Що таке кварцовий човен?

Кварцовий човен-це ключовий компонент підшипника, що використовується в процесі виробництва напівпровідників, в основному використовується для високотемпературної обробки плащ, таких як дифузія, окислення та відпал. Його відмінна термічна стійкість, низька характеристика забруднення та резистентність до корозії роблять його незамінним матеріалом у напівпровідниковій галузі. Ця стаття розробить матеріали, фізичні властивості, класифікацію, сценарії застосування та відмінності між кварцовим човном та графітовим човном PECVD.

Ⅰ. Матеріал кварцового човна

Основним компонентом кварцового носія є діоксид кремнію з високою чистотою (Sio₂), а чистоту зазвичай потрібно досягти понад 99,99% (напівпровідниковий ступінь). Цей кварцовий матеріал з високою чистотою гарантує, що кварцовий носій не вводить домішок під час процесу виробництва напівпровідників, щоб зменшити забруднення металевих домішок на вафлі.

Відповідно до процесу підготовки, кварцові матеріали можна розділити на дві категорії:

● Природний кварц: Зроблено з очищення кристалів, з високим вмістом гідроксилу (близько 100-200 проміле), низькою вартістю, але слабкою толерантністю до високих температурних раптових змін.

● Синтетичний кварц: синтезується хімічним осадженням пари (ССЗ) або електрофузією, з низьким вмістом гідроксилу (-OH) (<1 проміле), кращою термічною стійкістю та придатним для високотемпературних процесів (таких як окислення та дифузія).

Крім того, деякі кварцові човни лежать металами, такими як титан (Ti) або алюміній (AL) для поліпшення стійкості до деформації, або регулювання пропускання світла для задоволення потреб УФ -процесів.

Ⅱ. Які основні фізичні властивості кварцових човнів?

● Високотемпературна стійкість: Температура плавлення кварцу досягає 1713 ° C, і він може тривалий час працювати при 1200 ° С і протистояти 1500 ° C протягом короткого часу.

● Низький коефіцієнт теплового розширення: Коефіцієнт теплового розширення становить лише 0,55 × 10⁻⁶/° C. Ця відмінна продуктивність забезпечує розмірну стабільність при високих температурах і дозволяє уникнути розтріскування через теплове напруження.

● Хімічна інертність: За винятком гідрофторної кислоти (HF) та гарячої фосфорної кислоти, кварц може протистояти сильним кислотам, сильним лугам та найбільш корозійним газам (наприклад, CL₂, O₂).

● Електрична ізоляція: Опір дорівнює 10⁶ω · см, уникаючи перешкод у розподілі електричного поля плазмового процесу.

● Світлове пропускання: Відмінна пропускання в ультрафіолетовій до інфрачервоної смуги (＞ 90%), придатна для світлодіодних процесів (таких як ультрафіолетове затвердіння).

Iii. Класифікація кварцових човнів

Відповідно до різних конструкцій дизайну та сценаріїв використання, кварцові човни можна розділити на такі категорії:

● горизонтальний кварцовий човен

Застосовується до горизонтальних трубних печей (горизонтальна дифузійна піч), що використовується для окислення, дифузії, відпалу та інших процесів.

Особливості: можуть нести 100-200 вафель, як правило, з відкритим або напівзакритим дизайном.

● Вертикальний кварцовий човен

Застосовується до вертикальних печей (вертикальна піч), що використовуються для процесів LPCVD, процесів окислення та відпалу.

Особливості: Більш компактна структура, може збільшити здатність до перевезення пластини та зменшити забруднення частинок під час процесу.

● Індивідуальний кварцовий човен

Розроблений відповідно до різних вимог до процесу, для оптимізації ефектів обробки вафель може використовуватися одноразова підтримка вафель або спеціальна структура затискача.

Як провідний виробник кварцових човнів та постачальника в Китаї,Veteksemicon може розробити та виготовляти індивідуальні товари кварцового носія відповідно до ваших фактичних потреб. Щоб отримати додаткові деталі продукту, зверніться до:

Iv. Які сценарії застосування кварцового човна у виробництві напівпровідників?

Кварцові човни широко використовуються у багатьох ключових процесах виробництва напівпровідників, в основному, включаючи такі сценарії додатків:

4.1 Термічне окислення

● Опис процесу: Пластина нагрівається у високотемпературному кисневому або водяному випарному середовищі, утворюючи плівку діоксиду кремнію (Sio₂).

● Особливості кварцового човна:

1) Висока теплостійкість, може витримати високі температури 1000 ~ 1200 ° C.

2) Хімічна інертність, кварцові човни стійкі до сильних кислот, сильних лугу та більшості корозійних газів, тому це може уникнути якості оксидної плівки.

4.2 Процес дифузії

● Опис процесу: Домішки (такі як фосфор та борон) розповсюджуються в кремнієву пластину при високих температурних умовах, утворюючи допінг -шар.

● Функції кварцового човна:

1) Низьке забруднення, запобігаючи забрудненню металів впливати на розподіл концентрації допінгу.

2) Висока термічна стійкість, з коефіцієнтом теплового розширення лише 0,55 × 10⁻⁶/° C, забезпечуючи рівномірний процес дифузії.

4.3 Процес відпалу

● Опис процесу: Висока температура використовується для усунення стресу, поліпшення структури кристалів матеріалу або активації шару імплантації іонів.

● Функції кварцового човна:

1) З точкою плавлення до 1713 ° С, він може витримати швидке нагрівання та охолодження, щоб уникнути розтріскування, спричиненого тепловим напруженням.

2) Точний контроль розміру для забезпечення рівномірного нагрівання.

4.4 Хімічне осадження пари з низьким тиском (LPCVD)

● Опис процесу: У середовищі низького тиску рівномірна тонка плівка, така як нітрид кремнію (Si₃n₄) через реакцію газової фази.

● Особливості кварцового човна:

1) Підходить для вертикальних труб печі, може оптимізувати рівномірність осадження плівки.

2) Низьке забруднення частинок, поліпшення якості плівки.

Ⅴ. Які відмінності між кварцовим човном та графітовим човном PECVD?

Типові сценарії різниці:

● Процес PECVD: Графітові човни можуть оптимізувати рівномірність плазми через їх провідність, і не потребують високих температурних продуктивності кварцу в середовищах з низькою температурою (300-400 ° C).

● Піч з окисленням високої температури: Кварцові човни Viteksemicon є незамінними для їх високої температурної стійкості, тоді як графіт легко окислюється, щоб генерувати CO/CO₂ при високих температурах у кисневому середовищі, що забруднює камеру.