ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ବଡ଼ ୱାଫର ଆକାର, କଠୋର ଥର୍ମାଲ୍ ବଜେଟ୍ ଏବଂ କମ ତ୍ରୁଟି ସହନଶୀଳତା ଆଡ଼କୁ ବିକଶିତ ହେବା ସହିତ, ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପକରଣ ଭିତରେ ବ୍ୟବହୃତ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇପଡ଼ିଛି। ଏହି ପ୍ରମୁଖ ଉପଭୋଗ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଗଠନମୂଳକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ସେରାମିକ୍ ୱାଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ଆଧୁନିକ ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସକ୍ଷମ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ଭାବରେ ଉଭା ହୋଇଛି।
ଉନ୍ନତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ପରିବେଶରେ, ସେମାନେ ସିଧାସଳଖ ତାପଜ ଏକରୂପତା, କଣିକା ସୃଷ୍ଟି, ୱେଫର ଚାପ ବଣ୍ଟନ, ପ୍ରକ୍ରିୟା ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ଶେଷରେ, ଉପକରଣ ଉତ୍ପାଦନକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରନ୍ତି।
ବିଶେଷକରି 300mm ୱେଫର ଉତ୍ପାଦନ, ପାୱାର ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦନ ଏବଂ ତୃତୀୟ-ପିଢ଼ିର ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦନରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଥର୍ମାଲ୍ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ପାରମ୍ପରିକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍-ଆଧାରିତ ବାହକ ପ୍ରଣାଳୀକୁ ବଦଳାଇବାରେ ଲାଗିଛି।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗା କ'ଣ?
ଏକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱାଫର ଡଙ୍ଗା ହେଉଛି ଉନ୍ନତ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍-ଆଧାରିତ ସେରାମିକ୍ସରେ ତିଆରି ଏକ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ୱାଫର-ବହନକାରୀ ଗଠନ। ଏହାର ପ୍ରାଥମିକ ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟ ହେଉଛି ଉତ୍ତାପ ଚିକିତ୍ସା କାର୍ଯ୍ୟ ସମୟରେ ଭୂଲମ୍ବ କିମ୍ବା ଭୂସମାନ୍ତର ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମ ମାଧ୍ୟମରେ ଏକାଧିକ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ୱାଫରକୁ ସୁରକ୍ଷିତ ଭାବରେ ସମର୍ଥନ ଏବଂ ପରିବହନ କରିବା।
ଏକ ସାଧାରଣ ୱାଫର ଡଙ୍ଗାରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ସମୟରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ନିୟନ୍ତ୍ରିତ ୱାଫର ବ୍ୟବଧାନ ବଜାୟ ରଖିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥିବା ଅନେକ ସଠିକତା-ଇଞ୍ଜିନିୟର୍ଡ ୱାଫର ସ୍ଲଟ୍ ଥାଏ। ପ୍ରୟୋଗ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି, ଗଠନରେ ସପୋର୍ଟ ବିମ୍, କ୍ୟାଣ୍ଟିଲିଭର ଆର୍ମ, ଏୟାରଫ୍ଲୋ-ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ଡ ଜ୍ୟାମିତି ଏବଂ ତାପଜ ବସ୍ତୁକୁ ସର୍ବନିମ୍ନ କରିବା ପାଇଁ ଡିଜାଇନ୍ କରାଯାଇଥିବା ହାଲୁକା ଶକ୍ତି ବୃଦ୍ଧି ବିଭାଗ ମଧ୍ୟ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ ହୋଇପାରେ।
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ, ୱାଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଭାବରେ ୱାଫର ଏବଂ ତାପଜ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ପରିବେଶ ମଧ୍ୟରେ ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଯେହେତୁ ଡିଭାଇସର ପରିମାଣ ଉନ୍ନତ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ନୋଡ ଆଡ଼କୁ ସଙ୍କୁଚିତ ହେବାରେ ଲାଗିଛି, ୱାଫର ସମର୍ଥନ ଗଠନ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଅଣୁବୀକ୍ଷଣିକ ଅସ୍ଥିରତା ମଧ୍ୟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପୁନରାବୃତ୍ତି ଏବଂ ତ୍ରୁଟିପୂର୍ଣ୍ଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିପାରେ।
