ଆଧୁନିକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉପକରଣ ନିର୍ମାଣ ଏବଂ ତୃତୀୟ-ପିଢ଼ିର ଯୌଗିକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ (ଯେପରିକି ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ [SiC] ଏବଂ ଗାଲିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ [GaN]) ରେ, ଶିଳ୍ପ ଆଲୋଚନା ପ୍ରାୟତଃ ଅତ୍ୟଧିକ-ଉନ୍ନତ EUV ଲିଥୋଗ୍ରାଫି ମେସିନ୍, ପ୍ଲାଜ୍ମା ଏଚର୍ସ, କିମ୍ବା ପୂର୍ବବର୍ତ୍ତୀ ଗ୍ୟାସ୍ ଶୁଦ୍ଧତା ଉପରେ କେନ୍ଦ୍ରିତ ହୋଇଥାଏ। ତଥାପି, ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଚାମ୍ବରର ଅତ୍ୟଧିକ-ସଫା, ଅତ୍ୟନ୍ତ କ୍ଷୟକାରୀ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପରିବେଶ ଭିତରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅଗଣା ନାୟକ ରହିଥାଏ: ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟର।
1। ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟର୍ କ’ଣ?
A ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟରଏହା ଏକ ସଠିକତା-ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ବାହକ ଉପାଦାନ ଯାହା ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆଇସୋ-ମୋଲ୍ଡଡ୍ କିମ୍ବା ଏକ୍ସଟ୍ରୁଡେଡ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ରୁ ପ୍ରସ୍ତୁତ, ପ୍ରାୟତଃ ଡିସ୍କ-ଆକୃତିର, ପକେଟେଡ୍, କିମ୍ବା କଷ୍ଟମ୍ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟ କରିଥାଏନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ପ୍ରକୋଷ୍ଠରେ ଫିଟ୍ ହେବା ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତ ତ୍ରି-ପରିମାଣ ଜ୍ୟାମିତି।
ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (CVD), ଧାତୁ-ଜୈବ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (MOCVD), ଏବଂ ରାପିଡ୍ ଥର୍ମାଲ୍ ପ୍ରୋସେସିଂ (RTP) ରିଆକ୍ଟର ଭଳି ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକରେ, ବାହକ ପ୍ଲାଟଫର୍ମର ପ୍ରାଥମିକ କାର୍ଯ୍ୟ ହେଉଛି ପ୍ରାଥମିକ ତାପ ବିନିମୟକାରୀ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରିବା ସମୟରେ ଅର୍ଦ୍ଧଚାଳକ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକୁ ସୁରକ୍ଷିତ ଭାବରେ ଧରି ରଖିବା। ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟର ଇଣ୍ଡକ୍ସନ୍ ହିଟିଂ ମେକାନିଜିମ୍ ବ୍ୟବହାର କରି, ଉପାଦାନଟି ରେଡିଓ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି (RF) କିମ୍ବା ମାଇକ୍ରୋୱେବ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋମ୍ୟାଗ୍ନେଟିକ୍ ଶକ୍ତିକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଶୋଷିତ କରେ ଏବଂ ଏହାକୁ ସମାନ ତାପଜ ଶକ୍ତିରେ ରୂପାନ୍ତରିତ କରେ, ଯାହା ୱାଫର ପୃଷ୍ଠରେ ମିଲିସେକେଣ୍ଡ-ସ୍ତରୀୟ ସଠିକତା ତାପଜ ନିୟନ୍ତ୍ରଣକୁ ସହଜ କରିଥାଏ।
2. ସାମଗ୍ରୀ ଗଠନ ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଗଠନ: କାହିଁକି ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ + CVD SiC ଆବରଣ?
