Poluprovodnički kvarc: vitalna komponenta u modernoj elektronici
Uvod u kvarcne materijale
Kvarc (SiO₂) može na prvi pogled podsjećati na staklo, ali njegova jedinstvena svojstva ga izdvajaju. Za razliku od standardnog stakla, koje se sastoji od više komponenti (kao što su kvarcni pijesak, boraks, barij karbonat, krečnjak, feldspat i soda), kvarc se sastoji isključivo od SiO₂. To mu daje jednostavnu mrežnu strukturu koju čine tetraedarske jedinice silicijum dioksida.
Značaj kvarca visoke čistoće
Kvarc visoke čistoće, koji se često naziva "krunski dragulj" staklenih materijala, nudi izuzetna svojstva zbog minimalnih metalnih nečistoća. Ovaj izvanredan materijal je neophodan u različitim poluprovodničkim procesima i ima prednosti kao što su:
1. Otpornost na visoke temperature: Sa tačkom omekšavanja od približno 1730°C, kvarc može izdržati dugotrajnu upotrebu na 1150°C i podnijeti kratke udare do 1450°C.
2. Otpornost na hemijsku koroziju: Kvarc visoke čistoće pokazuje minimalnu reaktivnost sa većinom kiselina (osim fluorovodonične kiseline) i pokazuje superiornu stabilnost na hemijski napad, jer je 30 puta otporniji na kiseline od keramike i 150 puta otporniji od nerđajućeg čelika.
3. Termička stabilnost: Kvarc visoke čistoće ima izuzetno nizak koeficijent termičke ekspanzije, što mu omogućava da izdrži brze promjene temperature bez loma.
4. Optička jasnoća: Ovaj materijal održava visoku propusnost u širokom spektru, sa propusnošću vidljive svjetlosti koja prelazi 93% i ultraljubičastom propusnošću koja dostiže iznad 80%.
5. Električna izolacija: Kvarc visoke čistoće nudi izuzetnu električnu otpornost, što ga čini odličnim izolatorom čak i na povišenim temperaturama.
Primjena u industriji poluprovodnika
Zbog ovih izvanrednih fizičkih i hemijskih svojstava, kvarc visoke čistoće se široko koristi u modernoj elektronici, telekomunikacijama i industriji poluprovodnika. Rastuća potražnja za silikonskim pločicama značajno je povećala potrebu za kvarcnim komponentama, posebno u proizvodnji čipova.
Ključne primjene kvarca u proizvodnji poluprovodnika:
1. Visokotemperaturni uređaji:
·Cevi za kvarcne peći:Neophodne za procese kao što su difuzija, oksidacija i žarenje, ove cijevi osiguravaju visokotemperaturnu stabilnost i efikasnost tokom proizvodnje poluvodiča.
·Kvarcni čamci:Koristeći se za transport i obradu silikonskih pločica, kvarcni čamci olakšavaju serijsku proizvodnju u procesima difuzije.
2. Uređaji za niske temperature:
·Kvarcni prstenovi:Sastavni deo procesa jetkanja, kvarcni prstenovi sprečavaju kontaminaciju i obezbeđuju preciznu proizvodnju tokom litografije i šaranja.
·Kvarcne korpe i rezervoari za čišćenje:Ove komponente su ključne za čišćenje silikonskih pločica. Moraju biti otporne na kiselinu i alkalije, a minimiziraju kontaktnu površinu kako bi poboljšali efikasnost čišćenja.
Zaključak
Iako se kvarcne komponente mogu pojaviti kao manji potrošni materijal u procesu proizvodnje poluvodiča, one igraju ključnu ulogu u osiguravanju kvaliteta i pouzdanosti poluvodičkih uređaja. Prema Techcet-u, materijali od kvarcnog stakla visoke čistoće čine oko 90% godišnje globalne proizvodnje u industriji elektronskih informacija.
U Semiceri smo posvećeni unapređenju industrije poluprovodnika obezbeđivanjem kvarcnih materijala visokih performansi. Kao što su ekseri neophodni za integritet strukture, tako je i kvarc za proizvodnju poluprovodnika.
2. Niskotemperaturni uređaji:
·Kvarcni prstenovi: Sastavni dio procesa jetkanja, kvarcni prstenovi sprječavaju kontaminaciju i osiguravaju preciznu proizvodnju tokom litografije i šaranja.
·Kvarcne košare i rezervoari za čišćenje: Ove komponente su ključne za čišćenje silikonskih pločica. Moraju biti otporne na kiselinu i alkalije, a minimiziraju kontaktnu površinu kako bi poboljšali efikasnost čišćenja.
Zaključak
Iako se kvarcne komponente mogu pojaviti kao manji potrošni materijal u procesu proizvodnje poluvodiča, one igraju ključnu ulogu u osiguravanju kvaliteta i pouzdanosti poluvodičkih uređaja. Prema Techcet-u, materijali od kvarcnog stakla visoke čistoće čine oko 90% godišnje globalne proizvodnje u industriji elektronskih informacija.
U Semiceri smo posvećeni unapređenju industrije poluprovodnika obezbeđivanjem kvarcnih materijala visokih performansi. Kao što su ekseri neophodni za integritet strukture, tako je i kvarc za proizvodnju poluprovodnika.
