پنجره مشاهده کوارتز سیلیکای ذوب شده با شفافیت بالا برای نیمه‌هادی سنگاپور - میا

مرور کلی پروژه

• مشتری: تولید کننده قطعات تجهیزات خلاء نیمه هادی مستقر در سنگاپور

• محصول: دیسک های پنجره مشاهده کوارتز ذوب شده با خلوص بالا (قطعات دریچه نوری دایره ای)

• تامین کننده: Lianyungang Shengfan Quartz Products Co., Ltd.

• مواد: کوارتز ذوب شده با خلوص بالا (خلوص SiO₂ ≥ 99.99%، محتوای هیدروکسیل کم)

• کاربرد: پنجره های مشاهده برای محفظه های خلاء در تجهیزات حکاکی پلاسما و رسوب لایه نازک نیمه هادی، مورد استفاده برای نظارت تصویری در زمان واقعی فرآیند و بازرسی نوری

• فرآیندهای اصلی: برش دقیق دیسک کوارتز، سنگ زنی و پرداخت دو طرفه در سطح نوری، پخ زنی لبه، بازرسی ابعادی.

مشکلات اصلی مشتری

1. انتقال ناکافی پنجره های شیشه ای استاندارد که بر دقت نظارت بر فرآیند تأثیر می گذارد

این مشتری قبلاً از شیشه های سکوریت شده استاندارد با آهن کم به عنوان پنجره های مشاهده برای محفظه های خلاء استفاده می کرد. انتقال نور در طیف فرابنفش عمیق تا مادون قرمز نزدیک (به ویژه زیر 300 نانومتر) به شدت کاهش می یافت. این امر مانع مشاهده دقیق وضعیت پلاسما و شرایط سطح ویفر در طول پردازش می شد و به زمان بندی و دقت تنظیم پارامترهای فرآیند لطمه می زد.

2. عدم تطابق انبساط حرارتی باعث خرابی در سرویس دمای بالا می شود

فرآیندهای حکاکی و رسوب نیمه هادی شامل چرخه دمای مکرر محفظه است. پنجره های شیشه ای استاندارد دارای ضرایب انبساط حرارتی نسبتاً بالایی هستند که با فلنج های فلزی مطابقت ندارد. تحت چرخه حرارتی مکرر، ترک های تنشی ایجاد می شد و عمر مفید متوسط کمتر از 6 ماه بود. تعویض مکرر هزینه ها را افزایش داده و باعث توقف خط تولید می شد.

3. پرداخت سطح ناکافی که بر دقت بازرسی نوری تأثیر می گذارد

مشتری تجهیزات بازرسی نوری (طیف سنج ها، تداخل سنج های لیزری) را در خارج از محفظه نصب کرده بود که نیاز به زبری سطح بسیار کم و دقت شکل سطح بالا داشت. محصولات تامین کننده قبلی فقط کیفیت سطح درجه صنعتی عمومی (S/D 80/50) را برآورده می کردند و تلفات پراکندگی قابل توجهی داشتند که نسبت سیگنال به نویز را در تشخیص نوری کاهش می داد.

راه حل ها و مزایای هدفمند ما

1. مواد کوارتز ذوب شده با خلوص بالا با انتقال بالا در پهنای باند وسیع

ما مواد کوارتز ذوب شده با خلوص بالا (SiO₂ ≥ 99.99%) را انتخاب کردیم که دارای انتقال بالا در پهنای باند وسیع از فرابنفش عمیق (185 نانومتر) تا مادون قرمز نزدیک (2500 نانومتر) است. در مقایسه با پنجره های شیشه ای استاندارد، انتقال در منطقه DUV به طور قابل توجهی بهبود یافته است و دقت و قابلیت اطمینان در نظارت بر فرآیند و بازرسی نوری را تضمین می کند.

2. ضریب انبساط حرارتی کم با پایداری عالی در چرخه حرارتی

ضریب انبساط حرارتی کوارتز ذوب شده فقط 5.4 × 10⁻⁷/℃ است که به طور قابل توجهی کمتر از شیشه استاندارد است. در طول چرخه دمایی مکرر در محفظه های خلاء نیمه هادی، تغییرات ابعادی حداقل است و تطابق حرارتی عالی با فلنج های فلزی را فراهم می کند و خطرات ترک خوردگی تنشی را از بین می برد. عمر مفید تا 3-5 برابر پنجره های شیشه ای استاندارد افزایش می یابد.

3. خلوص بالا، محتوای ناخالصی کم که پاکیزگی محیط خلاء را تضمین می کند

مواد کوارتز ذوب شده با هیدروکسیل کم را انتخاب کنید که محتوای ناخالصی فلزی در سطح ppb کنترل می شود. هیچ گونه گاز زدایی یا آلودگی تحت شرایط خلاء با دمای بالا رخ نمی دهد و کاملاً الزامات پاکیزگی سختگیرانه محفظه فرآیندهای حکاکی و رسوب نیمه هادی را برآورده می کند.

نتایج همکاری و بازخورد مشتری

1. دقت نظارت بر فرآیند به طور قابل توجهی افزایش یافته است

پس از استفاده از پنجره های کوارتز ذوب شده با خلوص بالا، مشتری می تواند توزیع پلاسما و شرایط سطح ویفر را در داخل محفظه در طول فرآیندهای حکاکی پلاسما به وضوح مشاهده کند. زمان بندی تنظیم پارامتر فرآیند تقریباً 25% بهبود یافته و بازده ویفر حدود 3% افزایش یافته است.

2. عمر مفید پنجره به طور قابل توجهی افزایش یافته است

پنجره های کوارتز ذوب شده بیش از 18 ماه است که به طور مداوم در محفظه های خلاء نیمه هادی بدون ترک تنشی یا افت انتقال کار می کنند - بیش از 3 برابر عمر مفید پنجره های شیشه ای استاندارد. هزینه های نگهداری و توقف خط تولید به طور قابل توجهی کاهش یافته است.

3. کیفیت سیگنال بازرسی نوری بهینه شده است

پرداخت سطح درجه نوری (Ra < 1 نانومتر، S/D 40/20) تلفات پراکندگی نور را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. نسبت سیگنال به نویز برای طیف سنج ها و تداخل سنج های لیزری تقریباً 40% بهبود یافته و پشتیبانی دقیق تری از داده ها در زمان واقعی برای کنترل فرآیند فراهم می کند.سفارشات تکراری پایدار عمده

پس از سفارش آزمایشی موفقیت آمیز 200 قطعه، مشتری یک توافق نامه چارچوب سالانه با میانگین سفارشات ماهانه 200-300 قطعه امضا کرد. پنجره های مشاهده کوارتز ذوب شده در کاتالوگ خرید قطعات استاندارد مشتری گنجانده شده است.