SiC செராமிக் வேஃபர் படகு என்றால் என்ன? விவரக்குறிப்புகள், பொருட்கள் & பயன்பாடுகள்

குறைக்கடத்தி உயர்-வெப்பநிலை செயல்முறைகளில், செதில்களின் கையாளுதல், துணைபுரிதல் மற்றும் வெப்ப சிகிச்சை ஆகியவை ஒரு சிறப்பு துணை கூறு-செதில் படகை சார்ந்துள்ளது. செயல்முறை வெப்பநிலை உயரும் மற்றும் தூய்மை மற்றும் துகள் கட்டுப்பாடு தேவைகள் அதிகரிக்கும் போது, ​​பாரம்பரிய குவார்ட்ஸ் செதில் படகுகள் படிப்படியாக குறுகிய சேவை வாழ்க்கை, அதிக சிதைவு விகிதங்கள் மற்றும் மோசமான அரிப்பு எதிர்ப்பு போன்ற சிக்கல்களை வெளிப்படுத்துகின்றன.சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) செராமிக் செதில் படகுகள்இந்த சூழலில் வெளிவந்தது மற்றும் உயர்நிலை வெப்ப செயலாக்க கருவிகளில் முக்கிய கேரியராக மாறியுள்ளது.

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) என்பது ஒரு பொறியியல் பீங்கான் பொருள் ஆகும், இது அதிக கடினத்தன்மை, அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் சிறந்த இரசாயன நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது.SiC மட்பாண்டங்கள், உயர்-வெப்பநிலை சின்டரிங் மூலம் உருவாகிறது, உயர்ந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், ஆக்ஸிஜனேற்ற மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களில் நிலையான கட்டமைப்பு மற்றும் அளவை பராமரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, செதில் படகு வடிவில் புனையப்படும் போது, ​​அது 1100°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் செயல்படும் வெப்ப செயல்முறைகளுக்கு ஏற்றதாக, பரவல், அனீலிங் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் போன்ற உயர்-வெப்பநிலை செயல்முறைகளை நம்பகத்தன்மையுடன் ஆதரிக்கும்.

1. SiC செராமிக் வேஃபர் படகு என்றால் என்ன?

செதில் படகுகளின் அமைப்பு பொதுவாக பல அடுக்குகள், இணையான கட்டம் உள்ளமைவுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, டஜன் கணக்கான அல்லது நூற்றுக்கணக்கான செதில்களை ஒரே நேரத்தில் வைத்திருக்கும் திறன் கொண்டது. வெப்ப விரிவாக்கக் குணகங்களைக் கட்டுப்படுத்துவதில் SiC மட்பாண்டங்களின் நன்மைகள், உயர்-வெப்பநிலை ரேம்ப்-அப் மற்றும் ராம்ப்-டவுன் செயல்முறைகளின் போது வெப்ப சிதைவு அல்லது மைக்ரோகிராக்கிங்கிற்கு குறைவான வாய்ப்புகளை உருவாக்குகின்றன. கூடுதலாக, உலோக தூய்மையற்ற உள்ளடக்கத்தை கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்த முடியும், அதிக வெப்பநிலையில் மாசுபாடு அபாயங்களை கணிசமாக குறைக்கிறது. மின் சாதனங்கள், SiC MOSFETகள், MEMS மற்றும் பிற தயாரிப்புகளின் உற்பத்தி போன்ற தூய்மைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட செயல்முறைகளுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

2. குவார்ட்ஸ் vs SiC vs கிராஃபைட் வேஃபர் படகுகள்: பொருள் ஒப்பீடு

பாரம்பரிய குவார்ட்ஸ் செதில் படகுகளுடன் ஒப்பிடுகையில், சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் செதில் படகுகள் பொதுவாக அதிக வெப்பநிலை, அடிக்கடி வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதல் நிலைமைகளின் கீழ் சேவை வாழ்க்கை 3-5 மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். அவற்றின் அதிக விறைப்புத்தன்மை மற்றும் சிதைப்பிற்கு எதிர்ப்பு ஆகியவை மிகவும் நிலையான செதில் சீரமைப்பை அனுமதிக்கின்றன, இது விளைச்சலை மேம்படுத்த உதவுகிறது. மிக முக்கியமாக, SiC பொருட்கள் அடிக்கடி வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் சுழற்சிகளின் போது குறைந்தபட்ச பரிமாண மாற்றங்களை பராமரிக்கின்றன, செதில் விளிம்பு சிப்பிங் அல்லது செதில் படகு சிதைப்பால் ஏற்படும் துகள் உதிர்தலைக் குறைக்கின்றன.

3. சிலிக்கான் கார்பைடு வேஃபர் படகுப் பொருட்களின் வகைகள்

அனைத்து SiC செதில் படகுகளும் ஒரே பீங்கான் தரத்தில் இருந்து தயாரிக்கப்படவில்லை. வெவ்வேறு உற்பத்தி வழிகள் தனித்துவமான நுண் கட்டமைப்புகள் மற்றும் செயல்திறன் பண்புகளை உருவாக்குகின்றன.

