SiCセラミックフォークアーム/エンドエフェクタ – 半導体製造における高度な精密ハンドリング

簡単な説明:

SiCセラミックフォークアーム（セラミックエンドエフェクタとも呼ばれる）は、ハイテク産業、特に半導体および太陽光発電製造におけるウェハ搬送、アライメント、位置決め用に特別に開発された高性能精密ハンドリング部品です。高純度シリコンカーバイドセラミックスを用いて製造されたこの部品は、卓越した機械的強度、極めて低い熱膨張率、そして優れた耐熱衝撃性および耐腐食性を兼ね備えています。

メールを送信する

特徴

詳細図

製品概要

アルミニウム、ステンレス鋼、あるいは石英製の従来のエンドエフェクタとは異なり、SiCセラミックエンドエフェクタは、真空チャンバー、クリーンルーム、そして過酷な処理環境において比類のない性能を発揮するため、次世代のウェーハハンドリングロボットの重要な部品となっています。半導体製造における汚染のない生産とより厳しい公差への需要が高まる中、セラミックエンドエフェクタの使用は急速に業界標準になりつつあります。

製造原理

の捏造SiCセラミックエンドエフェクタ高精度・高純度の一連のプロセスにより、性能と耐久性の両方が保証されます。一般的に用いられる主なプロセスは以下の2つです。

反応結合シリコンカーバイド（RB-SiC）

このプロセスでは、炭化ケイ素粉末とバインダーから作られたプリフォームに高温（約1500℃）の溶融シリコンを浸透させ、残留炭素と反応させることで、緻密で剛性の高いSiC-Si複合材料を形成します。この方法は寸法制御性に優れ、大規模生産において費用対効果に優れています。

加圧焼結炭化ケイ素（SSiC）

SSiCは、添加剤や結合相を使用せずに、超微細高純度SiC粉末を超高温（2000℃以上）で焼結することで製造されます。これにより、ほぼ100%の密度と、SiC材料の中で最も高い機械的特性および熱的特性を備えた製品が実現します。超臨界条件のウェハハンドリング用途に最適です。

後処理

精密CNC加工：高い平坦度と平行度を実現。
表面仕上げ: ダイヤモンド研磨により表面粗さが 0.02 µm 未満に低減されます。
検査: 光干渉法、CMM、非破壊検査を採用して各部品を検証します。

これらの手順により、SiCエンドエフェクタ一貫したウェーハ配置精度、優れた平坦性、最小限のパーティクル生成を実現します。

主な機能と利点

特徴	説明
超高硬度	ビッカース硬度 > 2500 HV、摩耗と欠けに強い。
低熱膨張	CTE は約 4.5×10⁻⁶/K で、熱サイクルにおける寸法安定性を実現します。
化学的不活性	HF、HCl、プラズマガス、その他の腐食性物質に対する耐性があります。
優れた耐熱衝撃性	真空および炉システムでの急速加熱/冷却に適しています。
高い剛性と強度	たわみのない長い片持ちフォークアームをサポートします。
低ガス放出	超高真空 (UHV) 環境に最適です。
ISOクラス1クリーンルーム対応	パーティクルフリー操作によりウェハの完全性が保証されます。

アプリケーション

SiCセラミックフォークアーム／エンドエフェクタは、極めて高い精度、清浄性、耐薬品性が求められる産業で広く使用されています。主な用途は以下の通りです。

半導体製造

堆積 (CVD、PVD)、エッチング (RIE、DRIE)、および洗浄システムにおけるウェーハのロード/アンロード。
FOUP、カセット、プロセスツール間のロボットによるウェーハ搬送。
熱処理またはアニーリング中の高温取り扱い。

太陽光発電セル生産

壊れやすいシリコンウェハーや太陽電池基板を自動化ラインで丁寧に輸送します。

フラットパネルディスプレイ（FPD）業界

OLED/LCD 製造環境での大型ガラスパネルまたは基板の移動。

化合物半導体/MEMS

汚染制御と位置決め精度が重要な GaN、SiC、MEMS 製造ラインで使用されます。

エンドエフェクタの役割は、繊細な操作中に欠陥のない安定した取り扱いを確保する上で特に重要です。

カスタマイズ機能

当社は、さまざまな機器やプロセスの要件を満たすために、幅広いカスタマイズを提供しています。

フォークデザイン: 2 本爪、複数指、または分割レベルのレイアウト。
ウェーハサイズの互換性: 2インチから12インチのウエハース。
取り付けインターフェース: OEM ロボットアームと互換性があります。
厚さと表面の許容差: ミクロンレベルの平坦性とエッジの丸みを実現。
滑り止め機能: ウェハをしっかりとグリップするためのオプションの表面テクスチャまたはコーティング。

それぞれセラミックエンドエフェクタツールの変更を最小限に抑えて正確な取り付けを保証するために、クライアントと共同で設計されています。

よくある質問（FAQ）

Q1: エンドエフェクタアプリケーションにおいて、SiC はクォーツよりもどのような点で優れていますか?
A1:石英は純度の高さから一般的に使用されていますが、機械的強度に欠け、荷重や温度衝撃を受けると破損しやすいという欠点があります。SiCは優れた強度、耐摩耗性、熱安定性を備えており、ダウンタイムやウェハ損傷のリスクを大幅に低減します。

Q2: このセラミックフォークアームは、すべてのロボットウェーハハンドラーと互換性がありますか?
A2:はい、当社のセラミックエンドエフェクタはほとんどの主要なウェーハ処理システムと互換性があり、正確な設計図を使用して特定のロボットモデルに適合させることができます。

Q3: 300mmウエハを反りなく扱えますか？
A3:はい、その通りです。SiCの高い剛性により、細くて長いフォークアームでも、動作中にたわんだりたわんだりすることなく、300mmウェーハをしっかりと保持できます。

Q4: SiC セラミックエンドエフェクタの標準的な耐用年数はどのくらいですか?
A4:SiC エンドエフェクタは、適切に使用すると、熱および機械的ストレスに対する優れた耐性により、従来の石英またはアルミニウムモデルよりも 5 ～ 10 倍長持ちします。

Q5: 交換品やラピッドプロトタイピングのサービスはありますか?
A5:はい、迅速なサンプル生産をサポートしており、CAD 図面や既存設備からのリバースエンジニアリングされた部品に基づく交換サービスも提供しています。

私たちについて

XKHは、特殊光学ガラスおよび新結晶材料のハイテク開発、生産、販売を専門としています。当社の製品は、光エレクトロニクス、コンシューマーエレクトロニクス、軍事用途に使用されています。サファイア光学部品、携帯電話レンズカバー、セラミック、LT、シリコンカーバイド（SiC）、石英、半導体結晶ウェハなどを提供しています。熟練した専門知識と最先端の設備を駆使し、非標準製品の加工にも卓越した技術力を発揮し、光電子材料のハイテク企業として世界をリードすることを目指しています。