Granít hefur verið algengt efni í hálfleiðaraiðnaðinum vegna framúrskarandi vélrænna eiginleika, hitastöðugleika og lágs varmaþenslustuðuls. Hins vegar, með sívaxandi eftirspurn eftir meiri nákvæmni og framleiðni, hafa önnur efni komið fram sem raunhæfir kostir við framleiðslu á íhlutum í hálfleiðarabúnaði. Í þessari grein munum við skoða nokkur af þeim valkostum sem í boði eru fyrir graníthluta í hálfleiðarabúnaði og bera saman kosti og galla þeirra.
Önnur efni fyrir graníthluta
1. Gler-keramik efni
Glerkeramik efni, eins og Zerodur og Cervit, hafa notið mikilla vinsælda í hálfleiðaraiðnaðinum vegna lágs varmaþenslustuðuls þeirra, sem er nálægt því sem kísill hefur. Þar af leiðandi geta þessi efni veitt betri varmastöðugleika og aukna nákvæmni í framleiðsluferlinu á hálfleiðurum. Zerodur hefur sérstaklega mikla einsleitni og stöðugleika, sem gerir það hentugt til framleiðslu á litografíubúnaði.
Kostir:
- Lágur varmaþenslustuðull
- Mikil nákvæmni og stöðugleiki
- Hentar fyrir notkun við háan hita
Ókostir:
- Hærri kostnaður samanborið við granít
- Tiltölulega brothætt, getur valdið erfiðleikum við vinnslu og meðhöndlun
2. Keramik
Keramikefni, eins og áloxíð (Al2O3), kísilkarbíð (SiC) og kísilnítríð (Si3N4), hafa framúrskarandi vélræna eiginleika, háan hitaþol og lágan hitaþenslustuðul. Þessir eiginleikar gera keramik tilvalið fyrir hálfleiðarabúnað sem krefjast mikils hitastöðugleika og nákvæmni, eins og skífuþrep og spennuþrep.
Kostir:
- Mikil hitastöðugleiki og styrkur
- Lágur hitaþenslustuðull
- Mikil slitþol og efnaóvirkni
Ókostir:
- Getur verið brothætt og sprungukennt, sérstaklega við vinnslu og meðhöndlun
- Vélræn vinnsla og pússun á keramik getur verið krefjandi og tímafrek
3. Málmar
Málmefni, svo sem ryðfrítt stál og títan, hafa verið notuð í suma hluta hálfleiðarabúnaðar vegna framúrskarandi vinnsluhæfni þeirra og mikils styrks. Þau eru almennt notuð í forritum þar sem mikils hitastöðugleika er ekki krafist, svo sem í hólfhlutum, tengingum og gegnumfæðingum.
Kostir:
- Góð vinnsluhæfni og suðuhæfni
- Mikill styrkur og teygjanleiki
- Lágt verð miðað við önnur efni
Ókostir:
- Hár hitauppþenslustuðull
- Ekki hentugt fyrir notkun við háan hita vegna vandamála með hitauppstreymi
- Viðkvæmt fyrir tæringu og mengun
Niðurstaða:
Í stuttu máli má segja að granít hafi verið vinsælt val fyrir hluta í hálfleiðarabúnað, en önnur efni hafa komið fram, hvert með sínum eigin kostum og göllum. Gler-keramik efni eru mjög nákvæm og stöðug en geta verið brothætt. Keramik er sterkt og hefur framúrskarandi hitastöðugleika en getur einnig verið brothætt, sem gerir það erfiðara að framleiða. Málmar eru ódýrir, vélrænir og teygjanlegir, en þeir hafa hærri hitaþenslustuðul og eru viðkvæmir fyrir tæringu og mengun. Þegar efni eru valin fyrir hálfleiðarabúnað er mikilvægt að taka tillit til sértækra krafna notkunarinnar og velja efni sem vega upp á móti kostnaði, afköstum og áreiðanleika.
Birtingartími: 19. mars 2024