ICP සඳහා අඟල් 4 අඟල් 6 වේෆර් රඳවනය සඳහා SiC සෙරමික් තහඩුව/තැටි
SiC සෙරමික් තහඩු සාරාංශය
SiC සෙරමික් තහඩුව යනු අධික තාප, රසායනික සහ යාන්ත්රික පරිසරවල භාවිතය සඳහා නිර්මාණය කර ඇති අධි-සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් සිලිකන් කාබයිඩ් වලින් නිර්මාණය කරන ලද ඉහළ කාර්ය සාධන සංරචකයකි. එහි සුවිශේෂී දෘඪතාව, තාප සන්නායකතාවය සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය සඳහා ප්රසිද්ධ SiC තහඩුව අර්ධ සන්නායක, LED, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සහ අභ්යවකාශ කර්මාන්තවල වේෆර් වාහකයක්, ප්රතිග්රාහකයක් හෝ ව්යුහාත්මක සංරචකයක් ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.
1600°C දක්වා කැපී පෙනෙන තාප ස්ථායිතාවයක් සහ ප්රතික්රියාශීලී වායූන් සහ ප්ලාස්මා පරිසරයන්ට විශිෂ්ට ප්රතිරෝධයක් සහිතව, SiC තහඩුව ඉහළ උෂ්ණත්ව කැටයම්, තැන්පත් කිරීම සහ විසරණ ක්රියාවලීන්හිදී ස්ථාවර ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරයි. එහි ඝන, සිදුරු සහිත නොවන ක්ෂුද්ර ව්යුහය අංශු උත්පාදනය අවම කරයි, රික්තක හෝ පිරිසිදු කාමර සැකසුම් තුළ අතිශය පිරිසිදු යෙදුම් සඳහා එය වඩාත් සුදුසු වේ.
SiC සෙරමික් තහඩු යෙදුම
1. අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනය
SiC සෙරමික් තහඩු බහුලව භාවිතා වන්නේ CVD (රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම), PVD (භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම) සහ කැටයම් පද්ධති වැනි අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන උපකරණවල වේෆර් වාහක, susceptors සහ pedestal තහඩු ලෙසය. ඒවායේ විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවය සහ අඩු තාප ප්රසාරණය මඟින් ඉහළ නිරවද්යතාවයකින් යුත් වේෆර් සැකසුම් සඳහා ඉතා වැදගත් වන ඒකාකාර උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය පවත්වා ගැනීමට ඉඩ සලසයි. විඛාදන වායු සහ ප්ලාස්මා වලට SiC හි ප්රතිරෝධය කටුක පරිසරවල කල්පැවැත්ම සහතික කරයි, අංශු දූෂණය සහ උපකරණ නඩත්තුව අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.
2. LED කර්මාන්තය - ICP කැටයම් කිරීම
LED නිෂ්පාදන අංශයේ, SiC තහඩු ICP (Inductively Coupled Plasma) කැටයම් පද්ධතිවල ප්රධාන සංරචක වේ. වේෆර් රඳවනයන් ලෙස ක්රියා කරමින්, ප්ලාස්මා සැකසීමේදී නිල් මැණික් හෝ GaN වේෆර් සඳහා සහාය වීම සඳහා ස්ථාවර සහ තාප වශයෙන් ශක්තිමත් වේදිකාවක් සපයයි. ඒවායේ විශිෂ්ට ප්ලාස්මා ප්රතිරෝධය, මතුපිට සමතලා බව සහ මාන ස්ථායිතාව ඉහළ කැටයම් නිරවද්යතාවය සහ ඒකාකාරිත්වය සහතික කිරීමට උපකාරී වන අතර එමඟින් LED චිප් වල අස්වැන්න සහ උපාංග ක්රියාකාරිත්වය වැඩි වේ.
3. ප්රකාශ වෝල්ටීයතා (PV) සහ සූර්ය ශක්තිය
SiC සෙරමික් තහඩු සූර්ය කෝෂ නිෂ්පාදනයේදී ද භාවිතා වේ, විශේෂයෙන් ඉහළ උෂ්ණත්ව සින්ටර් කිරීම සහ ඇනීලිං පියවර වලදී. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඒවායේ නිෂ්ක්රීයතාවය සහ විකෘති වීමට ප්රතිරෝධය දැක්වීමේ හැකියාව සිලිකන් වේෆර්වල අඛණ්ඩ සැකසුම් සහතික කරයි. ඊට අමතරව, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සෛලවල කාර්යක්ෂමතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා ඒවායේ අඩු දූෂණ අවදානම අත්යවශ්ය වේ.
SiC සෙරමික් තහඩු ගුණාංග
1. සුවිශේෂී යාන්ත්රික ශක්තිය සහ දෘඪතාව
SiC සෙරමික් තහඩු ඉතා ඉහළ යාන්ත්රික ශක්තියක් පෙන්නුම් කරන අතර, සාමාන්ය නම්යශීලී ශක්තිය 400 MPa ඉක්මවන අතර Vickers දෘඪතාව >2000 HV දක්වා ළඟා වේ. මෙය යාන්ත්රික ඇඳීම්, සීරීම් සහ විරූපණයන්ට බෙහෙවින් ප්රතිරෝධී වන අතර, අධික බරක් හෝ නැවත නැවත තාප චක්රයක් යටතේ වුවද දිගු සේවා කාලයක් සහතික කරයි.
