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，不斷催生出對各類高性能材料的強烈需求,。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)，這對于石英制品而言也是挑戰(zhàn),，但更是發(fā)展機遇,。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）全國石英大會暨展覽會”在江蘇徐州成功召開! 在本次大會現(xiàn)場,，中國粉體網(wǎng)記者有幸邀請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?
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)顆粒更容易實現(xiàn)生坯均勻的成型,，燒成致密的產(chǎn)品（氣泡多而�,。坏w粒粒徑過小,，比表面積增大，顆粒間更易于產(chǎn)生局部團聚,，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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