Гранит је често коришћени материјал у полупроводничкој индустрији због својих одличних механичких својстава, термичке стабилности и ниског коефицијента термичког ширења. Међутим, са све већом потражњом за већом прецизношћу и продуктивношћу, појавили су се алтернативни материјали као одрживе опције за израду компоненти полупроводничке опреме. У овом чланку ћемо истражити неке од алтернативних материјала за гранитне делове у полупроводничкој опреми и упоредити њихове предности и мане.
Алтернативни материјали за гранитне делове
1. Стаклокерамички материјали
Стаклокерамички материјали, као што су Зеродур и Сервит, стекли су широку употребу у полупроводничкој индустрији због свог ниског коефицијента термичког ширења, који је близак оном код силицијума. Сходно томе, ови материјали могу да обезбеде бољу термичку стабилност и повећану прецизност у процесу израде полупроводника. Зеродур, посебно, има висок степен хомогености и стабилности, што га чини погодним за производњу литографске опреме.
Предности:
- Низак коефицијент термичког ширења
- Висока прецизност и стабилност
- Погодно за примене на високим температурама
Недостаци:
- Виша цена у поређењу са гранитом
- Релативно крхко, може представљати проблеме при обради и руковању
2. Керамика
Керамички материјали, као што су алуминијум оксид (Al2O3), силицијум карбид (SiC) и силицијум нитрид (Si3N4), имају одлична механичка својства, отпорност на високе температуре и низак коефицијент термичког ширења. Ова својства чине керамику идеалном за делове полупроводничке опреме који захтевају високу термичку стабилност и прецизност, као што су постоља за плочице и стезне главе.
Предности:
- Висока термичка стабилност и чврстоћа
- Низак коефицијент термичког ширења
- Висока отпорност на хабање и хемијска инертност
Недостаци:
- Може бити крхко и склоно пуцању, посебно током обраде и руковања
- Обрада и полирање керамике може бити изазовно и дуготрајно
3. Метали
Материјали на бази метала, као што су нерђајући челик и титанијум, коришћени су за неке делове полупроводничке опреме због своје одличне обрадивости и високе чврстоће. Обично се користе у применама где није потребна висока термичка стабилност, као што су делови комора, спојнице и пролазни спојници.
Предности:
- Добра обрадивост и заварљивост
- Висока чврстоћа и дуктилност
- Ниска цена у поређењу са неким алтернативним материјалима
Недостаци:
- Висок коефицијент термичког ширења
- Није погодно за примене на високим температурама због проблема са термичким ширењем
- Осетљиво на корозију и контаминацију
Закључак:
Укратко, иако је гранит био популаран избор за делове полупроводничке опреме, појавили су се алтернативни материјали, сваки са јединственим предностима и манама. Стаклокерамички материјали су веома прецизни и стабилни, али могу бити крхки. Керамика је јака и има одличну термичку стабилност, али такође може бити крта, што је чини тежом за производњу. Метали су јефтини, обрадиви и дуктилни, али имају већи коефицијент термичког ширења и подложни су корозији и контаминацији. Приликом избора материјала за полупроводничку опрему, кључно је узети у обзир специфичне захтеве примене и одабрати материјале који уравнотежују трошкове, перформансе и поузданост.
Време објаве: 19. март 2024.