Granit je bil v polprevodniški industriji pogosto uporabljen material zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti, toplotne stabilnosti in nizkega koeficienta toplotne ekspanzije. Vendar pa se z vedno večjim povpraševanjem po večji natančnosti in produktivnosti pojavljajo alternativni materiali kot izvedljive možnosti za izdelavo komponent polprevodniške opreme. V tem članku bomo raziskali nekaj alternativnih materialov za granitne dele v polprevodniški opremi in primerjali njihove prednosti in slabosti.
Alternativni materiali za granitne dele
1. steklo-karamični materiali
Glass-Coceramic Materials, kot sta Zerodur in cervit, so v industriji polprevodnikov pridobili široko uporabo zaradi njihovega nizkega koeficienta termične ekspanzije, ki je blizu silicija. Posledično lahko ti materiali zagotavljajo boljšo toplotno stabilnost in povečano natančnost v postopku izdelave polprevodnikov. Zlasti Zerodur ima visoko stopnjo homogenosti in stabilnosti, zaradi česar je primeren za proizvodnjo litografske opreme.
Prednosti:
- Nizek koeficient toplotne ekspanzije
- velika natančnost in stabilnost
- Primerno za visokotemperaturne aplikacije
Slabosti:
- višji stroški v primerjavi z granitom
- razmeroma krhko, lahko predstavlja izzive pri obdelavi in ravnanju
2. keramika
Keramični materiali, kot so aluminijev oksid (AL2O3), silicijev karbid (SIC) in silicijev nitrid (Si3N4), imajo odlične mehanske lastnosti, visokotemperaturno odpornost in nizki koeficient termične ekspanzije. Te lastnosti naredijo keramiko idealno za dele polprevodniške opreme, ki zahtevajo visoko toplotno stabilnost in natančnost, kot so faze rezin in chucks.
Prednosti:
- visoka toplotna stabilnost in trdnost
- Koeficient nizke toplotne ekspanzije
- Odpornost z visoko obrabo in kemična inertnost
Slabosti:
- lahko je krhka in nagnjena k razpokanju, zlasti med obdelavo in ravnanjem
- Obdelava in poliranje keramike sta lahko zahtevna in zamudna
3. Kovine
Kovinski materiali, kot sta nerjavno jeklo in titano, so bili uporabljeni za nekatere dele polprevodniške opreme zaradi svoje odlične obdelovalnosti in visoke trdnosti. Običajno se uporabljajo v aplikacijah, pri katerih ni potrebna visoka toplotna stabilnost, kot so deli komore, sklopke in dovajanja.
Prednosti:
- Dobra obdelovalnost in varljivost
- visoka trdnost in duktilnost
- nizki stroški v primerjavi z nekaterimi alternativnimi materiali
Slabosti:
- visok koeficient toplotne ekspanzije
- Ni primerno za visokotemperaturne aplikacije zaradi težav s toplotno ekspanzijo
- dovzetna za korozijo in kontaminacijo
Zaključek:
Če povzamemo, čeprav je bil granit priljubljena izbira za dele polprevodniške opreme, so se pojavili alternativni materiali, vsak z edinstvenimi prednosti in slabostmi. Glass-Coceramic Materials so zelo natančni in stabilni, vendar so lahko krhki. Keramika je močna in ima odlično toplotno stabilnost, vendar je lahko tudi krhka, zaradi česar je bolj zahtevna za proizvodnjo. Kovine so poceni, obdelovalne in duktilne, vendar imajo višji koeficient toplotne ekspanzije in so dovzetne za korozijo in kontaminacijo. Pri izbiri materialov za polprevodniško opremo je ključnega pomena upoštevati posebne zahteve aplikacije in izbrati materiale, ki uravnotežijo stroške, uspešnost in zanesljivost.
Čas objave: Mar-19-2024