一般的な半導体石英コンポーネントとアプリケーション

水晶は三方晶系に属し、二酸化ケイ素から構成される三次元骨格鉱物結晶です。通常、純粋な石英は無色透明ですが、微量の色素イオン、細かく分散した内包物、またはカラーセンターの形成により、さまざまな色合いを帯びます。石英は多くの優れた特性を備えているため、半導体製造のさまざまなプロセスに広く応用されており、その性能と品質は半導体デバイスの歩留まり、性能、コストに直接影響します。

1. 石英るつぼ

の石英るつぼ高温単結晶シリコン成長プロセスで多結晶シリコン原料を保持するために使用されます。安定したサポート材料を確保するために、石英るつぼは優れた高温安定性 (融点 > 1700℃) と、過酷な高温動作条件の課題に耐えられる低い熱膨張係数を誇る必要があります。半導体用途の石英るつぼは、グレード 4N8 以上の高純度石英から製造する必要があります。この賢明な材料選択により、高温による石英るつぼからの不純物の析出によって引き起こされる結晶汚染のリスクを効果的に低減できます。

石英炉管は通常、拡散、酸化、化学蒸着 (CVD) などのさまざまなウェーハ製造プロセスの高温反応チャンバーとして機能します。それで石英炉管高温環境による変形や軟化を防ぐため、優れた耐高温性が求められます。一部のプロセスでは、熱安定性に対するヒドロキシル基の影響を軽減するために、脱ヒドロキシル化処理が必要になることもあります。石英炉管の製造には、反応プロセス中に不純物が沈殿してウェーハ処理結果に影響を与えるのを防ぐために、金属不純物含有量が 1 ppm 以下の高純度石英材料も必要です。

石英ボートは通常、数十から数百のウェーハを搬送および搬送するために石英炉管と組み合わせて使用​​されます。したがって、石英ボート通常、石英炉管と同様の優れた高温耐性、耐食性、機械的強度の点で安定した信頼性の高い性能が必要です。

クォーツフォーカスリングドライエッチングプロセス用に特別に設計されています。これらは通常、プラズマを閉じ込めて均質化するためにウェハの周囲に設置され、ウェハ上のエッチング速度とパターニングの均一性を効果的に確保します。このような使用環境では、石英フォーカスリングには、プラズマ腐食に対する強い耐性、極めて高い寸法精度、異常放電やパーティクルの発生を防ぐ滑らかな表面仕上げが求められます。