کاربردهای مختلف کوارتز در ساخت نیمه هادی ها

در نگاه اول،مواد کوارتز (SiO2).ظاهر بسیار شبیه به شیشه است، اما نکته خاص این است که شیشه معمولی از اجزای زیادی (مانند ماسه کوارتز، بوراکس، اسید بوریک، باریت، کربنات باریم، سنگ آهک، فلدسپات، خاکستر سودا و غیره) تشکیل شده است، در حالی که کوارتز فقط حاوی SiO2 و ریزساختار آن یک شبکه ساده متشکل از واحدهای ساختاری چهار وجهی دی اکسید سیلیکون است.

زیرا میزان ناخالصی های فلزی موجود درکوارتزبسیار کوچک و خلوص آن فوق العاده زیاد است، کوارتز خود دارای ویژگی ها و مزایایی است که شیشه های دیگر نمی توانند نشان دهند و به عنوان تاج مواد شیشه ای شناخته می شود. به عنوان مثال، از نظر مقاومت حرارتی، کوارتز حتی اگر بلافاصله پس از قرمز شدن در آتش در آب قرار گیرد، منفجر نمی شود. مزایای خاص تر به شرح زیر است:

1. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا. نقطه نرم شدن شیشه کوارتز حدود 1730 درجه سانتیگراد است و می توان آن را برای مدت طولانی در دمای 1150 درجه سانتیگراد استفاده کرد و حداکثر دما می تواند برای مدت کوتاهی به 1450 درجه برسد.

2. مقاومت در برابر خوردگی. به جز اسید هیدروفلوئوریک، کوارتز با خلوص بالا تقریباً هیچ واکنش شیمیایی با سایر مواد اسیدی ندارد. در دماهای بالا، می تواند در برابر خوردگی اسید سولفوریک، اسید نیتریک، اسید هیدروکلریک، آکوا رژیا، نمک های خنثی، کربن و گوگرد مقاومت کند. مقاومت اسیدی آن 30 برابر سرامیک و 150 برابر فولاد ضد زنگ است. به خصوص پایداری شیمیایی آن در دماهای بالا با هیچ مواد مهندسی دیگر بی نظیر است.

3. پایداری حرارتی خوب. کوارتز با خلوص بالا دارای ضریب انبساط حرارتی بسیار کمی است و می تواند تغییرات شدید دما را تحمل کند. هنگامی که کوارتز با خلوص بالا تا حدود 1100 درجه سانتیگراد گرم می شود، وقتی در آب با دمای اتاق قرار می گیرد منفجر نمی شود.

4. عبور نور خوب. کوارتز با خلوص بالا دارای عبور نور خوب در کل طیف از ماوراء بنفش تا مادون قرمز است و عبور نور مرئی بالای 93٪ است، به خصوص در منطقه طیف فرابنفش، حداکثر عبور می تواند به بیش از 80٪ برسد.

5. عملکرد عایق الکتریکی خوب. مقدار مقاومت کوارتز با خلوص بالا معادل 10000 برابر شیشه کوارتز معمولی است. این یک ماده عایق الکتریکی عالی است و خواص الکتریکی خوبی حتی در دماهای بالا دارد.

به لطف این خواص فیزیکی و شیمیایی عالی، مواد کوارتز با خلوص بالا به طور گسترده در فناوری مدرن الکترونیکی، نیمه هادی ها، ارتباطات، منابع نور الکتریکی، انرژی خورشیدی، ابزارهای اندازه گیری دفاع ملی با دقت بالا، ابزارهای فیزیکی و شیمیایی آزمایشگاهی، انرژی هسته ای، استفاده می شود. صنعت نانو، و غیره. به ویژه، در صنعت نیمه هادی که به سرعت در حال توسعه است، مقیاس ویفرهای سیلیکونی در حال افزایش است، بنابراین تولید کنندگان تراشه تقاضای زیادی برای قطعات مختلف کوارتز دارند. با این حال، همچنین باید توجه داشت که برای جلوگیری از آلودگی در طول فرآیند پردازش، خلوص بالای مواد کوارتز در طول استفاده باید تضمین شود.

در صنعت نیمه هادی،کوارتزبه طور گسترده استفاده می شود و محصولات کوارتز با خلوص بالا مواد مصرفی مهمی در تولید ویفر هستند. قطعات کوارتز مانند بوته‌ها، قایق‌های کریستالی و لوله‌های هسته کوره انتشار که برای تولید تک بلورهای سیلیکونی استفاده می‌شوند باید از محصولات شیشه‌ای کوارتز با خلوص بالا استفاده کنند. کاربرد اصلی بازار هدف قطعات کوارتز در زمینه نیمه هادی، فرآیند انتشار و اچینگ در ریخته گری ویفر است. آنها را می توان به دو دسته تقسیم کرد: دستگاه های منطقه با دمای بالا و دستگاه های منطقه با دمای پایین. دستگاه های اصلی مورد استفاده به شرح زیر است:

1. دستگاه های منطقه با دمای بالا عمدتاً لوله های کوره، قایق های شیشه ای و غیره هستند که در اکسیداسیون انتشار و سایر پیوندها استفاده می شوند که باید به طور مستقیم یا غیرمستقیم با ویفرهای سیلیکونی در یک محیط با دمای بالا در تماس باشند. آنها عمدتاً مواد شیشه ای کوارتز ذوب شده خریداری می شوند و از طریق پردازش حرارتی تولید می شوند.

2. دستگاه های منطقه با دمای پایین عمدتاً شامل حلقه های کوارتز مورد استفاده در فرآیند اچینگ و همچنین سبدهای گل و مخازن تمیز کننده مورد استفاده در فرآیند تمیز کردن هستند. آنها عمدتا در محیط های با دمای پایین استفاده می شوند. آنها عمدتا شیشه کوارتز تصفیه شده با گاز را خریداری می کنند و از طریق پردازش سرد تولید می شوند.

Semicorex کیفیت بالایی را ارائه می دهدقطعات کوارتزدر سطح نیمه هادی اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com