4-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চি: SiC সেমিকন্ডাক্টর বৃদ্ধির এক দশক

2013 সালে, শিল্পটি জিজ্ঞাসা করেছিল যে সিলিকন কার্বাইড আদৌ বাণিজ্যিকীকরণ করা যেতে পারে কিনা। দশ বছর পরে, SiC ইভি এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তিকে শক্তি দেয় — এবং আসল প্রতিযোগিতাটি উপকরণ, সরঞ্জাম এবং উত্পাদন ফলনে স্থানান্তরিত হয়েছে। এক দশকে, এসআইসি ওয়েফারগুলি 4-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চি পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে কারণ এপিটাক্সি সরঞ্জামগুলি ধাপে ধাপে এগিয়েছে। ওয়েফারের বাইরেও, CVD SiC আবরণ, সলিড CVD SiC, এবং TaC আবরণগুলি এখন উচ্চ-তাপমাত্রা, ক্ষয়-প্রতিরোধী সরঞ্জামগুলি নির্ভরযোগ্যভাবে চলতে থাকে। VETEK সেমিকন্ডাক্টর স্কেল করা SiC উত্পাদনের জন্য তিনটি উপাদান সমাধান সরবরাহ করে।

SiC এর রূপান্তরের দশক: ল্যাব উপাদান থেকে মূলধারার পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর পর্যন্ত

SiC 2013 সালে একটি প্রতিশ্রুতিশীল ল্যাব উপাদান থেকে একটি মূলধারার প্রযুক্তিতে চলে গেছে যা ইভি, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, এবং এনার্জি কনভার্সনকে ভিত্তি করে আজকে - এবং শিল্পের ফোকাস প্রযুক্তিকে প্রমাণ করা থেকে স্কেলে ম্যানুফ্যাকচারিং আয়ত্তে স্থানান্তরিত হয়েছে৷

নীচের সারণীটি গত এক দশকে কীভাবে SiC শিল্পের অগ্রাধিকারগুলি পরিবর্তিত হয়েছে তা সংক্ষিপ্ত করে।

2013 বনাম আজ: কিভাবে SiC শিল্পের ফোকাস স্থানান্তরিত হয়েছে

এসআইসি বাণিজ্যিকীকরণের মূল চ্যালেঞ্জ: এপিটাক্সি প্রযুক্তি

Epitaxy সরঞ্জাম সবসময় SiC বাণিজ্যিকীকরণের জন্য প্রযুক্তিগত বাধা হয়ে দাঁড়িয়েছে — শিল্পের অগ্রগতি সরাসরি 6-ইঞ্চি প্ল্যাটফর্ম থেকে শুরু করে আজকের স্বয়ংক্রিয় 150mm/200mm সিস্টেমে এপিটাক্সি রিঅ্যাক্টরের বিবর্তনের মাধ্যমে ট্র্যাক করা যেতে পারে।

2013 সালে, SiC বাণিজ্যিকীকরণ ত্বরান্বিত হচ্ছিল, এবং সরঞ্জাম প্রস্তুতকারীরা প্রাথমিকভাবে প্রায় 6-ইঞ্চি (150mm) SiC এপিটাক্সি ক্ষমতার সাথে প্রতিযোগিতা করছিল। সেমিকন্ডাক্টর টুডে সেই সময়ে বেশ কয়েকটি প্রতিনিধি সিস্টেমে রিপোর্ট করেছে:

প্রতিনিধি SiC Epitaxy Equipment, 2013

এই প্রাথমিক সিস্টেমগুলি চারটি সমস্যা সমাধানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল: 6-ইঞ্চি SiC এপিটাক্সি অর্জন করা, এপিটাক্সিয়াল স্তরের অভিন্নতা উন্নত করা, ত্রুটির ঘনত্ব কমানো এবং প্রাথমিক শক্তি-ডিভাইস বাণিজ্যিকীকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা।

EV গ্রহণের সাথে সাথে, EV চার্জিং পরিকাঠামো, সৌর-প্লাস-স্টোরেজ সিস্টেম এবং শিল্প শক্তির বাজার দ্রুত প্রসারিত হয়েছে, সেই অনুযায়ী SiC ডিভাইসের চাহিদা বেড়েছে — এবং এপিটাক্সি সরঞ্জামগুলি ছোট-ব্যাচের R&D প্ল্যাটফর্ম থেকে পরবর্তী প্রজন্মের সিস্টেমে বিকশিত হয়েছে যা বড় আকারের উত্পাদনের জন্য তৈরি হয়েছে। আজকের প্রতিনিধি প্ল্যাটফর্মের মধ্যে রয়েছে:

