Granit wurde in der Halbleiterindustrie ein häufig verwendetes Material für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften, die thermische Stabilität und den niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten. Angesichts der ständig steigenden Nachfrage nach höherer Präzision und Produktivität haben sich alternative Materialien als praktikable Optionen für die Herstellung von Halbleiterausrüstungskomponenten herausgestellt. In diesem Artikel werden wir einige der alternativen Materialien für Granitteile in Halbleiterausrüstung untersuchen und ihre Vor- und Nachteile vergleichen.
Alternative Materialien für Granitteile
1. Gla-keramische Materialien
Glasheramische Materialien wie Zerodur und Cervit haben in der Halbleiterindustrie aufgrund ihres niedrigen thermischen Expansionskoeffizienten, der nahe an Silizium liegt, weit verbreitet. Infolgedessen können diese Materialien eine bessere thermische Stabilität und eine verbesserte Präzision im Halbleiterherstellungsprozess bieten. Insbesondere Zerodur hat ein hohes Maß an Homogenität und Stabilität, was es für die Herstellung von Lithographiegeräten geeignet ist.
Vorteile:
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- hohe Präzision und Stabilität
- Geeignet für Hochtemperaturanwendungen
Nachteile:
- höhere Kosten im Vergleich zu Granit
- Relativ spröde, kann Herausforderungen bei der Bearbeitung und Handhabung darstellen
2. Keramik
Keramische Materialien wie Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumcarbid (SIC) und Siliziumnitrid (SI3N4) haben hervorragende mechanische Eigenschaften, Hochtemperaturwiderstand und niedrige thermische Expansionskoeffizienten. Diese Eigenschaften machen Keramiken ideal für Halbleiterausrüstungsteile ideal, die eine hohe thermische Stabilität und Präzision erfordern, wie z. B. Waffelphasen und Chucks.
Vorteile:
- hohe thermische Stabilität und Stärke
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Resistenz mit hoher Verschleiß und chemischer Trägheit
Nachteile:
- kann spröde und anfällig für Cracking sein, insbesondere während der Bearbeitung und Handhabung
- Bearbeitung und Polieren von Keramik kann herausfordernd und zeitaufwändig sein
3. Metalle
Materialien wie Edelstahl und Titan werden aufgrund ihrer hervorragenden Bearbeitbarkeit und hohen Festigkeit für einige Teile von Halbleiterausrüstungen verwendet. Sie werden üblicherweise in Anwendungen verwendet, bei denen keine hohe thermische Stabilität erforderlich ist, wie z. B. Kammerteile, Kupplungen und Vorgänge.
Vorteile:
- Gute maßgasste und Schweißbarkeit
- hohe Festigkeit und Duktilität
- Niedrige Kosten im Vergleich zu einigen alternativen Materialien
Nachteile:
- hoher Wärmeleiterkoeffizient
- Nicht geeignet für Hochtemperaturanwendungen aufgrund thermischer Expansionsprobleme
- Korrosion und Kontamination anfällig
Abschluss:
Zusammenfassend, obwohl Granit eine beliebte Wahl für Halbleiterausrüstungsteile war, sind alternative Materialien mit jeweils einzigartigen Vor- und Nachteilen entstanden. Glasheramische Materialien sind sehr präzise und stabil, können aber spröde sein. Die Keramik ist stark und hat eine ausgezeichnete thermische Stabilität, kann aber auch spröde sein, was sie schwieriger macht, die Herstellung zu erzeugen. Metalle sind kostengünstig, messbar und duktil, aber sie haben einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten und sind anfällig für Korrosion und Kontamination. Bei der Auswahl von Materialien für Halbleiterausrüstung ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen der Anwendung zu berücksichtigen und Materialien auszuwählen, die Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit ausbalancieren.
Postzeit: März 19. bis 2024