ଉଚ୍ଚ-ତାପମା ଏବଂ ପ୍ଲାଜମା ପରିବେଶ ପାଇଁ ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (SiC) ଆଧାରିତ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚକ୍
ସେଣ୍ଟସେରାର SiC-ଆଧାରିତ ସିରାମିକ୍ ଚକ୍ ଉଚ୍ଚ-ପବିତ୍ରତା ସିଲିକନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (ବ୍ୟାଚ୍ S1111, SiC 99.72%, ମୁକ୍ତ Si 0.05%) ରୁ ନିର୍ମିତ। ଏହା 449 MPa ର ମାପି ନମନୀୟ ଶକ୍ତି, 3.12 MPa·m¹/² ର ଫ୍ରାକ୍ଚର କଠିନତା ଏବଂ 457 GPa ର ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ ପ୍ରଦାନ କରେ। ସାମଗ୍ରୀର ସାଧାରଣ ତାପଜ ପରିବାହୀତା (120–150 W/m·K) ଏବଂ ନିମ୍ନ ତାପଜ ବିସ୍ତାର (4.0–4.5×10⁻⁶/℃) ଥର୍ମାଲ୍ ସାଇକେଲିଂ ସମୟରେ ଦ୍ରୁତ ତାପମାତ୍ରା ରାମ୍ପିଂ ଏବଂ ସର୍ବନିମ୍ନ ୱାଫର ୱାର୍ପେଜ୍ ସକ୍ଷମ କରେ। ଚକ୍ କୁ ଏକ ପୋରସ୍ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚକ୍ (ଏକନିଫର୍ମ ଗ୍ୟାସ୍ ପ୍ରବାହ) କିମ୍ବା ଏକ ଗ୍ରୁଭ୍ଡ୍ ଷ୍ଟାଣ୍ଡାର୍ଡ ଚକ୍ ଭାବରେ ବିନ୍ୟାସ କରାଯାଇପାରିବ। ସର୍ବାଧିକ ବ୍ୟବହାର ତାପମାତ୍ରା 1600–1700°C (ଲୋଡ୍ ନାହିଁ) ଏବଂ ଅସାଧାରଣ ପ୍ଲାଜ୍ମା କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ, ଏହି ଚକ୍ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ୱାଫର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ (ଆନିଲିଂ, RTP) ଏବଂ ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ ଏଚ୍ ଚାମ୍ବର ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ଯେଉଁଠାରେ ଆଲୁମିନା ଚକ୍ କ୍ଷୟ ହୁଏ।
ବିଶେଷତାଗୁଡ଼ିକ(ଯୋଗାଣ କରାଯାଇଥିବା SiC S1111 ପରୀକ୍ଷଣ ରିପୋର୍ଟ ଏବଂ ସାଧାରଣ ମୂଲ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାରିତ)):
| ସମ୍ପତ୍ତି | ମୂଲ୍ୟ |
| ସାମଗ୍ରୀ | SiC (୯୯.୭୨% SiC, ୦.୦୫% ମାଗଣା Si) |
| ଘନତ୍ୱ | ୩.୧୦–୩.୧୫ ଗ୍ରାମ/ସେମି³ |
| ଜଳ ଅବଶୋଷଣ | 0% |
| ନମନୀୟ ଶକ୍ତି | ୪୪୯ ଏମ୍ପିଏ |
| ଫ୍ରାକ୍ଚର କଠୋରତା | ୩.୧୨ ମେଗାପିକ୍ସେଲମିଟର/² |
| ଇଲାଷ୍ଟିକ୍ ମଡ୍ୟୁଲସ୍ | ୪୫୭ ଜିପିଏ |
| ଭିକରସ୍ କଠିନତା | ୨୫-୨୮ ଜିପିଏ |
| ତାପଜ ପରିବାହିତା | ୧୨୦–୧୫୦ ୱାଟ୍/ମି·କେଲିଟାର୍ |
| CTE (୨୫–୧୦୦୦°C) | ୪.୦–୪.୫×୧୦⁻⁶/℃ |
| ସର୍ବାଧିକ ବ୍ୟବହାର ତାପମାତ୍ରା (ଲୋଡ୍ ନାହିଁ) | ୧୬୦୦–୧୭୦୦°C |
| ସମତଳତା (300 ମିମିରୁ ଅଧିକ) | ≤5 μମି |
| ପୃଷ୍ଠ ସମାପ୍ତି | Ra ≤0.4 μm (ଲାପ୍ ହୋଇଥିବା) |
ପ୍ରୟୋଗ:
● ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଚକିଙ୍ଗ (ଆନିଲିଂ, RTP, ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ବୃଦ୍ଧି)
● ଉଚ୍ଚ ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ପ୍ରତିରୋଧ ସହିତ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଏଚ୍ ଚକ୍
● ସମାନ ଗରମ/ଥଣ୍ଡାକରଣ ସହିତ ପତଳା ୱେଫର ପରିଚାଳନା
● ଅଣ-ସଂଯୋଗ ୱେଫର ସମର୍ଥନ ପାଇଁ ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ ଚକ୍
ଉତ୍ପାଦନ:
SiC ସିଣ୍ଟରିଂ → ସମତଳତା ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ପ୍ରୋଫାଇଲର ସଠିକତା ଗ୍ରାଇଣ୍ଡିଂ → ଇଚ୍ଛାଧୀନ ପୋରସ୍ ଗଠନ ଗଠନ (ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚକ୍ ପାଇଁ) → ଲାପିଂ → ଅଲ୍ଟ୍ରାସୋନିକ ସଫା କରିବା। ପ୍ରତ୍ୟେକ ଚକ୍ ସମତଳତା (ଲେଜର ଇଣ୍ଟରଫେରୋମିଟର) ଏବଂ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ସମାନତା (ପ୍ରବାହ ପରୀକ୍ଷା) ପାଇଁ 100% ଯାଞ୍ଚ କରାଯାଏ।
ଗୁଣବତ୍ତା ନିୟନ୍ତ୍ରଣ:
● CMM ଡାଇମେନ୍ସନାଲ ଯାଞ୍ଚ (ବ୍ୟାସ, ଘନତା, ଗାତ ସ୍ଥିତି)
● ପ୍ରତି ASTM ସମତଳତା ମାପ
● ହିଲିୟମ୍ ଲିକ୍ ପରୀକ୍ଷା (ଭାକ୍ୟୁମ୍ ଚକ୍ ପାଇଁ)
● ପ୍ରତି ବ୍ୟାଚ୍ ପାଇଁ ନମନୀୟ ଶକ୍ତି ଯାଞ୍ଚ (ସନ୍ଦର୍ଭ ପରୀକ୍ଷଣ ରିପୋର୍ଟ)
ଆଲୁମିନା ଚକ୍ସ ଉପରେ ଲାଭ:
● ଅଧିକ ତାପଜ ପରିବାହୀତା (ଆଲୁମିନା ପାଇଁ 120-150 ବନାମ 32 W/m·K) – 4× ଦ୍ରୁତ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର
● ନିମ୍ନ CTE (4.0 vs 7.2×10⁻⁶/℃) – ୱେଫର ଥର୍ମାଲ୍ ଚାପ ହ୍ରାସ କରେ।
● ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପ୍ଲାଜ୍ମା ପ୍ରତିରୋଧ - ଫ୍ଲୋରାଇନ୍ ଏଚ୍ରେ 10× ଅଧିକ ଜୀବନକାଳ
● ସର୍ବାଧିକ ବ୍ୟବହାର ତାପମାତ୍ରା (ଆଲୁମିନା ପାଇଁ 1600°C ବନାମ 800°C)
କଷ୍ଟମାଇଜେସନ୍:
● ଛିଦ୍ରଯୁକ୍ତ କିମ୍ବା ଖାଲଯୁକ୍ତ ପୃଷ୍ଠ
● ବ୍ୟାସ ୧୦୦-୪୫୦ ମିମି, ଗୋଲ କିମ୍ବା ବର୍ଗାକାର
● ଏଜ୍ ସିଲିଂ ରିଙ୍ଗ କିମ୍ବା ଜୋନ୍ ଭାକ୍ୟୁମ୍ ପାର୍ଟିସନ୍
● ଉଚ୍ଚ-କଠୋରତା ସ୍ଥାପନ ପାଇଁ ଧାତୁ ବ୍ୟାକିଂ ବିକଳ୍ପ
ଉପରୋକ୍ତ ସମସ୍ତ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ତଥ୍ୟ ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଇଥିବା ପରୀକ୍ଷଣ ରିପୋର୍ଟ (ବ୍ୟାଚ୍ S1111) ରୁ ଆସିଛି। ଏହି SiC ଗ୍ରେଡ୍ ପାଇଁ ତାପଜ ଏବଂ କଠୋରତା ମୂଲ୍ୟ ସାଧାରଣ। ପୋରସ୍ SiC ଚକ୍ ପାଇଁ ଅତିରିକ୍ତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଆବଶ୍ୟକ; ଦୟାକରି ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପୋରସିଟି ଏବଂ ପୋର ଆକାର ଉପଲବ୍ଧତା ପାଇଁ ପଚାରନ୍ତୁ।
