Cos'è la piastra al quarzo di grado semiconduttore

Le piastre al quarzo di grado semiconduttore sono ampiamente utilizzate nell'industria e nella scienza per le sue proprietà ottiche e meccaniche. Queste proprietà lo rendono resistente agli agenti chimici, sopporta le alte temperature e gli shock termici. Ha una bassa dilatazione termica e un'elevata trasmissione dai raggi UV 260 nm fino a oltre 2 micron.

Vantaggi della piastra al quarzo di grado semiconduttore

Coefficiente di dilatazione termica molto basso
Le piastre di quarzo di grado semiconduttore presentano un coefficiente di espansione termica (CTE) estremamente basso, in genere intorno a 0,55 x 10^-6 / grado . Questa proprietà garantisce cambiamenti dimensionali minimi con le variazioni di temperatura, consentendo loro di resistere a rapide fluttuazioni di temperatura senza rompersi o deformarsi.

Resistenza alle alte temperature
Le piastre al quarzo possiedono un'eccezionale resistenza termica, resistendo a temperature fino a 1500 gradi. Questo attributo li rende ideali per applicazioni che coinvolgono processi ad alta temperatura, come la fabbricazione di semiconduttori, la soffiatura del vetro e le reazioni chimiche.

Chiarezza ottica
Le piastre al quarzo di grado semiconduttore sono caratterizzate dalla loro elevata chiarezza ottica, che consente un'eccezionale trasmissione della luce. Presentano un assorbimento e una dispersione della luce minimi, rendendoli adatti a varie applicazioni ottiche, tra cui lenti, prismi e finestre.

Elevata purezza chimica
Le piastre al quarzo sono composte da silice ultrapura (SiO2), che garantisce un'elevata purezza chimica. Sono resistenti alla maggior parte degli acidi, delle basi e dei solventi organici, il che li rende ideali per applicazioni in ambienti chimici difficili.

Eccellenti qualità di isolamento elettrico
Le piastre al quarzo di grado semiconduttore sono eccellenti isolanti elettrici, possiedono elevata resistività e bassa perdita dielettrica. Questa proprietà li rende adatti per applicazioni elettriche, come isolanti, condensatori e componenti ad alta tensione.

Porta del forno al quarzo

Applicato nella diffusione dei wafer di silicio e in altre apparecchiature per il trattamento termico, per mantenere l'uniformità e la stabilità della temperatura del campo termico interno, per garantire la qualità della lavorazione dei wafer di silicio.

Tubo di alimentazione al quarzo

È un alimentatore nel processo di crescita del silicio monocristallino.

Cono di quarzo

Il dispositivo al quarzo utilizzato per controllare l'alimentazione uniforme del silicio nel processo di trafilatura del silicio monocristallino, può essere utilizzato anche nel processo dei semiconduttori.

High Purity White Opaque Quartz Material

Materiale al quarzo bianco opaco di elevata purezza

Questo materiale al quarzo bianco opaco di elevata purezza viene utilizzato principalmente nel campo del blocco del calore, in particolare nelle industrie dei semiconduttori e del fotovoltaico, ed è un componente indispensabile nei dispositivi di produzione di semiconduttori.

Lingotto di quarzo opaco di grado semiconduttore

Il lingotto di quarzo opaco di grado semiconduttore è un tipo di materiale di base dei componenti di quarzo per isolamento termico.

Materiale composito al quarzo

Come materiale di isolamento termico, questo nuovo vetro composito al quarzo viene utilizzato nel processo di produzione dei wafer.

Tubo al quarzo a diffusione LPCVD

Il tubo al quarzo di diffusione LPCVD può essere utilizzato nel LPCVD a semiconduttore per far reagire i composti gassosi e depositarli sulla superficie del substrato per formare pellicole solide stabili a bassa pressione mediante riscaldamento.

Barca con wafer a semiconduttore

La barca per wafer a semiconduttore viene utilizzata nel campo dell'ossidazione termica e della diffusione del wafer a semiconduttore.

Tubo esterno e rivestimento in quarzo SIC in carburo di silicio

Il tubo al quarzo SIC è ampiamente utilizzato nei forni per la crescita dei cristalli, come i forni a cristallo singolo di silicio di grado semiconduttore da 8-12- pollici, il carburo di silicio da 6-8- pollici, l'arseniuro di gallio e altri materiali semiconduttori, apparecchiature e processi a cristalli lunghi.

