Quarzo semiconduttore: un componente vitale nell'elettronica moderna
Introduzione ai materiali al quarzo
Il quarzo (SiO₂) può somigliare al vetro a prima vista, ma le sue proprietà uniche lo distinguono. A differenza del vetro standard, che è costituito da più componenti (come sabbia di quarzo, borace, carbonato di bario, calcare, feldspato e soda), il quarzo è composto esclusivamente da SiO₂. Ciò gli conferisce una semplice struttura a rete formata da unità tetraedriche di biossido di silicio.
Il significato del quarzo ad alta purezza
Il quarzo ad elevata purezza, spesso definito il "gioiello della corona" dei materiali in vetro, offre proprietà eccezionali grazie alle sue impurità metalliche minime. Questo straordinario materiale è essenziale in vari processi di semiconduttori e vanta vantaggi quali:
1. Resistenza alle alte temperature: con un punto di rammollimento di circa 1730°C, il quarzo può resistere a un uso a lungo termine a 1150°C e gestire brevi raffiche fino a 1450°C.
2. Resistenza alla corrosione chimica: il quarzo ad elevata purezza mostra una reattività minima con la maggior parte degli acidi (eccetto l'acido fluoridrico) e dimostra una stabilità superiore contro gli attacchi chimici, essendo 30 volte più resistente agli acidi della ceramica e 150 volte più resistente dell'acciaio inossidabile.
3. Stabilità termica: il quarzo ad elevata purezza ha un coefficiente di dilatazione termica estremamente basso, che gli consente di sopportare rapidi cambiamenti di temperatura senza rompersi.
4. Chiarezza ottica: questo materiale mantiene un'elevata trasmittanza su un ampio spettro, con una trasmissione della luce visibile superiore al 93% e una trasmittanza ultravioletta che supera l'80%.
5. Isolamento elettrico: il quarzo ad elevata purezza offre un'eccezionale resistenza elettrica, rendendolo un eccellente isolante anche a temperature elevate.
Applicazioni nell'industria dei semiconduttori
Grazie a queste eccezionali proprietà fisiche e chimiche, il quarzo ad elevata purezza è ampiamente utilizzato nell'elettronica moderna, nelle telecomunicazioni e nell'industria dei semiconduttori. La crescente domanda di wafer di silicio ha aumentato significativamente la necessità di componenti in quarzo, in particolare nella produzione di chip.
Applicazioni chiave del quarzo nella produzione di semiconduttori:
1. Dispositivi ad alta temperatura:
·Tubi del forno al quarzo:Essenziali per processi come diffusione, ossidazione e ricottura, questi tubi garantiscono stabilità ed efficienza alle alte temperature durante la fabbricazione dei semiconduttori.
·Barche al quarzo:Utilizzate per il trasporto e la lavorazione dei wafer di silicio, le barche al quarzo facilitano la produzione in lotti nei processi di diffusione.
2. Dispositivi a bassa temperatura:
·Anelli al quarzo:Parte integrante del processo di incisione, gli anelli di quarzo prevengono la contaminazione e garantiscono una produzione precisa durante la litografia e la modellazione.
·Cesti e vasche per pulizia al quarzo:Questi componenti sono fondamentali per la pulizia dei wafer di silicio. Devono resistere agli acidi e agli alcali riducendo al minimo l'area di contatto per migliorare l'efficienza della pulizia.
Conclusione
Sebbene i componenti al quarzo possano apparire come materiali di consumo minori nel processo di produzione dei semiconduttori, svolgono un ruolo cruciale nel garantire la qualità e l'affidabilità dei dispositivi a semiconduttore. Secondo Techcet, i materiali in vetro al quarzo di elevata purezza rappresentano circa il 90% della produzione globale annua nel settore dell’informazione elettronica.
Noi di Semicera ci dedichiamo al progresso del settore dei semiconduttori fornendo materiali al quarzo ad alte prestazioni. Proprio come i chiodi sono essenziali per l’integrità strutturale, lo stesso vale per il quarzo per la produzione di semiconduttori.
2. Dispositivi a bassa temperatura:
·Anelli al quarzo: Parte integrante del processo di incisione, gli anelli di quarzo prevengono la contaminazione e garantiscono una produzione precisa durante la litografia e la modellazione.
·Cestelli e vasche per la pulizia del quarzo: Questi componenti sono fondamentali per la pulizia dei wafer di silicio. Devono resistere agli acidi e agli alcali riducendo al minimo l'area di contatto per migliorare l'efficienza della pulizia.
Conclusione
Sebbene i componenti al quarzo possano apparire come materiali di consumo minori nel processo di produzione dei semiconduttori, svolgono un ruolo cruciale nel garantire la qualità e l'affidabilità dei dispositivi a semiconduttore. Secondo Techcet, i materiali in vetro al quarzo di elevata purezza rappresentano circa il 90% della produzione globale annua nel settore dell’informazione elettronica.
Noi di Semicera ci dedichiamo al progresso del settore dei semiconduttori fornendo materiali al quarzo ad alte prestazioni. Proprio come i chiodi sono essenziali per l’integrità strutturale, lo stesso vale per il quarzo per la produzione di semiconduttori.
