ग्रॅनाइट हे त्याच्या उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, थर्मल स्थिरतेमुळे आणि कमी थर्मल विस्तार गुणांकामुळे अर्धवाहक उद्योगात सामान्यतः वापरले जाणारे साहित्य आहे. तथापि, उच्च अचूकता आणि उत्पादकतेसाठी सतत वाढती मागणी असल्याने, अर्धवाहक उपकरण घटकांच्या निर्मितीसाठी पर्यायी साहित्य व्यवहार्य पर्याय म्हणून उदयास आले आहे. या लेखात, आपण अर्धवाहक उपकरणांमध्ये ग्रॅनाइट भागांसाठी काही पर्यायी साहित्यांचा शोध घेऊ आणि त्यांचे फायदे आणि तोटे यांची तुलना करू.
ग्रॅनाइट भागांसाठी पर्यायी साहित्य
१. काच-सिरेमिक साहित्य
झेरोदुर आणि सर्व्विट सारख्या काचेच्या सिरेमिक पदार्थांचा सेमीकंडक्टर उद्योगात मोठ्या प्रमाणात वापर झाला आहे कारण त्यांचा थर्मल एक्सपेंशन गुणांक कमी आहे, जो सिलिकॉनच्या जवळ आहे. परिणामी, हे पदार्थ सेमीकंडक्टर फॅब्रिकेशन प्रक्रियेत चांगली थर्मल स्थिरता आणि वाढीव अचूकता प्रदान करू शकतात. विशेषतः झेरोदुरमध्ये उच्च प्रमाणात एकरूपता आणि स्थिरता आहे, ज्यामुळे ते लिथोग्राफी उपकरणांच्या निर्मितीसाठी योग्य बनते.
फायदे:
- थर्मल विस्ताराचे कमी गुणांक
- उच्च अचूकता आणि स्थिरता
- उच्च-तापमान अनुप्रयोगांसाठी योग्य
तोटे:
- ग्रॅनाइटच्या तुलनेत जास्त किंमत
- तुलनेने ठिसूळ, मशीनिंग आणि हाताळणीमध्ये आव्हाने निर्माण करू शकते.
२. मातीकाम
अॅल्युमिनियम ऑक्साईड (Al2O3), सिलिकॉन कार्बाइड (SiC) आणि सिलिकॉन नायट्राइड (Si3N4) सारख्या सिरेमिक पदार्थांमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म, उच्च-तापमान प्रतिरोधकता आणि कमी थर्मल विस्तार गुणांक असतो. हे गुणधर्म सिरेमिकला सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या भागांसाठी आदर्श बनवतात ज्यांना उच्च थर्मल स्थिरता आणि अचूकता आवश्यक असते, जसे की वेफर स्टेज आणि चक.
फायदे:
- उच्च थर्मल स्थिरता आणि ताकद
- कमी थर्मल विस्तार गुणांक
- उच्च पोशाख प्रतिरोध आणि रासायनिक जडत्व
तोटे:
- ठिसूळ आणि क्रॅक होण्याची शक्यता असते, विशेषतः मशीनिंग आणि हाताळणी दरम्यान
- सिरेमिकचे मशीनिंग आणि पॉलिशिंग करणे आव्हानात्मक आणि वेळखाऊ असू शकते.
३. धातू
स्टेनलेस स्टील आणि टायटॅनियम सारख्या धातू-आधारित साहित्याचा वापर काही अर्धसंवाहक उपकरणांच्या भागांसाठी त्यांच्या उत्कृष्ट यंत्रक्षमतेमुळे आणि उच्च शक्तीमुळे केला जातो. ते सामान्यतः अशा अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जातात जिथे उच्च थर्मल स्थिरता आवश्यक नसते, जसे की चेंबर पार्ट्स, कपलिंग्ज आणि फीडथ्रू.
फायदे:
- चांगली मशीनीबिलिटी आणि वेल्डेबिलिटी
- उच्च शक्ती आणि लवचिकता
- काही पर्यायी साहित्यांच्या तुलनेत कमी खर्च.
तोटे:
- उच्च थर्मल विस्तार गुणांक
- थर्मल एक्सपेंशनच्या समस्यांमुळे उच्च-तापमानाच्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य नाही.
- गंज आणि दूषित होण्यास संवेदनशील
निष्कर्ष:
थोडक्यात, सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या भागांसाठी ग्रॅनाइट हा एक लोकप्रिय पर्याय असला तरी, पर्यायी साहित्य उदयास आले आहे, प्रत्येकाचे अद्वितीय फायदे आणि तोटे आहेत. काच-सिरेमिक साहित्य अत्यंत अचूक आणि स्थिर असतात परंतु ठिसूळ असू शकतात. सिरेमिक मजबूत असतात आणि उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता असते परंतु ठिसूळ देखील असू शकतात, ज्यामुळे ते उत्पादन करणे अधिक आव्हानात्मक बनते. धातू स्वस्त, मशीन करण्यायोग्य आणि लवचिक असतात, परंतु त्यांच्याकडे थर्मल विस्ताराचे उच्च गुणांक असते आणि ते गंज आणि दूषित होण्यास संवेदनशील असतात. सेमीकंडक्टर उपकरणांसाठी साहित्य निवडताना, अनुप्रयोगाच्या विशिष्ट आवश्यकता विचारात घेणे आणि किंमत, कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता संतुलित करणारे साहित्य निवडणे अत्यंत महत्वाचे आहे.
पोस्ट वेळ: मार्च-१९-२०२४