Mis on kvartspaat?

Quartzi paat on peamine laagri komponent, mida kasutatakse pooljuhtide tootmisprotsessis, mida kasutatakse peamiselt vahvlite kõrgtemperatuuri töötlemiseks, näiteks difusioon, oksüdatsioon ja lõõmutamine. Selle suurepärane termiline stabiilsus, madala reostuse omadused ja korrosioonikindlus muudavad selle pooljuhtide tööstuses hädavajalikuks materjaliks. See artikkel täpsustab materiaalseid, füüsilisi omadusi, klassifitseerimist, rakenduse stsenaariume ja erinevusi kvartspaadi ja PECVD grafiidipaadi vahel.

Ⅰ. Kvartsipaadi materjal

Quartzi kandja põhikomponent on kõrge puhtusega ränidioksiid (Sio₂) ja puhtus peab tavaliselt ulatuma enam kui 99,99% -ni (pooljuhtide klass). See kõrgpuhustusega kvartsmaterjal tagab, et kvartsikandja ei too pooljuhtide tootmisprotsessi ajal lisandeid, et vähendada metalli lisandite saastumist vahvlil.

Ettevalmistusprotsessi kohaselt võib kvartsimaterjalid jagada kahte kategooriasse:

● Looduslik kvarts: Valmistatud kristallide puhastamisest kõrge hüdroksüülsisaldusega (umbes 100–200 ppm), madalate kuludega, kuid nõrk tolerants kõrgete temperatuuride järskude muutuste suhtes.

● Sünteetiline kvarts: Sünteesitud keemilise aurude ladestumise (CVD) või elektrofusiooni abil, madala hüdroksüülsisaldusega (-OH) sisaldusega (<1 ppm), parem termiline stabiilsus ja sobib kõrge temperatuuriga protsessideks (näiteks oksüdatsioon ja difusioon).

Lisaks on mõned kvartspaadid legeeritud selliste metallidega nagu titaan (Ti) või alumiinium (AL), et parandada deformatsioonikindlust või reguleerida valguse läbilaskvust, et rahuldada UV -protsesside vajadusi.

Ⅱ. Millised on kvartspaatide peamised füüsilised omadused?

● Kõrge temperatuuri takistus: Quartzi sulamispunkt on koguni 1713 ° C ja see võib pikka aega töötada temperatuuril 1200 ° C stabiilselt ja vastu pidada 1500 ° C lühikeseks ajaks.

● Madal soojuspaisumistegur: Soojuspaisumistegur on ainult 0,55 × 10⁻⁶/° C. See suurepärane jõudlus tagab mõõtmete stabiilsuse kõrgel temperatuuril ja väldib termilise stressi tõttu pragunemist.

● Keemiline inerdus: Välja arvatud vesinikfluoriidhape (HF) ja kuum fosforhape, võib kvarts vastu tugevatele hapetele, tugevale leelisele ja kõige söövitavatele gaasidele (näiteks CL₂, O₂).

● Elektriline isolatsioon: Takistus on koguni 10⁶Ω · cm, vältides häireid plasmaprotsessi elektrivälja jaotusesse.

● Valguse läbilaskvus: Suurepärane läbilaskvus ultraviolettkiirguse ja infrapunaribaga (＞ 90%), mis sobib valguse abil (näiteks ultraviolettkiirguse kõvenemiseks).

Iii. Quartzi paatide klassifikatsioon

Erinevate disainistruktuuride ja kasutusstsenaariumide kohaselt saab kvartsipaadid jagada järgmistesse kategooriateks:

● horisontaalne kvartspaat

Kohaldatav horisontaalsete torude ahjude (horisontaalne difusiooniahju), mida kasutatakse oksüdatsiooni, difusiooni, lõõmutamise ja muude protsesside jaoks.

Funktsioonid: võib kanda 100-200 vahvlit, tavaliselt avatud või poolnumber suletud kujundusega.

