फ़्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज़

फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज मुख्य रूप से इलेक्ट्रिक फ्यूजन द्वारा बनाया जाता है, जो अपारदर्शी गुणों के साथ बड़ी संख्या में माइक्रोबबल के साथ क्वार्ट्ज ग्लास का उत्पादन करने के लिए उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज रेत को पिघलाने के लिए उच्च तापमान वाले इलेक्ट्रिक हीटिंग का उपयोग करता है। इलेक्ट्रिक फ्यूज्ड क्वार्ट्ज में बड़ी संख्या में छोटे बुलबुले होते हैं, जो इसे अपारदर्शी बनाता है और गर्मी को प्रतिबिंबित करने और फैलाने में मदद करता है। इसके अलावा, इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध, कम तापीय चालकता, अच्छी रासायनिक स्थिरता, आदि हैं। ये विशेषताएं सेमीकंडक्टर विनिर्माण में विभिन्न प्रक्रियाओं के लिए एक आदर्श सामग्री विकल्प बनाई जाती हैं। 

वर्तमान में, अपारदर्शी क्वार्ट्ज के अर्धचालक क्षेत्र में कई प्रमुख अनुप्रयोग हैं:

● प्रसार और ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं में फर्नेस ट्यूब

फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज का उपयोग प्रसार भट्टियों और ऑक्सीकरण भट्टियों के लिए भट्ठी ट्यूब सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसका उच्च तापमान प्रतिरोध, थर्मल शॉक प्रतिरोध और अच्छी रासायनिक स्थिरता यह सुनिश्चित करती है कि स्थिर रासायनिक गुणों को उच्च तापमान पर बनाए रखा जा सकता है, जिससे प्रदूषण-मुक्त वातावरण प्रदान किया जा सकता है और अर्धचालक प्रक्रियाओं की स्थिरता और स्थिरता सुनिश्चित हो सकती है।

● मास्क प्लेट और अलगाव सामग्री

अर्धचालक प्रसंस्करण में, फ़्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज का उपयोग मास्क प्लेट और आइसोलेशन सामग्री के रूप में किया जा सकता है। इसकी अपारदर्शिता और कम प्रकाश संप्रेषण के कारण, यह अनावश्यक प्रकाश और गर्मी को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध कर सकता है, डोपिंग और ऑक्सीकरण प्रसार प्रक्रिया में उत्पन्न थर्मल विकिरण को अन्य भागों को प्रभावित करने से रोक सकता है। डोपिंग को सटीक रूप से नियंत्रित करने और संवेदनशील क्षेत्रों की सुरक्षा के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

● क्रूसिबल और हीटिंग हुड

सेमीकंडक्टर वेफर्स को खींचने की प्रक्रिया के दौरान, फ्यूज्ड क्वार्ट्ज क्रूसिबल का उपयोग उनके उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध और कम तापीय चालकता के कारण उच्च तापमान पिघले हुए सिलिकॉन को पकड़ने के लिए किया जाता है। कम तापीय चालकता गर्मी के नुकसान को कम कर सकती है, हीटिंग को अधिक समान बना सकती है, और एकल क्रिस्टल खींचने की स्थिरता सुनिश्चित कर सकती है। फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज हीटिंग हुड का उपयोग गर्मी इन्सुलेशन, गर्मी के नुकसान को रोकने और ऊर्जा दक्षता में सुधार के लिए किया जाता है।

● रासायनिक वाष्प जमाव में सहायता सामग्री (सीवीडी)

रासायनिक वाष्प जमाव प्रक्रिया के दौरान, जुड़े हुए अपारदर्शी क्वार्ट्ज का उपयोग वेफर समर्थन सामग्री के रूप में किया जाता है। इसकी कम तापीय चालकता और उच्च तापमान प्रतिरोध एक स्थिर तापमान क्षेत्र को बनाए रखने और अधिक गर्मी या असमान हीटिंग को रोकने में मदद करता है। रासायनिक जड़ता यह सुनिश्चित करती है कि यह उच्च तापमान पर प्रतिक्रियाशील गैसों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करेगी, जिससे जमा परत की शुद्धता और गुणवत्ता बनी रहेगी।

● हीट परिरक्षण और इन्सुलेशन घटक

सेमीकंडक्टर निर्माण उपकरण को अक्सर उच्च तापमान पर लगातार संचालित करने की आवश्यकता होती है, और फ़्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज की कम तापीय चालकता और थर्मल शॉक प्रतिरोध इसे एक आदर्श गर्मी ढाल और इन्सुलेशन घटक बनाते हैं। गर्मी ढाल सामग्री के रूप में फ़्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज का उपयोग प्रभावी ढंग से ऊर्जा हानि को कम कर सकता है और उपकरण की गर्मी को अन्य क्षेत्रों में स्थानांतरित होने से रोक सकता है, जिससे सटीक भागों की रक्षा हो सकती है।

● नक़्क़ाशी और सफाई उपकरणों में सुरक्षात्मक सामग्री

फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज में बेहद मजबूत एसिड और क्षार प्रतिरोध होता है, जिससे यह अर्धचालक नक़्क़ाशी और सफाई उपकरणों में एक सुरक्षात्मक सामग्री बन जाता है ताकि संक्षारक रसायनों को उपकरणों को नुकसान पहुंचाने से रोका जा सके। इसकी रासायनिक जड़ता भी कठोर रासायनिक वातावरण में स्थिर रहने और उपकरणों के सेवा जीवन का विस्तार करने में मदद करती है।

●  फोटोलिथोग्राफी मास्क सामग्री

फ़्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज के अपारदर्शी गुणों का उपयोग विशिष्ट फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियाओं में मास्क सामग्री के रूप में किया जा सकता है ताकि एक्सपोज़र क्षेत्र को सटीक रूप से नियंत्रित करने और अतिरिक्त प्रकाश को वेफर के संवेदनशील क्षेत्रों को प्रभावित करने से रोकने में मदद मिल सके।

फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज के ये गुण इसे उच्च-सटीक और उच्च तापमान प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण सामग्री बनाते हैं। अर्धचालक उपकरणों और प्रक्रियाओं के निरंतर विकास के साथ, फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज अधिक कठोर प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए निर्माण प्रौद्योगिकी की अगली पीढ़ी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते रहेंगे।

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चित्रा ए. जुड़े हुए अपारदर्शी क्वार्ट्ज का संप्रेषण                                                           चित्रा बी। फ्यूज्ड अपारदर्शी क्वार्ट्ज की परावर्तकता

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