تم تصميم قاعدة الكوارتز المنصهرة خصيصًا للاستخدام في ترسيب الطبقة الذرية (ALD)، وترسيب البخار الكيميائي منخفض الضغط (LPCVD)، وعمليات الانتشار، مما يضمن ترسيبًا موحدًا للأغشية الرقيقة على أسطح الرقاقات.**
في تصنيع أشباه الموصلات، تعمل قاعدة الكوارتز المنصهرة بمثابة هيكل دعم لقارب الكوارتز الذي يحمل الرقاقات. من خلال الحفاظ على درجة حرارة ثابتة، فإنه يساعد على تحقيق ترسيب موحد للأغشية الرقيقة، وهو عامل حاسم لأداء وموثوقية أجهزة أشباه الموصلات. تضمن القاعدة التوزيع المتساوي للحرارة والضوء داخل غرفة العملية، مما يعزز الجودة الشاملة لعملية الترسيب.
مزايا مادة الكوارتز المنصهرة
1. مقاومة درجات الحرارة العالية
تتميز قاعدة الكوارتز المنصهرة بنقطة تليين تبلغ حوالي 1730 درجة مئوية، مما يسمح لها بتحمل الاستخدام لفترات طويلة في درجات حرارة تتراوح من 1100 درجة مئوية إلى 1250 درجة مئوية. علاوة على ذلك، يمكنها تحمل التعرض قصير المدى لدرجات حرارة تصل إلى 1450 درجة مئوية.
2. المقاومة للتآكل
قاعدة الكوارتز المنصهرة خاملة كيميائيًا لمعظم الأحماض، باستثناء حمض الهيدروفلوريك. مقاومته للأحماض تفوق مقاومة السيراميك 30 مرة والفولاذ المقاوم للصدأ 150 مرة. في درجات الحرارة المرتفعة، لا يمكن لأي مادة أخرى أن تضاهي الاستقرار الكيميائي للكوارتز المنصهر، مما يجعله خيارًا مثاليًا للبيئات الكيميائية القاسية.
3. الاستقرار الحراري
إحدى الميزات البارزة لقاعدة الكوارتز المنصهرة هي الحد الأدنى من معامل التمدد الحراري. تسمح هذه الخاصية لها بتحمل التغيرات الشديدة في درجات الحرارة دون أن تتشقق. على سبيل المثال، يمكن تسخينه بسرعة إلى 1100 درجة مئوية ثم غمره في الماء في درجة حرارة الغرفة دون التعرض للضرر - وهي خاصية أساسية لعمليات التصنيع عالية الضغط.
عملية التصنيع
يتم التحكم بدقة في عملية تصنيع قاعدة الكوارتز المنصهرة لضمان أعلى معايير الجودة. يتم إنتاج الركائز من خلال عمليات التشكيل الحراري واللحام التي تتم في بيئات غرف الأبحاث من فئة 10000 أو أعلى. التنظيف اللاحق بالماء عالي النقاء (18 MΩ)ويضمن كذلك نقاء وأداء المنتج. تخضع كل قاعدة كوارتز منصهرة لفحص صارم وتنظيف وتغليف في غرفة نظيفة من فئة 1000 أو أعلى لتلبية المتطلبات الصارمة لتصنيع أشباه الموصلات.
مادة كوارتز غير شفافة عالية النقاء
لحجب الحرارة والضوء بشكل فعال، تستخدم قاعدة الكوارتز المنصهرة مادة كوارتز غير شفافة عالية النقاء. تعمل الخصائص الفريدة لهذه المادة على تعزيز قدرة القاعدة على الحفاظ على درجة حرارة ثابتة وموحدة داخل غرفة المعالجة، وبالتالي ضمان الجودة المتسقة لترسيب الأغشية الرقيقة على الرقاقات.
مجموعة واسعة من التطبيقات
الخصائص الاستثنائية لقاعدة الكوارتز المنصهرة تجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات داخل صناعة أشباه الموصلات. وفي عمليات ALD، فإنه يدعم التحكم الدقيق في نمو الأغشية الرقيقة على المستوى الذري، وهو أمر ضروري لإنتاج أجهزة أشباه الموصلات المتقدمة. أثناء عمليات LPCVD، يساهم الاستقرار الحراري للقاعدة وقدرات حجب الضوء في ترسيب الفيلم بشكل موحد، مما يحسن أداء الجهاز وإنتاجيته.
في عمليات الانتشار، تضمن مقاومة درجات الحرارة العالية والخمول الكيميائي لقاعدة الكوارتز المنصهرة تعاطي المنشطات بشكل موثوق ومتسق لمواد أشباه الموصلات. تعتبر هذه العمليات حاسمة لتحديد الخواص الكهربائية لأجهزة أشباه الموصلات، كما أن استخدام مواد عالية الجودة مثل الكوارتز المنصهر أمر ضروري لتحقيق النتائج المثلى.