செமிகண்டக்டர் குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்கள் எவ்வாறு தயாரிக்கப்படுகின்றன?

செமிகண்டக்டர்குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்கள்பரவல், ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் அனீலிங் போன்ற முக்கிய குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்முறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் அத்தியாவசிய கூறுகளாகும். அதிக வெப்பநிலை, தீவிர அழுத்தம் மற்றும் இயக்க சூழலின் கடுமையான அரிப்பு ஆகியவற்றிற்கு நீண்ட காலமாக வெளிப்பட வேண்டியிருக்கும் போது கூட அது உடல் மற்றும் இரசாயன பண்புகளை நிலையானதாக பராமரிக்க வேண்டும். குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்பாட்டில், குவார்ட்ஸ் உலைக் குழாயின் தரம் குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் செயல்திறன் மற்றும் விளைச்சலை நேரடியாக பாதிக்கிறது. இந்த காரணத்திற்காக, குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்களின் உற்பத்தி செயல்முறை முக்கியமானது.

குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்களின் முக்கிய உற்பத்தி செயல்முறைகள்

1. மூலப்பொருள் தேர்வு

குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்கள் முதன்மையாக உயர் தூய்மையான சிலிக்கான் டை ஆக்சைடிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, இது இயற்கை மற்றும் செயற்கை வடிவங்களில் கிடைக்கிறது. குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்களின் சிறந்த ஆப்டிகல், வெப்ப மற்றும் இரசாயன செயல்திறனை வழங்க உயர்-தூய்மை மூலப்பொருட்கள் அவசியம். குறிப்பாக செமிகண்டக்டர்கள் போன்ற உயர்-துல்லியமான துறைகளில், அசுத்தங்களின் உள்ளடக்கத்திற்கான தேவைகள், குறிப்பாக உலோக அயனி அசுத்தங்கள் (இரும்பு, அலுமினியம், சோடியம் போன்றவை), மூலப்பொருட்கள் மிகவும் கடுமையானவை மற்றும் பிபிஎம் மட்டத்தில் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

2. உருகுதல் மற்றும் வடிவமைத்தல்

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டதுகுவார்ட்ஸ்தூள் அல்லது கட்டிகள் ஒரு சீரான இணைந்த குவார்ட்ஸ் திரவத்தை உருவாக்க 2000 ° C க்கு மேல் உயர் வெப்பநிலை உலைகளில் உருகப்படுகின்றன. துல்லியமான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் குறிப்பிட்ட வளிமண்டல சூழல் (வெற்றிடம் அல்லது மந்த வாயு போன்றவை) இந்த செயல்பாட்டின் போது ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் மாசுபடுத்தப்பட்ட குறைபாடுகளை திறம்பட தடுக்கும். இணைக்கப்பட்ட குவார்ட்ஸ் திரவமானது சிறப்பு வரைதல் கருவிகள் அல்லது குழாய் வரைதல் இயந்திரங்கள் போன்ற அச்சுகளைப் பயன்படுத்தி தொடர்ந்து குழாய்களாக உருவாக்கப்படுகிறது.

3. கட்டிங் மற்றும் இறுதி முகத்தை முடித்தல்

வடிவ குவார்ட்ஸ் குழாய்கள் பொதுவாக வைர வெட்டிகள் அல்லது லேசர் வெட்டிகள் போன்ற வெட்டு உபகரணங்களின் மூலம் தேவையான நீளத்திற்கு வெட்டப்படுகின்றன. குழாய் வெட்டு முனைகள் கடினமானதாக இருக்கும், எனவே மேற்பரப்பு மென்மை மற்றும் தட்டையான தன்மையை உறுதிப்படுத்த நன்றாக அரைக்க வேண்டும். இயந்திர மெருகூட்டல் அல்லது இரசாயன மெருகூட்டல் செயல்முறைகள் பொதுவாக வெட்டு-தூண்டப்பட்ட பர்ர்கள் மற்றும் மைக்ரோகிராக்குகளை அகற்றுவதற்கு ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன, இது குழாய் முனைகளை உயர்-துல்லியமான தட்டையான தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்ய மற்றும் குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளின் வெற்றிட-சீலிங் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய உதவும்.

4. வெல்டிங் சட்டசபை

வெட்டப்பட்ட குவார்ட்ஸ் குழாய்களை வாடிக்கையாளரின் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட வரைபடங்களுடன் பொருத்துவதற்கு உலை மையக் குழாய்கள், விளிம்புகள் மற்றும் வெளியேற்றும் குழாய்கள் ஆகியவற்றுடன் அதிக வெப்பநிலையில் பற்றவைக்கப்பட வேண்டும். வெல்டிங் அசெம்பிளியைத் தொடர்ந்து, உயர் வெப்பநிலை மெருகூட்டல் மூலம் குவார்ட்ஸ் குழாயின் வெள்ளை ஆக்சைடு அடுக்கு அகற்றப்பட வேண்டும். குவார்ட்ஸ் குழாய் அதிக வெப்பநிலையில் இணைக்கப்பட்ட பிறகு குளிரூட்டும் செயல்பாட்டின் போது இந்த அடுக்கு உருவாக்கப்படுகிறது. தீங்கற்றதாக இருக்கும்போது, ​​​​இது குவார்ட்ஸ் தயாரிப்பின் ஒளி பரிமாற்றம், தட்டையான தன்மை மற்றும் மென்மை ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது. உயர் வெப்பநிலை மெருகூட்டல் ஆக்சைடு அடுக்கை திறம்பட நீக்கி, வெளிப்படையான மற்றும் சுத்தமான குழாய்களை உருவாக்குகிறது.

5. அனீலிங் சிகிச்சை

வடிவமைத்தல், வெட்டுதல், வெல்டிங் அசெம்பிளி மற்றும் மெருகூட்டல் செயல்முறைகளுக்குப் பிறகு குவார்ட்ஸ் குழாய்களில் உள் அழுத்தம் உருவாக்கப்படுகிறது, இது அவற்றின் இயந்திர வலிமை மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையை பாதிக்கலாம். எனவே, அனைத்து உயர்-வெப்பநிலை-புனையப்பட்ட குவார்ட்ஸ் பாகங்கள் அத்தகைய உள் அழுத்தத்தை அகற்ற வெப்ப சிகிச்சை மற்றும் அனீலிங் செய்ய வேண்டும்.

6. தர ஆய்வு

குவார்ட்ஸ் உலை குழாய்களின் முழு உற்பத்தி செயல்முறையிலும், முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு தரநிலைகளை சந்திக்கிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்த கடுமையான பல அம்ச சோதனை தேவைப்படுகிறது. ஆய்வுகளில் உள் அழுத்தம் (வெளிப்படையான அழுத்தக் கோடுகளுக்கு துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளி மூலம் சரிபார்க்கப்பட்டது), பரிமாணத் துல்லியம் (வெளிப்புற விட்டம், சுவர் தடிமன் மற்றும் நீளத்திற்கான சகிப்புத்தன்மை கட்டுப்பாடு போன்றவை), மேற்பரப்பு தரம் (கடினத்தன்மை, குறைபாடுகள் இருப்பது போன்றவை), இயந்திர பண்புகள் (வலிமை, கடினத்தன்மை போன்றவை) மற்றும் தூய்மை (அசுத்தங்கள் மற்றும் குமிழ்கள் இல்லாத உள் சுவர்).