Siliciumkarbid (SiC)-baseret vakuumpatron til højtemperatur- og plasmamiljøer
St.Ceras SiC-baserede keramiske patron er fremstillet af siliciumcarbid med høj renhed (batch S1111, SiC 99,72%, frit Si 0,05%). Den leverer en målt bøjningsstyrke på 449 MPa, en brudstyrke på 3,12 MPa·m¹/² og et elasticitetsmodul på 457 GPa. Materialets typiske varmeledningsevne (120-150 W/m·K) og lave varmeudvidelse (4,0-4,5×10⁻⁶/℃) muliggør hurtig temperaturstigning og minimal wafer-vridning under termisk cykling. Patronen kan konfigureres som en porøs vakuumpatron (ensartet gasstrøm) eller en rillet standardpatron. Med en maksimal brugstemperatur på 1600-1700°C (uden belastning) og enestående plasmaerosionsbestandighed er denne patron ideel til højtemperatur-waferbehandling (glødning, RTP) og aggressive ætsekamre, hvor aluminiumoxidpatroner nedbrydes.
Specifikationer(baseret på leveret SiC S1111 testrapport og typiske værdier)):
| Ejendom | Værdi |
| Materiale | SiC (99,72% SiC, 0,05% frit Si) |
| Tæthed | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Vandabsorption | 0% |
| Bøjningsstyrke | 449 MPa |
| Brudstyrke | 3,12 MPa·m¹/² |
| Elasticitetsmodul | 457 GPa |
| Vickers hårdhed | 25–28 GPa |
| Termisk ledningsevne | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000 °C) | 4,0–4,5 × 10⁻⁶/℃ |
| Maks. brugstemperatur (ingen belastning) | 1600–1700°C |
| Fladhed (over 300 mm) | ≤5 μm |
| Overfladefinish | Ra ≤0,4 μm (overlappet) |
Anvendelser:
● Højtemperaturspændning (glødning, RTP, epitaksial vækst)
● Plasmaætsningspatron med høj fluorresistens
● Håndtering af tynde wafere med ensartet opvarmning/køling
● Porøs borepatron til berøringsfri waferunderstøttelse
Fremstilling:
SiC-sintring → præcisionsslibning af planhed og overfladeprofil → valgfri dannelse af porøs struktur (til vakuumpatron) → lapning → ultralydsrensning. Hver patron inspiceres 100% for planhed (laserinterferometer) og vakuumensartethed (flowtest).
Kvalitetskontrol:
● CMM-dimensionskontrol (diameter, tykkelse, hulpositioner)
● Måling af planhed i henhold til ASTM
● Heliumlækagetest (for vakuumpatroner)
● Verifikation af bøjningsstyrke pr. batch (jf. testrapport)
Fordele i forhold til aluminiumoxid-spindler:
● Højere varmeledningsevne (120-150 vs. 32 W/m·K for aluminiumoxid) – 4 gange hurtigere varmeoverførsel
● Lavere CTE (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – reducerer termisk stress på waferen
● Overlegen plasmaresistens – 10 gange længere levetid ved fluorætsning
● Højere maksimal brugstemperatur (1600 °C vs. 800 °C for aluminiumoxid)
Tilpasning:
● Porøs eller rillet overflade
● Diameter 100–450 mm, rund eller firkantet
● Kanttætningsring eller zonevakuumskillevægge
● Metalbagside som ekstraudstyr til montering med høj stivhed
Alle ovenstående mekaniske data stammer fra den medfølgende testrapport (batch S1111). Termiske værdier og hårdhedsværdier er typiske for denne SiC-kvalitet. Porøse SiC-spændepatroner kræver yderligere bearbejdning; forhør dig venligst om specifik porøsitet og porestørrelse.
