Кои се различните примени на кварцот во производството на полупроводници?

Кварцните материјали со висока чистота играат витална улога во индустријата за полупроводници. Нивната супериорна отпорност на високи температури, отпорност на корозија, термичка стабилност и својства за пренос на светлина ги прават критични потрошни материјали.Производи од кварцсе користат за компоненти и во високотемпературни и во нискотемпературни зони за производство на нафора, обезбедувајќи стабилност и чистота на производниот процес. Како што еволуира индустријата за полупроводници, побарувачката за кварц со висока чистота продолжува да расте, предизвикувајќи напредок во производството и технологијата. Оваа статија дава длабински поглед на основните апликации и пазарните трендови на кварцот во производството на полупроводници.

Својства на кварцот

• Кварцот (силициум диоксид, SiO2) е незаменлив во полето на полупроводниците поради неговите речиси совршени физички и хемиски карактеристики8:
• Екстремна чистота: Кварцот од полупроводник обично бара чистота од 99,99% (4N) или повисока, понекогаш достигнувајќи 5N. Ова осигурува дека металните јони (како натриум, калиум и железо) не мигрираат и не ги загадуваат силиконските обланди за време на обработката на висока температура.
• Термичка стабилност: Со точка на омекнување од приближно 1730°C, кварцот може да работи стабилно долги периоди во средини со висока температура помеѓу 1100°C и 1250°C. Ова го прави совршено прилагоден за процесите на дифузија и оксидација.
• Хемиска инертност: Кварцот е речиси нереактивен со која било киселина освен со флуороводородна и топла фосфорна киселина. Служи како идеален носач за процеси на влажно чистење и офорт.
• Ниска термичка експанзија: Ова својство осигурува дека кварцните компоненти нема лесно да пукаат за време на екстремни термички циклуси, одржувајќи ја димензионалната стабилност за прецизно производство.

2. Главни примени на кварцните компоненти во производството на полупроводници

А. Растење на кристалите: кварцни садници

Во првиот чекор од производството на нафора - методот Czochralski (CZ) - полисилициумот мора да се стопи во кварцен сад.

Основна функција: Кварцниот сад директно контактира со стопениот силициум. Висококвалитетните садници го намалуваат прекумерното ослободување на кислород, осигурувајќи дека нивоата на нечистотии во монокристалниот силиконски ингот се сведени на минимум.

Б. Термички процеси: Кварцни чамци и цевки за печки

Во процесите на дифузија, оксидација и жарење, наполитанките се ставаат во серии во рамките на кварцните носачи за да влезат во дифузната печка.

Основна функција: Кварцниот брод со нафора е одговорен за прецизно носење на наполитанките, додека цевката за кварцна печка обезбедува чиста, контролирана средина за реакција на висока температура.

В. Депонирање на тенок филм: кварцни туш глави и делови од комора

За време на процесите CVD (Chemical Vapor Deposition) и ALD (Atomic Layer Deposition), кварцните делови се користат за водење и дистрибуција на реакционите гасови.

Основна функција: Кварцната глава за туширање осигурува дека гасот се прска рамномерно на површината на обландата, што е клучно за подобрување на униформноста на тенките фолии со нанометарска скала.

Д. Влажно чистење: кварцни бањи

За време на фазите на чистење пред и по фотолитографија, наполитанките мора да се потопуваат во различни хемиски реагенси.

Основна функција: Кварцните бањи се отпорни на силна киселинска корозија и не произведуваат контаминација со честички, што ги прави стандард во процесите на чистење со RCA.

3. Анализа на пазарот на полупроводнички кварцни компоненти

Според најновите податоци од индустријата, глобалниот пазар на полупроводнички кварц доживува брз раст:

4. Трендови во индустријата

Повторувањата на процесот на полупроводници поставуваат тешки барања за чистотата на материјалот. Воден од 7 nm и понапредни процеси, Синтетичката сплотена силика брзо го заменува традиционалниот природен кварц во процесите на офорт и литографија поради екстремно ниските метални нечистотии и одличната отпорност на плазма. Истовремено, индустријата преминува кон интегрирана прецизна обработка. Производителите со ултра-прецизни CNC способности и интеграција на суровини со висока чистота ќе го задржат високото место во идната конкуренција.

Понатаму, зелените иницијативи и рециклирањето стануваат клучни патишта за фабриките за намалување на трошоците и зголемување на ефикасноста. Како што стандардите ESG добиваат на тежина во синџирот на снабдување со полупроводници, прецизното обновување и рециклирање на висококвалитетните кварцни компоненти ќе стане главен бизнис модел. Ова им помага на компаниите да ги намалат трошоците за производство и е неопходен избор за исполнување на глобалните цели за јаглеродна неутралност. Во овој процес, кварцните компании со напредни технологии за чистење и способности за поправка со обработка на пламен ќе се соочат со значителни пазарни можности.

Како водечки снабдувач со полупроводнички материјали, VeTek Semiconductor обезбедува целосен опсег на решенија од кварцни чамци до прецизни кварцни чамци. Нашите производи се широко користени од големите глобални OEM и фабрики за нафора, посветени на помагање на клиентите да ја подобрат стабилноста на процесот и приносот преку супериорни материјали и изработка.