Chuck Vakum Berasaskan Silikon Karbida (SiC) untuk Persekitaran Suhu Tinggi & Plasma
Chuck seramik berasaskan SiC St.Cera dihasilkan daripada silikon karbida berketulenan tinggi (kelompok S1111, SiC 99.72%, Si bebas 0.05%). Ia memberikan kekuatan lenturan yang diukur sebanyak 449 MPa, keliatan patah sebanyak 3.12 MPa·m¹/², dan modulus elastik sebanyak 457 GPa. Kekonduksian terma biasa bahan ini (120–150 W/m·K) dan pengembangan terma yang rendah (4.0–4.5×10⁻⁶/℃) membolehkan peningkatan suhu yang pantas dan lengkungan wafer yang minimum semasa kitaran terma. Chuck boleh dikonfigurasikan sebagai chuck vakum berliang (aliran gas seragam) atau chuck standard beralur. Dengan suhu penggunaan maksimum 1600–1700°C (tiada beban) dan rintangan hakisan plasma yang luar biasa, chuck ini sesuai untuk pemprosesan wafer suhu tinggi (penyepuhlindapan, RTP) dan ruang etsa yang agresif di mana chuck alumina terdegradasi.
Spesifikasi(berdasarkan laporan ujian SiC S1111 yang dibekalkan & nilai tipikal):
| Hartanah | Nilai |
| Bahan | SiC (99.72% SiC, 0.05% Si Bebas) |
| Ketumpatan | 3.10–3.15 g/cm³ |
| Penyerapan Air | 0% |
| Kekuatan Fleksibel | 449 MPa |
| Ketangguhan Patah | 3.12 MPa·m¹/² |
| Modulus Elastik | 457 GPa |
| Kekerasan Vickers | 25–28 GPa |
| Kekonduksian Terma | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4.0–4.5×10⁻⁶/℃ |
| Suhu Penggunaan Maksimum (tiada beban) | 1600–1700°C |
| Kerataan (melebihi 300mm) | ≤5 μm |
| Kemasan Permukaan | Ra ≤0.4 μm (dilipat) |
Aplikasi:
● Pelontaran suhu tinggi (penyepuhlindapan, RTP, pertumbuhan epitaksi)
● Chuck etsa plasma dengan rintangan fluorin yang tinggi
● Pengendalian wafer nipis dengan pemanasan/penyejukan seragam
● Chuck berliang untuk sokongan wafer tanpa sentuhan
Pembuatan:
Sintering SiC → pengisaran ketepatan kerataan dan profil permukaan → pembentukan struktur berliang pilihan (untuk chuck vakum) → lapping → pembersihan ultrasonik. Setiap chuck diperiksa 100% untuk kerataan (interferometer laser) dan keseragaman vakum (ujian aliran).
Kawalan Kualiti:
● Pemeriksaan dimensi CMM (diameter, ketebalan, kedudukan lubang)
● Pengukuran kerataan mengikut ASTM
● Ujian kebocoran helium (untuk chuck vakum)
● Pengesahan kekuatan lenturan setiap kelompok (laporan ujian rujuk)
Kelebihan berbanding Chuck Alumina:
● Kekonduksian terma yang lebih tinggi (120–150 vs 32 W/m·K untuk alumina) – pemindahan haba 4× lebih pantas
● CTE yang lebih rendah (4.0 vs 7.2×10⁻⁶/℃) – mengurangkan tekanan haba wafer
● Rintangan plasma unggul – jangka hayat 10× lebih lama dalam etsa fluorin
● Suhu penggunaan maksimum yang lebih tinggi (1600°C vs 800°C untuk alumina)
Penyesuaian:
● Permukaan berliang atau beralur
● Diameter 100–450 mm, bulat atau segi empat sama
● Cincin pengedap tepi atau pembahagi vakum zon
● Pilihan sokongan logam untuk pemasangan ketegaran tinggi
Semua data mekanikal di atas datang daripada laporan ujian yang dibekalkan (kelompok S1111). Nilai terma dan kekerasan adalah tipikal untuk gred SiC ini. Chuck SiC berliang memerlukan pemprosesan tambahan; sila tanya tentang ketersediaan keliangan dan saiz liang tertentu.
