Mikä on kvartsivene?

Kvartsivene on keskeinen laakerikomponentti, jota käytetään puolijohteiden valmistusprosessissa, jota käytetään pääasiassa kiekkojen korkean lämpötilan prosessointiin, kuten diffuusio, hapettuminen ja hehkutus. Sen erinomainen lämpöstabiilisuus, alhaiset pilaantumisominaisuudet ja korroosionkestävyys tekevät siitä välttämättömän materiaalin puolijohdeteollisuudessa. Tämä artikkeli kehittää materiaalia, fysikaalisia ominaisuuksia, luokitusta, sovellusskenaarioita ja eroja kvartsiveneiden ja PECVD -grafiittiveneen välillä.

Ⅰ. Materiaali kvartsiveneestä

Kvartsikantajan pääkomponentti on erittäin puhdas piikidioksidi (SiO₂), ja puhtauden on yleensä saavutettava yli 99,99% (puolijohdearvo). Tämä erittäin puhtaan kvartsimateriaali varmistaa, että kvartsikantaja ei aiheuta epäpuhtauksia puolijohteiden valmistusprosessin aikana vähentämään metallivaikutusten saastumista kiekkoon.

Valmistusprosessin mukaan kvartsimateriaalit voidaan jakaa kahteen luokkaan:

● Luonnollinen kvartsi: Kristallipuhdistuksesta valmistettu korkea hydroksyylipitoisuus (noin 100-200 ppm), alhaiset kustannukset, mutta heikko toleranssi korkean lämpötilan äkillisiin muutoksiin.

● Synteettinen kvartsi: syntetisoitu kemiallisella höyryn laskeutumisella (CVD) tai sähköfuusiolla, jolla on alhainen hydroksyyli (-OH) -pito

Lisäksi jotkut kvartsiveneet on seostettu metalleilla, kuten titaani (TI) tai alumiinilla (AL) muodonmuutosvastuksen parantamiseksi tai valon läpäisyn säätämiseksi UV -prosessien tarpeiden tyydyttämiseksi.

Ⅱ. Mitkä ovat kvartsiveneiden tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet?

● Korkea lämpötilankestävyys: Kvartsin sulamispiste on jopa 1713 ° C, ja se voi toimia vakaasti 1200 ° C: ssa pitkään ja kestää 1500 ° C lyhyen ajan.

● Matala lämmön laajennuskerroin: Lämpölaajennuskerroin on vain 0,55 × 10⁻⁶/° C. Tämä erinomainen suorituskyky varmistaa mittavakauden korkeissa lämpötiloissa ja välttää lämpöjännityksen vuoksi halkeilua.

● Kemiallinen inertti: Lukuun ottamatta hydrofluorivetyhappoa (HF) ja kuumaa fosforihappoa, kvartsi voi vastustaa voimakkaita happoja, voimakasta alkalista ja useimpia syövyttäviä kaasuja (kuten Cl₂, O₂).

● Sähköeristys: Resistiivisyys on niin korkea kuin 10¹⁶ω · cm, välttäen häiriöitä plasmaprosessin sähkökentän jakautumiseen.

● Valon läpäisevyys: Erinomainen läpäisevyys ultravioletissa infrapunakaistalle (＞ 90%), joka sopii kevyisiin avusteisiin prosesseihin (kuten ultraviolettin kovetus).

III. Kvartsiveneiden luokittelu

Eri suunnittelurakenteiden ja käyttöskenaarioiden mukaan kvartsiveneet voidaan jakaa seuraaviin luokkiin:

● Vaakakvartsivene

Sovellettavissa vaakaputken uuneihin (vaaka diffuusiouuni), jota käytetään hapettumiseen, diffuusioon, hehkutukseen ja muihin prosesseihin.

Ominaisuudet: Voi kantaa 100-200 kiekoa, yleensä avoimella tai puolisovelluskuviolla.

● Pystysuora kvartsivene

Sovelletaan pystysuuntaisiin uuneihin (pystysuuntainen uuni), jota käytetään LPCVD -prosesseihin, hapettumis- ja hehkutusprosesseihin.

