Thạch anh bán dẫn: Thành phần quan trọng trong điện tử hiện đại
Giới thiệu về vật liệu thạch anh
Thạch anh (SiO₂) thoạt nhìn có thể giống thủy tinh, nhưng đặc tính độc đáo của nó khiến nó trở nên khác biệt. Không giống như thủy tinh tiêu chuẩn, bao gồm nhiều thành phần (như cát thạch anh, borax, bari cacbonat, đá vôi, fenspat và soda), thạch anh chỉ bao gồm SiO₂. Điều này mang lại cho nó một cấu trúc mạng đơn giản được hình thành bởi các đơn vị tứ diện của silicon dioxide.
Ý nghĩa của thạch anh có độ tinh khiết cao
Thạch anh có độ tinh khiết cao, thường được gọi là "viên ngọc quý" của vật liệu thủy tinh, mang lại những đặc tính đặc biệt do tạp chất kim loại tối thiểu. Vật liệu đáng chú ý này rất cần thiết trong các quy trình bán dẫn khác nhau, có những ưu điểm như:
1. Khả năng chịu nhiệt độ cao: Với điểm mềm khoảng 1730°C, thạch anh có thể chịu được việc sử dụng lâu dài ở nhiệt độ 1150°C và xử lý các đợt bùng phát ngắn lên tới 1450°C.
2. Chống ăn mòn hóa học: Thạch anh có độ tinh khiết cao thể hiện khả năng phản ứng tối thiểu với hầu hết các axit (trừ axit hydrofluoric) và thể hiện sự ổn định vượt trội trước sự tấn công hóa học, có khả năng chống axit cao hơn 30 lần so với gốm sứ và bền hơn 150 lần so với thép không gỉ.
3. Ổn định nhiệt: Thạch anh có độ tinh khiết cao có hệ số giãn nở nhiệt cực thấp, cho phép nó chịu được sự thay đổi nhiệt độ nhanh chóng mà không bị gãy.
4. Độ rõ quang học: Vật liệu này duy trì độ truyền qua cao trên phổ rộng, với độ truyền ánh sáng khả kiến vượt quá 93% và độ truyền tia cực tím đạt trên 80%.
5. Cách điện: Thạch anh có độ tinh khiết cao mang lại điện trở đặc biệt, khiến nó trở thành chất cách điện tuyệt vời ngay cả ở nhiệt độ cao.
Ứng dụng trong ngành bán dẫn
Do những đặc tính vật lý và hóa học vượt trội này, thạch anh có độ tinh khiết cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành điện tử, viễn thông và công nghiệp bán dẫn hiện đại. Nhu cầu ngày càng tăng về tấm silicon đã làm tăng đáng kể nhu cầu về các thành phần thạch anh, đặc biệt là trong sản xuất chip.
Các ứng dụng chính của thạch anh trong sản xuất chất bán dẫn:
1. Thiết bị nhiệt độ cao:
·Ống lò thạch anh:Cần thiết cho các quá trình như khuếch tán, oxy hóa và ủ, những ống này đảm bảo tính ổn định và hiệu quả ở nhiệt độ cao trong quá trình chế tạo chất bán dẫn.
·Thuyền thạch anh:Được sử dụng để vận chuyển và xử lý các tấm silicon, thuyền thạch anh tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất hàng loạt trong các quy trình khuếch tán.
2. Thiết bị nhiệt độ thấp:
·Nhẫn thạch anh:Tích hợp với quá trình khắc, vòng thạch anh ngăn ngừa ô nhiễm và đảm bảo sản xuất chính xác trong quá trình in thạch bản và tạo mẫu.
·Giỏ và thùng làm sạch thạch anh:Những thành phần này rất quan trọng để làm sạch tấm silicon. Chúng phải chống lại axit và kiềm đồng thời giảm thiểu diện tích tiếp xúc để nâng cao hiệu quả làm sạch.
Phần kết luận
Mặc dù các thành phần thạch anh có thể xuất hiện dưới dạng vật tư tiêu hao thứ yếu trong quy trình sản xuất chất bán dẫn nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của các thiết bị bán dẫn. Theo Techcet, vật liệu thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao chiếm khoảng 90% sản lượng toàn cầu hàng năm trong ngành thông tin điện tử.
Tại Semicera, chúng tôi nỗ lực thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn bằng cách cung cấp vật liệu thạch anh hiệu suất cao. Giống như đinh rất cần thiết cho sự toàn vẹn của cấu trúc, thạch anh cũng cần thiết cho sản xuất chất bán dẫn.
2. Thiết bị nhiệt độ thấp:
·Nhẫn thạch anh: Tích hợp với quá trình khắc, vòng thạch anh ngăn ngừa ô nhiễm và đảm bảo sản xuất chính xác trong quá trình in thạch bản và tạo mẫu.
·Giỏ và thùng làm sạch thạch anh: Những thành phần này rất quan trọng để làm sạch tấm silicon. Chúng phải chống lại axit và kiềm đồng thời giảm thiểu diện tích tiếp xúc để nâng cao hiệu quả làm sạch.
Phần kết luận
Mặc dù các thành phần thạch anh có thể xuất hiện dưới dạng vật tư tiêu hao thứ yếu trong quy trình sản xuất chất bán dẫn nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của các thiết bị bán dẫn. Theo Techcet, vật liệu thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao chiếm khoảng 90% sản lượng toàn cầu hàng năm trong ngành thông tin điện tử.
Tại Semicera, chúng tôi nỗ lực thúc đẩy ngành công nghiệp bán dẫn bằng cách cung cấp vật liệu thạch anh hiệu suất cao. Giống như đinh rất cần thiết cho sự toàn vẹn của cấu trúc, thạch anh cũng cần thiết cho sản xuất chất bán dẫn.
