Kiselkarbid (SiC)-baserad vakuumchuck för högtemperatur- och plasmamiljöer
St.Ceras SiC-baserade keramiska chuck är tillverkad av högren kiselkarbid (batch S1111, SiC 99,72 %, fritt Si 0,05 %). Den har en uppmätt böjhållfasthet på 449 MPa, en brottseghet på 3,12 MPa·m¹/² och en elasticitetsmodul på 457 GPa. Materialets typiska värmeledningsförmåga (120–150 W/m·K) och låga värmeutvidgning (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) möjliggör snabb temperaturökning och minimal waferdeformation under termisk cykling. Chucken kan konfigureras som en porös vakuumchuck (jämnt gasflöde) eller en spårad standardchuck. Med en maximal användningstemperatur på 1600–1700 °C (utan belastning) och exceptionell plasmaerosionsbeständighet är denna chuck idealisk för högtemperaturwaferbearbetning (glödgning, RTP) och aggressiva etskamrar där aluminiumoxidchuckar bryts ner.
Specifikationer(baserat på tillhandahållen SiC S1111 testrapport och typiska värden)):
| Egendom | Värde |
| Material | SiC (99,72 % SiC, 0,05 % fritt kisel) |
| Densitet | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Vattenabsorption | 0% |
| Böjhållfasthet | 449 MPa |
| Sprickstyrka | 3,12 MPa·m¹/² |
| Elasticitetsmodul | 457 GPa |
| Vickers hårdhet | 25–28 GPa |
| Värmeledningsförmåga | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000 °C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Max användningstemperatur (utan belastning) | 1600–1700°C |
| Planhet (över 300 mm) | ≤5 μm |
| Ytbehandling | Ra ≤0,4 μm (överlappad) |
Användningsområden:
● Högtemperaturchuckning (glödgning, RTP, epitaxiell tillväxt)
● Plasmaetschuck med hög fluorresistens
● Hantering av tunna skivor med jämn uppvärmning/kylning
● Porös chuck för beröringsfritt waferstöd
Tillverkning:
SiC-sintring → precisionsslipning av planhet och ytprofil → valfri porstrukturbildning (för vakuumchuck) → läppning → ultraljudsrengöring. Varje chuck inspekteras 100 % för planhet (laserinterferometer) och vakuumuniformitet (flödestest).
Kvalitetskontroll:
● CMM-dimensionskontroll (diameter, tjocklek, hålpositioner)
● Planhetsmätning enligt ASTM
● Heliumläckagetest (för vakuumchuckar)
● Verifiering av böjhållfasthet per batch (jfr. testrapport)
Fördelar jämfört med aluminiumchuckar:
● Högre värmeledningsförmåga (120–150 vs 32 W/m·K för aluminiumoxid) – 4 gånger snabbare värmeöverföring
● Lägre CTE (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – minskar termisk stress på wafern
● Överlägsen plasmaresistens – 10 gånger längre livslängd vid fluoretsning
● Högre maximal användningstemperatur (1600 °C jämfört med 800 °C för aluminiumoxid)
Anpassning:
● Porös eller räfflad yta
● Diameter 100–450 mm, rund eller fyrkantig
● Kanttätningsring eller zonvakuumväggar
● Metallbaksida som tillval för högstyv montering
Alla mekaniska data ovan kommer från den medföljande testrapporten (batch S1111). Termiska värden och hårdhetsvärden är typiska för denna SiC-kvalitet. Porösa SiC-chuckar kräver ytterligare bearbetning; vänligen fråga för specifik porositet och porstorlek tillgänglig.
