উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধী ওয়েফার ক্যারিয়ারের জন্য SiC সিরামিক ট্রে
সিলিকন কার্বাইড সিরামিক ট্রে (SiC ট্রে)
সিলিকন কার্বাইড (SiC) উপাদানের উপর ভিত্তি করে তৈরি একটি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন সিরামিক উপাদান, যা সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন এবং LED উৎপাদনের মতো উন্নত শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি। এর মূল কাজগুলির মধ্যে রয়েছে ওয়েফার ক্যারিয়ার, এচিং প্রক্রিয়া প্ল্যাটফর্ম বা উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া সহায়তা, ব্যতিক্রমী তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ-তাপমাত্রা প্রতিরোধ এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা ব্যবহার করে প্রক্রিয়ার অভিন্নতা এবং পণ্যের ফলন নিশ্চিত করা।
মূল বৈশিষ্ট্য
১. তাপীয় কর্মক্ষমতা
- উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা: ১৪০–৩০০ ওয়াট/মিটার·কে, যা ঐতিহ্যবাহী গ্রাফাইট (৮৫ ওয়াট/মিটার·কে) কে উল্লেখযোগ্যভাবে ছাড়িয়ে যায়, যা দ্রুত তাপ অপচয় এবং তাপীয় চাপ হ্রাস করে।
- নিম্ন তাপীয় প্রসারণ সহগ: ৪.০×১০⁻⁶/℃ (২৫–১০০০℃), সিলিকনের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে মিল (২.৬×১০⁻⁶/℃), তাপীয় বিকৃতির ঝুঁকি কমিয়ে আনা।
২. যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
- উচ্চ শক্তি: নমনীয় শক্তি ≥320 MPa (20℃), সংকোচন এবং প্রভাব প্রতিরোধী।
- উচ্চ কঠোরতা: Mohs কঠোরতা 9.5, হীরার পরেই দ্বিতীয়, যা উচ্চতর পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
৩. রাসায়নিক স্থিতিশীলতা
- ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা: শক্তিশালী অ্যাসিডের (যেমন, HF, H₂SO₄) প্রতিরোধী, যা এচিং প্রক্রিয়া পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।
- অ-চৌম্বকীয়: অভ্যন্তরীণ চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতা <1×10⁻⁶ ইমু/জি, নির্ভুল যন্ত্রের সাথে হস্তক্ষেপ এড়ানো।
৪. চরম পরিবেশ সহনশীলতা
- উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব: দীর্ঘমেয়াদী কর্মক্ষম তাপমাত্রা ১৬০০-১৯০০ ℃ পর্যন্ত; স্বল্পমেয়াদী প্রতিরোধ ক্ষমতা ২২০০ ℃ পর্যন্ত (অক্সিজেন-মুক্ত পরিবেশ)।
- তাপীয় শক প্রতিরোধ: ফাটল ছাড়াই আকস্মিক তাপমাত্রা পরিবর্তন (ΔT >1000℃) সহ্য করে।
অ্যাপ্লিকেশন
আবেদন ক্ষেত্র | নির্দিষ্ট পরিস্থিতি | কারিগরি মূল্য। |
সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদন | ওয়েফার এচিং (ICP), থিন-ফিল্ম ডিপোজিশন (MOCVD), CMP পলিশিং | উচ্চ তাপ পরিবাহিতা অভিন্ন তাপমাত্রা ক্ষেত্র নিশ্চিত করে; কম তাপীয় প্রসারণ ওয়েফার ওয়ারপেজকে কমিয়ে দেয়। |
এলইডি উৎপাদন | এপিট্যাক্সিয়াল বৃদ্ধি (যেমন, GaN), ওয়েফার ডাইসিং, প্যাকেজিং | বহু-প্রকার ত্রুটি দমন করে, LED এর আলোকিত দক্ষতা এবং জীবনকাল বৃদ্ধি করে। |
ফটোভোলটাইক শিল্প | সিলিকন ওয়েফার সিন্টারিং ফার্নেস, PECVD সরঞ্জাম সমর্থন করে | উচ্চ-তাপমাত্রা এবং তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা সরঞ্জামের আয়ুষ্কাল বাড়ায়। |
লেজার এবং অপটিক্স | উচ্চ-শক্তি লেজার কুলিং সাবস্ট্রেট, অপটিক্যাল সিস্টেম সমর্থন করে | উচ্চ তাপ পরিবাহিতা দ্রুত তাপ অপচয় সক্ষম করে, অপটিক্যাল উপাদানগুলিকে স্থিতিশীল করে। |
বিশ্লেষণাত্মক যন্ত্র | টিজিএ/ডিএসসি নমুনা ধারক | কম তাপ ক্ষমতা এবং দ্রুত তাপীয় প্রতিক্রিয়া পরিমাপের নির্ভুলতা উন্নত করে। |
উৎপাদনের সুবিধা
- ব্যাপক কর্মক্ষমতা: তাপীয় পরিবাহিতা, শক্তি এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা অ্যালুমিনা এবং সিলিকন নাইট্রাইড সিরামিকের চেয়ে অনেক বেশি, যা চরম কর্মক্ষম চাহিদা পূরণ করে।