Perché scegliere noi

Garanzia di qualità

Crediamo nello sviluppo sostenibile e otteniamo i certificati ISO 9001, ISO14001 e OHSAS18001. Pacific Quartz, che riunisce i talenti del settore, è leader nelle capacità di ricerca e sviluppo e nell'innovazione tecnologica all'avanguardia per prodotti nuovi e di fascia alta.

Esperienza e competenza

Attraverso lo sviluppo innovativo di oltre 30 anni, Pacific Quartz, come impresa high-tech nazionale, è diventata l'impresa di riferimento nel settore cinese dei materiali al quarzo.

Servizi di qualità

Il nostro team è impegnato a fornire servizi di alta qualità ai nostri clienti. Utilizziamo le tecnologie e gli strumenti più recenti per garantire che i nostri servizi superino le vostre aspettative.

Distingue la piastra al quarzo di grado semiconduttore dal vetro

Differenze nella composizione chimica e nella struttura

La lastra di quarzo e il vetro di grado semiconduttore sono entrambi composti da biossido di silicio (sio2), ma la differenza fondamentale risiede nella loro composizione chimica e struttura molecolare. La lastra di quarzo di grado semiconduttore è un minerale cristallino con una struttura simmetrica e altamente ordinata, mentre il vetro è un solido amorfo con una disposizione molecolare casuale e disordinata. Questa differenza di struttura è dovuta ai diversi processi di formazione dei due materiali. La lastra di quarzo di grado semiconduttore si forma naturalmente attraverso la cristallizzazione della roccia fusa, mentre il vetro viene prodotto raffreddando rapidamente la silice fusa.

Impatto sulla forma molecolare e sulla simmetria

La differenza nella struttura molecolare tra la lastra di quarzo di grado semiconduttore e il vetro ha un impatto significativo sulle loro proprietà fisiche. I cristalli di lastre di quarzo di grado semiconduttore hanno uno schema regolare e ripetuto di atomi, che conferisce loro un elevato grado di simmetria e resistenza. Il vetro, d'altro canto, ha una struttura più disordinata, che si traduce in una minore simmetria e resistenza.

Implicazioni per proprietà ottiche e applicazioni

La differenza nella struttura molecolare tra la lastra di quarzo di grado semiconduttore e il vetro influisce anche sulle loro proprietà ottiche. La piastra al quarzo di grado semiconduttore è birifrangente, il che significa che divide la luce in due raggi polarizzati. Questa proprietà rende la piastra al quarzo di grado semiconduttore utile per applicazioni ottiche come polarizzatori, lenti e prismi. Il vetro, invece, è isotropo, cioè trasmette la luce in modo uniforme in tutte le direzioni. Questa proprietà rende il vetro utile per applicazioni come finestre, bottiglie e contenitori.

Il ruolo della piastra al quarzo di grado semiconduttore nei processi di produzione di semiconduttori

Litografia:La litografia è un processo fondamentale nella produzione di semiconduttori che prevede il trasferimento di modelli complessi sul wafer del semiconduttore. La lastra di quarzo di grado semiconduttore trova applicazione nella litografia come fotomaschere o reticoli. Queste piastre fungono da substrato per le maschere modellate per proiettare il modello desiderato sul wafer rivestito di fotoresist. L'elevata trasparenza ottica e la stabilità termica delle piastre al quarzo di grado semiconduttore le rendono ideali per garantire un trasferimento accurato del modello durante la litografia.

Acquaforte:L'incisione è fondamentale per definire la circuiteria su un wafer semiconduttore. Le piastre di quarzo di grado semiconduttore vengono utilizzate come maschere di incisione per proteggere alcune aree del wafer durante il processo di incisione. La loro resistenza a vari agenti aggressivi e ambienti plasmatici consente la rimozione precisa e controllata del materiale indesiderato, ottenendo modelli e strutture ben definite.

Deposizione:I processi di deposizione aggiungono strati di materiali sul wafer semiconduttore. Le piastre di quarzo di grado semiconduttore fungono da substrati per le tecniche di deposizione di film sottili come la deposizione fisica da vapore, nota come (PVD) e la deposizione chimica da vapore (CVD). La loro eccellente stabilità termica e compatibilità con i processi ad alta temperatura li rendono ideali per garantire una crescita e un'adesione uniformi del film.

Ricottura e trattamenti termici:Le fasi di trattamento termico, come la ricottura, sono cruciali per attivare i droganti, riparare i difetti dei cristalli e migliorare le proprietà dei materiali. La piastra al quarzo di grado semiconduttore funge da piattaforma per i wafer durante questi processi termici. La loro elevata conduttività termica e resistenza allo shock termico consentono un efficiente trasferimento di calore e una distribuzione uniforme della temperatura, garantendo i risultati desiderati delle fasi di trattamento termico.

Movimentazione e trasportatori di wafer:Durante tutto il flusso di lavoro della produzione di semiconduttori, le piastre di quarzo di grado semiconduttore vengono utilizzate come supporti per i wafer, fornendo supporto meccanico e protezione durante il trasporto tra le fasi del processo. I supporti al quarzo sono noti per la loro stabilità dimensionale, pulizia e inerzia chimica, garantendo l'integrità e la pulizia dei wafer.

Produzione di lastre di quarzo di grado semiconduttore

Materie prime e pulizia
Il materiale di partenza di questo processo è il biossido di silicio puro (sio2), che può essere disponibile in varie forme, come sabbia di quarzo naturale o biossido di silicio sintetico.
Il primo passo nella produzione di lastre di quarzo di grado semiconduttore è la selezione e la purificazione delle materie prime. Per garantire un'elevata purezza, vengono utilizzate solo le forme più pure di biossido di silicio.
Questa materia prima viene quindi pulita accuratamente per rimuovere eventuali impurità che potrebbero influenzare le proprietà della piastra di quarzo di grado semiconduttore finita.

Processo di fusione
Il processo di fusione è un passaggio cruciale nella produzione di lastre di quarzo di grado semiconduttore. Esistono diversi metodi per fondere il biossido di silicio, ma i processi più comuni sono la fusione elettrica e l'idrolisi alla fiamma.

Fusione elettrica
In questo processo, il biossido di silicio viene fuso in un forno riscaldato elettricamente a temperature estremamente elevate (oltre 2000 gradi Celsius). La massa fusa risultante fuoriesce quindi dal crogiolo attraverso uno stampo inferiore, nel quale il materiale viene successivamente modellato in tubi, piastre o barre.

Processo di idrolisi alla fiamma
In questo processo, il tetracloruro di silicio (sicl4) viene immesso in una fiamma, dove si ossida ad alte temperature e brucia in sottili particelle di biossido di silicio. Queste particelle formano un blocco solido, che viene poi ulteriormente lavorato.

Modellazione e finitura
Dopo che la lastra di quarzo di grado semiconduttore è stata fusa e modellata, avviene la post-elaborazione. Questo processo prevede il raffreddamento e il rilassamento della lastra di quarzo di grado semiconduttore e il successivo trattamento meccanico per ottenere le proprietà desiderate e la precisione richiesta.

Applicazioni della piastra al quarzo di grado semiconduttore in vari settori

Applicazioni ottiche

Occhiali:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata nella produzione di occhiali di alta qualità grazie alle sue eccellenti proprietà ottiche, fornendo una visione chiara e priva di distorsioni.
Finestre autopulenti:Le finestre rivestite al quarzo respingono lo sporco e l'acqua, riducendo la necessità di pulizia e manutenzione. Sono comunemente usati in lucernari, grattacieli e altri grattacieli.

Applicazioni fotovoltaiche

Energia solare:La piastra al quarzo di grado semiconduttore è un componente cruciale nelle celle solari, poiché converte la luce solare in elettricità. La sua elevata trasparenza e il basso coefficiente di dilatazione termica lo rendono un materiale ideale per i pannelli solari.

Applicazioni del dispositivo

Chip informatici:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata come substrato per wafer semiconduttori, fornendo una base stabile e durevole per i circuiti elettronici.
Visualizza:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata nei display a cristalli liquidi (LCD) e nei diodi organici a emissione di luce (OLED), garantendo elevata qualità dell'immagine e durata.
Comunicazioni:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata nelle fibre ottiche per la trasmissione di dati ad alta velocità grazie alla bassa perdita ottica e all'ampia larghezza di banda.

Finiture funzionali e decorative

Pellicole protettive:I rivestimenti a base di quarzo forniscono resistenza ai graffi e durata a varie superfici, come vetro, metallo e plastica.
Placcatura:Il quarzo viene utilizzato nei processi galvanici per creare finiture decorative e protettive sui metalli, migliorandone l'aspetto e la resistenza alla corrosione.

