صلیب کوارتز نیمه هادی

صلیب کوارتز نیمه هادی نیمه هادی محصولات قابل مصرف در صنعت نیمه هادی به طور خاص برای صلیب کوارتز مورد استفاده در فرآیند کشویی کریستال تولید کریستال تک سیلیکون است. آنها از کوارتز ذوب شده فوق العاده گور ساخته شده اند که پاکیزگی ، همگن و مقاومت در برابر گرما را برآورده می کنند و برای برآورده کردن خواسته های بالای تولید نیمه هادی مدرن ساخته می شوند. آنها برای مشخصات شمش سیلیکون بسیار حیاتی هستند زیرا ویژگی های آنها به طور مستقیم بر عملکرد ویفر و عملکرد در پردازش مدار یکپارچه تأثیر می گذارد.

از نظر حرارتی و فیزیکی: صلیب کوارتز می تواند خیلی خوب در برابر گرما مقاومت کند. نقطه تغییر شکل تقریباً 1100 درجه سانتیگراد ، نقطه نرم شدن تقریباً 1730 درجه سانتیگراد و حداکثر دمای سرویس مداوم 1100 درجه سانتیگراد است ، [قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت تا 1450 درجه سانتیگراد]. این خصوصیات امکان استفاده در دمای بالا را فراهم می کند در حالی که انعطاف پذیری بالا و تاب آوری حرارتی را فراهم می کند ، و بنابراین ، پایداری را در طی فرآیندهای کشیدن کریستال Czochralski (CZ) ترویج می کند ، جایی که آلودگی و تغییر شکل به حداقل می رسد و پروفایل های حرارتی دقیق برای به دست آوردن رشد کریستال همگن مهم هستند.

از دیدگاه ساختاری ، صلیب های کوارتز نیمه هادی از یک ساختار کامپوزیت لایه ای تشکیل شده است که برای خواص حرارتی و استحکام مکانیکی طراحی شده است. لایه شروع (به سمت داخل) یک لایه کوارتز شفاف است که به طور کلی ، یک سوم ضخامت دیواره (حدود 5-5 میلی متر) است و دارای یک حباب نسبتاً کم (بسته به تکنیک پردازش) است و بنابراین یک سطح بدون نقص صاف در تماس با سطح سیلیسون مبهم خواهد بود (این امر باعث می شود که کنترل کننده آلودگی باشد و از رشد و استفاده از آن استفاده می کند.

قسمت بیرونی با سطح بیشتری از حباب ها که به استحکام تغییر شکل Crucible ، مقاومت در برابر تنش حرارتی بالاتر و عایق حرارتی از منبع گرما برای یکنواختی تابش کمک می کند ، لایه بندی شده است. لایه های Crucible با وجود شیب های حرارتی دیفرانسیل درجه که در فرآیند کشیدن کریستال وجود دارد ، به آن اجازه می دهد تا شکل و یکپارچگی را حفظ کند.

صلیب های مدرن کوارتز به دلیل پیشرفت در فناوری تولید ، بیشتر از ساختار سنتی دو لایه توسعه یافته اند. بسیاری از صلیب ها از یک ساختار سه لایه یک لایه داخلی شفاف ، لایه میانی شفاف استفاده می کنند که دارای حباب های پراکنده از طریق کوارتز و یک لایه نازک بیرونی کوارتز حباب است. ساختارهای سه لایه قدرت مکانیکی بهتر ، مدیریت حرارتی و مزایای هزینه را ارائه می دهند و ویژگی های انتقال حرارت را بهبود می بخشند. همچنین ، برخی از صلیب ها از پوشش های یون های فلزی قلیایی (به عنوان مثال ، محلول های یون باریم) در سطح داخلی استفاده می کنند ، یا از کوارتز مصنوعی با خلوص بالا در لایه های خاص استفاده می کنند تا به کاهش محتوای اکسیژن ، خلوص های تخلیه و بهبود کیفیت کلی کریستال های تک کشیده شده کمک کنند.

تولید صلیب کوارتز برای نیمه هادی ها در نظر گرفته شده است تا تحمل های کنترل کیفیت را در خلوص مورد نیاز انجام دهد ، که معمولاً چندین قسمت در هر میلیارد ناخالص فلزی است. مواد اولیه برای از بین بردن هرگونه آلاینده با دقت انتخاب و خالص می شوند. آنها به ابعاد خشن شکل می گیرند ، با استفاده از درمان حرارتی مناسب ، و سطح به پایان رسید تا دقت بعدی ، استحکام مکانیکی و پاکیزگی را برطرف کند. این فرایند به سمت اطمینان از اینکه صلیب ها در حالی که در معرض طولانی شدن دمای بالا در محیط های شیمیایی سخت قرار می گیرند ، قابل اعتماد باقی می ماند.

عملکرد کوارتز در تولید نیمه هادی بر یکنواختی شبکه کریستال سیلیکون ، چگالی نقص و اکسیژن موجود در شمش تأثیر می گذارد. خلوص بالا و صلیب کوارتز بدون نقص ، جابجایی نقص های کریستالی را محدود می کند ، میزان عملکرد را افزایش می دهد و توانایی تولید ویفرها را برای پیشبرد هندسه های دستگاه ایجاد می کند. اگر شما تولید کننده IC های عملکرد HGH ، سیلیکون درجه فتوولتائیک یا الکترونیک قدرت هستید ، انتخاب و استفاده از صلیب های کوارتز با کیفیت بالا یک عنصر مهم برای ایجاد و بهینه سازی عملکرد است.

نیمه نیمهکوارتز نیمه هادیCrucibles یک ماده کمکی اساسی برای هر سیستم کشیدن کریستال سیلیکونی است. ویژگی های منحصر به فرد خلوص ، پایداری درجه حرارت بالا و ساختارهای چند لایه اختصاصی ، این ماده را به عنوان یک ماده مناسب برای پشتیبانی از سخت گیری های فرآیند CZ در حالی که عملکرد مداوم و قابل تکرار را ارائه می دهد ، می کند. از آنجا که تولید نیمه هادی به سمت ادغام بالاتر و تحمل های محکم تر حرکت می کند ، مزایای قابل توجه ارزش افزوده از صلیب کوارتز مهندسی دقیق ، اهمیت بیشتری را در زمینه فعال کردن و توسعه فن آوری های الکترونیکی نسل بعدی ایجاد می کند.