सेमीकंडक्टर क्वार्ट्ज: आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स में एक महत्वपूर्ण घटक
क्वार्ट्ज सामग्री का परिचय
क्वार्ट्ज (SiO₂) पहली नज़र में कांच जैसा लग सकता है, लेकिन इसके अद्वितीय गुण इसे अलग करते हैं। मानक ग्लास के विपरीत, जिसमें कई घटक होते हैं (जैसे क्वार्ट्ज रेत, बोरेक्स, बेरियम कार्बोनेट, चूना पत्थर, फेल्डस्पार और सोडा), क्वार्ट्ज पूरी तरह से SiO₂ से बना होता है। यह इसे सिलिकॉन डाइऑक्साइड की टेट्राहेड्रल इकाइयों द्वारा गठित एक सरल नेटवर्क संरचना प्रदान करता है.
उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज का महत्व
उच्च शुद्धता वाला क्वार्ट्ज, जिसे अक्सर कांच सामग्री का "मुकुट रत्न" कहा जाता है, अपनी न्यूनतम धातु अशुद्धियों के कारण असाधारण गुण प्रदान करता है। यह उल्लेखनीय सामग्री विभिन्न अर्धचालक प्रक्रियाओं में आवश्यक है, जिसमें निम्नलिखित फायदे हैं:
1. उच्च तापमान प्रतिरोध: लगभग 1730 डिग्री सेल्सियस के नरम बिंदु के साथ, क्वार्ट्ज 1150 डिग्री सेल्सियस पर दीर्घकालिक उपयोग का सामना कर सकता है और 1450 डिग्री सेल्सियस तक छोटे विस्फोटों को संभाल सकता है।
2. रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध: उच्च शुद्धता वाला क्वार्ट्ज अधिकांश एसिड (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को छोड़कर) के साथ न्यूनतम प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है और रासायनिक हमले के खिलाफ बेहतर स्थिरता प्रदर्शित करता है, सिरेमिक की तुलना में 30 गुना अधिक एसिड प्रतिरोधी और स्टेनलेस स्टील की तुलना में 150 गुना अधिक प्रतिरोधी होता है।
3. थर्मल स्थिरता: उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज में बेहद कम थर्मल विस्तार गुणांक होता है, जो इसे बिना फ्रैक्चर के तेजी से तापमान परिवर्तन को सहन करने की अनुमति देता है।
4. ऑप्टिकल स्पष्टता: यह सामग्री व्यापक स्पेक्ट्रम में उच्च संप्रेषण बनाए रखती है, दृश्य प्रकाश संचरण 93% से अधिक और पराबैंगनी संप्रेषण 80% से ऊपर तक पहुंचता है।
5. विद्युत इन्सुलेशन: उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज असाधारण विद्युत प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह ऊंचे तापमान पर भी एक उत्कृष्ट इन्सुलेटर बन जाता है।
सेमीकंडक्टर उद्योग में अनुप्रयोग
इन उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण, उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज का उपयोग आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स, दूरसंचार और अर्धचालक उद्योग में बड़े पैमाने पर किया जाता है। सिलिकॉन वेफर्स की बढ़ती मांग ने क्वार्ट्ज घटकों की आवश्यकता को काफी बढ़ा दिया है, खासकर चिप निर्माण में।
सेमीकंडक्टर विनिर्माण में क्वार्ट्ज के प्रमुख अनुप्रयोग:
1. उच्च तापमान वाले उपकरण:
·क्वार्ट्ज फर्नेस ट्यूब:प्रसार, ऑक्सीकरण और एनीलिंग जैसी प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक, ये ट्यूब अर्धचालक निर्माण के दौरान उच्च तापमान स्थिरता और दक्षता सुनिश्चित करते हैं।
·क्वार्टज़ नावें:सिलिकॉन वेफर्स के परिवहन और प्रसंस्करण के लिए उपयोग की जाने वाली क्वार्ट्ज नावें प्रसार प्रक्रियाओं में बैच निर्माण की सुविधा प्रदान करती हैं।
2. कम तापमान वाले उपकरण:
·क्वार्ट्ज रिंग्स:नक़्क़ाशी प्रक्रिया का अभिन्न अंग, क्वार्ट्ज रिंग संदूषण को रोकते हैं और लिथोग्राफी और पैटर्निंग के दौरान सटीक निर्माण सुनिश्चित करते हैं।
·क्वार्ट्ज सफाई टोकरियाँ और टैंक:ये घटक सिलिकॉन वेफर्स की सफाई के लिए महत्वपूर्ण हैं। सफाई दक्षता बढ़ाने के लिए संपर्क क्षेत्र को कम करते हुए उन्हें एसिड और क्षार का विरोध करना चाहिए।
निष्कर्ष
जबकि क्वार्ट्ज घटक अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में मामूली उपभोग्य सामग्रियों के रूप में दिखाई दे सकते हैं, वे अर्धचालक उपकरणों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। टेकसेट के अनुसार, उच्च शुद्धता वाली क्वार्ट्ज ग्लास सामग्री इलेक्ट्रॉनिक सूचना उद्योग में वार्षिक वैश्विक उत्पादन का लगभग 90% हिस्सा है।
सेमिसेरा में, हम उच्च प्रदर्शन वाली क्वार्ट्ज सामग्री प्रदान करके सेमीकंडक्टर उद्योग को आगे बढ़ाने के लिए समर्पित हैं। जिस प्रकार संरचनात्मक अखंडता के लिए नाखून आवश्यक हैं, उसी प्रकार अर्धचालक निर्माण के लिए क्वार्ट्ज भी आवश्यक है।
2. कम तापमान वाले उपकरण:
·क्वार्ट्ज के छल्ले: नक़्क़ाशी प्रक्रिया का अभिन्न अंग, क्वार्ट्ज रिंग संदूषण को रोकते हैं और लिथोग्राफी और पैटर्निंग के दौरान सटीक निर्माण सुनिश्चित करते हैं।
·क्वार्ट्ज़ सफाई टोकरियाँ और टैंक: ये घटक सिलिकॉन वेफर्स की सफाई के लिए महत्वपूर्ण हैं। सफाई दक्षता बढ़ाने के लिए संपर्क क्षेत्र को कम करते हुए उन्हें एसिड और क्षार का विरोध करना चाहिए।
निष्कर्ष
जबकि क्वार्ट्ज घटक अर्धचालक निर्माण प्रक्रिया में मामूली उपभोग्य सामग्रियों के रूप में दिखाई दे सकते हैं, वे अर्धचालक उपकरणों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। टेकसेट के अनुसार, उच्च शुद्धता वाली क्वार्ट्ज ग्लास सामग्री इलेक्ट्रॉनिक सूचना उद्योग में वार्षिक वैश्विक उत्पादन का लगभग 90% हिस्सा है।
सेमिसेरा में, हम उच्च प्रदर्शन वाली क्वार्ट्ज सामग्री प्रदान करके सेमीकंडक्टर उद्योग को आगे बढ़ाने के लिए समर्पित हैं। जिस प्रकार संरचनात्मक अखंडता के लिए नाखून आवश्यक हैं, उसी प्रकार अर्धचालक निर्माण के लिए क्वार्ट्ज भी आवश्यक है।
