Hvad er en kvartsbåd?

Kvartsbåd er en nøgleleje-komponent, der bruges i halvlederfremstillingsprocessen, hovedsageligt brugt til behandling af skiver med høj temperatur, såsom diffusion, oxidation og udglødning. Dens fremragende termiske stabilitet, lave forureningsegenskaber og korrosionsbestandighed gør det til et uundværligt materiale i halvlederindustrien. Denne artikel vil uddybe materialet, fysiske egenskaber, klassificering, applikationsscenarier og forskelle mellem kvartsbåd og pecvd grafitbåd.

Ⅰ. Materiale af kvartsbåd

Hovedkomponenten i kvartsbæreren er siliciumdioxid (SIO₂) med høj renhed (SIO₂), og renheden er normalt nødt til at nå mere end 99,99% (halvlederkvalitet). Dette kvartsmateriale med høj renhed sikrer, at kvartsbæreren ikke introducerer urenheder under fremstilling af halvlederproduktionen for at reducere forurening af metalforureninger på skiven.

I henhold til forberedelsesprocessen kan kvartsmaterialer opdeles i to kategorier:

● Naturlig kvarts: lavet af krystalrensning, med et højt hydroxylindhold (ca. 100-200 ppm), lave omkostninger, men svag tolerance over for pludselige ændringer i høj temperatur.

● Syntetisk kvarts: syntetiseret ved kemisk dampaflejring (CVD) eller elektrofusion med lavt hydroxyl (-OH) indhold (<1 ppm), bedre termisk stabilitet og egnet til processer med høj temperatur (såsom oxidation og diffusion).

Derudover er nogle kvartsbåde doteret med metaller såsom titanium (Ti) eller aluminium (AL) for at forbedre deformationsmodstanden eller justere lysoverførsel for at imødekomme behovene for UV -processer.

Ⅱ. Hvad er de vigtigste fysiske egenskaber ved kvartsbåde?

● Modstand med høj temperatur: Kvarts smeltepunkt er så højt som 1713 ° C, og det kan fungere stabilt ved 1200 ° C i lang tid og modstå 1500 ° C i kort tid.

● Lav termisk ekspansionskoefficient: Den termiske ekspansionskoefficient er kun 0,55 × 10⁻⁶/° C. Denne fremragende ydelse sikrer dimensionel stabilitet ved høje temperaturer og undgår revner på grund af termisk stress.

● Kemisk inertitet: Bortset fra hydrofluorsyre (HF) og varm phosphorsyre, kan kvarts modstå stærke syrer, stærke alkalier og de fleste ætsende gasser (såsom cl₂, O₂).

● Elektrisk isolering: Resistivitet er så høj som 10¹⁶ω · cm, hvilket undgår interferens med den elektriske feltfordeling af plasmaprocessen.

● Let transmission: Fremragende transmission i det ultraviolette til infrarødt bånd (＞ 90%), der er egnet til letassisterede processer (såsom ultraviolet hærdning).

III. Klassificering af kvartsbåde

I henhold til forskellige designstrukturer og brugsscenarier kan kvartsbåde opdeles i følgende kategorier:

● Horisontal kvartsbåd

Gælder for vandrette rørovne (vandret diffusionsovn), der bruges til oxidation, diffusion, annealing og andre processer.

Funktioner: Kan bære 100-200 skiver, normalt med et åbent eller semi-lukket design.

● Lodret kvartsbåd

Gælder for lodrette ovne (lodret ovn), der bruges til LPCVD -processer, oxidation og annealingsprocesser.

Funktioner: Mere kompakt struktur, kan øge skivens bæreevne og reducere partikelforurening under processen.

● Tilpasset kvartsbåd

Designet i henhold til forskellige processkrav kan enkelt skivestøtte eller speciel klemstruktur bruges til at optimere Wafer -behandlingseffekter.

Som en førende kvartsbådproducent og leverandør i Kina,Veteksemicon kan designe og fremstille tilpassede kvartsselskabsprodukter i henhold til dine faktiske behov. For flere produktoplysninger henvises til:

Iv. Hvad er applikationsscenarierne af kvartsbåd i halvlederfremstilling?

Kvartsbåde er vidt brugt i mange nøgleprocesforbindelser til fremstilling af halvleder, hovedsageligt inklusive følgende applikationsscenarier:

4.1 Termisk oxidation

● Procesbeskrivelse: Wafer opvarmes i en ilt- eller vanddampmiljø med høj temperatur til dannelse af et siliciumdioxid (SIO₂) film.

● Funktioner af kvartsbåd:

1) Høj varmemodstand, kan modstå høje temperaturer på 1000 ~ 1200 ° C.

2) Kemisk inertitet, kvartsbåde er resistente over for stærke syrer, stærke alkalier og mest ætsende gasser, så det kan undgå at påvirke kvaliteten af ​​oxidfilmen.

4.2 Diffusionsproces

● Procesbeskrivelse: Urenheder (såsom fosfor og bor) diffunderes i siliciumskiven under høje temperaturforhold for at danne et dopinglag.

● Kvartsbådfunktioner:

1) Lav kontaminering, hvilket forhindrer metalforurening i at påvirke dopingkoncentrationsfordelingen.

2) Høj termisk stabilitet med en termisk ekspansionskoefficient på kun 0,55 × 10⁻⁶/° C, hvilket sikrer en ensartet diffusionsproces.

4.3 Udglødningsproces

● Procesbeskrivelse: behandling af høj temperatur bruges til at fjerne stress, forbedre den materielle krystalstruktur eller aktivere ionimplantationslaget.

● Kvartsbådfunktioner:

1) Med et smeltepunkt så højt som 1713 ° C kan det modstå hurtig opvarmning og afkøling for at undgå revner forårsaget af termisk stress.

2) Præcis størrelse kontrol for at sikre ensartet opvarmning.

4.4 Lavtryk Kemisk dampaflejring (LPCVD)

● Procesbeskrivelse: I et miljø med lavt tryk dannes en ensartet tynd film, såsom siliciumnitrid (Si₃n₄), gennem en gasfase -reaktion.

● Funktioner af kvartsbåd:

1) Velegnet til lodrette ovnrør kan optimere filmaflejringsuniformitet.

2) Lav partikelforurening, forbedrer filmkvaliteten.

Ⅴ. Hvad er forskellene mellem kvartsbåd og pecvd grafitbåd?

Typiske forskelle scenarier:

● PECVD -proces: Grafitbåde kan optimere plasmauniformitet på grund af deres ledningsevne og kræver ikke den høje temperaturydelse af kvarts i miljøer med lav temperatur (300-400 ° C).

● Oxidation af høj temperatur: Veteksemicon quartz -både er uerstattelige for deres høje temperaturresistens, mens grafit let oxideres for at generere CO/CO₂ ved høje temperaturer i et iltmiljø, der forurener kammeret.