1. Цахилгаан хоригт үйлдвэрлэлд кварц шилэн үндсэн хэрэглээс
Хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд кварц шилт үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүнүүд нь үндсэн хоёр үе шат – нэг кристаллын силиконовын пластина үйлдвэрлэл ба пластина боловсруулалт – д ашиглагддаг. Нийтдөө хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэл гурван том үе шатад хуваагддаг: чипийн дизайн, үйлдвэрлэл, бүрэлдүүн хийж туршиж үзэх. Түүнд хамаарах кварц материалын хамгийн их хэрэгцээ үйлдвэрлэлийн үе шатад төвлөрдөг, мөн техник саадын хамгийн өндөр түвшинт ийнхүү үнэ цэнэний хамгийн их төвлөрсөн салбар юм. Тодруулбал, чипийн үйлдвэрлэлийн үед угаалт, исэлдүүлэлт, литографи, травлени, диффузия зэрэг түлхүүр технологийн үе шатуудын бүх нь кварц хөрөнгө ашигладаг: силиконовын пластиныг барьж державка хийх кварц лавлах, урвалын камерт кварц шилт хоолой, влаж угаалтад кварц шилт бүтээгдэхүүнүүд, а такжэ кварц өнцгүүд ба дөрвөлжин цилиндри. Эдгээр бүтээгдэхүүнүүд нь өндөр температурт хоолойн гуурцаг, влаж травленийн камера, ультра-цэвэр угаалтын төхөөрөмжид державка, изоляци, хуваалт, хамгаалалт гэх үүрэгт төвдөө оролцдог.
2.Кварц шилын үндэсний ач холбогдолт үзүүлэлтүүд
Кварц шилэн маш чухал ач холбогдолтой болсон шалтгаан нь хагас дамжуулагч процессын хэрэглэгчид болон тоног төхөөрөмжүүдэд тавигдах маш хатуу бүхэлд нь багтаан шаардлагуудад оршдог. Үйлдвэрлэлийн явцад 1000 градус Цельсийсээс дээш температурт тэсвэртэй, дулаан тогтвортой, температурын хурдацтай өөрчлөлтөөс үүдэлтэй дулаан цохилд тэсвэртэй байх шаардлагатай. Үүнээс гадна, металлын бохирдол нь кремний бээлийг бохирдуулахыг урьдчилан сэргийлэхын тулд материалууд маш өндөр цэвэр байдлыг хадгалах ёстой бөгөөд химийн цэвэрлэгээ, гүүрийн орчинд удаан хугацааны тогтвортой үйл ажиллагааг хангахын тулд янз бүрийн хүчтэй хүчил, хүчтэй суурь Ил тод байдлын хувьд кварц шилэн нь гүн ультра улаан туяан, инфра улаан долгионы дундаж нь сайн дамжуулалттай бөгөөд литографи болон оптик шалгалтад зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Хамгийн гол нь силикний шилний цахилгаан үйл ажиллагааны эсрэг сөрөг нөлөөг урьдчилан сэргийлэхэд алкаль металл зэрэг хортой бодисын агууламж маш бага байх ёстой. Кварц шилэн нь эдгээр шинж чанаруудтай: өндөр температурын тэсвэртэй, дулаан тогтвортой, өндөр цэвэр, хүчил, алкалын халдвар, ил тод байдал, маш бага бохирдолтой. Тиймээс энэ нь хагас дамжуулагч болон фотоволтай үйлдвэрлэлийн салбарт орлогогүй үндсэн материал гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Ялангуяа 7-нанометр, 5-нанометр, тэр ч байтугай 3-нанометр хоолой зэрэг дэвшилтэт процессуудад кварцын бүтээгдэхүүний цэвэрлэгээ, хэмжээний үнэн зөв байдал, батын тогтвортой байдлын хувьд илүү өндөр шаардлага тавигддаг бөгөөд энэ нь хий шингээсэн кварцын шилэн хэрэглээ
3. Дэвшилтэт зангилаа, зах зээлийн бүтэц, ба стратегийн чухал байдалд өндөр шаардлага
Чип үйлдвэрлэлийн үйл явц бага шугамтайгаар хөгжиж байгаа тул, гадаргууны төгсгөл, микроскопийн алдааг хянах чадвар, кварцын бүтээгдэхүүний дулаан тогтвортой байдлын шаардлага ч тасралтгүй сайжирч байна. Үүний зэрэгцээ дэлхийн өндөр зэрэглэлийн кварц шилэн зах зээл нь нийлүүлэлтэд ихээхэн төвлөрсөн бөгөөд голдуу АНУ, Герман, Япон, Хятадын цөөн хэдэн аж ахуйн нэгжүүд эзэлдэг. Энэ нь нийлүүлэлтийн зангилааны аюулгүй байдлыг салбарын анхаарлын төвд болгосон. Сүүлийн жилүүдэд дотоодын орлуулалтын процесс эрчимжиж байна. Хятадын аж ахуйн нэгжүүд өндөр цэвэрлэгээтэй кварцын цэвэршүүлэг, хиймэл кварцын үйлдвэрлэл, нарийвчлалтай боловсруулалтын чиглэлээр тасралтгүй дэвшил гаргаж, үе шаттайгаар хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн гол урсгалд орж байна. Кварц бүтээгдэхүүн нь хэрэглээний эд анги гэж үздэг. Ихэнх удаа цэвэрлэх, өндөр температурын давтамжийн дараа тэдгээрийг тогтмол солих хэрэгтэй бөгөөд энэ нь тогтвортой, томоохон зах зээлийг бий болгодог. Энэ нь мөн л хагас дамжуулагч материалын салбарт тасралтгүй өсөлттэй чухал салбар болж байна. Дээр нь, кварц шилэн нь зөвхөн хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн тэтгэврийн бүтэц, процессын сав төдийгүй чипний үр ашгийг хангасан, дэвшилтэт процессын тасралтгүй хөгжлийг дэмжих гол үйл ажиллагааны материал юм. Энэ нь материал, үйл явц, тоног төхөөрөмжийн зохицуулалттай хөгжлийн дотоод логикийг гүнзгийрүүлэн харуулж байна.