Ulteriori applicazioni

Attrezzature di laboratorio:Provette, becher e altra vetreria da laboratorio con piastra in quarzo di grado semiconduttore sono comunemente utilizzati nella ricerca e nell'analisi scientifica a causa della loro inerzia chimica e dell'elevata stabilità termica.
Semiconduttori:Il quarzo viene impiegato nella produzione di semiconduttori, fornendo un ambiente preciso e controllato per la fabbricazione di dispositivi elettronici.
Indicatori di vista:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata nei misuratori a vista per monitorare i livelli di liquidi nei serbatoi e nelle tubazioni, garantendo misurazioni accurate e affidabili.
Ottica:Il quarzo è utilizzato in componenti ottici, come lenti, prismi e specchi, grazie alla sua elevata chiarezza ottica e al basso indice di rifrazione.
Processi farmaceutici e industriali:La piastra al quarzo di grado semiconduttore viene utilizzata nei processi farmaceutici e industriali, tra cui la disinfezione UV, l'incisione chimica e le applicazioni ad alta temperatura.

La nostra fabbrica

Jiangsu Pacific Quartz Co., Ltd. (di seguito Pacific Quartz), fondata nel 1992, è un'azienda ben integrata con ricerca e sviluppo, produzione e vendita di materiali al quarzo di fascia alta. Nel 2014, Pacific Quartz è stato quotato sul consiglio principale delle azioni A della Borsa di Shanghai (ticker azionario: SYGF, SH603688).
Attraverso lo sviluppo innovativo di oltre 30 anni, Pacific Quartz, come impresa high-tech nazionale, è diventata l'impresa di riferimento nel settore cinese dei materiali al quarzo.

Domande poste

D: Quali sono i tre gradi della piastra al quarzo per semiconduttori?

R: Esistono tre gradi distinti di piastre al quarzo per semiconduttori: prima scelta, grado commerciale e seconda scelta. Ogni grado influenza il costo, la durabilità e la bellezza, nonché il valore complessivo della casa.

D: Come viene utilizzata la piastra al quarzo per semiconduttori nei semiconduttori?

R: Il quarzo viene utilizzato anche nel processo di produzione dei wafer stessi, dove un cristallo seme iniziale viene coltivato in condizioni specifiche in (solitamente) lunghi lingotti cilindrici. Questi lingotti vengono quindi tagliati e lucidati per creare i wafer utilizzati nel processo front-end dei semiconduttori descritto sopra.

D: A cosa serve il quarzo in ingegneria?

A: Documenti selezionati dal 2° Meeting Internazionale su Microsensori e Microsistemi. Il cristallo di quarzo è un oscillatore altamente preciso e stabile. È stato ampiamente utilizzato nei circuiti elettrici come orologio standard di frequenza in computer, sistemi di comunicazione e sistemi di misurazione della frequenza.

D: Come viene utilizzata la piastra al quarzo per semiconduttori nella produzione di semiconduttori?

R: I wafer di silicio costituiscono la base dei circuiti integrati. Wafer sottilissimi vengono tagliati da lingotti estratti in crogioli realizzati con il nostro quarzo ultra puro. Il nostro quarzo viene utilizzato anche per tubi, barre e lingotti utilizzati negli articoli in quarzo per ulteriori lavorazioni.

D: Il quarzo può generare elettricità?

R: La proprietà che rende il quarzo un miracolo elettronico è il fatto che, quando compresso o piegato, genera una carica o tensione sulla sua superficie, un fenomeno chiamato effetto piezoelettrico. Allo stesso modo, se viene applicata una tensione, il quarzo si piegherà o cambierà leggermente la sua forma.

D: Qual è l'uso del quarzo nei semiconduttori?

R: Il quarzo ad elevata purezza viene utilizzato nell'industria dei semiconduttori per produrre crogioli e prodotti in vetro al quarzo come finestre, aste e tubi. Il quarzo ad elevata purezza viene utilizzato anche nella produzione di silicio metallico, che costituisce la base per i wafer semiconduttori prodotti utilizzando il processo Czochralski.

D: Il quarzo è un materiale semiconduttore?

R: Gli isolanti, come il quarzo fuso e il vetro, hanno conduttività molto basse, nell'ordine da 10−18 a 10−10 Siemens per centimetro; e i conduttori, come l'alluminio, hanno un'elevata conduttività, tipicamente da 104 a 106 Siemens per centimetro.

D: Qual è la differenza tra quarzo e quarzo di silice?

R: La differenza principale tra i due è che la silice fusa è composta da vetro di silice non cristallino, mentre il quarzo è costituito da silice cristallina. Questa differenza conferisce alla Silice Fusa una trasmissione molto elevata nello spettro UV rispetto a quella del Quarzo. Il quarzo presenta anche un contenuto di OH molto più basso.

