在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下,,半導(dǎo)體領(lǐng)域作為前沿陣地,,不斷催生出對(duì)各類高性能材料的強(qiáng)烈需求。例如半導(dǎo)體生產(chǎn),、應(yīng)用過程中始終存在嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn),,這對(duì)于石英制品而言也是挑戰(zhàn),但更是發(fā)展機(jī)遇,。近年來,,電熔不透明石英制品憑借自身特殊的微觀結(jié)構(gòu)與物化特質(zhì),在這一細(xì)分領(lǐng)域逐漸占據(jù)關(guān)鍵地位,。
2024年11月21-22日,,由中國粉體網(wǎng)主辦的“2024(第八屆)全國石英大會(huì)暨展覽會(huì)”在江蘇徐州成功召開! 在本次大會(huì)現(xiàn)場(chǎng),中國粉體網(wǎng)記者有幸邀請(qǐng)到湖北菲利華石英玻璃股份有限公司研發(fā)工程師胡世浩做客我們的“對(duì)話”欄目,,一同深入探尋電熔不透明石英的魅力,。
專訪湖北菲利華石英玻璃股份有限公司研發(fā)工程師胡世浩
中國粉體網(wǎng):胡工,您好,,請(qǐng)問目前貴公司有哪些電熔不透明石英制品?應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
胡工:目前菲利華的電熔不透明產(chǎn)品主要有乳白不透明石英玻璃,、黑色不透明石英玻璃和夾心乳白不透明復(fù)合石英玻璃,,主要應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域的熱處理工序,降低熱損失,、節(jié)約成本,。
中國粉體網(wǎng):請(qǐng)問是什么樣背景催生了電熔不透明石英這類產(chǎn)品呢?與傳統(tǒng)的石英制品相比它具有哪些性能優(yōu)勢(shì)?
胡工:目前氣煉工藝制備的氣熔不透明石英產(chǎn)品(東曹的OP3,,菲利華的FLHO321等)氣泡平均粒徑較大(50-200μm),界面火拋后成為粗糙的凹凸面,,與裝置的密合性變差而引起泄漏;而且切成薄片(<3mm)后,,白度和紅外線反射率急劇降低,,不能滿足半導(dǎo)體領(lǐng)域先進(jìn)制程的需求,。因此催生了電熔不透明石英產(chǎn)品,其氣泡平均粒徑小于15μm,,易清洗,,火加工后表面光滑,,隔熱性能更優(yōu),使用壽命也大大增加,。
中國粉體網(wǎng):請(qǐng)您介紹一下,電熔不透明石英的生產(chǎn)工藝是怎樣的?
胡工:電熔不透明石英產(chǎn)品采用固相燒結(jié)法制備而成,,首先對(duì)高純石英玻璃制品破碎,、篩分、純化得到玻璃砂,;然后經(jīng)過特定的濕磨工藝制備一定粒徑分布的料漿;再利用注漿工藝制成生坯,,干燥后通過電阻爐燒結(jié),,顆粒間發(fā)生粘結(jié),、致密化,成為具有大量封閉孔的電熔不透明石英產(chǎn)品,。
中國粉體網(wǎng):能否科普一下石英砂粒度和孔隙調(diào)節(jié)相關(guān)的技術(shù)原理或作用,?
胡工:石英砂的粒度和分布是影響坯體性質(zhì)的重要因素。一般來說,,細(xì)顆粒更容易實(shí)現(xiàn)生坯均勻的成型,燒成致密的產(chǎn)品(氣泡多而�,。�,;但顆粒粒徑過小,比表面積增大,,顆粒間更易于產(chǎn)生局部團(tuán)聚,導(dǎo)致漿料的黏度較大,,降低產(chǎn)品均勻性和白度,。因此,,需要控制破碎和球磨工藝得到合適粒度和分布的料漿。通過控制石英砂的粒度,,可以改善漿料的流變性能,從而影響成型和燒結(jié)過程,。
中國粉體網(wǎng):請(qǐng)問電熔不透明石英在半導(dǎo)體領(lǐng)域有哪些應(yīng)用,?目前面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)還有哪些,?
胡工:電熔不透明石英主要用作半導(dǎo)體制程氧化,、擴(kuò)散和退火工藝中高溫?zé)崽幚碓O(shè)備的隔熱材料,如臥式爐或立式爐爐管內(nèi)隔熱擋板,、法蘭、保溫桶,,半導(dǎo)體襯底處理室觀察窗DOME、半導(dǎo)體鍍金方腔的方形法蘭,;黑石英還可用作RTP設(shè)備的晶圓支撐環(huán),、仿真或填充晶圓等,。
技術(shù)挑戰(zhàn):(1)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,;(2)大尺寸產(chǎn)品的成品率和利用率有待提高;(3)原料來源受限,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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