क्वार्ट्ज बोट क्या है?

क्वार्ट्ज बोट एक प्रमुख असर वाला घटक है जिसका उपयोग अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया में किया जाता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से वेफर्स के उच्च तापमान प्रसंस्करण के लिए किया जाता है, जैसे कि प्रसार, ऑक्सीकरण और एनीलिंग। इसकी उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता, कम प्रदूषण की विशेषताएं और संक्षारण प्रतिरोध इसे अर्धचालक उद्योग में एक अपरिहार्य सामग्री बनाती है। यह लेख क्वार्ट्ज बोट और PECVD ग्रेफाइट बोट के बीच सामग्री, भौतिक गुणों, वर्गीकरण, अनुप्रयोग परिदृश्यों और अंतरों पर विस्तार से बताएगा।

Ⅰ। क्वार्ट्ज नाव की सामग्री

क्वार्ट्ज वाहक का मुख्य घटक उच्च-शुद्धता सिलिकॉन डाइऑक्साइड (Sio₂) है, और शुद्धता को आमतौर पर 99.99% (सेमीकंडक्टर ग्रेड) से अधिक तक पहुंचने की आवश्यकता होती है। यह उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज सामग्री यह सुनिश्चित करती है कि क्वार्ट्ज वाहक वेफर पर धातु अशुद्धियों के संदूषण को कम करने के लिए अर्धचालक विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान अशुद्धियों का परिचय नहीं देगा।

तैयारी प्रक्रिया के अनुसार, क्वार्ट्ज सामग्री को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

● प्राकृतिक क्वार्ट्ज: एक उच्च हाइड्रॉक्सिल सामग्री (लगभग 100-200 पीपीएम), कम लागत, लेकिन उच्च तापमान के लिए कमजोर सहिष्णुता के साथ क्रिस्टल शुद्धि से बनाया गया, अचानक अचानक परिवर्तन।

● सिंथेटिक क्वार्ट्ज: कम हाइड्रॉक्सिल (-OH) सामग्री (<1 पीपीएम), बेहतर थर्मल स्थिरता, और उच्च तापमान प्रक्रियाओं (जैसे ऑक्सीकरण और प्रसार) के लिए उपयुक्त के रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) या इलेक्ट्रोफ्यूजन द्वारा संश्लेषित।

इसके अलावा, कुछ क्वार्ट्ज नौकाओं को धातुओं के साथ डोप किया जाता है जैसे कि टाइटेनियम (टीआई) या एल्यूमीनियम (एएल) जैसे कि विरूपण प्रतिरोध में सुधार करने के लिए, या यूवी प्रक्रियाओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए प्रकाश संचारण को समायोजित करने के लिए।

Ⅱ। क्वार्ट्ज नावों के मुख्य भौतिक गुण क्या हैं?

● उच्च तापमान प्रतिरोध: क्वार्ट्ज का पिघलने बिंदु 1713 डिग्री सेल्सियस से अधिक है, और यह लंबे समय तक 1200 डिग्री सेल्सियस पर काम कर सकता है और थोड़े समय के लिए 1500 डिग्री सेल्सियस का सामना कर सकता है।

● कम थर्मल विस्तार गुणांक: थर्मल विस्तार गुणांक केवल 0.55 × 10⁻⁶/° C है। यह उत्कृष्ट प्रदर्शन उच्च तापमान पर आयामी स्थिरता सुनिश्चित करता है और थर्मल तनाव के कारण क्रैकिंग से बचता है।

● रासायनिक जड़ता: हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) और गर्म फॉस्फोरिक एसिड को छोड़कर, क्वार्ट्ज मजबूत एसिड, मजबूत अल्कलिस और अधिकांश संक्षारक गैसों (जैसे सीएल₂, ओ₂) का विरोध कर सकता है।

● विद्युत इन्सुलेशन: प्रतिरोधकता प्लाज्मा प्रक्रिया के विद्युत क्षेत्र वितरण के साथ हस्तक्षेप से बचने के लिए 10⁶ · सेमी के रूप में अधिक है।

● प्रकाश संप्रेषण: इन्फ्रारेड बैंड () 90%) के लिए पराबैंगनी में उत्कृष्ट संचारण, प्रकाश-सहायता प्राप्त प्रक्रियाओं (जैसे पराबैंगनी इलाज) के लिए उपयुक्त है।

Iii। क्वार्ट्ज नौकाओं का वर्गीकरण

विभिन्न डिजाइन संरचनाओं और उपयोग परिदृश्यों के अनुसार, क्वार्ट्ज नौकाओं को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

● क्षैतिज क्वार्ट्ज बोट

क्षैतिज ट्यूब भट्टियों (क्षैतिज प्रसार भट्ठी) के लिए लागू, ऑक्सीकरण, प्रसार, एनीलिंग और अन्य प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है।

विशेषताएं: 100-200 वेफर्स ले जा सकते हैं, आमतौर पर एक खुले या अर्ध-संलग्न डिजाइन के साथ।

