Silīcija karbīda konsoles lāpstiņa

Silīcija karbīda konsoles lāpstiņa ir augstas veiktspējas rūpnieciska detaļa, kuras pamatā ir reakcijas savienotā SiC (RBSiC) tehnoloģija. Tā ir paredzēta sarežģītiem apstākļiem, piemēram, pusvadītāju vafeļu apstrādei, fotoelektrisko elementu pārklāšanai un augstas temperatūras ķīmiskajai tvaiku pārklāšanai (CVD). Tās unikālā vienas sviras konsoles struktūra apvienojumā ar silīcija karbīda ārkārtējām izturības īpašībām joprojām var saglabāt milimetra līmeņa deformācijas precizitāti nepārtraukti augstā temperatūrā 1350 ℃, kļūstot par revolucionāru risinājumu tradicionālā kvarca, metāla sakausējumu un citu materiālu aizstāšanai.

Materiāls izrāviens: silīcija karbīda inženiertehniskā rekonstrukcija

1. Reakcijas saķepināšanas procesa mikro brīnums

Silīcija kausējuma reakcijas saķepināšanas procesā, iekļūstot silīcija sagatavē, konsoles lāpstiņas graudu robežās veidojas aptuveni 10–15 % brīvas silīcija fāzes, veidojot trīsdimensiju bloķēšanas struktūru. Šī mikrostruktūra nodrošina blīvumu 3.02 g/cm³, porainību mazāku par 0.1 % un lieces izturību līdz 250 MPa (20 °C), vienlaikus saglabājot vieglu svaru (par 40 % mazāku nekā nerūsējošajam tēraudam) un elastības moduli 300 GPa pat 1200 °C temperatūrā.

2. Termodinamisko parametru galīgais līdzsvars

Konsoles termiskās izplešanās koeficients (CTE) tiek precīzi kontrolēts 4.5 × 10⁻⁶K⁻¹ līmenī, kas ir ļoti saskaņots ar LPCVD (zema spiediena ķīmiskās tvaiku uzklāšanas) iekārtas pārklājuma materiālu, lai samazinātu termiskās neatbilstības radīto saskarnes spriegumu. Tā siltumvadītspēja sasniedz 45 W/(m·K) pie 1200℃, kas ļauj ātri absorbēt siltumu un novērst lokālu pārkaršanu, un, pateicoties patentētajam siltuma izkliedes caurumu masīva dizainam, vafeļu paplātes temperatūras starpība ir mazāka par 2℃/m².

Tehniskā priekšrocība: lēciens no laboratorijas uz masveida ražošanu

1. Automātiska adaptīva konstrukcija

Konsoles lāpstiņas slodzes zona ir veidota ar modulāru loga struktūru (atveres precizitāte ±0.05 mm), kas atbalsta 12 asu savienojumu satveršanas sistēmu, kas aprīkota ar 150–300 mm plāksnēm un ir saderīga ar robota roku. Fiksētajiem galiem tika nodrošināts gradienta sienas biezums (δ₁ = 8.6 mm līdz δ₁ 4.8 mm), lai nodrošinātu konstrukcijas stingrību un samazinātu kopējo svaru par 22 % ₃, lai izpildītu dinamiskās stabilitātes prasības ātrgaitas pārraidē.

2. Revolūcija piesārņojuma kontrolē

Uz virsmas uzklājot 2–5 μm SiO₂ pasivācijas slāni uz vietas, konsoles asmens korozīvā atmosfērā, kas satur Cl₂, HF un metāla jonu nogulsnēšanos, ir mazāks par 0.1 ppb, kas ir par 3 lieluma kārtām mazāk nekā alumīnija oksīda materiālam. Pēc 1000 augstas temperatūras ciklu testiem nokrītošo virsmas daļiņu skaits vienmēr ir mazāks par 5 /m2, kas atbilst pusvadītāju ražošanas 10. klases tīrības prasībām.

Ātrā informācija:

1. Citi nosaukumi: Augstas temperatūras vafeļu pārneses lāpstiņa; RBSiC konsoles transportlīdzeklis; Pārklāta konsoles platforma; SiC monolīta konsole.

2 Lietojums: 

Pusvadītāju ražošana: transportēšanas vafeļu izmantošana difūzijas krāsnīs, atkvēlināšanas krāsnīs, oksidācijas krāsnīs un citās iekārtās.

Fotoelektriskais pārklājums: atbalsta TOPCon/HJT šūnu PECVD procesa vafeļu transportēšanu,

3. Galvenie parametri: Lieces izturība ir 380 MPa (istabas temperatūrā) → 280 MPa (1400 ℃), termiskās izplešanās koeficients ir 4.2 × 10⁻⁶/℃, un korozijas ātrums pie 40 % HF ir mazāks par 0.008 mm/gadā. Inerta atmosfēra 1600 ℃ nepārtrauktas lietošanas laikā, oksidācijas vide 1400 ℃, atbalsts 1400 ℃↔25 ℃ termiskā trieciena cikls 500 reizes.

Pusvadītāju plākšņu ražošana

Difūzijas krāsns vafeļu statīvs: fosfora/bora dopinga procesā 300 mm silīcija vafele tiek pakļauta 1250 ℃/8 stundu termiskai apstrādei, un formas mainīgais ir mazāks par 0.1 mm/m.

Epitaksiālā augšanas paplāte: SiC epitaksiālo slāņu MOCVD uzklāšanai, atbalstot vafeļu nanoskalas pozicionēšanu 10-6 Torr vakuumā.

Fotoelektrisko elementu ražošana

PERC pārklājuma transportlīdzeklis: pakļauts 800 ℃ plazmas bombardēšanai PECVD iekārtās, kalpošanas laiks ir vairāk nekā 5000 reižu lielāks, 8 reizes lielāks nekā grafīta materiāliem.

TOPCon lāzera sintēze: Ar lāzera sistēmu ar impulsa platumu 10 ns aizmugurējā polikristāliskā silīcija slāņa selektīvās sintēzes izlīdzināšanas precizitāte tiek sasniegta ar ±3 μm.

1. Apvērsuma pilns izrāviens materiālu īpašībās

Silīcija karbīda konsoles propelleris izmanto reaktīvās saķepināšanas silīcija karbīda (RBSiC) tehnoloģiju un iekļūst silīcija karbīda matricā caur silīcija kausējumu, lai panāktu blīvu struktūru ar porainību < 0.5%. Tā lieces izturība ir pat 380 MPa (istabas temperatūrā), un tā joprojām saglabā 280 MPa izturību 1400 ℃ augstā temperatūrā.

2. Stabilitāte ekstremālos apstākļos

Augsta temperatūras izturība: nepārtraukta darba temperatūra līdz 1600 ℃ (inertā atmosfērā), īslaicīga izturība pret 1800 ℃ momentāno augsto temperatūru (piemēram, lāzera saķepināšanas procesā), nav mīkstināšanas vai deformācijas riska.

Izturība pret koroziju: Stipru skābju, piemēram, HF, HCl un H₂SO₄, korozijas ātrums ir < 0.01 mm/gadā. Kalpošanas laiks CVD reakcijas kamerās, kas satur Cl₂/O₂, palielinājās 5–8 reizes salīdzinājumā ar grafīta materiāliem.

Termiskā triecienizturība: Atbalsta 1400 ℃ ↔ 25 ℃ strauju temperatūras maiņas ciklu (ΔT = 1375 ℃), pēc 500 cikliem nav plaisāšanas vai izturības vājināšanās.