Хагас дамжуулагчийн төлөвт зах зээлийн өндөр температурт тэсвэртэй цэвэр кварцын шилэн фланц

Кварцын фланцуудын үйлдвэрлэлийн процесс:

• Анхдагч материал сонгох: Өндөр цэвэршилттэй байгалийн кварцын талст эсвэл хиймэл цахиурлын элсийг анхдагч материал болгон сонгодог. Цахиурын агууламж ихэвчлэн 99,9%-аас давж, илүү сайн шинж чанарыг хангасан байдаг.
• Хайлуулах: Анхдагч материалыг хоосон зай эсвэл инерт агаарын орчинд (ихэвчлэн цахилгаан эсэргүүцэлтэй эсвэл индукцийн печь) маш өндөр температурт (1700 °C)-с дээш халааж, хөөсгүй, зунгаарсан хайлмал кварц болгон хайлуулна.
• Хэлбэрлэх: Дараа нь хайлмал кварцыг фланц болгон хэд хэдэн аргаар хэлбэрлэдэг:

• Хаягдал: Нарийн графит эсвэл керамик форманд хийх.
• Төвөөс зугатах байдлаар хийх: Формыг эргүүлж хоолой хэлбэртэй дугуй орон зай үүсгэж, дараа нь машинд боловсруулна.
• Халуун шахалт/боловсруулалт: Давхаржилтыг нэмэгдүүлэх, хэлбэр дүрсийг нарийвчлан боловсруулах зорилгоор халаасан кварцийн хоосон төрлийг шахах.

• Томосолт: Боловсруулсан флангууд томосох печьд хяналттай, удаан хөргөлтийн процессоор дамжина. Энэ нь дотоод термокинетик стрессийг арилгаж, трещин үүсэхээс сэргийлж, бүтцийн тогтвортой байдлыг хангана.
• Нарийн механик боловсруулалт: Томосгосон хоосон төрлүүдийг алмазан бүрхүүлтэй хэрэгслүүдээр анхааралтайгаар боловсруулна. Энд ойролцоогоор шлифлэх, хайчлах, нүхлэх, полировлэх зэрэг үйлдлүүдийг хийж эцсийн хэмжээс, гадаргуугийн чанар (ихэвчлэн оптик ангийн), хавгай байдал болон нарийвчилсан таглах гадаргуу (жишээ нь Ra < 0.4 μ м).
• Цэвэрлэлт ба чанарын шалгалт: Хатуу цэвэрлэлт (жишээ нь дууны долгион, хүчилтэй цэвэрлэх) нь бохирдлыг арилгана. Флангуудын хэмжээс, харагдах дутагдал (булингар, хольц), мөн оптик шинж чанарыг шалгана. Лазерийн интерферометр зэрэг дэвшилтэт аргууд нь хавгай байдал, параллелийг шалгадаг.

Кварцийн флангуудын давуу тал:

• Гайхалтай термостабиль чанар: Маш бага дулааны задралын коэффициент (~5.5 x 10 ⁻⁷ /K) нь тэдгээрийг дулааны хүчтэй нөлөөнд тэсвэртэй болгоно. Тэдгээр нь 1000 °C-с өрөөний температурт хурдан халах, хөргөх үед трещин үүсэхгүй.
• Өндөр температурт тэсвэртэй байдал: 1100 хүртэлх температурт тасралтгүй ажиллах чадвартай °C ба товч хугацаанд 1300 хүртэл °C, эдгээр нь металл хатуурах эсвэл гажих температурт бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалж байдаг.
• Гайхалтай химийн цэвэр байдал ба инерт чанар: Өндөр цэвэршилттэй SiO-ос бүрдсэн 2. , тэд нь хэт ороомоггүй бөгөөд ихэнх хүчил, галоген, идэвхтэй бодисуудын (фторын хүчил болон халуун фосфорын хүчилээс бусад) коррозид маш их тэсвэртэй. Энэ нь мэдрэг процесст бохирдохыг урьдчилан сэргийлдэг.
• Гайхалтай оптикийн шинж чанар: Хэт ягаан туяанаас хүртэлх өргөн спектрт маш их нэвтрэлттэй. Энэ нь процессийн хяналтыг хийх, хэт ягаан туяа дамжуулах, лазерын хэрэглээнд ашиглах боломжийг олгодог.
• Гайхалтай цахилгааныг тусгаарлагч чанар: Өндөр температурт ч байхад чангарсан диэлектрик хүч ба бага цахилгаан дамжуулалттай байдаг тул хагас дамжуулагч болон вакуумын хэрэглээнд тохиромжтой.
• Өндөр механик хатуулаг, хөшингө: Харин хугарч эмзэг боловч, нэвтэрсэн  цахилгаан шил их даралт тэсвэртэй бөгөөд олон полимерийн эсрэг өндөр температурт ачаалал дор хэлбэрээ хадгалдаг.  өндөр температурт ачаалал дор хэлбэрээ хадгалдаг.
• Цөмхөрлийн өндөр хоолойн нийцэл: Хийн нэвтрүүлэх чадвар, гадагшлан гарах хурд маш бага. Зөв халаах үед вакуумын (UHV) орчинг бий болгоход, хадгалахад нэмэрлэдэг.
• Урт үйлчилгээний хугацаа, хэмжээний тогтвортой байдал: Цаг агаарын нөхцөлд элэгдэж, задрахгүй, нас бардаггүй, цаг хугацааны турш нарийвчлалтай хэмжээтэй байдлыг хадгалдаг.
• Гишүүн  Хэрэглээ: Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл (шинжилгээ, тархалт, CVD/LPCVD камеры), ширхэг оптик, нарийн оптик, лазерийн систем, лаборатори, шинжилгээний тоног төхөөрөмж, өндөр температурт харагдах шил, тусгай гэрэлтүүлэг (өндөр интенсивитэттэй цахилгаан дохиурын чийдэн).

