Полупроводниковый кварц: жизненно важный компонент современной электроники
Введение в кварцевые материалы
Кварц (SiO₂) на первый взгляд может напоминать стекло, но его уникальные свойства выделяют его среди других. В отличие от обычного стекла, которое состоит из нескольких компонентов (например, кварцевого песка, буры, карбоната бария, известняка, полевого шпата и соды), кварц состоит исключительно из SiO₂. Это придает ему простую сетчатую структуру, образованную тетраэдрическими звеньями диоксида кремния..
Значение кварца высокой чистоты
Кварц высокой чистоты, часто называемый «жемчужиной» стекольных материалов, обладает исключительными свойствами благодаря минимальному количеству металлических примесей. Этот замечательный материал незаменим в различных полупроводниковых процессах и обладает такими преимуществами, как:
1. Устойчивость к высоким температурам. Благодаря температуре размягчения около 1730°C кварц может выдерживать длительное использование при температуре 1150°C и выдерживать кратковременные всплески температуры до 1450°C.
2. Устойчивость к химической коррозии. Кварц высокой чистоты проявляет минимальную реакционную способность по отношению к большинству кислот (за исключением плавиковой кислоты) и демонстрирует превосходную устойчивость к химическому воздействию, будучи в 30 раз более устойчивым к кислотам, чем керамика, и в 150 раз более устойчивым, чем нержавеющая сталь.
3. Термическая стабильность: кварц высокой чистоты имеет чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения, что позволяет ему выдерживать быстрые изменения температуры без разрушения.
4. Оптическая прозрачность: этот материал сохраняет высокий коэффициент пропускания в широком спектре: пропускание видимого света превышает 93%, а коэффициент пропускания ультрафиолета достигает более 80%.
5. Электрическая изоляция. Кварц высокой чистоты обладает исключительным электрическим сопротивлением, что делает его отличным изолятором даже при повышенных температурах.
Приложения в полупроводниковой промышленности
Благодаря этим выдающимся физическим и химическим свойствам кварц высокой чистоты широко используется в современной электронике, телекоммуникациях и полупроводниковой промышленности. Растущий спрос на кремниевые пластины значительно увеличил потребность в кварцевых компонентах, особенно в производстве чипов.
Ключевые применения кварца в производстве полупроводников:
1. Высокотемпературные устройства:
·Кварцевые печные трубы:Эти трубки необходимы для таких процессов, как диффузия, окисление и отжиг. Они обеспечивают высокотемпературную стабильность и эффективность при производстве полупроводников.
·Кварцевые лодки:Кварцевые лодочки, используемые для транспортировки и обработки кремниевых пластин, облегчают серийное производство в диффузионных процессах.
2. Низкотемпературные устройства:
·Кварцевые кольца:Кварцевые кольца, которые являются неотъемлемой частью процесса травления, предотвращают загрязнение и обеспечивают точность изготовления во время литографии и нанесения рисунка.
·Кварцевые корзины и резервуары для чистки:Эти компоненты имеют решающее значение для очистки кремниевых пластин. Они должны противостоять кислотам и щелочам, минимизируя при этом площадь контакта для повышения эффективности очистки.
Заключение
Хотя кварцевые компоненты могут выступать в качестве второстепенных расходных материалов в процессе производства полупроводников, они играют решающую роль в обеспечении качества и надежности полупроводниковых устройств. По данным Techcet, на материалы из кварцевого стекла высокой чистоты приходится около 90% годового мирового производства в электронной информационной индустрии.
В Semicera мы стремимся развивать полупроводниковую промышленность, предоставляя высокоэффективные кварцевые материалы. Точно так же, как гвозди необходимы для структурной целостности, кварц необходим для производства полупроводников.
2. Низкотемпературные устройства:
·Кварцевые кольца: Кварцевые кольца, которые являются неотъемлемой частью процесса травления, предотвращают загрязнение и обеспечивают точность изготовления во время литографии и нанесения рисунка.
·Кварцевые корзины и резервуары для чистки: Эти компоненты имеют решающее значение для очистки кремниевых пластин. Они должны противостоять кислотам и щелочам, минимизируя при этом площадь контакта для повышения эффективности очистки.
Заключение
Хотя кварцевые компоненты могут выступать в качестве второстепенных расходных материалов в процессе производства полупроводников, они играют решающую роль в обеспечении качества и надежности полупроводниковых устройств. По данным Techcet, на материалы из кварцевого стекла высокой чистоты приходится около 90% годового мирового производства в электронной информационной индустрии.
В Semicera мы стремимся развивать полупроводниковую промышленность, предоставляя высокоэффективные кварцевые материалы. Точно так же, как гвозди необходимы для структурной целостности, кварц необходим для производства полупроводников.
