Ο γρανίτης ήταν ένα συνήθως χρησιμοποιούμενο υλικό στη βιομηχανία ημιαγωγών για τις εξαιρετικές μηχανικές του ιδιότητες, τη θερμική σταθερότητα και τον χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής. Ωστόσο, με την συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση για υψηλότερη ακρίβεια και παραγωγικότητα, τα εναλλακτικά υλικά έχουν αναδειχθεί ως βιώσιμες επιλογές για την κατασκευή εξαρτημάτων εξοπλισμού ημιαγωγών. Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε μερικά από τα εναλλακτικά υλικά για εξαρτήματα γρανίτη σε εξοπλισμό ημιαγωγών και θα συγκρίνουμε τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους.
Εναλλακτικά υλικά για εξαρτήματα γρανίτη
1. Γυαλί-κεραμικά υλικά
Τα υλικά-κεραμικά υλικά, όπως το Zerodur και το Cervit, έχουν αποκτήσει ευρεία χρήση στη βιομηχανία ημιαγωγών λόγω του χαμηλού συντελεστή θερμικής επέκτασης, ο οποίος είναι κοντά σε αυτό του πυριτίου. Κατά συνέπεια, αυτά τα υλικά μπορούν να παρέχουν καλύτερη θερμική σταθερότητα και αυξημένη ακρίβεια στη διαδικασία κατασκευής ημιαγωγών. Το Zerodur, ειδικότερα, έχει υψηλό βαθμό ομοιογένειας και σταθερότητας, καθιστώντας την κατάλληλη για την κατασκευή εξοπλισμού λιθογραφίας.
Φόντα:
- Χαμηρός συντελεστής θερμικής διαστολής
- υψηλή ακρίβεια και σταθερότητα
- Κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας
Μειονεκτήματα:
- υψηλότερο κόστος σε σύγκριση με τον γρανίτη
- Σχετικά εύθραυστο, μπορεί να προκαλέσει προκλήσεις στη μηχανική κατεργασία και το χειρισμό
2 κεραμικά
Τα κεραμικά υλικά, όπως το οξείδιο του αργιλίου (AL2O3), το καρβίδιο του πυριτίου (SIC) και το νιτριδικό πυρίτιο (SI3N4), έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής. Αυτές οι ιδιότητες καθιστούν τα κεραμικά ιδανικά για εξαρτήματα εξοπλισμού ημιαγωγών που απαιτούν υψηλή θερμική σταθερότητα και ακρίβεια, όπως στάδια και τσοκ.
Φόντα:
- Υψηλή θερμική σταθερότητα και δύναμη
- χαμηλός συντελεστής θερμικής διαστολής
- Υψηλή αντίσταση φθοράς και χημική αδράνεια
Μειονεκτήματα:
- Μπορεί να είναι εύθραυστη και επιρρεπής σε ρωγμές, ειδικά κατά τη μηχανική κατεργασία και το χειρισμό
- Η κατεργασία και η στίλβωση κεραμικών μπορεί να είναι προκλητική και χρονοβόρα
3. Μέταλλα
Τα μεταλλικά υλικά, όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας και το τιτάνιο, έχουν χρησιμοποιηθεί για ορισμένα εξαρτήματα εξοπλισμού ημιαγωγών λόγω της εξαιρετικής ικανότητάς τους και της υψηλής αντοχής τους. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές όπου δεν απαιτείται υψηλή θερμική σταθερότητα, όπως μέρη του θαλάμου, συζεύξεις και ζωοτροφές.
Φόντα:
- Καλή ικανότητα και συγκόλληση
- υψηλή αντοχή και ολκιμότητα
- χαμηλό κόστος σε σύγκριση με μερικά από τα εναλλακτικά υλικά
Μειονεκτήματα:
- Υψηλός συντελεστής θερμικής διαστολής
- Δεν είναι κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας λόγω προβλημάτων θερμικής επέκτασης
- Επιρρεπές στη διάβρωση και τη μόλυνση
Σύναψη:
Συνοπτικά, ενώ ο γρανίτης υπήρξε μια δημοφιλής επιλογή για εξαρτήματα εξοπλισμού ημιαγωγών, έχουν προκύψει εναλλακτικά υλικά, το καθένα με μοναδικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα υλικά-κεραμικά υλικά είναι εξαιρετικά ακριβή και σταθερά, αλλά μπορεί να είναι εύθραυστα. Τα κεραμικά είναι ισχυρά και έχουν εξαιρετική θερμική σταθερότητα, αλλά μπορούν επίσης να είναι εύθραυστα, καθιστώντας τους πιο δύσκολο για την κατασκευή. Τα μέταλλα είναι φθηνά, μηχανικά και όρμο, αλλά έχουν υψηλότερο συντελεστή θερμικής διαστολής και είναι ευαίσθητοι στη διάβρωση και τη μόλυνση. Κατά την επιλογή υλικών για εξοπλισμό ημιαγωγών, είναι ζωτικής σημασίας να εξεταστεί οι συγκεκριμένες απαιτήσεις της εφαρμογής και να επιλέξετε υλικά ότι το κόστος ισορροπίας, η απόδοση και η αξιοπιστία.
Χρόνος δημοσίευσης: Mar-19-2024