सेमीकंडक्टर में क्वार्टज़ का उपयोग किस लिए किया जाता है?

अर्धचालक विनिर्माण क्षेत्र में, सिलिकॉन क्रिस्टल के विकास से लेकर ऑक्सीकरण प्रसार तक, नक़्क़ाशी से लेकर सफाई तक के चरण, क्वार्ट्ज संरचनात्मक घटक पूरी प्रक्रिया में शामिल होते हैं। उन्नत प्रक्रियाओं के विकास के साथ, धातु की अशुद्धियों और कणों द्वारा संदूषण के प्रति सहनशीलता हर कदम पर कम होती जा रही है।

The संश्लेषण क्वार्ट्जइसमें उच्च शुद्धता, गैर-बुलबुला, कोई समावेशन कण, उच्च यूवी संप्रेषण आदि जैसे आंकड़े हैं। यह उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं में पारंपरिक प्राकृतिक क्वार्ट्ज सामग्रियों को धीरे-धीरे प्रतिस्थापित करता है, जो उपज में काफी सुधार कर सकता है और जीवनकाल बढ़ा सकता है।

01 नक़्क़ाशी की अंगूठी

प्लाज्मा (अत्यधिक प्रतिक्रियाशील फ्लोरीन और क्लोरीन-आधारित गैसों से युक्त) की बमबारी के तहत, सामग्रियों को अत्यधिक उच्च रासायनिक जड़ता और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। इसके साथ ही, नक़्क़ाशी से कण संदूषण को रोकने के लिए क्वार्ट्ज सामग्रियों में अत्यधिक उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है। नक़्क़ाशी के छल्ले उपभोज्य घटक हैं; वर्तमान में, अधिकांश उपकरण प्राकृतिक क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं। हालाँकि, कुछ उन्नत प्रक्रियाओं (2nm, 5nm, और 28nm से नीचे की अन्य प्रक्रियाओं) ने कणों और धातु आयनों पर सख्त नियंत्रण के कारण उन्हें सिंथेटिक क्वार्ट्ज नक़्क़ाशी के छल्ले से बदल दिया है।

02 क्वार्टज़ डोम

नक़्क़ाशी और पतली-फिल्म जमाव (जैसे सीवीडी) उपकरण में प्रतिक्रिया कक्ष के शीर्ष पर एक पारदर्शी गुंबद के आकार की अवलोकन खिड़की स्थापित की गई है। प्रक्रिया कक्ष को दूषित होने से अशुद्धियों को रोकने के लिए न केवल अत्यधिक उच्च शुद्धता की आवश्यकता होती है, बल्कि प्रक्रिया की वास्तविक समय की निगरानी के लिए पहचान प्रणाली से प्रकाश संकेतों को पारित करने की अनुमति देने के लिए कुछ ऑप्टिकल गुणों की भी आवश्यकता होती है। सिंथेटिक क्वार्ट्ज, अपने अत्यधिक उच्च संप्रेषण और उच्च शुद्धता के साथ, डोम (डिफ्यूजन ऑक्सीकरण) में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

03 फर्नेस ट्यूब

उच्च तापमान ऑक्सीकरण/प्रसार भट्टियों में, यह वेफर को पकड़ने और प्रक्रिया प्रतिक्रिया को पूरा करने वाले कोर ट्यूबलर कंटेनर के रूप में कार्य करता है। अत्यधिक उच्च ताप प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, जो नरम या विरूपण के बिना 1200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर दीर्घकालिक संचालन को सक्षम बनाता है। प्राकृतिक क्वार्ट्ज, अपनी उच्च अल सामग्री और कम हाइड्रॉक्सिल सामग्री के कारण, उच्च ताप प्रतिरोध प्राप्त करता है और भट्टी ट्यूबों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालाँकि, जैसे-जैसे उन्नत प्रक्रियाएँ कक्ष में धातु की अशुद्धता आयनों पर तेजी से कड़े नियंत्रण लगाती हैं, अत्यधिक गर्मी प्रतिरोधी सिंथेटिक क्वार्ट्ज सामग्री धीरे-धीरे प्राकृतिक क्वार्ट्ज भट्ठी ट्यूबों की जगह ले रही हैं।

04 सफाई टैंक

वेफर्स की गीली सफाई के लिए उच्च शुद्धता, अत्यधिक संक्षारक सफाई समाधान (जैसे SC1, SC2, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, आदि) रखने के लिए उपयोग किया जाता है। क्वार्ट्ज सामग्री में एसिड और क्षार संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध होता है: वे लगभग सभी मजबूत एसिड (हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और गर्म फॉस्फोरिक एसिड को छोड़कर) के क्षरण का विरोध कर सकते हैं, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि टैंक लंबे समय तक उपयोग के लिए जंग रहित बना रहे। हालाँकि, लंबे समय तक उपयोग के साथ, क्वार्ट्ज टैंक में धातु आयन धीरे-धीरे निकलते हैं, जिससे आसानी से संदूषण होता है। पीपीबी-ग्रेड सिंथेटिक क्वार्ट्ज धातु की अशुद्धता आयन संदूषण को प्रभावी ढंग से कम करता है, और इसकी बुलबुला-मुक्त प्रकृति इसे चिकनी, घनी सतहों के प्रसंस्करण के लिए अधिक उपयुक्त बनाती है, जिससे दूषित आसंजन कम होता है।

05. यूवी क्योरिंग विंडो

यूवी इलाज उपकरण पर स्थापित, यह यूवी प्रकाश संचारित करने के लिए एक खिड़की के रूप में कार्य करता है। सभी ऑप्टिकल सामग्रियों में, सिंथेटिक क्वार्ट्ज में गहरे पराबैंगनी (डीयूवी) से पराबैंगनी (यूवी) बैंड (185 एनएम तक) में उच्चतम संचरण क्षमता होती है। इसकी उच्च शक्ति और विकिरण प्रतिरोध यह भी सुनिश्चित करता है कि लंबे समय तक यूवी विकिरण के तहत इसका प्रदर्शन ख़राब या ख़राब न हो।

06. उन्नत पैकेजिंग कैरियर

उन्नत पैकेजिंग प्रक्रियाओं (जैसे फैन-आउट, 2.5डी/3डी आईसी) में, सिंथेटिक क्वार्ट्ज वाहक वेफर्स का उपयोग अस्थायी रूप से समर्थन, फिक्सिंग, परिवहन और अल्ट्रा-थिन वेफर्स के प्रसंस्करण या वेफर्स के पुनर्निर्माण के लिए वाहक प्लेटों के रूप में किया जा सकता है। सिंथेटिक क्वार्ट्ज सामग्री को उत्कृष्ट सपाटता और कठोरता प्राप्त करने के लिए संसाधित किया जा सकता है, जो अल्ट्रा-थिन चिप्स के लिए ठोस समर्थन प्रदान करता है और प्रक्रिया सटीकता सुनिश्चित करता है।

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