Wadah Kuarsa untuk Penarikan Kristal Tunggal Silikon

Wadah Kuarsa Semicorex untuk Penarik Kristal Tunggal Silikon adalah komponen inti dalam fabrikasi wafer silikon. Tahap persiapan kristal tunggal menentukan parameter teknis, seperti diameter, orientasi kristal, jenis doping, rentang dan distribusi resistivitas, konsentrasi oksigen dan karbon, masa pakai pembawa minoritas, dan cacat kisi silikon. Hal ini mengharuskan cacat mikro, konsentrasi oksigen, pengotor logam, dan keseragaman konsentrasi pembawa semuanya dikontrol dalam kisaran tertentu.

Dalam proses pertumbuhan kristal tunggal Czochralski, Wadah Kuarsa untuk Penarik Kristal Tunggal Silikon harus tahan terhadap suhu yang lebih tinggi dari titik leleh silikon (1420℃). Wadah kuarsa sebagian besar tembus cahaya dan terdiri dari banyak lapisan.

Lapisan terluar merupakan wilayah dengan kepadatan gelembung yang tinggi, disebut lapisan komposit gelembung; lapisan dalam adalah lapisan transparan berukuran 3-5 mm, yang disebut lapisan penipisan gelembung. Kehadiran lapisan penipisan gelembung mengurangi kepadatan area kontak wadah-larutan, sehingga meningkatkan pertumbuhan kristal tunggal.

Karena lapisan dalam wadah kuarsa bersentuhan langsung dengan cairan Silikon, maka lapisan tersebut akan terus larut ke dalam Silikon, dan gelembung mikro di lapisan transparan wadah akan tumbuh hingga retak dan melepaskan partikel kuarsa dan gelembung mikro. Pengotor ini kemudian mengalir melalui seluruh lelehan silikon, secara langsung mempengaruhi kristalisasi dan kualitas kristal tunggal silikon.

Wadah Kuarsauntuk Silicon Single Crystal Pulling bersentuhan langsung dengan cairan Silicon, sehingga kotoran dan gelembung-gelembung yang tidak terkontrol secara efisien dalam proses produksi, jelas akan mempengaruhi hasil penarikan kristal, bahkan mengakibatkan kegagalan penarikan kristal dan pembusukan/pemborosan bahan. Karena wafer silikon kristal tunggal memerlukan kemurnian tinggi dan biaya proses penarikan kristal tunggal yang tinggi, terdapat permintaan yang tinggi pada Wadah Kuarsa untuk Penarik Kristal Tunggal Silikon dalam hal kemurnian, kinerja gelembung, dan stabilitas kualitas.

Pengotor: Pengotor secara langsung mempengaruhi kinerja dan hasil kristal tunggal. Oleh karena itu, kandungan pengotor darikuarsawadah yang bersentuhan langsung dengan lelehan silikon sangat penting. Pengotor yang berlebihan dalam wadah sering kali menyebabkan kristalisasi dalam wadah kuarsa (akumulasi lokal ion pengotor yang menyebabkan penurunan viskositas). Jika kristalisasi terjadi di dekat permukaan bagian dalam, lapisan kristalisasi lokal yang terlalu tebal cenderung terkelupas, sehingga mencegah pertumbuhan kristal tunggal lebih lanjut; jika lapisan kristalisasi tebal terbentuk di dinding luar, kemungkinan besar akan terjadi penonjolan atau lengkungan di bagian bawah; jika kristalisasi menembus badan wadah, hal itu dapat dengan mudah menyebabkan serangkaian konsekuensi serius seperti kebocoran silikon.

Gelembung: Pasir kuarsa dengan kemurnian tinggi itu sendiri mengandung inklusi gas-cair. Selama proses penarikan kristal, permukaan bagian dalam wadah yang bersentuhan dengan lelehan silikon terus menerus larut ke dalam lelehan silikon.  Gelembung mikro di lapisan transparan terus tumbuh, dan gelembung yang paling dekat dengan permukaan terdalam pecah, melepaskan partikel mikro kuarsa dan gelembung mikro ke dalam lelehan silikon. Pengotor dalam partikel mikro dan gelembung mikro dibawa ke seluruh lelehan silikon, secara langsung mempengaruhi kristalisasi silikon (laju hasil, laju kristalisasi, waktu pemanasan, biaya pemrosesan langsung, dll.) dan kualitas silikon kristal tunggal (wafer berlubang, keping hitam, dll.).