Tấm/khay gốm SiC dùng cho giá đỡ wafer 4 inch 6 inch trong ICP.
Tóm tắt về tấm gốm SiC
Tấm gốm SiC là một linh kiện hiệu suất cao được chế tạo từ Silicon Carbide có độ tinh khiết cao, được thiết kế để sử dụng trong môi trường nhiệt, hóa học và cơ học khắc nghiệt. Nổi tiếng với độ cứng, độ dẫn nhiệt và khả năng chống ăn mòn vượt trội, tấm SiC được sử dụng rộng rãi làm giá đỡ wafer, chất hấp thụ nhiệt hoặc linh kiện cấu trúc trong ngành công nghiệp bán dẫn, LED, quang điện và hàng không vũ trụ.
Với độ ổn định nhiệt vượt trội lên đến 1600°C và khả năng chống chịu tuyệt vời với khí phản ứng và môi trường plasma, tấm SiC đảm bảo hiệu suất ổn định trong các quá trình khắc, lắng đọng và khuếch tán ở nhiệt độ cao. Cấu trúc vi mô dày đặc, không xốp của nó giảm thiểu sự phát sinh hạt, lý tưởng cho các ứng dụng siêu sạch trong môi trường chân không hoặc phòng sạch.
Ứng dụng tấm gốm SiC
1. Sản xuất chất bán dẫn
Các tấm gốm SiC thường được sử dụng làm giá đỡ wafer, tấm chịu nhiệt và tấm đế trong các thiết bị chế tạo bán dẫn như CVD (Phương pháp lắng đọng hơi hóa học), PVD (Phương pháp lắng đọng hơi vật lý) và hệ thống khắc. Khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt thấp cho phép chúng duy trì sự phân bố nhiệt độ đồng đều, điều này rất quan trọng đối với quá trình xử lý wafer có độ chính xác cao. Khả năng chống lại khí ăn mòn và plasma của SiC đảm bảo độ bền trong môi trường khắc nghiệt, giúp giảm thiểu ô nhiễm hạt và chi phí bảo trì thiết bị.
2. Ngành công nghiệp LED – Khắc ICP
Trong ngành sản xuất đèn LED, tấm SiC là thành phần quan trọng trong hệ thống khắc ICP (khắc plasma cảm ứng). Đóng vai trò là giá đỡ wafer, chúng cung cấp một nền tảng ổn định và chịu nhiệt tốt để hỗ trợ các wafer sapphire hoặc GaN trong quá trình xử lý plasma. Khả năng chịu plasma tuyệt vời, độ phẳng bề mặt và độ ổn định kích thước giúp đảm bảo độ chính xác và đồng nhất cao trong quá trình khắc, dẫn đến tăng năng suất và hiệu năng của chip LED.
3. Quang điện (PV) và Năng lượng mặt trời
Các tấm gốm SiC cũng được sử dụng trong sản xuất pin mặt trời, đặc biệt là trong các bước thiêu kết và ủ ở nhiệt độ cao. Tính trơ của chúng ở nhiệt độ cao và khả năng chống biến dạng đảm bảo quá trình xử lý tấm silicon được nhất quán. Ngoài ra, nguy cơ nhiễm bẩn thấp của chúng rất quan trọng để duy trì hiệu suất của các tế bào quang điện.
Đặc tính của tấm gốm SiC
1. Độ bền và độ cứng cơ học vượt trội
Các tấm gốm SiC thể hiện độ bền cơ học rất cao, với độ bền uốn điển hình vượt quá 400 MPa và độ cứng Vickers đạt >2000 HV. Điều này giúp chúng có khả năng chống mài mòn, trầy xước và biến dạng cơ học cao, đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài ngay cả khi chịu tải trọng cao hoặc chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại.
2. Độ dẫn nhiệt cao
SiC có độ dẫn nhiệt tuyệt vời (thường từ 120–200 W/m·K), cho phép nó phân bố nhiệt đều khắp bề mặt. Đặc tính này rất quan trọng trong các quy trình như khắc wafer, lắng đọng hoặc thiêu kết, nơi độ đồng đều nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng sản phẩm.
3. Độ ổn định nhiệt vượt trội
Với điểm nóng chảy cao (2700°C) và hệ số giãn nở nhiệt thấp (4,0 × 10⁻⁶/K), các tấm gốm SiC duy trì độ chính xác về kích thước và tính toàn vẹn cấu trúc dưới các chu kỳ gia nhiệt và làm nguội nhanh. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong lò nung nhiệt độ cao, buồng chân không và môi trường plasma.
| Đặc tính kỹ thuật | ||||
| Mục lục | Đơn vị | Giá trị | ||
| Tên vật liệu | Silicon Carbide thiêu kết phản ứng | Silicon Carbide thiêu kết không áp suất | Silicon carbide tái kết tinh | |
| Bố cục | RBSiC | SSiC | R-SiC | |
| Khối lượng riêng | g/cm3 | 3 | 3,15 ± 0,03 | 2,60-2,70 |
| Sức mạnh uốn cong | MPa (kpsi) | 338(49) | 380(55) | 80-90 (20°C) 90-100 (1400°C) |
| Cường độ nén | MPa (kpsi) | 1120(158) | 3970(560) | > 600 |
| Độ cứng | Knoop | 2700 | 2800 | / |
| Phá vỡ sự kiên trì | MPa m1/2 | 4,5 | 4 | / |
| Độ dẫn nhiệt | W/mk | 95 | 120 | 23 |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 10-6.1/°C | 5 | 4 | 4.7 |
| Nhiệt dung riêng | Joule/g 0k | 0,8 | 0,67 | / |
| Nhiệt độ tối đa trong không khí | ℃ | 1200 | 1500 | 1600 |
| Mô đun đàn hồi | Điểm trung bình | 360 | 410 | 240 |
Hỏi đáp về tấm gốm SiC
Hỏi: Tấm silicon carbide có những đặc tính gì?
MỘT: Tấm silicon carbide (SiC) nổi tiếng với độ bền, độ cứng và độ ổn định nhiệt cao. Chúng có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và độ giãn nở nhiệt thấp, đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. SiC cũng trơ về mặt hóa học, có khả năng chống lại axit, kiềm và môi trường plasma, lý tưởng cho quá trình sản xuất chất bán dẫn và đèn LED. Bề mặt đặc và nhẵn của nó giúp giảm thiểu sự phát sinh hạt, duy trì khả năng tương thích với phòng sạch. Tấm SiC được sử dụng rộng rãi làm giá đỡ wafer, chất hấp thụ và các thành phần hỗ trợ trong môi trường nhiệt độ cao và ăn mòn trong các ngành công nghiệp bán dẫn, quang điện và hàng không vũ trụ.