ଏହା ହେଉଛି ଏକ କାରଣ ଯାହା ଯୋଗୁଁ ଉନ୍ନତ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ନିର୍ମାତାମାନେ ପାରମ୍ପରିକ ଫ୍ୟୁଜଡ୍ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ସିଷ୍ଟମ ବଦଳରେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ବର୍ଦ୍ଧିତ ଭାବରେ ଗ୍ରହଣ କରୁଛନ୍ତି।
ଭୂମିକାsପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ୍ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନରେ ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ ସବୁଠାରୁ ମୌଳିକ ତାପଜ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମଧ୍ୟରେ ରହିଛି। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ଡୋପାଣ୍ଟ ସକ୍ରିୟକରଣ, ତାପଜ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ବୃଦ୍ଧି, ଆନିଲିଂ, ଡ୍ରାଇଭ୍-ଇନ୍ ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଡାଇଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଗଠନ ପାଇଁ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
ପ୍ରକ୍ରିୟା ରସାୟନ ଏବଂ ଉପକରଣ ଆବଶ୍ୟକତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ସାଧାରଣ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରାୟ 900°C ରୁ 1200°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହୋଇଥାଏ। କିଛି ଉନ୍ନତ ଶକ୍ତି ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ କିମ୍ବା SiC ଉପକରଣ ପ୍ରୟୋଗରେ, ତାପଜ ଚକ୍ର 1300°C ଅତିକ୍ରମ କରିପାରେ।
ଏହି ପରିସ୍ଥିତିରେ, ୱେଫର ଡଙ୍ଗାକୁ ପ୍ରଦୂଷଣକୁ କମ କରିବା ଏବଂ ସମାନ ୱେଫର ବ୍ୟବଧାନ ସଂରକ୍ଷଣ କରିବା ସହିତ ବିସ୍ତାରିତ ଥର୍ମାଲ୍ ଚକ୍ରରେ ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖିବାକୁ ପଡିବ।
ପାରମ୍ପରିକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ୱାଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ ବିଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ ହେତୁ ବହୁ ଦିନ ଧରି ପ୍ରସାରଣ ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଆସୁଛି। ତଥାପି, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ସାମଗ୍ରୀଗୁଡ଼ିକ ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ କମ୍ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ - ସାଧାରଣତଃ କୋଠରୀ ତାପମାତ୍ରାରେ ପ୍ରାୟ 1.4 W/m·K।
ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ସାଧାରଣତଃ ଗ୍ରେଡ୍ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋଷ୍ଟ୍ରକ୍ଚର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରି ପ୍ରାୟ 120 ~ 200 W/m·K ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ମୂଲ୍ୟ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ।
ଏହି ନାଟକୀୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ସମଗ୍ର ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ଲୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ତାପମାତ୍ରା ସମାନତାକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ଉନ୍ନତ କରେ।
ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ସକ୍ଷମ କରେ:
● ଅଧିକ ସମାନ ୱାଫର ଗରମ କରିବା
● ହ୍ରାସିତ ତାପଜ ଗ୍ରାଡିଏଣ୍ଟ
● ଉନ୍ନତ ୱାଫର-ଟୁ-ୱାଫର ସ୍ଥିରତା
● କମ୍ ତାପଜ ଚାପ ସଂଚୟ
● ଅକ୍ସିଡେସନ କିମ୍ବା ପ୍ରସାରଣ ସମୟରେ ହ୍ରାସ ପାଇଥିବା ଧାର ପ୍ରଭାବ।
