قایق کوارتز چیست؟

قایق کوارتز یک مؤلفه اصلی تحمل است که در فرآیند تولید نیمه هادی مورد استفاده قرار می گیرد ، که عمدتا برای پردازش درجه حرارت بالا از ویفرها مانند انتشار ، اکسیداسیون و بازپخت استفاده می شود. ثبات حرارتی عالی آن ، خصوصیات آلودگی کم و مقاومت در برابر خوردگی آن را به یک ماده ضروری در صنعت نیمه هادی تبدیل می کند. در این مقاله در مورد مواد ، خصوصیات فیزیکی ، طبقه بندی ، سناریوهای کاربردی و تفاوت بین قایق کوارتز و قایق گرافیتی PECVD توضیح داده شده است.

Ⅰبشر مواد قایق کوارتز

مؤلفه اصلی حامل کوارتز دی اکسید سیلیکون با خلوص بالا (SIO₂) است و خلوص معمولاً باید به بیش از 99.99 ٪ (درجه نیمه هادی) برسد. این ماده کوارتز با خلوص بالا تضمین می کند که حامل کوارتز در طی فرآیند تولید نیمه هادی ناخالصی را معرفی نمی کند تا آلودگی ناخالصی های فلزی روی ویفر را کاهش دهد.

با توجه به فرآیند آماده سازی ، مواد کوارتز را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

● کوارتز طبیعی: ساخته شده از تصفیه کریستال ، با محتوای بالا هیدروکسیل (حدود 100-200 ppm) ، کم هزینه ، اما تحمل ضعیف نسبت به تغییرات ناگهانی با دمای بالا.

● کوارتز مصنوعی: سنتز شده توسط رسوب بخار شیمیایی (CVD) یا الکتروفیوژن ، با محتوای کم هیدروکسیل (-OH) (<1 ppm) ، پایداری حرارتی بهتر و مناسب برای فرآیندهای درجه حرارت بالا (مانند اکسیداسیون و انتشار).

علاوه بر این ، برخی از قایق های کوارتز برای بهبود مقاومت در برابر تغییر شکل ، با فلزات مانند تیتانیوم (TI) یا آلومینیوم (AL) دوپ شده اند یا انتقال نور را برای پاسخگویی به نیازهای فرآیندهای UV تنظیم می کنند.

Ⅱبشر خصوصیات اصلی فیزیکی قایق های کوارتز چیست؟

● مقاومت درجه حرارت بالا: نقطه ذوب کوارتز به اندازه 1713 درجه سانتیگراد است و می تواند برای مدت طولانی در دمای 1200 درجه سانتیگراد پایدار باشد و برای مدت کوتاهی در برابر 1500 درجه سانتیگراد مقاومت کند.

ضریب انبساط حرارتی کم: ضریب انبساط حرارتی فقط 10 55 × 10 درجه/درجه سانتیگراد است. این عملکرد عالی ثبات بعدی را در دماهای بالا تضمین می کند و به دلیل استرس حرارتی از ترک خوردگی جلوگیری می کند.

ert بی تحرک شیمیایی: به جز اسید هیدروفلوئوریک (HF) و اسید فسفریک داغ ، کوارتز می تواند در برابر اسیدهای قوی ، قلیایی قوی و گازهای خورنده (مانند CL₂ ، O₂) مقاومت کند.

● عایق الکتریکی: مقاومت به اندازه 10 ⁶Ω · سانتی متر است و از تداخل در توزیع میدان الکتریکی فرآیند پلاسما جلوگیری می کند.

● انتقال نور: انتقال عالی در ماوراء بنفش به باند مادون قرمز (90 ٪ پوند) ، مناسب برای فرآیندهای با کمک نور (مانند پخت ماوراء بنفش).

iii طبقه بندی قایق های کوارتز

با توجه به ساختارهای مختلف طراحی و سناریوهای استفاده ، قایق های کوارتز را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:

boat قایق کوارتز افقی

قابل استفاده در کوره های لوله افقی (کوره انتشار افقی) ، که برای اکسیداسیون ، انتشار ، آنیل شدن و سایر فرآیندها استفاده می شود.

ویژگی ها: می تواند 100-200 ویفر را داشته باشد ، معمولاً با طراحی باز یا نیمه محصور.

boat قایق کوارتز عمودی

قابل استفاده در کوره های عمودی (کوره عمودی) ، که برای فرآیندهای LPCVD ، فرآیندهای اکسیداسیون و بازپرداخت استفاده می شود.

