Penjepit Vakum Berbasis Silikon Karbida (SiC) untuk Lingkungan Suhu Tinggi & Plasma
Chuck keramik berbahan dasar SiC dari St.Cera diproduksi dari silikon karbida kemurnian tinggi (batch S1111, SiC 99,72%, Si bebas 0,05%). Chuck ini memberikan kekuatan lentur terukur sebesar 449 MPa, ketahanan retak sebesar 3,12 MPa·m¹/², dan modulus elastisitas sebesar 457 GPa. Konduktivitas termal khas material (120–150 W/m·K) dan ekspansi termal rendah (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) memungkinkan peningkatan suhu yang cepat dan minimalisasi distorsi wafer selama siklus termal. Chuck dapat dikonfigurasi sebagai chuck vakum berpori (aliran gas seragam) atau chuck standar beralur. Dengan suhu penggunaan maksimum 1600–1700°C (tanpa beban) dan ketahanan erosi plasma yang luar biasa, chuck ini ideal untuk pemrosesan wafer suhu tinggi (annealing, RTP) dan ruang etsa agresif di mana chuck alumina mengalami degradasi.
Spesifikasi(berdasarkan laporan uji SiC S1111 yang diberikan & nilai tipikal)):
| Milik | Nilai |
| Bahan | SiC (99,72% SiC, 0,05% Si Bebas) |
| Kepadatan | 3,10–3,15 g/cm³ |
| Penyerapan Air | 0% |
| Kekuatan Lentur | 449 MPa |
| Ketahanan Retak | 3,12 MPa·m¹/² |
| Modulus Elastisitas | 457 GPa |
| Kekerasan Vickers | 25–28 GPa |
| Konduktivitas Termal | 120–150 W/m·K |
| CTE (25–1000°C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Suhu Penggunaan Maksimum (tanpa beban) | 1600–1700°C |
| Kerataan (lebih dari 300 mm) | ≤5 μm |
| Lapisan Permukaan | Ra ≤0,4 μm (dihaluskan) |
Aplikasi:
● Penjepitan suhu tinggi (anil, RTP, pertumbuhan epitaksial)
● Chuck etsa plasma dengan ketahanan fluorin tinggi
● Penanganan wafer tipis dengan pemanasan/pendinginan seragam
● Chuck berpori untuk penyangga wafer tanpa kontak
Manufaktur:
Proses sintering SiC → penggerindaan presisi untuk kerataan dan profil permukaan → pembentukan struktur berpori opsional (untuk chuck vakum) → penggosokan → pembersihan ultrasonik. Setiap chuck diperiksa 100% untuk kerataan (interferometer laser) dan keseragaman vakum (uji aliran).
Kontrol Kualitas:
● Pemeriksaan dimensi CMM (diameter, ketebalan, posisi lubang)
● Pengukuran kerataan sesuai ASTM
● Uji kebocoran helium (untuk chuck vakum)
● Verifikasi kekuatan lentur per batch (lihat laporan uji)
Keunggulan dibandingkan Chuck Alumina:
● Konduktivitas termal lebih tinggi (120–150 vs 32 W/m·K untuk alumina) – perpindahan panas 4 kali lebih cepat
● Koefisien ekspansi termal (CTE) lebih rendah (4,0 vs 7,2×10⁻⁶/℃) – mengurangi tekanan termal pada wafer.
● Ketahanan plasma yang unggul – masa pakai 10 kali lebih lama dalam etsa fluorin
● Suhu penggunaan maksimum yang lebih tinggi (1600°C dibandingkan 800°C untuk alumina)
Kustomisasi:
● Permukaan berpori atau beralur
● Diameter 100–450 mm, bulat atau persegi
● Cincin penyegel tepi atau partisi vakum zona
● Opsi penyangga logam untuk pemasangan dengan kekakuan tinggi
Semua data mekanis di atas berasal dari laporan uji yang diberikan (batch S1111). Nilai termal dan kekerasan adalah tipikal untuk jenis SiC ini. Chuck SiC berpori memerlukan pemrosesan tambahan; silakan tanyakan ketersediaan porositas dan ukuran pori tertentu.
