Nel campo preciso ed esigente della sperimentazione e della produzione di semiconduttori, la selezione di ciascun materiale è fondamentale. Tra loro, Il vetro al quarzo JGS2 è diventato un materiale di base indispensabile in molti processi chiave grazie alla sua serie di eccellenti caratteristiche insostituibili. Non è solo un tipo di vetro, ma anche la pietra angolare tecnologica per ottenere una produzione di chip ad alte prestazioni.

Cos'è il vetro al quarzo JGS2?

Il vetro al quarzo JGS2 è un vetro al quarzo sintetico realizzato in biossido di silicio (SiO ₂) di elevata purezza, che viene fuso con una fiamma di idrogeno e ossigeno per produrre polvere di cristalli di elevata purezza. JGS 'è il nome in codice dello standard nazionale cinese, dove JGS2 si riferisce al vetro ottico al quarzo ultravioletto. La sua caratteristica principale è l'elevata trasmittanza nella banda ultravioletta (160 nm-300 nm), pur possedendo una serie di eccellenti proprietà fisiche e chimiche comuni al vetro al quarzo.

Nel contesto dei semiconduttori, ciò che solitamente chiamiamo 'vetro al quarzo' o 'dispositivi al quarzo' (come barchette al quarzo, tubi al quarzo, deflettori al quarzo) si riferisce principalmente a JGS2 o materiali al quarzo di qualità superiore.

I vantaggi e le soluzioni principali del vetro al quarzo JGS2

I vantaggi del vetro al quarzo JGS2 sono molteplici e insieme risolvono molti punti critici negli esperimenti e nella produzione di semiconduttori.

1. Purezza estremamente elevata e basso inquinamento: soluzione del problema dell''inquinamento da impurità'

Descrizione del vantaggio: il vetro al quarzo JGS2 ha un contenuto di impurità metalliche estremamente basso (di solito inferiore a poche parti per milione) e una purezza chimica estremamente elevata.

Problema risolto:

Nei processi ad alta temperatura come la diffusione e l'ossidazione, i materiali ordinari fanno precipitare ioni metallici (come Na ⁺, K ⁺, Fe ⊃2; ⁺, ecc.) o altre impurità, che possono contaminare i wafer di silicio e ridurre drasticamente la durata dei portatori minoritari, portando al deterioramento delle prestazioni del circuito integrato, all'aumento della corrente di dispersione e persino al guasto del dispositivo.

Il reticolo stabile e la purezza ultraelevata del vetro al quarzo JGS2 assicurano che non introduca impurità misurabili nei wafer di silicio anche a temperature elevate superiori a 1200 ℃, garantendo così le prestazioni elettriche e la resa del chip.

2. Eccellente stabilità termica: risoluzione dei problemi di 'rottura da stress termico' e 'deformazione'

Descrizione del vantaggio: il vetro al quarzo JGS2 ha un coefficiente di dilatazione termica estremamente basso (circa 5,5 × 10 ⁻⁷/℃), equivalente a 1/10~1/20 del vetro normale. Ciò significa che ha una forte tolleranza ai rapidi cambiamenti di temperatura.

Problema risolto:

I processi dei semiconduttori comportano frequenti riscaldamenti e raffreddamenti rapidi (come la ricottura termica rapida RTP). I materiali comuni possono subire stress interni a causa di espansione e contrazione termica non uniforme, che portano a fessurazioni o rotture.

Il vetro al quarzo JGS2 ha un'eccellente 'stabilità allo shock termico' e può resistere a drastici sbalzi di temperatura senza rompersi, garantendo la continuità e la sicurezza del processo di produzione e prolungando la durata dei componenti del processo.

3. Eccellente resistenza alle alte temperature: risolve il problema del 'ammorbidimento del materiale'

Descrizione del vantaggio: il punto di rammollimento del vetro al quarzo JGS2 arriva fino a 1730 ℃ e la temperatura di utilizzo a lungo termine può superare i 1100 ℃.

Problema risolto:

La diffusione, l'ossidazione e altri processi dei semiconduttori vengono solitamente eseguiti in tubi di forni ad alta temperatura che vanno da 1000 ℃ a 1250 ℃. Molti metalli e il vetro comune si ammorbidiscono, si fondono o rilasciano gas a questa temperatura.

Il vetro al quarzo JGS2 può mantenere forma e resistenza stabili per lungo tempo in questo ambiente ad alta temperatura, fornendo un supporto affidabile e un ambiente di reazione per i wafer di silicio. È un materiale ideale per la produzione di dispositivi ad alta temperatura come tubi di forni, barche e lame.