- হালকা নকশা: ৩.১–৩.২ গ্রাম/সেমি³ ঘনত্ব (ইস্পাতের ৪০%), জড়তা লোড হ্রাস করে এবং গতির নির্ভুলতা বৃদ্ধি করে।
- দীর্ঘায়ু এবং নির্ভরযোগ্যতা: ১৬০০℃ তাপমাত্রায় পরিষেবা জীবন ৫ বছরের বেশি হয়, যা ডাউনটাইম হ্রাস করে এবং পরিচালন খরচ ৩০% হ্রাস করে।
- কাস্টমাইজেশন: নির্ভুলতা প্রয়োগের জন্য সমতলতা ত্রুটি <15 μm সহ জটিল জ্যামিতি (যেমন, ছিদ্রযুক্ত সাকশন কাপ, মাল্টি-লেয়ার ট্রে) সমর্থন করে।
কারিগরি বৈশিষ্ট্য
প্যারামিটার বিভাগ | নির্দেশক |
শারীরিক বৈশিষ্ট্য | |
ঘনত্ব | ≥৩.১০ গ্রাম/সেমি³ |
নমনীয় শক্তি (20℃) | ৩২০–৪১০ এমপিএ |
তাপীয় পরিবাহিতা (20℃) | ১৪০–৩০০ ওয়াট/(মি·কে) |
তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ (25-1000℃) | ৪.০×১০⁻⁶/℃ |
রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য | |
অ্যাসিড প্রতিরোধ ক্ষমতা (HF/H₂SO₄) | ২৪ ঘন্টা নিমজ্জনের পরে কোনও ক্ষয় হয় না |
যন্ত্রের নির্ভুলতা | |
সমতলতা | ≤১৫ μm (৩০০ × ৩০০ মিমি) |
পৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra) | ≤0.4 μm |
XKH এর পরিষেবা
XKH কাস্টম ডেভেলপমেন্ট, নির্ভুল যন্ত্র এবং কঠোর মান নিয়ন্ত্রণের বিস্তৃত শিল্প সমাধান প্রদান করে। কাস্টম ডেভেলপমেন্টের জন্য, এটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা (>99.999%) এবং ছিদ্রযুক্ত (30-50% ছিদ্রযুক্ত) উপাদান সমাধান প্রদান করে, যা সেমিকন্ডাক্টর এবং মহাকাশের মতো অ্যাপ্লিকেশনের জন্য জটিল জ্যামিতিগুলিকে অপ্টিমাইজ করার জন্য 3D মডেলিং এবং সিমুলেশনের সাথে যুক্ত। নির্ভুল যন্ত্র একটি সুবিন্যস্ত প্রক্রিয়া অনুসরণ করে: পাউডার প্রক্রিয়াকরণ → আইসোস্ট্যাটিক/ড্রাই প্রেসিং → 2200°C সিন্টারিং → CNC/ডায়মন্ড গ্রাইন্ডিং → পরিদর্শন, ন্যানোমিটার-স্তরের পলিশিং এবং ±0.01 মিমি মাত্রিক সহনশীলতা নিশ্চিত করা। মান নিয়ন্ত্রণের মধ্যে রয়েছে পূর্ণ-প্রক্রিয়া পরীক্ষা (XRD রচনা, SEM মাইক্রোস্ট্রাকচার, 3-পয়েন্ট বাঁক) এবং প্রযুক্তিগত সহায়তা (প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশন, 24/7 পরামর্শ, 48-ঘন্টা নমুনা বিতরণ), উন্নত শিল্প চাহিদার জন্য নির্ভরযোগ্য, উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন উপাদান সরবরাহ করা।
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী (FAQ)
১. প্রশ্ন: কোন শিল্পে সিলিকন কার্বাইড সিরামিক ট্রে ব্যবহার করা হয়?
উত্তর: অর্ধপরিবাহী উৎপাদন (ওয়েফার হ্যান্ডলিং), সৌরশক্তি (PECVD প্রক্রিয়া), চিকিৎসা সরঞ্জাম (MRI উপাদান) এবং মহাকাশে (উচ্চ-তাপমাত্রার অংশ) ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় কারণ তাদের চরম তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে।
২. প্রশ্ন: সিলিকন কার্বাইড কোয়ার্টজ/কাচের ট্রের চেয়ে কীভাবে ভালো কাজ করে?
A: উচ্চ তাপীয় শক প্রতিরোধ ক্ষমতা (কোয়ার্টজের ১১০০°C বনাম ১৮০০°C পর্যন্ত), শূন্য চৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ এবং দীর্ঘ আয়ুষ্কাল (কোয়ার্টজের ৬-১২ মাস বনাম ৫+ বছর)।
৩. প্রশ্ন: সিলিকন কার্বাইড ট্রে কি অ্যাসিডিক পরিবেশ পরিচালনা করতে পারে?
উ: হ্যাঁ। HF, H2SO4, এবং NaOH প্রতিরোধী, যার ক্ষয়ক্ষতি প্রতি বছর <0.01 মিমি, যা রাসায়নিক খোদাই এবং ওয়েফার পরিষ্কারের জন্য আদর্শ করে তোলে।
৪. প্রশ্ন: সিলিকন কার্বাইড ট্রে কি অটোমেশনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ?
উ: হ্যাঁ। ভ্যাকুয়াম পিকআপ এবং রোবোটিক হ্যান্ডলিংয়ের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, স্বয়ংক্রিয় কারখানাগুলিতে কণা দূষণ রোধ করার জন্য পৃষ্ঠের সমতলতা <0.01 মিমি।
৫. প্রশ্ন: ঐতিহ্যবাহী উপকরণের সাথে খরচের তুলনা কী?
উত্তর: উচ্চতর অগ্রিম খরচ (৩-৫ গুণ কোয়ার্টজ) কিন্তু বর্ধিত জীবনকাল, হ্রাসকৃত ডাউনটাইম এবং উচ্চতর তাপ পরিবাহিতা থেকে শক্তি সাশ্রয়ের কারণে ৩০-৫০% কম TCO।