Paleta cantilever din carbură de siliciu

Paleta cantilever cu carbură de siliciu este o componentă industrială de înaltă performanță bazată pe tehnologia Reaction Bonded SiC (RBSiC). Proiectat pentru scenarii dure, cum ar fi procesarea plachetelor semiconductoare, acoperirea celulelor fotovoltaice și depunerea chimică de vapori (CVD) la temperatură ridicată. Structura sa unică în consolă cu un singur braț, combinată cu caracteristicile extreme de rezistență ale carburii de siliciu, poate menține în continuare precizia deformării milimetrice în mediul continuu de temperatură ridicată de 1350 ℃, devenind o soluție revoluționară pentru a înlocui cuarțul tradițional, aliajele metalice și alte materiale.

Revoluție materială: Reconstrucție tehnică a carburii de siliciu

1. Procesul de sinterizare micro miracol de reacție

Aproximativ 10-15% faza de siliciu liber se formează la limita de granule a paletei cantilever prin procesul de sinterizare de reacție a topiturii de siliciu care pătrunde în preforma sic, formând o structură de interblocare tridimensională. Această microstructură îi conferă o densitate de 3.02 g/cm³, o porozitate mai mică de 0.1% și o rezistență la încovoiere de până la 250 MPa (20 ℃), menținând în același timp o greutate ușoară (40% mai mică decât oțelul inoxidabil), menținând în același timp un modul de elasticitate de 300 GPa chiar și la 1200 ℃.

2. Echilibrul final al parametrilor termodinamici

Coeficientul de dilatare termică (CTE) al consolei este controlat cu precizie la 4.5×10-6K-1, care este foarte potrivit cu materialul de acoperire al echipamentului LPCVD (depunere în vapori chimici la presiune joasă) pentru a reduce stresul de interfață cauzat de nepotrivirea termică. Conductivitatea sa termică ajunge la 45 W/(m·K) la 1200℃, ceea ce poate absorbi rapid căldura și poate evita supraîncălzirea locală, iar cu designul patentat al matricei de găuri de disipare a căldurii, diferența de temperatură a tăvii pentru napolitană este mai mică de 2℃/m².

Avantaj tehnic: saltul de la laborator la producția de masă

1. Design adaptiv automat

Zona de încărcare a paletei cantilever adoptă o structură de fereastră modulară (precizia diafragmei ±0.05 mm), care susține un sistem de prindere cu legături pe 12 axe, echipat cu plachete de 150-300 mm și compatibil cu brațul robotului. Capetele fixe au fost prevăzute cu o grosime a peretelui în gradient (δ₁=8.6 mm până la δ₁ 4.8 mm) pentru a asigura rigiditatea structurală și a reduce greutatea totală cu 22% în ₃ pentru a îndeplini cerințele de stabilitate dinamică în transmisia de mare viteză.

2. Revoluție în controlul poluării

Prin generarea in situ a stratului de pasivizare de 2-5 μm SiO₂ pe suprafață, lama cantilever în atmosfera corozivă care conține Cl₂, HF, precipitarea ionilor metalici este mai mică de 0.1 ppb, care este cu 3 ordine de mărime mai mică decât materialul de alumină. După 1000 de teste de ciclu la temperatură înaltă, numărul de particule de suprafață care cad este întotdeauna mai mic de 5 /m2, îndeplinind cerințele de curățenie Clasa 10 ale producției de semiconductori.

Detaliu rapid:

1. Alte denumiri: paleta de transfer de napolitană la temperatură înaltă; vehicul cantilever RBSiC; Platformă cantilever acoperită; Consolă monolitică SiC.

2. Aplicație: 

Fabricarea semiconductoarelor: transporta plachete în cuptoare de difuzie, cuptoare de recoacere, cuptoare de oxidare și alte echipamente.

Acoperire fotovoltaică: suportă transportul plăcilor de proces PECVD cu celule TOPCon/HJT,

3. Parametrii miezului: rezistența la încovoiere este de 380 MPa (temperatura camerei) → 280 MPa (1400℃), coeficientul de dilatare termică este de 4.2 × 10⁻⁶/℃, iar rata de coroziune de 40% HF este mai mică de 0.008 mm/an. Atmosferă inertă 1600℃ utilizare continuă, mediu de oxidare 1400℃, suportă ciclul de șoc termic de 1400℃↔25℃ de 500 de ori.

Fabricarea vaferelor semiconductoare

Suport pentru napolitane pentru cuptor de difuzie: În procesul de dopaj cu fosfor/bor, napolitana de siliciu de 300 mm este supusă unui tratament termic de 1250 ℃/8 ore, iar forma variabilă este mai mică de 0.1 mm/m.

Tavă de creștere epitaxială: Pentru depunerea MOCVD a straturilor epitaxiale de SiC, care sprijină poziționarea la scară nanometrică a plachetelor sub vid de 10-6 Torr.

Producția de celule fotovoltaice

Vehicul de acoperire PERC: supus unui bombardament cu plasmă de 800 ℃ în echipamentele PECVD, durata de viață de peste 5000 de ori, de 8 ori mai mare decât materialele din grafit.

Sinterizarea cu laser TOPCon: Cu un sistem laser cu o lățime a impulsului de 10ns, precizia de aliniere a sinterizării selective a stratului posterior de siliciu policristalin este atinsă cu ±3μm.

1. Revoluție subversivă în proprietățile materialelor

Elicea cantilever cu carbură de siliciu adoptă tehnologia cu carbură de siliciu de sinterizare reactivă (RBSiC) și pătrunde în matricea de carbură de siliciu prin topitură de siliciu pentru a obține o structură densă cu porozitate < 0.5%. Rezistența sa la încovoiere este de până la 380 MPa (temperatura camerei) și menține în continuare o rezistență de 280 MPa la o temperatură ridicată de 1400 ℃.

2. Stabilitate în medii extreme

Rezistență la temperaturi ridicate: temperatură de lucru continuă de până la 1600 ℃ (atmosferă inertă), rezistență pe termen scurt la 1800 ℃ la temperatură ridicată instantanee (cum ar fi procesul de sinterizare cu laser), fără risc de înmuiere sau deformare.

Rezistența la coroziune: Rata de coroziune a acizilor puternici, cum ar fi HF, HCl și H₂SO₄ < 0.01 mm/an. Durata de viață în camerele de reacție CVD care conțin Cl₂/O5 a crescut de 8-XNUMX ori în comparație cu materialele din grafit.

Rezistență la șocuri termice: suportă cicluri de schimbare rapidă a temperaturii de 1400℃ ↔ 25℃ (ΔT=1375℃), fără fisurare sau atenuare a rezistenței după 500 de cicluri.