सेमीकंडक्टर क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब कैसे निर्मित होते हैं？

सेमीकंडक्टरक्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबमुख्य अर्धचालक निर्माण प्रक्रियाओं, जैसे प्रसार, ऑक्सीकरण और एनीलिंग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले आवश्यक घटक हैं। इसे भौतिक और रासायनिक गुणों को स्थिर रूप से बनाए रखने की आवश्यकता होती है, तब भी जब इसे लंबे समय तक उच्च तापमान, तीव्र दबाव और ऑपरेटिंग वातावरण के गंभीर क्षरण के संपर्क में रहने की आवश्यकता होती है। सेमीकंडक्टर निर्माण प्रक्रिया में, क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब की गुणवत्ता सीधे सेमीकंडक्टर उपकरणों के प्रदर्शन और उपज को प्रभावित करती है। इस कारण से, क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबों की निर्माण प्रक्रिया महत्वपूर्ण है।

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबों की मुख्य विनिर्माण प्रक्रियाएं

1. कच्चे माल का चयन

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब मुख्य रूप से उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन डाइऑक्साइड से बने होते हैं, जो प्राकृतिक और सिंथेटिक दोनों रूपों में उपलब्ध है। क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबों के उत्कृष्ट ऑप्टिकल, थर्मल और रासायनिक प्रदर्शन प्रदान करने के लिए उच्च शुद्धता वाले कच्चे माल आवश्यक हैं। विशेष रूप से अर्धचालक जैसे उच्च परिशुद्धता वाले क्षेत्रों में, कच्चे माल में अशुद्धियों, विशेष रूप से धातु आयन अशुद्धियों (जैसे लोहा, एल्यूमीनियम, सोडियम, आदि) की सामग्री की आवश्यकताएं बेहद कठोर हैं और इन्हें पीपीएम स्तर पर नियंत्रित किया जाना चाहिए।

2. पिघलना और ढलना

चयनितक्वार्ट्जएक समान फ्यूज्ड क्वार्ट्ज तरल बनाने के लिए पाउडर या गांठों को 2000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान भट्टी में पिघलाया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान ऑक्सीकरण और संदूषण-प्रेरित दोषों को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए सटीक तापमान नियंत्रण और एक विशिष्ट वायुमंडलीय वातावरण (जैसे वैक्यूम या अक्रिय गैस) महत्वपूर्ण हैं। फिर फ़्यूज्ड क्वार्ट्ज़ तरल को विशेष ड्राइंग उपकरण या ट्यूब ड्राइंग मशीनों जैसे मोल्डों का उपयोग करके लगातार ट्यूबों में बनाया जाता है।

3. कटिंग और एंड-फेस फिनिशिंग

आकार की क्वार्ट्ज ट्यूबों को आमतौर पर डायमंड कटर या लेजर कटर जैसे काटने वाले उपकरणों के माध्यम से आवश्यक लंबाई में काटा जाता है। ट्यूब के कटे हुए सिरे खुरदरे होते हैं, इसलिए सतह की चिकनाई और समतलता सुनिश्चित करने के लिए बारीक पीसने की आवश्यकता होती है। कटिंग-प्रेरित गड़गड़ाहट और माइक्रोक्रैक को हटाने के लिए आमतौर पर मैकेनिकल पॉलिशिंग या रासायनिक पॉलिशिंग प्रक्रियाओं को अपनाया जाता है, जो ट्यूब के सिरों को उच्च-परिशुद्धता समतलता मानकों को पूरा करने और सेमीकंडक्टर प्रक्रियाओं की वैक्यूम-सीलिंग आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम कर सकता है।

4. वेल्डिंग असेंबली

कटे हुए क्वार्ट्ज ट्यूबों को ग्राहक के अनुकूलित चित्रों से मेल खाने के लिए असेंबली के लिए भट्ठी कोर ट्यूबों, फ्लैंज और निकास पाइप के साथ उच्च तापमान पर वेल्ड करने की आवश्यकता होती है। वेल्डिंग असेंबली के बाद, उच्च तापमान पॉलिशिंग के माध्यम से क्वार्ट्ज ट्यूब की सफेद ऑक्साइड परत को हटाने की आवश्यकता होती है। उच्च तापमान पर क्वार्ट्ज ट्यूब के संलयन के बाद शीतलन प्रक्रिया के दौरान यह परत उत्पन्न होती है। अपने आप में हानिरहित होते हुए भी, यह क्वार्ट्ज उत्पाद के प्रकाश संप्रेषण, समतलता और चिकनाई को प्रभावित करता है। उच्च तापमान पॉलिशिंग से ऑक्साइड परत को प्रभावी ढंग से हटाया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप पारदर्शी और साफ ट्यूब प्राप्त होती हैं।

5. एनीलिंग उपचार

आकार देने, काटने, वेल्डिंग असेंबली और पॉलिशिंग प्रक्रियाओं के बाद क्वार्ट्ज ट्यूबों में आंतरिक तनाव उत्पन्न होता है, जो उनकी यांत्रिक शक्ति और थर्मल स्थिरता को प्रभावित कर सकता है। इस प्रकार, सभी उच्च तापमान-निर्मित क्वार्ट्ज भागों को ऐसे आंतरिक तनाव को खत्म करने के लिए गर्मी उपचार और एनीलिंग से गुजरना पड़ता है।

6. गुणवत्ता निरीक्षण

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबों की पूरी विनिर्माण प्रक्रिया में, यह सुनिश्चित करने के लिए सख्त बहु-पहलू परीक्षण की आवश्यकता होती है कि तैयार उत्पाद मानकों को पूरा करता है। निरीक्षण में आंतरिक तनाव (स्पष्ट तनाव रेखाओं के लिए ध्रुवीकृत प्रकाश द्वारा जांचा गया), आयामी सटीकता (जैसे बाहरी व्यास, दीवार की मोटाई और लंबाई के लिए सहनशीलता नियंत्रण), सतह की गुणवत्ता (खुरदरापन, दोषों की उपस्थिति, आदि), यांत्रिक गुण (ताकत, कठोरता, आदि), और सफाई (अशुद्धियों और बुलबुले की मुक्त आंतरिक दीवार) शामिल हैं।