Что такое кварцевая лодка?

Кварцевая лодка является ключевым компонентом подшипника, используемым в процессе производства полупроводников, в основном используемой для высокотемпературной обработки пластин, таких как диффузия, окисление и отжиг. Его превосходная тепловая стабильность, низкие характеристики загрязнения и коррозионная стойкость делают его незаменимым материалом в полупроводниковой промышленности. В этой статье будут подробно рассмотрены материалы, физические свойства, классификацию, сценарии применения и различия между Quartz Boat и Pecvd Graphite Boat.

ⅠПолем Материал кварцевой лодки

Основным компонентом кварцевого носителя является диоксид кремния высокой чистоты (SIO₂), и чистота обычно должна достигать более 99,99% (полупроводник). Этот кварцевый материал с высокой точкой прочее гарантирует, что кварцевый носитель не будет вводить примеси во время процесса производства полупроводников, чтобы уменьшить загрязнение примесей металлов на пластине.

Согласно процессу подготовки, кварцевые материалы можно разделить на две категории:

● Естественный кварц: Сделано из очистки кристаллов, с высоким содержанием гидроксила (около 100-200 ч / млн), низкой стоимостью, но слабой допуск к внезапной температуре внезапных изменений.

● Синтетический кварц: Синтезируется химическим осаждением пара (CVD) или электрофузией, с низким содержанием гидроксильного (-OH) (<1 ppm), лучшей тепловой стабильностью и подходящим для высокотемпературных процессов (таких как окисление и диффузия).

Кроме того, некоторые кварцевые лодки легируют металлами, такими как титан (Ti) или алюминий (Al), для повышения устойчивости к деформации или корректировки пропускания света для удовлетворения потребностей УФ -процессов.

ⅡПолем Каковы основные физические свойства кварцевых лодок?

● Высокая температурная сопротивление: Точка плавления кварца достигает 1713 ° C, и она может работать стабильно при 1200 ° C в течение длительного времени и выдерживать 1500 ° C в течение короткого времени.

● Низкий коэффициент термического расширения: Коэффициент термического расширения составляет всего 0,55 × 10⁻⁶/° C. Эта превосходная производительность обеспечивает стабильность размеров при высоких температурах и избегает растрескивания из -за теплового напряжения.

● Химическая инертность: За исключением гидрофлуорической кислоты (HF) и горячей фосфорной кислоты, кварц может противостоять сильной кислоте, сильных щелочи и большинству коррозионных газов (например, Cl₂, O₂).

● Электрическая изоляция: Удельное сопротивление достигает 10⁶ω · см, избегая помех в распределение электрического поля плазменного процесса.

● Световая передача: Отличное коэффициент пропускания в ультрафиолетовой до инфракрасной полосе (＞ 90%), подходит для легких процессов (таких как ультрафиолетовое отверждение).

Iii. Классификация кварцевых лодок

Согласно различным конструктивным структурам и сценариям использования, кварцевые лодки можно разделить на следующие категории:

● Горизонтальная кварцевая лодка

Применимо к печи горизонтальной трубки (горизонтальная диффузионная печь), используемая для окисления, диффузии, отжига и других процессов.

Особенности: могут нести 100-200 пластин, обычно с открытым или полузавильственным дизайном.

● Вертикальная кварцевая лодка

Применимо к вертикальным печи (вертикальная печь), используемая для процессов LPCVD, процессов окисления и отжига.

Особенности: более компактная структура, может увеличить способность переноски пластин и уменьшить загрязнение частиц во время процесса.

● Индивидуальная кварцевая лодка

Разработанный в соответствии с различными требованиями процесса, поддержка однослойной пластины или специальная структура зажима может использоваться для оптимизации эффектов обработки пластин.

Как ведущий производитель и поставщик кварцевых лодок в Китае,Veteksemicon может разработать и производить индивидуальные продукты кварца в соответствии с вашими реальными потребностями. Для получения дополнительной информации о продукте, пожалуйста, см.

IV Каковы сценарии применения Quartz Boat в производстве полупроводников?

Кварцевые лодки широко используются во многих ключевых процессовых ссылках производства полупроводников, в основном включая следующие сценарии применения:

4.1 Тепловое окисление

● Описание процесса: пластина нагревается в высокотемпературной среде кислорода или водяного пара, образуя пленку диоксида кремния (SIO₂).

● Особенности кварцевой лодки:

1) Высокая теплостойкость, может выдерживать высокие температуры 1000 ~ 1200 ° C.

2) Химическая инертность, кварцевые лодки устойчивы к сильным кислотам, сильным щелочкам и большинству коррозионных газов, поэтому они могут избежать влияния качества оксидной пленки.

4.2 Процесс диффузии

● Описание процесса: примеси (такие как фосфор и бор) распространяются в кремниевую пластину в условиях высокой температуры, образуя легирующий слой.

● Особенности кварцевых лодок:

1) Низкий загрязнение, предотвращая загрязнение металлов от влияния на распределение концентрации легирования.

2) Высокая тепловая стабильность, с коэффициентом термического расширения всего 0,55 × 10⁻⁶/° C, обеспечивая равномерный процесс диффузии.

4.3 Процесс отжига

● Описание процесса: высокотемпературная обработка используется для удаления напряжения, улучшения структуры кристаллического материала или активации ионного имплантационного слоя.

● Особенности кварцевых лодок:

1) С температурой плавления до 1713 ° C, она может выдерживать быстрое нагрев и охлаждение, чтобы избежать растрескивания, вызванного тепловым напряжением.

2) Точный контроль размера, чтобы обеспечить равномерное нагрев.

4.4 Химическое осаждение паров с низким давлением (LPCVD)

● Описание процесса: в среде низкого давления однородная тонкая пленка, такая как нитрид кремния (Si₃n₄), образуется через реакцию газовой фазы.

● Особенности кварцевой лодки:

1) Подходит для вертикальных пробирков печи, может оптимизировать однородность осаждения пленки.

2) Низкое загрязнение частиц, улучшение качества пленки.

ⅤПолем Каковы различия между Quartz Boat и Graphite Boat PECVD?

Типичные сценарии различий:

● PECVD процесс: Графитовые лодки могут оптимизировать однородность в плазме из-за их проводимости и не требуют высоких температурных характеристик кварца в условиях низкой температуры (300-400 ° C).

● Высокая температурная окислительная печь: Veteksemicon Quartz Lods невозможно для их высокотемпературной устойчивости, в то время как графит легко окисляется, чтобы генерировать Co/Co₂ при высоких температурах в кислородной среде, которая загрязняет камеру.