2. ඉහළ තාප සන්නායකතාවය
SiC හි විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවක් (සාමාන්යයෙන් 120–200 W/m·K) ඇති අතර එමඟින් එහි මතුපිට පුරා තාපය ඒකාකාරව බෙදා හැරීමට ඉඩ සලසයි. උෂ්ණත්ව ඒකාකාරිත්වය නිෂ්පාදන අස්වැන්න සහ ගුණාත්මක භාවයට සෘජුවම බලපාන වේෆර් එතිච් කිරීම, තැන්පත් කිරීම හෝ සින්ටර් කිරීම වැනි ක්රියාවලීන්හිදී මෙම ගුණාංගය ඉතා වැදගත් වේ.
3. උසස් තාප ස්ථායිතාව
ඉහළ ද්රවාංකයක් (2700°C) සහ අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකය (4.0 × 10⁻⁶/K) සහිත SiC සෙරමික් තහඩු වේගවත් උණුසුම සහ සිසිලන චක්ර යටතේ මාන නිරවද්යතාවය සහ ව්යුහාත්මක අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගනී. මෙය ඉහළ උෂ්ණත්ව ඌෂ්මක, රික්ත කුටි සහ ප්ලාස්මා පරිසරවල යෙදීම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
තාක්ෂණික ගුණාංග | ||||
දර්ශකය | ඒකකය | වටිනාකම | ||
ද්රව්ය නාමය | ප්රතික්රියා සින්ටර් කළ සිලිකන් කාබයිඩ් | පීඩන රහිත සින්ටර් කළ සිලිකන් කාබයිඩ් | නැවත ස්ඵටිකීකරණය කරන ලද සිලිකන් කාබයිඩ් | |
සංයුතිය | ආර්බීඑස්අයිසී | එස්එස්අයිසී | ආර්-SiC | |
තොග ඝනත්වය | ග්රෑම්/සෙ.මී.3 | 3 | 3.15 ± 0.03 | 2.60-2.70 |
නම්යශීලී ශක්තිය | MPa (kpsi) | 338(49) ට වැඩි විස්තර | 380(55) ශ්රේණිය | 80-90 (20°C) 90-100(1400°C) |
සම්පීඩ්යතා ශක්තිය | MPa (kpsi) | 1120(158) ශ්රේණිය | 3970(560) ට වැඩි විස්තර | > 600 |
දෘඪතාව | නොප් | 2700 රූ. | 2800 ආර්. | / |
නොසැලෙන බව බිඳ දැමීම | MPa m1/2 | 4.5 | 4 | / |
තාප සන්නායකතාවය | බටහිර | 95 | 120 (120) | 23 |
තාප ප්රසාරණයේ සංගුණකය | 10-6.1/°C | 5 | 4 | 4.7 ශ්රේණිය |
නිශ්චිත තාපය | ජූල්/ග්රෑම් 0k | 0.8 | 0.67 යනු | / |
උපරිම වායු උෂ්ණත්වය | ℃ | 1200 (රු. 1200) | 1500 | 1600 ආර්. |
ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකය | ජීපීඒ | 360 ශ්රේණිය | 410 (ස්වයංක්රීය) | 240 යි |
SiC සෙරමික් තහඩු ප්රශ්නෝත්තර
ප්රශ්නය: සිලිකන් කාබයිඩ් තහඩුවේ ගුණාංග මොනවාද?
ඒ: සිලිකන් කාබයිඩ් (SiC) තහඩු ඒවායේ ඉහළ ශක්තිය, දෘඪතාව සහ තාප ස්ථායිතාව සඳහා ප්රසිද්ධය. ඒවා විශිෂ්ට තාප සන්නායකතාවක් සහ අඩු තාප ප්රසාරණයක් ලබා දෙන අතර, අධික උෂ්ණත්ව යටතේ විශ්වාසදායක ක්රියාකාරිත්වය සහතික කරයි. SiC රසායනිකව නිෂ්ක්රීය, අම්ල, ක්ෂාර සහ ප්ලාස්මා පරිසරයන්ට ප්රතිරෝධී වන අතර, එය අර්ධ සන්නායක සහ LED සැකසුම් සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ. එහි ඝන, සුමට මතුපිට අංශු උත්පාදනය අවම කරයි, පිරිසිදු කාමර අනුකූලතාව පවත්වා ගනී. අර්ධ සන්නායක, ප්රකාශ වෝල්ටීයතා සහ අභ්යවකාශ කර්මාන්ත හරහා ඉහළ උෂ්ණත්ව සහ විඛාදන පරිසරවල SiC තහඩු වේෆර් වාහක, ග්රහක සහ ආධාරක සංරචක ලෙස බහුලව භාවිතා වේ.


