แผ่น/ถาดเซรามิก SiC สำหรับใส่เวเฟอร์ขนาด 4 นิ้วและ 6 นิ้ว สำหรับ ICP
แผ่นเซรามิก SiC บทคัดย่อ
แผ่นเซรามิก SiC เป็นส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาจากซิลิกอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ออกแบบมาเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนสูง สารเคมี และเครื่องจักร แผ่นเซรามิก SiC ขึ้นชื่อในเรื่องความแข็ง การนำความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม จึงใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวพาเวเฟอร์ ตัวรับ หรือส่วนประกอบโครงสร้างในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ LED โฟโตวอลตาอิกส์ และการบินและอวกาศ
ด้วยความเสถียรทางความร้อนที่โดดเด่นสูงถึง 1,600°C และความต้านทานต่อก๊าซที่มีปฏิกิริยาและสภาพแวดล้อมของพลาสมาได้ดีเยี่ยม แผ่น SiC จึงรับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอระหว่างกระบวนการกัด การสะสม และการแพร่กระจายที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นและไม่มีรูพรุนช่วยลดการเกิดอนุภาค ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่สะอาดเป็นพิเศษในสภาพแวดล้อมสุญญากาศหรือห้องปลอดเชื้อ
การใช้งานแผ่นเซรามิก SiC
1. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
แผ่นเซรามิก SiC มักใช้เป็นตัวพาเวเฟอร์ ตัวรับ และแผ่นฐานในอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เช่น CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition) และระบบการกัด การนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมและการขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำทำให้สามารถรักษาการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประมวลผลเวเฟอร์ที่มีความแม่นยำสูง ความต้านทานของ SiC ต่อก๊าซกัดกร่อนและพลาสมาทำให้มั่นใจได้ถึงความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ช่วยลดการปนเปื้อนของอนุภาคและการบำรุงรักษาอุปกรณ์
2. อุตสาหกรรม LED – การกัด ICP
ในภาคการผลิต LED แผ่น SiC เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบการกัด ICP (Inductively Coupled Plasma) แผ่น SiC ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับเวเฟอร์ โดยเป็นฐานที่มั่นคงและทนทานต่อความร้อนเพื่อรองรับเวเฟอร์แซฟไฟร์หรือ GaN ในระหว่างการประมวลผลพลาสม่า ความต้านทานพลาสม่าที่ยอดเยี่ยม ความเรียบของพื้นผิว และความเสถียรของมิติ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในการกัดและความสม่ำเสมอสูง ส่งผลให้ผลผลิตและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในชิป LED เพิ่มขึ้น
3. โฟโตวอลตาอิคส์ (PV) และพลังงานแสงอาทิตย์
แผ่นเซรามิก SiC ยังใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการเผาและการอบที่อุณหภูมิสูง ความเฉื่อยที่อุณหภูมิสูงและความสามารถในการต้านทานการบิดเบี้ยวทำให้มั่นใจได้ว่าการประมวลผลเวเฟอร์ซิลิกอนจะมีความสม่ำเสมอ นอกจากนี้ ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนที่ต่ำยังมีความสำคัญต่อการรักษาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วย
คุณสมบัติของแผ่นเซรามิก SiC
1. ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งเป็นพิเศษ
แผ่นเซรามิก SiC มีความแข็งแรงเชิงกลสูงมาก โดยมีความแข็งแรงดัดงอโดยทั่วไปเกิน 400 MPa และความแข็งแบบวิกเกอร์สสูงถึง >2000 HV ซึ่งทำให้แผ่นเซรามิกมีความทนทานต่อการสึกหรอทางกล การเสียดสี และการเสียรูปสูง จึงรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้จะอยู่ภายใต้แรงกดสูงหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ กัน
2. การนำความร้อนสูง
SiC มีคุณสมบัติการนำความร้อนได้ดีเยี่ยม (โดยทั่วไปอยู่ที่ 120–200 W/m·K) ทำให้สามารถกระจายความร้อนได้สม่ำเสมอทั่วพื้นผิว คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการต่างๆ เช่น การกัดเวเฟอร์ การสะสม หรือการเผาผนึก ซึ่งความสม่ำเสมอของอุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
3. เสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า
แผ่นเซรามิก SiC มีจุดหลอมเหลวสูง (2,700°C) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ (4.0 × 10⁻⁶/K) จึงรักษาความแม่นยำของขนาดและความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้รอบการให้ความร้อนและทำความเย็นอย่างรวดเร็ว ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในเตาเผาอุณหภูมิสูง ห้องสูญญากาศ และสภาพแวดล้อมพลาสม่า
| คุณสมบัติทางเทคนิค | ||||
| ดัชนี | หน่วย | ค่า | ||
| ชื่อวัสดุ | ปฏิกิริยาซิลิกอนคาร์ไบด์เผา | ซิลิกอนคาร์ไบด์เผาแบบไร้แรงดัน | ซิลิกอนคาร์ไบด์ที่ตกผลึกใหม่ | |
| องค์ประกอบ | อาร์บีเอสไอซี | เอสเอสไอซี | อาร์-ซิลิคอนคาร์ไบด์ | |
| ความหนาแน่นเป็นกลุ่ม | กรัม/ซม3 | 3 | 3.15 ± 0.03 | 2.60-2.70 |
| ความแข็งแรงในการดัดงอ | เมกะปาสคาล (กิโลปาสคาล) | 338(49) | 380(55) | 80-90 (20°C) 90-100(1400°C) |
| ความแข็งแรงในการบีบอัด | เมกะปาสคาล (กิโลปาสคาล) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
| ความแข็ง | โนป | 2700 | 2800 | / |
| ทำลายความเหนียวแน่น | เมกะปาสกาลม1/2 | 4.5 | 4 | / |
| การนำความร้อน | ว/มก | 95 | 120 | 23 |
| ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน | 10-6.1/°ซ | 5 | 4 | 4.7 |
| ความร้อนจำเพาะ | จูล/กรัม 0k | 0.8 | 0.67 | / |
| อุณหภูมิสูงสุดในอากาศ | ℃ | 1200 | 1500 | 1600 |
| โมดูลัสยืดหยุ่น | เกรดเฉลี่ย | 360 | 410 | 240 |
ถาม-ตอบเกี่ยวกับแผ่นเซรามิก SiC
ถาม：แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติอะไรบ้าง?
ก： แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) ขึ้นชื่อในเรื่องความแข็งแรง ความแข็ง และความเสถียรทางความร้อนสูง แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติในการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่รุนแรง นอกจากนี้ แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ยังไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมี ทนต่อกรด ด่าง และสภาพแวดล้อมของพลาสมา จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์และ LED พื้นผิวที่หนาแน่นและเรียบช่วยลดการเกิดอนุภาค ทำให้เข้ากันได้กับห้องปลอดเชื้อ แผ่นซิลิกอนคาร์ไบด์ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นตัวพาเวเฟอร์ ตัวรับ และส่วนประกอบรองรับในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โฟโตวอลตาอิก และการบินอวกาศ