ویژگی ها: ساختار جمع و جور تر ، می تواند ظرفیت حمل ویفر را افزایش داده و آلودگی ذرات را در طی فرایند کاهش دهد.

boat قایق کوارتز سفارشی

با توجه به الزامات فرآیند مختلف ، پشتیبانی از ویفر منفرد یا ساختار بستن ویژه ممکن است برای بهینه سازی اثرات پردازش ویفر استفاده شود.

به عنوان یک تولید کننده و تأمین کننده پیشرو در قایق کوارتز در چین ،Veteksemicon می تواند محصولات حامل کوارتز سفارشی را با توجه به نیازهای واقعی شما طراحی و تولید کند. برای جزئیات بیشتر در مورد محصول ، لطفاً به:

IV سناریوهای کاربردی قایق کوارتز در ساخت نیمه هادی چیست؟

قایق های کوارتز به طور گسترده در بسیاری از پیوندهای فرآیند کلیدی تولید نیمه هادی مورد استفاده قرار می گیرد ، عمدتا شامل سناریوهای برنامه زیر است:

4.1 اکسیداسیون حرارتی

● توضیحات فرآیند: ویفر در محیط اکسیژن با درجه حرارت بالا یا بخار آب گرم می شود تا یک فیلم دی اکسید سیلیکون (SIO₂) تشکیل شود.

● ویژگی های قایق کوارتز:

1) مقاومت در برابر حرارت زیاد ، می تواند در برابر دمای زیاد 1000 ~ 1200 درجه سانتیگراد مقاومت کند.

2) عدم تحرک شیمیایی ، قایق های کوارتز در برابر اسیدهای قوی ، قلیایی قوی و بیشترین گازهای خورنده مقاوم هستند ، بنابراین می تواند از تأثیرگذاری بر کیفیت فیلم اکسید جلوگیری کند.

4.2 فرآیند انتشار

● توضیحات فرآیند: ناخالصی ها (مانند فسفر و بور) در شرایط دمای بالا در ویفر سیلیکون پخش می شوند تا یک لایه دوپینگ تشکیل دهند.

ویژگی های قایق کوارتز:

1) آلودگی کم ، جلوگیری از آلودگی فلز در توزیع غلظت دوپینگ.

2) پایداری حرارتی بالا ، با ضریب انبساط حرارتی تنها 10 55 × 105/درجه سانتیگراد ، اطمینان از یک فرآیند انتشار یکنواخت.

4.3 روند بازپرداخت

● توضیحات فرآیند: از تصفیه دمای بالا برای از بین بردن استرس ، بهبود ساختار کریستال مواد یا فعال کردن لایه کاشت یون استفاده می شود.

ویژگی های قایق کوارتز:

1) با یک نقطه ذوب به اندازه 1713 درجه سانتیگراد ، می تواند در برابر گرمایش و سرمایش سریع مقاومت کند تا از ترک خوردگی ناشی از استرس حرارتی جلوگیری شود.

2) کنترل دقیق اندازه برای اطمینان از گرمایش یکنواخت.

4.4 رسوب بخار شیمیایی با فشار کم (LPCVD)

● توضیحات فرآیند: در یک محیط کم فشار ، یک فیلم نازک یکنواخت مانند نیترید سیلیکون (SI₃N₄) از طریق یک واکنش فاز گاز تشکیل می شود.

● ویژگی های قایق کوارتز:

1) مناسب برای لوله های کوره عمودی ، می تواند یکنواختی رسوب فیلم را بهینه کند.

2) آلودگی ذرات کم ، بهبود کیفیت فیلم.

Ⅴبشر تفاوت بین قایق کوارتز و قایق گرافیتی PECVD چیست؟

سناریوهای تفاوت معمولی:

● فرآیند PECVD: قایق های گرافیتی به دلیل هدایت آنها می توانند یکنواختی پلاسما را بهینه کنند و به عملکرد درجه حرارت بالا کوارتز در محیط های دمای پایین (300-400 درجه سانتیگراد) احتیاج ندارند.

course کوره اکسیداسیون درجه حرارت بالا: قایق های کوارتز Veteksemicon برای مقاومت در برابر دمای بالا غیرقابل جبران هستند ، در حالی که گرافیت به راحتی اکسیده می شود تا CO/CO₂ را در دمای بالا در یک محیط اکسیژن تولید کند ، که باعث آلوده شدن محفظه می شود.