फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल

अर्धरेक्स फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल्स मूल्यवान उपभोग्य सामग्रियों का उपयोग अर्धचालक विनिर्माण में किया जाता है, जिसमें चरम तापमान वातावरण में महत्वपूर्ण शुद्धता, थर्मल स्थिरता और यांत्रिक शक्ति होती है। ये क्रूसिबल उच्च शुद्धता सिलिका रेत से निर्मित होते हैं जो उच्चतम उपलब्ध घनत्व को प्राप्त करने के लिए एक उच्च नियंत्रित पिघलने तकनीक का उपयोग करके एक साथ जुड़े होते हैं, इसकी संरचना में सीमित समावेश या बुलबुले के साथ ज्यादातर सजातीय सामग्री के साथ जो क्रिस्टल पुल-बैक और वेफर प्रोडक्शंस के लिए बहुत ही प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य है। इन क्रूसिबल में संदूषण के अल्ट्रा-लो लेवल होते हैं, जो उन्हें उन प्रक्रियाओं के लिए आदर्श बनाते हैं जहां सामग्री शुद्धता सीधे डिवाइस की उपज और प्रदर्शन को प्रभावित करती है।

फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल का उपयोग सेमीकंडक्टर उत्पादन में सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन ग्रोथ के Czochralski (CZ) विधि के लिए किया जाता है। फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल्स में उच्च थर्मल प्रतिरोध होता है, जिससे उन्हें पॉलीसिलिकॉन को पिघलाने के लिए तापमान का सामना करना पड़ता है जो अक्सर 1400 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है।  इसके अतिरिक्त फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल्स रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं और पॉलीसिलिकॉन के साथ इस तरह से प्रतिक्रिया नहीं करेंगे जो सिलिकॉन की शुद्धता को प्रभावित करेगा।  फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल संरचनात्मक अखंडता के नुकसान के बिना बहुत पर्याप्त थर्मल साइकिलिंग से गुजर सकता है और यह एक क्रिस्टल संरचना में बीज के विकास के लिए एक स्थिर स्थिति प्रदान कर सकता है, इस प्रकार अर्धचालक वेफर्स में आवश्यक एकरूपता प्राप्त कर सकता है।

The फ्यूज्ड क्वार्ट्जऑप्टिकल गुण और यांत्रिक विशेषताओं से अर्धचालक सेटिंग में अद्वितीय लाभ मिलते हैं। थर्मल विस्तार का कम गुणांक थर्मल शॉक और आयामी असंगतता को कम करेगा, जबकि कम थर्मल चालन क्रिस्टल के सापेक्ष क्रिस्टल विकास भट्ठी में तापमान ग्रेडिएंट को संरक्षित करने में सहायता करेगा। क्रूसिबल की आंतरिक सतह को सुचारू रूप से अतीत के थर्मल में कण पीढ़ी को कम किया जाएगा और समान पिघल व्यवहार को बढ़ावा देगा जो आगे बढ़े हुए क्रिस्टल की शुद्धता की रक्षा करेगा।

प्रत्येक फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल कन्फर्म को सुनिश्चित करने के लिए नियोजित विनिर्माण प्रक्रियाएं कड़े आयामी सहिष्णुता और सतह गुणों के साथ शामिल हैं। कच्चे माल के चयन को धातु संदूषकों को खत्म करने के लिए जांच की जाती है, पिघलने एक विशेष वातावरण में होता है जो वायुमंडलीय गैस और/या कण संदूषण को नकारता है। सेमीकंडक्टर एप्लिकेशन के आधार पर, कई व्यास और दीवार की मोटाई में क्रूसिबल बनाए जा सकते हैं, छोटे अनुसंधान क्रूसिबल से, बड़े व्यास के क्रूसिबल तक जो 300 मिमी वेफर्स का उत्पादन करने में सक्षम हैं।

जबकि एक फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल के अनूठे गुण पहले से ही स्थायित्व और प्रदर्शन में सुधार करते हैं, अतिरिक्त विशेष सतह उपचार या कोटिंग्स को जरूरत पड़ने पर नियोजित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कुछ प्रक्रियाओं में क्रूसिबल के जीवन काल में सुधार करने के लिए या पिघले हुए सिलिकॉन में ऑक्सीजन की मात्रा को कम करने के लिए आंतरिक सिलिकॉन लेयर डिपॉजिट शामिल होंगे। ये सुधार अर्धचालक उत्पादन की दक्षता में मदद करते हैं यदि प्रक्रिया एक क्वार्ट्ज क्रूसिबल का उपयोग करती है, क्योंकि यह प्रतिस्थापन की आवृत्ति को कम करता है और क्रिस्टल की अधिक पैदावार में परिणाम देता है।

सेमीकंडक्टर उद्योग में नई प्रक्रियाओं के अनुसंधान और विकास में फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल्स की भी भूमिका है। इसकी अनुकूलन क्षमता इंजीनियरों को वैकल्पिक क्रिस्टल बढ़ती तकनीकों, सामग्री डोपिंग प्रौद्योगिकियों, या सिलिकॉन के बाहर नई अर्धचालक सामग्री, जैसे गैलियम आर्सेनाइड या सिलिकॉन कार्बाइड की तरह पता लगाने की क्षमता प्रदान करती है। फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल की चरम रासायनिक और थर्मल स्थितियों का सामना करने की क्षमता इंजीनियरों को बड़े पैमाने पर उत्पादन और प्रयोगात्मक निर्माण दोनों में अंतिम आश्वासन देती है।

अर्धविराम फ्यूज्डक्वार्ट्जक्रूसिबल आज के सेमीकंडक्टर विनिर्माण में महत्वपूर्ण उपकरण बन गए हैं, जिसमें उच्च शुद्धता, बेहतर थर्मल गुण और सख्त उद्योग मानकों के संबंध में अविश्वसनीय संरचनात्मक स्थिरता है। इस प्रकार, दोष मुक्त उत्पन्न करने की उनकी क्षमता, और उच्च-प्रदर्शन अर्धचालक वेफर्स सीधे दुनिया भर में इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की विश्वसनीयता और प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं।