Kaj je kremenotni čoln?

Quartz Boat je ključna ležajna komponenta, ki se uporablja v procesu proizvodnje polprevodnikov, ki se uporablja predvsem za visokotemperaturno predelavo rezin, kot so difuzija, oksidacija in žarjenje. Njegova odlična toplotna stabilnost, nizke značilnosti onesnaževanja in korozijska odpornost omogočajo nepogrešljiv material v industriji polprevodnikov. Ta članek bo opremljen o materialih, fizičnih lastnostih, klasifikaciji, scenarijih uporabe in razlike med kremenčevim čolnom in PECVD grafitnim čolnom.

Ⅰ. Material kremenčeve čolna

Glavna komponenta kremenčevega nosilca je silicijev dioksid z visoko čistostjo (SiO₂), čistost pa mora običajno doseči več kot 99,99% (polprevodniška ocena). Ta kremenčev material z visoko čistočo zagotavlja, da nosilec kremena med postopkom izdelave polprevodnikov ne bo uvedel nečistoč, da bi zmanjšal kontaminacijo nečistoč kovin na rezini.

V skladu s postopkom priprave lahko kremenčevo gradivo razdelimo v dve kategoriji:

● Naravni kremen: Izdelano iz čiščenja kristalov, z visoko vsebnostjo hidroksila (približno 100-200 ppm), nizkimi stroški, vendar šibka toleranca do visokih temperaturnih nenadnih sprememb.

● Sintetični kremen: sintetizirano s kemičnim odlaganjem hlapov (CVD) ali elektrofuzijo, z nizko vsebnostjo hidroksila (-OH) (<1 ppm), boljšo toplotno stabilnostjo in primerno za visokotemperaturne procese (kot sta oksidacija in difuzija).

Poleg tega so nekateri kremenčevi čolni dopirani s kovinami, kot sta titanij (TI) ali aluminij (AL), da izboljšajo odpornost na deformacijo ali prilagodijo prepustnost svetlobe, da zadovoljijo potrebe UV procesov.

Ⅱ. Katere so glavne fizikalne lastnosti kremenčevih čolnov?

● Visoka temperaturna odpornost: Tališče kremena je kar 1713 ° C in lahko dolgo deluje stabilno pri 1200 ° C in kratek čas zdrži 1500 ° C.

● Koeficient nizke toplotne ekspanzije: Koeficient toplotne ekspanzije je le 0,55 × 10⁻⁶/° C. Ta odlična zmogljivost zagotavlja dimenzijsko stabilnost pri visokih temperaturah in se izogne ​​razpokanju zaradi toplotnega stresa.

● Kemična inertnost: Razen pri hidrofluorni kislini (HF) in vroče fosforjeve kisline se lahko kremenci upira močnim kislinam, močnim alkalijem in najbolj korozivnim plinom (kot so Cl₂, O₂).

● Električna izolacija: upornost je kar 10 nič · cm, pri čemer se izognete motnje v porazdelitvi električnega polja procesa v plazmi.

● Lahka prepustnost: Odlična prepustnost v ultravijoličnem do infrardečem pasu (＞ 90%), primerna za svetlobne procese (na primer ultravijolično ozdravitev).

Iii. Klasifikacija kremenčevih čolnov

Po različnih oblikovalskih strukturah in scenarijih uporabe lahko kremenčeve čolne razdelimo na naslednje kategorije:

● Horizontalni kremenčev čoln

Uporablja se za horizontalne cevi (vodoravna difuzijska peč), ki se uporabljajo za oksidacijo, difuzijo, žarjenje in druge procese.

Značilnosti: lahko nosijo 100-200 rezin, običajno z odprtim ali napol zaprtim dizajnom.

● navpični kremenčev čoln

Uporablja se za vertikalne peči (navpična peč), ki se uporablja za procese LPCVD, oksidacijske in žarjenje.

Značilnosti: bolj kompaktna struktura lahko poveča nosilnost rezin in med postopkom zmanjša onesnaženje delcev.

● Prilagojen kremenčev čoln

Za optimizacijo učinkov obdelave rezin se lahko uporabi v skladu z različnimi zahtevami procesa, lahko uporabimo enojne podpore za rezine ali posebna struktura vpenjanja.

Kot vodilni proizvajalec kremenčev in dobavitelj na Kitajskem,VETEKSEMON lahko oblikuje in izdeluje prilagojene izdelke za nosilce po meri v skladu z vašimi dejanskimi potrebami. Za več podrobnosti o izdelku glejte:

Iv. Kakšni so scenariji uporabe kremenčevega čolna v proizvodnji polprevodnikov?

Ključni čolni se pogosto uporabljajo v številnih ključnih procesnih povezavah proizvodnje polprevodnikov, v glavnem vključno z naslednjimi scenariji uporabe:

4.1 Termična oksidacija

● Opis postopka: rezina se segreva v visokotemperaturnem kisiku ali vodni pari, da tvori film silicijevega dioksida (SiO₂).

● Značilnosti kremenčevega čolna:

1) Visoka odpornost na toploto lahko prenese visoke temperature 1000 ~ 1200 ° C.

2) Kemična inertnost, kremenčevi čolni so odporni na močne kisline, močne alkalije in najbolj korozivne pline, tako da se lahko izogne ​​vplivanju na kakovost oksidnega filma.

4.2 Proces difuzije

● Opis postopka: Nečistoče (na primer fosfor in boro) se razpršijo v silicijevo rezino pod visokimi temperaturnimi pogoji, da tvorijo plast dopinga.

● Funkcije kremenčevega čolna:

1) Nizka kontaminacija, ki preprečuje, da bi kontaminacija kovin vplivala na porazdelitev koncentracije dopinga.

2) Visoka toplotna stabilnost, s koeficientom toplotne ekspanzije le 0,55 × 10⁻⁶/° C, kar zagotavlja enakomeren postopek difuzije.

4.3 Proces žarjenja

● Opis postopka: Za odstranjevanje napetosti se uporablja visoka temperaturna obdelava, izboljšanje strukture kristala materiala ali aktiviranje ionske implantacijske plasti.

● Funkcije kremenčevega čolna:

1) S tališčem do 1713 ° C lahko zdrži hitro ogrevanje in hlajenje, da se izognete razpoki, ki ga povzroča toplotni stres.

2) Nadzor natančnega velikosti, da se zagotovi enakomerno ogrevanje.

4.4 Kemični odlaganje hlapov z nizkim tlakom (LPCVD)

● Opis postopka: V nizkotlačnem okolju se skozi reakcijo plinske faze tvori enakomeren tanek film, kot je silicijev nitrid (Si₃n₄).

● Značilnosti kremenčevega čolna:

1) Primerno za navpične peči lahko optimizira enotnost nanašanja filma.

2) Kontaminacija z nizkimi delci, izboljšati kakovost filma.

Ⅴ. Kakšne so razlike med kremenčevim čolnom in PECVD grafitnim čolnom?

Značilni scenariji:

● PECVD postopek: Grafitni čolni lahko zaradi svoje prevodnosti optimizirajo enakomernost plazme in ne potrebujejo visoke temperaturne učinkovitosti kremena v nizkotemperaturnih okoljih (300-400 ° C).

● visoko temperaturna oksidacijska peč: Kviči vekeksemican so nenadomestljivi za visoko temperaturno odpornost, medtem ko je grafit enostavno oksidiran, da ustvari Co/Co₂ pri visokih temperaturah v kisikovem okolju, ki onesnažuje komoro.