প্রতিনিধি SiC Epitaxy সরঞ্জাম, আজ

4-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চি: কীভাবে ওয়েফার স্কেলিং খরচ কমায় এবং আউটপুট উত্তোলন করে

SiC ওয়েফার ব্যাসের প্রতিটি ধাপে - 4-ইঞ্চি থেকে 6-ইঞ্চি, এবং এখন 8-ইঞ্চির দিকে - ওয়েফার প্রতি আউটপুট বাড়াতে এবং উৎপাদন খরচ কম করার জন্য বিদ্যমান, এবং শিল্প এখন 6-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চি পরিবর্তনের মাঝখানে।

2013 সালে, SiC শিল্প 4-ইঞ্চি থেকে 6-ইঞ্চি ওয়েফারে যাওয়ার জন্য চাপ দিচ্ছিল। ক্রি, ডাও কর্নিং, শোভা ডেনকো এবং নরস্টেল সহ কোম্পানিগুলি সেই সময়ে তাদের 6-ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেট এবং এপিটাক্সি ক্ষমতা প্রসারিত করছিল। বৃহত্তর ওয়েফারে যাওয়ার লক্ষ্য ছিল সোজা: ওয়েফার প্রতি আউটপুট বৃদ্ধি, কম উত্পাদন খরচ, এবং শিল্প-ব্যাপী মাপযোগ্যতা উন্নত করা।

এক দশকেরও বেশি সময় ধরে, সেই একই যুক্তি এখন 6-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চিতে স্থানান্তরিত করছে। গ্লোবালওয়েফার্স, বিশ্বের তৃতীয় বৃহত্তম সিলিকন ওয়েফার প্রস্তুতকারক, বলেছে যে শিল্প-ব্যাপী 8-ইঞ্চি SiC ওয়েফার উত্পাদন 2025-2026 এর মধ্যে তীব্রভাবে ত্বরান্বিত হবে - একটি রূপান্তর যা মাত্র দুই বছর আগে অবাস্তব বলে বিবেচিত হয়েছিল (গ্লোবাল ওয়েফারস, 2023)। Onsemi এবং Resonac একইভাবে 8-ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেট এবং এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের যোগ্যতা অর্জন এবং র‌্যাম্পিংয়ের জন্য 2025 কে লক্ষ্য করেছে (কম্পাউন্ড সেমিকন্ডাক্টর নিউজ, 2024)।

SiC Wafers বড় হলে কী পরিবর্তন হয়

ওয়েফারের ব্যাস এবং মানের প্রয়োজনীয়তা উভয়ই আরোহণ করায়, উত্পাদন প্রক্রিয়া জুড়ে ব্যবহৃত উপকরণ এবং সরঞ্জামের উপাদানগুলি ওয়েফারগুলির মতোই SiC-এর অগ্রগতির জন্য নির্ধারক হয়ে উঠেছে।

ওয়েফারের বাইরে: কেন সরঞ্জামের উপাদানগুলি SiC চিপসের মতো গুরুত্বপূর্ণ

SiC ওয়েফার, MOSFET, এবং পাওয়ার মডিউলগুলি বেশিরভাগ মনোযোগ আকর্ষণ করে, কিন্তু এপিটাক্সি এবং ক্রিস্টাল-গ্রোথ রিঅ্যাক্টরের ভিতরের সরঞ্জামের উপাদানগুলি সমানভাবে চরম অবস্থার সম্মুখীন হয় — এবং শুধুমাত্র ঐতিহ্যগত গ্রাফাইটই আজকের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে যথেষ্ট নয়।

SiC শিল্পের আলোচনা তিনটি বিষয়ের উপর ফোকাস করে: SiC ওয়েফার, SiC MOSFET, এবং পাওয়ার মডিউল। অনুশীলনে, তাদের তৈরি করতে ব্যবহৃত সরঞ্জাম উপাদানগুলি ঠিক ততটাই গুরুত্বপূর্ণ। এপিটাক্সি রিঅ্যাক্টর, ক্রিস্টাল গ্রোথ ফার্নেস এবং অন্যান্য উচ্চ-তাপমাত্রা সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ার ভিতরে, অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলি অবশ্যই সহ্য করতে হবে:

