Pusvadītāju kvarcs: būtiska mūsdienu elektronikas sastāvdaļa
Ievads kvarca materiālos
Kvarcs (SiO₂) no pirmā acu uzmetiena var atgādināt stiklu, taču tā unikālās īpašības to atšķir. Atšķirībā no standarta stikla, kas sastāv no vairākiem komponentiem (piemēram, kvarca smiltis, boraks, bārija karbonāts, kaļķakmens, laukšpats un soda), kvarcs sastāv tikai no SiO₂. Tas dod tai vienkāršu tīkla struktūru, ko veido silīcija dioksīda tetraedriskas vienības.
Augstas tīrības pakāpes kvarca nozīme
Augstas tīrības pakāpes kvarcs, ko bieži dēvē par stikla materiālu "kroņa dārgakmeni", piedāvā izcilas īpašības tā minimālo metālisko piemaisījumu dēļ. Šis ievērojamais materiāls ir būtisks dažādos pusvadītāju procesos, un tam ir tādas priekšrocības kā:
1. Augstas temperatūras izturība: ar mīkstināšanas temperatūru aptuveni 1730 ° C, kvarcs var izturēt ilgstošu lietošanu 1150 ° C temperatūrā un izturēt īsus sprādzienus līdz 1450 ° C.
2. Izturība pret ķīmisko koroziju: augstas tīrības pakāpes kvarcs uzrāda minimālu reaktivitāti ar lielāko daļu skābju (izņemot fluorūdeņražskābi) un demonstrē izcilu stabilitāti pret ķīmisko iedarbību, jo tas ir 30 reizes izturīgāks pret skābēm nekā keramika un 150 reizes izturīgāks nekā nerūsējošais tērauds.
3. Termiskā stabilitāte: augstas tīrības pakāpes kvarcam ir ārkārtīgi zems termiskās izplešanās koeficients, kas ļauj tam izturēt straujas temperatūras izmaiņas, nesadaloties.
4. Optiskā skaidrība: šis materiāls uztur augstu caurlaidību plašā spektrā, ar redzamās gaismas caurlaidību, kas pārsniedz 93%, un ultravioletā starojuma caurlaidību, kas pārsniedz 80%.
5. Elektriskā izolācija: augstas tīrības pakāpes kvarcs piedāvā izcilu elektrisko pretestību, padarot to par lielisku izolatoru pat paaugstinātā temperatūrā.
Pielietojums pusvadītāju rūpniecībā
Pateicoties šīm izcilajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, augstas tīrības pakāpes kvarcs tiek plaši izmantots mūsdienu elektronikā, telekomunikācijās un pusvadītāju rūpniecībā. Pieaugošais pieprasījums pēc silīcija plāksnēm ir ievērojami palielinājis vajadzību pēc kvarca komponentiem, īpaši mikroshēmu ražošanā.
Galvenie kvarca pielietojumi pusvadītāju ražošanā:
1. Augstas temperatūras ierīces:
· Kvarca krāsns caurules:Šīs caurules, kas ir būtiskas tādiem procesiem kā difūzija, oksidēšana un atkausēšana, nodrošina augstas temperatūras stabilitāti un efektivitāti pusvadītāju izgatavošanas laikā.
· Kvarca laivas:Kvarca laivas, ko izmanto silīcija vafeļu transportēšanai un apstrādei, atvieglo sērijveida ražošanu difūzijas procesos.
2. Zemas temperatūras ierīces:
· Kvarca gredzeni:Kodināšanas procesā integrētie kvarca gredzeni novērš piesārņojumu un nodrošina precīzu izgatavošanu litogrāfijas un rakstīšanas laikā.
· Kvarca tīrīšanas grozi un tvertnes:Šie komponenti ir ļoti svarīgi silīcija vafeļu tīrīšanai. Tiem jābūt izturīgiem pret skābēm un sārmiem, vienlaikus samazinot saskares laukumu, lai uzlabotu tīrīšanas efektivitāti.
Secinājums
Lai gan kvarca komponenti var parādīties kā mazsvarīgi palīgmateriāli pusvadītāju ražošanas procesā, tiem ir izšķiroša nozīme pusvadītāju ierīču kvalitātes un uzticamības nodrošināšanā. Saskaņā ar Techcet datiem augstas tīrības pakāpes kvarca stikla materiāli veido aptuveni 90% no ikgadējās elektroniskās informācijas nozares globālās produkcijas.
Uzņēmumā Semicera mēs esam apņēmušies attīstīt pusvadītāju nozari, nodrošinot augstas veiktspējas kvarca materiālus. Tāpat kā naglas ir būtiskas konstrukcijas integritātei, arī kvarcs ir svarīgs pusvadītāju ražošanā.
2. Zemas temperatūras ierīces:
·Kvarca gredzeni: Kodināšanas procesā iekļautie kvarca gredzeni novērš piesārņojumu un nodrošina precīzu izgatavošanu litogrāfijas un rakstīšanas laikā.
·Kvarca tīrīšanas grozi un tvertnes: Šie komponenti ir ļoti svarīgi silīcija plātņu tīrīšanai. Tiem jābūt izturīgiem pret skābēm un sārmiem, vienlaikus samazinot saskares laukumu, lai uzlabotu tīrīšanas efektivitāti.
Secinājums
Lai gan kvarca komponenti var parādīties kā mazsvarīgi palīgmateriāli pusvadītāju ražošanas procesā, tiem ir izšķiroša nozīme pusvadītāju ierīču kvalitātes un uzticamības nodrošināšanā. Saskaņā ar Techcet datiem augstas tīrības pakāpes kvarca stikla materiāli veido aptuveni 90% no ikgadējās elektroniskās informācijas nozares globālās produkcijas.
Uzņēmumā Semicera mēs esam apņēmušies attīstīt pusvadītāju nozari, nodrošinot augstas veiktspējas kvarca materiālus. Tāpat kā naglas ir būtiskas konstrukcijas integritātei, arī kvarcs ir svarīgs pusvadītāju ražošanā.
