常壓(無壓)燒結碳化矽-SSiC
一、 產品概述(Product Overview)在半導體晶圓代工邁向奈米級微縮、氟碳電漿蝕刻環境日益嚴苛的趨勢下,傳統材料已達到極限。鋒全應材(F+)所提供的常壓固相燒結碳化矽(Sintered Silicon Carbide, 簡稱 SSiC),是在 2000°C 以上的高溫惰性氣體環境下進行結晶燒結。製程中不添加任何金屬矽(游離矽),形成高純度、結晶緻密且晶界極其乾淨的單相碳化矽陶瓷。無黏結劑的純粹晶體結構,賦予了 SSiC 凌駕於反應燒結(RBSiC)等傳統陶瓷的極致性能。
二、 核心優勢(Core Features)
*頂級抗電漿耐蝕性共價鍵結構(Si-C)極強。
*面對等強效氟碳蝕刻電漿或強酸鹼清洗時,材料蝕刻率極低,大幅延長零組件壽命。
*媲美鑽石的超高硬度硬度達 9+級,具備極高的楊氏模數。
*在高速、高負載的機械磨耗環境下不易變形,維持完美的幾何維度精度。
*卓越的熱震穩定性具備高熱傳導率與極低的熱膨脹係數。
*即使面臨製程中急冷急熱的劇烈溫度衝擊(Thermal Shock),亦不易產生熱應力裂紋。
*1400°C+ 高溫強度不衰減在超過 1400°C 的高溫極端環境下,仍能保持其原有的彎曲強度與抗蠕變性能,不變形、不釋放游離雜質。
*靜電擴散(ESD)效果,保護晶圓免受靜電損傷。
*物理特性項目常壓燒結碳化矽 (SSiC) 主要相結構單相 Alpha-SiC(100%),游離金屬矽殘留0% ,最高使用溫度1600°C,耐強酸強鹼/電漿能力極優 (相較RBSiC游離矽會先被蝕刻,SSiC晶界無優先腐蝕點)、溶解微粒 (Particle) 污染極低 (不發塵)較高。
三、 核心應用場景(Applications)
半導體前段製程(如蝕刻、擴散、CVD)環境極為苛刻,SSiC 常用於高溫或高腐蝕性的晶圓製造設備內部結構件:
蝕刻機晶圓環(Focus Ring):在電漿蝕刻(Etching)製程中,零部件需直接面對氟系(Fluorine-based)等腐蝕性氣體與電漿轟擊。SSiC 的耐蝕性與高純度能大幅減少微粒(Particle)污染並延長機台壽命。
晶圓載盤 / 晶舟(Wafer Susceptor / Boat):在擴散爐、高溫氧化爐及化學氣相沉積(CVD)製程中,SSiC 用於承載晶圓的載盤或晶舟,可承受超過 1,500°C 的高溫且不變形、不釋放金屬雜質。
真空腔體內襯與噴嘴(Chamber Liner & Gas Injector):高溫反應腔內的防護內襯以及化學氣體噴嘴,利用其優異的熱傳導與抗化學侵蝕特性。
光電(液晶面板/LED)在 LED 產業中,製程的核心在於外延片(磊晶)的生長,SSiC 零部件主要集中於MOCVD(金屬有機化學氣相沉積)設備中:
MOCVD 磊晶石墨盤塗層 / 整體 SSiC 載盤(MOCVD Susceptor):LED 在高溫(約 1,000°C - 1,400°C)及充滿氨氣(NH₃)與氫氣的還原性氣體環境下進行磊晶。SSiC 作為石墨基材表面塗層或直接製成整體陶瓷載盤,能有效防止石墨盤掉粉,並確保晶圓加熱時的高導熱均勻性,這對提升 LED 發光波長的一致性至關重要。 [1, 2]
晶圓真空吸嘴與夾具:在 LED 後段的晶圓切割、分選與挑揀(Pick and Place)製程中,SSiC 耐磨、不產生靜電(或具備靜電擴散功能),適合製成高精度的微型吸嘴與機械夾具。
液晶面板(TFT-LCD、OLED 及 Micro LED)在 Array(陣列)段製程與半導體類似,但在中後段則面臨大尺寸玻璃基板搬運與高真空的挑戰:
大尺寸玻璃基板搬運手臂 / 叉齒(LCD Robot Robot Arm / Fork):液晶面板世代線越高(如 8.5 代、10.5 代線),玻璃基板尺寸越大且極薄。傳送機器人的機械手臂必須極度輕量且具備極高剛性,SSiC 的高剛性可防止手臂在高速懸空搬運時發生下垂或抖動,避免摔碎玻璃。
四、 為什麼選擇鋒全應材?Why F+?
一站式陶瓷複合解決方案:從粉體配方調配、特殊燒結,到高難度的硬脆材料超精密機械加工與陶瓷鍵合,皆在鋒全應材的整合下一體化完成。
極致的控制:完整的工程數據驗證,確保出廠的每一件 SSiC 元件都擁有絕佳的幾何公差與晶圓級潔淨度。
彈性客製化與在地供應鏈支援:深耕台灣半導體產業鏈,能快速回應設備廠的動態修改需求,協同開發下一世代的先進陶瓷模組。
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