Granit har varit ett vanligt använt material inom halvledarindustrin för dess utmärkta mekaniska egenskaper, termiska stabilitet och låga termiska expansionskoefficient.Men med den ständigt ökande efterfrågan på högre precision och produktivitet har alternativa material dykt upp som genomförbara alternativ för tillverkning av komponenter i halvledarutrustning.I den här artikeln kommer vi att utforska några av de alternativa materialen för granitdelar i halvledarutrustning och jämföra deras fördelar och nackdelar.
Alternativa material för granitdelar
1. Glaskeramiska material
Glaskeramiska material, som Zerodur och Cervit, har fått stor användning inom halvledarindustrin på grund av deras låga värmeutvidgningskoefficient, som ligger nära kiselns.Följaktligen kan dessa material ge bättre termisk stabilitet och förbättrad precision i halvledartillverkningsprocessen.Speciellt Zerodur har en hög grad av homogenitet och stabilitet, vilket gör den lämplig för tillverkning av litografiutrustning.
Fördelar:
- Låg termisk expansionskoefficient
- Hög precision och stabilitet
- Lämplig för applikationer med hög temperatur
Nackdelar:
- Högre kostnad jämfört med granit
- Relativt spröd, kan innebära utmaningar vid bearbetning och hantering
2. Keramik
Keramiska material, såsom aluminiumoxid (Al2O3), kiselkarbid (SiC) och kiselnitrid (Si3N4), har utmärkta mekaniska egenskaper, hög temperaturbeständighet och låg termisk expansionskoefficient.Dessa egenskaper gör keramik idealisk för delar av halvledarutrustning som kräver hög termisk stabilitet och precision, såsom wafersteg och chuckar.
Fördelar:
- Hög termisk stabilitet och styrka
- Låg termisk expansionskoefficient
- Hög slitstyrka och kemisk tröghet
Nackdelar:
- Kan vara spröd och benägen att spricka, speciellt under bearbetning och hantering
– Bearbetning och polering av keramik kan vara utmanande och tidskrävande
3. Metaller
Metallbaserade material, såsom rostfritt stål och titan, har använts för vissa delar av halvledarutrustning på grund av deras utmärkta bearbetbarhet och höga hållfasthet.De används ofta i applikationer där hög termisk stabilitet inte krävs, såsom kammardelar, kopplingar och genomföringar.
Fördelar:
- God skärbarhet och svetsbarhet
- Hög hållfasthet och duktilitet
- Låg kostnad jämfört med några av de alternativa materialen
Nackdelar:
- Hög värmeutvidgningskoefficient
- Ej lämplig för applikationer med hög temperatur på grund av termiska expansionsproblem
- Mottaglig för korrosion och kontaminering
Slutsats:
Sammanfattningsvis, medan granit har varit ett populärt val för delar av halvledarutrustning, har alternativa material dykt upp, alla med unika fördelar och nackdelar.Glaskeramiska material är mycket exakta och stabila men kan vara spröda.Keramik är stark och har utmärkt termisk stabilitet men kan också vara spröd, vilket gör dem mer utmanande att tillverka.Metaller är billiga, bearbetbara och formbara, men de har en högre värmeutvidgningskoefficient och är känsliga för korrosion och förorening.När man väljer material för halvledarutrustning är det avgörande att beakta de specifika kraven för applikationen och välja material som balanserar kostnad, prestanda och tillförlitlighet.
Posttid: 19-mars 2024