Granitas puslaidininkių pramonėje buvo dažniausiai naudojama medžiaga dėl puikių mechaninių savybių, šiluminio stabilumo ir mažo šiluminio išsiplėtimo koeficiento. Tačiau, atsižvelgiant į vis didesnį tikslumo ir produktyvumo paklausą, alternatyvios medžiagos tapo perspektyvios puslaidininkių įrangos komponentų gamybos galimybės. Šiame straipsnyje mes ištirsime kai kurias alternatyvias medžiagas granito dalims puslaidininkių įrangoje ir palyginsime jų pranašumus ir trūkumus.
Alternatyvios medžiagos granito dalims
1. Stiklinės-keraminės medžiagos
Stiklinės-keraminės medžiagos, tokios kaip „Zerodur“ ir „Cervit“, buvo plačiai naudojamos puslaidininkių pramonėje dėl jų mažo šiluminio išsiplėtimo koeficiento, kuris yra artimas silicio. Taigi šios medžiagos gali užtikrinti geresnį šiluminį stabilumą ir padidinti tikslumą puslaidininkių gamybos procese. Visų pirma, „Zerodur“ turi didelį homogeniškumą ir stabilumą, todėl jis yra tinkamas litografijos įrangos gamybai.
Privalumai:
- Žemas šiluminio išsiplėtimo koeficientas
- Aukštas tikslumas ir stabilumas
- Tinka aukštos temperatūros programoms
Trūkumai:
- Didesnės išlaidos, palyginti su granitu
- santykinai trapus, gali sukelti iššūkių apdirbant ir tvarkant
2. keramika
Keraminės medžiagos, tokios kaip aliuminio oksidas (AL2O3), silicio karbidas (SIC) ir silicio nitridas (SI3N4), pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, atsparumu aukštai temperatūrai ir mažą šiluminio išsiplėtimo koeficientą. Dėl šių savybių keramika idealiai tinka puslaidininkių įrangos dalims, kurioms reikalingas didelis šiluminis stabilumas ir tikslumas, pavyzdžiui, vaflių stadijos ir griebtuvai.
Privalumai:
- didelis šiluminis stabilumas ir stiprumas
- Žemo šiluminio išsiplėtimo koeficientas
- Didelis atsparumas dilimui ir cheminis inertiškumas
Trūkumai:
- Gali būti trapi ir linkusi į krekingus, ypač apdirbant ir tvarkant
- Keramikos apdirbimas ir poliravimas gali būti sudėtingas ir reikalaujantis daug laiko
3. Metalai
Metalo pagrindu pagamintos medžiagos, tokios kaip nerūdijantis plienas ir titanas, buvo naudojamos kai kurioms puslaidininkių įrangos dalims dėl jų puikaus apdirbimo ir didelio stiprumo. Jie dažniausiai naudojami taisose, kur nereikia didelio šiluminio stabilumo, pavyzdžiui, kameros dalys, jungtys ir tiekimas.
Privalumai:
- Geras apdirbamumas ir suvirinamumas
- Didelis stiprumas ir lankstumas
- mažos išlaidos, palyginti su kai kuriomis alternatyviomis medžiagomis
Trūkumai:
- Aukštas šiluminio išplėtimo koeficientas
- Netinka aukštos temperatūros pritaikymui dėl šilumos plėtros problemų
- jautrūs korozijai ir užteršimui
Išvada:
Apibendrinant galima pasakyti, kad nors granitas buvo populiarus puslaidininkių įrangos dalių pasirinkimas, atsirado alternatyvių medžiagų, kurių kiekviena turi unikalius pranašumus ir trūkumus. Stiklinės-keraminės medžiagos yra labai tikslios ir stabilios, tačiau jos gali būti trapios. Keramika yra stipri ir turi puikų šiluminį stabilumą, tačiau taip pat gali būti trapi, todėl juos gaminti tampa sudėtingesni. Metalai yra nebrangūs, apdirbami ir lankstūs, tačiau jie turi didesnį šiluminio išsiplėtimo koeficientą ir yra jautrūs korozijai ir užteršimui. Renkantis puslaidininkių įrangos medžiagas, labai svarbu atsižvelgti į specifinius programos reikalavimus ir pasirinkti medžiagas, kurios subalansuoja kainą, našumą ir patikimumą.
Pašto laikas: 2012 m. Kovo 19 d