Mặt bích thủy tinh thạch anh trong suốt tùy chỉnh cho ngành bán dẫn

Chi tiết sản phẩm

1. Quy trình sản xuất mặt bích thạch anh:

1.1 Lựa chọn nguyên vật liệu : Tinh thể thạch anh tự nhiên độ tinh khiết cao hoặc cát silica tổng hợp được chọn làm nguyên liệu đầu vào. Hàm lượng silica thường vượt quá 99,9% để đảm bảo các đặc tính vượt trội.

1.2 Nung chảy: Nguyên liệu thô được đun nóng ở nhiệt độ cực cao (trên 1700 °C) trong lò chân không hoặc lò khí trơ (thường là lò điện trở hoặc lò cảm ứng) nhằm nung chảy thành dạng thạch anh nóng chảy nhớt và không chứa bọt khí.

1.3 Định hình: Thạch anh nóng chảy sau đó được hình dạng định hình thành mặt bích bằng một trong nhiều phương pháp

1.4 Ép khuôn: Đổ vào khuôn graphite hoặc gốm độ chính xác cao.

1.5 Đúc ly tâm: Quay khuôn để tạo hình các hình trụ rỗng sau đó được gia công cơ khí.

1.6 Ép nóng/Hoàn thiện: Rèn phôi thạch anh đã được nung nóng dưới áp lực nhằm tăng độ đặc và tạo hình gần với hình dạng cuối cùng.

1.7 Ủ: Các mặt bích đã tạo hình trải qua quá trình làm nguội có kiểm soát và chậm trong lò ủ. Quá trình này giải phóng ứng suất nhiệt bên trong, ngăn ngừa nứt và đảm bảo độ ổn định cấu trúc.

1.8 Gia công độ chính xác: Các phôi đã ủ được gia công một cách tỉ mỉ bằng dụng cụ phủ kim cương. Quá trình này bao gồm mài, cắt, khoan và đánh bóng để đạt được kích thước cuối cùng, độ nhẵn bề mặt (thường đạt cấp quang học), độ phẳng và các bề mặt làm kín chính xác ( ví dụ: Ra < 0,4 μ m ).

1.9 Làm sạch và kiểm tra chất lượng: Làm sạch nghiêm ngặt (ví dụ: bằng sóng siêu âm, làm sạch bằng axit) loại bỏ các tạp chất. Mỗi mặt bích được kiểm tra về kích thước, khuyết tật bề mặt (bọt khí, tạp chất) và đặc tính quang học. Các phương pháp tiên tiến như giao thoa kế laser được sử dụng để kiểm tra độ phẳng và độ song song.

2. Ưu điểm của mặt bích thạch anh:

2.1 Độ ổn định nhiệt vượt trội: Hệ số giãn nở nhiệt cực thấp (~5,5 x 10 ⁻⁷ /K) làm cho chúng có khả năng chống sốc nhiệt rất cao. Chúng có thể chịu được việc gia nhiệt và làm nguội nhanh từ 1000 °°C xuống nhiệt độ phòng mà không nứt.

2.2 Khả năng chịu nhiệt độ cao: Có thể hoạt động liên tục ở nhiệt độ lên đến 1100 °C và trong thời gian ngắn lên đến 1300 °C , duy trì độ bền cấu trúc trong khi kim loại sẽ bị mềm đi hoặc biến dạng dẻo.

2.3 Độ tinh khiết hóa học vượt trội và tính trơ : Được chế tạo từ SiO có độ tinh khiết cao 2 có độ tinh khiết cao, chúng không xốp và có khả năng chống ăn mòn rất tốt bởi hầu hết các axit, halogen và hóa chất mạnh (trừ axit hydrofluoric và axit photphoric nóng). Điều này ngăn ngừa nhiễm bẩn trong các quá trình nhạy cảm.

2.4 Tính chất quang học xuất sắc: Cao trong suốt trên phổ rộng từ tia cực tím đến cận hồng ngoại. Điều này cho phép giám sát trực quan quá trình, truyền dẫn tia cực tím và sử dụng trong các ứng dụng laser.

2.5 Cách điện tuyệt vời: Độ bền điện môi cao và độ dẫn điện thấp ngay cả ở nhiệt độ cao, khiến chúng lý tưởng cho các ứng dụng bán dẫn và chân không.

2.7 Độ bền cơ học và độ cứng cao: Mặc dù giòn, thạch anh nóng chảy có  và giữ nguyên hình dạng độ chịu nén cao của nó  dưới tải trọng ở nhiệt độ cao, khác với nhiều loại polymer.

