Mâm cặp chân không làm từ cacbua silic (SiC) dùng cho môi trường nhiệt độ cao và plasma.
Mâm cặp gốm gốc SiC của St.Cera được sản xuất từ silicon carbide có độ tinh khiết cao (lô S1111, SiC 99,72%, Si tự do 0,05%). Nó đạt được độ bền uốn đo được là 449 MPa, độ dai chống gãy là 3,12 MPa·m¹/² và mô đun đàn hồi là 457 GPa. Độ dẫn nhiệt điển hình của vật liệu (120–150 W/m·K) và độ giãn nở nhiệt thấp (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) cho phép tăng nhiệt độ nhanh và giảm thiểu độ cong vênh của wafer trong quá trình chu kỳ nhiệt. Mâm cặp có thể được cấu hình như một mâm cặp chân không xốp (dòng khí đồng đều) hoặc một mâm cặp tiêu chuẩn có rãnh. Với nhiệt độ sử dụng tối đa là 1600–1700°C (không tải) và khả năng chống ăn mòn plasma vượt trội, mâm cặp này lý tưởng cho quá trình xử lý wafer ở nhiệt độ cao (ủ, RTP) và các buồng khắc mạnh nơi mâm cặp alumina bị xuống cấp.
Thông số kỹ thuật(dựa trên báo cáo thử nghiệm SiC S1111 được cung cấp và các giá trị điển hình)):
| Tài sản | Giá trị |
| Vật liệu | SiC (99,72% SiC, 0,05% Si tự do) |
| Tỉ trọng | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Khả năng hấp thụ nước | 0% |
| Sức mạnh uốn cong | 449 MPa |
| Độ bền gãy | 3,12 MPa·m¹/² |
| Mô đun đàn hồi | 457 GPa |
| Độ cứng Vickers | 25–28 GPa |
| Độ dẫn nhiệt | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Nhiệt độ sử dụng tối đa (không tải) | 1600–1700°C |
| Độ phẳng (trên 300mm) | ≤5 μm |
| Hoàn thiện bề mặt | Ra ≤0,4 μm (đã được mài bóng) |
Ứng dụng:
● Gia công ở nhiệt độ cao (ủ nhiệt, xử lý nhiệt nhanh, tăng trưởng epitaxy)
● Mâm cặp khắc plasma có khả năng chống flo cao
● Xử lý tấm bán dẫn mỏng với hệ thống gia nhiệt/làm mát đồng đều
● Mâm cặp xốp để hỗ trợ đế wafer không tiếp xúc
Chế tạo:
Quá trình thiêu kết SiC → mài chính xác độ phẳng và biên dạng bề mặt → tạo cấu trúc xốp tùy chọn (cho mâm cặp chân không) → đánh bóng → làm sạch bằng sóng siêu âm. Mỗi mâm cặp được kiểm tra 100% về độ phẳng (máy đo giao thoa laser) và độ đồng nhất chân không (kiểm tra lưu lượng).
Kiểm soát chất lượng:
● Kiểm tra kích thước bằng máy đo tọa độ CMM (đường kính, độ dày, vị trí lỗ)
● Đo độ phẳng theo tiêu chuẩn ASTM
● Kiểm tra rò rỉ khí heli (đối với mâm cặp hút chân không)
● Kiểm tra độ bền uốn theo từng lô (tham khảo báo cáo thử nghiệm)
Ưu điểm so với mâm cặp bằng alumina:
● Độ dẫn nhiệt cao hơn (120–150 so với 32 W/m·K đối với alumina) – Truyền nhiệt nhanh hơn gấp 4 lần
● Hệ số giãn nở nhiệt thấp hơn (4,0 so với 7,2×10⁻⁶/℃) – giảm ứng suất nhiệt trên tấm bán dẫn.
● Khả năng chống ăn mòn plasma vượt trội – Tuổi thọ gấp 10 lần trong môi trường ăn mòn flo
● Nhiệt độ sử dụng tối đa cao hơn (1600°C so với 800°C đối với alumina)
Tùy chỉnh:
● Bề mặt xốp hoặc có rãnh
● Đường kính 100–450 mm, hình tròn hoặc hình vuông
● Vòng đệm kín mép hoặc vách ngăn chân không theo vùng
● Tùy chọn mặt lưng bằng kim loại để lắp đặt chắc chắn.
Tất cả dữ liệu cơ học ở trên đều được lấy từ báo cáo thử nghiệm được cung cấp (lô S1111). Các giá trị về nhiệt và độ cứng là điển hình cho loại SiC này. Các tấm SiC xốp cần được xử lý thêm; vui lòng liên hệ để biết thông tin cụ thể về độ xốp và kích thước lỗ xốp.
