Običajne polprevodniške kvarčne komponente in aplikacije

Kremen spada v trigonalni kristalni sistem, ki je tridimenzionalni okvirni mineralni kristal, sestavljen iz silicijevega dioksida. Običajno je čisti kremen brezbarven in prozoren, vendar prevzame različne odtenke zaradi pigmentnih ionov v sledovih, fino razpršenih vključkov ali tvorbe barvnih središč. S številnimi odličnimi lastnostmi se kremen široko uporablja v različnih procesih izdelave polprevodnikov, njegova zmogljivost in kakovost pa neposredno vplivata na izkoristek, zmogljivost in stroške polprevodniških naprav.

1. Kremenčev lonček

Thekvarčni lončkise uporabljajo za zadrževanje surovin iz polikristalnega silicija v procesu rasti monokristalnega silicija pri visoki temperaturi. Da bi zagotovili stabilne podporne materiale, se morajo kremenčevi lončki ponašati z odlično stabilnostjo pri visokih temperaturah (tališče >1700 ℃) in nizkim koeficientom toplotnega raztezanja, da prenesejo izzive težkih delovnih pogojev pri visokih temperaturah. Kremenčevi lončki za uporabo v polprevodnikih morajo biti izdelani iz kremena visoke čistosti stopnje 4N8 ali višje. Ta modra izbira materiala lahko učinkovito zmanjša tveganje kontaminacije kristalov, ki jih povzroči obarjanje nečistoč iz kremenčevega lončka zaradi visoke temperature.

Cevi iz kvarčne peči običajno služijo kot visokotemperaturne reakcijske komore za različne postopke izdelave rezin, kot so difuzija, oksidacija in kemično naparjevanje (CVD). torejkvarčne cevi za pečimeti morajo odlično odpornost na visoke temperature, da preprečijo njihovo deformacijo ali mehčanje, ki ga povzročajo okolja z visoko temperaturo. V nekaterih postopkih je potrebna celo dehidroksilacijska obdelava, da se zmanjša vpliv hidroksilnih skupin na toplotno stabilnost. Izdelava kremenčevih cevi za peč zahteva tudi kremenčev material visoke čistosti z vsebnostjo kovinskih nečistoč ≤1 ppm, da se prepreči obarjanje nečistoč med reakcijskim procesom in vplivanje na rezultate obdelave rezin.

Kremenčevi čolni se običajno uporabljajo v povezavi s cevmi za kvarčne peči za prenašanje in transport od deset do sto rezin. zatokvarčni čolniobičajno morajo imeti enako odlično odpornost na visoke temperature, odpornost proti koroziji in stabilno, zanesljivo delovanje v smislu mehanske trdnosti kot cevi za kremenčeve peči.

Kvarčni fokusni obročiso posebej zasnovani za postopke suhega jedkanja. Običajno so nameščeni okoli rezin, da omejijo in homogenizirajo plazmo, kar učinkovito zagotavlja enakomernost hitrosti jedkanja in vzorčenja na rezini. To delovno okolje zahteva, da imajo kremenčevi fokusni obroči močno odpornost proti plazemski koroziji, izjemno visoko dimenzijsko natančnost in gladko površino, ki preprečuje nenormalne razelektritve ali nastajanje delcev.