L'applicazione di componenti al quarzo nelle apparecchiature a semiconduttore

Prodotti al quarzosono ampiamente utilizzati nel processo di produzione dei semiconduttori a causa della loro elevata purezza, resistenza ad alta temperatura e forte stabilità chimica.

1.Quartz Crucible

Applicazione: viene utilizzato per il disegno di aste di silicio monocristalline ed è un core di consumo nella produzione di wafer di silicio.

Crucible di quarzosono realizzati in sabbia di quarzo ad alta purezza (grado 4N8 e superiore) per ridurre la contaminazione da impurità dei metalli. Dovrebbe avere una stabilità ad alta temperatura (punto di fusione> 1700 ° C) e un basso coefficiente di espansione termica. I crogioli di quarzo nel campo a semiconduttore sono utilizzati principalmente per la produzione di singoli cristalli di silicio. Sono contenitori di quarzo consumabili per il carico di materie prime in silicio policristallino e possono essere divisi in tipi quadrati e rotondi. Quelli quadrati sono usati per la fusione di lingotti di silicio policristallino, mentre quelli rotondi vengono utilizzati per il disegno di aste di silicio monocristalline. Può resistere a temperature elevate e mantenere la stabilità chimica, garantendo la purezza e la qualità dei singoli cristalli di silicio.

2. tubi di forno al quarzo

Tubi di quarzosono ampiamente utilizzati nell'industria dei semiconduttori a causa delle loro caratteristiche come la resistenza ad alta temperatura (temperatura operativa a lungo termine può raggiungere oltre 1100 ° C), la resistenza alla corrosione chimica (stabile ad eccezione di alcuni reagenti come l'acido idrofluorico), ad alta purezza (elevata purezza (elevata purezza). Gli scenari di base sono concentrati in più collegamenti chiave di processo di produzione di wafer.

Link dell'applicazione principale:Diffusione, ossidazione, CVD (deposizione di vapore chimico)

Scopo:

• Tubo di diffusione: utilizzato nei processi di diffusione ad alta temperatura, trasporta wafer di silicio per il doping.
• Tubo del forno: supporta le barche al quarzo nel forno di ossidazione per il trattamento di ossidazione ad alta temperatura.

Caratteristiche:

Deve soddisfare i requisiti di elevata purezza (ioni metallici ≤1ppm) e resistenza alla deformazione ad alta temperatura (sopra 1200 ° C).

3. barca in cristallo di quarzo

A seconda di diverse attrezzature, è diviso in tipi verticali e orizzontali. A seconda delle diverse linee di produzione FAB, la gamma di dimensioni è da 4 a 12 pollici. Nella produzione di ICS a semiconduttore,barche in cristallo di quarzovengono utilizzati principalmente nei processi di trasferimento, pulizia ed elaborazione del wafer. Come portatori di wafer resistenti ad alta purezza e ad alta temperatura, svolgono un ruolo indispensabile. Nel processo di diffusione o ossidazione del tubo del forno, più wafer vengono posizionati su barche in cristallo di quarzo e quindi spinti nel tubo del forno per la produzione batch.

Gli iniettori nei semiconduttori vengono utilizzati principalmente per trasportare con precisione i materiali di gas o liquidi e vengono applicati in collegamenti a più chiave come deposizione di film sottile, attacco e doping.

Nel processo di pulizia del transistor di silicio e della produzione di circuiti integrati, viene utilizzato per trasportare wafer di silicio e deve essere resistente all'acido e alcali per garantire che i wafer di silicio non siano contaminati durante il processo di pulizia.

6. Flange di quarzo, anelli di quarzo, anelli di messa a fuoco, ecc.

Viene utilizzato nei processi di incisione a semiconduttore, combinati con altri prodotti al quarzo per ottenere una protezione sigillata della cavità, che circonda da vicino il wafer, impedendo vari tipi di contaminazione durante il processo di produzione di incisione e svolgendo un ruolo protettivo.

Barattoli da campana di quarzosono componenti chiave comunemente usati nell'industria dei semiconduttori, con resistenza ad alta temperatura, resistenza alla corrosione e trasmissione ad alta luce. Coperchio fornace di riduzione della polysilicon: il coperchio della campana di quarzo è utilizzato principalmente come copertura del forno di riduzione per polisilicio. Nella produzione di polisilicio, il triclorosilano di alta purezza viene miscelato con idrogeno in una certa proporzione e quindi introdotto nel forno di riduzione dotato di una copertura a campana di quarzo, in cui si verifica una reazione di riduzione sul nucleo conduttivo di silicio per depositare e formare polisilicio.

8. Serbatoio di pulizia bagnata al quarzo

Fase dell'applicazione: pulizia a umido di wafer di silicio

Utilizzo: viene utilizzato per il lavaggio dell'acido (HF, H₂SO₄, ecc.) E la pulizia ad ultrasuoni.

Caratteristiche: forte stabilità chimica e resistenza alla forte corrosione acida.

9. bottiglia di raccolta liquida al quarzo

La bottiglia di raccolta liquida viene utilizzata principalmente per la raccolta di rifiuti liquidi o liquido residuo nel processo di pulizia a umido

Durante il processo di pulizia a umido dei wafer (come la pulizia di RCA, la pulizia SC1/SC2), sono necessarie una grande quantità di acqua o reagenti ultrapura per sciacquare i wafer e, dopo il risciacquo, verranno prodotte impurità residue contenenti oliminari. Dopo alcuni processi di rivestimento (come il rivestimento fotoresist), ci saranno anche liquidi in eccesso (come il liquido di rifiuti fotoresist) che devono essere raccolti.

Le bottiglie di raccolta liquido in quarzo funzione vengono utilizzate per raccogliere attentamente questi liquidi residui o di scarto, in particolare nella "fase di pulizia ad alta precisione" (come la fase di pre-trattamento della superficie del wafer), in cui il liquido residuo può ancora contenere una piccola quantità di reagenti di alto valore o impurità che necessitano di analisi successive. La bassa contaminazione delle bottiglie di quarzo può impedire il riecontaminazione del liquido residuo, facilitando il successivo recupero (come la purificazione del reagente) o il rilevamento preciso (come l'analisi del contenuto di impurità nel liquido residuo).

Inoltre, le maschere al quarzo realizzate con materiali di quarzo sintetico vengono applicate in fotolitografia come "negativi" delle macchine fotolitografia per il trasferimento di pattern. E gli oscillatori di cristalli di quarzo utilizzati nella deposizione di film sottile (PVD, CVD, ALD) per monitorare lo spessore del film sottile e garantire che l'uniformità della deposizione, tra molti altri aspetti, non sono elaborati in questo articolo.

In conclusione, i prodotti in quarzo sono quasi presenti durante l'intero processo di produzione di semiconduttori, dalla crescita del silicio monocristallino (crogioli di quarzo) alla fotolitografia (maschere di quarzo), ad incisione (anelli di quarzo) e deposizione di film sottili (deposizione di film di quarzo), tutto ciò che si rastrella sulle loro eccellenti proprietà chimiche. Con l'evoluzione dei processi di semiconduttore, i requisiti per la purezza, la resistenza alla temperatura e l'accuratezza dimensionale dei materiali al quarzo saranno ulteriormente migliorati.