Kwarc o wysokiej czystości: niezbędny materiał w przemyśle półprzewodników

Kwarc o wysokiej czystości posiada niezwykłe właściwości fizyczne i chemiczne. Jego nieodłączna struktura krystaliczna, kształt i różnice w siatce przyczyniają się do wyjątkowych właściwości, takich jak odporność na wysoką temperaturę, odporność na korozję, odporność na ścieranie, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, wysoka izolacja, efekty piezoelektryczne, efekty rezonansowe i unikalne właściwości optyczne. Te cechy czynią go niezastąpionym materiałem podstawowym dla rozwoju branż strategicznych i filarowych.

Zastosowanie kwarcu o wysokiej czystości obejmuje różnorodne dziedziny, w tym półprzewodniki, fotowoltaikę, światłowody i elektryczne źródła światła. Wśród nich największy udział ma przemysł półprzewodników, odpowiadający za znaczące 50% jego wykorzystania.

Sercem produkcji półprzewodników jest produkcja chipów, reprezentująca segment o najwyższej wartości dodanej w branży. Produkcja chipów składa się głównie z czterech etapów: wzrostu monokryształów, przetwarzania i wytwarzania płytek, produkcji układów scalonych (IC) i pakowania. Najbardziej krytycznymi, złożonymi i wymagającymi etapami, szczególnie pod względem wymagań materiałowych, są produkcja i przetwarzanie płytek krzemowych.

Materiały kwarcowe o wysokiej czystości, charakteryzujące się wyjątkową stabilnością termiczną, kwasoodpornością, niską rozszerzalnością cieplną i doskonałą przepuszczalnością widmową, doskonale spełniają rygorystyczne wymagania przemysłu półprzewodników dotyczące zawartości metali alkalicznych i metali ciężkich w materiałach nośnych. Proces produkcyjny wymaga znacznej ilości wysokiej jakości komponentów kwarcowych, w tym płytek, pierścieni, płyt, kołnierzy, trawionych łódek, rur pieca dyfuzyjnego i zbiorników czyszczących.

Kwarc o wysokiej czystości stosowany na różnych etapach przygotowania półprzewodników

Zastosowanie w produkcji płytek krzemowych

Podstawowe zastosowanie szkła kwarcowego wprodukcja płytek krzemowychpolega na produkcjitygle kwarcowe, niezbędny w procesie Czochralskiego (CZ) stosowanym do hodowli monokrystalicznych wlewków krzemowych do produkcji płytek. Dodatkowo stosowane są również kwarcowe pojemniki do czyszczenia.

Półcorex Tygiel z topionego kwarcu

Zastosowanie w przetwarzaniu wafli

Podczas obróbki wafli stosuje się różne zabiegi nputlenianie, epitaksja, litografia, trawienie, dyfuzja, chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD), implantacja jonów i polerowanie wykonywane są na płytkach krzemowych. Szkło kwarcowe o wysokiej czystości, ze względu na swoją czystość, odporność na wysoką temperaturę, niską rozszerzalność cieplną i odporność na korozję, odgrywa kluczową rolę w tych procesach.

1)Dyfuzja i utlenianie: Rurki dyfuzyjne ze szkła kwarcowegosą szeroko stosowane w tych procesach, wraz z towarzyszącymi kołnierzami kwarcowymi. Inne kluczowe elementy obejmująrury pieca kwarcowego(do transportułódki kwarcowedo i z pieca), łódki kwarcowe (do przenoszenia płytek krzemowych) i stojaki na łódki kwarcowe. Wśród nichrurki dyfuzyjne ze szkła kwarcowegosą najważniejsze, ponieważ ich czystość, odporność na odkształcenia w wysokiej temperaturze i precyzyjna geometria bezpośrednio wpływają na jakość układów scalonych, koszty i wydajność produkcji.

Łódki kwarcowei stojaki służą jako niezbędne nośniki płytek krzemowych podczas procesów dyfuzji, utleniania, CVD i wyżarzania. Komponenty te są dostępne w różnych specyfikacjach i rozmiarach, zazwyczaj dostępne w konfiguracjach poziomych i pionowych. Bezpośredni kontakt z płytkami krzemowymi w wysokich temperaturach powoduje konieczność zastosowania szkła kwarcowego o wysokiej czystości, charakteryzującego się doskonałą stabilnością termiczną i dokładnością wymiarową tych elementów.

Elementy kwarcowe Semicorex do pieca dyfuzyjnego

2)Trawienie i czyszczenie:Proces trawienia wymaga odpornych na korozję materiałów i komponentów ze szkła kwarcowego, co prowadzi do znacznego zapotrzebowania na pierścienie kwarcowe, komory reakcyjne ze szkła kwarcowego i nośniki płytek. Dodatkowo na etapach czyszczenia kwasowego i ultradźwiękowego wykorzystywane są odpowiednio kosze ze szkła kwarcowego i zbiorniki czyszczące, wykorzystując wyjątkową stabilność chemiczną materiału. Słoiki z dzwonami kwarcowymi są również używane podczas epitaksjalnego wzrostu krzemu.

3)Fotolitografia:Szkło kwarcowe o wysokiej czystości służy jako podstawowy materiał podłoża do fotomasek, kluczowych elementów procesu fotolitografii. Koszt zakupu tych substratów stanowi znaczące 90% całkowitego kosztu surowców do fotomasek, jak wskazują dane z prospektu emisyjnego Qingyi Photomask. Jako precyzyjne narzędzia do przenoszenia wzorów obwodów podczas produkcji wyświetlaczy LCD, półprzewodników i innych urządzeń elektronicznych, fotomaski bezpośrednio wpływają na precyzję i jakość produktu końcowego. Wymaga to zastosowania wlewków syntetycznego szkła kwarcowego o ultrawysokiej czystości jako materiału bazowego do podłoży fotomasek.

Podsumowując, unikalne połączenie właściwości kwarcu o wysokiej czystości ugruntowało jego pozycję jako niezastąpionego materiału w przemyśle półprzewodników. W miarę postępu technologii oraz zapotrzebowania na miniaturyzację i wzrost wydajności, oczekuje się, że zależność od wysokiej jakości materiałów kwarcowych będzie coraz większa, jeszcze bardziej umacniając ich kluczową rolę w kształtowaniu przyszłości elektroniki.**

Semicorex, jako doświadczony producent i dostawca, dostarcza materiały kwarcowe o wysokiej czystości dla przemysłu półprzewodników i fotowoltaiki. Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Numer telefonu kontaktowego +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com