A kvarc a trigonális kristályrendszerhez tartozik, amely egy háromdimenziós vázszerkezetű, szilícium-dioxidból álló ásványkristály. A tiszta kvarc jellemzően színtelen és átlátszó, de sokféle árnyalatot vesz fel nyomokban pigmentionok, finoman diszpergált zárványok vagy színcentrumok képződése következtében. Számos kiváló tulajdonságával a kvarcot széles körben alkalmazzák a félvezetőgyártás különböző folyamataiban, és teljesítménye és minősége közvetlenül befolyásolja a félvezető eszközök hozamát, teljesítményét és költségét.
1. Kvarctégely
AkvarctégelyekA polikristályos szilícium nyersanyagok megtartására használják a magas hőmérsékletű monokristályos szilícium növekedési folyamatban. A stabil hordozóanyagok biztosítása érdekében a kvarctégelyeknek kiváló magas hőmérsékleti stabilitással (olvadáspont > 1700 ℃) és alacsony hőtágulási együtthatóval kell büszkélkedniük, hogy ellenálljanak a zord, magas hőmérsékletű működési körülmények kihívásainak. A félvezető alkalmazásokhoz használt kvarctégelyeket 4N8-as vagy magasabb minőségű, nagy tisztaságú kvarcból kell gyártani. Ez a bölcs anyagválasztás hatékonyan csökkentheti a kristályszennyeződés kockázatát, amelyet a kvarctégelyből a magas hőmérséklet miatti szennyeződések okoznak.
A kvarckemence csövek általában magas hőmérsékletű reakciókamrákként szolgálnak különféle ostyagyártási folyamatokhoz, például diffúzióhoz, oxidációhoz és kémiai gőzleválasztáshoz (CVD). Ígykvarc kemence csövekkiváló magas hőmérsékleti ellenállással kell rendelkezniük, hogy megakadályozzák a magas hőmérsékletű környezet által okozott deformációt vagy lágyulást. Egyes eljárásokban dehidroxilezésre is szükség van a hidroxilcsoportok hőstabilitásra gyakorolt hatásának csökkentése érdekében. A kvarckemence csövek gyártásához nagy tisztaságú kvarcanyagra is szükség van, amelynek fémszennyeződése ≤1 ppm, hogy megakadályozzák a szennyeződések kicsapódását a reakciófolyamat során, és befolyásolják az ostyafeldolgozás eredményeit.
A kvarccsónakokat általában kvarckemence csövekkel együtt használják több tucat-száz ostya szállítására és szállítására. Ezért,kvarc csónakokáltalában ugyanolyan kiváló magas hőmérséklet-állósággal, korrózióállósággal és stabil, megbízható teljesítménnyel kell rendelkezniük a mechanikai szilárdság tekintetében, mint a kvarc kemencecsöveknek.
Kvarc fókuszgyűrűkkifejezetten száraz maratási eljárásokhoz tervezték. Általában az ostyák köré vannak felszerelve, hogy lezárják és homogenizálják a plazmát, hatékonyan biztosítva a maratási sebesség és a mintázat egyenletességét az ostyán. Ez a működési környezet megköveteli, hogy a kvarc fókuszgyűrűk erős plazmakorrózióállósággal, rendkívül nagy méretpontossággal és sima felületkezeléssel rendelkezzenek a rendellenes kisülések vagy részecskeképződés elkerülése érdekében.