Puslaidininkinis kvarcas: gyvybiškai svarbus šiuolaikinės elektronikos komponentas
Įvadas į kvarcines medžiagas
Kvarcas (SiO₂) iš pirmo žvilgsnio gali būti panašus į stiklą, tačiau unikalios savybės jį išskiria. Skirtingai nuo standartinio stiklo, kurį sudaro keli komponentai (pvz., kvarcinis smėlis, boraksas, bario karbonatas, kalkakmenis, lauko špatas ir soda), kvarcas sudarytas tik iš SiO₂. Tai suteikia jam paprastą tinklo struktūrą, kurią sudaro tetraedriniai silicio dioksido vienetai.
Didelio grynumo kvarco reikšmė
Didelio grynumo kvarcas, dažnai vadinamas stiklo medžiagų „karūnos brangakmeniu“, pasižymi išskirtinėmis savybėmis dėl minimalių metalinių priemaišų. Ši nuostabi medžiaga yra būtina įvairiems puslaidininkių procesams ir gali pasigirti tokiais pranašumais kaip:
1. Atsparumas aukštai temperatūrai: kvarcas, kurio minkštėjimo temperatūra yra maždaug 1730 °C, gali atlaikyti ilgalaikį naudojimą esant 1150 °C temperatūrai ir atlaiko trumpus sprogimus iki 1450 °C.
2. Atsparumas cheminei korozijai: didelio grynumo kvarcas pasižymi minimaliu reaktyvumu su dauguma rūgščių (išskyrus vandenilio fluorido rūgštį) ir pasižymi puikiu stabilumu prieš cheminį poveikį, nes yra 30 kartų atsparesnis rūgštims nei keramika ir 150 kartų atsparesnis nei nerūdijantis plienas.
3. Šiluminis stabilumas: didelio grynumo kvarcas turi itin mažą šiluminio plėtimosi koeficientą, todėl jis gali ištverti greitus temperatūros pokyčius be lūžių.
4. Optinis skaidrumas: ši medžiaga išlaiko didelį pralaidumą plačiame spektre, kai matomos šviesos pralaidumas viršija 93%, o ultravioletinių spindulių pralaidumas siekia daugiau nei 80%.
5. Elektros izoliacija: didelio grynumo kvarcas pasižymi išskirtiniu elektriniu atsparumu, todėl jis yra puikus izoliatorius net esant aukštesnei temperatūrai.
Taikymas puslaidininkių pramonėje
Dėl šių išskirtinių fizinių ir cheminių savybių didelio grynumo kvarcas plačiai naudojamas šiuolaikinėje elektronikos, telekomunikacijų ir puslaidininkių pramonėje. Didėjanti silicio plokštelių paklausa žymiai padidino kvarco komponentų poreikį, ypač lustų gamyboje.
Pagrindiniai kvarco pritaikymai puslaidininkių gamyboje:
1. Aukštos temperatūros įrenginiai:
· Kvarcinės krosnies vamzdžiai:Šie vamzdžiai, būtini tokiems procesams kaip difuzija, oksidacija ir atkaitinimas, užtikrina stabilumą ir efektyvumą aukštoje temperatūroje puslaidininkių gamybos metu.
· Kvarcinės valtys:Kvarcinės valtys, naudojamos silicio plokštelėms transportuoti ir apdoroti, palengvina partijų gamybą difuzijos procesuose.
2. Žemos temperatūros įrenginiai:
· Kvarco žiedai:Kvarciniai žiedai, kurie yra neatsiejami nuo ėsdinimo proceso, apsaugo nuo užteršimo ir užtikrina tikslią gamybą litografijos ir modeliavimo metu.
· Kvarciniai valymo krepšeliai ir talpyklos:Šie komponentai yra labai svarbūs valant silicio plokšteles. Siekiant pagerinti valymo efektyvumą, jie turi būti atsparūs rūgštims ir šarmams, sumažinant sąlyčio plotą.
Išvada
Nors kvarco komponentai puslaidininkių gamybos procese gali pasirodyti kaip nedidelės eksploatacinės medžiagos, jie atlieka lemiamą vaidmenį užtikrinant puslaidininkinių įtaisų kokybę ir patikimumą. Techcet duomenimis, didelio grynumo kvarcinio stiklo medžiagos sudaro apie 90 % metinės pasaulinės elektroninės informacijos pramonės produkcijos.
„Semicera“ siekia tobulinti puslaidininkių pramonę, tiekdama aukštos kokybės kvarco medžiagas. Kaip vinys yra būtini konstrukcijos vientisumui, taip ir kvarcas puslaidininkių gamybai.
2. Žemos temperatūros prietaisai:
·Kvarciniai žiedai: Kvarciniai žiedai, kurie yra neatsiejami nuo ėsdinimo proceso, apsaugo nuo užteršimo ir užtikrina tikslią gamybą litografijos ir modeliavimo metu.
·Kvarciniai valymo krepšeliai ir talpyklos: Šie komponentai yra labai svarbūs valant silicio plokšteles. Siekiant pagerinti valymo efektyvumą, jie turi būti atsparūs rūgštims ir šarmams, sumažinant sąlyčio plotą.
Išvada
Nors kvarco komponentai puslaidininkių gamybos procese gali pasirodyti kaip nedidelės eksploatacinės medžiagos, jie atlieka lemiamą vaidmenį užtikrinant puslaidininkinių įtaisų kokybę ir patikimumą. Techcet duomenimis, didelio grynumo kvarcinio stiklo medžiagos sudaro apie 90 % metinės pasaulinės elektroninės informacijos pramonės produkcijos.
„Semicera“ siekia tobulinti puslaidininkių pramonę, tiekdama aukštos kokybės kvarco medžiagas. Kaip vinys yra būtini konstrukcijos vientisumui, taip ir kvarcas puslaidininkių gamybai.
