반도체 제조에 석영을 다양하게 적용

첫눈에,석영(SiO2) 소재유리와 매우 비슷해 보이지만 일반적인 유리는 많은 성분(예: 석영모래, 붕사, 붕산, 중정석, 탄산바륨, 석회석, 장석, 소다회 등)으로 구성되어 있는 반면, 석영은 오직 SiO2와 그 미세구조는 이산화규소 사면체 구조 단위로 구성된 간단한 네트워크입니다.

금속 불순물이 다량 함유되어 있기 때문에석영석영은 매우 작고 순도가 매우 높으며, 석영 자체에는 다른 유리가 보여줄 수 없는 특성과 장점이 있어 유리 재료의 "왕관"으로 알려져 있습니다. 예를 들어, 내열성 측면에서 석영은 불에 타서 바로 물에 넣어도 폭발하지 않습니다. 보다 구체적인 장점은 다음과 같습니다.

1. 고온 저항. 석영유리의 연화점은 약 1730℃이며, 1150℃에서 장시간 사용이 가능하고, 최고온도는 단시간에 1450℃에 도달할 수 있습니다.

2. 내식성. 고순도 석영은 불산을 제외하고 다른 산성 물질과 화학 반응이 거의 없습니다. 고온에서는 황산, 질산, 염산, 왕수, 중성염, 탄소 및 황으로 인한 부식에 저항할 수 있습니다. 내산성은 세라믹의 30배, 스테인리스의 150배입니다. 특히 고온에서의 화학적 안정성은 다른 엔지니어링 소재와 비교할 수 없습니다.

3. 좋은 열 안정성. 고순도 석영은 열팽창 계수가 매우 작아 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다. 고순도 석영은 약 1100°C로 가열될 때 상온의 물에 넣어도 폭발하지 않습니다.

4. 빛 투과율이 좋습니다. 고순도 석영은 자외선부터 적외선까지 전체 스펙트럼에서 우수한 광 투과율을 가지며 가시광선 투과율은 93% 이상이며, 특히 자외선 스펙트럼 영역에서는 최대 투과율이 80% 이상에 도달할 수 있습니다.

5. 전기 절연 성능이 좋습니다. 고순도 석영의 저항값은 일반 석영유리의 저항값의 10,000배에 해당합니다. 전기 절연성이 우수한 소재로 고온에서도 전기적 특성이 우수합니다.

이러한 우수한 물리화학적 특성으로 인해 고순도 석영소재는 현대전자기술, 반도체, 통신, 전기광원, 태양에너지, 고정밀 국방측정기기, 실험실 물리화학적 기기, 원자력에너지, 특히, 빠르게 발전하는 반도체 산업에서 실리콘 웨이퍼의 규모가 커지고 있어 칩 제조사들은 다양한 석영 부품에 대한 수요가 크다. 그러나 가공 과정에서 오염을 방지하기 위해서는 사용 중에 석영 소재의 높은 순도가 보장되어야 한다는 점도 유의해야 합니다.

반도체산업에서는석영널리 사용되고 있으며, 고순도 석영 제품은 웨이퍼 생산에 중요한 소모품입니다. 실리콘 단결정을 생산하는데 사용되는 도가니, 크리스탈 보트, 확산로 심관 등 석영 부품에는 고순도 석영유리 제품을 사용해야 합니다. 반도체 분야에서 석영 부품의 주요 목표 시장 응용 분야는 웨이퍼 파운드리의 확산 및 에칭 공정입니다. 고온 영역 장치와 저온 영역 장치의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 주로 사용되는 장치는 다음과 같습니다.

1. 고온 구역 장치는 주로 확산 산화 및 기타 링크에 사용되는 용광로 튜브, 유리 보트 등이며 고온 환경에서 실리콘 웨이퍼와 직접 또는 간접적으로 접촉해야 합니다. 주로 용융 석영 유리 재료를 구입하여 열처리를 통해 생산합니다.

2. 저온대 장치에는 주로 에칭 공정에 사용되는 석영 링과 세척 공정에 사용되는 꽃바구니, 세척 탱크가 포함됩니다. 주로 저온 환경에서 사용됩니다. 주로 가스 정제된 석영유리를 구매하여 냉간 가공을 통해 생산하고 있습니다.

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