グラファイトは、半導体製造工程で選択される材料です
グラファイトは、結晶成長炉、エピタキシー成膜装置またはイオン注入装置、およびLEDチップの製造に使用されます。これらのプロセスは、高温で、腐食性の高い環境で行われます。同時に、最高の純度と絶対的な精度が要求されます。SGLカーボンは、シリコン（Si）と炭化ケイ素（SiC）をベースとした半導体デバイスにおいて、これらの製造プロセスのいくつかの工程に必要なグラファイト製部品を提供します。
当社は、お客様の個々の要件に応じて製品を製造し、お客様の運用計画、設計、および最適化を支援します。高純度製品の取り扱いに関して、当社の幅広い専門知識を信頼いただいております。これは、お客様の要件に応じた広範な認証を通じて実現しております。
アプリケーション
ここでは、当社の製品が使用されているアプリケーションの選択を行うことができます。以下に紹介するアプリケーションとコンポーネントの詳細については、パンフレットをダウンロードしてください。
半導体結晶成長
半導体結晶成長プロセスは、シリコン用CZ、サファイア用HEM、SiC用PVTなど、高温で制御の厳しい環境にて行われます。これが、半導体結晶成長炉のホットゾーンに一般的に耐熱性と耐食性のグラファイト部品が使用されている理由です。
当社のポートフォリオには、高強度で均質なファイングレイングラファイトまたは炭素強化炭素（CFRC）で作られたヒーター、るつぼ、反射板、熱シールド、およびリジッドフェルト、ソフトフェルトといったSIGRAFLEX®フォイルの断熱用製品があります。
シリコンとSiCのエピタキシー
ウェーハは、数えきれないほど多くのプロセス工程を経て、電子デバイスとして製造されます。重要なプロセスの1つは、ウェーハがグラファイトサセプタ上で行われるシリコンエピタキシーです。
当社のSiCコーティングされたグラファイトサセプタの特別な利点には、非常に高純度で均一なコーティングと優れた耐久性があります。また、薬品に対する高耐腐食性と熱安定性も備えています。
当社のサセプタはすべて、高強度の等方性黒鉛で作られています。当社の徹底的な品質管理により、お客様には常に最高品質の完全にトレーサビィティーのある製品を提供することができます。
LEDチップ製造
プラネタリーサセプタまたはキャリアは、MOCVDリアクターでの広範な成膜プロセスにてウェーハを乗せ搬送されます。サセプタ材料の特性は、コーティングの品質に大きく影響し、ひいてはチップの歩留りに大きく影響します。
当社のSiCコーティングされたサセプタは、高品質のLEDウェーハの製造をより効率的にし、波長偏差を最小限に抑えます。
現在使用されているすべてのMOCVDリアクターに黒鉛製品を供給しています。 直径が1mを超える場合でも、ほぼすべての製品にSiCコーティングを適用できます。
プロセス技術
半導体製造におけるこれらのプロセスの多くは、極めて高温で腐食性の高い環境で行われます。これらは、DIABON®熱交換器、
POLYFLURON®のカラム、配管などの当社のシステム、機器、部品、アセンブリ、および高性能SIGRABOND®カラム内部の構成部品に最適です。
高温炉
SGL カーボンは、連続式高温炉システムにおいて非常に優れた安定性を有する炭素繊維強化炭素(C/C) および特殊黒鉛を用いたソリューションを提供いたします。SGL 製品には、断熱材やマッフルの他、ヒーターや熱処理用治具も含まれています。
SGL カーボンは、高温対応の繊維強化複合材を完全一貫製造している唯一のメーカーです。自社による炭素繊維製造、最先端の成形技術、及び高温プロセスを組み合わせることによって、お客様のニーズに合わせた高性能製品の製造を可能にしています。
材料
ファイングレイングラファイト、SiCコーティング、グラファイトソフトフェルトおよびリジッドフェルト（成形断熱材）、および多種多様な用途向けの炭素強化炭素、およびSIGRAFLEX® グラファイトフォイルを提供しています。当社のすべての材料は、高純度、卓越した機械強度、および優れた耐腐食性があり、さまざまなサイズで提供できます。
以下に紹介する資料の詳細については、パンフレットをダウンロードしてください。
当社の製品と専門知識による効果的な結晶化プロセス
高純度であることは、半導体製造プロセスで使用されるグラファイトの重要な要件です。不純物は5ppm未満に保つ必要があります。当社の高度に精製されたグラファイト製品はすべて、この非常に高い基準を満たしています。
高純度製品のメーカーとして、パッケージングや輸送を含むサプライチェーン全体での適切な取り扱いと処理、および特定の用途に対する適切な技術的アドバイスも行っております。
SIGRAFINE®ファイングレイングラファイト
