گرانیت به دلیل خاصیت مکانیکی عالی ، پایداری حرارتی و ضریب کم انبساط حرارتی ، یک ماده متداول در صنعت نیمه هادی بوده است. با این حال ، با تقاضای روزافزون برای دقت و بهره وری بالاتر ، مواد جایگزین به عنوان گزینه های مناسب برای ساخت اجزای تجهیزات نیمه هادی ظاهر شده اند. در این مقاله ، ما برخی از مواد جایگزین برای قطعات گرانیتی را در تجهیزات نیمه هادی بررسی خواهیم کرد و مزایا و معایب آنها را مقایسه خواهیم کرد.
مواد جایگزین برای قطعات گرانیتی
1. مواد سرامیکی شیشه ای
مواد سرامیکی شیشه ای ، مانند Zerodur و دهانه رحم ، به دلیل ضریب گسترش حرارتی کم ، که نزدیک به سیلیکون است ، در صنعت نیمه هادی استفاده گسترده ای کسب کرده است. در نتیجه ، این مواد می توانند پایداری حرارتی بهتری و دقت بیشتری در فرآیند ساخت نیمه هادی فراهم کنند. Zerodur ، به ویژه ، از همگن و ثبات بالایی برخوردار است و آن را برای تولید تجهیزات لیتوگرافی مناسب می کند.
مزایای:
- ضریب کم انبساط حرارتی
- دقت و ثبات بالا
- مناسب برای برنامه های درجه حرارت بالا
مضرات:
- هزینه بالاتر در مقایسه با گرانیت
- نسبتاً شکننده ، ممکن است در ماشینکاری و رسیدگی به چالش هایی ایجاد کند
2 سرامیک
مواد سرامیکی ، مانند اکسید آلومینیوم (AL2O3) ، کاربید سیلیکون (SIC) و نیترید سیلیکون (SI3N4) ، دارای خواص مکانیکی عالی ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و ضریب گسترش حرارتی کم هستند. این خصوصیات سرامیک را برای قطعات تجهیزات نیمه هادی که نیاز به پایداری و دقت حرارتی بالایی دارند ، مانند مراحل ویفر و چاک ها ایده آل می کنند.
مزایای:
- پایداری و استحکام حرارتی بالا
- ضریب انبساط حرارتی کم
- مقاومت در برابر سایش زیاد و عدم تحرک شیمیایی
مضرات:
- می تواند شکننده و مستعد ترک خوردگی باشد ، به خصوص در هنگام ماشینکاری و کار
- ماشینکاری و پرداخت سرامیک می تواند چالش برانگیز و وقت گیر باشد
3. فلزات
از مواد مبتنی بر فلز ، مانند فولاد ضد زنگ و تیتانیوم ، به دلیل ماشینکاری عالی و استحکام بالا برای برخی از قطعات تجهیزات نیمه هادی استفاده شده است. آنها معمولاً در برنامه هایی که به ثبات حرارتی بالا لازم نیست ، مانند قطعات محفظه ، اتصالات و خوراک استفاده می شود.
مزایای:
- ماشینکاری خوب و جوشکاری
- استحکام و انعطاف پذیری بالا
- هزینه کم در مقایسه با برخی از مواد جایگزین
مضرات:
- ضریب انبساط حرارتی بالا
- به دلیل مشکلات انبساط حرارتی برای برنامه های درجه حرارت بالا مناسب نیست
- مستعد ابتلا به خوردگی و آلودگی
نتیجه گیری:
به طور خلاصه ، در حالی که گرانیت یک انتخاب محبوب برای قطعات تجهیزات نیمه هادی بوده است ، مواد جایگزین پدیدار شده اند که هر کدام دارای مزایا و مضرات منحصر به فرد هستند. مواد شیشه ای سرامیک بسیار دقیق و پایدار هستند اما می توانند شکننده باشند. سرامیک ها قوی هستند و از ثبات حرارتی بسیار خوبی برخوردار هستند اما می توانند شکننده باشند و آنها را برای تولید چالش برانگیز تر می کند. فلزات ارزان ، قابل استفاده و انعطاف پذیر هستند ، اما ضریب بالاتری از انبساط حرارتی دارند و مستعد ابتلا به خوردگی و آلودگی هستند. هنگام انتخاب مواد برای تجهیزات نیمه هادی ، در نظر گرفتن نیازهای خاص برنامه و انتخاب موادی که هزینه ، عملکرد و قابلیت اطمینان را تعادل می بخشد ، بسیار مهم است.
زمان پست: مارس 19-2024