• অতি-উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশ

• ক্ষয়কারী প্রক্রিয়া গ্যাস যেমন H₂ এবং HCl

• ওয়েফার দূষিত এড়াতে কঠোর পরিচ্ছন্নতার প্রয়োজনীয়তা

প্রথাগত গ্রাফাইট শক্তিশালী তাপীয় কার্যকারিতা প্রদান করে, কিন্তু বর্ধিত ব্যবহারে এটি পৃষ্ঠের ক্ষয়, কণা তৈরি এবং সংক্ষিপ্ত পরিসেবা জীবন প্রবণ - এগুলি সবই সরাসরি ওয়েফারের ফলন এবং প্রক্রিয়ার সামঞ্জস্যকে হুমকি দেয়। এই ফাঁক যে CVD SiC আবরণ প্রযুক্তি ক্রমবর্ধমানভাবে বন্ধ করতে পা দিয়েছে।

CVD SiC আবরণ: নির্ভরযোগ্য উচ্চ-তাপমাত্রার সরঞ্জামের পিছনে প্রযুক্তি

SiC epitaxy এবং SiC আবরণ হল দুটি স্বতন্ত্র প্রযুক্তি যা বিভিন্ন উদ্দেশ্যে পরিবেশন করে — এপিটাক্সি নিজেই সেমিকন্ডাক্টর উপাদান তৈরি করে, যখন CVD SiC আবরণ এটি প্রস্তুতকারী সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করে।

SiC epitaxy সেমিকন্ডাক্টর উপাদান তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বিপরীতে, SiC CVD আবরণ প্রাথমিকভাবে অর্ধপরিবাহী সরঞ্জামের গুরুত্বপূর্ণ অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, উচ্চ তাপমাত্রা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে।

SiC এপিটাক্সি বনাম SiC আবরণ: দুটি ভিন্ন প্রযুক্তি 

কিভাবে গ্রাফাইট + SiC কম্পোজিট কাজ করে

CVD SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট উপাদানগুলি এখন ব্যাপকভাবে SiC এপিটাক্সি সরঞ্জাম, MOCVD সরঞ্জাম, LED এপিটাক্সি সরঞ্জাম এবং RTP/RTA তাপ চিকিত্সা সরঞ্জামগুলিতে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ-বিশুদ্ধতা গ্রাফাইটে একটি ঘন SiC স্তর জমা করা উভয় উপাদানের শক্তিকে একত্রিত করে:

কেন গ্রাফাইট + SiC একটি যৌগিক হিসাবে কাজ করে

VETEK সেমিকন্ডাক্টরের অ্যাডভান্সড SiC মেটেরিয়াল সলিউশন

তৃতীয়-প্রজন্মের সেমিকন্ডাক্টরগুলি স্কেল করা অব্যাহত থাকায়, VETEK সেমিকন্ডাক্টর তিনটি পরিপূরক উপাদান সমাধান সরবরাহ করে — CVD SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট, সলিড CVD SiC, এবং TaC আবরণ — যা SiC উত্পাদন সরঞ্জামগুলির নির্দিষ্ট তাপ এবং রাসায়নিক চাহিদাগুলির জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে৷

CVD SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট উপাদান

VETEK-এর CVD SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট উপাদানগুলি SiC Epitaxy সাসেপ্টর, MOCVD ক্যারিয়ার, ওয়েফার ক্যারিয়ার, হাফমুন উপাদান এবং সেমিকন্ডাক্টর তাপীয় উপাদানগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

• উচ্চ-বিশুদ্ধতা SiC আবরণ

• চমৎকার তাপীয় অভিন্নতা

• উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্ব

• শক্তিশালী জারা প্রতিরোধের

VETEK CVD SiC এপিটাক্সি, MOCVD, এবং সেমিকন্ডাক্টর থার্মাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট উপাদান।

সলিড CVD SiC উপাদান

উন্নত এচ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার প্রক্রিয়াগুলির জন্য, সলিড সিভিডি SiC উপাদানের পারফরম্যান্সের একটি উচ্চ গ্রেড সরবরাহ করে। সাধারণ অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে ফোকাস রিং, RTP/EPI উপাদান এবং প্লাজমা প্রক্রিয়া উপাদান।

