সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) শুধু জাতীয় প্রতিরক্ষা নিরাপত্তার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিই নয়, বৈশ্বিক অটোমোবাইল এবং শক্তি শিল্পে অগ্রগতি চালানোর মূল উপাদান।সিআইসি একক স্ফটিকের প্রক্রিয়াকরণ চেইনে, উত্পাদিত ইলগটকে ওয়েফারে কাটা প্রথম ধাপ এবং এই স্টেপটি কাটা পরবর্তী পাতলা এবং পলিশিং প্রক্রিয়ার দক্ষতা এবং গুণমান নির্ধারণ করে।ওয়েফার স্লাইসিং প্রায়ই পৃষ্ঠ এবং ভূগর্ভস্থ ফাটল সৃষ্টি করে, যা ওয়েফারের ভাঙ্গনের হার এবং সামগ্রিক উত্পাদন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।স্লাইসিংয়ের সময় পৃষ্ঠের ফাটল ক্ষতি নিয়ন্ত্রণ করা সিআইসি ডিভাইস উত্পাদনের অগ্রগতির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ.
বর্তমানে, সিআইসি ইনগট স্লাইসিংয়ের দুটি প্রধান চ্যালেঞ্জ রয়েছেঃ
ঐতিহ্যবাহী মাল্টি-ওয়্যার সিজিংয়ের ক্ষেত্রে উচ্চ উপাদান ক্ষতি
সিআইসি একটি অত্যন্ত শক্ত এবং ভঙ্গুর উপাদান, যা কাটা এবং পোলিশিং অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং করে তোলে। প্রচলিত মাল্টি-ডায়ার sawing প্রায়ই গুরুতর বাঁক, warping,এবং প্রক্রিয়াকরণের সময় ক্র্যাকিংইনফিনিয়নের তথ্য অনুসারে, ঐতিহ্যবাহী স্থির-আব্রাসিভ ডায়মন্ড ওয়্যার সিজিং পদ্ধতিতে,টুকরো টুকরো করার সময় উপাদান ব্যবহারের হার মাত্র প্রায় 50%পরবর্তী পিচানো এবং পোলিশ করার পরে, সমষ্টিগত ক্ষতি 75% (প্রতি ওয়েফারে প্রায় 250 μm) পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, যা খুব সীমিত ব্যবহারযোগ্য অংশ ছেড়ে যায়।
দীর্ঘ প্রক্রিয়াকরণ চক্র এবং কম থ্রুপুট
আন্তর্জাতিক উৎপাদন তথ্য দেখায় যে ২৪ ঘণ্টার অবিচ্ছিন্ন অপারেশনে ১০,০০০ ওয়াফার উৎপাদন করতে প্রায় ২৭৩ দিন সময় লাগতে পারে।প্রচুর পরিমাণে ওয়্যার-সাগ সরঞ্জাম এবং খরচযোগ্য সামগ্রী প্রয়োজনএছাড়াও, মাল্টি-ডায়ার সিজিং উচ্চ পৃষ্ঠ / ইন্টারফেস রুক্ষতা প্রবর্তন করে এবং ধুলো এবং বর্জ্য জলের মতো গুরুতর দূষণের সমস্যা সৃষ্টি করে।
এই চ্যালেঞ্জ মোকাবিলার জন্য, নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ঝিয়াংচিয়ান সিয়ু'র গবেষণা দল বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম তৈরি করেছে।এই উদ্ভাবনী প্রযুক্তি ওয়্যার sawing পরিবর্তে লেজার slicing গ্রহণউদাহরণস্বরূপ, একটি একক 20 মিমি সিআইসি ইঙ্গোট ব্যবহার করে,লেজার স্লাইসিং দ্বারা উত্পাদিত ওয়েফারের সংখ্যা প্রচলিত ওয়্যার-স্যাগিংয়ের দ্বিগুণেরও বেশিঅতিরিক্তভাবে, লেজার দ্বারা কাটা ওয়েফারগুলি উচ্চতর জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, একক-ওয়েফারের বেধ 200 মাইক্রন মিটার পর্যন্ত হ্রাস পায়, যা ওয়েফারের আউটপুটকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা
প্রকল্পটি সফলভাবে একটি বড় আকারের প্রোটোটাইপ লেজার স্লাইসিং সিস্টেমের উন্নয়ন সম্পন্ন করেছে, যা 4 ′′ 6 ইঞ্চি অর্ধ-বিচ্ছিন্নকারী সিআইসি ওয়েফারগুলির স্লাইসিং এবং পাতলা করার জন্য অর্জন করেছে,এছাড়াও ৬ ইঞ্চি পরিবাহী সিআইসি ইনগট৮ ইঞ্চি সিআইসি ইঙ্গোট স্লাইসিংয়ের জন্য বৈধতা বর্তমানে চলছে। এই সরঞ্জামটি স্বল্পতর স্লাইসিংয়ের সময়, উচ্চতর বার্ষিক ওয়েফার আউটপুট সহ একাধিক সুবিধা প্রদান করে।এবং প্রতি-ওয়েফারের কম উপাদান ক্ষতি, যার ফলে উৎপাদনের সামগ্রিক ফলন ৫০% এর বেশি বেড়েছে।
বাজারের সম্ভাবনা
বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।ভবিষ্যতে 8 ইঞ্চি সিআইসি ইনগট প্রক্রিয়াকরণের জন্য মূল সরঞ্জামবর্তমানে, এই ধরনের সরঞ্জামগুলি জাপান থেকে আমদানির উপর নির্ভর করে, যা কেবল ব্যয়বহুল নয় বরং রপ্তানিতে নিষেধাজ্ঞার শিকার।সিআইসি লেজার টুকরো কাটা এবং পাতলা সরঞ্জামগুলির অভ্যন্তরীণ চাহিদা 1 ছাড়িয়ে গেছেএই ক্ষেত্রে, এই প্রকল্পটি একটি নতুন প্রযুক্তির সাথে কাজ করে।নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের দ্বারা উন্নত বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম বিপুল বাজারের সম্ভাবনা এবং অর্থনৈতিক মূল্য রাখে.
সিআইসি অ্যাপ্লিকেশন ছাড়াও, এই লেজার স্লাইসিং সিস্টেমটি অন্যান্য উন্নত উপকরণ যেমন গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গান), গ্যালিয়াম অক্সাইড (গ 2 ও 3) এবং হীরা,এর শিল্প প্রয়োগের সম্ভাবনা বাড়ানো.
সিলিকন কার্বাইড (সিআইসি) শুধু জাতীয় প্রতিরক্ষা নিরাপত্তার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিই নয়, বৈশ্বিক অটোমোবাইল এবং শক্তি শিল্পে অগ্রগতি চালানোর মূল উপাদান।সিআইসি একক স্ফটিকের প্রক্রিয়াকরণ চেইনে, উত্পাদিত ইলগটকে ওয়েফারে কাটা প্রথম ধাপ এবং এই স্টেপটি কাটা পরবর্তী পাতলা এবং পলিশিং প্রক্রিয়ার দক্ষতা এবং গুণমান নির্ধারণ করে।ওয়েফার স্লাইসিং প্রায়ই পৃষ্ঠ এবং ভূগর্ভস্থ ফাটল সৃষ্টি করে, যা ওয়েফারের ভাঙ্গনের হার এবং সামগ্রিক উত্পাদন খরচ উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।স্লাইসিংয়ের সময় পৃষ্ঠের ফাটল ক্ষতি নিয়ন্ত্রণ করা সিআইসি ডিভাইস উত্পাদনের অগ্রগতির জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ.