3.1 மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு (RSiC)

பொறிக்கப்பட்ட உயர் வெப்பநிலை பீங்கான் கூறுகளில் மறுபடிகப்படுத்தப்பட்ட SiC பயன்படுத்தப்படுகிறது. தரத்தைப் பொறுத்து, இது குறிப்பிடத்தக்க திறந்த போரோசிட்டியை வெளிப்படுத்தலாம், இது மாசுபடுத்துதல், சுத்தம் செய்தல் மற்றும் செயல்முறை இணக்கத்தன்மையை மதிப்பிடும்போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

3.2 சின்டர்டு சிலிக்கான் கார்பைடு (SSiC)

அழுத்தம் இல்லாத SiC ஆனது அதிக கடினத்தன்மை, இயந்திர வலிமை மற்றும் நல்ல வெப்ப செயல்திறன் கொண்ட அடர்த்தியான பீங்கான் அமைப்பை வழங்க முடியும். உண்மையான பண்புகள் உருவாக்கம், சின்டரிங் செயல்முறை மற்றும் பொருள் தரத்தைப் பொறுத்தது.

3.3 எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு (RBSiC / SiSiC)

எதிர்வினை-பிணைக்கப்பட்ட SiC பொதுவாக எஞ்சிய சிலிக்கான் கட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது அதிகபட்ச சேவை வெப்பநிலை மற்றும் இரசாயன இணக்கத்தன்மையை பாதிக்கலாம், எனவே அதன் இயக்க வரம்புகள் RSiC அல்லது SSiC இன் செயல்பாட்டு வரம்புகளை ஒத்ததாக கருதக்கூடாது.

3.4 SiC-கோடட் கிராஃபைட் வேஃபர் கேரியர்கள்

ஒரு SiC-பூசப்பட்ட கிராஃபைட் செதில் கேரியர் என்பது ஒற்றைக்கல் SiC செராமிக் செராமிக் படகில் இருந்து வேறுபட்ட கட்டுமானமாகும்.

இது டெபாசிட் செய்யப்பட்ட SiC பூச்சு மூலம் பாதுகாக்கப்பட்ட கிராஃபைட் அடி மூலக்கூறைப் பயன்படுத்துகிறது. இத்தகைய வடிவமைப்புகள் குறிப்பிட்ட வெப்ப-செயலாக்க சூழல்களில் நன்மைகளை வழங்கலாம், ஆனால் பூச்சு ஒருமைப்பாடு, வெளிப்படும் விளிம்புகள் மற்றும் சாத்தியமான மாசுபாடு ஆகியவை மதிப்பீடு செய்யப்பட வேண்டும்.

4. எதிர்கால அவுட்லுக்

தொழில்துறை பயன்பாடுகளில், பாரம்பரிய சிலிக்கான் சாதனங்கள் முதல் மூன்றாம் தலைமுறை குறைக்கடத்தி பொருட்கள் வரை வெப்ப செயலாக்க செயல்முறைகளில் உயர்நிலை உபகரண உற்பத்தியாளர்களுக்கு சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் செதில் படகுகள் படிப்படியாக விருப்பமான தேர்வாக மாறி வருகின்றன. செங்குத்து குழாய் உலைகள் மற்றும் கிடைமட்ட ஆக்சிஜனேற்ற உலைகள் போன்ற பல்வேறு வெப்ப செயலாக்க உபகரணங்களுக்கு அவை பொருத்தமானவை அல்ல, ஆனால் அதிக வெப்பநிலை, அதிக அரிக்கும் சூழல்களில் அவற்றின் நிலையான செயல்திறன் செயல்முறை நிலைத்தன்மை மற்றும் சாதனத் திறனுக்கான வலுவான உத்தரவாதங்களை வழங்குகிறது.

சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் செதில் படகுகளின் படிப்படியான பிரபலப்படுத்தல், குறைக்கடத்தி உபகரணங்களின் முக்கிய ஆதரவு கூறுகளை ஊடுருவி மேம்பட்ட பீங்கான் பொருட்களின் முடுக்கம் குறிக்கிறது. பாரம்பரிய குவார்ட்ஸ் பொருட்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை, கட்டமைப்பு விறைப்பு மற்றும் வெப்ப சோர்வு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றில் அவற்றின் நன்மைகள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் மிகவும் கடுமையான செயல்முறை சாளரங்களின் தொடர்ச்சியான பரிணாமத்திற்கு நம்பகமான பொருள் அடித்தளத்தை வழங்குகிறது. தற்போது, ​​6-இன்ச் மற்றும் 8-இன்ச் சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் செதில் படகுகள், குறைக்கடத்தி துறையில் மின் சாதனங்களின் வெகுஜன உற்பத்தி வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

