الكوارتز عالي النقاء: مادة لا غنى عنها لصناعة أشباه الموصلات

يمتلك الكوارتز عالي النقاء خصائص فيزيائية وكيميائية رائعة. يساهم هيكلها البلوري المتأصل وشكلها واختلافاتها الشبكية في خصائص استثنائية مثل مقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة التآكل، ومعامل التمدد الحراري المنخفض، والعزل العالي، والتأثيرات الكهرضغطية، وتأثيرات الرنين، والخصائص البصرية الفريدة. وهذه الخصائص تجعلها مادة أساسية لا يمكن الاستغناء عنها لتطوير الصناعات الاستراتيجية والركائز.

يمتد تطبيق الكوارتز عالي النقاء إلى مجالات متنوعة بما في ذلك أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية والألياف الضوئية ومصادر الضوء الكهربائية. ومن بين هذه الصناعات، تمتلك صناعة أشباه الموصلات الحصة الأكبر، حيث تمثل 50% من استخدامها.

يقع تصنيع الرقائق في قلب صناعة أشباه الموصلات، وهو ما يمثل أعلى شريحة ذات قيمة مضافة داخل الصناعة. يتكون تصنيع الرقائق في المقام الأول من أربع مراحل: نمو البلورة المفردة، ومعالجة وتصنيع الرقاقات، وإنتاج الدوائر المتكاملة (IC)، والتعبئة والتغليف. المراحل الأكثر أهمية وتعقيدًا وتطلبًا، خاصة فيما يتعلق بمتطلبات المواد، هي تصنيع رقائق السيليكون ومعالجة الرقائق.

إن مواد الكوارتز عالية النقاء، مع ثباتها الحراري الاستثنائي، ومقاومتها للأحماض، والتمدد الحراري المنخفض، والنفاذية الطيفية الممتازة، تلبي بشكل مثالي المتطلبات الصارمة لصناعة أشباه الموصلات فيما يتعلق بالفلزات القلوية ومحتوى المعادن الثقيلة في المواد الحاملة. تتطلب عملية الإنتاج كمية كبيرة من مكونات الكوارتز عالية الجودة، بما في ذلك الرقائق والحلقات والألواح والفلنجات والقوارب المحفورة وأنابيب أفران الانتشار وخزانات التنظيف.

الكوارتز عالي النقاء يستخدم في مراحل مختلفة من تحضير أشباه الموصلات

التطبيق في تصنيع رقاقة السيليكون

التطبيق الأساسي لزجاج الكوارتز فيتصنيع رقائق السيليكونيكمن في إنتاجبوتقات الكوارتز، ضروري لعملية Czochralski (CZ) المستخدمة لتنمية سبائك السيليكون أحادية البلورة لتصنيع الرقاقات. بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا استخدام حاويات تنظيف الكوارتز.

سيميكوركس بوتقة الكوارتز المنصهرة

التطبيق في معالجة الرقاقات

أثناء معالجة الرقاقة، يتم إجراء علاجات مختلفة مثلالأكسدة، والنضوج، والطباعة الحجرية، والحفر، والانتشار، وترسيب البخار الكيميائي (CVD)، وزرع الأيونات، والتلميع يتم إجراؤها على رقائق السيليكون. يلعب زجاج الكوارتز عالي النقاء، بسبب نقائه ومقاومته لدرجات الحرارة العالية والتمدد الحراري المنخفض ومقاومته للتآكل، دورًا حاسمًا في هذه العمليات.

1)الانتشار والأكسدة: أنابيب نشر زجاج الكوارتزيتم استخدامها على نطاق واسع في هذه العمليات، جنبًا إلى جنب مع حواف الكوارتز المصاحبة. وتشمل المكونات الرئيسية الأخرىأنابيب فرن الكوارتز(للنقلقوارب الكوارتزداخل وخارج الفرن)، وقوارب الكوارتز (لحمل رقائق السيليكون)، ورفوف قوارب الكوارتز. ومن بين هؤلاء،أنابيب نشر زجاج الكوارتزتعتبر ذات أهمية قصوى، مع نقائها، ومقاومتها للتشوه في درجات الحرارة العالية، وهندستها الدقيقة التي تؤثر بشكل مباشر على جودة IC والتكلفة وكفاءة الإنتاج.

قوارب الكوارتزوتعمل الرفوف كحاملات لا غنى عنها لرقائق السيليكون أثناء عمليات الانتشار والأكسدة والأمراض القلبية الوعائية والتليين. تأتي هذه المكونات بمواصفات وأحجام مختلفة، وعادةً ما تكون متاحة في التكوينات الأفقية والرأسية. يتطلب الاتصال المباشر برقائق السيليكون عند درجات حرارة عالية استخدام زجاج الكوارتز عالي النقاء مع ثبات حراري ممتاز ودقة الأبعاد لهذه المكونات.

مكونات الكوارتز Semicorex لفرن الانتشار

2)النقش والتنظيف:تتطلب عملية النقش مواد ومكونات من زجاج الكوارتز مقاومة للتآكل، مما يؤدي إلى طلب كبير على حلقات الكوارتز، وغرف تفاعل زجاج الكوارتز، ودعامات الرقاقة. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم مرحلتا التنظيف الحمضي والتنظيف بالموجات فوق الصوتية سلال زجاج الكوارتز وخزانات التنظيف، على التوالي، مع الاستفادة من الاستقرار الكيميائي الاستثنائي للمادة. تُستخدم أيضًا أوعية أجراس الكوارتز أثناء النمو الفوقي للسيليكون.

3)الطباعة الضوئية:يعمل زجاج الكوارتز عالي النقاء بمثابة المادة الأساسية الأساسية للأقنعة الضوئية، وهي مكونات أساسية في عملية الطباعة الحجرية الضوئية. تشكل تكلفة شراء هذه الركائز نسبة كبيرة تبلغ 90% من إجمالي تكلفة المواد الخام للأقنعة الضوئية، كما تشير البيانات الواردة في نشرة Qingyi Photomask. باعتبارها أدوات عالية الدقة لنقل أنماط الدوائر أثناء تصنيع شاشات LCD وأشباه الموصلات والأجهزة الإلكترونية الأخرى، تؤثر الأقنعة الضوئية بشكل مباشر على دقة وجودة المنتج النهائي. وهذا يستلزم استخدام سبائك زجاج الكوارتز الاصطناعية فائقة النقاء كمادة أساسية لركائز القناع الضوئي.

وفي الختام، فإن المزيج الفريد من الخصائص التي أظهرها الكوارتز عالي النقاء قد عزز مكانته كمادة لا غنى عنها في صناعة أشباه الموصلات. مع تقدم التكنولوجيا وزيادة الطلب على التصغير والأداء، من المتوقع أن ينمو الاعتماد على مواد الكوارتز عالية الجودة، مما يعزز دورها الحاسم في تشكيل مستقبل الإلكترونيات.**

شركة Semicorex، باعتبارها شركة مصنعة وموردة ذات خبرة، توفر مواد الكوارتز عالية النقاء لصناعة أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية. إذا كانت لديك أي استفسارات أو كنت بحاجة إلى تفاصيل إضافية، فلا تتردد في الاتصال بنا.

هاتف الاتصال رقم +86-13567891907

البريد الإلكتروني: sales@semicorex.com