Mga Karaniwang Bahagi at Aplikasyon ng Semiconductor Quartz

Ang kuwarts ay kabilang sa trigonal crystal system, na isang three-dimensional framework mineral crystal na binubuo ng silicon dioxide. Karaniwan, ang purong kuwarts ay walang kulay at transparent, ngunit ito ay tumatagal sa iba't ibang kulay bilang resulta ng mga trace pigment ions, pinong dispersed inclusions o pagbuo ng mga sentro ng kulay. Sa maraming mahuhusay na katangian, ang quartz ay malawakang ginagamit sa iba't ibang proseso ng paggawa ng semiconductor, at ang pagganap at kalidad nito ay direktang nakakaapekto sa ani, pagganap, at gastos ng mga semiconductor na aparato.

1. Quartz Crucible

Angmga crucibles ng kuwartsay ginagamit upang hawakan ang polycrystalline silicon raw na materyales sa mataas na temperatura na monocrystalline silicon na proseso ng paglago. Upang matiyak ang matatag na materyal na pansuporta, kailangang ipagmalaki ng quartz crucibles ang mahusay na mataas na temperatura na katatagan (melting point>1700℃) at isang mababang thermal expansion coefficient upang makayanan ang mga hamon ng malupit na mataas na temperatura na mga kondisyon ng operating. Ang mga quartz crucibles para sa mga semiconductor application ay kailangang gawin mula sa high-purity quartz ng grade 4N8 o mas mataas. Ang matalinong pagpili ng materyal na ito ay maaaring epektibong mapababa ang mga panganib sa kontaminasyon ng kristal na dulot ng pag-ulan ng karumihan mula sa quartz crucible dahil sa mataas na temperatura.

Ang mga quartz furnace tube ay karaniwang nagsisilbing high-temperature reaction chamber para sa iba't ibang proseso ng pagmamanupaktura ng wafer tulad ng diffusion, oxidation, at chemical vapor deposition (CVD). Kayamga tubo ng quartz furnacekailangang magtampok ng mahusay na paglaban sa mataas na temperatura upang pigilan ang mga ito na mag-deform o lumambot na dulot ng mga kapaligirang may mataas na temperatura. Sa ilang mga proseso, ang paggamot sa dehydroxylation ay kinakailangan pa upang mabawasan ang epekto ng mga hydroxyl group sa thermal stability. Ang paggawa ng quartz furnace tubes ay nangangailangan din ng high-purity quartz material na may metal na impurity content na ≤1 ppm upang maiwasan ang mga impurities na mamuo sa panahon ng proseso ng reaksyon at makaapekto sa mga resulta ng pagpoproseso ng wafer.

Ang mga quartz boat ay karaniwang ginagamit kasabay ng mga quartz furnace tubes para sa pagdadala at pagdadala ng dose-dosenang sa daan-daang mga wafer. Samakatuwid,mga bangkang kuwartskaraniwang kailangang magkaroon ng parehong mahusay na mataas na temperatura na paglaban, paglaban sa kaagnasan, at matatag, maaasahang pagganap sa mga tuntunin ng lakas ng makina gaya ng mga tubo ng quartz furnace.

Kuwarts focus ringay espesyal na idinisenyo para sa mga proseso ng dry etching. Karaniwang inilalagay ang mga ito sa paligid ng mga wafer upang i-confine at i-homogenize ang plasma, na epektibong tinitiyak ang pagkakapareho ng rate ng etching at patterning sa wafer. Ang operating environment na ito ay nangangailangan ng quartz focus rings upang magkaroon ng malakas na resistensya sa plasma corrosion, napakataas na dimensional accuracy, at makinis na surface finish para maiwasan ang mga abnormal na discharges o particle generation.