সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেল

সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্যাডেল হলো রিঅ্যাকশন বন্ডেড SiC (RBSiC) প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে নির্মিত একটি উচ্চ কার্যক্ষমতাসম্পন্ন শিল্প উপাদান। এটি সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার প্রসেসিং, ফটোভোল্টাইক সেল কোটিং এবং উচ্চ তাপমাত্রার কেমিক্যাল ভেপার ডিপোজিশন (CVD)-এর মতো কঠিন পরিস্থিতির জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এর অনন্য একক-বাহু ক্যান্টিলিভার কাঠামো, সিলিকন কার্বাইডের চরম প্রতিরোধ ক্ষমতার সাথে মিলিত হয়ে, ১৩৫০℃-এর অবিচ্ছিন্ন উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশেও মিলিমিটার-স্তরের বিকৃতি নির্ভুলতা বজায় রাখতে পারে, যা প্রচলিত কোয়ার্টজ, ধাতব সংকর এবং অন্যান্য উপকরণের বিকল্প হিসেবে একটি বৈপ্লবিক সমাধান হয়ে উঠেছে।

উপাদানগত যুগান্তকারী আবিষ্কার: সিলিকন কার্বাইডের প্রকৌশলগত পুনর্গঠন

১. বিক্রিয়া সিন্টারিং প্রক্রিয়ার ক্ষুদ্র অলৌকিক ঘটনা

এসআইসি প্রিফর্মের মধ্যে সিলিকন গলিত পদার্থের প্রবেশের রিঅ্যাকশন সিন্টারিং প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ক্যান্টিলিভার প্যাডেলের গ্রেইন বাউন্ডারিতে প্রায় ১০-১৫% মুক্ত সিলিকন ফেজ গঠিত হয়, যা একটি ত্রিমাত্রিক ইন্টারলক কাঠামো তৈরি করে। এই মাইক্রোস্ট্রাকচারটি এটিকে ৩.০২ গ্রাম/সেমি³ ঘনত্ব, ০.১%-এর কম ছিদ্রতা এবং ২৫০ মেগাপ্যাসকেল (২০ ℃) পর্যন্ত নমন শক্তি প্রদান করে, একই সাথে এর হালকা ওজন (স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে ৪০% কম) বজায় রাখে এবং এমনকি ১২০০ ℃ তাপমাত্রাতেও ৩০০ গিগাপ্যাসকেল স্থিতিস্থাপক মডুলাস ধরে রাখে।

২. তাপগতিবিদ্যার পরামিতিগুলোর চূড়ান্ত ভারসাম্য

ক্যান্টলিভারের তাপীয় প্রসারণ সহগ (CTE) 4.5×10⁻⁶K⁻¹-এ সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয়, যা LPCVD (লো প্রেসার কেমিক্যাল ভেপার ডিপোজিশন) যন্ত্রের কোটিং উপাদানের সাথে অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ, ফলে তাপীয় অসামঞ্জস্যের কারণে সৃষ্ট ইন্টারফেস স্ট্রেস হ্রাস পায়। এর তাপ পরিবাহিতা 1200℃ তাপমাত্রায় 45 W/(m·K) পর্যন্ত পৌঁছায়, যা দ্রুত তাপ শোষণ করতে এবং স্থানীয় অতিরিক্ত উত্তাপ এড়াতে পারে, এবং তাপ অপচয়কারী ছিদ্র বিন্যাসের পেটেন্টকৃত নকশার কারণে ওয়েফার ট্রে-এর তাপমাত্রার পার্থক্য 2℃/m²-এর কম থাকে।

প্রযুক্তিগত সুবিধা: পরীক্ষাগার থেকে ব্যাপক উৎপাদনে উত্তরণ

১. স্বয়ংক্রিয় অভিযোজিত নকশা

ক্যান্টিলিভার প্যাডেলের লোড এরিয়াতে একটি মডিউলার উইন্ডো কাঠামো (অ্যাপারচার নির্ভুলতা ±০.০৫ মিমি) ব্যবহার করা হয়েছে, যা ১৫০-৩০০ মিমি ওয়েফারযুক্ত একটি ১২-অক্ষ লিঙ্কেজ গ্রাসপিং সিস্টেমকে সাপোর্ট করে এবং রোবট আর্মের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। স্থির প্রান্তগুলিতে একটি গ্রেডিয়েন্ট দেয়ালের পুরুত্ব (δ₁=৮.৬ মিমি থেকে δ₁=৪.৮ মিমি) দেওয়া হয়েছে, যা কাঠামোগত দৃঢ়তা নিশ্চিত করে এবং উচ্চ-গতির সঞ্চালনে ডাইনামিক স্থিতিশীলতার প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য সামগ্রিক ওজন ২২% হ্রাস করে।

২. দূষণ নিয়ন্ত্রণে বিপ্লব

পৃষ্ঠতলে ২-৫ মাইক্রোমিটার SiO₂ প্যাসিভেশন স্তর ইন-সিটু পদ্ধতিতে তৈরি করার ফলে, Cl₂, HF ও ধাতব আয়নযুক্ত ক্ষয়কারী পরিবেশে ক্যান্টিলিভার ব্লেডের উপর এর অধঃক্ষেপের পরিমাণ ০.১ পিপিবি-এর কম থাকে, যা অ্যালুমিনা উপাদানের তুলনায় ৩ গুণ কম। ১০০০টি উচ্চ-তাপমাত্রা চক্র পরীক্ষার পরেও, পৃষ্ঠ থেকে ঝরে পড়া কণার সংখ্যা প্রতি বর্গমিটারে সর্বদা ৫টির কম থাকে, যা সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনের ক্লাস ১০ পরিচ্ছন্নতার শর্ত পূরণ করে।