2.7 Tương thích với chân không siêu cao: Độ thấm khí và tốc độ thoát khí cực thấp. Khi được nung đúng cách, chúng góp phần đạt được và duy trì môi trường chân không cực cao (UHV).

2.8 Tuổi thọ sử dụng dài và độ ổn định về kích thước: Chống chịu thời tiết , không suy giảm hoặc lão hóa trong điều kiện thông thường, và duy trì chính xác các kích thước theo thời gian nhờ tính ổn định.

2.9 Ứng dụng chính  Ứng dụng : Chế tạo bán dẫn (buồng ăn mòn, khuếch tán, CVD/LPCVD), sợi quang, quang học chính xác, hệ thống laser, thiết bị phòng thí nghiệm và phân tích, kính quan sát chịu nhiệt độ cao, và chiếu sáng chuyên dụng (đèn phóng điện cường độ cao).

3. Các lĩnh vực và ứng dụng chính của mặt bích thạch anh

Các mặt bích thạch anh là thành phần quan trọng trong các ngành công nghiệp đòi hỏi khắt khe nhờ sự kết hợp độc đáo của các đặc tính. Các ứng dụng chính và mục đích sử dụng cụ thể như sau:

3.1 Sản xuất bán dẫn và vi điện tử

Sử dụng: Làm cửa quan sát, lớp lót buồng, đầu vào khí và cổng chẩn đoán trong thiết bị xử lý oanh.

Thiết bị chính: Máy ăn mòn plasma, buồng lắng đọng hóa học hơi (CVD) và CVD áp suất thấp (LPCVD), lò khuếch tán và máy cấy ion.

Lý do: Độ tinh khiết cao ngăn ngừa nhiễm bẩn cho oanh silic, và tính trong suốt cho phép giám sát quá trình trực tiếp.

3.2 Ngành quang học và quang tử

Sử dụng: Làm cửa đầu ra, vỏ ống laser và các bộ phận gắn kết.

Ứng dụng chính: Hệ thống laser công suất cao, hệ thống quang học UV và IR, buồng máy quang phổ và gương kính thiên văn (dùng làm vật liệu nền có độ giãn nở nhiệt thấp).

Lý do: Khả năng truyền sóng từ UV đến IR vượt trội và biến dạng nhiệt tối thiểu dưới ánh sáng cường độ cao.

3.3 Xử lý hóa chất độ tinh khiết cao/áp suất thấp

Sử dụng: Làm lớp lót phản ứng, kính quan sát cho chất lỏng ăn mòn và các thành phần nối trong các nhà máy thí điểm.

Quy trình chính: Xử lý axit siêu tinh khiết, khí halogen và các hóa chất đặc biệt ở nhiệt độ cao.

Lý do: Tính trơ hóa học vượt trội đảm bảo độ tinh khiết sản phẩm và chống lại sự tấn công của mọi loại axit, ngoại trừ axit hydrofluoric và axit photphoric nóng.

3.4 Chiếu sáng tiên tiến

Sử dụng: Làm vỏ đèn (bóng ngoài) cho các đèn phóng điện cường độ cao.

Sản phẩm chính: Đèn thủy ngân, đèn hồ quang xenon và đèn tiệt trùng UV.

Lý do: Chịu được nhiệt độ vận hành cực cao (>1000°C) và truyền ánh sáng UV một cách hiệu quả.

3.5 Nghiên cứu khoa học và thiết bị phân tích

Sử dụng: Làm cửa sổ buồng chân không, giá đỡ mẫu trong lò nung và các thành phần trong khối phổ kế.

Môi trường chính: Các hệ thống chân không cực cao (UHV), kính hiển vi điện tử và buồng mô phỏng không gian.

Lý do: Khả năng thoát khí cực thấp và độ ổn định kích thước cao dưới điều kiện chân không và thay đổi nhiệt độ.

3.6 Quy trình công nghiệp chuyên biệt

Ứng dụng: Làm cửa quan sát bảo vệ trong các lò nhiệt độ cao (ví dụ: lò tăng trưởng tinh thể như máy kéo Czochralski) và các bộ phận dẫn dòng trong sản xuất phôi sợi quang.

Lý do: Duy trì độ trong suốt và tính toàn vẹn trong hoạt động liên tục ở nhiệt độ cao, cho phép kiểm soát quá trình bằng hình ảnh.

Thông số kỹ thuật

Lịch sử phát triển

Bằng sáng chế và Chứng nhận

Bao bì

Dịch Vụ                                                                         

Câu hỏi thường gặp