سه نظام خلاء بر پایه کاربید سیلیکون (SiC) برای محیطهای با دمای بالا و پلاسما
سه نظام سرامیکی مبتنی بر SiC شرکت St.Cera از کاربید سیلیکون با خلوص بالا (دسته S1111، SiC 99.72٪، Si آزاد 0.05٪) ساخته شده است. این سه نظام، استحکام خمشی اندازهگیری شده 449 مگاپاسکال، چقرمگی شکست 3.12 مگاپاسکال بر متر مربع و مدول الاستیک 457 گیگاپاسکال را ارائه میدهد. رسانایی حرارتی معمول این ماده (120-150 W/m.K) و انبساط حرارتی کم (4.0-4.5×10⁻⁶/℃) امکان افزایش سریع دما و حداقل تاب برداشتن ویفر را در طول چرخه حرارتی فراهم میکند. سه نظام را میتوان به صورت یک سه نظام خلاء متخلخل (جریان گاز یکنواخت) یا یک سه نظام استاندارد شیاردار پیکربندی کرد. با حداکثر دمای استفاده ۱۶۰۰-۱۷۰۰ درجه سانتیگراد (بدون بار) و مقاومت استثنایی در برابر فرسایش پلاسما، این سه نظام برای پردازش ویفر در دمای بالا (آنیل، RTP) و محفظههای حکاکی تهاجمی که سه نظامهای آلومینا در آنها تخریب میشوند، ایدهآل است.
مشخصات(بر اساس گزارش آزمایش SiC S1111 ارائه شده و مقادیر معمول)):
| ملک | ارزش |
| مواد | SiC (99.72% SiC، 0.05% Si آزاد) |
| تراکم | ۳.۱۰–۳.۱۵ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| جذب آب | 0% |
| استحکام خمشی | ۴۴۹ مگاپاسکال |
| چقرمگی شکست | ۳.۱۲ مگاپاسکال متر مکعب بر متر مربع |
| مدول الاستیک | ۴۵۷ گیگا پاسکال |
| سختی ویکرز | ۲۵–۲۸ گیگا پاسکال |
| رسانایی حرارتی | ۱۲۰–۱۵۰ وات بر متر مکعب بر کلوین |
| CTE (25-1000 درجه سانتیگراد) | ۴.۰–۴.۵×۱۰⁻⁶/℃ |
| حداکثر دمای استفاده (بدون بار) | ۱۶۰۰–۱۷۰۰ درجه سانتیگراد |
| صافی (بیش از 300 میلیمتر) | ≤5 میکرومتر |
| پرداخت سطح | Ra ≤0.4 میکرومتر (همپوشانی شده) |
کاربردها:
● چاکینگ در دمای بالا (آنیل، RTP، رشد اپیتاکسیال)
● سه نظام حکاکی پلاسما با مقاومت بالا در برابر فلوئور
● جابجایی ویفر نازک با گرمایش/سرمایش یکنواخت
● سه نظام متخلخل برای پشتیبانی از ویفر بدون تماس
تولید:
تفجوشی SiC → سنگزنی دقیق صافی و پروفیل سطح → تشکیل ساختار متخلخل اختیاری (برای سه نظام خلاء) → لپینگ → تمیزکاری اولتراسونیک. هر سه نظام به طور ۱۰۰٪ از نظر صافی (تداخلسنج لیزری) و یکنواختی خلاء (تست جریان) بررسی میشود.
کنترل کیفیت:
● بررسی ابعادی CMM (قطر، ضخامت، موقعیت سوراخها)
● اندازهگیری صافی بر اساس ASTM
● تست نشتی هلیوم (برای سه نظامهای خلأ)
● تأیید استحکام خمشی در هر دسته (مرجع گزارش آزمایش)
مزایای آن نسبت به چاکهای آلومینا:
● رسانایی حرارتی بالاتر (120-150 در مقابل 32 W/m·K برای آلومینا) - 4 برابر انتقال حرارت سریعتر
● CTE پایینتر (۴.۰ در مقابل ۷.۲×۱۰⁻⁶/℃) - کاهش تنش حرارتی ویفر
● مقاومت پلاسمایی برتر - 10 برابر طول عمر بیشتر در حکاکی با فلوئور
● حداکثر دمای استفاده بالاتر (۱۶۰۰ درجه سانتیگراد در مقابل ۸۰۰ درجه سانتیگراد برای آلومینا)
سفارشی سازی:
● سطح متخلخل یا شیاردار
● قطر ۱۰۰ تا ۴۵۰ میلیمتر، گرد یا مربع
● حلقه آببندی لبه یا پارتیشنهای خلاء منطقهای
● گزینه پشتی فلزی برای نصب با استحکام بالا
تمام دادههای مکانیکی فوق از گزارش آزمایش ارائه شده (دسته S1111) گرفته شده است. مقادیر حرارتی و سختی برای این گرید SiC معمول است. چاکهای SiC متخلخل نیاز به پردازش اضافی دارند؛ لطفاً برای اطلاع از تخلخل و اندازه منافذ خاص، استعلام کنید.