● ऊर्ध्वाधर क्वार्ट्ज नाव

ऊर्ध्वाधर भट्टियों (ऊर्ध्वाधर भट्टी) के लिए लागू, एलपीसीवीडी प्रक्रियाओं, ऑक्सीकरण और एनीलिंग प्रक्रियाओं के लिए उपयोग किया जाता है।

विशेषताएं: अधिक कॉम्पैक्ट संरचना, वेफर ले जाने की क्षमता बढ़ा सकती है, और प्रक्रिया के दौरान कण संदूषण को कम कर सकती है।

● अनुकूलित क्वार्ट्ज नाव

विभिन्न प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार डिज़ाइन किया गया, एकल वेफर समर्थन या विशेष क्लैंपिंग संरचना का उपयोग वेफर प्रसंस्करण प्रभावों को अनुकूलित करने के लिए किया जा सकता है।

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Iv। अर्धचालक विनिर्माण में क्वार्ट्ज नाव के आवेदन परिदृश्य क्या हैं?

क्वार्ट्ज नौकाओं का व्यापक रूप से सेमीकंडक्टर विनिर्माण के कई प्रमुख प्रक्रिया लिंक में उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से निम्नलिखित एप्लिकेशन परिदृश्यों सहित:

4.1 थर्मल ऑक्सीकरण

● प्रक्रिया विवरण: वेफर को एक उच्च तापमान ऑक्सीजन या जल वाष्प वातावरण में एक सिलिकॉन डाइऑक्साइड (Sio₂) फिल्म बनाने के लिए गर्म किया जाता है।

● क्वार्ट्ज बोट की विशेषताएं:

1) उच्च गर्मी प्रतिरोध, 1000 ~ 1200 ° C के उच्च तापमान का सामना कर सकता है।

2) रासायनिक जड़ता, क्वार्ट्ज नावें मजबूत एसिड, मजबूत क्षारीय और अधिकांश संक्षारक गैसों के लिए प्रतिरोधी हैं, इसलिए यह ऑक्साइड फिल्म की गुणवत्ता को प्रभावित करने से बच सकती है।

4.2 प्रसार प्रक्रिया

● प्रक्रिया विवरण: अशुद्धियों (जैसे फास्फोरस और बोरॉन) को डोपिंग परत बनाने के लिए उच्च तापमान की स्थिति में सिलिकॉन वेफर में विसरित किया जाता है।

● क्वार्ट्ज बोट फीचर्स:

1) कम संदूषण, धातु संदूषण को डोपिंग एकाग्रता वितरण को प्रभावित करने से रोकना।

2) उच्च थर्मल स्थिरता, केवल 0.55 × 10⁻⁶/° C के थर्मल विस्तार गुणांक के साथ, एक समान प्रसार प्रक्रिया को सुनिश्चित करता है।

4.3 एनीलिंग प्रक्रिया

● प्रक्रिया विवरण: उच्च तापमान उपचार का उपयोग तनाव को दूर करने, सामग्री क्रिस्टल संरचना में सुधार करने, या आयन आरोपण परत को सक्रिय करने के लिए किया जाता है।

● क्वार्ट्ज बोट फीचर्स:

1) 1713 डिग्री सेल्सियस के रूप में उच्च पिघलने बिंदु के साथ, यह थर्मल तनाव के कारण होने वाले क्रैकिंग से बचने के लिए तेजी से हीटिंग और शीतलन का सामना कर सकता है।

2) एक समान हीटिंग सुनिश्चित करने के लिए सटीक आकार नियंत्रण।

4.4 कम दबाव रासायनिक वाष्प जमाव (LPCVD)

● प्रक्रिया विवरण: कम दबाव के वातावरण में, एक समान पतली फिल्म जैसे कि सिलिकॉन नाइट्राइड (SI₃N₄) एक गैस चरण प्रतिक्रिया के माध्यम से बनाई जाती है।

● क्वार्ट्ज बोट की विशेषताएं:

1) ऊर्ध्वाधर भट्ठी ट्यूबों के लिए उपयुक्त, फिल्म जमाव एकरूपता का अनुकूलन कर सकता है।

2) कम कण संदूषण, फिल्म की गुणवत्ता में सुधार।

Ⅴ। क्वार्ट्ज बोट और PECVD ग्रेफाइट बोट के बीच क्या अंतर हैं?

विशिष्ट अंतर परिदृश्य:

● PECVD प्रक्रिया: ग्रेफाइट नौकाएं उनकी चालकता के कारण प्लाज्मा एकरूपता का अनुकूलन कर सकती हैं, और कम तापमान वातावरण (300-400 डिग्री सेल्सियस) में क्वार्ट्ज के उच्च तापमान प्रदर्शन की आवश्यकता नहीं होती है।

● उच्च तापमान ऑक्सीकरण भट्ठी: Veteksemicon क्वार्ट्ज नावें उनके उच्च तापमान प्रतिरोध के लिए अपूरणीय हैं, जबकि ग्रेफाइट आसानी से ऑक्सीजन के वातावरण में उच्च तापमान पर CO/CO res उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है, जो कक्ष को प्रदूषित करता है।