• ঘন, অ ছিদ্রযুক্ত গঠন

• অত্যন্ত কম কণা তৈরি

• চমৎকার প্লাজমা প্রতিরোধের

• দীর্ঘ সেবা জীবন

সলিড CVD SiC ফোকাস রিং এবং প্লাজমাউন্নত ইচ এবং RTP/EPI অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রক্রিয়া উপাদান।

TaC আবরণ সমাধান

যেহেতু SiC স্ফটিক বৃদ্ধির তাপমাত্রা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে, ট্যান্টালম কার্বাইড (TaC) আবরণগুলি অতি-উচ্চ-তাপমাত্রা তাপীয় ক্ষেত্রের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হয়ে উঠেছে। TaC উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা, চমৎকার অক্সিডেশন প্রতিরোধের, এবং অসামান্য রাসায়নিক স্থিতিশীলতা সরবরাহ করে — যা SiC স্ফটিক বৃদ্ধির সরঞ্জাম, উচ্চ-তাপমাত্রার তাপীয় ক্ষেত্রের উপাদান এবং তৃতীয় প্রজন্মের অর্ধপরিবাহী উত্পাদন পরিবেশের জন্য উপযুক্ত।

TaC-কোটেড হট-জোন উপাদানগুলি অতি-উচ্চ-তাপমাত্রার SiC স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য তৈরি করা হয়েছে।

একসাথে, এই তিনটি পণ্য লাইন SiC উত্পাদন শৃঙ্খল জুড়ে পাওয়া বিভিন্ন তাপীয় এবং রাসায়নিক চাহিদাগুলিকে সম্বোধন করে:

এক নজরে VETEK এর তিনটি SiC উপাদান সমাধান

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

1. SiC epitaxy এবং SiC আবরণ মধ্যে পার্থক্য কি?

SiC epitaxy সেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার এবং ডিভাইস তৈরি করতে একটি স্ফটিক সিলিকন কার্বাইড স্তর বৃদ্ধি করে। SiC আবরণ (CVD SiC) একটি পাতলা, ঘন SiC স্তর গ্রাফাইট বা অন্যান্য সাবস্ট্রেটগুলিতে জমা করে যাতে তাপ এবং ক্ষয় থেকে সরঞ্জামের উপাদানগুলিকে রক্ষা করা যায়। তারা একই উত্পাদন শৃঙ্খলের মধ্যে বিভিন্ন উদ্দেশ্যে পরিবেশন করে।

2. কেন গ্রাফাইট নিজে থেকে ব্যবহার না করে SiC দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয়?

বেয়ার গ্রাফাইটের চমৎকার তাপ পরিবাহিতা এবং স্থিতিশীলতা রয়েছে, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে উচ্চ তাপমাত্রা এবং গ্যাস যেমন H₂ এবং HCl-এর সংস্পর্শে এলে এটি কণাকে ক্ষয় করে এবং উৎপন্ন করে। একটি ঘন CVD SiC আবরণ গ্রাফাইটের তাপীয় কর্মক্ষমতা সংরক্ষণ করার সময় কঠোরতা, রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা যোগ করে।

3. সলিড সিভিডি SiC কিসের জন্য ব্যবহার করা হয়?

সলিড CVD SiC হল একটি সম্পূর্ণ ঘন, নন-পোরাস সিলিকন কার্বাইড উপাদান যা উন্নত খোদাই এবং উচ্চ-তাপমাত্রার প্রক্রিয়াগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে ফোকাস রিং, RTP/EPI উপাদান এবং প্লাজমা প্রক্রিয়া অংশ রয়েছে — যে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য অত্যন্ত কম কণা তৈরি এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন প্রয়োজন।

4. কেন SiC স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য TaC আবরণ প্রয়োজন?

যেহেতু SiC স্ফটিক বৃদ্ধি প্রক্রিয়াগুলি উচ্চ তাপমাত্রার দিকে ঠেলে দেয়, হট-জোন উপাদানগুলির জন্য এমন পদার্থের প্রয়োজন হয় যা অক্সিডেশন প্রতিরোধ করে এবং চরম তাপের মধ্যে রাসায়নিকভাবে স্থিতিশীল থাকে। TaC আবরণগুলি একা গ্রাফাইটের তুলনায় উচ্চ তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা প্রদান করে, যা এগুলিকে SiC স্ফটিক বৃদ্ধির চুল্লি এবং উচ্চ-তাপমাত্রার তাপীয় ক্ষেত্রের উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

5. কেন শিল্প 6-ইঞ্চি থেকে 8-ইঞ্চি SiC ওয়েফারে চলে যাচ্ছে?

বড় ওয়েফারগুলি প্রতি ওয়েফারের মৃত্যুর সংখ্যা বাড়ায়, যা প্রতি চিপ উৎপাদন খরচ কমায় এবং মাপযোগ্যতা উন্নত করে। ওয়েফার নির্মাতারা এবং চিপমেকাররা এখন EVs, পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং শিল্প পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স থেকে ক্রমবর্ধমান চাহিদা মেটাতে 8-ইঞ্চি SiC সাবস্ট্রেট এবং এপিটাক্সিয়াল ওয়েফারের যোগ্যতা অর্জন করছে।

সারাংশ: SiC উত্পাদন প্রক্রিয়া সক্ষমতা প্রতিযোগিতার যুগে প্রবেশ করেছে

SiC শিল্পের সংজ্ঞায়িত প্রশ্ন পরিবর্তিত হয়েছে - উপাদানটি বাণিজ্যিকীকরণ করা যেতে পারে কিনা থেকে, কতটা দক্ষতার সাথে, পরিষ্কারভাবে এবং ধারাবাহিকভাবে এটি স্কেলে তৈরি করা যেতে পারে।

2013 সালে, শিল্পের কেন্দ্রীয় প্রশ্ন ছিল SiC আদৌ বাণিজ্যিকীকরণ করা যেতে পারে কিনা। আজ, এক দশকেরও বেশি সময় পরে, সেই প্রশ্নটি হয়ে উঠেছে: কীভাবে SiC পণ্যগুলি উচ্চ দক্ষতা, কম ত্রুটি এবং বৃহত্তর স্থিতিশীলতার সাথে তৈরি করা যায়?

যেহেতু SiC শিল্প প্রসারিত হচ্ছে, বৃহত্তর ওয়েফার ব্যাস, আপগ্রেডেড এপিটাক্সি প্রযুক্তি এবং অপ্টিমাইজড ম্যানুফ্যাকচারিং ইকুইপমেন্টগুলি শিল্পের বিকাশের মূল দিকনির্দেশ হিসাবে রয়ে গেছে। একই সময়ে, উচ্চ-বিশুদ্ধতা CVD SiC আবরণ, সলিড CVD SiC, এবং TaC উপকরণগুলি সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য মূল প্রযুক্তি হয়ে উঠছে।

VETEK সেমিকন্ডাক্টর উন্নত সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, SiC এপিটাক্সি, ক্রিস্টাল বৃদ্ধি এবং উচ্চ-তাপমাত্রা সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের জন্য নির্ভরযোগ্য উপাদান সমাধান প্রদান করে — সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের পরবর্তী প্রজন্মকে সমর্থন করে।

VETEK সেমিকন্ডাক্টর সম্পর্কে

VETEK সেমিকন্ডাক্টর SiC এপিটাক্সি, MOCVD, ক্রিস্টাল গ্রোথ, এবং উচ্চ-তাপমাত্রার সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামের জন্য CVD SiC প্রলিপ্ত গ্রাফাইট, সলিড CVD SiC, এবং TaC আবরণ উপাদানগুলি ডিজাইন করে এবং তৈরি করে। এই নিবন্ধটি VETEK-এর উপকরণ ইঞ্জিনিয়ারিং টিম দ্বারা প্রস্তুত করা হয়েছিল, সেমিকন্ডাক্টর টুডে থেকে শিল্প রিপোর্টিং এবং বর্তমান SiC ওয়েফার বাজার বিশ্লেষণের উপর অঙ্কন করে, এবং VETEK-এর সরাসরি SiC উত্পাদন লাইনগুলিতে উপাদান সরবরাহ করার অভিজ্ঞতাকে প্রতিফলিত করে।

সূত্র উল্লেখিত: সেমিকন্ডাক্টর টুডে (2013 শিল্প বৈশিষ্ট্য); গ্লোবাল ওয়েফার্স পাবলিক স্টেটমেন্ট (2023); যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর নিউজ (2024); Patsnap ইউরেকা SiC ওয়েফার মূল্য বিশ্লেষণ (2025)। VETEK পণ্যগুলির জন্য পরিসংখ্যান এবং সরঞ্জামের বৈশিষ্ট্যগুলি অভ্যন্তরীণ পণ্যের ডকুমেন্টেশনের উপর ভিত্তি করে।