ظرف تثبيت فراغي مصنوع من كربيد السيليكون (SiC) للبيئات ذات درجات الحرارة العالية والبلازما
تُصنع ظرف التثبيت الخزفي من سانت سيرا، والمبني على كربيد السيليكون، من كربيد سيليكون عالي النقاء (الدفعة S1111، 99.72% كربيد سيليكون، 0.05% سيليكون حر). يتميز هذا الظرف بقوة انحناء مُقاسة تبلغ 449 ميجا باسكال، ومتانة كسر تبلغ 3.12 ميجا باسكال·م¹/²، ومعامل مرونة يبلغ 457 جيجا باسكال. كما أن الموصلية الحرارية النموذجية للمادة (120-150 واط/م·ك) ومعامل التمدد الحراري المنخفض (4.0-4.5×10⁻⁶/درجة مئوية) تُمكّن من رفع درجة الحرارة بسرعة وتقليل تشوه الرقاقة إلى أدنى حد أثناء دورات التبريد والتسخين. يمكن تهيئة ظرف التثبيت كظرف تثبيت فراغي مسامي (تدفق غاز منتظم) أو كظرف تثبيت قياسي مُخدد. بفضل درجة حرارة الاستخدام القصوى التي تبلغ 1600-1700 درجة مئوية (بدون حمل) ومقاومة التآكل البلازمي الاستثنائية، فإن هذا المثبت مثالي لمعالجة الرقائق ذات درجة الحرارة العالية (التلدين، RTP) وغرف الحفر العدوانية حيث تتدهور مثبتات الألومينا.
تحديد(استنادًا إلى تقرير اختبار SiC S1111 المقدم والقيم النموذجية)):
| ملكية | قيمة |
| مادة | SiC (99.72% SiC، 0.05% سيليكون حر) |
| كثافة | 3.10–3.15 جم/سم³ |
| امتصاص الماء | 0% |
| قوة الانحناء | 449 ميجا باسكال |
| مقاومة الكسر | 3.12 ميجا باسكال متر مربع |
| معامل المرونة | 457 جيجا باسكال |
| صلابة فيكرز | 25-28 جيجا باسكال |
| الموصلية الحرارية | 120–150 واط/م·ك |
| CTE (25–1000°C) | 4.0–4.5×10⁻⁶/درجة مئوية |
| أقصى درجة حرارة للاستخدام (بدون حمل) | 1600–1700 درجة مئوية |
| التسطيح (أكثر من 300 مم) | ≤ 5 ميكرومتر |
| تشطيب السعر | Ra ≤ 0.4 ميكرومتر (مُصقول) |
التطبيقات:
● التثبيت بدرجة حرارة عالية (التلدين، المعالجة الحرارية السريعة، النمو الطبقي)
● ظرف حفر بالبلازما ذو مقاومة عالية للفلور
● معالجة الرقائق الرقيقة مع التسخين/التبريد الموحد
● ظرف مسامي لدعم الرقاقات بدون تلامس
تصنيع:
تلبيد كربيد السيليكون ← طحن دقيق لتسطيح السطح وتشكيله ← تشكيل بنية مسامية اختيارية (لظرف التثبيت الفراغي) ← تلميع ← تنظيف بالموجات فوق الصوتية. يتم فحص كل ظرف تثبيت بنسبة 100% للتأكد من استوائه (باستخدام مقياس التداخل الليزري) وتجانس الفراغ (باستخدام اختبار التدفق).
ضبط الجودة:
● فحص الأبعاد باستخدام جهاز قياس الإحداثيات (القطر، السماكة، مواقع الثقوب)
● قياس التسطيح وفقًا لمعايير ASTM
● اختبار تسرب الهيليوم (لأجهزة تثبيت الفراغ)
● التحقق من قوة الانحناء لكل دفعة (راجع تقرير الاختبار)
مزاياها مقارنةً بظروف التثبيت المصنوعة من الألومينا:
● موصلية حرارية أعلى (120-150 مقابل 32 واط/متر·كلفن للألومينا) – نقل حرارة أسرع بأربع مرات
● انخفاض معامل التمدد الحراري (4.0 مقابل 7.2×10⁻⁶/درجة مئوية) – يقلل من الإجهاد الحراري للرقاقة
● مقاومة فائقة للبلازما – عمر أطول بعشر مرات في عملية الحفر بالفلور
● درجة حرارة استخدام قصوى أعلى (1600 درجة مئوية مقابل 800 درجة مئوية للألومينا)
التخصيص:
● سطح مسامي أو محزز
● القطر 100-450 مم، دائري أو مربع
● حلقات إحكام إغلاق الحواف أو فواصل الفراغ للمناطق
● خيار دعامة معدنية لتركيب عالي الصلابة
جميع البيانات الميكانيكية المذكورة أعلاه مستقاة من تقرير الاختبار المرفق (الدفعة S1111). القيم الحرارية وقيم الصلابة نموذجية لهذا النوع من كربيد السيليكون. تتطلب رؤوس تثبيت كربيد السيليكون المسامية معالجة إضافية؛ يُرجى الاستفسار عن توفر مسامية وحجم مسام محددين.
