Halfgeleiderkwarts: een essentieel onderdeel van de moderne elektronica
Inleiding tot kwartsmaterialen
Kwarts (SiO₂) lijkt op het eerste gezicht misschien op glas, maar onderscheidt zich door zijn unieke eigenschappen. In tegenstelling tot standaardglas, dat uit meerdere componenten bestaat (zoals kwartszand, borax, bariumcarbonaat, kalksteen, veldspaat en soda), bestaat kwarts uitsluitend uit SiO₂. Dit geeft het een eenvoudige netwerkstructuur gevormd door tetraëdrische eenheden siliciumdioxide.
De betekenis van hoogzuiver kwarts
Hoogzuiver kwarts, vaak het "kroonjuweel" van glasmaterialen genoemd, biedt uitzonderlijke eigenschappen vanwege de minimale metaalverontreinigingen. Dit opmerkelijke materiaal is essentieel in verschillende halfgeleiderprocessen en biedt voordelen zoals:
1. Weerstand tegen hoge temperaturen: Met een verwekingspunt van ongeveer 1730°C is kwarts bestand tegen langdurig gebruik bij 1150°C en kan het korte uitbarstingen tot 1450°C aan.
2. Weerstand tegen chemische corrosie: Hoogzuiver kwarts vertoont minimale reactiviteit met de meeste zuren (behalve fluorwaterstofzuur) en vertoont superieure stabiliteit tegen chemische aantasting, omdat het 30 keer zuurbestendiger is dan keramiek en 150 keer beter bestand dan roestvrij staal.
3. Thermische stabiliteit: Hoogzuiver kwarts heeft een extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt, waardoor het snelle temperatuurveranderingen kan doorstaan zonder te breken.
4. Optische helderheid: dit materiaal behoudt een hoge transmissie over een breed spectrum, met een transmissie van zichtbaar licht van meer dan 93% en een transmissie van ultraviolet licht van meer dan 80%.
5. Elektrische isolatie: Hoogzuiver kwarts biedt een uitzonderlijke elektrische weerstand, waardoor het zelfs bij hoge temperaturen een uitstekende isolator is.
Toepassingen in de halfgeleiderindustrie
Vanwege deze uitstekende fysische en chemische eigenschappen wordt kwarts met hoge zuiverheid op grote schaal gebruikt in de moderne elektronica, telecommunicatie en de halfgeleiderindustrie. De groeiende vraag naar siliciumwafels heeft de behoefte aan kwartscomponenten aanzienlijk vergroot, vooral bij de productie van chips.
Belangrijkste toepassingen van kwarts bij de productie van halfgeleiders:
1. Apparaten voor hoge temperaturen:
· Kwartsovenbuizen:Deze buizen zijn essentieel voor processen zoals diffusie, oxidatie en gloeien en zorgen voor stabiliteit en efficiëntie bij hoge temperaturen tijdens de fabricage van halfgeleiders.
· Kwartsboten:Kwartsboten worden gebruikt voor het transporteren en verwerken van siliciumwafels en vergemakkelijken batchproductie in diffusieprocessen.
2. Apparaten voor lage temperaturen:
· Kwartsringen:Kwartsringen zijn een integraal onderdeel van het etsproces en voorkomen vervuiling en zorgen voor een nauwkeurige productie tijdens lithografie en patroonvorming.
·Quartz-reinigingsmanden en -tanks:Deze componenten zijn cruciaal voor het reinigen van siliciumwafels. Ze moeten bestand zijn tegen zuren en logen en tegelijkertijd het contactoppervlak minimaliseren om de reinigingsefficiëntie te verbeteren.
Conclusie
Hoewel kwartscomponenten in het productieproces van halfgeleiders misschien slechts kleine verbruiksartikelen zijn, spelen ze een cruciale rol bij het waarborgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van halfgeleiderapparaten. Volgens Techcet zijn hoogzuivere kwartsglasmaterialen verantwoordelijk voor ongeveer 90% van de jaarlijkse mondiale productie in de elektronische informatie-industrie.
Bij Semicera streven we ernaar de halfgeleiderindustrie vooruit te helpen door hoogwaardige kwartsmaterialen te leveren. Net zoals spijkers essentieel zijn voor de structurele integriteit, is kwarts dat ook voor de productie van halfgeleiders.
2. Apparaten voor lage temperaturen:
·Kwarts ringen: kwartsringen zijn een integraal onderdeel van het etsproces en voorkomen vervuiling en zorgen voor een nauwkeurige productie tijdens lithografie en patroonvorming.
·Kwartsreinigingsmanden en -tanks: Deze componenten zijn cruciaal voor het reinigen van siliciumwafels. Ze moeten bestand zijn tegen zuren en logen en tegelijkertijd het contactoppervlak minimaliseren om de reinigingsefficiëntie te verbeteren.
Conclusie
Hoewel kwartscomponenten in het productieproces van halfgeleiders misschien slechts kleine verbruiksartikelen zijn, spelen ze een cruciale rol bij het waarborgen van de kwaliteit en betrouwbaarheid van halfgeleiderapparaten. Volgens Techcet zijn hoogzuivere kwartsglasmaterialen verantwoordelijk voor ongeveer 90% van de jaarlijkse mondiale productie in de elektronische informatie-industrie.
Bij Semicera streven we ernaar de halfgeleiderindustrie vooruit te helpen door hoogwaardige kwartsmaterialen te leveren. Net zoals spijkers essentieel zijn voor de structurele integriteit, is kwarts dat ook voor de productie van halfgeleiders.