ଆବରଣହୀନ କଞ୍ଚା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ ରାସାୟନିକ ବାୟୁମଣ୍ଡଳ ଏବଂ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ନିର୍ମାଣର କଠୋର ପରିଷ୍କାର ପରିଚ୍ଛନ୍ନତା ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ସାମ୍ନା କରିପାରେ ନାହିଁ। ଆଧୁନିକ ଉଚ୍ଚ-କ୍ଷମତା ସମ୍ପନ୍ନ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ଏକ ସ୍ୱତନ୍ତ୍ର ଡୁଆଲ୍-ସ୍ତର କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସିଷ୍ଟମ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତି:
(୧) ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍
କୋର୍ ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ଟି ଆଇସୋଷ୍ଟାଟିକାଲି ପ୍ରେସ୍ଡ୍ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ। ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ମାଇକ୍ରୋ କ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଆଲାଇନ୍ମେଣ୍ଟକୁ ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ କରି, ଏହା ଆଇସୋଟ୍ରୋପିକ୍ ଭୌତିକ ଗୁଣ, କମ୍ ପୋରୋସିଟି ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ନମନୀୟ ଶକ୍ତି ହାସଲ କରେ, ଯାହା ମାଇକ୍ରୋ-ମସିନିଂ ଜଟିଳ ୱେଫର ପକେଟ୍ ଜ୍ୟାମିତି ପାଇଁ ଏକ ଆଦର୍ଶ ଭିତ୍ତିଭୂମି ପ୍ରଦାନ କରେ।
(2) CVD ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ସୁରକ୍ଷା ଆବରଣ
ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା ବ୍ୟବହାର କରି, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ପଲି-କ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ B-SiC ର ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘନ ସ୍ତର (ସାଧାରଣତଃ 10 ରୁ 100 um ଘନ ଏବଂ 99.999% ଶୁଦ୍ଧତା) ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଏ। ଏହି ଆବରଣ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ପୃଷ୍ଠର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଛିଦ୍ରଗୁଡ଼ିକୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ସିଲ୍ କରିଥାଏ, କଣିକା କ୍ଷୟକୁ ରୋକିଥାଏ, ଏବଂ HCI, NH, ଏବଂ ଫ୍ଲୋରିନେଟେଡ୍ ଯୌଗିକ ପରି କ୍ଷୟକାରୀ ଏଚ୍ିଙ୍ଗ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ବିରୁଦ୍ଧରେ ଏକ ଅଭେଦ୍ୟ ପ୍ରତିବନ୍ଧକ ପ୍ରଦାନ କରିଥାଏ।
3. ମୁଖ୍ୟ ଭୌତିକ ଗୁଣ ଏବଂ ସାମଗ୍ରୀ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟକରଣ
କଠୋର ପରୀକ୍ଷାଗାର ପରୀକ୍ଷଣ ଏବଂ ବୈଧ ଶିଳ୍ପ ମାନଦଣ୍ଡ ଉପରେ ଆଧାରିତ, ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ଆବୃତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନଲିଖିତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୌତିକ ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି:
| ଭୌତିକ / ରାସାୟନିକ ପାରାମିଟର | ମାନକ ସନ୍ଦର୍ଭ ମୂଲ୍ୟ | ପ୍ରକ୍ରିୟାର ଲାଭ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ପ୍ରଭାବ |
| ମୋଟ ପାଉଁଶ ପରିମାଣ (ଶୁଦ୍ଧତା) | < 5 ppm (ସନ୍ଦର୍ଭ: XR ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସ୍ପେକ୍ ଡାଟା) | ଧାତୁ ପ୍ରଦୂଷଣକୁ ଦୂର କରେ, ତ୍ରୁଟିମୁକ୍ତ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକୁ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରେ। |
| ସ୍ପଷ୍ଟ ଘନତ୍ୱ | ସବ୍ଷ୍ଟ୍ରେଟ୍: 1.85 ଗ୍ରାମ/ସେମି³ | SiC: 3.21 ଗ୍ରାମ/ସେମି³ | ଏକ ଅଭେଦ୍ୟ ଆବରଣ ସହିତ ଯୋଡ଼ି ହୋଇଥିବା ଦ୍ରୁତ ରାମ୍ପ ହାର ପାଇଁ କମ୍ ତାପଜ ଜଡତା। |
| ନମନୀୟ ଶକ୍ତି | ≥ 49 MPa (ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍) | ~450 MPa (SiC) | ବିନା ୱାର୍ପିଙ୍ଗ୍ ରେ ଅତ୍ୟଧିକ ତାପଜ ଚାପ ଏବଂ ଭାରୀ ୱାଫର ଲୋଡିଂ ସହ୍ୟ କରେ। |
