应用领域
半导体晶圆制造
用于扩散、CVD、等离子刻蚀、CMP及湿法清洗工艺的熔融石英、蓝宝石及技术陶瓷组件。
半导体晶圆制造中的熔融石英与陶瓷
硅晶圆制造（半导体制造的”前道工序”）要求工艺组件能够承受极端高温、强腐蚀性化学品和等离子体环境，同时对硅晶圆零污染。熔融石英、蓝宝石和技术陶瓷是唯一满足这些要求的材料。
各工艺组件指南
热氧化与扩散（600–1200°C）
最经典、最成熟的半导体工艺——在硅表面生长SiO₂或扩散掺杂剂（B、P、As）——使用内衬石英硬件的卧式或立式炉管。
| 组件 | 材料 | 功能 |
|---|---|---|
| 工艺管（内管） | 二级合成熔融石英 | 反应腔体；零金属污染 |
| 工艺管（外管） | 一级天然熔融石英 | 隔热保温 |
| 晶舟 | 一级或二级熔融石英 | 以 ±0.1 mm 间距承载晶圆 |
| 挡板 | 一级熔融石英 / 三级不透明石英 | 气流整流 |
| 推杆 | 一级熔融石英 | 晶舟装卸 |
| 法兰 | 一级熔融石英 | 管与炉体的连接界面 |
低压化学气相沉积（LPCVD）
LPCVD在600–900°C、0.1–10 Torr压力下沉积薄膜（多晶硅、SiO₂、Si₃N₄、WSi₂）。沉积环境对金属具有强腐蚀性，要求使用超低污染石英硬件。
| 组件 | 材料 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 反应管 | 二级合成熔融石英 | 总金属含量 < 50 ppb；内孔抛光处理 |
| 气体喷射器 | 二级合成熔融石英 | 精密孔阵列 ±0.02 mm；He泄漏 < 10⁻⁹ |
| 晶舟 | 二级合成熔融石英 | 槽距 ±0.1 mm；无SiC或陶瓷污染 |
| 观察窗 | 熔融石英或蓝宝石 | 原位监测 |
等离子刻蚀（RIE、ICP、CCP）
反应等离子刻蚀（氟、氯、溴化学体系）在室温下运行，但腔体硬件承受强烈的离子轰击。石英因在氟等离子体中具有自钝化特性而成为首选材料。
| 组件 | 材料 | 原因 |
|---|---|---|
| 聚焦环 / 边缘环 | 一级熔融石英 | 氟腐蚀自限制；低污染 |
| 穹顶 / 衬套 | 一级熔融石英 | 等离子体接触侧封闭件 |
| 观察窗 | 蓝宝石 | 抗等离子体侵蚀性优于石英 |
| 腔体衬套 | 99.5%氧化铝 | 在Cl₂/Br₂化学体系中使用寿命长于石英 |
湿法清洗（HF、RCA、食人鱼液）
湿法化学清洗用于在沉积工序前后去除晶圆表面的颗粒、有机物和金属杂质。
| 组件 | 材料 | 适用化学品 |
|---|---|---|
| 清洗槽 | 一级熔融石英 | HF、BHF、SC-1、SC-2、食人鱼液 |
| 溢流槽 | 一级熔融石英 | 去离子水漂洗 |
| 气体鼓泡管 | 一级熔融石英 | O₃、N₂鼓泡 |
| 晶圆卡匣 | 熔融石英或氧化铝 | 化学浴中的零件载具 |
快速热处理（RTP）
RTP系统利用钨卤素灯或弧光灯在数秒内将单片晶圆从室温加热至 >1000°C。透明石英或SiC反应穹顶须透射辐射能量并承受热冲击。
| 组件 | 材料 | 关键要求 |
|---|---|---|
| 工艺穹顶 | 二级熔融石英 | 高UV-VIS-NIR透过率；双折射 < 10 nm/cm |
| SiC基座 | 反应烧结SiC | ΔT > 400°C热冲击；连续使用温度1380°C |
| 高温测量窗 | 蓝宝石 | 中红外透过，用于温度测量 |
| 石英窗 | 合成熔融石英 | 灯到工艺区的光线透射 |
为何选择图冠的半导体组件？
- 专用石英加工单元 — 无金属交叉污染
- ISO 7级洁净室 用于最终清洗与检验
- 二级合成石英（金属含量 < 50 ppb），备有标准管、棒、板料
- 完整质检套件 — 每批货物可提供CMM + Ra + He泄漏 + ICP-OES报告
- 备件项目 — 与OEM兼容的聚焦环、晶舟及管件，按图纸生产