Vacuümklem op basis van siliciumcarbide (SiC) voor hoge temperaturen en plasma-omgevingen
De keramische klem van St.Cera op basis van siliciumcarbide (SiC) is vervaardigd uit zeer zuiver siliciumcarbide (batch S1111, SiC 99,72%, vrij Si 0,05%). Deze klem heeft een gemeten buigsterkte van 449 MPa, een breuktaaiheid van 3,12 MPa·m¹/² en een elasticiteitsmodulus van 457 GPa. De typische thermische geleidbaarheid van het materiaal (120–150 W/m·K) en de lage thermische uitzetting (4,0–4,5 × 10⁻⁶/℃) maken snelle temperatuurstijgingen en minimale vervorming van de wafer mogelijk tijdens thermische cycli. De klem kan worden geconfigureerd als een poreuze vacuümklem (uniforme gasstroom) of als een gegroefde standaardklem. Met een maximale gebruikstemperatuur van 1600–1700 °C (onbelast) en een uitzonderlijke weerstand tegen plasma-erosie is deze slede ideaal voor waferverwerking bij hoge temperaturen (gloeien, RTP) en agressieve etskamers waar slede van aluminiumoxide degradeert.
Specificaties(gebaseerd op het meegeleverde SiC S1111-testrapport en typische waarden)):
| Eigendom | Waarde |
| Materiaal | SiC (99,72% SiC, 0,05% vrij Si) |
| Dikte | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Waterabsorptie | 0% |
| Buigsterkte | 449 MPa |
| Breuktaaiheid | 3,12 MPa·m¹/² |
| Elasticiteitsmodulus | 457 GPa |
| Vickers-hardheid | 25–28 GPa |
| Thermische geleidbaarheid | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Maximale gebruikstemperatuur (zonder belasting) | 1600–1700 °C |
| Vlakheid (meer dan 300 mm) | ≤5 μm |
| Oppervlakteafwerking | Ra ≤0,4 μm (geslepen) |
Toepassingen:
● Hoge-temperatuur-inklemming (gloeien, RTP, epitaxiale groei)
● Plasma-etshouder met hoge fluorbestendigheid
● Hanteren van dunne wafers met gelijkmatige verwarming/koeling
● Poreuze houder voor contactloze waferondersteuning
Productie:
SiC-sinteren → precisieslijpen van vlakheid en oppervlakteprofiel → optionele poreuze structuurvorming (voor vacuümspantang) → lappen → ultrasoon reinigen. Elke spantang wordt 100% gecontroleerd op vlakheid (laserinterferometer) en vacuümuniformiteit (doorstroomtest).
Kwaliteitscontrole:
● Maatcontrole met CMM (diameter, dikte, positie van gaten)
● Vlakheidsmeting volgens ASTM
● Heliumlektest (voor vacuümklemmen)
● Controle van de buigsterkte per batch (zie testrapport)
Voordelen ten opzichte van aluminiumoxide spankoppen:
● Hogere thermische geleidbaarheid (120–150 W/m·K versus 32 W/m·K voor aluminiumoxide) – 4x snellere warmteoverdracht
● Lagere CTE (4,0 vs. 7,2 × 10⁻⁶/℃) – vermindert de thermische spanning van de wafer
● Superieure plasmabestendigheid – 10x langere levensduur bij fluoretsen
● Hogere maximale gebruikstemperatuur (1600 °C versus 800 °C voor aluminiumoxide)
Aanpassing:
● Poreus of gegroefd oppervlak
● Diameter 100–450 mm, rond of vierkant
● Randafdichtingsring of vacuümzone-afscheidingen
● Optie met metalen achterkant voor extra stevige montage
Alle bovenstaande mechanische gegevens zijn afkomstig uit het bijgeleverde testrapport (batch S1111). De thermische en hardheidswaarden zijn typisch voor deze SiC-kwaliteit. Poreuze SiC-spankoppen vereisen extra bewerking; informeer naar de beschikbaarheid van specifieke porositeit en poriegrootte.
