Granit telah menjadi bahan yang umum digunakan dalam industri semikonduktor karena sifat mekaniknya yang sangat baik, stabilitas termal, dan koefisien muai panas yang rendah.Namun, dengan meningkatnya permintaan akan presisi dan produktivitas yang lebih tinggi, material alternatif telah muncul sebagai pilihan yang layak untuk fabrikasi komponen peralatan semikonduktor.Pada artikel ini, kita akan mengeksplorasi beberapa bahan alternatif untuk bagian granit pada peralatan semikonduktor dan membandingkan kelebihan dan kekurangannya.
Bahan Alternatif untuk Bagian Granit
1. Bahan kaca-keramik
Bahan kaca-keramik, seperti Zerodur dan Cervit, telah banyak digunakan dalam industri semikonduktor karena koefisien muai panasnya yang rendah, mendekati silikon.Akibatnya, bahan-bahan ini dapat memberikan stabilitas termal yang lebih baik dan meningkatkan presisi dalam proses fabrikasi semikonduktor.Zerodur, khususnya, memiliki tingkat homogenitas dan stabilitas yang tinggi, sehingga cocok untuk pembuatan peralatan litografi.
Keuntungan:
- Koefisien muai panas yang rendah
- Presisi dan stabilitas tinggi
- Cocok untuk aplikasi suhu tinggi
Kekurangan:
- Biaya lebih tinggi dibandingkan dengan granit
- Relatif rapuh, dapat menimbulkan tantangan dalam pemesinan dan penanganan
2. Keramik
Bahan keramik, seperti aluminium oksida (Al2O3), silikon karbida (SiC), dan silikon nitrida (Si3N4), memiliki sifat mekanik yang sangat baik, ketahanan suhu tinggi, dan koefisien muai panas yang rendah.Sifat-sifat ini menjadikan keramik ideal untuk bagian peralatan semikonduktor yang memerlukan stabilitas dan presisi termal tinggi, seperti tahapan wafer dan chuck.
Keuntungan:
- Stabilitas dan kekuatan termal yang tinggi
- Koefisien ekspansi termal rendah
- Ketahanan aus yang tinggi dan kelembaman kimia
Kekurangan:
- Bisa rapuh dan mudah retak, terutama selama pemesinan dan penanganan
- Pemesinan dan pemolesan keramik dapat menjadi tantangan dan memakan waktu
3. Logam
Bahan berbasis logam, seperti baja tahan karat dan titanium, telah digunakan untuk beberapa suku cadang peralatan semikonduktor karena kemampuan mesinnya yang sangat baik dan kekuatannya yang tinggi.Mereka umumnya digunakan dalam aplikasi yang tidak memerlukan stabilitas termal yang tinggi, seperti bagian ruang, kopling, dan feedthrough.
Keuntungan:
- Kemampuan mesin dan kemampuan las yang baik
- Kekuatan dan keuletan tinggi
- Biaya rendah dibandingkan dengan beberapa bahan alternatif
Kekurangan:
- Koefisien ekspansi termal yang tinggi
- Tidak cocok untuk aplikasi suhu tinggi karena masalah ekspansi termal
- Rentan terhadap korosi dan kontaminasi
Kesimpulan:
Singkatnya, meskipun granit telah menjadi pilihan populer untuk suku cadang peralatan semikonduktor, material alternatif telah bermunculan, masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan yang unik.Bahan kaca-keramik sangat presisi dan stabil namun bisa rapuh.Keramik kuat dan memiliki stabilitas termal yang sangat baik tetapi juga rapuh, sehingga lebih sulit untuk diproduksi.Logam tidak mahal, dapat dikerjakan dengan mesin, dan ulet, namun memiliki koefisien muai panas yang lebih tinggi dan rentan terhadap korosi dan kontaminasi.Saat memilih material untuk peralatan semikonduktor, penting untuk mempertimbangkan persyaratan spesifik aplikasi dan memilih material yang menyeimbangkan biaya, kinerja, dan keandalan.
Waktu posting: 19 Maret 2024