| ସର୍ବାଧିକ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା | > ୧୫୦୦°C – ୧୮୦୦°C | ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ SiC ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ ଗଠନମୂଳକ ଅଖଣ୍ଡତା ବଜାୟ ରଖେ। |
| ତାପଜ ପରିବାହିତା | ~୧୧୬ ୱାଟ୍/ମି·କେଲୋନ (୧୦୦ କିଲୋକାଲ/ସେମି·ଘ·°ସେଲ୍ସିୟସ୍) | ସର୍ବନିମ୍ନ ତାପଜ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ (ΔT) ହାସଲ କରି ସ୍ଥାନୀୟ ଗରମ ସ୍ଥାନଗୁଡ଼ିକୁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ବିସ୍ତାର କରେ। |
| ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧକତା | ~୧୧ μΩ·ମି | ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟର ଇଣ୍ଡକ୍ସନ୍ ହିଟିଂ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ। |
ମୂଳ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ସୁବିଧା:
୧. ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଥର୍ମାଲ୍ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ: ଫାଟିବା କିମ୍ବା ଡିଲାମିନେସନ୍ ବିନା ନିରନ୍ତର ଦ୍ରୁତ ଗରମ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ ଚକ୍ର (୧୫୦୦°C ଉପରେ) ସହ୍ୟ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ।
2. ରାସାୟନିକ ଜଡ଼ତା: H2, NH3, ସାଇଲେନ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଏବଂ କଠୋର ରାସାୟନିକ ସଫା କରିବା ଏଜେଣ୍ଟଗୁଡ଼ିକରୁ କ୍ଷୟ ପ୍ରତି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରତିରୋଧୀ।
3. ତାପଜ ବିସ୍ତାର (CTE) ମେଳକର ଗୁଣାଙ୍କ: VET ଏନର୍ଜିର ମାଲିକାନା SiC ଜମା ପ୍ରକ୍ରିୟା SiC ଆବରଣର ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଆଚରଣକୁ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ କୋର ସହିତ ସମାନ କରିଥାଏ, ଯାହା ଅତ୍ୟଧିକ ତାପମାତ୍ରାରେ ଆବରଣ ଭଙ୍ଗାକୁ ରୋକିଥାଏ।
୪. ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣରେ ଭୂମିକା ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗ
ଉଚ୍ଚ-ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ଅନେକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ପଦକ୍ଷେପରେ ମୂଳଦୁଆ ସକ୍ଷମ ଉପାଦାନ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ:
(୧) ସିଭିଡି ଏବଂ MOCVD ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି (Epi)
GaN LED ଫେବ୍ରିକେସନ୍ରେ, SiC ପାୱାର ଡିଭାଇସ୍ ଏପିଟାକ୍ସି, ଏବଂ ସିଲିକନ୍ ୱାଫର ଏପି-ଗ୍ରୋଥ୍, ଫିଲ୍ମ ଘନତା ଏବଂ ଡୋପିଂ ସମାନତା ତାପଜ କ୍ଷେତ୍ର ସମଜାତତା ଉପରେ ବହୁତ ନିର୍ଭର କରେ। ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟରଗୁଡ଼ିକ ଘୂର୍ଣ୍ଣନ ସମୟରେ ଏକକ କିମ୍ବା ବହୁ-ୱାଫର ବିନ୍ୟାସରେ ସମାନ ଭାବରେ ତାପ ବଣ୍ଟନ କରନ୍ତି, ତାପଜ ଚାପ-ପ୍ରବର୍ତ୍ତିତ ୱାଫର ବୋଇଂ କିମ୍ବା ସ୍ଲିପ୍ ଲାଇନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଦମନ କରନ୍ତି।
(୨) ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି (PVT ପଦ୍ଧତି)
ଭୌତିକ ବାଷ୍ପ ପରିବହନ (PVT) ମାଧ୍ୟମରେ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ଏବଂ ନୀଳମଣି ସ୍ଫଟିକ ବୃଦ୍ଧି ସମୟରେ, ସସେପ୍ଟର ଥର୍ମାଲ୍ ଜୋନ୍ ଗ୍ରେଡିଏଣ୍ଟକୁ ପରିଭାଷିତ କରେ, ସିଧାସଳଖ ଏକକ-ସ୍ଫଟିକ ଇନଗଟ୍ ଗଠନକୁ ମାର୍ଗଦର୍ଶନ କରେ ଏବଂ ବିସ୍ଥାପନ ଘନତାକୁ ହ୍ରାସ କରେ।
(3) ଦ୍ରୁତ ତାପଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ (RTP) ଏବଂ ଆନିଲିଂ
ଦକ୍ଷ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସସେପ୍ଟର ଇଣ୍ଡକ୍ସନ୍ ହିଟିଂର ଉପଯୋଗ କରି, ଏହି ପ୍ଲାଟଫର୍ମ ପ୍ରତିରୋପଣ ପରବର୍ତ୍ତୀ ଜାଲିସ୍ ଆନିଲିଂ ଏବଂ ଜଙ୍କସନ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଫାଷ୍ଟ ଥର୍ମାଲ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସମୟକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।
