Chuck Gwactod wedi'i Seilio ar Silicon Carbide (SiC) ar gyfer Amgylcheddau Tymheredd Uchel a Plasma
Mae ciwc ceramig St.Cera, sy'n seiliedig ar SiC, wedi'i weithgynhyrchu o silicon carbid purdeb uchel (swp S1111, SiC 99.72%, Si rhydd 0.05%). Mae'n darparu cryfder plygu mesuredig o 449 MPa, caledwch torri o 3.12 MPa·m¹/², a modwlws elastig o 457 GPa. Mae dargludedd thermol nodweddiadol y deunydd (120–150 W/m·K) ac ehangu thermol isel (4.0–4.5×10⁻⁶/℃) yn galluogi rampio tymheredd cyflym a rhyfel waffer lleiaf posibl yn ystod cylchredeg thermol. Gellir ffurfweddu'r ciwc fel ciwc gwactod mandyllog (llif nwy unffurf) neu ciwc safonol rhigol. Gyda thymheredd defnyddio uchaf o 1600–1700°C (dim llwyth) a gwrthwynebiad erydiad plasma eithriadol, mae'r ciwc hwn yn ddelfrydol ar gyfer prosesu waffer tymheredd uchel (anelio, RTP) a siambrau ysgythru ymosodol lle mae ciwciau alwmina yn diraddio.
Manylebau(yn seiliedig ar adroddiad prawf SiC S1111 a gyflenwyd a gwerthoedd nodweddiadol)):
| Eiddo | Gwerth |
| Deunydd | SiC (99.72% SiC, 0.05% Si Rhydd) |
| Dwysedd | 3.10–3.15 g/cm³ |
| Amsugno Dŵr | 0% |
| Cryfder Plygu | 449 MPa |
| Caledwch Toriad | 3.12 MPa·m¹/² |
| Modwlws Elastig | 457 GPa |
| Caledwch Vickers | 25–28 GPa |
| Dargludedd Thermol | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4.0–4.5×10⁻⁶/℃ |
| Tymheredd Defnydd Uchaf (dim llwyth) | 1600–1700°C |
| Gwastadrwydd (dros 300mm) | ≤5 μm |
| Gorffeniad Arwyneb | Ra ≤0.4 μm (wedi'i lapio) |
Ceisiadau:
● Chwtio tymheredd uchel (anelio, RTP, twf epitacsial)
● Chuck ysgythru plasma gyda gwrthiant fflworin uchel
● Trin waffer tenau gyda gwresogi/oeri unffurf
● Chuck mandyllog ar gyfer cefnogaeth wafer heb gyswllt
Gweithgynhyrchu:
Sintro SiC → malu manwl gywirdeb gwastadrwydd a phroffil arwyneb → ffurfio strwythur mandyllog dewisol (ar gyfer ciwc gwactod) → lapio → glanhau uwchsonig. Mae pob ciwc yn cael ei archwilio 100% am wastadrwydd (interferomedr laser) ac unffurfiaeth gwactod (prawf llif).
Rheoli Ansawdd:
● Gwiriad dimensiynol CMM (diamedr, trwch, safleoedd tyllau)
● Mesur gwastadrwydd yn ôl ASTM
● Prawf gollyngiad heliwm (ar gyfer chucks gwactod)
● Gwirio cryfder plygu fesul swp (cyf. adroddiad prawf)
Manteision dros Chucks Alumina:
● Dargludedd thermol uwch (120–150 vs 32 W/m·K ar gyfer alwmina) – trosglwyddo gwres 4 gwaith yn gyflymach
● CTE is (4.0 vs 7.2 × 10⁻⁶/℃) – yn lleihau straen thermol wafer
● Gwrthiant plasma uwch – oes 10 gwaith yn hirach mewn ysgythriad fflworin
● Tymheredd defnydd uchaf uwch (1600°C vs 800°C ar gyfer alwmina)
Addasu:
● Arwyneb mandyllog neu rigolog
● Diamedr 100–450 mm, crwn neu sgwâr
● Cylch selio ymyl neu raniadau gwactod parth
● Opsiwn cefn metel ar gyfer mowntio anhyblygedd uchel
Daw'r holl ddata mecanyddol uchod o'r adroddiad prawf a gyflenwyd (swp S1111). Mae gwerthoedd thermol a chaledwch yn nodweddiadol ar gyfer y radd SiC hon. Mae angen prosesu ychwanegol ar chuciau SiC mandyllog; ymholwch am argaeledd mandylledd a maint mandyll penodol.
