Које су различите примене кварца у производњи полупроводника?

Кварцни материјали високе чистоће играју виталну улогу у индустрији полупроводника. Њихова супериорна отпорност на високе температуре, отпорност на корозију, термичка стабилност и својства преноса светлости чине их критичним потрошним материјалом.Производи од кварцакористе се за компоненте у високотемпературним и нискотемпературним зонама производње вафла, обезбеђујући стабилност и чистоћу процеса производње. Како се индустрија полупроводника развија, потражња за кварцом високе чистоће наставља да расте, подстичући напредак у производњи и технологији. Овај чланак пружа детаљан поглед на основне апликације и тржишне трендове кварца у производњи полупроводника.

Особине кварца

• Кварц (силицијум диоксид, СиО₂) је незаменљив у пољу полупроводника због својих скоро савршених физичких и хемијских карактеристика8:
• Екстремна чистоћа: Кварц за полупроводнике обично захтева чистоћу од 99,99% (4Н) или више, понекад достижући 5Н. Ово осигурава да јони метала (као што су натријум, калијум и гвожђе) не мигрирају и контаминирају силицијумске плочице током обраде на високој температури.
• Термичка стабилност: Са тачком омекшавања од приближно 1730°Ц, кварц може да ради стабилно током дугог периода у окружењима високе температуре између 1100°Ц и 1250°Ц. То га чини савршеним за процесе дифузије и оксидације.
• Хемијска инертност: Кварц је скоро нереактиван са било којом киселином осим са флуороводоничном и врућом фосфорном киселином. Служи као идеалан носач за мокро чишћење и процесе јеткања.
• Ниска термичка експанзија: Ово својство осигурава да кварцне компоненте не пукну лако током екстремних термичких циклуса, одржавајући димензијску стабилност за прецизну производњу.

2. Главне примене кварцних компоненти у производњи полупроводника

А. Раст кристала: кварцне лонце

У првом кораку производње вафла — методом Чохралског (ЦЗ) — полисилицијум се мора растопити унутар кварцне посуде.

Основна функција: Кварцни лончић директно контактира растопљени силицијум. Висококвалитетни лончићи смањују прекомерно ослобађање кисеоника, обезбеђујући да се нивои нечистоћа у инготу монокристалног силицијума сведу на минимум.

Б. Термички процеси: кварцни чамци и цеви за пећи

У процесима дифузије, оксидације и жарења, плочице се постављају у серијама унутар кварцних носача да би ушле у дифузиону пећ.

Основна функција: Кварцни чамац за плочице је одговоран за прецизно ношење плочица, док цијев за кварцну пећ пружа чисто, контролисано реакционо окружење на високим температурама.

Ц. Таложење танког филма: кварцне главе за туширање и делови коморе

Током ЦВД (Цхемицал Вапор Депоситион) и АЛД (Депозиција атомским слојем) процеса, кварцни делови се користе за вођење и дистрибуцију реакционих гасова.

Основна функција: Кварцна глава за туширање осигурава да се гас равномерно распршује на површину плочице, што је кључно за побољшање униформности танких филмова нанометарске скале.

Д. Мокро чишћење: кварцне купке

Током фаза чишћења пре и после фотолитографије, облатне морају бити уроњене у различите хемијске реагенсе.

Основна функција: Кварцне купке су отпорне на јаку киселинску корозију и не производе контаминацију честицама, што их чини стандардом у процесима чишћења РЦА.

3. Анализа тржишта полупроводничких кварцних компоненти

Према најновијим индустријским подацима, глобално тржиште полупроводника кварца доживљава брз раст:

4. Трендови у индустрији

Итерације процеса полупроводника постављају захтевне захтеве за чистоћу материјала. Вођен 7нм и напреднијим процесима, синтетички топљени силицијум брзо замењује традиционални природни кварц у процесима јеткања и литографије због изузетно ниске количине металних нечистоћа и одличне отпорности на плазму. Истовремено, индустрија прелази на интегрисану прецизну машинску обраду. Произвођачи са ултра прецизним ЦНЦ могућностима и високом интеграцијом сировина високе чистоће ће задржати високо место у будућој конкуренцији.

Штавише, зелене иницијативе и рециклажа постају кључни путеви за фабрике да смање трошкове и повећају ефикасност. Како ЕСГ стандарди добијају на тежини у ланцу снабдевања полупроводницима, прецизна обнова и рециклирање врхунских кварцних компоненти постаће главни пословни модел. Ово помаже компанијама да смање трошкове производње и представља неопходан избор за постизање глобалних циљева неутралности угљеника. У овом процесу, кварцне компаније са напредним технологијама чишћења и могућностима поправке за обраду пламена суочиће се са значајним тржишним могућностима.

Као водећи добављач полупроводничких материјала, ВеТек Семицондуцтор нуди читав низ решења од кварцних лонаца до прецизних кварцних чамаца. Наше производе нашироко користе главни светски ОЕМ произвођачи и фабрике плочица, посвећене пружању помоћи купцима да побољшају стабилност процеса и принос кроз врхунске материјале и израду.