Изготовленная на заказ высокочистая полированная прозрачная пластина из кварцевого стекла для полупроводниковой промышленности

Определение кварцевой пластины:

Кварцевые пластины — это специальные промышленные материалы, изготовленные из высокочистого диоксида кремния (с чистотой ≥ 99,99%). Они производятся путем плавления, резки и шлифования. Их твердость по шкале Мооса составляет 7, они устойчивы к высоким температурам (длительная рабочая температура достигает 1100 ℃), обладают низким коэффициентом теплового расширения, высокой термостойкостью и отличными диэлектрическими свойствами. В обычном состоянии они бесцветны и прозрачны, коэффициент пропускания видимого света превышает 85%.

Преимущества кварцевой пластины:

Кварцевые пластины — это специальное промышленное техническое стекло, изготовленное из двуокиси кремния. Они являются очень высококачественным базовым материалом. Кварцевые пластины обладают рядом превосходных физических и химических свойств, таких как:

• Высокая термостойкость. Температура размягчения кварцевого стекла составляет приблизительно 1730 ℃, и его можно длительное время использовать при 1100 ℃. Максимальная кратковременная температура использования может достигать 1450 ℃.
• Стойкость к коррозии. Помимо плавиковой кислоты, кварцевое стекло практически не вступает в химические реакции с другими кислотами. Его устойчивость к кислотам в 30 раз выше, чем у керамики, и в 150 раз выше, чем у нержавеющей стали. Особенно в плане химической стабильности при высоких температурах ему не может сравниться ни один другой инженерный материал.
• Хорошая термостабильность. У него чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения стекла, и оно выдерживает резкие перепады температур. Если кварцевое стекло нагреть до около 1100 ℃ и затем поместить в холодную воду, оно не потрескается.
• Хорошие показатели светопропускания. Кварцевые пластины обладают отличными характеристиками пропускания света по всей полосе светового спектра, коэффициент пропускания видимого света составляет более 93 %. Особенно в области ультрафиолетового спектра максимальный коэффициент пропускания может достигать более 80 %.

Характеристики кварцевого стекла:

• Исключительная чистота и химическая инертность: кварцевые пластины высокой степени чистоты практически инертны. Они не вступают в реакцию с большинством химических веществ, включая агрессивные кислоты и плазму, используемые в процессах травления полупроводников. Это гарантирует, что они не загрязняют чувствительные процессы или материалы.
• Высокая термическая стабильность и низкое тепловое расширение: кварц имеет один из самых низких коэффициентов теплового расширения среди всех промышленных материалов. Это означает, что его размеры практически не изменяются при резких перепадах температур — явлении, часто возникающем при таких процессах, как термическое окисление и осаждение химических паров в производстве полупроводников. Такая стабильность предотвращает коробление, смещение и разрушение, вызванное механическими напряжениями.
• Отличные оптические свойства: кварцевые пластины прозрачны в очень широком спектральном диапазоне — от глубокого ультрафиолета (DUV) до ближнего инфракрасного излучения (NIR). Эта прозрачность, особенно для коротковолнового ультрафиолетового света, крайне важна для подложек фоторасходников в фотолитографии — процесса формирования рисунка интегральных схем. Она обеспечивает высокое разрешение, необходимое для создания современных наноразмерных транзисторов.
• Высокая электрическая изоляция: Будучи отличным диэлектриком, кварцевые пластины идеально подходят в качестве несущих элементов или прокладок в электронных процессах и оборудовании, предотвращая короткие замыкания и электрические помехи.
• Выдающаяся механическая жесткость и твердость: Несмотря на хрупкость, плавленый кварц является очень твердым и жестким материалом, обеспечивая стабильную и долговечную платформу для деликатных процессов.

Применение кварцевой стеклянной пластины:

Кварцевые пластины широко используются в производстве полупроводников, оптических приборах, медицинском оборудовании и защите в условиях высоких температур. Они обладают такими характеристиками, как устойчивость к высоким температурам, коррозионная стойкость и высокая светопропускание.

• Производства полупроводников

Для выращивания монокристаллов кремния и обработки пластин (таких как травление, диффузия, окисление и другие процессы), в качестве ключевых расходуемых материалов, таких как кварцевые тигли и кварцевые лодочки, требуется высокая чистота (выше 99,99%), чтобы избежать загрязнения примесями.

• Оптика и лазерная область

Оптические приборы: линзы, колориметры, покрытые защитные пленки и т.д. Коэффициент пропускания видимого света превышает 93 %, материал прозрачен в диапазоне от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного излучения.

Лазерное оборудование: защитное окно, окно для наблюдения при высокой температуре, способное выдерживать 1100 ℃ температуру и обладающее низким коэффициентом теплового расширения.

• Медицинское оборудование

Устройство ультрафиолетовой стерилизации: использует ультрафиолетовую прозрачность кварца для дезинфекции.

Эндоскоп: соответствует точным требованиям по передаче света.

Высокая температура и агрессивная среда

Химическое оборудование: устойчиво к коррозии плавиковой кислотой, подходит для химических приборов и реакторов при высоких температурах.

Авиакосмическая отрасль: сплавленное кварцевое стекло используется в качестве материала для окон при высоких температурах.

• Другие промышленные применения

Керамика и строительные материалы: в качестве сырья для керамических сердечников и оболочек повышают механическую прочность.

Электронные компоненты: пьезоэлектрические кварцевые пластины используются в кварцевых часах, датчиках и т.д.

Технические характеристики