12-அங்குல விவரக்குறிப்பு படிப்படியாக உயர்-இறுதி செயல்முறைகள் மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்தி வரிகளில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு, அடுத்த கட்ட உபகரணங்கள் மற்றும் பொருள் ஒத்துழைப்புக்கான முக்கிய திசையாக மாறுகிறது. அதே நேரத்தில், 2-4 அங்குல செதில் படகுகள் ஆராய்ச்சி தளங்கள் மற்றும் LED அடி மூலக்கூறு செயலாக்கம் மற்றும் செயல்முறை சரிபார்ப்பு போன்ற குறிப்பிட்ட செயல்முறை காட்சிகளில் தொடர்ந்து பங்கு வகிக்கின்றன. சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் செதில் படகுகள் நிலைத்தன்மை, அளவு கட்டுப்பாடு மற்றும் செதில் திறன் ஆகியவற்றில் அதிக நன்மைகளை வெளிப்படுத்தும், இது தொடர்புடைய பீங்கான் பொருட்கள் தொழில்நுட்பத்தின் தொடர்ச்சியான பரிணாமத்தை உந்துகிறது.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. செதில் படகின் முக்கிய செயல்பாடு என்ன?

ஒரு செதில் படகு உலை செயலாக்கத்தின் போது துல்லியமான இடைவெளியில் குறைக்கடத்தி செதில்களை வைத்திருக்கிறது. அதன் முக்கிய செயல்பாடுகள் இயந்திர ஆதரவு, செதில் சீரமைப்பு மற்றும் வெப்ப மற்றும் இரசாயன செயல்முறை சூழலுடன் இணக்கம்.

2. SiC செதில் படகுக்கும் குவார்ட்ஸ் செதில் படகுக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

SiC செராமிக் செதில் படகுகள் பொதுவாக அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன் மற்றும் பொருத்தமான தரங்களுக்கு அதிக வெப்பநிலை இயந்திர திறனை வழங்குகின்றன. குவார்ட்ஸ் செதில் படகுகள் மிகக் குறைந்த வெப்ப விரிவாக்கத்தைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் நிறுவப்பட்ட சுத்தமான குறைக்கடத்தி உலை செயல்முறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. விருப்பமான பொருள் இயக்க நிலைமைகளைப் பொறுத்தது.

3. SiC செராமிக் செதில் படகு எந்த வெப்பநிலையைத் தாங்கும்?

அனைத்து SiC பீங்கான் செதில் படகுகளுக்கும் ஒற்றை வெப்பநிலை வரம்பு இல்லை. அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலை SiC தரம், உலை வளிமண்டலம், இயந்திர சுமை, வெளிப்பாடு காலம் மற்றும் வெப்ப சுழற்சி ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. முடிக்கப்பட்ட கூறு அதன் நோக்கம் கொண்ட செயல்முறை நிலைமைகளுக்கு தகுதி பெற்றிருக்க வேண்டும்.

4. SiC செதில் படகுகள் பரவல் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு ஏற்றதா?

ஆம், சரியான முறையில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மற்றும் தகுதிவாய்ந்த SiC செராமிக் செதில் படகுகள் பரவல் மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றம் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம். பொருள் வேதியியல், மேற்பரப்பு தூய்மை, இயந்திர வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்முறை வாயுக்களுடன் பொருந்தக்கூடிய தன்மை ஆகியவை சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.

5. SiC செராமிக் செதில் படகுகளை தனிப்பயனாக்க முடியுமா?

வெவ்வேறு உலை கட்டமைப்புகள், செதில் பரிமாணங்கள், ஸ்லாட் எண்ணிக்கைகள், சுருதிகள் மற்றும் ஆதரவு வடிவவியல் ஆகியவற்றிற்காக செதில் படகுகள் வடிவமைக்கப்படலாம், இது உற்பத்தி சாத்தியம் மற்றும் வடிவமைப்பு சரிபார்ப்புக்கு உட்பட்டது.

6. திடமான SiC மற்றும் SiC-பூசப்பட்ட கிராஃபைட் செதில் படகுகளுக்கு என்ன வித்தியாசம்?

திடமான SiC பீங்கான் செதில் படகுகள் ஒரு பீங்கான் உடலைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதேசமயம் SiC-பூசப்பட்ட கிராஃபைட் கேரியர்கள் பாதுகாப்பு SiC அடுக்குடன் கூடிய கிராஃபைட் அடி மூலக்கூறைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவற்றின் வெப்ப பதில், தோல்வி வழிமுறைகள், மாசுபடுத்தும் அபாயங்கள் மற்றும் சேவை வரம்புகள் வேறுபட்டவை.

7. செதில் படகுகளில் துகள்கள் உருவாக என்ன காரணம்?

சாத்தியமான காரணங்களில் இயந்திர சிராய்ப்பு, பொருத்தமற்ற செதில்-தொடர்பு வடிவியல், டெபாசிட்-படம் உருவாக்கம், வெப்ப சேதம், மேற்பரப்பு குறைபாடுகள் மற்றும் கையாளுதல் அல்லது சுத்தம் செய்யும் போது மாசுபாடு ஆகியவை அடங்கும். மூல காரண பகுப்பாய்வு கேரியர் பொருள் மற்றும் உண்மையான உலை செயல்முறையை கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.