Напівпровідниковий кварц: важливий компонент сучасної електроніки
Введення в кварцові матеріали
На перший погляд кварц (SiO₂) може нагадувати скло, але його унікальні властивості відрізняють його. На відміну від стандартного скла, яке складається з кількох компонентів (таких як кварцовий пісок, бура, карбонат барію, вапняк, польовий шпат і сода), кварц складається виключно з SiO₂. Це надає йому просту мережеву структуру, утворену тетраедричними одиницями діоксиду кремнію.
Значення кварцу високої чистоти
Кварц високої чистоти, який часто називають «перлиною корони» скляних матеріалів, пропонує виняткові властивості завдяки мінімальній кількості металевих домішок. Цей чудовий матеріал необхідний у різних напівпровідникових процесах і має такі переваги, як:
1. Стійкість до високих температур: з точкою розм’якшення приблизно 1730°C, кварц може витримувати тривале використання при 1150°C і витримувати короткі спалахи до 1450°C.
2. Стійкість до хімічної корозії: Кварц високої чистоти демонструє мінімальну реакційну здатність з більшістю кислот (за винятком фтористоводневої кислоти) і демонструє чудову стійкість до хімічного впливу, будучи в 30 разів кислотостійкішим, ніж кераміка, і в 150 разів стійкішим, ніж нержавіюча сталь.
3. Термічна стабільність: кварц високої чистоти має надзвичайно низький коефіцієнт теплового розширення, що дозволяє йому витримувати швидкі зміни температури без руйнування.
4. Оптична прозорість: цей матеріал підтримує високу пропускну здатність у широкому спектрі, при цьому пропускна здатність видимого світла перевищує 93%, а пропускна здатність ультрафіолету досягає понад 80%.
5. Електрична ізоляція: кварц високої чистоти забезпечує винятковий електричний опір, що робить його чудовим ізолятором навіть при підвищених температурах.
Застосування в напівпровідниковій промисловості
Завдяки цим видатним фізичним і хімічним властивостям кварц високої чистоти широко використовується в сучасній електроніці, телекомунікаціях і напівпровідниковій промисловості. Зростаючий попит на кремнієві пластини значно збільшив потребу в кварцових компонентах, особливо у виробництві мікросхем.
Основні застосування кварцу у виробництві напівпровідників:
1. Високотемпературні пристрої:
· Труби для кварцової печі:Незамінні для таких процесів, як дифузія, окислення та відпал, ці трубки забезпечують високотемпературну стабільність і ефективність під час виготовлення напівпровідників.
· Кварцові човни:Використовуються для транспортування та обробки кремнієвих пластин, кварцові човни полегшують серійне виробництво в процесах дифузії.
2. Низькотемпературні пристрої:
· Кварцові каблучки:Невід'ємною частиною процесу травлення є кварцові кільця, які запобігають забрудненню та забезпечують точне виготовлення під час літографії та нанесення візерунків.
·Кварцові кошики та резервуари для чищення:Ці компоненти є вирішальними для очищення кремнієвих пластин. Вони повинні бути стійкими до кислот і лугів, мінімізуючи площу контакту для підвищення ефективності очищення.
Висновок
Хоча кварцові компоненти можуть бути незначними витратними матеріалами в процесі виробництва напівпровідників, вони відіграють вирішальну роль у забезпеченні якості та надійності напівпровідникових пристроїв. За даними Techcet, матеріали з кварцового скла високої чистоти становлять близько 90% річного світового виробництва в індустрії електронної інформації.
У Semicera ми прагнемо розвивати напівпровідникову промисловість, надаючи високоефективні кварцові матеріали. Подібно до того, як цвяхи необхідні для структурної цілісності, кварц також необхідний для виробництва напівпровідників.
2. Низькотемпературні прилади:
·Кварцові каблучки: Невід’ємна частина процесу травлення, кварцові кільця запобігають забрудненню та забезпечують точне виготовлення під час літографії та нанесення візерунків.
·Кварцові кошики та баки для чищення: Ці компоненти є вирішальними для очищення кремнієвих пластин. Вони повинні бути стійкими до кислот і лугів, зводячи до мінімуму площу контакту для підвищення ефективності очищення.
Висновок
Хоча кварцові компоненти можуть бути незначними витратними матеріалами в процесі виробництва напівпровідників, вони відіграють вирішальну роль у забезпеченні якості та надійності напівпровідникових пристроїв. За даними Techcet, матеріали з кварцового скла високої чистоти становлять близько 90% річного світового виробництва в індустрії електронної інформації.
У Semicera ми прагнемо розвивати напівпровідникову промисловість, надаючи високоефективні кварцові матеріали. Подібно до того, як цвяхи необхідні для структурної цілісності, кварц також необхідний для виробництва напівпровідників.
