耐高温性ウェーハキャリア用SiCセラミックトレイ
炭化ケイ素セラミックトレイ（SiCトレイ）
シリコンカーバイド（SiC）材料をベースとした高性能セラミック部品で、半導体製造やLED製造などの高度な産業用途向けに設計されています。主な機能は、ウェーハキャリア、エッチングプロセスプラットフォーム、高温プロセスサポートなどであり、優れた熱伝導性、耐高温性、化学的安定性を活かして、プロセスの均一性と製品歩留まりを確保します。
主な特徴
1. 熱性能
- 高い熱伝導率：140～300 W/m·Kで、従来のグラファイト（85 W/m·K）を大幅に上回り、急速な熱放散と熱応力の軽減を実現します。
- 低熱膨張係数：4.0×10⁻⁶/℃（25〜1000℃）、シリコン（2.6×10⁻⁶/℃）とほぼ同等で、熱変形のリスクを最小限に抑えます。
2. 機械的特性
- 高強度：曲げ強度≥320 MPa（20℃）、圧縮および衝撃に耐性があります。
- 高硬度：モース硬度はダイヤモンドに次ぐ9.5で、優れた耐摩耗性を備えています。
3. 化学的安定性
- 耐腐食性：強酸（HF、H₂SO₄など）に耐性があり、エッチングプロセス環境に適しています。
- 非磁性: 固有磁化率 <1×10⁻⁶ emu/g なので、精密機器への干渉を回避できます。
4. 極限環境耐性
- 高温耐久性：長期動作温度は1600～1900℃まで、短期耐性は2200℃まで（無酸素環境）。
- 耐熱衝撃性：急激な温度変化（ΔT >1000℃）にも耐え、ひび割れません。
アプリケーション
| 応用分野 | 具体的なシナリオ | 技術的価値 |
| 半導体製造 | ウェーハエッチング（ICP）、薄膜堆積（MOCVD）、CMP研磨 | 高い熱伝導率により均一な温度場が確保され、低い熱膨張によりウェハの反りが最小限に抑えられます。 |
| LED生産 | エピタキシャル成長（GaNなど）、ウェハダイシング、パッケージング | 多種の欠陥を抑制し、LEDの発光効率と寿命を向上させます。 |
| 太陽光発電産業 | シリコンウェーハ焼結炉、PECVD装置サポート | 高温および熱衝撃耐性により、機器の寿命が延びます。 |
| レーザーと光学 | 高出力レーザー冷却基板、光学系支持体 | 高い熱伝導率により急速な熱放散が可能になり、光学部品が安定します。 |
| 分析機器 | TGA/DSCサンプルホルダー | 低い熱容量と高速な熱応答により測定精度が向上します。 |
製品の利点
- 総合的なパフォーマンス: 熱伝導率、強度、耐腐食性はアルミナや窒化ケイ素セラミックをはるかに上回り、厳しい運用要求を満たします。
- 軽量設計：密度は3.1～3.2 g/cm³（鋼の40％）で、慣性負荷が軽減され、動作精度が向上します。
- 長寿命と信頼性：1600℃で5年以上の耐用年数を誇り、ダウンタイムが短縮され、運用コストが30%削減されます。
- カスタマイズ：精密アプリケーション向けに、平坦度誤差が 15 μm 未満の複雑な形状 (多孔質吸盤、多層トレイなど) をサポートします。
技術仕様
| パラメータカテゴリ | インジケーター |
| 物理的特性 | |
| 密度 | ≥3.10 g/cm³ |
| 曲げ強度（20℃） | 320～410MPa |
| 熱伝導率（20℃） | 140～300 W/(m·K) |
| 熱膨張係数（25～1000℃） | 4.0×10⁻⁶/℃ |
| 化学的性質 | |
| 耐酸性（HF/H₂SO₄） | 24時間浸漬後も腐食なし |
| 機械加工精度 | |
| 平坦性 | ≤15 μm (300×300 mm) |
| 表面粗さ（Ra） | ≤0.4 μm |
XKHのサービス
XKHは、カスタム開発、精密機械加工、厳格な品質管理に至るまで、包括的な産業ソリューションを提供しています。カスタム開発では、高純度（99.999%超）および多孔質（気孔率30～50%）の材料ソリューションを提供し、3Dモデリングおよびシミュレーションを組み合わせることで、半導体や航空宇宙などの用途における複雑な形状を最適化します。精密機械加工は、粉末処理 → 静水圧/乾式プレス → 2200℃焼結 → CNC/ダイヤモンド研削 → 検査という合理化されたプロセスで行われ、ナノメートルレベルの研磨と±0.01 mmの寸法公差を保証します。品質管理には、全工程テスト（XRD組成、SEM微細構造、3点曲げ）と技術サポート（プロセス最適化、24時間365日対応のコンサルティング、48時間以内のサンプル提供）が含まれており、高度な産業ニーズに対応する信頼性の高い高性能コンポーネントを提供しています。
よくある質問（FAQ）
1. Q: シリコンカーバイドセラミックトレイはどのような業界で使用されていますか?
A: 極めて高い耐熱性と化学的安定性を備えているため、半導体製造（ウェーハハンドリング）、太陽エネルギー（PECVDプロセス）、医療機器（MRI部品）、航空宇宙（高温部品）などで広く使用されています。
2. Q: シリコンカーバイドは石英/ガラストレイよりも優れている点は何ですか?
A: 耐熱衝撃性（クォーツの 1100°C に対して最大 1800°C）、磁気干渉ゼロ、長寿命（クォーツの 6 ～ 12 か月に対して 5 年以上）です。
3. Q: シリコンカーバイドトレイは酸性環境に耐えられますか?
A: はい。HF、H2SO4、NaOHに対する耐性があり、腐食レベルは年間0.01mm未満であるため、化学エッチングやウェハ洗浄に最適です。
4. Q: シリコンカーバイドトレイは自動化に対応していますか?
A: はい。真空ピックアップとロボットハンドリング向けに設計されており、表面の平坦度は0.01mm未満で、自動化工場での粒子汚染を防止します。
5. Q: 従来の材料と比較したコストはどのくらいですか?
A: 初期コストは高くなりますが (クォーツの 3 ～ 5 倍)、寿命が延び、ダウンタイムが短縮され、優れた熱伝導性によりエネルギーが節約されるため、TCO は 30 ～ 50% 低くなります。
