고온 저항성을 갖춘 웨이퍼 캐리어용 SiC 세라믹 트레이
실리콘 카바이드 세라믹 트레이(SiC 트레이)
반도체 제조 및 LED 생산과 같은 첨단 산업 분야에 적합하도록 설계된 탄화규소(SiC) 소재 기반의 고성능 세라믹 부품입니다. 핵심 기능은 웨이퍼 캐리어, 에칭 공정 플랫폼 또는 고온 공정 지원 역할을 하며, 뛰어난 열전도도, 고온 내성, 그리고 화학적 안정성을 활용하여 공정 균일성과 제품 수율을 보장합니다.
주요 특징
1. 열 성능
- 높은 열전도도: 140~300 W/m·K로 기존 흑연(85 W/m·K)보다 훨씬 뛰어나며, 빠른 열 방출과 열 응력 감소가 가능합니다.
- 낮은 열팽창 계수: 4.0×10⁻⁶/℃(25–1000℃), 실리콘과 거의 일치(2.6×10⁻⁶/℃)하여 열 변형 위험을 최소화합니다.
2. 기계적 성질
- 고강도 : 굽힘 강도 ≥320 MPa(20℃), 압축 및 충격에 강함.
- 높은 경도: 모스 경도가 9.5로 다이아몬드에 이어 두 번째로 높아 뛰어난 내마모성을 제공합니다.
3. 화학적 안정성
- 부식 저항성: 강산(예: HF, H₂SO₄)에 대한 저항성이 있어 에칭 공정 환경에 적합합니다.
- 비자성: 고유 자기 감수율 <1×10⁻⁶ emu/g로 정밀 기기 간섭을 피할 수 있습니다.
4. 극한 환경 내성
- 고온 내구성: 장기 작동 온도는 최대 1600~1900℃, 단기 내구성은 최대 2200℃(무산소 환경)입니다.
- 열 충격 저항성: 균열 없이 급격한 온도 변화(ΔT >1000℃)를 견딥니다.
응용 프로그램
| 적용 분야 | 특정 시나리오 | 기술적 가치 |
| 반도체 제조 | 웨이퍼 에칭(ICP), 박막 증착(MOCVD), CMP 연마 | 높은 열전도도는 균일한 온도장을 보장하고, 낮은 열팽창은 웨이퍼 뒤틀림을 최소화합니다. |
| LED 생산 | 에피택셜 성장(예: GaN), 웨이퍼 다이싱, 패키징 | 다양한 유형의 결함을 억제하여 LED 발광 효율과 수명을 향상시킵니다. |
| 태양광 산업 | 실리콘 웨이퍼 소결로, PECVD 장비 지원 | 고온 및 열 충격 저항성으로 장비 수명이 연장됩니다. |
| 레이저 및 광학 | 고출력 레이저 냉각 기판, 광학 시스템 지원 | 높은 열전도도로 인해 빠른 방열이 가능해져 광학 구성 요소가 안정화됩니다. |
| 분석 장비 | TGA/DSC 샘플 홀더 | 낮은 열용량과 빠른 열 반응으로 측정 정확도가 향상됩니다. |
제품의 장점
- 종합적인 성능: 열전도도, 강도, 내식성이 알루미나 및 질화규소 세라믹을 훨씬 능가하여 극한의 운영 요구 사항을 충족합니다.
- 가벼운 디자인: 밀도가 3.1~3.2g/cm³(강철의 40%)로 관성 부하가 줄어들고 동작 정밀도가 향상됩니다.
- 수명 및 신뢰성: 1600℃에서 5년 이상의 수명을 보장하여 가동 중지 시간을 줄이고 운영 비용을 30% 절감합니다.
- 맞춤형: 정밀한 적용을 위해 평탄도 오차가 15μm 미만인 복잡한 형상(예: 다공성 흡입 컵, 다층 트레이)을 지원합니다.
기술 사양
| 매개변수 범주 | 지표 |
| 물리적 특성 | |
| 밀도 | ≥3.10g/cm³ |
| 굽힘강도(20℃) | 320~410MPa |
| 열전도도(20℃) | 140~300W/(m·K) |
| 열팽창계수(25~1000℃) | 4.0×10⁻⁶/℃ |
| 화학적 특성 | |
| 내산성(HF/H₂SO₄) | 24시간 침지 후에도 부식 없음 |
| 가공 정밀도 | |
| 평탄 | ≤15μm(300×300mm) |
| 표면 거칠기(Ra) | ≤0.4㎛ |
XKH의 서비스
XKH는 맞춤형 개발, 정밀 가공, 엄격한 품질 관리에 이르는 포괄적인 산업 솔루션을 제공합니다. 맞춤형 개발을 위해 고순도(>99.999%) 및 다공성(30~50% 기공률) 소재 솔루션을 제공하며, 3D 모델링 및 시뮬레이션과 결합하여 반도체 및 항공우주 분야와 같은 응용 분야의 복잡한 형상을 최적화합니다. 정밀 가공은 분말 가공 → 등방성/건식 프레싱 → 2200°C 소결 → CNC/다이아몬드 연삭 → 검사의 간소화된 공정을 거쳐 나노미터 수준의 연마와 ±0.01mm의 치수 공차를 보장합니다. 품질 관리에는 전체 공정 테스트(XRD 조성, SEM 미세 구조, 3점 굽힘) 및 기술 지원(공정 최적화, 24시간 연중무휴 컨설팅, 48시간 샘플 제공)이 포함되어 첨단 산업 요구에 맞는 신뢰할 수 있는 고성능 부품을 제공합니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
1. 질문: 어떤 산업에서 실리콘 카바이드 세라믹 트레이를 사용합니까?
A: 극한의 내열성과 화학적 안정성으로 인해 반도체 제조(웨이퍼 핸들링), 태양 에너지(PECVD 공정), 의료 장비(MRI 부품), 항공우주(고온 부품) 분야에서 널리 사용됩니다.
2. 질문: 탄화규소는 석영/유리 트레이보다 어떤 면에서 더 좋은가요?
A: 더 높은 열 충격 저항성(최대 1800°C, 석영은 1100°C), 자기 간섭 없음, 더 긴 수명(5년 이상, 석영은 6~12개월)을 제공합니다.
3. 질문: 실리콘 카바이드 트레이는 산성 환경을 처리할 수 있나요?
A: 네. HF, H₂SO₄, NaOH에 대한 내식성이 우수하며 연간 부식률이 0.01mm 미만으로 화학적 에칭 및 웨이퍼 세척에 이상적입니다.
4. 질문: 실리콘 카바이드 트레이는 자동화와 호환됩니까?
A: 네. 진공 픽업 및 로봇 핸들링에 적합하도록 설계되었으며, 표면 평탄도가 0.01mm 미만으로 자동화된 제조 환경에서 입자 오염을 방지합니다.
5. 질문: 기존 소재와 비교했을 때 비용은 어떻게 되나요?
답변: 초기 비용이 더 많이 들지만(석영의 3~5배) 수명이 길고, 가동 중지 시간이 줄어들고, 열전도율이 우수하여 에너지가 절감되므로 TCO가 30~50% 더 낮습니다.
