クォーツボートとは何ですか？

クォーツボートは、半導体製造プロセスで使用される重要なベアリングコンポーネントであり、主に拡散、酸化、アニーリングなどのウェーハの高温処理に使用されます。その優れた熱安定性、低汚染特性、腐食抵抗は、半導体業界で不可欠な材料になります。この記事では、材料、物理的特性、分類、アプリケーションシナリオ、およびQuartzボートとPECVDグラファイトボートの違いについて詳しく説明します。

Ⅰ。クォーツボートの素材

Quartzキャリアの主な成分は高純度の二酸化シリコン（SIO₂）であり、純度は通常99.99％以上（半導体グレード）に達する必要があります。この高純度の石英材料は、クォーツキャリアが半導体製造プロセス中に不純物を導入しないことを保証し、ウェーハの金属不純物の汚染を減らします。

準備プロセスによると、クォーツ材料は2つのカテゴリに分けることができます。

●天然石英：高温の突然の変化に対する高いヒドロキシル含有量（約100〜200 ppm）、低コストですが、低コストですが、クリスタル浄化から作られています。

●合成石英：低ヒドロキシル（-OH）含有量（<1 ppm）、熱安定性が向上し、高温プロセス（酸化や拡散など）に適した、化学蒸気堆積（CVD）または電気Fusionによって合成されます。

さらに、いくつかの石英ボートには、チタン（TI）やアルミニウム（AL）などの金属がドープされており、変形抵抗を改善するか、紫外線のニーズを満たすために光透過率を調整します。

Ⅱ。石英ボートの主な物理的特性は何ですか？

●高温抵抗：クォーツの融点は1713°Cにもなり、1200°Cで安定して長時間安定し、1500°Cに短時間耐えることができます。

●低熱膨張係数：熱膨張係数はわずか0.55×10°/°Cです。この優れた性能は、高温での寸法の安定性を保証し、熱応力による亀裂を回避します。

●化学的不活性：フルオリン酸（HF）と高温リン酸を除き、クォーツは強酸、強いアルカリ、およびほとんどの腐食性ガス（Cl₂、O₂など）に抵抗できます。

●電気断熱：抵抗率は10¹⁶ω・cmになり、プラズマプロセスの電界分布との干渉を回避します。

●光透過率：紫外線から赤外線帯（＞ 90％）の優れた透過率（紫外線硬化など）に適しています。

iii。石英ボートの分類

さまざまな設計構造と使用シナリオによると、クォーツボートは次のカテゴリに分けることができます。

●水平クォーツボート

酸化、拡散、アニーリング、その他のプロセスに使用される水平管炉（水平拡散炉）に適用されます。

機能：通常、オープンまたはセミ閉鎖されたデザインを備えた100〜200枚のウェーハを運ぶことができます。

●垂直クォーツボート

LPCVDプロセス、酸化、アニーリングプロセスに使用される垂直炉（垂直炉）に適用されます。

特徴：よりコンパクトな構造、ウェーハの収容能力を高め、プロセス中の粒子汚染を減らすことができます。

●カスタマイズされたクォーツボート

さまざまなプロセス要件に応じて設計されているため、単一のウェーハサポートまたは特別なクランプ構造を使用して、ウェーハ処理効果を最適化できます。

中国の大手クォーツボートメーカーおよびサプライヤーとして、Veteksemiconは、実際のニーズに応じて、カスタマイズされたクォーツキャリア製品を設計および製造できます。製品の詳細については、参照してください。

IV。半導体製造におけるQuartzボートのアプリケーションシナリオは何ですか？

クォーツボートは、主に次のアプリケーションシナリオを含む、半導体製造の多くの重要なプロセスリンクで広く使用されています。

4.1熱酸化

●プロセスの説明：ウェーハは高温酸素または水蒸気環境で加熱され、二酸化シリコン（SIO₂）フィルムを形成します。

●Quartzボートの機能：

1）高耐熱性は、1000〜1200°Cの高温に耐えることができます。

2）化学的不活性、石英ボートは強酸、強いアルカリ、およびほとんどの腐食性ガスに耐性があるため、酸化物膜の品質に影響を与えることを避けることができます。

4.2拡散プロセス

●プロセスの説明：不純物（リンやホウ素など）は、高温条件下でシリコンウェーハに拡散して、ドーピング層を形成します。

●クォーツボート機能：

1）低汚染、金属汚染がドーピング濃度分布に影響を与えるのを防ぐ。

2）熱膨張係数はわずか0.55×10°/°Cで、均一な拡散プロセスを確保します。

4.3アニーリングプロセス

●プロセス説明：高温処理は、ストレスを除去したり、材料の結晶構造を改善したり、イオン着床層を活性化したりするために使用されます。

●クォーツボート機能：

1）1713°Cという高さの融点により、熱応力による亀裂を避けるために、急速な加熱と冷却に耐えることができます。

2）均一な加熱を確保するための正確なサイズ制御。

4.4低圧化学蒸気堆積（LPCVD）

●プロセスの説明：低圧環境では、窒化シリコン（Si₃n₄）などの均一な薄膜が、気相反応によって形成されます。

●Quartzボートの機能：

1）垂直炉チューブに適しているため、フィルムの堆積均一性を最適化できます。

2）粒子の汚染が低く、フィルムの品質を改善します。

Ⅴ。クォーツボートとPECVDグラファイトボートの違いは何ですか？

典型的な違いのシナリオ：

●PECVDプロセス：グラファイトボートは、導電率のためにプラズマの均一性を最適化することができ、低温環境（300〜400°C）での石英の高温性能は必要ありません。

●高温酸化炉：Veteksemicon Quartzボートは高温抵抗のためにかけがえのないものですが、グラファイトは簡単に酸化され、酸素環境で高温でCo/Coを生成し、チャンバーを汚染します。