দ্রুত বিস্তারিত:

১. অন্যান্য নামসমূহ: উচ্চ তাপমাত্রা ওয়েফার ট্রান্সফার প্যাডেল; আরবিএসআইসি ক্যান্টিলিভার ভেহিকেল; প্রলেপযুক্ত ক্যান্টিলিভার প্ল্যাটফর্ম; এসআইসি মনোলিথিক ক্যান্টিলিভার।

2। অ্যাপ্লিকেশন: 

সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন: ডিফিউশন ফার্নেস, অ্যানিলিং ফার্নেস, অক্সিডেশন ফার্নেস এবং অন্যান্য সরঞ্জামে ট্রান্সপোর্ট ওয়েফার।

ফটোভোল্টাইক কোটিং: TOPCon/HJT সেল PECVD প্রক্রিয়ার ওয়েফার পরিবহনে সহায়তা করে,

৩. মূল পরামিতি: নমন শক্তি ৩৮০ MPa (কক্ষ তাপমাত্রা) → ২৮০ MPa (১৪০০℃), তাপীয় প্রসারণ সহগ ৪.২×১০⁻⁶/℃, এবং ৪০% HF এর ক্ষয় হার ০.০০৮ মিমি/বছরের চেয়ে কম। নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডলে ১৬০০℃ তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্ন ব্যবহার, জারণ পরিবেশে ১৪০০℃, এবং ৫০০ বার ১৪০০℃↔২৫℃ তাপীয় অভিঘাত চক্র সহ্য করতে পারে।

সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার উৎপাদন

ডিফিউশন ফার্নেস ওয়েফার র‍্যাক: ফসফরাস/বোরন ডোপিং প্রক্রিয়ায়, ৩০০ মিমি সিলিকন ওয়েফারকে ১২৫০℃ তাপমাত্রায় ৮ ঘণ্টা ধরে তাপীয় প্রক্রিয়াজাতকরণ করা হয় এবং এর আকৃতিগত পরিবর্তন প্রতি মিটারে ০.১ মিমি-এর কম হয়।

এপিট্যাক্সিয়াল গ্রোথ ট্রে: SiC এপিট্যাক্সিয়াল লেয়ারের MOCVD ডিপোজিশনের জন্য, যা 10-6 টর ভ্যাকুয়ামের অধীনে ওয়েফারের ন্যানোস্কেল পজিশনিং সমর্থন করে।

ফটোভোল্টাইক কোষ উৎপাদন

PERC কোটিং ভেহিকেল: PECVD যন্ত্রপাতিতে ৮০০℃ প্লাজমা বোম্বার্ডমেন্টের মধ্য দিয়ে যাওয়ার ফলে এর কার্যকাল ৫০০০ বারেরও বেশি, যা গ্রাফাইট উপাদানের চেয়ে ৮ গুণ বেশি।

টপকন লেজার সিন্টারিং: ১০ ন্যানোসেকেন্ড পালস প্রস্থের একটি লেজার সিস্টেমের সাহায্যে, পেছনের পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন স্তরের সিলেক্টিভ সিন্টারিং অ্যালাইনমেন্ট নির্ভুলতা ±৩ মাইক্রোমিটারে অর্জন করা হয়।

১. পদার্থের বৈশিষ্ট্যে যুগান্তকারী অগ্রগতি

সিলিকন কার্বাইড ক্যান্টিলিভার প্রোপেলারটি রিঅ্যাক্টিভ সিন্টারিং সিলিকন কার্বাইড (RBSiC) প্রযুক্তি ব্যবহার করে, এবং সিলিকন গলিত পদার্থের মধ্য দিয়ে সিলিকন কার্বাইড ম্যাট্রিক্সে প্রবেশ করিয়ে < ০.৫% ছিদ্রযুক্ত একটি ঘন কাঠামো তৈরি করে। এর নমন শক্তি কক্ষ তাপমাত্রায় ৩৮০ MPa পর্যন্ত হয় এবং এটি ১৪০০℃ উচ্চ তাপমাত্রাতেও ২৮০ MPa শক্তি বজায় রাখে।

২. চরম পরিবেশে স্থিতিশীলতা

উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা: ১৬০০℃ পর্যন্ত অবিচ্ছিন্ন কার্যক্ষম তাপমাত্রা (নিষ্ক্রিয় বায়ুমণ্ডল), ১৮০০℃ তাৎক্ষণিক উচ্চ তাপমাত্রা (যেমন লেজার সিন্টারিং প্রক্রিয়া) স্বল্পমেয়াদী প্রতিরোধ ক্ষমতা, নরম হয়ে যাওয়া বা বিকৃতির কোনো ঝুঁকি নেই।

ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা: HF, HCl, এবং H₂SO₄-এর মতো তীব্র অ্যাসিডের ক্ষেত্রে ক্ষয়ের হার < ০.০১ মিমি/বছর। Cl₂/O₂ যুক্ত CVD বিক্রিয়া প্রকোষ্ঠে এর জীবনকাল গ্রাফাইট উপাদানের তুলনায় ৫-৮ গুণ বৃদ্ধি পায়।

তাপীয় অভিঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা: ১৪০০℃ ↔ ২৫℃ দ্রুত তাপমাত্রা পরিবর্তনের চক্র (ΔT=১৩৭৫℃) সহ্য করতে পারে, ৫০০ চক্রের পরেও কোনো ফাটল ধরে না বা শক্তির হ্রাস ঘটে না।