Ränikarbiidil (SiC) põhinev vaakumpadrun kõrge temperatuuri ja plasmakeskkondade jaoks
St.Cera SiC-põhine keraamiline padrun on valmistatud kõrge puhtusastmega ränikarbiidist (partii S1111, SiC 99,72%, vaba Si 0,05%). Selle mõõdetud paindetugevus on 449 MPa, purunemiskindlus 3,12 MPa·m¹/² ja elastsusmoodul 457 GPa. Materjali tüüpiline soojusjuhtivus (120–150 W/m·K) ja madal soojuspaisumine (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) võimaldavad kiiret temperatuuri tõusu ja minimaalset kiibi deformatsiooni termilise tsükleerimise ajal. Padrunit saab konfigureerida poorse vaakumpadrunina (ühtlane gaasivool) või soonega standardpadrunina. Maksimaalse kasutustemperatuuriga 1600–1700 °C (koormuseta) ja erakordse plasmaerosioonikindlusega sobib see padrun ideaalselt kõrgtemperatuurseks kiibi töötlemiseks (lõõmutamine, RTP) ja agressiivsetesse söövituskambritesse, kus alumiiniumoksiidi padrunid lagunevad.
Spetsifikatsioonid(põhineb esitatud SiC S1111 katsearuandel ja tüüpilistel väärtustel)):
| Kinnisvara | Väärtus |
| Materjal | SiC (99,72% SiC, 0,05% vaba Si) |
| Tihedus | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Veeimavus | 0% |
| Paindetugevus | 449 MPa |
| Murdekindlus | 3,12 MPa·m¹/² |
| Elastsusmoodul | 457 GPa |
| Vickersi kõvadus | 25–28 GPa |
| Soojusjuhtivus | 120–150 W/m·K |
| Süttimistemperatuur (25–1000 °C) | 4,0–4,5 × 10⁻⁶/℃ |
| Maksimaalne kasutustemperatuur (ilma koormuseta) | 1600–1700 °C |
| Tasasus (üle 300 mm) | ≤5 μm |
| Pinna viimistlus | Ra ≤0,4 μm (ülekattega) |
Rakendused:
● Kõrgtemperatuuriline kinnitusdetailide kasutamine (lõõmutamine, RTP, epitaksiaalne kasv)
● Plasmasöövituspadrun kõrge fluorikindlusega
● Õhukeste vahvlite käsitsemine ühtlase kuumutamise/jahutusega
● Poorne padrun kontaktivaba kiibi toe jaoks
Tootmine:
SiC paagutamine → tasapinna ja pinnaprofiili täppislihvimine → valikuline poorse struktuuri moodustamine (vaakumpadruni jaoks) → soppimine → ultrahelipuhastus. Iga padrunit kontrollitakse 100% tasapinna (laserinterferomeeter) ja vaakumühtluse (voolukatse) osas.
Kvaliteedikontroll:
● CMM-i mõõtmete kontroll (läbimõõt, paksus, aukude asukohad)
● Tasapinnalisuse mõõtmine vastavalt ASTM standardile
● Heeliumi lekke test (vaakumpadrunite jaoks)
● Paindetugevuse kontroll partii kohta (vt katsearuanne)
Eelised alumiiniumoksiidi padrunite ees:
● Suurem soojusjuhtivus (120–150 vs 32 W/m·K alumiiniumoksiidil) – 4× kiirem soojusülekanne
● Madalam CTE (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – vähendab kiibi termilist pinget
● Suurepärane plasmakindlus – 10× pikem eluiga fluori söövitamisel
● Kõrgem maksimaalne kasutustemperatuur (1600 °C vs 800 °C alumiiniumoksiidi puhul)
Kohandamine:
● Poorne või sooneline pind
● Läbimõõt 100–450 mm, ümmargune või kandiline
● Servatihendusrõngas või tsoonvaakumvaheseinad
● Metallist aluspinna valik suure jäikusega kinnituseks
Kõik ülaltoodud mehaanilised andmed pärinevad lisatud katseprotokollist (partii S1111). Soojus- ja kõvadusväärtused on selle SiC-klassi jaoks tüüpilised. Poorsed SiC-padrunid vajavad täiendavat töötlemist; konkreetse poorsuse ja poorisuuruse saadavuse kohta küsige palun.
