Granit je često korišten materijal u industriji poluprovodnika zbog svojih odličnih mehaničkih svojstava, termičke stabilnosti i niskog koeficijenta termičkog širenja. Međutim, s rastućom potražnjom za većom preciznošću i produktivnošću, alternativni materijali su se pojavili kao održive opcije za izradu komponenti poluprovodničke opreme. U ovom članku ćemo istražiti neke od alternativnih materijala za granitne dijelove u poluprovodničkoj opremi i uporediti njihove prednosti i nedostatke.
Alternativni materijali za granitne dijelove
1. Staklokeramički materijali
Staklokeramički materijali, kao što su Zerodur i Cervit, stekli su široku upotrebu u industriji poluprovodnika zbog svog niskog koeficijenta termičkog širenja, koji je blizak onom kod silicija. Posljedično, ovi materijali mogu pružiti bolju termičku stabilnost i poboljšanu preciznost u procesu izrade poluprovodnika. Zerodur, posebno, ima visok stepen homogenosti i stabilnosti, što ga čini pogodnim za proizvodnju litografske opreme.
Prednosti:
- Nizak koeficijent termičkog širenja
- Visoka preciznost i stabilnost
- Pogodno za primjene na visokim temperaturama
Nedostaci:
- Viša cijena u poređenju sa granitom
- Relativno krhko, može predstavljati probleme pri obradi i rukovanju
2. Keramika
Keramički materijali, kao što su aluminijum oksid (Al2O3), silicijum karbid (SiC) i silicijum nitrid (Si3N4), imaju odlična mehanička svojstva, otpornost na visoke temperature i nizak koeficijent termičkog širenja. Ova svojstva čine keramiku idealnom za dijelove poluprovodničke opreme koji zahtijevaju visoku termičku stabilnost i preciznost, kao što su nosači pločica i stezne glave.
Prednosti:
- Visoka termička stabilnost i čvrstoća
- Nizak koeficijent termičkog širenja
- Visoka otpornost na habanje i hemijska inertnost
Nedostaci:
- Može biti krhko i sklono pucanju, posebno tokom mašinske obrade i rukovanja
- Mašinska obrada i poliranje keramike može biti izazovno i dugotrajno
3. Metali
Materijali na bazi metala, poput nehrđajućeg čelika i titana, korišteni su za neke dijelove poluprovodničke opreme zbog svoje odlične obradivosti i visoke čvrstoće. Obično se koriste u primjenama gdje nije potrebna visoka termička stabilnost, kao što su dijelovi komora, spojnice i provodnici.
Prednosti:
- Dobra obradivost i zavarljivost
- Visoka čvrstoća i duktilnost
- Niska cijena u poređenju s nekim alternativnim materijalima
Nedostaci:
- Visok koeficijent termičkog širenja
- Nije pogodno za primjene na visokim temperaturama zbog problema s termičkim širenjem
- Osetljivo na koroziju i kontaminaciju
Zaključak:
Ukratko, iako je granit bio popularan izbor za dijelove poluprovodničke opreme, pojavili su se alternativni materijali, svaki sa jedinstvenim prednostima i nedostacima. Staklokeramički materijali su vrlo precizni i stabilni, ali mogu biti krhki. Keramika je jaka i ima odličnu termičku stabilnost, ali također može biti krhka, što je čini izazovnijom za proizvodnju. Metali su jeftini, obradivi i duktilni, ali imaju veći koeficijent termičkog širenja i podložni su koroziji i kontaminaciji. Prilikom odabira materijala za poluprovodničku opremu, ključno je uzeti u obzir specifične zahtjeve primjene i odabrati materijale koji uravnotežuju cijenu, performanse i pouzdanost.
Vrijeme objave: 19. mart 2024.