4. Buona trasmittanza UV: risolve il problema del 'trasferimento di energia nel processo di fotolitografia'

Descrizione del vantaggio: il vetro al quarzo JGS2 ha un'elevata trasmittanza nella regione spettrale dell'ultravioletto, in particolare nella banda dell'ultravioletto profondo (DUV).

Problema risolto:

Nella fotolitografia è necessario proiettare con precisione i motivi presenti sulla maschera sul wafer di silicio attraverso un sistema di esposizione. Le moderne macchine di litografia utilizzano sorgenti luminose DUV (come KrF 248nm, ArF 193nm).

Essendo il materiale principale per le lenti delle macchine litografiche e i substrati delle maschere, il vetro al quarzo JGS2 con elevata trasmittanza ultravioletta garantisce una trasmissione efficiente dell'energia della sorgente luminosa, riduce la perdita di energia e garantisce quindi la risoluzione e l'accuratezza dei modelli di esposizione.

5. Eccellente stabilità chimica: risolve il problema della 'corrosione acido-base'

Descrizione del vantaggio: Oltre all'acido fluoridrico (HF) e all'acido fosforico caldo, il vetro al quarzo JGS2 presenta un'eccellente resistenza alla corrosione contro quasi tutti gli acidi (come HCl, H ₂ SO ₄, HNO ∝) e le basi.

Problema risolto:

Il processo di incisione e pulizia a umido dei semiconduttori utilizza ampiamente varie soluzioni acide e alcaline forti. Serbatoi di reazione, cesti di fiori, condutture, ecc. richiedono un'esposizione a lungo termine a questi reagenti chimici.

I recipienti in vetro al quarzo JGS2 possono resistere efficacemente alla corrosione chimica, evitando l'introduzione di nuove impurità dovute alla corrosione del contenitore, garantendo al tempo stesso la durabilità a lungo termine del recipiente stesso.

6. Uniformità ottica e isolamento elettrico eccellenti

Descrizione del vantaggio: la struttura interna è uniforme e la consistenza dell'indice di rifrazione è estremamente elevata; È anche un eccellente isolante elettrico con resistività elettrica estremamente elevata.

Problema risolto:

L'uniformità ottica garantisce che non si verifichi alcuna distorsione nel percorso ottico, il che è fondamentale per la qualità dell'immagine degli obiettivi litografici.

L'elevato isolamento elettrico lo rende adatto all'uso in processi che coinvolgono plasma come CVD, come finestra di osservazione e finestra dielettrica per camere di reazione, in grado di osservare le condizioni di lavoro interne e isolare efficacemente i campi elettrici.

Esempi dei principali scenari applicativi

Sulla base dei vantaggi di cui sopra, il vetro al quarzo JGS2 è ampiamente utilizzato nei seguenti esperimenti e processi di produzione sui semiconduttori:

Processo ad alta temperatura: tubo del forno a diffusione, tubo del forno di ossidazione, barca al quarzo, pala al quarzo, deflettore, ecc.

Processo di litografia: substrato del modello di fotomaschera, componenti del sistema ottico della macchina di litografia.

Processo a umido: vasca per la pulizia di acidi/alcali, cesto di fiori, vasca per incisione.

Processo CVD: tubo di rivestimento, coperchio della campana, piastra di distribuzione del gas all'interno della camera di reazione.

Osservazione e misurazione: varie finestre di osservazione, finestre laser, paralumi UV.

Il vetro al quarzo JGS2, con la sua purezza ultraelevata, eccellente stabilità termica, eccezionali proprietà ottiche e straordinaria resistenza chimica, risolve perfettamente i requisiti fondamentali di basso inquinamento, resistenza alle alte temperature, resistenza allo shock termico, resistenza alla corrosione e trasmissione ottica ad alta precisione negli esperimenti e nella produzione di semiconduttori. Non è solo un materiale funzionale chiave nelle apparecchiature e nei processi dei semiconduttori, ma anche un'importante garanzia per promuovere lo sviluppo continuo di processi avanzati. La scelta di prodotti in vetro al quarzo JGS2 di alta qualità costituisce una solida base per la stabilità, l'affidabilità e il tasso di successo della ricerca e della produzione di semiconduttori.

Luverre Quartz produce e vende un'ampia gamma di vetro al quarzo di alta qualità, inclusi tubi al quarzo, piastre al quarzo, aste al quarzo, finestre al quarzo, crogioli al quarzo, barchette al quarzo, flange al quarzo, bicchieri al quarzo, strumenti in vetro al quarzo e altro ancora. Siamo in grado di soddisfare tutti i tipi di requisiti personalizzati per i prodotti in vetro al quarzo.