Гранитот е често користен материјал во полупроводничката индустрија поради неговите одлични механички својства, термичка стабилност и низок коефициент на термичка експанзија. Сепак, со постојано растечката побарувачка за поголема прецизност и продуктивност, алтернативните материјали се појавија како одржливи опции за производство на компоненти на полупроводничка опрема. Во оваа статија, ќе истражиме некои од алтернативните материјали за гранитни делови во полупроводничка опрема и ќе ги споредиме нивните предности и недостатоци.
Алтернативни материјали за гранитни делови
1. Стаклено-керамички материјали
Стаклено-керамичките материјали, како што се Зеродур и Цервит, добија широка употреба во полупроводничката индустрија поради нивниот низок коефициент на термичка експанзија, кој е близок до оној на силициумот. Следствено, овие материјали можат да обезбедат подобра термичка стабилност и зголемена прецизност во процесот на производство на полупроводници. Зеродур, особено, има висок степен на хомогеност и стабилност, што го прави погоден за производство на опрема за литографија.
Предности:
- Низок коефициент на термичка експанзија
- Висока прецизност и стабилност
- Погодно за апликации на високи температури
Недостатоци:
- Повисока цена во споредба со гранит
- Релативно кршливо, може да претставува предизвик при машинска обработка и ракување
2. Керамика
Керамичките материјали, како што се алуминиум оксид (Al2O3), силициум карбид (SiC) и силициум нитрид (Si3N4), имаат одлични механички својства, отпорност на високи температури и низок коефициент на термичка експанзија. Овие својства ја прават керамиката идеална за делови од полупроводничка опрема на кои им е потребна висока термичка стабилност и прецизност, како што се фази на плочки и стеги.
Предности:
- Висока термичка стабилност и цврстина
- Низок коефициент на термичка експанзија
- Висока отпорност на абење и хемиска инертност
Недостатоци:
- Може да биде кршливо и склоно кон пукање, особено за време на обработка и ракување
- Машинската обработка и полирањето на керамиката може да биде предизвикувачко и да одзема многу време
3. Метали
Материјалите на база на метал, како што се не'рѓосувачки челик и титаниум, се користат за некои делови од полупроводничка опрема поради нивната одлична обработливост и висока цврстина. Тие најчесто се користат во апликации каде што не е потребна висока термичка стабилност, како што се делови од комори, спојки и проводници.
Предности:
- Добра машинска обработка и заварливост
- Висока цврстина и еластичност
- Ниска цена во споредба со некои од алтернативните материјали
Недостатоци:
- Висок коефициент на термичка експанзија
- Не е погодно за апликации на високи температури поради проблеми со термичка експанзија
- Подложни на корозија и контаминација
Заклучок:
Накратко, иако гранитот е популарен избор за делови од полупроводничка опрема, се појавија алтернативни материјали, секој со уникатни предности и недостатоци. Стаклено-керамичките материјали се многу прецизни и стабилни, но можат да бидат кршливи. Керамиката е цврста и има одлична термичка стабилност, но може да биде и кршлива, што ги прави потешки за производство. Металите се ефтини, обработливи и еластични, но имаат повисок коефициент на термичка експанзија и се подложни на корозија и контаминација. При избор на материјали за полупроводничка опрема, клучно е да се земат предвид специфичните барања на апликацијата и да се изберат материјали што ги балансираат трошоците, перформансите и сигурноста.
Време на објавување: 19 март 2024 година