सेमीकंडक्टर क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब्स कशा तयार केल्या जातात?

सेमीकंडक्टरक्वार्ट्ज भट्टीच्या नळ्यामुख्य सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रियांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे आवश्यक घटक आहेत, जसे की प्रसार, ऑक्सिडेशन आणि ॲनिलिंग. उच्च तापमान, तीव्र दाब आणि ऑपरेटिंग वातावरणातील गंभीर गंज यांच्याशी दीर्घकाळ संपर्कात राहणे आवश्यक असतानाही त्याला भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म स्थिरपणे राखणे आवश्यक आहे. सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रियेत, क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबची गुणवत्ता थेट सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या कार्यक्षमतेवर आणि उत्पन्नावर परिणाम करते. या कारणास्तव, क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबची निर्मिती प्रक्रिया महत्त्वपूर्ण आहे.

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबच्या मुख्य उत्पादन प्रक्रिया

1. कच्चा माल निवडणे

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब्स प्रामुख्याने उच्च-शुद्धतेच्या सिलिकॉन डायऑक्साइडपासून बनविल्या जातात, जे नैसर्गिक आणि कृत्रिम दोन्ही स्वरूपात उपलब्ध आहेत. क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबचे उत्कृष्ट ऑप्टिकल, थर्मल आणि रासायनिक कार्यप्रदर्शन देण्यासाठी उच्च-शुद्धता कच्चा माल आवश्यक आहे. विशेषत: सेमीकंडक्टर सारख्या उच्च-सुस्पष्टता क्षेत्रांमध्ये, कच्च्या मालातील अशुद्धतेच्या सामग्रीची आवश्यकता, विशेषत: धातूच्या आयन अशुद्धता (जसे की लोह, ॲल्युमिनियम, सोडियम, इ.), अत्यंत कडक असतात आणि ppm स्तरावर नियंत्रित करणे आवश्यक आहे.

2. वितळणे आणि मोल्डिंग

निवडलेक्वार्ट्जपावडर किंवा ढेकूळ उच्च-तापमानाच्या भट्टीमध्ये 2000 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त वितळवून एकसमान फ्यूज्ड क्वार्ट्ज द्रव तयार करतात. ऑक्सिडेशन आणि दूषित-प्रेरित दोष प्रभावीपणे रोखण्यासाठी या प्रक्रियेदरम्यान अचूक तापमान नियंत्रण आणि विशिष्ट वातावरणीय वातावरण (जसे की व्हॅक्यूम किंवा अक्रिय वायू) महत्त्वपूर्ण आहेत. फ्यूज केलेले क्वार्ट्ज द्रव नंतर विशिष्ट रेखाचित्र उपकरणे किंवा ट्यूब ड्रॉइंग मशीन सारख्या साच्यांचा वापर करून सतत ट्यूबमध्ये तयार केले जाते.

3. कटिंग आणि एंड-फेस फिनिशिंग

डायमंड कटर किंवा लेसर कटर सारख्या कटिंग उपकरणांद्वारे आकाराच्या क्वार्ट्ज ट्यूब्स सामान्यत: आवश्यक लांबीपर्यंत कापल्या जातात. नळीचे टोक खडबडीत असतात, त्यामुळे पृष्ठभाग गुळगुळीत आणि सपाटपणा सुनिश्चित करण्यासाठी बारीक पीसणे आवश्यक आहे. मेकॅनिकल पॉलिशिंग किंवा केमिकल पॉलिशिंग प्रक्रिया सामान्यतः कटिंग-प्रेरित बर्र आणि मायक्रोक्रॅक काढून टाकण्यासाठी अवलंबल्या जातात, ज्यामुळे ट्यूबच्या टोकांना उच्च-परिशुद्धता सपाटपणा मानके पूर्ण करता येतात आणि सेमीकंडक्टर प्रक्रियेच्या व्हॅक्यूम-सीलिंग आवश्यकता पूर्ण होतात.

4. वेल्डिंग असेंब्ली

कापलेल्या क्वार्ट्ज नळ्यांना फर्नेस कोर ट्यूब, फ्लँज आणि असेंबलीसाठी एक्झॉस्ट पाईप्ससह उच्च तापमानात वेल्डेड करणे आवश्यक आहे जेणेकरून ग्राहकाच्या सानुकूलित रेखाचित्रे जुळतील. वेल्डिंग असेंब्लीनंतर, क्वार्ट्ज ट्यूबचा पांढरा ऑक्साईड थर उच्च-तापमान पॉलिशिंगद्वारे काढून टाकणे आवश्यक आहे. उच्च तापमानात क्वार्ट्ज ट्यूब फ्यूज केल्यानंतर थंड होण्याच्या प्रक्रियेदरम्यान हा थर तयार होतो. हे स्वतः निरुपद्रवी असले तरी, ते क्वार्ट्ज उत्पादनाच्या प्रकाश संप्रेषण, सपाटपणा आणि गुळगुळीतपणावर परिणाम करते. उच्च-तापमान पॉलिशिंग प्रभावीपणे ऑक्साईड थर काढून टाकू शकते, परिणामी पारदर्शक आणि स्वच्छ नळ्या बनतात.

5. एनीलिंग उपचार

आकार देणे, कटिंग, वेल्डिंग असेंब्ली आणि पॉलिशिंग प्रक्रियेनंतर क्वार्ट्ज ट्यूबमध्ये अंतर्गत ताण निर्माण होतो, ज्यामुळे त्यांची यांत्रिक शक्ती आणि थर्मल स्थिरता प्रभावित होऊ शकते. अशाप्रकारे, सर्व उच्च-तापमान-निर्मित क्वार्ट्ज भागांना उष्णता उपचार आणि अशा अंतर्गत तणाव दूर करण्यासाठी ॲनिलिंग करणे आवश्यक आहे.

6. गुणवत्ता तपासणी

क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूबच्या संपूर्ण उत्पादन प्रक्रियेमध्ये, तयार झालेले उत्पादन मानके पूर्ण करते याची खात्री करण्यासाठी कठोर बहु-पक्ष चाचणी आवश्यक आहे. तपासणीमध्ये अंतर्गत ताण (स्पष्ट तणाव रेषांसाठी ध्रुवीकृत प्रकाशाद्वारे तपासले जाते), मितीय अचूकता (जसे की बाह्य व्यास, भिंतीची जाडी आणि लांबीसाठी सहनशीलता नियंत्रण), पृष्ठभागाची गुणवत्ता (खरखरपणा, दोषांची उपस्थिती इ.), यांत्रिक गुणधर्म (शक्ती, कडकपणा इ.), आणि स्वच्छता (मुक्त आतील भिंती आणि अशुद्धता यांचा समावेश होतो.