Le granit a été un matériau couramment utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs pour ses excellentes propriétés mécaniques, sa stabilité thermique et son faible coefficient d'expansion thermique. Cependant, avec la demande toujours croissante de précision et de productivité plus élevées, les matériaux alternatifs sont devenus des options viables pour la fabrication de composants d'équipement semi-conducteur. Dans cet article, nous explorerons certains des matériaux alternatifs pour les pièces de granit dans l'équipement semi-conducteur et comparerons leurs avantages et leurs inconvénients.
Matériaux alternatifs pour les pièces de granit
1. Matériaux de verre-ceramique
Les matériaux de verre -céramique, tels que Zerodur et Cervit, ont gagné une utilisation généralisée dans l'industrie des semi-conducteurs en raison de leur faible coefficient d'expansion thermique, qui est proche de celui du silicium. Par conséquent, ces matériaux peuvent offrir une meilleure stabilité thermique et une précision accrue dans le processus de fabrication de semi-conducteurs. Zerodur, en particulier, a un degré élevé d'homogénéité et de stabilité, ce qui le rend adapté à la fabrication d'équipements de lithographie.
Avantages:
- Faible coefficient d'expansion thermique
- haute précision et stabilité
- Convient aux applications à haute température
Inconvénients:
- Coût plus élevé par rapport au granit
- relativement cassant, peut poser des défis dans l'usinage et la manipulation
2. Céramique
Les matériaux en céramique, tels que l'oxyde d'aluminium (AL2O3), le carbure de silicium (SIC) et le nitrure de silicium (Si3N4), ont d'excellentes propriétés mécaniques, une résistance à haute température et un coefficient de faible dilatation thermique. Ces propriétés rendent la céramique idéale pour les pièces d'équipement semi-conducteur qui nécessitent une stabilité thermique élevée et une précision, telles que les étapes de la plaquette et les enfants.
Avantages:
- stabilité et résistance thermique élevées
- Coefficient de dilatation thermique faible
- Résistance à l'usure élevée et inertie chimique
Inconvénients:
- peut être cassant et sujet à la fissuration, en particulier pendant l'usinage et la manipulation
- L'usinage et le polissage de la céramique peuvent être difficiles et longs
3. Métaux
Les matériaux à base de métal, tels que l'acier inoxydable et le titane, ont été utilisés pour certaines pièces d'équipement semi-conducteur en raison de leur excellente machinabilité et de leur grande résistance. Ils sont couramment utilisés dans des applications où une stabilité thermique élevée n'est pas requise, telles que les pièces de chambre, les accouplements et les alimentations.
Avantages:
- bonne machinabilité et soudabilité
- Haute résistance et ductilité
- faible coût par rapport à certains des matériaux alternatifs
Inconvénients:
- Coefficient de dilatation thermique élevé
- Pas adapté aux applications à haute température en raison de problèmes d'expansion thermique
- sensible à la corrosion et à la contamination
Conclusion:
En résumé, alors que le granit a été un choix populaire pour les pièces d'équipement semi-conducteur, des matériaux alternatifs ont émergé, chacun avec des avantages et des inconvénients uniques. Les matériaux de verre -céramique sont très précis et stables mais peuvent être cassants. La céramique est forte et a une excellente stabilité thermique mais peut également être cassante, ce qui les rend plus difficiles à fabriquer. Les métaux sont peu coûteux, machinables et ductiles, mais ils ont un coefficient d'expansion thermique plus élevé et sont susceptibles de corrosion et de contamination. Lors de la sélection de matériaux pour l'équipement de semi-conducteur, il est crucial de considérer les exigences spécifiques de l'application et de sélectionner des matériaux qui équilibrent le coût, les performances et la fiabilité.
Heure du poste: 19 mars-2024