O granito tem sido um material comumente usado na indústria de semicondutores para suas excelentes propriedades mecânicas, estabilidade térmica e baixo coeficiente de expansão térmica. No entanto, com a crescente demanda por maior precisão e produtividade, os materiais alternativos surgiram como opções viáveis para a fabricação de componentes de equipamentos semicondutores. Neste artigo, exploraremos alguns dos materiais alternativos para peças de granito em equipamentos de semicondutores e compararemos suas vantagens e desvantagens.
Materiais alternativos para peças de granito
1. Materiais de vidro-cerâmica
Os materiais de vidro-cerâmica, como Zerodur e Cervit, obtiveram uso generalizado na indústria de semicondutores devido ao seu baixo coeficiente de expansão térmica, que é próximo ao do silício. Consequentemente, esses materiais podem fornecer melhor estabilidade térmica e precisão aprimorada no processo de fabricação de semicondutores. Zerodur, em particular, tem um alto grau de homogeneidade e estabilidade, tornando -o adequado para a fabricação de equipamentos de litografia.
Vantagens:
- baixo coeficiente de expansão térmica
- alta precisão e estabilidade
- Adequado para aplicações de alta temperatura
Desvantagens:
- custo mais alto em comparação com granito
- relativamente quebradiço, pode representar desafios na usinagem e manuseio
2. Cerâmica
Materiais cerâmicos, como óxido de alumínio (AL2O3), carboneto de silício (SIC) e nitreto de silício (Si3N4), têm excelentes propriedades mecânicas, resistência de alta temperatura e baixo coeficiente de expansão térmica. Essas propriedades tornam a cerâmica ideal para peças de equipamentos semicondutores que requerem alta estabilidade e precisão térmica, como estágios de bolacha e chucks.
Vantagens:
- alta estabilidade térmica e força
- baixo coeficiente de expansão térmica
- alta resistência ao desgaste e inércia química
Desvantagens:
- pode ser quebradiço e propenso a rachaduras, especialmente durante a usinagem e manuseio
- A usinagem e o polimento da cerâmica podem ser desafiadores e demorados
3. Metais
Materiais à base de metal, como aço inoxidável e titânio, têm sido usados para algumas peças de equipamentos semicondutores devido à sua excelente usinabilidade e alta resistência. Eles são comumente usados em aplicações onde não é necessária alta estabilidade térmica, como peças de câmara, acoplamentos e alimentações.
Vantagens:
- Boa usinabilidade e soldabilidade
- alta resistência e ductilidade
- baixo custo em comparação com alguns dos materiais alternativos
Desvantagens:
- Alto coeficiente de expansão térmica
- Não é adequado para aplicações de alta temperatura devido a problemas de expansão térmica
- suscetível à corrosão e contaminação
Conclusão:
Em resumo, embora o granito tenha sido uma escolha popular para peças de equipamentos semicondutores, surgiram materiais alternativos, cada um com vantagens e desvantagens únicas. Os materiais de vidro-cerâmica são altamente precisos e estáveis, mas podem ser quebradiços. A cerâmica é forte e tem excelente estabilidade térmica, mas também pode ser quebradiça, tornando -as mais desafiadoras para fabricar. Os metais são baratos, usináveis e dúcteis, mas têm um coeficiente maior de expansão térmica e são suscetíveis à corrosão e contaminação. Ao selecionar materiais para equipamentos semicondutores, é crucial considerar os requisitos específicos da aplicação e selecionar materiais que equilibram o custo, o desempenho e a confiabilidade.
Hora de postagem: mar-19-2024