Kuvars teknesi nedir?

Kuvars teknesi, yarı iletken üretim işleminde kullanılan, esas olarak difüzyon, oksidasyon ve tavlama gibi gofretlerin yüksek sıcaklık işlenmesi için kullanılan önemli bir taşıma bileşenidir. Mükemmel termal stabilitesi, düşük kirlilik özellikleri ve korozyon direnci onu yarı iletken endüstrisinde vazgeçilmez bir malzeme haline getirir. Bu makale, kuvars teknesi ve PECVD grafit teknesi arasındaki malzeme, fiziksel özellikler, sınıflandırma, uygulama senaryoları ve farklılıklar hakkında ayrıntılı bilgi verecektir.

Ⅰ. Kuvars teknesinin malzemesi

Kuvars taşıyıcının ana bileşeni yüksek saflıkta silikon dioksittir (SIO₂) ve saflığın genellikle% 99.99'dan (yarı iletken derecesi) daha fazla ulaşması gerekir. Bu yüksek saflıkta kuvars malzemesi, kuvars taşıyıcının, metal safsızlıkların gofret üzerindeki kontaminasyonunu azaltmak için yarı iletken üretim işlemi sırasında safsızlıklar getirmemesini sağlar.

Hazırlık sürecine göre, kuvars malzemeleri iki kategoriye ayrılabilir:

● Doğal kuvars: Yüksek hidroksil içeriği (yaklaşık 100-200 ppm), düşük maliyetli, ancak yüksek sıcaklık ani değişikliklere karşı zayıf toleransla kristal saflaştırmadan yapılmıştır.

● Sentetik kuvars: Düşük hidroksil (-OH) içeriği (<1 ppm), daha iyi termal stabilite ve yüksek sıcaklık işlemleri (oksidasyon ve difüzyon gibi) için uygun kimyasal buhar birikimi (CVD) veya elektrofüzyon ile sentezlenmiştir.

Ek olarak, bazı kuvars tekneler, deformasyon direncini iyileştirmek veya UV süreçlerinin ihtiyaçlarını karşılamak için ışık geçirgenliğini ayarlamak için titanyum (TI) veya alüminyum (AL) gibi metallerle katlanır.

Ⅱ. Kuvars teknelerinin ana fiziksel özellikleri nelerdir?

● Yüksek sıcaklık direnci: Kuvars'ın erime noktası 1713 ° C'ye kadar yüksektir ve uzun süre 1200 ° C'de istikrarlı bir şekilde çalışabilir ve kısa bir süre 1500 ° C'ye dayanabilir.

● Düşük termal genleşme katsayısı: Termal genleşme katsayısı sadece 0.55 × 10⁻⁶/° C'dir. Bu mükemmel performans, yüksek sıcaklıklarda boyutsal stabilite sağlar ve termal stres nedeniyle çatlamayı önler.

● Kimyasal inertlik: Hidrofluorik asit (HF) ve sıcak fosforik asit dışında, kuvars güçlü asitlere, güçlü alkalilere ve en aşındırıcı gazlara (Cl₂, O₂ gibi) dayanabilir.

● Elektrik yalıtımı: direnç 10⁶Ω · cm kadar yüksektir ve plazma işleminin elektrik alan dağılımına parazitten kaçınır.

● Işık iletimi: Hafif yardımlı süreçler (ultraviyole kürleme gibi) için uygun, ultraviyole ile kızılötesi band (＞%90) için mükemmel geçirgenlik.

III. Kuvars teknelerinin sınıflandırılması

Farklı tasarım yapılarına ve kullanım senaryolarına göre, kuvars tekneler aşağıdaki kategorilere ayrılabilir:

● Yatay kuvars teknesi

Oksidasyon, difüzyon, tavlama ve diğer işlemler için kullanılan yatay tüp fırınları (yatay difüzyon fırını) için geçerlidir.

Özellikler: Genellikle açık veya yarı kapalı bir tasarıma sahip 100-200 gofret taşıyabilir.

● Dikey kuvars teknesi

LPCVD işlemleri, oksidasyon ve tavlama işlemleri için kullanılan dikey fırınlar (dikey fırın) için geçerlidir.

