석영 보트는 무엇입니까?

석영 보트는 반도체 제조 공정에 사용되는 주요 베어링 구성 요소이며, 주로 확산, 산화 및 어닐링과 같은 웨이퍼의 고온 가공에 사용됩니다. 우수한 열 안정성, 낮은 오염 특성 및 부식 저항은 반도체 산업에서 필수 물질이됩니다. 이 기사는 쿼츠 보트와 PECVD 흑연 보트의 재료, 물리적 특성, 분류, 응용 시나리오 및 차이점에 대해 자세히 설명합니다.

Ⅰ. 석영 보트의 재료

석영 캐리어의 주요 성분은 고순도 이산화 규소 (SIO₂)이며, 순도는 일반적으로 99.99% 이상 (반도체 등급)에 도달해야합니다. 이 고급 쿼츠 재료는 쿼츠 캐리어가 웨이퍼의 금속 불순물의 오염을 줄이기 위해 반도체 제조 공정 동안 불순물을 도입하지 않도록합니다.

준비 과정에 따르면 석영 재료는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

● 천연 석영: 높은 하이드 록실 함량 (약 100-200 ppm), 저렴한 비용, 고온 갑작스런 변화에 대한 약한 내성으로 결정 정제로 만들어졌습니다.

● 합성 석영: 낮은 하이드 록실 (-OH) 함량 (<1 ppm), 더 나은 열 안정성 및 고온 공정 (예 : 산화 및 확산)에 화학 증기 증착 (CVD) 또는 전기 연금에 의해 합성.

또한, 일부 석영 보트에는 변형 저항을 개선하기 위해 티타늄 (TI) 또는 알루미늄 (AL)과 같은 금속이 도핑되거나 UV 공정의 요구를 충족시키기 위해 광 투과율을 조정합니다.

Ⅱ. 석영 보트의 주요 물리적 특성은 무엇입니까?

● 고온 저항: 석영의 융점은 1713 ° C에 비해 높으며, 오랫동안 1200 ° C에서 안정적으로 작동하고 짧은 시간 동안 1500 ° C를 견딜 수 있습니다.

● 열 팽창 계수가 낮습니다: 열 팽창 계수는 단지 0.55 × 10/° C입니다. 이 탁월한 성능은 고온에서 치수 안정성을 보장하고 열 응력으로 인해 균열을 피합니다.

● 화학적 불활성: 히드로 플루오르 산 (HF) 및 열 인산을 제외하고, 석영은 강산, 강한 알칼리 및 대부분의 부식성 가스 (예 : Cl₂, O₂)에 저항 할 수 있습니다.

● 전기 절연: 저항성은 혈장 공정의 전기장 분포와의 간섭을 피하기 위해 10¹⁶Ω · cm만큼 높습니다.

● 광 투과율: 가벼운 보조 공정 (예 : 자외선 경화)에 적합한 자외선 대 적외선 대역 (＞ 90%)의 우수한 투과율.

III. 석영 보트의 분류

다양한 설계 구조 및 사용 시나리오에 따르면 석영 보트는 다음 범주로 나눌 수 있습니다.

● 수평 석영 보트

산화, 확산, 어닐링 및 기타 공정에 사용되는 수평 튜브 용광로 (수평 확산 용광로)에 적용 할 수 있습니다.

특징 : 일반적으로 개방형 또는 반 밀폐 된 디자인으로 100-200 웨이퍼를 운반 할 수 있습니다.

● 수직 석영 보트

LPCVD 공정, 산화 및 어닐링 공정에 사용되는 수직 용광로 (수직 용광로)에 적용 할 수 있습니다.

특징 : 더 콤팩트 한 구조는 웨이퍼 운반 용량을 증가시키고 공정 중에 입자 오염을 줄일 수 있습니다.

● 맞춤형 석영 보트

다양한 프로세스 요구 사항에 따라 설계되면 단일 웨이퍼지지 또는 특수 클램핑 구조를 사용하여 웨이퍼 처리 효과를 최적화 할 수 있습니다.

중국의 주요 석영 보트 제조업체 및 공급 업체로서Veteksemicon은 실제 요구에 따라 맞춤형 쿼츠 캐리어 제품을 설계하고 제조 할 수 있습니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.

IV. 반도체 제조에서 석영 보트의 적용 시나리오는 무엇입니까?

석영 보트는 주로 다음과 같은 응용 시나리오를 포함하여 반도체 제조의 많은 주요 프로세스 링크에서 널리 사용됩니다.

4.1 열 산화

● 공정 설명 : 웨이퍼는 고온 산소 또는 수증기 환경에서 가열되어 이산화 규소 (SIO₂) 필름을 형성합니다.

● 석영 보트의 특징 :

1) 고열 저항성은 1000 ~ 1200 ° C의 고온을 견딜 수 있습니다.

2) 화학적 불활성, 석영 보트는 강산, 강한 알칼리 및 대부분의 부식성 가스에 내성이 있으므로 산화물 필름의 품질에 영향을 미치지 않을 수 있습니다.

4.2 확산 과정

● 공정 설명 : 불순물 (인 및 붕소와 같은)은 고온 조건 하에서 실리콘 웨이퍼로 확산되어 도핑 층을 형성합니다.

● 석영 보트 기능 :

1) 낮은 오염, 금속 오염이 도핑 농도 분포에 영향을 미치는 것을 방지합니다.

2) 열 팽창 계수 만 0.55 × 10 °/° C로 높은 열 안정성으로 균일 한 확산 공정을 보장합니다.

4.3 어닐링 과정

● 공정 설명 : 고온 처리는 응력을 제거하고, 재료 결정 구조를 개선하거나, 이온 이식 층을 활성화시키는 데 사용됩니다.

● 석영 보트 기능 :

1) 1713 ° C의 융점이 높으면 열 응력으로 인한 균열을 피하기 위해 빠른 가열 및 냉각을 견딜 수 있습니다.

2) 균일 한 가열을 보장하기 위해 정확한 크기 제어.

4.4 저압 화학 증기 증착 (LPCVD)

● 프로세스 설명 : 저압 환경에서는 가스 상 반응을 통해 실리콘 질화물 (SI₃NI)과 같은 균일 한 박막이 형성됩니다.

● 석영 보트의 특징 :

1) 수직 용광로 튜브에 적합하며 필름 증착 균일 성을 최적화 할 수 있습니다.

2) 낮은 입자 오염, 필름 품질 향상.

Ⅴ. 석영 보트와 PECVD 흑연 보트의 차이점은 무엇입니까?

일반적인 차이 시나리오 :

● PECVD 프로세스: 흑연 보트는 전도도로 인해 혈장 균일 성을 최적화 할 수 있으며 저온 환경 (300-400 ° C)에서 석영의 고온 성능을 요구하지 않습니다.

● 고온 산화 용광로: Veteksemicon Quartz 보트는 고온 저항성에 대해 대체 할 수 없으며, 흑연은 산소 환경에서 고온에서 CO/COS를 생성하기 위해 쉽게 산화되어 챔버를 오염시킵니다.