বর্তমানে, সিআইসি ইনগট স্লাইসিংয়ের দুটি প্রধান চ্যালেঞ্জ রয়েছেঃ
ঐতিহ্যবাহী মাল্টি-ওয়্যার সিজিংয়ের ক্ষেত্রে উচ্চ উপাদান ক্ষতি
সিআইসি একটি অত্যন্ত শক্ত এবং ভঙ্গুর উপাদান, যা কাটা এবং পোলিশিং অত্যন্ত চ্যালেঞ্জিং করে তোলে। প্রচলিত মাল্টি-ডায়ার sawing প্রায়ই গুরুতর বাঁক, warping,এবং প্রক্রিয়াকরণের সময় ক্র্যাকিংইনফিনিয়নের তথ্য অনুসারে, ঐতিহ্যবাহী স্থির-আব্রাসিভ ডায়মন্ড ওয়্যার সিজিং পদ্ধতিতে,টুকরো টুকরো করার সময় উপাদান ব্যবহারের হার মাত্র প্রায় 50%পরবর্তী পিচানো এবং পোলিশ করার পরে, সমষ্টিগত ক্ষতি 75% (প্রতি ওয়েফারে প্রায় 250 μm) পর্যন্ত পৌঁছতে পারে, যা খুব সীমিত ব্যবহারযোগ্য অংশ ছেড়ে যায়।
দীর্ঘ প্রক্রিয়াকরণ চক্র এবং কম থ্রুপুট
আন্তর্জাতিক উৎপাদন তথ্য দেখায় যে ২৪ ঘণ্টার অবিচ্ছিন্ন অপারেশনে ১০,০০০ ওয়াফার উৎপাদন করতে প্রায় ২৭৩ দিন সময় লাগতে পারে।প্রচুর পরিমাণে ওয়্যার-সাগ সরঞ্জাম এবং খরচযোগ্য সামগ্রী প্রয়োজনএছাড়াও, মাল্টি-ডায়ার সিজিং উচ্চ পৃষ্ঠ / ইন্টারফেস রুক্ষতা প্রবর্তন করে এবং ধুলো এবং বর্জ্য জলের মতো গুরুতর দূষণের সমস্যা সৃষ্টি করে।
এই চ্যালেঞ্জ মোকাবিলার জন্য, নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ঝিয়াংচিয়ান সিয়ু'র গবেষণা দল বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম তৈরি করেছে।এই উদ্ভাবনী প্রযুক্তি ওয়্যার sawing পরিবর্তে লেজার slicing গ্রহণউদাহরণস্বরূপ, একটি একক 20 মিমি সিআইসি ইঙ্গোট ব্যবহার করে,লেজার স্লাইসিং দ্বারা উত্পাদিত ওয়েফারের সংখ্যা প্রচলিত ওয়্যার-স্যাগিংয়ের দ্বিগুণেরও বেশিঅতিরিক্তভাবে, লেজার দ্বারা কাটা ওয়েফারগুলি উচ্চতর জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, একক-ওয়েফারের বেধ 200 মাইক্রন মিটার পর্যন্ত হ্রাস পায়, যা ওয়েফারের আউটপুটকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
প্রতিযোগিতামূলক সুবিধা
প্রকল্পটি সফলভাবে একটি বড় আকারের প্রোটোটাইপ লেজার স্লাইসিং সিস্টেমের উন্নয়ন সম্পন্ন করেছে, যা 4 ′′ 6 ইঞ্চি অর্ধ-বিচ্ছিন্নকারী সিআইসি ওয়েফারগুলির স্লাইসিং এবং পাতলা করার জন্য অর্জন করেছে,এছাড়াও ৬ ইঞ্চি পরিবাহী সিআইসি ইনগট৮ ইঞ্চি সিআইসি ইঙ্গোট স্লাইসিংয়ের জন্য বৈধতা বর্তমানে চলছে। এই সরঞ্জামটি স্বল্পতর স্লাইসিংয়ের সময়, উচ্চতর বার্ষিক ওয়েফার আউটপুট সহ একাধিক সুবিধা প্রদান করে।এবং প্রতি-ওয়েফারের কম উপাদান ক্ষতি, যার ফলে উৎপাদনের সামগ্রিক ফলন ৫০% এর বেশি বেড়েছে।
বাজারের সম্ভাবনা
বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জামগুলি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হবে বলে আশা করা হচ্ছে।ভবিষ্যতে 8 ইঞ্চি সিআইসি ইনগট প্রক্রিয়াকরণের জন্য মূল সরঞ্জামবর্তমানে, এই ধরনের সরঞ্জামগুলি জাপান থেকে আমদানির উপর নির্ভর করে, যা কেবল ব্যয়বহুল নয় বরং রপ্তানিতে নিষেধাজ্ঞার শিকার।সিআইসি লেজার টুকরো কাটা এবং পাতলা সরঞ্জামগুলির অভ্যন্তরীণ চাহিদা 1 ছাড়িয়ে গেছেএই ক্ষেত্রে, এই প্রকল্পটি একটি নতুন প্রযুক্তির সাথে কাজ করে।নানজিং বিশ্ববিদ্যালয়ের দ্বারা উন্নত বড় আকারের সিআইসি লেজার স্লাইসিং সরঞ্জাম বিপুল বাজারের সম্ভাবনা এবং অর্থনৈতিক মূল্য রাখে.
সিআইসি অ্যাপ্লিকেশন ছাড়াও, এই লেজার স্লাইসিং সিস্টেমটি অন্যান্য উন্নত উপকরণ যেমন গ্যালিয়াম নাইট্রাইড (গান), গ্যালিয়াম অক্সাইড (গ 2 ও 3) এবং হীরা,এর শিল্প প্রয়োগের সম্ভাবনা বাড়ানো.