Жоғары температуралы және плазмалық орталарға арналған кремний карбиді (SiC) негізіндегі вакуумдық патрон
St.Cera компаниясының SiC негізіндегі керамикалық патрон жоғары тазалықтағы кремний карбидінен жасалған (партия S1111, SiC 99,72%, бос Si 0,05%). Ол 449 МПа өлшенген иілу беріктігі, 3,12 МПа·м¹/² сыну беріктігі және 457 ГПа серпімділік модулін береді. Материалдың әдеттегі жылу өткізгіштігі (120–150 Вт/м·К) және төмен жылу кеңеюі (4,0–4,5×10⁻⁶/℃) термиялық цикл кезінде температураның тез өзгеруіне және пластинаның минималды деформациясына мүмкіндік береді. Патронды кеуекті вакуумдық патрон (біркелкі газ ағыны) немесе ойықты стандартты патрон ретінде конфигурациялауға болады. Максималды пайдалану температурасы 1600–1700°C (жүктемесіз) және плазмалық эрозияға төзімділігі жоғары бұл патрон жоғары температуралы пластиналарды өңдеу (күйдіру, RTP) және алюминий оксиді патрондары ыдырайтын агрессивті өңдеу камералары үшін өте қолайлы.
Техникалық сипаттамалары(берілген SiC S1111 сынақ есебіне және типтік мәндерге негізделген)):
| Мүлік | Құндылық |
| Материал | SiC (99,72% SiC, 0,05% бос Si) |
| Тығыздық | 3,10–3,15 г/см³ |
| Су сіңіру | 0% |
| Иілу күші | 449 МПа |
| Сыну беріктігі | 3,12 МПа·м¹/² |
| Серпімділік модулі | 457 ГПа |
| Виккерс қаттылығы | 25–28 ГПа |
| Жылу өткізгіштігі | 120–150 Вт/м·К |
| CTE (25–1000°C) | 4,0–4,5×10⁻⁶/℃ |
| Максималды пайдалану температурасы (жүктемесіз) | 1600–1700°C |
| Жазықтық (300 мм-ден астам) | ≤5 мкм |
| Беткі әрлеу | Ra ≤0,4 мкм (қабатталған) |
Қолданбалар:
● Жоғары температурада өңдеу (күйдіру, RTP, эпитаксиалды өсіру)
● Фторға төзімділігі жоғары плазмалық ою патрон
● Біркелкі қыздыру/салқындату мүмкіндігі бар жұқа пластинамен жұмыс істеу
● Байланыссыз пластина тіреуішіне арналған кеуекті патрон
Өндіріс:
SiC күйдіру → жазықтық пен беттік профильді дәл тегістеу → қосымша кеуекті құрылымды қалыптастыру (вакуумдық патрон үшін) → тегістеу → ультрадыбыстық тазалау. Әрбір патрон 100% жазықтыққа (лазерлік интерферометр) және вакуумдық біркелкілікке (ағынды сынақ) тексеріледі.
Сапаны бақылау:
● CMM өлшемдік тексеруі (диаметрі, қалыңдығы, тесіктердің орналасуы)
● ASTM бойынша жазықтықты өлшеу
● Гелийдің ағуын тексеру (вакуумдық патрондар үшін)
● Әр партия үшін иілу беріктігін тексеру (сынақ есебін қараңыз)
Алюминий валдарымен салыстырғанда артықшылықтары:
● Жоғары жылу өткізгіштік (алюминий оксиді үшін 120–150 және 32 Вт/м·К) – жылу беру 4 есе жылдам
● Төменгі CTE (4.0 vs 7.2×10⁻⁶/℃) – пластинаның термиялық кернеуін азайтады
● Жоғары плазмалық төзімділік – фтормен өңдеуде қызмет ету мерзімі 10 есе ұзағырақ
● Жоғары максималды пайдалану температурасы (алюминий оксиді үшін 1600°C және 800°C)
Теңшеу:
● Кеуекті немесе ойық тәрізді бет
● Диаметрі 100–450 мм, дөңгелек немесе шаршы
● Жиек тығыздағыш сақинасы немесе аймақтық вакуумдық бөлімдер
● Жоғары қаттылықтағы бекітуге арналған металл тірек опциясы
Жоғарыдағы барлық механикалық деректер берілген сынақ есебінен алынған (партия S1111). Термиялық және қаттылық мәндері осы SiC класы үшін тән. Кеуекті SiC патрондары қосымша өңдеуді қажет етеді; нақты кеуектілік пен кеуек өлшемінің қолжетімділігі туралы сұраңыз.
