Granit telah menjadi bahan yang biasa digunakan dalam industri semikonduktor kerana sifat mekanikalnya yang sangat baik, kestabilan terma dan pekali pengembangan terma yang rendah. Walau bagaimanapun, dengan permintaan yang semakin meningkat untuk ketepatan dan produktiviti yang lebih tinggi, bahan alternatif telah muncul sebagai pilihan yang berdaya maju untuk fabrikasi komponen peralatan semikonduktor. Dalam artikel ini, kami akan meneroka beberapa bahan alternatif untuk bahagian granit dalam peralatan semikonduktor dan membandingkan kelebihan dan kekurangannya.
Bahan Alternatif untuk Bahagian Granit
1. Bahan seramik kaca
Bahan seramik kaca, seperti Zerodur dan Cervit, telah mendapat penggunaan yang meluas dalam industri semikonduktor kerana pekali pengembangan habanya yang rendah, yang hampir dengan silikon. Oleh itu, bahan-bahan ini dapat memberikan kestabilan haba yang lebih baik dan ketepatan yang dipertingkatkan dalam proses fabrikasi semikonduktor. Zerodur, khususnya, mempunyai tahap homogeniti dan kestabilan yang tinggi, menjadikannya sesuai untuk pembuatan peralatan litografi.
Kelebihan:
- Pekali pengembangan haba yang rendah
- Ketepatan dan kestabilan yang tinggi
- Sesuai untuk aplikasi suhu tinggi
Kelemahan:
- Kos yang lebih tinggi berbanding granit
- Agak rapuh, mungkin menimbulkan cabaran dalam pemesinan dan pengendalian
2. Seramik
Bahan seramik, seperti aluminium oksida (Al2O3), silikon karbida (SiC), dan silikon nitrida (Si3N4), mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, rintangan suhu tinggi, dan pekali pengembangan haba yang rendah. Sifat-sifat ini menjadikan seramik sesuai untuk bahagian peralatan semikonduktor yang memerlukan kestabilan dan ketepatan haba yang tinggi, seperti peringkat wafer dan chuck.
Kelebihan:
- Kestabilan dan kekuatan haba yang tinggi
- Pekali pengembangan haba yang rendah
- Rintangan haus yang tinggi dan inert kimia
Kelemahan:
- Boleh rapuh dan mudah retak, terutamanya semasa pemesinan dan pengendalian
- Pemesinan dan penggilapan seramik boleh menjadi mencabar dan memakan masa
3. Logam
Bahan berasaskan logam, seperti keluli tahan karat dan titanium, telah digunakan untuk beberapa bahagian peralatan semikonduktor kerana kebolehmesinannya yang sangat baik dan kekuatannya yang tinggi. Ia biasanya digunakan dalam aplikasi di mana kestabilan terma yang tinggi tidak diperlukan, seperti bahagian ruang, gandingan dan suapan.
Kelebihan:
- Kebolehmesinan dan kebolehkimpalan yang baik
- Kekuatan dan kemuluran yang tinggi
- Kos rendah berbanding beberapa bahan alternatif
Kelemahan:
- Pekali pengembangan haba yang tinggi
- Tidak sesuai untuk aplikasi suhu tinggi disebabkan oleh masalah pengembangan haba
- Mudah terhakis dan tercemar
Kesimpulan:
Secara ringkasnya, walaupun granit telah menjadi pilihan popular untuk bahagian peralatan semikonduktor, bahan alternatif telah muncul, setiap satunya mempunyai kelebihan dan kekurangan yang unik. Bahan seramik kaca sangat tepat dan stabil tetapi boleh rapuh. Seramik kuat dan mempunyai kestabilan terma yang sangat baik tetapi juga boleh rapuh, menjadikannya lebih sukar untuk dihasilkan. Logam murah, boleh dimesin dan mulur, tetapi ia mempunyai pekali pengembangan terma yang lebih tinggi dan mudah terdedah kepada kakisan dan pencemaran. Apabila memilih bahan untuk peralatan semikonduktor, adalah penting untuk mempertimbangkan keperluan khusus aplikasi dan memilih bahan yang mengimbangi kos, prestasi dan kebolehpercayaan.
Masa siaran: 19 Mac 2024