May Porous SiC Vacuum Chuck na May Metal na Backing para sa Warped at Manipis na Paghawak ng Wafer
Pinagsasama ng metal-based ceramic vacuum chuck ng St.Cera ang porous silicon carbide (SiC) ceramic layer na may precision-machined metal base (aluminum o stainless steel). Ang porous SiC material (blue-black, porosity 35–40%, pore size 20–30 μm, permeability 60 ml/cm²·min) ay nagbibigay ng pantay at banayad na vacuum distribution sa buong ibabaw ng wafer, na nag-aalis ng edge marking at nagbibigay-daan sa non-contact support para sa manipis (≤100 μm) o warped wafers. Nag-aalok ang SiC layer ng mababang thermal expansion (3.5×10⁻⁶/℃), thermal stability hanggang 1000°C, at katamtamang flexural strength (32–35 MPa). Nagdaragdag ang metal base ng structural rigidity, madaling pagkakabit sa pamamagitan ng mga threaded hole, at proteksyon laban sa brittle fracture. Ang chuck na ito ay mainam para sa backside grinding, dicing, at high-temperature wafer processing kung saan mahalaga ang pare-parehong vacuum at thermal compatibility.
Mga detalye (batay sa ibinigay na porous SiC data):
| Ari-arian | Halaga |
| Materyal na Seramik | Butas na Silikon Carbide (SiC ≥80%) |
| Kulay | Asul-itim |
| Porosidad | 35–40% |
| Sukat ng Butas ng Butas | 20–30 μm |
| Densidad | 2.1–2.3 g/cm³ |
| Pagkamatagusin | 60 ml/cm²·min |
| Lakas ng Pagbaluktot | 32–35 MPa |
| Koepisyent ng Pagpapalawak ng Init (25-1000°C) | 3.5×10⁻⁶/℃ |
| Pinakamataas na Temperatura ng Operasyon | 1000°C |
| Paglaban sa Elektrisidad | 10⁻¹⁰ Ω/cm (ayon sa ibinigay na datos, tipikal para sa porous SiC) |
| Materyal na Batayan ng Metal | Aluminyo 6061 o Hindi Kinakalawang na Bakal 304 (opsyonal) |
| Kapal ng Base ng Metal | 10–30 mm (pasadya) |
Paalala: Ang lakas ng pagbaluktot ay mas mababa kaysa sa siksik na SiC dahil sa porosity. Ang mga katangian ng base ng metal ay hindi nagmumula sa mga mesang seramiko.
Mga Aplikasyon:
- · Paggiling sa likurang bahagi ng manipis na mga wafer (≤100 μm)
- · Nakabaluktot na pagkakabit ng wafer para sa pagtadtad
- · Paghahagis ng wafer sa mataas na temperatura (hanggang 1000°C)
- · Pang-vacuum fixturing para sa mga porous o babasagin na substrate
Paggawa:
Porous SiC plate (binuo gamit ang mga pore former, sintered) → inilapat hanggang sa maging patag ≤10 μm → metal base na makinarya gamit ang mga vacuum port at mga tampok sa pag-mount → epoxy bonding o mechanical clamping → helium leak test.
Kontrol sa Kalidad:
- · Napatunayan ng SEM ang porosity at laki ng butas
- · Pagsubok ng permeability (daloy ng hangin)
- · Sinusukat ang pagkapatag gamit ang laser interferometer
- · Bilis ng pagtagas ng helium <1×10⁻⁹ Pa·m³/s
Mga Kalamangan kumpara sa mga Grooved o Dense Ceramic Chuck:
- · Walang marka ng wafer – pare-parehong vacuum nang walang magkakahiwalay na butas
- · Mga pores na kusang naglilinis – nababawasan ang bara
- · Humahawak ng mga bingkong wafer (hanggang 500 μm na pana)
- · Pinipigilan ng metal base ang malutong na bali at pinapasimple ang integrasyon
Mga Limitasyon:
- · Mas mababang lakas ng pagbaluktot (32–35 MPa) – maiwasan ang pagkarga ng impact
- · Limitado ang temperatura ng pagpapatakbo sa 1000°C (porous SiC), ngunit ang limitasyon ng metal base epoxy bond ay ≤200°C maliban kung mekanikal na ikinakabit
- · Hindi para sa high-pressure vacuum (nililimitahan ng porous structure ang max vacuum differential)
Pagpapasadya:
- · Metal base: aluminyo (magaan), hindi kinakalawang na asero (lumalaban sa kalawang), Invar (mababang paglawak)
- · Pangkabit: epoxy (≤200°C) o mekanikal na pang-ipit (hanggang 500°C)
- · Singsing na pangselyo sa gilid para sa pagkontrol ng vacuum sa sona
Pakitandaan: Ang ibinigay na lakas ng pagbaluktot (32–35 MPa) ay mas mababa nang malaki kaysa sa mga siksik na seramiko dahil sa porosity. Hawakan nang may pag-iingat upang maiwasan ang pagkapira-piraso ng gilid.
