Silisiumkarbid utkragende padle

Silisiumkarbid-utkragningspadler er en høytytende industriell komponent basert på reaksjonsbundet SiC (RBSiC)-teknologi. Den er utviklet for tøffe forhold som prosessering av halvlederskiver, belegg av fotovoltaiske celler og høytemperatur kjemisk dampavsetning (CVD). Den unike utkragningsstrukturen med én arm, kombinert med de ekstreme motstandsegenskapene til silisiumkarbid, kan fortsatt opprettholde deformasjonsnøyaktighet på millimeternivå i det kontinuerlige høye temperaturmiljøet på 1350 ℃, og blir en revolusjonerende løsning for å erstatte tradisjonell kvarts, metalllegeringer og andre materialer.

Materialgjennombrudd: Teknisk rekonstruksjon av silisiumkarbid

1. Mikromirakel av reaksjonssintringsprosess

Omtrent 10–15 % fri silisiumfase dannes ved korngrensen til den utkragede padlen gjennom reaksjonssintringsprosessen der silisiumsmelte trenger inn i silisiumpreformen og danner en tredimensjonal sammenlåst struktur. Denne mikrostrukturen gir den en tetthet på 3.02 g/cm³, en porøsitet på mindre enn 0.1 % og en bøyestyrke på opptil 250 MPa (20 ℃), samtidig som den opprettholder en lett vekt (40 % mindre enn rustfritt stål), samtidig som den opprettholder en elastisitetsmodul på 300 GPa selv ved 1200 ℃.

2. Den ultimate balansen mellom termodynamiske parametere

Den termiske ekspansjonskoeffisienten (CTE) til utkragingen er presist kontrollert til 4.5 × 10⁻⁶K⁻¹, som er svært tilpasset beleggmaterialet til LPCVD-utstyret (lavtrykkskjemisk dampavsetning) for å redusere grensesnittstress forårsaket av termisk mismatch. Dens termiske konduktivitet når 45 W/(m·K) ved 1200 ℃, noe som raskt kan absorbere varme og unngå lokal overoppheting, og med den patenterte designen av varmespredningshullmatrisen er temperaturforskjellen på waferbrettet mindre enn 2 ℃/m².

Teknisk fordel: Spranget fra laboratorium til masseproduksjon

1. Automatisk adaptiv design

Lastområdet til den utkragende padlen bruker en modulær vindusstruktur (aperturnøyaktighet ±0.05 mm), som støtter et 12-akset koblingssystem utstyrt med 150–300 mm wafere og kompatibelt med robotarmen. De faste endene ble utstyrt med en gradientveggtykkelse (δ₁=8.6 mm til δ₁ 4.8 mm) for å sikre strukturell stivhet og redusere totalvekten med 22 % i ₃ for å oppfylle kravene til dynamisk stabilitet i høyhastighetsoverføring.

2. Revolusjon innen forurensningskontroll

Ved in-situ-generering av et 2-5 μm SiO₂-passiveringslag på overflaten, er utliggerbladet i den korrosive atmosfæren som inneholder Cl₂, HF og metallioner mindre enn 0.1 ppb, som er 3 størrelsesordener lavere enn for alumina-materialet. Etter 1000 høytemperatur-syklustester er antallet overflatepartikler som faller av alltid mindre enn 5/m2, noe som oppfyller klasse 10-renslighetskravene for halvlederproduksjon.

Rask Detail:

1. Andre navn: Høytemperatur waferoverføringspadle; RBSiC utkraget kjøretøy; Belagt utkraget plattform; SiC monolittisk utkraget.

2. Søknad: 

Halvlederproduksjon: Transport av wafere i diffusjonsovner, glødeovner, oksidasjonsovner og annet utstyr.

Fotovoltaisk belegg: Støtter TOPCon/HJT-celle PECVD-prosesswafertransport,

3. Kjerneparametere: Bøyestyrken er 380 MPa (romtemperatur) → 280 MPa (1400 ℃), termisk ekspansjonskoeffisient er 4.2 × 10⁻⁶/℃, og korrosjonshastigheten på 40 % HF er mindre enn 0.008 mm/år. Inert atmosfære 1600 ℃ kontinuerlig bruk, oksidasjonsmiljø 1400 ℃, støtter 1400 ℃↔25 ℃ termisk sjokksyklus 500 ganger.

Produksjon av halvlederskiver

Diffusjonsovnsskiverstativ: I fosfor/bor-dopingsprosessen blir den 300 mm silisiumskiven utsatt for 1250 ℃ / 8 timers varmebehandling, og formvariabelen er mindre enn 0.1 mm / m.

Epitaksialt vekstbrett: For MOCVD-avsetning av SiC-epitaksiale lag, som støtter nanoskalaposisjonering av wafere under 10⁻⁶ Torr vakuum.

Produksjon av fotovoltaiske celler

PERC-beleggsmiddel: Utsatt for 800 ℃ plasmabombardement i PECVD-utstyr, levetiden er mer enn 5000 ganger høyere, 8 ganger høyere enn grafittmaterialer.

TOPCon-lasersintring: Med et lasersystem med en pulsbredde på 10 ns oppnås den selektive sintringsjusteringsnøyaktigheten til det bakre polykrystallinske silisiumlaget med ±3 μm.

1. Subversivt gjennombrudd innen materialegenskaper

Silisiumkarbid-utkragepropellen bruker reaktiv sintringsteknologi for silisiumkarbid (RBSiC) og trenger inn i silisiumkarbidmatrisen gjennom silisiumsmelten for å oppnå en tett struktur med en porøsitet på < 0.5 %. Bøyestyrken er så høy som 380 MPa (romtemperatur), og den opprettholder fortsatt en styrke på 280 MPa ved 1400 ℃ høy temperatur.

2. Stabilitet i ekstreme miljøer

Høy temperaturbestandighet: kontinuerlig arbeidstemperatur opptil 1600 ℃ (inert atmosfære), kortvarig motstand mot umiddelbar høy temperatur på 1800 ℃ (som lasersintringsprosess), ingen risiko for mykning eller deformasjon.

Korrosjonsbestandighet: Korrosjonshastigheten for sterke syrer som HF, HCl og H₂SO₄ < 0.01 mm/år. Levetiden i CVD-reaksjonskamre som inneholder Cl₂/O₂ økte 5–8 ganger sammenlignet med grafittmaterialer.

Termisk sjokkmotstand: Støtter 1400 ℃ ↔ 25 ℃ rask temperaturendringssyklus (ΔT = 1375 ℃), ingen sprekkdannelser eller styrkedemping etter 500 sykluser.