Özellikler: Daha kompakt yapı, gofret taşıma kapasitesini artırabilir ve işlem sırasında parçacık kontaminasyonunu azaltabilir.

● Özelleştirilmiş kuvars teknesi

Farklı işlem gereksinimlerine göre tasarlanan, gofret işleme etkilerini optimize etmek için tek gofret desteği veya özel sıkıştırma yapısı kullanılabilir.

Çin'de önde gelen bir kuvars tekne üreticisi ve tedarikçi olarak,Veteksemicon, gerçek ihtiyaçlarınıza göre özelleştirilmiş kuvars taşıyıcı ürünleri tasarlayabilir ve üretebilir. Daha fazla ürün ayrıntısı için lütfen şu adrese bakın:

IV. Yarı iletken üretiminde kuvars teknesinin uygulama senaryoları nelerdir?

Kuvars tekneleri, özellikle aşağıdaki uygulama senaryoları dahil olmak üzere yarı iletken üretiminin birçok önemli işlem bağlantısında yaygın olarak kullanılmaktadır:

4.1 Termal oksidasyon

● İşlem Açıklaması: Gofret, bir silikon dioksit (SIO₂) filmi oluşturmak için yüksek sıcaklıklı bir oksijen veya su buharı ortamında ısıtılır.

● Kuvars teknesinin özellikleri:

1) Yüksek ısı direnci, 1000 ~ 1200 ° C'lik yüksek sıcaklıklara dayanabilir.

2) Kimyasal inertlik, kuvars tekneleri güçlü asitlere, güçlü alkalilere ve en aşındırıcı gazlara karşı dirençlidir, böylece oksit filminin kalitesini etkilemekten kaçınabilir.

4.2 Difüzyon Süreci

● İşlem Açıklaması: Koşullar (fosfor ve bor gibi) bir doping tabakası oluşturmak için yüksek sıcaklık koşulları altında silikon gofret içine yayılır.

● Quartz Tekne Özellikleri:

1) Metal kontaminasyonunun doping konsantrasyon dağılımını etkilemesini önleyerek düşük kontaminasyon.

2) Sadece 0.55 × 10⁻⁶/° C'lik bir termal genleşme katsayısı ile yüksek termal stabilite, muntazam bir difüzyon işlemi sağlar.

4.3 Tavlama Süreci

● İşlem Açıklaması: Yüksek sıcaklık işlemi, stresi gidermek, malzeme kristal yapısını iyileştirmek veya iyon implantasyon tabakasını aktive etmek için kullanılır.

● Quartz Tekne Özellikleri:

1) 1713 ° C kadar yüksek bir erime noktası ile, termal stresin neden olduğu çatlamayı önlemek için hızlı ısıtmaya ve soğutmaya dayanabilir.

2) Düzgün ısıtma sağlamak için hassas boyut kontrolü.

4.4 Düşük Basınçlı Kimyasal Buhar Birikimi (LPCVD)

● Proses Açıklaması: Düşük basınçlı bir ortamda, bir gaz fazı reaksiyonu ile silikon nitrür (Si₃n₄) gibi düzgün bir ince film oluşur.

● Kuvars teknesinin özellikleri:

1) Dikey fırın tüpleri için uygun, film biriktirme homojenliğini optimize edebilir.

2) Düşük parçacık kontaminasyonu, film kalitesini iyileştirin.

Ⅴ. Kuvars teknesi ve PECVD grafit teknesi arasındaki farklar nelerdir?

Tipik fark senaryoları:

● PECVD işlemi: Grafit tekneler, iletkenlikleri nedeniyle plazma homojenliğini optimize edebilir ve düşük sıcaklıklı ortamlarda (300-400 ° C) kuvarsın yüksek sıcaklık performansını gerektirmez.

● Yüksek sıcaklık oksidasyon fırını: Veteksemicon kuvars tekneleri, yüksek sıcaklık dirençleri için yeri doldurulamazken, grafit, odayı kirleten bir oksijen ortamında yüksek sıcaklıklarda CO/CO₂ üretmek için kolayca oksitlenir.