Kvartsi kuuluu trigonaaliseen kidejärjestelmään, joka on kolmiulotteinen runkomineraalikide, joka koostuu piidioksidista. Tyypillisesti puhdas kvartsi on väritöntä ja läpinäkyvää, mutta se saa erilaisia sävyjä pigmentti-ionien, hienojakoisten sulkeumien tai värikeskusten muodostumisen seurauksena. Kvartsia, jolla on useita erinomaisia ominaisuuksia, käytetään laajalti erilaisissa puolijohdevalmistusprosesseissa, ja sen suorituskyky ja laatu vaikuttavat suoraan puolijohdelaitteiden tuottoon, suorituskykyyn ja kustannuksiin.
1. Kvartsiupokas
Thekvartsiupokkaatkäytetään pitämään monikiteisen piin raaka-aineita korkean lämpötilan yksikiteisen piin kasvatusprosessissa. Vakaiden tukimateriaalien varmistamiseksi kvartsiupokkailla on oltava erinomainen korkeiden lämpötilojen stabiilisuus (sulamispiste > 1700 ℃) ja alhainen lämpölaajenemiskerroin kestämään ankarien korkeiden käyttöolosuhteiden haasteet. Puolijohdesovelluksiin tarkoitetut kvartsiupokkaat on valmistettava erittäin puhtaasta kvartsista, jonka laatu on 4N8 tai korkeampi. Nämä viisaat materiaalivalinnat voivat vähentää tehokkaasti kidekontaminaation riskejä, jotka aiheutuvat kvartsiupokkaan korkeasta lämpötilasta johtuvien epäpuhtauksien saostumisesta.
Kvartsiuuniputket toimivat yleensä korkean lämpötilan reaktiokammioina erilaisissa kiekkojen valmistusprosesseissa, kuten diffuusiossa, hapetuksessa ja kemiallisessa höyrypinnoituksessa (CVD). Niinkvartsiuunin putketNiissä on oltava erinomainen korkeiden lämpötilojen kestävyys, jotta ne eivät muodonmuutos tai pehmene korkean lämpötilan ympäristöjen takia. Joissakin prosesseissa dehydroksylointikäsittelyä tarvitaan jopa vähentämään hydroksyyliryhmien vaikutusta lämpöstabiilisuuteen. Kvartsiuuniputkien valmistuksessa tarvitaan myös erittäin puhdasta kvartsimateriaalia, jonka metalliepäpuhtauspitoisuus on ≤1 ppm, jotta estetään epäpuhtauksien saostuminen reaktioprosessin aikana ja vaikuttaa kiekkojen käsittelyn tuloksiin.
Kvartsiveneitä käytetään tyypillisesti yhdessä kvartsiuuniputkien kanssa kymmenien tai satojen kiekkojen kuljettamiseen ja kuljettamiseen. SiksikvartsiveneetYleensä niillä on oltava sama erinomainen korkeiden lämpötilojen kestävyys, korroosionkestävyys ja vakaa, luotettava suorituskyky mekaanisen lujuuden suhteen kuin kvartsiuuniputkilla.
Kvartsi tarkennusrenkaaton erityisesti suunniteltu kuivaetsausprosesseihin. Ne asennetaan tyypillisesti kiekkojen ympärille plasman rajoittamiseksi ja homogenoimiseksi, mikä varmistaa tehokkaasti etsausnopeuden ja kiekon kuvioinnin tasaisuuden. Tämä käyttöympäristö edellyttää kvartsifokusointirenkaiden vahvaa plasmakorroosionkestävyyttä, erittäin suurta mittatarkkuutta ja sileää pintakäsittelyä epänormaalien purkausten tai hiukkasten muodostumisen estämiseksi.