لوله های کوره کوارتز نیمه هادی چگونه تولید می شوند؟

نیمه هادیلوله های کوره کوارتزاجزای ضروری هستند که به طور گسترده در فرآیندهای اصلی تولید نیمه هادی ها مانند انتشار، اکسیداسیون و بازپخت استفاده می شوند. حتی زمانی که نیاز است به مدت طولانی در معرض دمای بالا، فشار شدید و خوردگی شدید محیط عملیاتی قرار گیرد، نیاز به حفظ پایداری خواص فیزیکی و شیمیایی دارد. در فرآیند تولید نیمه هادی، کیفیت لوله کوره کوارتز به طور مستقیم بر عملکرد و بازده دستگاه های نیمه هادی تأثیر می گذارد. به همین دلیل، فرآیند تولید لوله های کوره کوارتز بسیار مهم است.

فرآیندهای اصلی تولید لوله های کوره کوارتز

1. انتخاب مواد خام

لوله های کوره کوارتز عمدتاً از دی اکسید سیلیکون با خلوص بالا ساخته می شوند که به دو شکل طبیعی و مصنوعی موجود است. مواد خام با خلوص بالا برای ارائه عملکرد نوری، حرارتی و شیمیایی عالی لوله های کوره کوارتز ضروری هستند. به خصوص در زمینه های با دقت بالا مانند نیمه هادی ها، الزامات برای محتوای ناخالصی ها، به ویژه ناخالصی های یون فلزی (مانند آهن، آلومینیوم، سدیم و غیره) در مواد خام بسیار سختگیرانه است و باید در سطح ppm کنترل شود.

2. ذوب و قالب گیری

انتخاب شده استکوارتزپودر یا توده ها در کوره با دمای بالا در دمای بالای 2000 درجه سانتیگراد ذوب می شوند تا یک مایع کوارتز ذوب شده یکنواخت را تشکیل دهند. کنترل دقیق دما و یک محیط جوی خاص (مانند خلاء یا گاز بی اثر) در طول این فرآیند برای جلوگیری موثر از اکسیداسیون و نقص های ناشی از آلودگی بسیار مهم است. مایع کوارتز ذوب شده به طور مداوم با استفاده از تجهیزات کشش تخصصی یا قالب هایی مانند ماشین های لوله کشی به لوله ها تبدیل می شود.

3. برش و به پایان رساندن چهره

لوله های کوارتز شکل معمولاً به طول مورد نیاز از طریق تجهیزات برش مانند برش الماس یا برش لیزری برش داده می شوند. انتهای بریده شده لوله معمولاً ناصاف است، بنابراین برای اطمینان از صافی و صافی سطح، آسیاب ریز مورد نیاز است. فرآیندهای پرداخت مکانیکی یا پولیش شیمیایی معمولاً برای حذف سوراخ‌ها و ریزترک‌های ناشی از برش به کار می‌روند، که می‌تواند انتهای لوله را قادر سازد تا استانداردهای صافی با دقت بالا را برآورده کند و الزامات آب‌بندی خلاء فرآیندهای نیمه‌رسانا را برآورده کند.

4. مونتاژ جوش

لوله های کوارتز بریده شده باید در دمای بالا با لوله های هسته کوره، فلنج ها و لوله های اگزوز برای مونتاژ جوش داده شوند تا با نقشه های سفارشی مشتری مطابقت داشته باشند. پس از مونتاژ جوش، لایه اکسید سفید لوله کوارتز باید از طریق پرداخت در دمای بالا حذف شود. این لایه در طی فرآیند خنک سازی پس از ذوب شدن لوله کوارتز در دماهای بالا ایجاد می شود. اگرچه به خودی خود بی ضرر است، اما بر عبور نور، صافی و صافی محصول کوارتز تأثیر می گذارد. پولیش در دمای بالا می تواند به طور موثر لایه اکسید را حذف کند و در نتیجه لوله های شفاف و تمیز ایجاد شود.

5. درمان آنیلینگ

تنش داخلی در لوله های کوارتز پس از شکل دهی، برش، مونتاژ جوش و فرآیندهای پرداخت ایجاد می شود که می تواند بر استحکام مکانیکی و پایداری حرارتی آنها تأثیر بگذارد. بنابراین، تمام قطعات کوارتز ساخته شده در دمای بالا نیاز به عملیات حرارتی و بازپخت برای از بین بردن چنین تنش داخلی دارند.

6. بازرسی کیفیت

در کل فرآیند تولید لوله‌های کوره کوارتز، برای اطمینان از اینکه محصول نهایی مطابق با استانداردها است، آزمایش‌های چند جانبه دقیق مورد نیاز است. بازرسی ها شامل تنش داخلی (بررسی شده توسط نور پلاریزه برای خطوط تنش آشکار)، دقت ابعادی (مانند کنترل تحمل برای قطر بیرونی، ضخامت دیواره و طول)، کیفیت سطح (زبری، وجود نقص و غیره)، خواص مکانیکی (استحکام، سختی و غیره) و تمیزی (دیواره داخلی آزاد از ناخالصی ها و حباب ها) می باشد.