SGLカーボンは、さまざまな等方性黒鉛グレードの製品を製造しており、それぞれが特定のアプリケーションに最適な特性を備えています。
- R6300 は当社のヒーターのグレードです。このグレードの電気抵抗率は、～1000℃を超える高温でも一定した数値を示し、加熱材としての使用に非常に有益です。
- R6340及びR6500は、色々な等方性黒鉛材料として、優れた性能を発揮することが認められています。どちらのグレードも、るつぼ、治具、電極といった様々な部品用に世界中で使用されています。これら2つのグレードの主な違いはかさ密度と粒径で、これにより異なる熱膨張率と熱伝導率の値となります。
- R6510は、市場ではCZ5とも呼ばれており、Si-Oの気体環境にて使用される多くの部品にて、業界標準となっております。シリコンCZ法単結晶引上げ装置にて使用されるR6510 製のヒートシールド及びファンネル(リフレクタ)は、長寿命と低パーティクルが実証されており、結晶の品質向上が可能となります。更に当社では、R6510がSiCコーティング成膜と同等の熱膨張特性を持つことから、SiCコーティングにはR6510を主に使用しています。これらは、広範な温度範囲にてSIGRAFINE® SiCコーティングとして使用されております。
- R6520(CZ5.2)は、R6500とR6510の間の特性を有するように開発されました。このグレードは、半導体及び太陽電池用途において、非常に良好な性能を発揮しております。
- R6650は、溶融シリコンまたは気体状の酸化ケイ素に対して耐腐食性が高い高密度グレードです。
- R6710は、平均粒径が3μmという、SGLカーボンの中で最も細かい等方性黒鉛グレードです。イオン注入装置で使用される部品向けなど、非常に精密で壊れやすい部品を、機械加工することができます。このグレードは、当社のあらゆる等方性黒鉛の中でも最高の曲げ強度を有します。
- R6810は当社で最高の熱伝導率を有する等方性黒鉛グレードです。このグレードはR6510同様、SiCコーティング用途に最適です。
また、SGLカーボンでは、更に多岐にわたるSIGRAFINE®押出成型・振動成型黒鉛グレードの他、バルクSiC成長に使用するSIGRAFLEX®黒鉛フォイルや、SIGRAFINE®ポーラス黒鉛ロッドも取り扱っております。
製品の検索 SIGRAFINE®ファイングレイングラファイトは、あなたのアプリケーションのための適切なグラファイトグレードを事前に選択することができます。
材料または技術関連のアドバイスの詳細については、当社の担当までお問い合わせください。
SIGRAFINE®ファイングレイングラファイト材料データ
| 代表特性* | 単位 | R6300 | R6340 | R6500 | R6510 | R6520 | R6650 | R6710 | R6810 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 平均粒径 | µm | 20 | 15 | 10 | 10 | 10 | 7 | 3 | 20 |
| 密度 | g/cm3 | 1.73 | 1.72 | 1.77 | 1.83 | 1.80 | 1.84 | 1.88 | 1.82 |
| 電気抵抗率 | µΩm | 16 | 12 | 14 | 13 | 13 | 14 | 10 | 10 |
| 曲げ強度 | MPa | 40 | 45 | 50 | 60 | 55 | 65 | 85 | 45 |
| 圧縮強度 | MPa | 85 | 90 | 110 | 130 | 120 | 150 | 170 | 100 |
| 熱膨張係数 20-200 °C (68-392 °F) | 10-6 K-1 | 2.7 | 3.2 | 4.2 | 4.2 | 4.2 | 4.1 | 4.7 | 4.1 |
| 灰分 | ppm | ≤200 | ≤200 | ≤200 | ≤200 | ≤200 | ≤200 | ≤200 | ≤200 |
SIGRAFINE®SiCコーティング
SIGRAFINE® SiCコーティングは、緻密で耐摩耗性に優れた炭化ケイ素コーティングです。耐腐食性、耐熱性に優れ、熱伝導性にも優れています。このコーティングは、グラファイト部品の耐用寿命を延ばし、半導体材料の処理に必要な高純度な表面構造を実現します。
高強度の等方性黒鉛と炭素繊維強化炭素からなるSiCコーティング製品を供給しています。これらには、流動床リアクタ、STC-TCS変換器の部品、CZ成長炉のリフレクター、PECVD、Siエピタキシー、およびMOCVD装置のウェーハキャリアがあります。
SIGRAFINE® SiCコーティングの材料データ
| 代表特性 | 単位 | 数値 |
|---|---|---|
| 構造 | β（キュービック）3C多結晶型 | |
