Granit je često korišten materijal u industriji poluvodiča zbog svojih izvrsnih mehaničkih svojstava, toplinske stabilnosti i niskog koeficijenta toplinskog širenja.Međutim, uz sve veću potražnju za većom preciznošću i produktivnošću, alternativni materijali su se pojavili kao održive opcije za izradu komponenti poluvodičke opreme.U ovom ćemo članku istražiti neke od alternativnih materijala za granitne dijelove u poluvodičkoj opremi i usporediti njihove prednosti i nedostatke.
Alternativni materijali za granitne dijelove
1. Staklokeramički materijali
Staklokeramički materijali, kao što su Zerodur i Cervit, dobili su široku primjenu u industriji poluvodiča zbog niskog koeficijenta toplinske ekspanzije, koji je blizak koeficijentu silicija.Posljedično, ovi materijali mogu pružiti bolju toplinsku stabilnost i povećanu preciznost u procesu proizvodnje poluvodiča.Posebno Zerodur ima visok stupanj homogenosti i stabilnosti, što ga čini pogodnim za proizvodnju litografske opreme.
Prednosti:
- Nizak koeficijent toplinske ekspanzije
- Visoka preciznost i stabilnost
- Prikladno za primjenu na visokim temperaturama
Nedostaci:
- Viša cijena u usporedbi s granitom
- Relativno krt, može predstavljati izazove u strojnoj obradi i rukovanju
2. Keramika
Keramički materijali, kao što su aluminijev oksid (Al2O3), silicij karbid (SiC) i silicij nitrid (Si3N4), imaju izvrsna mehanička svojstva, otpornost na visoke temperature i nizak koeficijent toplinske ekspanzije.Ova svojstva čine keramiku idealnom za poluvodičke dijelove opreme koji zahtijevaju visoku toplinsku stabilnost i preciznost, kao što su pločice i stezne glave.
Prednosti:
- Visoka toplinska stabilnost i čvrstoća
- Nizak koeficijent toplinske ekspanzije
- Visoka otpornost na trošenje i kemijska inertnost
Nedostaci:
- Može biti krt i sklon pucanju, osobito tijekom strojne obrade i rukovanja
- Strojna obrada i poliranje keramike može biti zahtjevno i dugotrajno
3. Metali
Materijali na bazi metala, kao što su nehrđajući čelik i titan, korišteni su za neke dijelove poluvodičke opreme zbog svoje izvrsne obradivosti i visoke čvrstoće.Obično se koriste u primjenama gdje nije potrebna visoka toplinska stabilnost, kao što su dijelovi komore, spojnice i prolazi.
Prednosti:
- Dobra obradivost i zavarljivost
- Visoka čvrstoća i duktilnost
- Niska cijena u usporedbi s nekim alternativnim materijalima
Nedostaci:
- Visok koeficijent toplinskog širenja
- Nije prikladno za primjenu na visokim temperaturama zbog problema s toplinskim širenjem
- Osjetljivo na koroziju i kontaminaciju
Zaključak:
Ukratko, dok je granit bio popularan izbor za dijelove poluvodičke opreme, pojavili su se alternativni materijali, svaki s jedinstvenim prednostima i nedostacima.Staklokeramički materijali su vrlo precizni i stabilni, ali mogu biti krti.Keramika je jaka i ima izvrsnu toplinsku stabilnost, ali može biti i krta, što je čini zahtjevnijom za proizvodnju.Metali su jeftini, obradivi i duktilni, ali imaju veći koeficijent toplinskog širenja i osjetljivi su na koroziju i onečišćenje.Prilikom odabira materijala za poluvodičku opremu, ključno je razmotriti specifične zahtjeve primjene i odabrati materijale koji uravnotežuju cijenu, performanse i pouzdanost.
Vrijeme objave: 19. ožujka 2024