Apa itu perahu kuarsa?

Kapal Kuarsa adalah komponen bantalan utama yang digunakan dalam proses pembuatan semikonduktor, terutama digunakan untuk pemrosesan wafer suhu tinggi, seperti difusi, oksidasi dan anil. Stabilitas termal yang sangat baik, karakteristik polusi rendah dan resistensi korosi menjadikannya bahan yang sangat diperlukan dalam industri semikonduktor. Artikel ini akan menguraikan materi, sifat fisik, klasifikasi, skenario aplikasi dan perbedaan antara perahu kuarsa dan perahu grafit PECVD.

Ⅰ. Bahan perahu kuarsa

Komponen utama pembawa kuarsa adalah silikon dioksida dengan kemurnian tinggi (SiO₂), dan kemurnian biasanya perlu mencapai lebih dari 99,99% (tingkat semikonduktor). Bahan kuarsa kemurnian tinggi ini memastikan bahwa pembawa kuarsa tidak akan memperkenalkan kotoran selama proses pembuatan semikonduktor untuk mengurangi kontaminasi kotoran logam pada wafer.

Menurut proses persiapan, bahan kuarsa dapat dibagi menjadi dua kategori:

● Kuarsa alami: Terbuat dari pemurnian kristal, dengan kandungan hidroksil tinggi (sekitar 100-200 ppm), biaya rendah, tetapi toleransi yang lemah terhadap perubahan mendadak suhu tinggi.

● Kuarsa sintetis?

Selain itu, beberapa kapal kuarsa didoping dengan logam seperti titanium (TI) atau aluminium (AL) untuk meningkatkan resistensi deformasi, atau menyesuaikan transmitansi cahaya untuk memenuhi kebutuhan proses UV.

Ⅱ. Apa sifat fisik utama kapal kuarsa?

● Resistensi suhu tinggi: Titik lebur kuarsa setinggi 1713 ° C, dan dapat bekerja secara stabil pada 1200 ° C untuk waktu yang lama dan menahan 1500 ° C untuk waktu yang singkat.

● Koefisien ekspansi termal rendah: Koefisien ekspansi termal hanya 0,55 × 10⁻⁶/° C. Kinerja yang sangat baik ini memastikan stabilitas dimensi pada suhu tinggi dan menghindari retak karena tekanan termal.

● Ketidakluhan kimia: Kecuali untuk asam hidrofluorat (HF) dan asam fosfat panas, kuarsa dapat menahan asam kuat, alkali yang kuat dan sebagian besar gas korosif (seperti Cl₂, O₂).

● Insulasi listrik: Resistivitas setinggi 10¹⁶Ω · cm, menghindari gangguan dengan distribusi medan listrik dari proses plasma.

● Transmisi cahaya: Transmitansi yang sangat baik dalam pita ultraviolet ke inframerah (＞ 90%), cocok untuk proses berbantuan cahaya (seperti ultraviolet curing).

AKU AKU AKU. Klasifikasi kapal kuarsa

Menurut berbagai struktur desain dan skenario penggunaan, kapal kuarsa dapat dibagi menjadi kategori berikut:

● Perahu kuarsa horizontal

Berlaku untuk tungku tabung horizontal (tungku difusi horizontal), digunakan untuk oksidasi, difusi, anil dan proses lainnya.

Fitur: Dapat membawa 100-200 wafer, biasanya dengan desain terbuka atau semi-tertutup.

● Perahu kuarsa vertikal

Berlaku untuk tungku vertikal (tungku vertikal), digunakan untuk proses LPCVD, proses oksidasi dan anil.

Fitur: Struktur yang lebih kompak, dapat meningkatkan daya dukung wafer, dan mengurangi kontaminasi partikel selama proses tersebut.

● Perahu kuarsa yang disesuaikan

Dirancang sesuai dengan persyaratan proses yang berbeda, dukungan wafer tunggal atau struktur penjepit khusus dapat digunakan untuk mengoptimalkan efek pemrosesan wafer.

Sebagai produsen dan pemasok kapal kuarsa terkemuka di Cina,Veteksemicon dapat merancang dan memproduksi produk operator kuarsa khusus sesuai dengan kebutuhan Anda yang sebenarnya. Untuk detail produk lebih lanjut, silakan merujuk ke:

Iv. Apa skenario aplikasi kapal kuarsa di manufaktur semikonduktor?

Kapal kuarsa banyak digunakan dalam banyak tautan proses utama manufaktur semikonduktor, terutama termasuk skenario aplikasi berikut:

4.1 Oksidasi Termal

● Deskripsi Proses: Wafer dipanaskan dalam lingkungan oksigen suhu tinggi atau lingkungan uap air untuk membentuk film silikon dioksida (SiO₂).

● Fitur Perahu Kuarsa:

1) Resistensi panas tinggi, dapat menahan suhu tinggi 1000 ~ 1200 ° C.

2) Ketidaksukaan kimia, perahu kuarsa tahan terhadap asam yang kuat, alkali yang kuat dan sebagian besar gas korosif, sehingga dapat menghindari mempengaruhi kualitas film oksida.

4.2 Proses Difusi

● Deskripsi Proses: Kotoran (seperti fosfor dan boron) disebarkan ke dalam wafer silikon dalam kondisi suhu tinggi untuk membentuk lapisan doping.

● Fitur Perahu Kuarsa:

1) Kontaminasi rendah, mencegah kontaminasi logam dari mempengaruhi distribusi konsentrasi doping.

2) Stabilitas termal yang tinggi, dengan koefisien ekspansi termal hanya 0,55 × 10⁻⁶/° C, memastikan proses difusi yang seragam.

4.3 Proses anil

● Deskripsi Proses: Perawatan suhu tinggi digunakan untuk menghilangkan tegangan, meningkatkan struktur kristal material, atau mengaktifkan lapisan implantasi ion.

● Fitur Perahu Kuarsa:

1) Dengan titik leleh setinggi 1713 ° C, ia dapat menahan pemanasan dan pendinginan yang cepat untuk menghindari retak yang disebabkan oleh tekanan termal.

2) Kontrol ukuran yang tepat untuk memastikan pemanasan yang seragam.

4.4 Deposisi Uap Kimia Tekanan Rendah (LPCVD)

● Deskripsi Proses: Dalam lingkungan bertekanan rendah, film tipis yang seragam seperti silikon nitrida (Si₃n₄) terbentuk melalui reaksi fase gas.

● Fitur Perahu Kuarsa:

1) Cocok untuk tabung tungku vertikal, dapat mengoptimalkan keseragaman deposisi film.

2) Kontaminasi partikel rendah, meningkatkan kualitas film.

Ⅴ. Apa perbedaan antara perahu kuarsa dan perahu grafit PECVD?

Skenario Perbedaan Khas:

● Proses PECVD: Kapal grafit dapat mengoptimalkan keseragaman plasma karena konduktivitasnya, dan tidak memerlukan kinerja suhu kuarsa yang tinggi di lingkungan suhu rendah (300-400 ° C).

● Tungku oksidasi suhu tinggi: Kapal kuarsa Veteksemicon tidak tergantikan untuk ketahanan suhu tinggi, sementara grafit mudah dioksidasi untuk menghasilkan CO/CO₂ pada suhu tinggi di lingkungan oksigen, yang mencemari ruang.