| 結晶オリエンテーション | % | 独自の製法 <111>優先 |
| 密度 | g/cm3 | 3.2 |
| 化学量 | 1:1 Si/C | |
| 硬さ | GPa | 40 |
| 破壊靭性 | MPa m1/2 | 3.0 |
| 熱膨張係数 100–600 °C (212–1112 °F) | 10-6 K-1 | 4.3 |
| 弾性係数 | GPa | 435 |
| 代表的な膜厚 | µm | 100 または客先個別仕様 |
| 表面粗さ | µm | 2.5 |
ミニおよびマイクロLED用のSIGRAFINE® Advanced SiCコーティング
SiCコーティングに対する市場とお客様の要求仕様は、より厳しいコーティング技術と製品の一貫性に対する要求とともに、過去絶え間なく進化してまいりました。 SGLカーボンは、CVDコーティングに関する世界有数の大学と協力して、現在および将来の顧客の要求仕様を満たすために高度なSiCコーティングを開発しました。 新しく開発されたSIGRAFINE® Advanced SiCコーティングは、標準のSiCコーティングに比べて大きな利点があります。
- 改善された均一性
- 材料の一貫性の向上
- 寿命の改善
- フォトルミネッセンスの改善により、より高いチップ歩留まりが可能
新しいSIGRAFINE® Advanced SiCコーティングにより、絶えず変化するLED市場の要求仕様に対応し、お客様の開発をサポートします。
SIGRAFLEX®フレキシブルグラファイトフォイル
SIGRAFLEX®高純度フレキシブルグラファイトフォイルは、接着剤や結合剤を含んでいないため、超高純度でコンタミフリーの製品を提供する事が可能です。天然膨張黒鉛から製造されるSIGRAFLEX®は、半導体用途における性能を向上させ、エネルギー消費を最小限に抑え、更に信頼性を向上します。
優れた熱伝導率と電気伝導率により、膨張黒鉛は、熱シールド、断熱材、フレキシブル層、シーリング材など、半導体製造装置のさまざまな部品やコンポーネントに適した材料になっています。フレキシブルグラファイトフォイルは、お客様の仕様に合わせた製品が可能です。 詳細
SIGRAFLEX® TH 高純度フレキシブルグラファイトフォイル(かさ密度 1.0g/cm3) の材料データ
| 代表特性 | 単位 | 数値 | |
|---|---|---|---|
| 昇華温度 | °C | > 3000 | |
| 耐熱性 | 大気中 不活性ガス／真空 | °C | 約400 約3000 |
| 電気抵抗率（20°C) | 面方向 厚さ方向 | μΩm | 11 700 |
| 熱伝導率 (20 °C) | 面方向 厚さ方向 | Wm⁻¹K⁻¹ | 220 5 |
| 比熱容量 (20 °C) | kJkg⁻¹K⁻¹ | 0.7 | |
| 熱膨張係数 (20-1000 °C) | 面方向 厚さ方向 | 10⁻⁶K⁻¹ | 約1 約50 |
| ショア硬さ（D） | 30 | ||
| 破断時の伸び | % | ≥ 1 | |
| 引張強度 | N/mm² | ≥ 4 | |
| ガス透過率 | 厚さ方向 | cm²/s | 2 x 10⁻⁵ |
| 放射率 (1500 °C) | 0.65 | ||
| 灰分 | % | 約0.1 |
SIGRATHERM®グラファイトソフトフェルト
当社のグラファイトソフトフェルトは、熱的、化学的、繊維的特性の独自な組み合わせを提供します。何十年にもわたって、世界中多くの結晶成長を扱う企業が、ホットゾーンの断熱材用に、当社のGFAフェルトを選んでおります。
また、高純度のSIGRATHERM®ソフトフェルトを、お客様が指定する寸法にて、予め組立てた断熱材パッケージとしても提供しております。
SIGRATHERM® GFAの材料データ
| 代表特性 | 単位 | GFA5 | GFA10 | GFA15 |
|---|---|---|---|---|
| 厚さ | mm (in) | 6 (1/4) | 11.5 (1/2) | 16 (5/8) |
| 面積重量 | g/m2 | 500 | 1000 | 1500 |
| 幅（最大） | mm (in) | 1350 (53) | 1350 (53) | 1350 (53) |
| 長さ | m (ft) | 25–30 (82–98) | 25–30 (82–98) | 25–30 (82–98) |
| 灰分 | ppm | 1000 | 1000 | 1000 |
| 灰分（純化グレード） | ppm | < 20 | < 20 | < 20 |
| 最大 使用温度 | °C (°F) | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 |