● Vertikaalne kvartspaat

Rakendatav vertikaalsete ahjude (vertikaalse ahju) suhtes, mida kasutatakse LPCVD protsesside, oksüdatsiooni ja lõõmutamisprotsesside jaoks.

Omadused: kompaktsem struktuur, võib suurendada vahvli kandevõimet ja vähendada osakeste saastumist protsessi ajal.

● Kohandatud kvartspaat

Erinevate protsessinõuete kohaselt võib vahvli töötlemise efektide optimeerimiseks kasutada ühe vahvli tugi või spetsiaalset kinnitusstruktuuri.

Hiinas juhtiva kvartsist paaditootja ja tarnijana,Veteksemicon saab vastavalt teie tegelikele vajadustele kohandatud kvartsikandjaid kujundada ja toota. Toote üksikasjade kohta leiate lisateavet:

IV. Millised on pooljuhtide tootmises Quartzi paadi rakendusstsenaariumid?

Quartzi paate kasutatakse laialdaselt pooljuhtide tootmise peamistes protsesside linkides, hõlmates peamiselt järgmisi rakenduse stsenaariume:

4.1 Termiline oksüdatsioon

● Protsessi kirjeldus: vahvlit kuumutatakse kõrge temperatuuriga hapniku- või veeauru keskkonnas, moodustades ränidioksiidi (Sio₂) kile.

● Quartzi paadi omadused:

1) Kõrge soojustakistus talub kõrgeid temperatuure 1000 ~ 1200 ° C.

2) Keemiline inerdus, kvartspaadid on tugevate hapete, tugeva leelise ja kõige söövitava gaaside suhtes vastupidavad, nii et see võib vältida oksiidkile kvaliteeti mõjutamist.

4.2 Difusiooniprotsess

● Protsessi kirjeldus: lisandid (näiteks fosfor ja boor) hajutatakse räni vahvlisse kõrgete temperatuuri tingimustes, moodustades dopingukihi.

● Quartzi paadi funktsioonid:

1) Madal saastumine, mis takistab metalli saastumist mõjutavat dopingu kontsentratsiooni jaotust.

2) kõrge termiline stabiilsus, soojuspaisumisteguriga on ainult 0,55 × 10⁻⁶/° C, tagades ühtlase difusiooniprotsessi.

4.3 lõõmutamisprotsess

● Protsessi kirjeldus: stressi eemaldamiseks kasutatakse kõrge temperatuuriga töötlemist, materjali kristalli struktuuri parandamiseks või ioonide implantatsiooni kihi aktiveerimiseks.

● Quartzi paadi funktsioonid:

1) Kui sulamistemperatuur on koguni 1713 ° C, talub see kiiret kuumutamist ja jahutamist, et vältida termilise stressi põhjustatud pragunemist.

2) Täpne suurusega juhtimine ühtlase kuumutamise tagamiseks.

4.4 Madalrõhu keemiline aurude ladestumine (LPCVD)

● Protsessi kirjeldus: madala rõhu keskkonnas moodustatakse gaasifaasi reaktsiooni kaudu ühtlane õhuke kile, näiteks räni nitriid (Si₃n₄).

● Quartzi paadi omadused:

1) Vertikaalsete ahjude torude jaoks sobib kilede sadestumise ühtlus.

2) Madal osakeste saastumine, parandage kile kvaliteeti.

Ⅴ. Millised on erinevused Quartzi paadi ja PECVD grafiidipaadi vahel?

Tüüpilised erinevuse stsenaariumid:

● PECVD protsess: Grafiidipaadid võivad oma juhtivuse tõttu plasma ühtlust optimeerida ega vaja madala temperatuuriga keskkonda (300–400 ° C) kvartsi kõrge temperatuuri jõudlust.

● Kõrge temperatuuriga oksüdatsiooni ahi: Veteksemiconi kvart -paadid on oma kõrge temperatuurikindluse suhtes asendamatud, samas kui grafiit oksüdeeritakse hõlpsasti, et tekitada CO/CO₂ kõrgel temperatuuril hapnikukeskkonnas, mis rellib kambrit.