แผ่น/ถาดเซรามิก SiC สำหรับตัวยึดเวเฟอร์ขนาด 4 นิ้วและ 6 นิ้ว สำหรับเครื่อง ICP
แผ่นเซรามิก SiC บทคัดย่อ
แผ่นเซรามิก SiC เป็นชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงที่ผลิตจากซิลิคอนคาร์ไบด์บริสุทธิ์สูง ออกแบบมาเพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อน สารเคมี และแรงกลสูง มีชื่อเสียงในด้านความแข็ง ความนำความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม แผ่น SiC จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวรองรับเวเฟอร์ ตัวรับแรง หรือชิ้นส่วนโครงสร้างในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ LED เซลล์แสงอาทิตย์ และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
ด้วยเสถียรภาพทางความร้อนที่โดดเด่นถึง 1600°C และความทนทานต่อก๊าซที่ทำปฏิกิริยาและสภาพแวดล้อมพลาสมาได้ดีเยี่ยม แผ่น SiC จึงรับประกันประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการกัด การตกตะกอน และการแพร่กระจายที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างจุลภาคที่หนาแน่นและไม่มีรูพรุนช่วยลดการเกิดอนุภาค ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่สะอาดมากในสภาพแวดล้อมสุญญากาศหรือห้องปลอดเชื้อ
การใช้งานแผ่นเซรามิก SiC
1. การผลิตเซมิคอนดักเตอร์
แผ่นเซรามิก SiC นิยมใช้เป็นแผ่นรองเวเฟอร์ แผ่นรองรับ และแผ่นฐานในอุปกรณ์การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เช่น ระบบ CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition) และระบบกัดเซาะ คุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและการขยายตัวทางความร้อนต่ำทำให้สามารถรักษาการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประมวลผลเวเฟอร์ที่มีความแม่นยำสูง ความทนทานของ SiC ต่อก๊าซกัดกร่อนและพลาสมาช่วยให้มีความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ช่วยลดการปนเปื้อนของอนุภาคและการบำรุงรักษาอุปกรณ์
2. อุตสาหกรรม LED – การกัดกรดด้วย ICP
ในอุตสาหกรรมการผลิต LED แผ่น SiC เป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบการกัดเซาะด้วยพลาสมาแบบเหนี่ยวนำ (ICP) โดยทำหน้าที่เป็นตัวยึดแผ่นเวเฟอร์ ให้แพลตฟอร์มที่มั่นคงและทนต่อความร้อนเพื่อรองรับแผ่นเวเฟอร์แซฟไฟร์หรือ GaN ในระหว่างกระบวนการพลาสมา ความต้านทานต่อพลาสมาที่ดีเยี่ยม ความเรียบของพื้นผิว และความเสถียรของมิติ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำและความสม่ำเสมอในการกัดเซาะสูง ส่งผลให้ผลผลิตและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในชิป LED เพิ่มขึ้น
3. เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) และพลังงานแสงอาทิตย์
แผ่นเซรามิก SiC ยังใช้ในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขั้นตอนการเผาผนึกและการอบที่อุณหภูมิสูง คุณสมบัติเฉื่อยที่อุณหภูมิสูงและความสามารถในการต้านทานการบิดเบี้ยวทำให้มั่นใจได้ถึงกระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่สม่ำเสมอ นอกจากนี้ ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนต่ำยังมีความสำคัญต่อการรักษาประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์อีกด้วย
คุณสมบัติของแผ่นเซรามิก SiC
1. ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งที่ยอดเยี่ยม
แผ่นเซรามิก SiC มีความแข็งแรงเชิงกลสูงมาก โดยมีความแข็งแรงดัดงอทั่วไปเกิน 400 MPa และความแข็งแบบวิคเกอร์สสูงกว่า 2000 HV ทำให้ทนทานต่อการสึกหรอ การขัดถู และการเสียรูปเชิงกลได้ดีเยี่ยม รับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานแม้ภายใต้ภาระสูงหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ
2. การนำความร้อนสูง
ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) มีค่าการนำความร้อนที่ดีเยี่ยม (โดยทั่วไปอยู่ที่ 120–200 วัตต์/เมตร·เคลวิน) ทำให้สามารถกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิว คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในกระบวนการต่างๆ เช่น การกัดแผ่นเวเฟอร์ การตกตะกอน หรือการเผาผนึก ซึ่งความสม่ำเสมอของอุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์
3. เสถียรภาพทางความร้อนที่เหนือกว่า
ด้วยจุดหลอมเหลวสูง (2700°C) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ (4.0 × 10⁻⁶/K) แผ่นเซรามิก SiC จึงรักษาความแม่นยำของขนาดและความสมบูรณ์ของโครงสร้างภายใต้รอบการให้ความร้อนและการทำให้เย็นอย่างรวดเร็ว ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในเตาเผาอุณหภูมิสูง ห้องสุญญากาศ และสภาพแวดล้อมพลาสมา
| คุณสมบัติทางเทคนิค | ||||
| ดัชนี | หน่วย | ค่า | ||
| ชื่อวัสดุ | ซิลิคอนคาร์ไบด์เผาผนึกปฏิกิริยา | ซิลิคอนคาร์ไบด์เผาผนึกแบบไร้แรงดัน | ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่ตกผลึกใหม่ | |
| องค์ประกอบ | อาร์บีซีซี | เอสไซซี | อาร์-ซิซี | |
| ความหนาแน่นรวม | กรัม/ซม³ | 3 | 3.15 ± 0.03 | 2.60-2.70 |
| ความแข็งแรงดัดงอ | MPa (kpsi) | 338(49) | 380(55) | 80-90 (20°C) 90-100 (1400°C) |
| ความแข็งแรงในการรับแรงอัด | MPa (kpsi) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
| ความแข็ง | นู๊ป | 2700 | 2800 | / |
| การทำลายความดื้อรั้น | MPa m1/2 | 4.5 | 4 | / |
| การนำความร้อน | ว/มก | 95 | 120 | 23 |
| สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน | 10-60.1/°C | 5 | 4 | 4.7 |
| ความร้อนจำเพาะ | จูล/กรัม 0k | 0.8 | 0.67 | / |
| อุณหภูมิสูงสุดในอากาศ | ℃ | 1200 | 1500 | 1600 |
| โมดูลัสความยืดหยุ่น | เกรดเฉลี่ย | 360 | 410 | 240 |
คำถามและคำตอบเกี่ยวกับแผ่นเซรามิก SiC
ถาม: แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์มีคุณสมบัติอย่างไรบ้าง?
A: แผ่นซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) ขึ้นชื่อเรื่องความแข็งแรง ความแข็ง และเสถียรภาพทางความร้อนสูง มีคุณสมบัติการนำความร้อนที่ดีเยี่ยมและการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ภายใต้อุณหภูมิที่สูงมาก นอกจากนี้ SiC ยังมีคุณสมบัติเฉื่อยทางเคมี ทนต่อกรด ด่าง และสภาพแวดล้อมพลาสมา ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และ LED พื้นผิวที่หนาแน่นและเรียบเนียนช่วยลดการเกิดอนุภาค ทำให้สามารถใช้งานในห้องปลอดเชื้อได้ แผ่น SiC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะตัวรองรับเวเฟอร์ ตัวรับความร้อน และส่วนประกอบรองรับในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อนในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โฟโตโวลตาอิก และอวกาศ









