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半导体行业石英玻璃的应用优势

发布时间:2020/4/15

半导体行业石英玻璃的应用优势

石英玻璃是由二氧化硅单一组分构成的特种工业技术玻璃,拥有优越的物理、化学性能,综合性能属于玻璃材料之最,被称为“玻璃之王”。石英玻璃具有良好的紫外-红外透过率。紫外线在照明应用中是无用和有害的。根据这一特点,设计了紫外石英玻璃管。太阳石英玻璃管与钴、钕等杂质混合吸收黄、红光谱,改善卤化钨灯的显色效果。

半导体石英玻璃领域,集成电路石英玻璃凭借其高纯度、耐高温、低热膨胀性、化学稳定性强等优良性能被广泛应用。集成电路产业链可以大致分为电路设计、芯片制造、封装测试三个主要环节,其中半导体产品的加工过程主要包括芯片制造(前道,Front-End)和封装(后道,Back-End)测试,其中芯片制造生产工艺复杂,工序繁多,生产过程需要使用到多种辅助性石英器件,因而高纯度石英材料是半导体IC芯片生产过程中广泛使用的关键性辅助耗材。

集成电路石英玻璃

石英玻璃舟及支架是单晶硅片扩散、氧化、CVD沉积、退火处理不可缺少的石英玻璃承载器具;一般产品规格尺寸各不相同,形式上主要有卧式舟、立式舟两种;石英舟、支架由于是和单晶硅片在高温下直接接触,因此对使用的石英玻璃的纯度、耐温性能、尺寸精度要求都很高。

集成电路石英玻璃刻蚀环节必须使用耐腐蚀性的石英玻璃材料及制品。因而刻蚀环节的石英材料使用量也较大;主要产品包括石英环、石英玻璃反应腔和样品支架等。 另外在硅片酸洗和超声波清洗工序也需要使用拥有极高化学稳定性的石英玻璃材料,主要产品包括石英玻璃花篮(硅片酸洗、超声波清洗)、清洗槽(洗涤液的承载器)等;另外还有用于硅片外延工序的石英钟罩。

用于半导体芯片光刻的光掩模板的主要衬底材料也是石英玻璃。根据光电IPO,基板采购成本占光刻板原材料采购成本的90%。由于光电掩模板是液晶显示器和半导体制造过程中图形"负片"传递的高精度工具,决定了电子元器件的产品精度和质量,对光掩模板用石英玻璃的材料要求也很高。普通光掩模板的石英玻璃基片通常需要高纯度的合成石英锭作为基材。

此外,光学掩模板也是生产平板显示设备的关键材料,一般尺寸小、分辨率高的石英玻璃;大尺寸、分辨率要求低的纯碱玻璃,对应于外部触摸(OGS)产品;随着触摸技术的发展,嵌入式触摸控制技术(Incell,OnCell)正逐步取代外部触摸控制技术(OGS),口罩产品也正逐渐从纯碱掩模转向石英板。

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