Ce este o barcă de cuarț?

Barca de cuarț este o componentă cheie de rulment utilizată în procesul de fabricație a semiconductorilor, utilizat în principal pentru procesarea la temperaturi ridicate a napolitanelor, cum ar fi difuzia, oxidarea și recoacerea. Stabilitatea sa termică excelentă, caracteristicile scăzute de poluare și rezistența la coroziune o fac un material indispensabil în industria semiconductorilor. Acest articol va elabora asupra materialului, proprietăților fizice, clasificării, scenariilor de aplicare și diferențelor dintre barca de cuarț și barca de grafit PECVD.

Ⅰ. Material de barca de cuarț

Principala componentă a purtătorului de cuarț este dioxidul de siliciu de înaltă puritate (SIO₂), iar puritatea trebuie, de obicei, să ajungă mai mult de 99,99% (gradul semiconductorului). Acest material de cuarț de înaltă puritate asigură că transportatorul de cuarț nu va introduce impurități în timpul procesului de fabricație a semiconductorilor pentru a reduce contaminarea impurităților metalice pe placă.

Conform procesului de pregătire, materialele de cuarț pot fi împărțite în două categorii:

● Cuarț natural: Fabricat din purificarea cristalului, cu un conținut ridicat de hidroxil (aproximativ 100-200 ppm), costuri reduse, dar toleranță slabă la modificări bruște la temperaturi ridicate.

● Cuarț sintetic: sintetizat prin depunerea de vapori chimici (CVD) sau electrofuzie, cu conținut scăzut de hidroxil (-OH) (<1 ppm), o stabilitate termică mai bună și adecvat pentru procese de temperatură ridicată (cum ar fi oxidarea și difuzarea).

În plus, unele bărci de cuarț sunt dopate cu metale precum titan (TI) sau aluminiu (AL) pentru a îmbunătăți rezistența de deformare sau pentru a regla transmiterea luminii pentru a răspunde nevoilor proceselor UV.

Ⅱ. Care sunt principalele proprietăți fizice ale bărcilor de cuarț?

● Rezistență la temperatură ridicată: Punctul de topire al cuarțului este de până la 1713 ° C și poate funcționa stabil la 1200 ° C mult timp și poate rezista la 1500 ° C pentru o perioadă scurtă de timp.

● Coeficient de expansiune termică scăzut: Coeficientul de expansiune termică este de numai 0,55 × 10⁻⁶/° C. Această performanță excelentă asigură stabilitatea dimensională la temperaturi ridicate și evită fisurarea din cauza stresului termic.

● inertism chimic: Cu excepția acidului hidrofluoric (HF) și a acidului fosforic fierbinte, cuarțul poate rezista acizilor puternici, alcalinilor puternici și a majorității gazelor corozive (cum ar fi CL₂, O₂).

● Izolație electrică: Rezistivitatea este de până la 10¹⁶ω · cm, evitând interferența cu distribuția câmpului electric a procesului plasmatic.

● Transmiterea ușoară: Transmitere excelentă în banda ultravioletă la infraroșu (＞ 90%), potrivită pentru procese asistate de lumină (cum ar fi întărirea ultravioletelor).

Iii. Clasificarea bărcilor de cuarț

Conform diferitelor structuri de proiectare și scenarii de utilizare, bărcile de cuarț pot fi împărțite în următoarele categorii:

● Barca de cuarț orizontală

Aplicabil pentru cuptoarele cu tuburi orizontale (cuptor de difuzie orizontală), utilizate pentru oxidare, difuzie, recoacere și alte procese.

Caracteristici: Poate transporta 100-200 de napolitane, de obicei cu un design deschis sau semi-închis.

● Barca de cuarț verticală

Se aplică cuptoarelor verticale (cuptor vertical), utilizate pentru procesele LPCVD, procesele de oxidare și recoacere.

Caracteristici: Structura mai compactă, poate crește capacitatea de transport a waferului și poate reduce contaminarea particulelor în timpul procesului.

● Barca cu cuarț personalizată

Proiectat în conformitate cu cerințele de proces diferite, pot fi utilizate suport pentru o singură placă sau o structură specială de prindere pentru a optimiza efectele de procesare a waferului.

Ca producător și furnizor de bărci de cuarț principal în China,Veteksemicon poate proiecta și fabrica produse de cuarț personalizate în funcție de nevoile dvs. reale. Pentru mai multe detalii despre produs, vă rugăm să consultați:

Iv. Care sunt scenariile de aplicare ale barcii de cuarț în fabricarea semiconductorilor?

Barcile de cuarț sunt utilizate pe scară largă în multe legături cheie ale procesului de fabricație a semiconductorilor, incluzând în principal următoarele scenarii de aplicații:

4.1 Oxidare termică

● Descrierea procesului: placa este încălzită într-un mediu de oxigen sau vapori de apă la temperaturi ridicate pentru a forma un film de dioxid de siliciu (SIO₂).

● Caracteristici ale bărcii de cuarț:

1) Rezistență ridicată la căldură, poate rezista la temperaturi ridicate de 1000 ~ 1200 ° C.

2) Inerterea chimică, bărcile de cuarț sunt rezistente la acizi puternici, alcali puternici și cele mai multe gaze corozive, astfel încât poate evita afectarea calității filmului de oxid.

4.2 Procesul de difuzie

● Descrierea procesului: Impuritățile (cum ar fi fosforul și borul) sunt difuzate în placa de siliciu în condiții de temperatură ridicată pentru a forma un strat de dopaj.

● Caracteristici pentru barca de cuarț:

1) contaminarea scăzută, împiedicând contaminarea metalică să afecteze distribuția concentrației de dopaj.

2) Stabilitate termică ridicată, cu un coeficient de expansiune termică de doar 0,55 × 10⁻⁶/° C, asigurând un proces de difuzie uniform.

4.3 Procesul de recoacere

● Descrierea procesului: Tratamentul cu temperaturi ridicate este utilizat pentru a elimina stresul, pentru a îmbunătăți structura cristalului materialului sau pentru a activa stratul de implantare ionică.

● Caracteristici pentru barca de cuarț:

1) Cu un punct de topire până la 1713 ° C, poate rezista la încălzire și răcire rapidă pentru a evita fisurarea cauzată de stresul termic.

2) Controlul precis al mărimii pentru a asigura încălzirea uniformă.

4.4 Depunerea de vapori chimici de joasă presiune (LPCVD)

● Descrierea procesului: Într -un mediu de joasă presiune, se formează o peliculă subțire uniformă, cum ar fi nitrura de siliciu (Si₃n₄), printr -o reacție în faza gazoasă.

● Caracteristici ale bărcii de cuarț:

1) Potrivit pentru tuburi de cuptor vertical, poate optimiza uniformitatea depunerii de film.

2) Contaminarea scăzută a particulelor, îmbunătățirea calității filmului.

Ⅴ. Care sunt diferențele dintre barca de cuarț și barca de grafit Pecvd?

Scenarii de diferență tipică:

● Procesul PECVD: Barcile de grafit pot optimiza uniformitatea plasmatică datorită conductivității lor și nu necesită performanța la temperatură ridicată a cuarțului în medii la temperaturi scăzute (300-400 ° C).

● Cuptor de oxidare la temperatură ridicată: Barcile de cuarț Veteksemicon sunt de neînlocuit pentru rezistența lor la temperatură ridicată, în timp ce grafitul este ușor oxidat pentru a genera CO/CO₂ la temperaturi ridicate într -un mediu de oxigen, care poluează camera.