แผ่น/ถาดเซรามิก SiC สำหรับที่ยึดเวเฟอร์ขนาด 4 นิ้ว 6 นิ้ว สำหรับ ICP
แผ่นเซรามิก SiC บทคัดย่อ
แผ่นเซรามิก SiC เป็นส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงที่ผลิตจากซิลิคอนคาร์ไบด์ความบริสุทธิ์สูง ออกแบบมาเพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมทางความร้อน เคมี และเครื่องกลที่รุนแรง แผ่น SiC มีชื่อเสียงในด้านความแข็ง การนำความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อนที่โดดเด่น จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในฐานะตัวพาเวเฟอร์ ตัวรับ หรือส่วนประกอบโครงสร้างในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ LED เซลล์แสงอาทิตย์ และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ด้วยเสถียรภาพทางความร้อนที่โดดเด่นสูงถึง 1600°C และความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซไวไฟและพลาสมาได้อย่างดีเยี่ยม แผ่น SiC จึงรับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในกระบวนการกัด เคลือบ และแพร่กระจายที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นและไม่มีรูพรุนช่วยลดการเกิดอนุภาค ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการความสะอาดเป็นพิเศษในสภาวะสุญญากาศหรือห้องคลีนรูม
การประยุกต์ใช้แผ่นเซรามิก SiC
1. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
แผ่นเซรามิก SiC มักถูกใช้เป็นแผ่นพาหะ แผ่นรับ และแผ่นฐานในอุปกรณ์การผลิตสารกึ่งตัวนำ เช่น ระบบ CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition) และระบบกัด แผ่นเซรามิก SiC มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ช่วยให้กระจายอุณหภูมิได้สม่ำเสมอ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลแผ่นเวเฟอร์ที่มีความแม่นยำสูง ความทนทานต่อก๊าซกัดกร่อนและพลาสมาของ SiC ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ช่วยลดการปนเปื้อนของอนุภาคและการบำรุงรักษาอุปกรณ์
2. อุตสาหกรรม LED – การกัด ICP
ในภาคการผลิต LED แผ่น SiC เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบกัด ICP (Inductively Coupled Plasma) แผ่น SiC ทำหน้าที่เป็นตัวยึดเวเฟอร์ จึงเป็นแพลตฟอร์มที่มั่นคงและทนทานต่อความร้อน เพื่อรองรับเวเฟอร์แซฟไฟร์หรือ GaN ในระหว่างการประมวลผลพลาสมา ความต้านทานพลาสมาที่ยอดเยี่ยม ความเรียบของพื้นผิว และความเสถียรของมิติ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความสม่ำเสมอในการกัดสูง นำไปสู่ผลผลิตและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นในชิป LED
3. โฟโตโวลตาอิกส์ (PV) และพลังงานแสงอาทิตย์
แผ่นเซรามิก SiC ยังใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการเผาและการอบที่อุณหภูมิสูง ความเฉื่อยของแผ่นเซรามิกที่อุณหภูมิสูงและความสามารถในการต้านทานการบิดงอ ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระบวนการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนจะมีความสม่ำเสมอ นอกจากนี้ ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนที่ต่ำยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์
คุณสมบัติของแผ่นเซรามิก SiC
1. ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งเป็นพิเศษ
แผ่นเซรามิก SiC มีความแข็งแรงเชิงกลสูงมาก โดยมีความแข็งแรงดัดงอโดยทั่วไปมากกว่า 400 MPa และความแข็งแบบวิกเกอร์สสูงถึง >2000 HV ซึ่งทำให้แผ่นเซรามิกมีความทนทานต่อการสึกหรอ การเสียดสี และการเสียรูปทางกลสูง จึงมั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนาน แม้ภายใต้ภาระหนักหรือสภาวะการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ
2. การนำความร้อนสูง
SiC มีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม (โดยทั่วไปอยู่ที่ 120–200 W/m·K) ทำให้สามารถกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิว คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการต่างๆ เช่น การกัดเวเฟอร์ การสะสม หรือการเผาผนึก ซึ่งความสม่ำเสมอของอุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
3. เสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า
ด้วยจุดหลอมเหลวสูง (2700°C) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ (4.0 × 10⁻⁶/K) แผ่นเซรามิก SiC จึงรักษาความแม่นยำของขนาดและความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้วัฏจักรการให้ความร้อนและความเย็นที่รวดเร็ว จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในเตาเผาอุณหภูมิสูง ห้องสุญญากาศ และสภาพแวดล้อมพลาสมา
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 |
ความแข็งแรงในการดัด | เมกะปาสคาล (kpsi) | 338(49) | 380(55) | 80-90 (20°C) 90-100(1400°C) |
ความแข็งแรงในการบีบอัด | เมกะปาสคาล (kpsi) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
ความแข็ง | น็อป | 2700 | 2800 | / |
ทำลายความเหนียวแน่น | เมกะปาสคาล ม1/2 | 4.5 | 4 | / |
การนำความร้อน | พร้อมมก. | 95 | 120 | 23 |
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน | 10-6.1/°C | 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: แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ขึ้นชื่อในเรื่องความแข็งแรง ความแข็ง และเสถียรภาพทางความร้อนสูง แผ่นเหล่านี้มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและการขยายตัวทางความร้อนต่ำ จึงมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้แม้ในสภาวะอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ SiC ยังเฉื่อยทางเคมี ทนทานต่อกรด ด่าง และสภาพแวดล้อมพลาสมา จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และหลอด LED พื้นผิวที่เรียบและหนาแน่นช่วยลดการเกิดอนุภาค และยังคงความเหมาะสมสำหรับการใช้งานในห้องคลีนรูม แผ่น SiC ถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะตัวพาเวเฟอร์ ตัวรับเวเฟอร์ และส่วนประกอบรองรับในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โซลาร์เซลล์ และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ


