Mukautettu korkean puhtauden hiottu läpinäkyvä kvartsilasilevy puolijohdealaan

Kvartsilasilevyn määritelmä:

Kvartsilevyt ovat erityisiä teollisuusmateriaaleja, jotka on valmistettu korkeapuhdasta piidioksidia (puhtaus ≥ 99,99 %). Ne valmistetaan sulattamalla, leikkaamalla ja hionnalla. Niillä on kovuus Mohsin asteikolla 7, ne kestävät korkeita lämpötiloja (pitkäaikainen käyttölämpötila jopa 1100 ℃), niillä on alhainen lämpölaajeneminen, korkea lämpövakaus ja erinomaiset sähköeristysominaisuudet. Normaalitilassa ne ovat värittömiä ja läpinäkyviä, ja niiden näkyvän valon läpäisevyys on yli 85 %.

Kvartsilasilevyn edut:

Kvartsilevyt ovat erityisiä teollisuusteknisiä lasimateriaaleja, jotka on valmistettu piidioksidista. Ne ovat erittäin hyvä perusmateriaali. Kvartsillevyillä on useita erinomaisia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia, kuten:

• Korkean lämpötilan kestävyys. Kvartsilasin pehmeneväpiste on noin 1730 ℃ja sitä voidaan käyttää pitkään 1100 ℃astetta. Lyhytaikainen maksimikäyttölämpötila voi saavuttaa 1450 ℃.
• Kemiallinen kestävyys. Paitsi vetyfluoridihappo, kvartsilasi tuskin reagoi muiden happojen kanssa. Sen hapenkestävyys on 30 kertaa suurempi kuin keramiikalla ja 150 kertaa suurempi kuin ruostumattomalla teräksellä. Erityisesti korkeissa lämpötiloissa kemiallinen stabiilius on parempi kuin millään muulla insinöörimateriaalilla.
• Hyvä lämpötilavakaus. Sillä on erittäin pieni lämpölaajenemiskerroin, ja se kestää jyrkkiä lämpötilamuutoksia. Jos kvartsilasi lämmitetään noin 1100 ℃ asteeseen ja sitten upotetaan kylmään veteen, se ei halkeile.
• Hyvä valonläpäisevyys. Kvartsilevyt omaavat erinomaisen valonläpäisevyyden koko valokaistalla, ja niiden läpäisevyys näkyvälle valolle on yli 93 %. Erityisesti ultraviolettivalon alueella läpäisevyys voi saavuttaa yli 80 %.

Kvartsilasin ominaisuudet:

• Erinomainen puhdasuus ja kemiallinen inerttisyys: Korkean puhtauden kvartsilevyt ovat käytännössä reagoimattomia. Ne eivät reagoi suurimman osan kemikaalien kanssa, mukaan lukien puolijohteiden syövytyksessä käytettävät voimakkaat hapot ja plasmat. Tämä takaa, etteivät levyt saasta herkkiä prosesseja tai materiaaleja.
• Korkea lämpötilavakaus ja alhainen lämpölaajeneminen: Kvartsilla on yksi kaupallisesti käytettävistä materiaaleista alhaisimmista lämpölaajenemiskertoimista. Tämä tarkoittaa, että se kokee vähäisiä muutoksia mitoissaan ääritilanteessa, jossa esiintyy voimakkaita lämpötilan vaihteluita – tilanne, joka on yleinen esimerkiksi puolijohdetuotannossa käytettävissä prosesseissa, kuten termisessä hapetuksessa ja kemiallisessa vuorahöyrystyksessä. Tämä vakaus estää vääntymisen, epätarkkuuden ja lämpöjännityksestä johtuvat rikkoutumiset.
• Erinomaiset optiset ominaisuudet: Kvartsisirut ovat läpinäkyviä erittäin laajalla spektrivälillä, syvästä ultravioletista (DUV) lähelle infrapunaa (NIR). Tämä läpinäkyvyys, erityisesti lyhyita aallonpituuksia omaavalle UV-valolle, on ratkaisevan tärkeää valokuvioinnissa käytettävien valomaskipohjien osalta, kun halutaan piirtää integroidut piirit. Se mahdollistaa korkearesoluutioisen piirtämisen, joka on olennainen tekijä nykyaikaisten nanomittaisten transistorien valmistuksessa.
• Korkea sähköeristys: Erinomaisen sähköeristeenä kvartsilevyt ovat ihanteellisia kanto- tai väliaineina elektronisissa prosesseissa ja laitteissa, estäen oikosulkuja ja sähköisiä häiriöitä.
• Huomattava mekaaninen jäykkyys ja kovuus: Vaikka hauras, sulatettu kvarts on erittäin kova ja jäykkä materiaali, joka tarjoaa vakauden ja kestävän alustan herkillä prosesseille.

Kvartsilasilevyn käyttösovellus:

Kvartsilevyjä käytetään laajalti puolijohdeteollisuudessa, optisissa laitteissa, lääketeknisissä laitteissa sekä korkean lämpötilan ympäristönsuojelussa. Niillä on ominaisuuksia, kuten korkea lämpötilankestävyys, korroosionkestävyys ja korkea valonläpäisevyys.

• Puolijohteiden valmistus

Yksikiteisen piin kasvatuksessa sekä levyjen käsittelyssä (kuten syövytyksessä, diffuusiossa, hapettumisessa ja muissa prosesseissa) avaintarvikkeina, kuten kvartsiuunien ja kvartsiveneiden, vaaditaan korkeaa puhdastasoa (yli 99,99 %), jotta saasteiden aiheuttama kontaminaatio vältettäisiin.

• Optiikka ja laserala

Optiset laitteet: Linssit, kolorimetrit, pinnoitetut suojakalvot jne. Näkyvän valon läpäisevyys on yli 93 %, ja se on läpinäkyvä ultraviolettialueelta lähelle infrapunalähteä asti.

Laserlaitteet: Suojapaneeli, korkean lämpötilan tarkkailuikkuna, kestää 1100 ℃ lämpötilaa ja sillä on alhainen lämpölaajenemiskerroin.

• Lääketieteellinen laitteisto

Ultraviolettikeittimi: Käyttää kvartsin ultraviolettien läpäisevyyttä desinfiointiin.

Endoskooppi: Täyttää tarkan valonsiirron vaatimukset.

Korkea lämpötila ja syövyttävä ympäristö

Kemikaalilaitteet: Kestävät vetyfluoridihapon syövytystä, sopivat kemiallisille laitteille ja korkean lämpötilan reaktoreille.

Ilmailu ja avaruusteknologia: Sulatettua kvartsilasia käytetään korkean lämpötilan ikkunamateriaalina.

• Muut teolliset sovellukset

Keraamit ja rakennusmateriaalit: Keraamisten ydinten ja kuorten raaka-aineina ne parantavat mekaanista lujuutta.

Elektroniset komponentit: Piekkosähköiset kvartsilevyt käytetään kvartsikelloissa, antureissa jne.

Tekniset tiedot