Вакуумный зажим на основе карбида кремния (SiC) для высокотемпературных и плазменных сред
Керамический зажим на основе карбида кремния (SiC) от компании St.Cera изготовлен из высокочистого карбида кремния (партия S1111, SiC 99,72%, свободный Si 0,05%). Он обеспечивает измеренную прочность на изгиб 449 МПа, трещиностойкость 3,12 МПа·м¹/² и модуль упругости 457 ГПа. Типичная теплопроводность материала (120–150 Вт/м·К) и низкое тепловое расширение (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) обеспечивают быстрое повышение температуры и минимальную деформацию пластины во время термических циклов. Зажим может быть выполнен в виде пористого вакуумного зажима (равномерный поток газа) или стандартного зажима с канавками. Благодаря максимальной рабочей температуре 1600–1700 °C (без нагрузки) и исключительной устойчивости к плазменной эрозии, этот зажимной патрон идеально подходит для высокотемпературной обработки пластин (отжиг, RTP) и агрессивных камер травления, где алюминиевые зажимные патроны деградируют.
Технические характеристики(на основе предоставленного отчета об испытаниях SiC S1111 и типичных значений)):
| Свойство | Ценить |
| Материал | SiC (99,72% SiC, 0,05% свободного Si) |
| Плотность | 3,10–3,15 г/см³ |
| Водопоглощение | 0% |
| Прочность на изгиб | 449 МПа |
| Вязкость разрушения | 3,12 МПа·м¹/² |
| Модуль упругости | 457 ГПа |
| Твердость по Виккерсу | 25–28 ГПа |
| Теплопроводность | 120–150 Вт/м·К |
| КТР (25–1000 °C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Максимальная рабочая температура (без нагрузки) | 1600–1700 °C |
| Плоскостность (более 300 мм) | ≤5 мкм |
| Отделка поверхности | Ra ≤0,4 мкм (шлифовка) |
Приложения:
● Высокотемпературная обработка (отжиг, RTP, эпитаксиальный рост)
● Твердотельный держатель для плазменного травления с высокой устойчивостью к фтору
● Обработка тонких пластин с равномерным нагревом/охлаждением
● Пористая заготовка для бесконтактной поддержки пластин.
Производство:
Спекание SiC → прецизионная шлифовка для достижения плоскостности и профиля поверхности → при необходимости формирование пористой структуры (для вакуумного зажима) → притирка → ультразвуковая очистка. Каждый зажим проходит 100% проверку на плоскостность (лазерный интерферометр) и равномерность вакуума (проверка на текучесть).
Контроль качества:
● Контроль размеров с помощью координатно-измерительной машины (диаметр, толщина, расположение отверстий)
● Измерение плоскостности в соответствии со стандартом ASTM
● Проверка герметичности с помощью гелия (для вакуумных патронов)
● Проверка прочности на изгиб для каждой партии (см. протокол испытаний)
Преимущества перед патронами из оксида алюминия:
● Более высокая теплопроводность (120–150 Вт/м·К против 32 Вт/м·К для оксида алюминия) – в 4 раза более быстрая передача тепла.
● Более низкий коэффициент теплового расширения (4,0 против 7,2×10⁻⁶/℃) – снижает термическое напряжение пластины.
● Превосходная устойчивость к плазме – в 10 раз больший срок службы при травлении фтором.
● Более высокая максимальная рабочая температура (1600 °C против 800 °C для оксида алюминия)
Настройка:
● Пористая или рифленая поверхность
● Диаметр 100–450 мм, круглый или квадратный
● Уплотнительное кольцо по краю или вакуумные перегородки в зоне
● Возможность установки с металлическим основанием для обеспечения высокой жесткости крепления.
Все приведенные выше механические данные взяты из предоставленного протокола испытаний (партия S1111). Значения термической стойкости и твердости являются типичными для данного сорта карбида кремния. Для изготовления патронов из пористого карбида кремния требуется дополнительная обработка; пожалуйста, уточните наличие патронов с определенной пористостью и размером пор.
