Graniet is een veelgebruikt materiaal in de halfgeleiderindustrie geweest vanwege de uitstekende mechanische eigenschappen, thermische stabiliteit en lage thermische expansiecoëfficiënt. Met de steeds toenemende vraag naar hogere precisie en productiviteit zijn alternatieve materialen echter naar voren gekomen als haalbare opties voor de fabricage van componenten van halfgeleiderapparatuur. In dit artikel zullen we enkele van de alternatieve materialen voor granieten onderdelen in halfgeleiderapparatuur onderzoeken en hun voor- en nadelen vergelijken.
Alternatieve materialen voor granieten delen
1. Glas-keramische materialen
Glas-keramische materialen, zoals Zerodur en Cervit, hebben wijdverbreid gebruik in de halfgeleiderindustrie gekregen vanwege hun lage thermische expansiecoëfficiënt, die dicht bij die van silicium ligt. Bijgevolg kunnen deze materialen een betere thermische stabiliteit en verbeterde precisie bieden in het fabricageproces van het halfgeleider. Vooral Zerodur heeft een hoge mate van homogeniteit en stabiliteit, waardoor het geschikt is voor de productie van lithografie -apparatuur.
Voordelen:
- lage coëfficiënt van thermische expansie
- Hoge precisie en stabiliteit
- Geschikt voor toepassingen op hoge temperatuur
Nadelen:
- Hogere kosten in vergelijking met graniet
- relatief bros, kan uitdagingen vormen bij het bewerken en de behandeling
2. Keramiek
Keramische materialen, zoals aluminiumoxide (AL2O3), siliciumcarbide (SIC) en siliciumnitride (SI3N4), hebben uitstekende mechanische eigenschappen, weerstand met hoge temperatuur en lage thermische expansiecoëfficiënt. Deze eigenschappen maken keramiek ideaal voor onderdelen van halfgeleiderapparatuur die een hoge thermische stabiliteit en precisie vereisen, zoals wafelfasen en klootzakken.
Voordelen:
- Hoge thermische stabiliteit en sterkte
- Lage thermische expansiecoëfficiënt
- Hoge slijtvastheid en chemische inertie
Nadelen:
- Kan bros en vatbaar zijn voor kraken, vooral tijdens het bewerken en de hantering
- Bewerken en polijsten van keramiek kunnen een uitdaging en tijdrovend zijn
3. Metalen
Op metaal gebaseerde materialen, zoals roestvrij staal en titanium, zijn gebruikt voor onderdelen van sommige halfgeleiderapparatuur vanwege hun uitstekende machinaliteit en hoge sterkte. Ze worden vaak gebruikt in toepassingen waar een hoge thermische stabiliteit niet vereist is, zoals kamerdelen, koppelingen en doorvoer.
Voordelen:
- Goede bewerkbaarheid en lasbaarheid
- Hoge sterkte en ductiliteit
- lage kosten in vergelijking met sommige van de alternatieve materialen
Nadelen:
- Hoge thermische expansiecoëfficiënt
- Niet geschikt voor toepassingen op hoge temperatuur vanwege de problemen met thermische expansie
- vatbaar voor corrosie en besmetting
Conclusie:
Samenvattend, terwijl graniet een populaire keuze is geweest voor onderdelen van halfgeleiderapparatuur, zijn alternatieve materialen naar voren gekomen, elk met unieke voor- en nadelen. Glas-keramische materialen zijn zeer nauwkeurig en stabiel, maar kunnen bros zijn. Keramiek is sterk en hebben een uitstekende thermische stabiliteit, maar kan ook bros zijn, waardoor ze uitdagender zijn om te produceren. Metalen zijn goedkoop, machinaal en ductiel, maar ze hebben een hogere coëfficiënt van thermische expansie en zijn vatbaar voor corrosie en besmetting. Bij het selecteren van materialen voor halfgeleiderapparatuur is het cruciaal om de specifieke vereisten van de toepassing te overwegen en materialen te selecteren die kosten, prestaties en betrouwbaarheid in evenwicht brengen.
Posttijd: maart-19-2024