ग्रेनाइट अपने उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों, तापीय स्थिरता और कम तापीय प्रसार गुणांक के कारण अर्धचालक उद्योग में एक व्यापक रूप से प्रयुक्त सामग्री रही है। हालाँकि, उच्च परिशुद्धता और उत्पादकता की निरंतर बढ़ती माँग के साथ, अर्धचालक उपकरणों के पुर्जों के निर्माण के लिए वैकल्पिक सामग्रियाँ व्यवहार्य विकल्प के रूप में उभरी हैं। इस लेख में, हम अर्धचालक उपकरणों में ग्रेनाइट के पुर्जों के लिए कुछ वैकल्पिक सामग्रियों का अन्वेषण करेंगे और उनके फायदे और नुकसान की तुलना करेंगे।
ग्रेनाइट भागों के लिए वैकल्पिक सामग्री
1. ग्लास-सिरेमिक सामग्री
ज़ीरोडुर और सर्विट जैसी ग्लास-सिरेमिक सामग्रियों का अर्धचालक उद्योग में व्यापक उपयोग हुआ है क्योंकि उनका तापीय प्रसार गुणांक सिलिकॉन के लगभग बराबर होता है। परिणामस्वरूप, ये सामग्रियाँ अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में बेहतर तापीय स्थिरता और बेहतर परिशुद्धता प्रदान कर सकती हैं। ज़ीरोडुर में विशेष रूप से उच्च स्तर की एकरूपता और स्थिरता होती है, जो इसे लिथोग्राफी उपकरणों के निर्माण के लिए उपयुक्त बनाती है।
लाभ:
- तापीय प्रसार का कम गुणांक
- उच्च परिशुद्धता और स्थिरता
- उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त
नुकसान:
- ग्रेनाइट की तुलना में अधिक लागत
- अपेक्षाकृत भंगुर, मशीनिंग और हैंडलिंग में चुनौतियां उत्पन्न कर सकता है
2. चीनी मिट्टी की चीज़ें
एल्युमिनियम ऑक्साइड (Al2O3), सिलिकॉन कार्बाइड (SiC), और सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4) जैसी सिरेमिक सामग्रियों में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, उच्च तापमान प्रतिरोध और कम तापीय प्रसार गुणांक होता है। ये गुण सिरेमिक को अर्धचालक उपकरणों के उन पुर्जों के लिए आदर्श बनाते हैं जिनमें उच्च तापीय स्थिरता और परिशुद्धता की आवश्यकता होती है, जैसे वेफर स्टेज और चक।
लाभ:
- उच्च तापीय स्थिरता और शक्ति
- कम तापीय विस्तार गुणांक
- उच्च पहनने के प्रतिरोध और रासायनिक निष्क्रियता
नुकसान:
- भंगुर हो सकता है और टूटने की संभावना हो सकती है, विशेष रूप से मशीनिंग और हैंडलिंग के दौरान
- सिरेमिक की मशीनिंग और पॉलिशिंग चुनौतीपूर्ण और समय लेने वाली हो सकती है
3. धातु
स्टेनलेस स्टील और टाइटेनियम जैसी धातु-आधारित सामग्रियों का उपयोग उनकी उत्कृष्ट मशीनिंग क्षमता और उच्च शक्ति के कारण कुछ अर्धचालक उपकरणों के पुर्जों में किया जाता रहा है। इनका उपयोग आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ उच्च तापीय स्थिरता की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि चैम्बर पुर्जे, कपलिंग और फीडथ्रू।
लाभ:
- अच्छी मशीनेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी
- उच्च शक्ति और लचीलापन
- कुछ वैकल्पिक सामग्रियों की तुलना में कम लागत
नुकसान:
- उच्च तापीय विस्तार गुणांक
- तापीय विस्तार संबंधी समस्याओं के कारण उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है
- संक्षारण और संदूषण के प्रति संवेदनशील
निष्कर्ष:
संक्षेप में, जबकि ग्रेनाइट अर्धचालक उपकरणों के पुर्जों के लिए एक लोकप्रिय विकल्प रहा है, वैकल्पिक सामग्रियाँ भी सामने आई हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने अनूठे फायदे और नुकसान हैं। ग्लास-सिरेमिक सामग्रियाँ अत्यधिक सटीक और स्थिर होती हैं, लेकिन भंगुर हो सकती हैं। सिरेमिक मजबूत होते हैं और उनमें उत्कृष्ट तापीय स्थिरता होती है, लेकिन वे भंगुर भी हो सकते हैं, जिससे उनका निर्माण अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है। धातुएँ सस्ती, मशीनी और तन्य होती हैं, लेकिन उनका तापीय प्रसार गुणांक अधिक होता है और वे संक्षारण और संदूषण के प्रति संवेदनशील होती हैं। अर्धचालक उपकरणों के लिए सामग्री का चयन करते समय, अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर विचार करना और ऐसी सामग्री का चयन करना महत्वपूर्ण है जो लागत, प्रदर्शन और विश्वसनीयता में संतुलन बनाए रखे।
पोस्ट करने का समय: मार्च-19-2024