Цахилгаан шилний фланцын үндсэн хэрэглээ, ашиглалтын салбар

Кварцийн флангууд нь өвөрмөц шинж чанаруудынхаа хослолоос болоод эрчимтэй аж үйлдвэрт маш чухал бөгөөд дараах гол хэрэглээнүүд, тусгай зориулалтуудтай.

• Хагас дамжуулагч ба микроэлектроник үйлдвэрлэл

• Зориулалт: Ваферийн боловсруулах тоног төхөөрөмжид цонх, камерын шил, хийн орцууд, диагностикийн цонхнууд болон ашигладаг.
• Гол тоног төхөөрөмж: Плазмын гэдрэг, Химийн уурны тунадасжуулалтын (CVD) ба Бага даралтны CVD (LPCVD) урвалж, тархалтын печь, ион оруулагчид.
• Шалтгаан: Тэдгээрийн цэвэр байдал нь кремний ваферийг бохирдуулахаас сэргийлдэг бөгөөд туяа нэвтрэх чадвар нь технологийн явцыг бодит цагт хянах боломжийг олгодог.

• Оптик ба Фотоник үйлдвэр

• Зориулалт: Цацрагийн цонх, лазер хоолойн бүрхүүл, суурилуулах элементүүд болгон ашигладаг.
• Гол хэрэглээ: Өндөр чадалтай лазерийн системүүд, УВ ба ИШ оптик системүүд, спектрофотометрийн камер, одон орон судлалын телескопын толь (бага дулааны томролтын суурин материал).
• Шалтгаан: Ямар ч УВ-ИШ спектрт онцгой нэвтрэх чадвартай ба өндөр интенсивтэй гэрэл доор дулааны деформаци багатай.

• Өндөр цэвэр/Бага даралттай химийн боловсруулалт

• Ашиглах зориулалт: Реакторын шуудуун, хортой шингэний тунгалаг хэсэг, жижиг үйлдвэрийн холбогч деталь болон ашиглах.
• Үндсэн үйл явц: Цэвэр хүчил, галоген хий, өндөр температуртай онцгой химийн бодисуудыг ажиллуулах.
• Шалтгаан: Хэт сайн химийн инерт чанар нь бүтээгдэхүүний цэвэр байдлыг хангаж, гидрофторик ба халуун фосфорын хүчилээс бусад бүх хүчилд эсэргүүцдэг.

• Дэвшмэл гэрэлтүүлэг

• Ашиглах зориулалт: Өндөр интенсивт гэрлийн лампын бүрхүүл (гадна талын чийдэн) болгон ашиглах.
• Үндсэн бүтээгдэхүүнүүд: Меркурийн уурт ламп, ксеноны дугуйрлын ламп, хэт ягаан туяаны стерилизацийн ламп.
• Шалтгаан: Маш өндөр ажиллагааны температурыг (>1000 °C) тэсвэрлэх чадвартай бөгөөд хэт ягаан туяаг үр дүнтэй дамжуулдаг.

• Шинжлэх ухааны судалгаа ба шинжилгээний багаж хэрэгсэл

• Ашиглах зориулалт: Вакуум камерийн цонх, дулааны амдхайн дээжний барьц, масс спектрометрийн деталь болгон ашиглах.
• Гол орчнууд: Тухайн хоосон зай (UHV) системүүд, электрон микроскопууд, огторгуй дахь нөхцлийг имитаци хийх камерууд.
• Шалтгаан: Хоосон зай ба дулааны горимд хий шингэлтийн түвшин маш бага байх, хэмжээний тогтвортой байдал өндөр байдаг.

• Тусгай салбарын технологи

• Ашиглах зориулалт: Өндөр температуртай печилүүд дэх (жишээ нь Цохральски-гийн кристалжуулагч) харах цонхны хамгаалалт болон ширхэг оптик сав баглаа боодлын үйлдвэрлэлд урсгалын хэсгүүдэд.
• Шалтгаан: Үргэлжилсэн өндөр температурт ажиллах үед цонхны тунгалаг чанар ба бүтэц нь хадгалагдаж, технологийн явцыг визуалаар хянах боломжийг олгодог.

  Техникийн үзүүлэлтүүд

  Шинж чанарын агуулга	Шинж чанарын индекс
  Нэмцтэй	2.2×103кг/см³
  Чадвар	580KHN100
  Таталтын бат бэх	4.9×107Pa(N/ ㎡)
  Сунгах дүрс	>1.1×109Па
  Халуунд тэсвэрлэх коэффициент	5.5×10-7см/см℃
  Дулааны дамжуулалт	1.4Вт/м℃
  Тодорхой дулаан	670Ж/кг℃
  Чимэглэлийн цэцэрлэг	1680℃
  Бусад цэцэрлэг	1215℃