5. VET ଶକ୍ତି କାହିଁକି ବାଛିବେ?
ଯୋଗାଣ ଶୃଙ୍ଖଳ ସ୍ଥିରତା, ଅତ୍ୟନ୍ତ ପବିତ୍ରତା ଏବଂ ବିସ୍ତୃତ ସେବା ଜୀବନ ପାଇଁ ଦାବିପୂର୍ଣ୍ଣ ଆବଶ୍ୟକତା ସହିତ,VET ଶକ୍ତିଏକ ବିଶ୍ୱସ୍ତ ବିଶ୍ୱ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଅଂଶୀଦାର ଭାବରେ ଠିଆ ହୁଏ:
୧. ପ୍ରିସିସନ୍ ମାଇକ୍ରୋ-ମସିନିଂ: ମଲ୍ଟି-ଅକ୍ଷ CNC ମେସିନିଂ କେନ୍ଦ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଜଟିଳ ୱେଫର ପକେଟ୍, ମାଇକ୍ରୋ-ଗ୍ରୁଭ୍ ଏବଂ କଷ୍ଟମ୍ ଏରୋଡାଇନାମିକ୍ ଗ୍ୟାସ୍ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକୁ ମାଇକ୍ରୋମିଟର୍ ସ୍ତର ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସହନଶୀଳତା ସହିତ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ।
2. ଉନ୍ନତ ଘନ CVD SiC ଜମା: ଆମର ମାଲିକାନା CVD ପ୍ରକ୍ରିୟା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘନ, ଦର୍ପଣ-ପଲିସଯୋଗ୍ୟ SiC ଆବରଣ ହାସଲ କରେ ଯାହା ତାପଜ ଚକ୍ରର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଜୀବନକାଳକୁ 30% ରୁ ଅଧିକ ବୃଦ୍ଧି କରେ।
3. ଅଲ୍ଟ୍ରା-କ୍ଲିନ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରିବେଶ: ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବିଶୋଧନ ଏବଂ କ୍ଲିନରୁମ୍ ପରିଚାଳନା ମୋଟ ପାଉଁଶ ପରିମାଣକୁ ନିରନ୍ତର 5 ppm ତଳେ ରଖିବାର ଗ୍ୟାରେଣ୍ଟି ଦିଏ, କଠୋର OEM ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟରକୁ ସନ୍ତୁଷ୍ଟ କରେ।ଫ୍ୟାବ୍ ମାନକ।
୪. ମାଲିକାନାର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ମୂଲ୍ୟ (CoO): VET ଏନର୍ଜି ପ୍ରତିଯୋଗିତାମୂଳକ ମୂଲ୍ୟ-ପ୍ରତିପାଦନ ଅନୁପାତ ସହିତ ତ୍ୱରିତ ଲିଡ୍ ଟାଇମ୍ ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯାହା ଚିପ୍ ନିର୍ମାତାମାନଙ୍କୁ ବ୍ୟବହାରଯୋଗ୍ୟ ଖର୍ଚ୍ଚ ହ୍ରାସ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଅଗଷ୍ଟ-୧୪-୨୦୨୬