Granit har været et almindeligt anvendt materiale i halvlederindustrien på grund af dets fremragende mekaniske egenskaber, termiske stabilitet og lave termiske udvidelseskoefficient. Men med den stadigt stigende efterspørgsel efter højere præcision og produktivitet er alternative materialer dukket op som levedygtige muligheder for fremstilling af halvlederudstyrskomponenter. I denne artikel vil vi undersøge nogle af de alternative materialer til granitdele i halvlederudstyr og sammenligne deres fordele og ulemper.
Alternative materialer til granitdele
1. Glaskeramiske materialer
Glaskeramiske materialer, såsom Zerodur og Cervit, har vundet udbredt anvendelse i halvlederindustrien på grund af deres lave termiske udvidelseskoefficient, som er tæt på siliciums. Derfor kan disse materialer give bedre termisk stabilitet og forbedret præcision i halvlederfremstillingsprocessen. Især Zerodur har en høj grad af homogenitet og stabilitet, hvilket gør det velegnet til fremstilling af litografiudstyr.
Fordele:
- Lav termisk udvidelseskoefficient
- Høj præcision og stabilitet
- Velegnet til højtemperaturapplikationer
Ulemper:
- Højere pris sammenlignet med granit
- Relativt sprød, kan give udfordringer ved bearbejdning og håndtering
2. Keramik
Keramiske materialer, såsom aluminiumoxid (Al2O3), siliciumcarbid (SiC) og siliciumnitrid (Si3N4), har fremragende mekaniske egenskaber, høj temperaturbestandighed og lav termisk udvidelseskoefficient. Disse egenskaber gør keramik ideel til halvlederudstyrsdele, der kræver høj termisk stabilitet og præcision, såsom wafertrin og chucks.
Fordele:
- Høj termisk stabilitet og styrke
- Lav termisk udvidelseskoefficient
- Høj slidstyrke og kemisk inertitet
Ulemper:
- Kan være sprød og tilbøjelig til revner, især under bearbejdning og håndtering
- Bearbejdning og polering af keramik kan være udfordrende og tidskrævende
3. Metaller
Metalbaserede materialer, såsom rustfrit stål og titanium, er blevet brugt til dele til halvlederudstyr på grund af deres fremragende bearbejdelighed og høje styrke. De anvendes almindeligvis i applikationer, hvor høj termisk stabilitet ikke er påkrævet, såsom kammerdele, koblinger og gennemføringer.
Fordele:
- God bearbejdelighed og svejseevne
- Høj styrke og duktilitet
- Lav pris sammenlignet med nogle af de alternative materialer
Ulemper:
- Høj termisk udvidelseskoefficient
- Ikke egnet til højtemperaturapplikationer på grund af problemer med termisk udvidelse
- Modtagelig for korrosion og kontaminering
Konklusion:
Kort sagt, selvom granit har været et populært valg til dele til halvlederudstyr, er der dukket alternative materialer op, hver med unikke fordele og ulemper. Glaskeramiske materialer er meget præcise og stabile, men kan være sprøde. Keramik er stærk og har fremragende termisk stabilitet, men kan også være sprød, hvilket gør dem mere udfordrende at fremstille. Metaller er billige, maskinbearbejdelige og duktile, men de har en højere termisk udvidelseskoefficient og er modtagelige for korrosion og kontaminering. Når man vælger materialer til halvlederudstyr, er det afgørende at overveje de specifikke krav til applikationen og vælge materialer, der balancerer omkostninger, ydeevne og pålidelighed.
Opslagstidspunkt: 19. marts 2024