Ominaisuudet: Kompakti rakenne, voi lisätä kiekkojen kantokykyä ja vähentää hiukkasten saastumista prosessin aikana.

● Mukautettu kvartsivene

Eri prosessivaatimusten mukaisesti suunniteltu, yhden kiekon tuki- tai erityistä kiinnitysrakennetta voidaan käyttää kiekkojen prosessointivaikutusten optimointiin.

Johtavana kvartsivenevalmistajana ja toimittajana Kiinassa,Vetkekemicon voi suunnitella ja valmistaa räätälöityjä kvartsikantajatuotteita todellisten tarpeidesi mukaan. Katso lisätietoja tuotetiedoista: katso:

Iv. Mitkä ovat kvartsiveneiden sovellusskenaariot puolijohteiden valmistuksessa?

Kvartsiveneitä käytetään laajasti puolijohteiden valmistuksen monissa keskeisissä prosessilinkeissä, mukaan lukien seuraavat sovellusskenaariot:

4.1 Lämpöhapetus

● Prosessin kuvaus: Kiekko lämmitetään korkean lämpötilan happi- tai vesihöyrysympäristössä piidioksidikalvon muodostamiseksi.

● Kvartsiveneen ominaisuudet:

1) Korkea lämmönkestävyys kestää korkeita lämpötiloja 1000 ~ 1200 ° C.

2) Kemiallinen inertti, kvartsiveneet ovat resistenttejä vahvoille hapoille, vahvalle emäkselle ja useimmille syövyttäville kaasuille, joten se voi välttää vaikuttamaan oksidikalvon laatuun.

4.2 Diffuusioprosessi

● Prosessin kuvaus: Epäpuhtaudet (kuten fosfori ja boori) on hajautettu piikiekkoon korkean lämpötilan olosuhteissa seotuskerroksen muodostamiseksi.

● Kvartsiveneominaisuudet:

1) Matala kontaminaatio, joka estää metallien saastumista vaikuttamasta seosinpitoisuusjakaumaan.

2) Korkea lämmön stabiilisuus, lämpölaajennuskerroin on vain 0,55 x 10 ° C, varmistaen tasaisen diffuusioprosessin.

4.3 Hehkutusprosessi

● Prosessin kuvaus: Korkean lämpötilan käsittelyä käytetään stressin poistamiseen, materiaalikiderakenteen parantamiseen tai ionin implantointikerroksen aktivointiin.

● Kvartsiveneominaisuudet:

1) Sulamispisteen ollessa jopa 1713 ° C, se kestää nopeaa lämmitystä ja jäähdytystä lämpöjännityksen aiheuttaman halkeamisen välttämiseksi.

2) Tarkka koon hallinta yhtenäisen lämmityksen varmistamiseksi.

4.4 Matalapaineen kemiallinen höyryn laskeuma (LPCVD)

● Prosessin kuvaus: Matalapaineympäristössä tasainen ohutkalvo, kuten piinitridi (SI₃N₄), muodostuu kaasufaasireaktion kautta.

● Kvartsiveneen ominaisuudet:

1) Soveltuu pystysuoraan uuniputkiin, voi optimoida kalvon laskeutumisen tasaisuuden.

2) Matala hiukkasten saastuminen, parantaa kalvon laatua.

Ⅴ. Mitkä ovat erot kvartsiveneen ja PECVD -grafiittiveneen välillä?

Tyypilliset erot skenaariot:

● PECVD -prosessi: Grafiittiveneet voivat optimoida plasman yhdenmukaisuuden niiden johtavuuden vuoksi, eivätkä ne vaadi kvartsin korkeaa lämpötilan suorituskykyä matalassa lämpötilassa (300-400 ° C).

● Korkean lämpötilan hapetusuuni: Viteksemicon -kvartsiveneet ovat korvaamattomia niiden korkean lämpötilankestävyyden suhteen, kun taas grafiitti hapettuu helposti CO: n tuottamiseksi korkeissa lämpötiloissa happiympäristössä, joka saastuttaa kammion.