ଉନ୍ନତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନରେ, ଯେଉଁଠାରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ୱିଣ୍ଡୋଗୁଡ଼ିକ ସଂକୁଚିତ ହେବା ଜାରି ରଖେ, ଏହି ଉନ୍ନତିଗୁଡ଼ିକ ସିଧାସଳଖ ଫିଲ୍ମ ଏକରୂପତା ଏବଂ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସ୍ଥିରତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଗଠନ ତୁଳନାରେ SiC ୱାଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟ ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କଠୋରତା ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହା 300 ମିମି ୱାଫରର ବଡ଼ ବ୍ୟାଚ୍ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରୁଥିବା ଭୂଲମ୍ବ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇପଡ଼େ, ଯେଉଁଠାରେ ଡଙ୍ଗାର ଲମ୍ବ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଲୋଡିଂ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ହୋଇପାରେ।
ହ୍ରାସିତ ବିକୃତି ସମଗ୍ର ତାପଜ ଚକ୍ରରେ ସଠିକ୍ ୱାଫର ବ୍ୟବଧାନ ଏବଂ ସ୍ଥିର ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ଆଚରଣକୁ ସଂରକ୍ଷଣ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର୍ ଡଙ୍ଗାର ମୁଖ୍ୟ ଭୌତିକ ଗୁଣ
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାର ବର୍ଦ୍ଧିତ ଲୋକପ୍ରିୟତା ମୁଖ୍ୟତଃ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ସର ତାପଜ, ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣର ଅନନ୍ୟ ମିଶ୍ରଣ ଯୋଗୁଁ।
ମୁଖ୍ୟ ଭୌତିକ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ
| ସମ୍ପତ୍ତି | ସାଧାରଣ SiC କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା |
| ସର୍ବାଧିକ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ତାପମାତ୍ରା | ଅକ୍ସିଡାଇଜିଂ ପରିବେଶରେ >୧୪୦୦°C |
| ତାପଜ ପରିବାହୀତା | ~୧୨୦–୨୦୦ ୱାଟ୍/ମି.କିଲୋମିଟର |
| ଘନତ୍ୱ | ~୩.୦–୩.୨ ଗ୍ରାମ/ସେମି³ |
| ମୋହସ୍ କଠୋରତା | ~୯.୨ |
| ଇଲାଷ୍ଟିକ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ | ~୪୧୦ ଜିପିଏ |
| ଥର୍ମାଲ୍ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ | ଉତ୍କୃଷ୍ଟ |
| ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିରୋଧ | ଏସିଡ୍, କ୍ଷାର ଏବଂ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରତି ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିରୋଧକତା |
| ଯାନ୍ତ୍ରିକ କଠୋରତା | ବହୁତ ଉଚ୍ଚ |
| କଣିକା ସୃଷ୍ଟି ପ୍ରବୃତ୍ତି | ଅପ୍ଟିମାଇଜ୍ ହୋଇଥିବା ପୃଷ୍ଠ ଫିନିସିଂ ସହିତ ନିମ୍ନ |
ଏହି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସିରାମିକ୍ ଗଠନକୁ ଦୀର୍ଘ ସମୟ ଧରି ତାପଜ ସାଇକେଲିଂ ଅଧୀନରେ ଡାଇମେନ୍ସନାଲ ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖିବାକୁ ସକ୍ଷମ କରିଥାଏ, ଯେତେବେଳେ ପାରମ୍ପରିକ କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ ନରମ କିମ୍ବା ବିକୃତ ହେବାକୁ ଆରମ୍ଭ କରିପାରେ।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡର ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା ଫର୍ଣ୍ଣେସରେ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକୁ ଲୋଡିଂ ଏବଂ ଅନଲୋଡିଂ ସମୟରେ କମ୍ପନ ଏବଂ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଅସ୍ଥିରତାକୁ ମଧ୍ୟ ହ୍ରାସ କରେ।
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗା ପାଇଁ ପ୍ରମୁଖ ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରକାର
ଆଧୁନିକ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ସାମଗ୍ରୀ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରି ନିର୍ମିତ ହୋଇଥାଏ, ପ୍ରତ୍ୟେକଟି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରିବେଶ ଏବଂ ମୂଲ୍ୟ-ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଆବଶ୍ୟକତା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
ପୁନଃକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଜଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (RSiC) ଏହାର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଶୁଦ୍ଧତା ଏବଂ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ଯୋଗୁଁ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ପ୍ରୟୋଗରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। RSiC ପାଇଁ ଉତ୍ପାଦନ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିମାଣର ସିଣ୍ଟରିଂ ଏଡ୍ ଯୋଡିବାର ଆବଶ୍ୟକତା ନାହିଁ, ଯାହା ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପରିବେଶରେ ପ୍ରଦୂଷଣର ବିପଦକୁ କମ କରିବାରେ ସାହାଯ୍ୟ କରେ।
ପ୍ରତିକ୍ରିୟା-ସିଣ୍ଟର୍ଡ୍ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (RBSC କିମ୍ବା RBSiC) ଅଧିକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଶକ୍ତି ଏବଂ କମ ଉତ୍ପାଦନ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରଦାନ କରେ। ତଥାପି, ଗଠନରେ ଅବଶିଷ୍ଟ ମୁକ୍ତ ସିଲିକନ୍ କିଛି କ୍ଷୟକାରୀ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପରିବେଶରେ ଏହାର କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ହ୍ରାସ କରିପାରେ।
ଉନ୍ନତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ, CVD ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍-ଆବରଣଯୁକ୍ତ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସିଷ୍ଟମ୍ କ୍ରମଶଃ ସାଧାରଣ ହେବାରେ ଲାଗିଛି। ଏହି ଗଠନଗୁଡ଼ିକରେ, ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ହାଲୁକା ଯାନ୍ତ୍ରିକ ସହାୟତା ପ୍ରଦାନ କରେ, ଯେତେବେଳେ ଉଚ୍ଚ-ଶୁଦ୍ଧତା ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (CVD) ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଆବରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଇଣ୍ଟରଫେସ୍ ଗଠନ କରେ।
CVD ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଆବରଣରେ ଅତ୍ୟନ୍ତ କମ୍ କଣିକା ଉତ୍ପାଦନ ହାର ଏବଂ ଅସାଧାରଣ ଶୁଦ୍ଧତା ରହିଛି, ଯାହା ସେମାନଙ୍କୁ ଉନ୍ନତ ଲଜିକ୍ ଏବଂ ଶକ୍ତି ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଆକର୍ଷଣୀୟ କରିଥାଏ। ତଥାପି, ବାରମ୍ବାର ତାପଜ ସାଇକେଲିଂ ସମୟରେ ଫାଟିବା କିମ୍ବା ଡିଲାମିନେସନ୍ ରୋକିବା ପାଇଁ ଆବରଣ ଅଖଣ୍ଡତା ଏବଂ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣର ଅସମାପ୍ତ ଗୁଣାଙ୍କକୁ ସତର୍କତାର ସହିତ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରାଯିବା ଆବଶ୍ୟକ।
ସାଧାରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜଗୁଡ଼ିକ
ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ସୁବିଧା ସତ୍ତ୍ୱେ, ସେମାନେ ପ୍ରକୃତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନ ପରିବେଶରେ ଅନେକ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜର ସମ୍ମୁଖୀନ ହୁଅନ୍ତି।
କଣିକା ପ୍ରଦୂଷଣ ସବୁଠାରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସମସ୍ୟା ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ ହୋଇ ରହିଛି। ଉପକରଣର ଆକାର ସଙ୍କୁଚିତ ହେବା ସହିତ, କଣିକା ଦ୍ୱାରା ହେଉଥିବା ଅମଳ କ୍ଷତି କ୍ରମଶଃ ଗୁରୁତର ହେଉଛି। ମାଇକ୍ରୋକ୍ରାକ୍, ଆବରଣ ଡିଲାମିନେସନ୍ କିମ୍ବା ପୃଷ୍ଠ ଅବକ୍ଷୟ ଯୋଗୁଁ ସବମାଇକ୍ରୋନ-ଆକାରର ଅବଶେଷ ମଧ୍ୟ ଉନ୍ନତ ୱେଫରଗୁଡ଼ିକରେ ଘାତକ ତ୍ରୁଟି ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ।
ତାପଜ ଚାପ ଫାଟିବା ଆଉ ଏକ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ। ଯଦିଓ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ରଖିଛି, ଏହା ଏକ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭଙ୍ଗୁର ସିରାମିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ରହିଛି। ଦ୍ରୁତ ଗରମ କିମ୍ବା ସ୍ଥାନୀୟ ତାପମାତ୍ରା ଅସମାନତା ଗଠନାତ୍ମକ କୋଣ, ୱେଫର ଗ୍ରୁଭ୍ କିମ୍ବା ବିମ୍ ଛକରେ ଫାଟ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ।
ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ତାପଜ ସାଇକେଲିଂ ମଧ୍ୟ ଧୀରେ ଧୀରେ ବିକୃତି କିମ୍ବା କ୍ରୀପ୍ ହୋଇପାରେ, ବିଶେଷକରି ଭୂଲମ୍ବ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ ବ୍ୟବହୃତ ବଡ଼ ଆକାରର ୱାଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକରେ। ସାମାନ୍ୟ ଜ୍ୟାମିତିକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ ୱାଫର ବ୍ୟବଧାନ ଏବଂ ଗ୍ୟାସ ପ୍ରବାହ ସମାନତାକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରେ, ଯାହା ଫଳରେ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଘନତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ ଡୋପାଣ୍ଟ ବଣ୍ଟନ ସ୍ଥିରତା ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ।
ଆବରଣିତ SiC ସିଷ୍ଟମରେ CVD ଆବରଣ ଡିଲାମିନେସନ୍ ହେଉଛି ଆଉ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ସମସ୍ୟା। କାରଣ ଗ୍ରାଫାଇଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଏବଂ SiC ଆବରଣ ଭିନ୍ନ ତାପଜ ପ୍ରସାରଣ ଆଚରଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରନ୍ତି, ବାରମ୍ବାର ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସାଇକେଲିଂ ଶେଷରେ ଇଣ୍ଟରଫେସରେ ଚାପ ଜମା କରେ।
ଉପସଂହାର
ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରସାରଣ ଏବଂ ଅକ୍ସିଡେସନ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ସିଷ୍ଟମରେ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ତାପଜ ସ୍ଥିରତା ବଜାୟ ରଖିବା, ପ୍ରଦୂଷଣ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ କରିବା ଏବଂ ଅତ୍ୟନ୍ତ କଠୋର କାର୍ଯ୍ୟ ପରିସ୍ଥିତିରେ ପ୍ରକ୍ରିୟା ସମାନତା ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବାରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି। ସେମାନଙ୍କର ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହୀତା, ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଯାନ୍ତ୍ରିକ କଠୋରତା, ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ପ୍ରତିରୋଧ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା ଉନ୍ନତ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଉତ୍ପାଦନରେ ସେମାନଙ୍କୁ କ୍ରମଶଃ ଅପରିହାର୍ଯ୍ୟ କରିଥାଏ।
ଯେହେତୁ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ପ୍ରକ୍ରିୟା ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକଶିତ ହେବାରେ ଲାଗିଛି, କ୍ରମଶଃ ଜଟିଳ ହେବାରେ ଲାଗିଛି, ଏବଂ ତ୍ରୁଟି ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଆବଶ୍ୟକତାଗୁଡ଼ିକ କଠୋର ହେବାରେ ଲାଗିଛି, ଉନ୍ନତ ସିରାମିକ୍ ୱେଫର କ୍ୟାରିଅର୍ ସିଷ୍ଟମର ଗୁରୁତ୍ୱ କେବଳ ବୃଦ୍ଧି ପାଇବ। ଆଧୁନିକ ଫ୍ୟାବ୍ସରେ, କଣିକା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ, ତାପଜ ଏକରୂପତା ଏବଂ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟତା ସହିତ ଜଡିତ ଅନେକ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜ ଶେଷରେ ତାପଜ ସାଇକେଲିଂ ଆଚରଣ, ସାମଗ୍ରୀ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ୱେଫର କ୍ୟାରିଅର୍ ସିଷ୍ଟମର ଡିଜାଇନ୍ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାରେ ଫେରି ଆସିପାରେ।
ଫଳସ୍ୱରୂପ, ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ସେରାମିକ୍ ୱେଫର ଡଙ୍ଗାଗୁଡ଼ିକ ପରବର୍ତ୍ତୀ ପିଢ଼ିର ସେମିକଣ୍ଡକ୍ଟର ଉତ୍ପାଦନ ପାଇଁ ସହାୟକ ଫର୍ଣ୍ଣେସ୍ ହାର୍ଡୱେୟାରରୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉପାଦାନରେ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ବିକଶିତ ହେଉଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ମଇ-୨୮-୨୦୨୬