Mâm cặp chân không SiC xốp có lớp lót kim loại dùng để xử lý các tấm wafer mỏng và bị cong vênh.
Mâm cặp chân không gốm nền kim loại của St.Cera kết hợp lớp gốm silicon carbide (SiC) xốp với đế kim loại được gia công chính xác (nhôm hoặc thép không gỉ). Vật liệu SiC xốp (màu xanh đen, độ xốp 35–40%, kích thước lỗ 20–30 μm, độ thấm 60 ml/cm²·min) cung cấp sự phân bố chân không đồng đều và nhẹ nhàng trên toàn bộ bề mặt wafer, loại bỏ hiện tượng hằn cạnh và cho phép hỗ trợ không tiếp xúc đối với các wafer mỏng (≤100 μm) hoặc bị cong vênh. Lớp SiC có độ giãn nở nhiệt thấp (3,5×10⁻⁶/℃), độ ổn định nhiệt lên đến 1000°C và độ bền uốn vừa phải (32–35 MPa). Đế kim loại tăng thêm độ cứng cấu trúc, dễ dàng lắp đặt thông qua các lỗ ren và bảo vệ chống lại sự gãy vỡ giòn. Mâm cặp này lý tưởng cho việc mài mặt sau, cắt lát và xử lý wafer ở nhiệt độ cao, nơi chân không đồng đều và khả năng tương thích nhiệt là rất quan trọng.
Thông số kỹ thuật (dựa trên dữ liệu SiC xốp được cung cấp):
| Tài sản | Giá trị |
| Vật liệu gốm | Silicon carbide xốp (SiC ≥80%) |
| Màu sắc | Xanh đen |
| Độ xốp | 35–40% |
| Kích thước lỗ chân lông | 20–30 μm |
| Tỉ trọng | 2,1–2,3 g/cm³ |
| Tính thấm | 60 ml/cm²·phút |
| Sức mạnh uốn cong | 32–35 MPa |
| Hệ số giãn nở nhiệt (25-1000°C) | 3,5×10⁻⁶/℃ |
| Nhiệt độ hoạt động tối đa | 1000°C |
| Điện trở | 10⁻¹⁰ Ω/cm (theo dữ liệu được cung cấp, điển hình cho SiC xốp) |
| Vật liệu nền kim loại | Nhôm 6061 hoặc thép không gỉ 304 (tùy chọn) |
| Độ dày đế kim loại | 10–30 mm (tùy chỉnh) |
Lưu ý: Độ bền uốn thấp hơn so với SiC đặc do tính xốp. Các đặc tính của đế kim loại không phải từ bàn gốm.
Ứng dụng:
- • Mài mặt sau của các tấm wafer mỏng (≤100 μm)
- • Gắn tấm bán dẫn bị cong vênh để cắt lát
- • Kẹp giữ tấm bán dẫn ở nhiệt độ cao (lên đến 1000°C)
- • Cố định bằng chân không cho các chất nền xốp hoặc dễ vỡ
Chế tạo:
Tấm SiC xốp (được tạo hình bằng chất tạo lỗ xốp, nung kết) → được mài phẳng đến độ dày ≤10 μm → đế kim loại được gia công với các cổng hút chân không và các chi tiết lắp đặt → liên kết bằng epoxy hoặc kẹp cơ học → kiểm tra rò rỉ khí heli.
Kiểm soát chất lượng:
- • Độ xốp và kích thước lỗ xốp được xác minh bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM).
- • Thử nghiệm độ thấm (lưu lượng không khí)
- • Độ phẳng được đo bằng giao thoa kế laser.
- • Tốc độ rò rỉ khí heli <1×10⁻⁹ Pa·m³/s
Ưu điểm so với mâm cặp gốm có rãnh hoặc đặc:
- • Không tạo dấu trên đế bán dẫn – chân không đồng nhất không có các lỗ riêng biệt
- • Lỗ chân lông tự làm sạch – giảm tắc nghẽn
- • Xử lý được các tấm bán dẫn bị cong vênh (độ cong lên đến 500 μm)
- • Đế kim loại ngăn ngừa gãy vỡ giòn và đơn giản hóa quá trình tích hợp.
Hạn chế:
- • Độ bền uốn thấp hơn (32–35 MPa) – tránh tải trọng va đập
- • Nhiệt độ hoạt động giới hạn ở 1000°C (SiC xốp), nhưng liên kết epoxy gốc kim loại giới hạn ở ≤200°C trừ khi được kẹp chặt bằng cơ học.
- • Không dùng cho chân không áp suất cao (cấu trúc xốp giới hạn chênh lệch chân không tối đa)
Tùy chỉnh:
- • Chất liệu đế: nhôm (nhẹ), thép không gỉ (chống ăn mòn), Invar (độ giãn nở thấp)
- • Liên kết: keo epoxy (≤200°C) hoặc kẹp cơ học (lên đến 500°C)
- • Vòng đệm kín mép để kiểm soát chân không theo khu vực
Lưu ý: Độ bền uốn được cung cấp (32–35 MPa) thấp hơn đáng kể so với gốm đặc do tính xốp. Cần cẩn thận khi sử dụng để tránh bị vỡ cạnh.
