Κοινά εξαρτήματα και εφαρμογές χαλαζία ημιαγωγών

Ο χαλαζίας ανήκει στο τριγωνικό κρυσταλλικό σύστημα, το οποίο είναι ένας ορυκτός κρύσταλλος τρισδιάστατου πλαισίου που αποτελείται από διοξείδιο του πυριτίου. Τυπικά, ο καθαρός χαλαζίας είναι άχρωμος και διαφανής, αλλά παίρνει μια ποικιλία αποχρώσεων ως αποτέλεσμα των ιόντων χρωστικής ουσίας, των λεπτών διεσπαρμένων εγκλεισμάτων ή του σχηματισμού χρωματικών κέντρων. Με πολλαπλές εξαιρετικές ιδιότητες, ο χαλαζίας εφαρμόζεται ευρέως σε διάφορες διαδικασίες κατασκευής ημιαγωγών και η απόδοση και η ποιότητά του επηρεάζουν άμεσα την απόδοση, την απόδοση και το κόστος των συσκευών ημιαγωγών.

1. Χωνευτήριο χαλαζία

Οχωνευτήρια χαλαζίαχρησιμοποιούνται για τη συγκράτηση των πρώτων υλών πολυκρυσταλλικού πυριτίου στη διαδικασία ανάπτυξης μονοκρυσταλλικού πυριτίου σε υψηλή θερμοκρασία. Για να εξασφαλιστούν σταθερά υλικά στήριξης, τα χωνευτήρια χαλαζία πρέπει να διαθέτουν εξαιρετική σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία (σημείο τήξης >1700℃) και χαμηλό συντελεστή θερμικής διαστολής για να αντέχουν στις προκλήσεις των σκληρών συνθηκών λειτουργίας σε υψηλή θερμοκρασία. Τα χωνευτήρια χαλαζία για εφαρμογές ημιαγωγών πρέπει να κατασκευάζονται από χαλαζία υψηλής καθαρότητας βαθμού 4N8 και άνω. Αυτές οι σοφές επιλογές υλικών μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά τους κινδύνους μόλυνσης από κρυστάλλους που προκαλούνται από την κατακρήμνιση ακαθαρσιών από το χωνευτήριο χαλαζία λόγω της υψηλής θερμοκρασίας.

Οι σωλήνες κλιβάνου χαλαζία χρησιμεύουν συνήθως ως θάλαμοι αντίδρασης υψηλής θερμοκρασίας για διάφορες διεργασίες κατασκευής πλακιδίων, όπως διάχυση, οξείδωση και εναπόθεση χημικών ατμών (CVD). Ετσισωλήνες κλιβάνου χαλαζίαπρέπει να διαθέτουν εξαιρετική αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες για να αποφευχθεί η παραμόρφωση ή η μαλάκυνσή τους που προκαλείται από περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας. Σε ορισμένες διεργασίες, απαιτείται ακόμη και η επεξεργασία αφυδροξυλίωσης για τη μείωση της επίδρασης των υδροξυλομάδων στη θερμική σταθερότητα. Η κατασκευή σωλήνων κλιβάνου χαλαζία απαιτεί επίσης υλικό χαλαζία υψηλής καθαρότητας με περιεκτικότητα σε μεταλλικές ακαθαρσίες ≤1 ppm για να αποτραπεί η καθίζηση ακαθαρσιών κατά τη διαδικασία αντίδρασης και να επηρεαστούν τα αποτελέσματα επεξεργασίας πλακιδίων.

Τα σκάφη χαλαζία χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με σωλήνες φούρνου χαλαζία για τη μεταφορά και τη μεταφορά δεκάδων έως εκατοντάδων γκοφρετών. Επομένως,σκάφη χαλαζίασυνήθως χρειάζεται να έχουν την ίδια εξαιρετική αντίσταση σε υψηλή θερμοκρασία, αντίσταση στη διάβρωση και σταθερή, αξιόπιστη απόδοση όσον αφορά τη μηχανική αντοχή με τους σωλήνες κλιβάνων χαλαζία.

Δακτύλιοι εστίασης χαλαζίαείναι ειδικά σχεδιασμένα για διαδικασίες ξηρής χάραξης. Συνήθως εγκαθίστανται γύρω από γκοφρέτες για να περιορίζουν και να ομογενοποιούν το πλάσμα, διασφαλίζοντας αποτελεσματικά την ομοιομορφία του ρυθμού χάραξης και του σχεδίου στη γκοφρέτα. Αυτό το περιβάλλον λειτουργίας απαιτεί οι δακτύλιοι εστίασης χαλαζία να διαθέτουν ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση του πλάσματος, εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια διαστάσεων και λεία επιφάνεια για την αποφυγή μη φυσιολογικών εκκενώσεων ή δημιουργίας σωματιδίων.