Vanliga halvledarkvartskomponenter och applikationer

Kvarts tillhör det trigonala kristallsystemet, som är en tredimensionell mineralkristall som består av kiseldioxid. Vanligtvis är ren kvarts färglös och transparent, men den antar en mängd olika nyanser som ett resultat av spårpigmentjoner, fint spridda inneslutningar eller bildandet av färgcentra. Med flera utmärkta egenskaper används kvarts i stor utsträckning i olika processer för halvledartillverkning, och dess prestanda och kvalitet påverkar direkt utbytet, prestanda och kostnaden för halvledarenheter.

1. Kvartsdegel

Dekvartsdeglaranvänds för att hålla de polykristallina kiselråvarorna i högtemperaturmonokristallint kiseltillväxtprocess. För att säkerställa stabila stödmaterial måste kvartsdeglar ståta med utmärkt högtemperaturstabilitet (smältpunkt >1700 ℃) och en låg värmeutvidgningskoefficient för att klara utmaningarna med hårda driftförhållanden vid höga temperaturer. Kvartsdeglar för halvledarapplikationer måste tillverkas av högrent kvarts av kvalitet 4N8 eller högre. Detta kloka materialval kan effektivt minska riskerna för kristallkontamination som orsakas av föroreningsutfällning från kvartsdegeln på grund av hög temperatur.

Kvartsugnsrör fungerar vanligtvis som reaktionskammare för hög temperatur för olika processer för tillverkning av skivor såsom diffusion, oxidation och kemisk ångavsättning (CVD). Såkvarts ugnsrörmåste ha utmärkt motståndskraft mot hög temperatur för att förhindra att de deformeras eller mjuknar orsakade av högtemperaturmiljöer. I vissa processer krävs till och med dehydroxyleringsbehandling för att minska effekten av hydroxylgrupper på termisk stabilitet. Tillverkningen av kvartsugnsrör kräver också högrent kvartsmaterial med en metallisk föroreningshalt på ≤1 ppm för att förhindra att föroreningar fälls ut under reaktionsprocessen och påverkar resultatet av bearbetningen av skivan.

Kvartsbåtar används vanligtvis tillsammans med kvartsugnsrör för att bära och transportera dussintals till hundratals wafers. Därför,kvartsbåtarbehöver vanligtvis ha samma utmärkta högtemperaturbeständighet, korrosionsbeständighet och stabila, pålitliga prestanda i termer av mekanisk hållfasthet som kvartsugnsrör.

Quartz fokusringarär speciellt utformade för torretsningsprocesser. De är vanligtvis installerade runt wafers för att begränsa och homogenisera plasma, vilket effektivt säkerställer enhetlighet i etsningshastigheten och mönstringen på wafern. Denna driftsmiljö kräver kvartsfokusringar för att ha stark motståndskraft mot plasmakorrosion, extremt hög dimensionell noggrannhet och en jämn ytfinish för att förhindra onormala urladdningar eller partikelgenerering.