4. Хүүрд: Цуутын шил — хагархай үйлдвэрлэлд номхон туламжлагч
Дүгнэлт бүрд, нэг кристалл силиконийн өсөлтөөс эхлэн хэлхээний окончлолт хүртэл кварц шил бүх чухал үе шатуудад тайван, гэтэл үл хүрэлцэхүйц ажиллаж буй. Түүний экстрем температурт төвөлжих чадвар, хүчтүү химийн нөлөөнд төвөлжих чадвар, мөн онцгой цэвэр байдал хадгалах чадвар нь түүнийг зүгтүүн хадгалах сав юм уу тулгуур биш, харин илүү үл хүрэлцэхүйц материал болгож буй. Харин кварц компонентүүд наномасштабын төхөөрөмжүүдийн хүмүүсүүдийн хүртэл хүртүүн орчинд идэвхтэй хамгаалалт үзүүлж буй: бохирдлыг саархуулж, хурдан дулааны шокк-д төвөлжих чадвар, мөн нарийн оптик процессыг явуулах боломжийг олгож буй. Түүний үүрэг ихэд нүдний урд танихгүй бөлгөөн, гэтэл кварц шилгүйгүй нь үл хүрэлцэхүйц ба давтамжит ажиллагаа бүхий өндөр технологийн чипсийн үйлдвэрлэл боломжгүй. Чипсийн элементүүд атом масштабт хүртэл жижигрэхтүн кварц шилд микроскопик дутагдалд хүртэл вафер дээр төвөлжих аварга дутагдалд хүртүүн. Ийнхүү полупроводник технологийн хөгжил кварц шил үйлдвэрлэл ба боловсруулалтын хөгжилтэй холбоотой. Энэ гайхалтай материалгүйгүй нь цэвэр танхимд найдвартай зөөврүүд бүхийгүй, диффузиян халуун хувьсгалт хүрдүүд тогтмол температурт бүсүүдийг хадгалахгүй, литографи системүүд чухал туннаг байдлыг алдаж буй. Үндсэн утгаар кварц шил полupроводник үйлдвэрлэлийг зүгтүүн дэмжихгүй, харин орчин үеийн электроникийн үндсэн физик ба хими йг үл хүрэлцэхүйц түвшинд хангаж буй, ийнхүү цифров үеийн үл хүрэлцэхүйц, гэтэл нэр хүртүүн суурь материал болой.
ТАВИГДАЛТ: Асуулт 1: Яагаад кварц шил нь хагасдамжуулагчийн үйлдвэрлэлд үл хүрэх шилдгүй бөөрсгөн?
Хариулт: Кварц шил нь үл хүрэх шилдгүй бөөрсгөн, учир нь түүнд дулааны өндөр төдийд төвөгтүшгүй байх чадвар, дулааны тогтвортой байдал, өндөр цэвэршилт, хүчил/сүлфатын нөхцөлд төвөгтүшгүй байх чадвар, аличаа туннам баян шинж чанарууд хосолдог, оксиджуулалт, гравюур, угаалт зэрэг процессын хатуу шаардлажуудыг хангаж чаддог.
Асуулт 2: Чип үйлдвэрлэлийн аль үе шатанд кварц шилний бүрдүүлэлтүүд илүү их ашиглагддог?
Хариулт: Кварц шилний бүрдүүлэлтүүд үйлдвэрлэлийн үе шатанд илүү их төвлөрдөг, түүнд угаалт, оксиджуулалт, литографи, гравюур, диффузия зэрэг процессын үед ашиглагддог.
Асуулт 3: Хагасдамжуулагчийн үйлдвэрлэлд ямар тодорхой кварц шилний бүрдүүлэлтүүд ашиглагддог?
Хариулт: Жишээнд силиконовын дисковын хадгалуур кварц лава, урвалын камерт ашиглагддог кварц хоолой, влаж угаалтад ашиглагддог кварц багаж, кварц өнцгүүд эсвэл дөрвөлжин цилиндрийн хувилбарууд орой.
Асуулт 4: 5нм юм уу 3нм-ийн хөгжидүүлсэн зангилаа технологи кварц шилний шаардлажуудыг яаж нөлөөлдөг?
Хариулт: Бага хэмжээт нодууд илүү өндөр цэвэршилт, нарийн хэмжээний нарийн төвөгтэй нарийвчлал, ажилд оруулах бүлгүүдийн илүү сайн нийцтүүн шаардаж, газын тунадасгалаар үйлдвэрлэсэн синтетик кварц шилүүдийн ашиглалтыг дэмжинэ.
Асуулт 5: Кварц шилүүд чип үйлдвэрлэлд яагаад дулаан тогтвортой байх нь чухал вэ?
Хариулт: Дулаан тогтвортой байх нь температур хурдан өөрчлөгдөх үед трещин үүсэхийг саатгана, учир нь кварц бүрдүүлэлтүүд нь ихэвчлэн 1000°C-аас дээш температурт хавтгай хоолойд ба травлене камерд циклд орж байдаг.
EN
