會導致一
體單件式SiC晶舟加工成本極高。儘管RBSC比SSiC稍微容易形成近淨似形狀,但
RBSC仍然非常堅硬並且不易加工,這也導致極高的成本。另一方面,RBSC含
有10~15%的游離Si,無法承受與SSiC材料一樣高的溫度。並且,游離的Si很
容易被HF酸蝕刻,從而導致細微粒 (particle)問題。
D)Kallex SiC 組合式晶舟(不含CVD塗層)
我們的SiC晶舟的材料是無壓燒結SiC(SSiC),純度為99.675%。我們將各
單元部件先成形、燒結和研磨加工,然後利用SSiC螺絲和螺栓將它們組合在一
起並以SSiC插銷固定。我們計算總負載的重量並將其考慮在內,其裝載能力將
遠高於您的需求。我們的SiC晶舟的強度是不會成為問題的。
此外,無壓燒結SSiC沒有CVD薄膜剝落導致顆粒的問題,並且在嚴苛環境中,
例如高溫,腐蝕性和HF酸,可承受長期挑戰。我們保證我們的SiC組合式晶舟
的使用壽命超過5年。因此,比起各種SiC晶舟,我們相信我們的SiC組合式晶
舟是中最具成本效益的。