Žula byla v polovodičovém průmyslu běžně používaným materiálem pro své vynikající mechanické vlastnosti, tepelnou stabilitu a nízký koeficient tepelné roztažnosti. Avšak s stále rostoucí poptávkou po vyšší přesnosti a produktivitě se alternativní materiály objevily jako životaschopné možnosti pro výrobu polovodičových komponent. V tomto článku prozkoumáme některé alternativní materiály pro žulové části v polovodičovém vybavení a porovnáme jejich výhody a nevýhody.
Alternativní materiály pro žulové části
1. Sklo-kuramické materiály
Sklo-ceramické materiály, jako jsou Zerodur a CerVit, získaly v polovodičovém průmyslu rozšířené využití kvůli jejich nízkému koeficientu tepelné roztažnosti, který se blíží materiálu křemíku. V důsledku toho mohou tyto materiály poskytnout lepší tepelnou stabilitu a zvýšenou přesnost v procesu výroby polovodičů. Zejména Zerodur má vysoký stupeň homogenity a stability, díky čemuž je vhodný pro výrobu litografického vybavení.
Výhody:
- Nízký koeficient tepelné roztažnosti
- Vysoká přesnost a stabilita
- Vhodné pro vysokoteplotní aplikace
Nevýhody:
- Vyšší náklady ve srovnání s žulou
- Relativně křehké, může představovat výzvy při obrábění a manipulaci
2. keramika
Keramické materiály, jako je oxid hlinitý (AL2O3), křemíkový karbid (SIC) a nitrid křemíku (SI3N4), mají vynikající mechanické vlastnosti, odolnost proti vysoké teplotě a koeficient nízké tepelné roztažnosti. Díky těmto vlastnostem je keramika ideální pro polovodičové části zařízení, které vyžadují vysokou tepelnou stabilitu a přesnost, jako jsou fáze oplatky a sklíčiny.
Výhody:
- Vysoká tepelná stabilita a síla
- Koeficient nízkého tepelné roztažnosti
- Vysoký odolnost proti opotřebení a chemická ivarta
Nevýhody:
- může být křehký a náchylný k praskání, zejména během obrábění a manipulace
- Obrácení a leštění keramiky může být náročné a časově náročné
3. kovy
Kovové materiály, jako je nerezová ocel a titan, se používají pro některé polovodičové části kvůli jejich vynikající machinabilitě a vysoké pevnosti. Obvykle se používají v aplikacích, kde není vyžadována vysoká tepelná stabilita, jako jsou komorové díly, vazeb a krmivo.
Výhody:
- Dobrá majitelnost a svařovatelnost
- Vysoká pevnost a tažnost
- nízké náklady ve srovnání s některými alternativními materiály
Nevýhody:
- Koeficient s vysokou tepelnou roztažkou
- Není vhodné pro aplikace s vysokou teplotou v důsledku problémů s tepelnou roztažkou
- náchylný k korozi a kontaminaci
Závěr:
Stručně řečeno, zatímco žula byla oblíbenou volbou pro polovodičové části zařízení, objevily se alternativní materiály, z nichž každá má jedinečné výhody a nevýhody. Materiály skla-keramiky jsou vysoce přesné a stabilní, ale mohou být křehké. Keramika je silná a má vynikající tepelnou stabilitu, ale může být také křehká, takže je náročnější na výrobu. Kovy jsou levné, machinatelné a tažné, ale mají vyšší koeficient tepelné roztažnosti a jsou náchylní k korozi a kontaminaci. Při výběru materiálů pro polovodičové zařízení je zásadní zvážit specifické požadavky aplikace a vybrat materiály, které vyvažují náklady, výkon a spolehlivost.
Čas příspěvku: Mar-19-2024