L'application de composants de quartz dans l'équipement semi-conducteur

Produits en quartzsont largement utilisés dans le processus de fabrication de semi-conducteurs en raison de leur haute pureté, de leur résistance à haute température et de leur forte stabilité chimique.

1.Quartz Crucible

Application - Il est utilisé pour dessiner des tiges de silicium monocristallin et est un noyau consommable dans la fabrication de la plaquette de silicium.

Creuset en quartzsont faits de sable de quartz de haute pureté (grade 4n8 et supérieur) pour réduire la contamination par les impuretés métalliques. Il doit avoir une stabilité à haute température (point de fusion> 1700 ° C) et un faible coefficient d'expansion thermique. Les creusets en quartz dans le champ semi-conducteur sont principalement utilisés pour la fabrication de monocristaux de silicium. Ce sont des conteneurs de quartz consommables pour le chargement des matières premières en silicium polycristallin et peuvent être divisés en types carrés et ronds. Les carrés sont utilisés pour la coulée des lingots de silicium polycristallin, tandis que les ronds sont utilisés pour le dessin de tiges de silicium monocristallin. Il peut résister à des températures élevées et maintenir la stabilité chimique, assurant la pureté et la qualité des monocristaux de silicium.

2. Tubes de four à quartz

Tubes en quartzsont largement utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs en raison de leurs caractéristiques telles que la résistance à haute température (la température de fonctionnement à long terme peut atteindre plus de 1100 ° C), une résistance à la corrosion chimique (stable, à l'exception de quelques réactifs comme l'acide hydrofluorique), une forte pureté (contenu d'impureté peut être aussi faible que PPM ou même le niveau PPB) et un excellent transit d'émission de lumière (en particulier contre les raies ultraviolet). Les scénarios de base sont concentrés dans plusieurs liaisons de processus clés de la fabrication de plaquettes.

Liens d'application principaux:Diffusion, oxydation, CVD (Dépôt de vapeur chimique)

But:

• Tube de diffusion: utilisé dans les processus de diffusion à haute température, il transporte des tranches de silicium pour le dopage.
• Tube de la fournaise: soutient les bateaux en quartz dans le four à oxydation pour un traitement d'oxydation à haute température.

Caractéristiques:

Il doit répondre aux exigences d'une pureté élevée (ion métallique ≤ 1 ppm) et d'une résistance à la déformation à haute température (supérieure à 1200 ° C).

3. Boat en cristal de quartz

Selon différents équipements, il est divisé en types verticaux et horizontaux. Selon différentes lignes de production Fab, la plage de taille est de 4 à 12 pouces. Dans la fabrication de CI semi-conducteurs,Crystal Boatts Quartzsont principalement utilisés dans les processus de transfert, de nettoyage et de traitement des plaquettes. En tant que porte-plaquettes résistantes à haute pureté et à haute température, ils jouent un rôle indispensable. Dans le processus de diffusion ou d'oxydation du tube de la fournaise, plusieurs plaquettes sont placées sur des cristaux de quartz, puis poussés dans le tube de la fournaise pour la fabrication par lots.

Les injecteurs dans les semi-conducteurs sont principalement utilisés pour transporter précisément les matériaux de gaz ou de liquide et sont appliqués dans plusieurs liens de processus clés tels que le dépôt de couches minces, la gravure et le dopage.

Dans le processus de nettoyage du transistor en silicium et de la production de circuits intégrés, il est utilisé pour transporter des tranches de silicium et doit être résistant à l'acide et à l'alcali pour garantir que les plaquettes de silicium ne sont pas contaminées pendant le processus de nettoyage.

6. Bides de quartz, anneaux de quartz, anneaux de focalisation, etc.

Il est utilisé dans les processus de gravure des semi-conducteurs, combinés avec d'autres produits de quartz pour obtenir une protection scellée de la cavité, entourant étroitement la tranche, empêchant divers types de contamination pendant le processus de fabrication de gravure et jouant un rôle protecteur.

Bocaux de cloche de quartzsont des composants clés couramment utilisés dans l'industrie des semi-conducteurs, avec une résistance à haute température, une résistance à la corrosion et une transmittance élevée de la lumière. Dans la production de polysilicon, le trichlorosilane de haute pureté est mélangé avec de l'hydrogène dans une certaine proportion, puis introduit dans le four de réduction équipé d'une couverture de cloche de quartz, où une réaction de réduction se produit sur le noyau de silicium conducteur pour déposer et former du polysilicon.

8. Réservoir de nettoyage humide en quartz

Étape d'application: Nettoyage humide des tranches de silicium

Utilisation: Il est utilisé pour le lavage d'acide (HF, H₂SO₄, etc.) et le nettoyage à ultrasons.

Caractéristiques: forte stabilité chimique et résistance à une forte corrosion acide.

9. Bouteille de collecte de liquide de quartz

La bouteille de collecte de liquide est principalement utilisée pour collecter des déchets de liquide ou de liquide résiduel dans le processus de nettoyage humide

Pendant le processus de nettoyage humide des plaquettes (comme le nettoyage RCA, le nettoyage SC1 / SC2), une grande quantité d'eau ou de réactifs ultrapure est nécessaire pour rincer les plaquettes, et après le rinçage, un liquide résiduel contenant des traces de traces sera produit. Après certains processus de revêtement (tels que le revêtement photorésistaire), il y aura également des excès de liquides (tels que le liquide de déchets de photorésité) qui doivent être collectés.

Fonction Les bouteilles de collecte de liquide de quartz sont utilisées pour collecter de près ces liquides résiduels ou déchets, en particulier dans le "pas de nettoyage de haute précision" (comme le stade de prétraitement de la surface de la plaquette), où le liquide résiduel peut toujours contenir une petite quantité de réactifs ou d'impurtés à grande valeur qui nécessitent une analyse ultérieure. La faible contamination des bouteilles de quartz peut empêcher le liquide résiduel d'être re-contaminé, facilitant la récupération ultérieure (telle que la purification des réactifs) ou une détection précise (comme l'analyse de la teneur en impureté dans le liquide résiduel).

De plus, des masques de quartz en matériaux de quartz synthétiques sont appliqués en photolithographie comme les "négatifs" des machines de photolithographie pour le transfert de motifs. Et les oscillateurs de cristal de quartz utilisés dans le dépôt de couches minces (PVD, CVD, ALD) pour surveiller l'épaisseur du film mince et assurer l'uniformité du dépôt, entre autres aspects, ne sont pas élaborés dans cet article.

En conclusion, les produits de quartz sont presque présents tout au long du processus de fabrication de semi-conducteurs, de la croissance du silicium monocristallin (crucibles en quartz) à la photolithographie (masques de quartz), à la gravure (anneaux de quartz) et à un dépôt de couches minces (oscillateurs en cristal de quartz), tous relevant de leurs excellentes propriétés physiques et chimiques. Avec l'évolution des processus semi-conducteurs, les exigences pour la pureté, la résistance à la température et la précision dimensionnelle des matériaux de quartz seront encore améliorées.