D: Come funziona il quarzo nell'elettronica?

R: La frequenza affidabile del quarzo garantisce la precisione temporale richiesta affinché i sistemi elettronici funzionino in modo coeso. Nei circuiti degli oscillatori, i dispositivi a cristalli di quarzo funzionano come risonatori, creando un circuito che risuona a una frequenza precisa quando viene applicata una corrente alternata.

D: Il quarzo è un conduttore o un isolante?

R: Il quarzo è un isolante elettrico, poiché nella sua struttura cristallina non ci sono elettroni liberamente mobili come nei metalli. Tuttavia il quarzo mostra un comportamento interessante se esposto a campi elettrici.

D: Quale quarzo è la migliore qualità?

R: Il quarzo di prima scelta o di prima scelta è quello di massima qualità e più costoso. Il quarzo di grado A è progettato combinando quarzo naturale con resina e pigmenti colorati. Offre i modelli e i colori più intricati, simili a pietre naturali come granito e marmo.

D: Quale percentuale di quarzo è silice?

R: Il granito contiene circa il 40-50% di silice, il quarzo è circa il 90% di silice, la porcellana è circa il 15-18% e i nuovi prodotti, le pietre sinterizzate, hanno circa il 0-11% di contenuto di silice.

D: La piastra al quarzo per semiconduttori è magnetica?

R: Sebbene il quarzo sia leggermente magnetico, non è sufficiente per essere utilizzato per la maggior parte delle applicazioni, ad eccezione del suo utilizzo nell'industria per la separazione magnetica dei materiali ferrosi. Il quarzo è un materiale diamagnetico.

D: Perché viene utilizzato il quarzo in elettronica?

R: I cristalli di quarzo presentano una gamma di frequenze che va da pochi KHz a pochi MHz. Il loro fattore di alta qualità, o fattore Q, garantisce una notevole stabilità in termini di tempo e temperatura, posizionandoli come una scelta adatta per numerose applicazioni elettroniche.

D: Il quarzo è piezoelettrico?

R: Il materiale piezoelettrico più conosciuto e il primo utilizzato nei dispositivi elettronici è il cristallo di quarzo. Altri materiali piezoelettrici presenti in natura includono zucchero di canna, sale di Rochelle, topazio, tormalina e persino ossa.

D: Qual è la forma più pura del quarzo?

R: Il quarzo puro, tradizionalmente chiamato cristallo di rocca o quarzo chiaro, è incolore e trasparente o traslucido ed è stato spesso utilizzato per sculture in pietra dura, come il cristallo di Lotario. Le varietà colorate comuni includono citrino, quarzo rosa, ametista, quarzo fumé, quarzo latteo e altri.

D: Il quarzo è difficile da decifrare?

R: Ancora una volta, il quarzo è estremamente resistente. Il quarzo di alta qualità è praticamente resistente alle crepe, ma il quarzo di qualità inferiore può rompersi o frantumarsi se esposto a freddo estremo, come una borsa del ghiaccio lasciata sul bancone. Lo stesso vale per il caldo estremo. Sbalzi improvvisi e drastici di temperatura possono rompere una superficie di quarzo.

D: Cosa è più forte del quarzo?

R: La scelta tra quarzo e granito riguarda meno le specifiche e più il tuo gusto personale e le esigenze di ristrutturazione della tua cucina. Se stai cercando la forza e la bellezza della pietra naturale, probabilmente il granito è adatto alla tua cucina.

D: Come si può sapere se il quarzo è una piastra di quarzo ad alto grado di semiconduttore?

R: Assicurati che quando guardi il piano di lavoro che stai per acquistare, deve essere lucido e liscio. Sono disponibili lucidatura, levigatura, spazzolatura e altre tecniche. Il quarzo con una piastra al quarzo di buona qualità per semiconduttori non presenterà irregolarità o imperfezioni su tutta la superficie del contatore.

D: Quanta piastra al quarzo di grado semiconduttore può non essere supportata?

R: Il valore massimo abituale per una sporgenza non supportata in una lastra di granito o quarzo di grado semiconduttore è compreso tra 250 mm-300 mm a seconda dello spessore. Le sporgenze più grandi richiederanno un supporto aggiuntivo tramite la gamba del bancone per la colazione o una sorta di pannello o rinforzo di supporto inferiore/estremità.

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