Granitum materia vulgo in industria semiconductorum adhibita est propter proprietates mechanicas excellentes, stabilitatem thermalem, et coefficientem expansionis thermalis humilem. Attamen, cum semper crescente postulatione maioris praecisionis et productivitatis, materiae alternativae ut optiones viabiles ad fabricationem partium apparatuum semiconductorum emerserunt. In hoc articulo, aliquas materias alternativas pro partibus graniticis in apparatu semiconductorum explorabimus et earum commoda et incommoda comparabimus.
Materiae Alternativae pro Partibus Granitis
1. Materiae vitroceramicae
Materiae vitroceramicae, velut Zerodur et Cervit, propter coefficientem expansionis thermalis humilem, qui coefficiens expansionis silicio propinquus est, usum late diffusum in industria semiconductorum adeptae sunt. Proinde, hae materiae meliorem stabilitatem thermalem et praecisionem auctam in processu fabricationis semiconductorum praebere possunt. Zerodur, praesertim, altum gradum homogenitatis et stabilitatis habet, quod id aptum reddit ad fabricationem apparatuum lithographicorum.
Commoda:
- Coefficiens expansionis thermalis humilis
- Alta praecisio et stabilitas
- Idoneum ad usus altae temperaturae
Incommoda:
- Pretium maius quam granitum
- Relative fragilis, difficultates in machinatione et tractatione creare potest.
2. Ceramica
Materiae ceramicae, ut oxidum aluminii (Al₂O₃), carburum silicii (SiC), et nitridum silicii (Si₃N₃), proprietates mechanicas excellentes, resistentiam altae temperaturae, et coefficientem expansionis thermalis humilem habent. Hae proprietates ceramicas ideales reddunt pro partibus apparatuum semiconductorum quae stabilitatem thermalem magnam et praecisionem requirunt, ut scaenae et mandrinae laminarum.
Commoda:
- Alta stabilitas thermalis et robur
- Coefficiens expansionis thermalis humilis
- Alta resistentia attritionis et inertia chemica
Incommoda:
Fragilis et fissuris obnoxius esse potest, praesertim in machinatione et tractatione
Machinatio et politura ceramicarum difficilis et temporis consumens esse potest.
3. Metalla
Materiae metallicae, ut chalybs inoxidabilis et titanium, propter excellentem machinabilitatem et magnam firmitatem in quibusdam partibus apparatuum semiconductorum adhibitae sunt. Saepe in applicationibus ubi magna stabilitas thermalis non requiritur, ut in partibus camerae, copulationibus, et perviationibus, adhibentur.
Commoda:
- Bona machinabilitas et sudabilitas
- Alta robur et ductilitas
- Pretium vile comparatum cum quibusdam materiis alternativis
Incommoda:
- Altus coefficiens expansionis thermalis
- Non aptum ad usus altae temperaturae propter difficultates expansionis thermalis
- Corrosioni et contaminationi obnoxius
Conclusio:
Summa summarum, quamquam granitum populare pro partibus apparatuum semiconductorum fuerit, materiae alternativae emerserunt, quarum singulae commoda et incommoda propria habent. Materiae vitroceramicae valde precisae et stabiles sunt, sed fragiles esse possunt. Ceramicae fortes sunt et stabilitatem thermalem excellentem habent, sed etiam fragiles esse possunt, quod eas difficiliores ad fabricandum reddit. Metalla vilia, machinabilia, et ductilia sunt, sed coefficientem expansionis thermalis maiorem habent et corrosioni et contaminationi obnoxiae sunt. Cum materiae pro apparatu semiconductorum eliguntur, essentiale est requisita specifica applicationis considerare et materias eligere quae pretium, efficaciam, et firmitatem aequant.
Tempus publicationis: XIX Martii, MMXXIV