SIGRATHERM® グラファイトリジッドフェルト(成形断熱材)
SIGRATHERM®リジッドフェルトは、黒鉛繊維と炭素結合剤で作製される、形状保持型の断熱材です。この材料は炭素化させた後に黒鉛化させて、最高で2200°Cの温度での使用を保証します。
当社のMFAグレードは、標準的な断熱部品、及びお客様仕様の構成部品に対応できます。優れた機械加工性を有し、複雑な形状、及び大型の自立型断熱構成部品への加工が容易です。
SIGRATHERM® MFAの材料データ
| 代表特性 | 単位 | MFA |
|---|---|---|
| 密度 | g/cm3 | 0.17 |
| 圧縮強度 | MPa | 0.7 |
| 曲げ強度 | MPa | 0.8 |
| 吸湿 | % | < 1.0 |
| 灰分 | ppm | 1000 |
| 灰分（純化グレード） | ppm | < 20 |
| 最大 使用温度 | °C (°F) | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 |
SIGRABOND®炭素繊維強化炭素（C/C）
SIGRABOND®炭素繊維強化炭素材料は、軽量にて、高い機械的耐荷重性能を発揮します。これらは耐腐食性に非常に優れており、高い熱安定性を示します。
C/Cプレートには、2つのグレード、即ち、SIGRABOND® StandardとSIGRABOND® Performanceがあり、SIGRABOND® Performanceは剛性を向上させ、更に軽量部品の製造も可能にしました。また、るつぼやシリンダといった回転対称構造部品も製造しています。 当社では通常、自動繊維巻き機を使用する特定のお客様向けに、これらの部品をSIGRABOND® シリンダーチューブとして製造しています。
SIGRABOND® C/Cは全て、半導体の厳しい純度規格を満たすために、高純度化を施すことが可能です。
SIGRABOND®炭素繊維強化炭素の材料データ
| 代表特性 | 単位 | パフォーマンス（プレート） | スタンダード（プレート） | FilWound（シリンダーチューブ） |
|---|---|---|---|---|
| 密度 | g/cm3 | 1.5 | 1.5 | 1.4 |
| 曲げ強度 | MPa | 200 | 150 | レイアップの構造に応じて |
| 曲げ弾性係数 | GPa | 70 | 60 | |
| 層間せん断強度 | MPa | 8 | 8 | |
| 灰分 | ppm | ≤ 1000 | ≤ 1000 | ≤ 1000 |
| 灰分（純化グレード） | ppm | ≤ 10 | ≤ 10 | ≤ 10 |
| 長さ／幅 | mm | 1220 x 1220 / 2450 x 1220 | 1220 x 1220 / 2450 x 1220 | - |
| in | 48 x 48 / 96 x 48 | 48 x 48 / 96 x 48 | - | |
| 直径／長さ | mm (in) | 要望に応じて特別な寸法 | 要望に応じて特別な寸法 | 2000/2500 (79/98) |
| 厚さ | mm (in) | 1.8 – 15 (0.07 – 0.6) | 1.7 – 30 (0.03 – 1.2) | - |
| 肉厚 | mm (in) | - | - | ≤100 (4) |
| 最大 使用温度 | °C (°F) | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 | 2000 (3600) 真空または不活性ガス中 |
製品ポートフォリオ
当社のすべてのソリューションには、共通点が1つあります。それらは、カーボン・グラファイトおよび複合材料を含む豊富な材料ポートフォリオに基づいています。ここでは、すべての製品ポートフォリオ（英語）をご覧いただけます。
ダウンロード
資料
The Crystallizers, Japanese
The Performancers, Japanese
The Resistants, English
技術データシート&情報
SIGRAFLEX Flexible graphite foils and sheets for semiconductor and LED industry, English
SIGRAFINE Advanced SiC, English
SIGRAFINE R6300, English
SIGRAFINE R6340, English
SIGRAFINE R6500, English
SIGRAFINE R6510, English
SIGRAFINE R6650, English
SIGRAFINE R6710, English
SIGRAFINE R6810, English