Félvezető kvarc: létfontosságú alkotóelem a modern elektronikában
Bevezetés a kvarc anyagokba
A kvarc (SiO₂) első pillantásra üveghez hasonlíthat, de egyedi tulajdonságai megkülönböztetik. Ellentétben a szabványos üveggel, amely több összetevőből áll (például kvarchomok, bórax, bárium-karbonát, mészkő, földpát és szóda), a kvarc kizárólag SiO₂-ból áll. Ez egyszerű hálózati struktúrát ad, amelyet szilícium-dioxid tetraéderes egységei alkotnak.
A nagy tisztaságú kvarc jelentősége
Az üveganyagok "koronaékszereként" emlegetett nagy tisztaságú kvarc minimális fémszennyeződésének köszönhetően kivételes tulajdonságokkal rendelkezik. Ez a figyelemre méltó anyag alapvető fontosságú a különböző félvezető eljárásokban, és olyan előnyökkel büszkélkedhet, mint:
1. Magas hőmérséklettel szembeni ellenállás: Körülbelül 1730°C-os lágyulási pontjával a kvarc 1150°C-on hosszú távú használatot is kibír, és 1450°C-ig bírja a rövid robbanást.
2. Kémiai korrózióállóság: A nagy tisztaságú kvarc minimális reakciókészséget mutat a legtöbb savval (kivéve a hidrogén-fluoridot), és kiváló stabilitást mutat a vegyi hatásokkal szemben, mivel 30-szor savállóbb, mint a kerámia és 150-szer ellenállóbb, mint a rozsdamentes acél.
3. Hőstabilitás: A nagy tisztaságú kvarc rendkívül alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, ami lehetővé teszi, hogy repedés nélkül elviselje a gyors hőmérséklet-változásokat.
4. Optikai tisztaság: Ez az anyag nagy áteresztőképességet tart fenn széles spektrumban, a látható fény áteresztése meghaladja a 93%-ot, az ultraibolya áteresztőképesség pedig eléri a 80%-ot.
5. Elektromos szigetelés: A nagy tisztaságú kvarc kivételes elektromos ellenállást biztosít, így még magas hőmérsékleten is kiváló szigetelő.
Alkalmazások a félvezetőiparban
E kiemelkedő fizikai és kémiai tulajdonságainak köszönhetően a nagy tisztaságú kvarcot széles körben használják a modern elektronikában, a távközlésben és a félvezetőiparban. A szilícium lapkák iránti növekvő kereslet jelentősen megnövelte a kvarc alkatrészek iránti igényt, különösen a chipgyártásban.
A kvarc legfontosabb alkalmazásai a félvezetőgyártásban:
1. Magas hőmérsékletű eszközök:
· Kvarc kemence csövek:Ezek a csövek elengedhetetlenek az olyan eljárásokhoz, mint a diffúzió, oxidáció és izzítás, amelyek magas hőmérsékletű stabilitást és hatékonyságot biztosítanak a félvezetőgyártás során.
· Kvarc csónakok:A szilícium ostyák szállítására és feldolgozására használt kvarchajók megkönnyítik a szakaszos gyártást a diffúziós folyamatokban.
2. Alacsony hőmérsékletű készülékek:
· Kvarc gyűrűk:A maratási folyamatba integrált kvarcgyűrűk megakadályozzák a szennyeződést, és pontos gyártást biztosítanak a litográfia és a mintázás során.
· Kvarc tisztító kosarak és tartályok:Ezek az alkatrészek kulcsfontosságúak a szilíciumlapkák tisztításához. Ellen kell állniuk a savnak és a lúgnak, miközben minimalizálják az érintkezési felületet a tisztítás hatékonyságának növelése érdekében.
Következtetés
Míg a kvarc alkatrészek kisebb fogyóeszközökként jelenhetnek meg a félvezető gyártási folyamatban, döntő szerepet játszanak a félvezető eszközök minőségének és megbízhatóságának biztosításában. A Techcet szerint a nagy tisztaságú kvarcüveg anyagok az elektronikus információs ipar éves globális termelésének mintegy 90%-át teszik ki.
A Semiceránál elkötelezettek vagyunk a félvezetőipar fejlesztése mellett, nagy teljesítményű kvarcanyagok biztosításával. Ahogy a szögek nélkülözhetetlenek a szerkezeti integritáshoz, úgy a kvarc a félvezetőgyártáshoz is.
2. Alacsony hőmérsékletű készülékek:
·Kvarc gyűrűk: A maratási folyamat szerves része, a kvarcgyűrűk megakadályozzák a szennyeződést, és pontos gyártást biztosítanak a litográfia és a mintázás során.
·Kvarc tisztító kosarak és tartályok: Ezek az alkatrészek kulcsfontosságúak a szilíciumlapkák tisztításához. Ellen kell állniuk a savnak és a lúgnak, miközben minimalizálják az érintkezési felületet a tisztítás hatékonyságának növelése érdekében.
Következtetés
Míg a kvarc alkatrészek kisebb fogyóeszközökként jelenhetnek meg a félvezető gyártási folyamatban, döntő szerepet játszanak a félvezető eszközök minőségének és megbízhatóságának biztosításában. A Techcet szerint a nagy tisztaságú kvarcüveg anyagok az elektronikus információs ipar éves globális termelésének mintegy 90%-át teszik ki.
A Semiceránál elkötelezettek vagyunk a félvezetőipar fejlesztése mellett, nagy teljesítményű kvarcanyagok biztosításával. Ahogy a szögek nélkülözhetetlenek a szerkezeti integritáshoz, úgy a kvarc a félvezetőgyártáshoz is.
