แผ่นกระจกควอตซ์ใสสูงสำหรับหน้าต่างสังเกตการณ์ซิลิกาหลอมเหลวสำหรับเซมิคอนดักเตอร์สิงคโปร์-เมีย

ภาพรวมโครงการ

• ลูกค้า: ผู้ผลิตส่วนประกอบอุปกรณ์สุญญากาศเซมิคอนดักเตอร์ในสิงคโปร์

• ผลิตภัณฑ์: แผ่นกระจกสังเกตการณ์ควอตซ์หลอมเหลวบริสุทธิ์สูง (ส่วนประกอบช่องมองภาพแบบออปติคัลทรงกลม)

• ผู้จัดจำหน่าย: Lianyungang Shengfan Quartz Products Co., Ltd.

• วัสดุ: ควอตซ์หลอมเหลวบริสุทธิ์สูง (ความบริสุทธิ์ SiO₂ ≥ 99.99%, ปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ)

• การใช้งาน: หน้าต่างสังเกตการณ์สำหรับห้องสุญญากาศในอุปกรณ์การกัดเซาะพลาสมาเซมิคอนดักเตอร์และการเคลือบฟิล์มบาง ใช้สำหรับการตรวจสอบกระบวนการด้วยภาพแบบเรียลไทม์และการตรวจสอบด้วยแสง

• กระบวนการหลัก: การตัดแผ่นควอตซ์ความแม่นยำสูง, การขัดเงาแบบออปติคัลสองด้าน, การลบมุมขอบ, การตรวจสอบมิติ

ปัญหาหลักของลูกค้าเดิม

1. การส่งผ่านแสงของหน้าต่างกระจกมาตรฐานไม่เพียงพอ ส่งผลต่อความแม่นยำในการตรวจสอบกระบวนการ

ลูกค้าเคยใช้กระจกนิรภัยแบบเหล็กต่ำมาตรฐานเป็นหน้าต่างสังเกตการณ์สำหรับห้องสุญญากาศ การส่งผ่านแสงลดลงอย่างมากในช่วงแสงอัลตราไวโอเลตลึกถึงช่วงอินฟราเรดใกล้ (โดยเฉพาะต่ำกว่า 300 นาโนเมตร) สิ่งนี้ทำให้ไม่สามารถสังเกตสถานะพลาสมาและสภาพพื้นผิวเวเฟอร์ได้อย่างแม่นยำระหว่างการประมวลผล ทำให้ความทันเวลาและความแม่นยำของการปรับพารามิเตอร์กระบวนการลดลง

2. ความไม่เข้ากันของการขยายตัวทางความร้อน ทำให้เกิดความล้มเหลวในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง

กระบวนการกัดเซาะและการเคลือบเซมิคอนดักเตอร์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของห้องบ่อยครั้ง หน้าต่างกระจกมาตรฐานมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนค่อนข้างสูง ซึ่งไม่เข้ากันกับหน้าแปลนโลหะ ภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ รอยแตกจากความเค้นจะพัฒนาขึ้น โดยมีอายุการใช้งานเฉลี่ยไม่ถึง 6 เดือน การเปลี่ยนบ่อยครั้งทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นและทำให้สายการผลิตหยุดทำงาน

3. การตกแต่งพื้นผิวไม่เพียงพอ ส่งผลต่อความแม่นยำในการตรวจสอบด้วยแสง

ลูกค้าได้ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจสอบด้วยแสง (สเปกโตรมิเตอร์, อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เลเซอร์) นอกห้อง ซึ่งต้องการความหยาบของพื้นผิวที่ต่ำมากและความแม่นยำของรูปทรงพื้นผิวที่สูง ผลิตภัณฑ์ของผู้จัดจำหน่ายรายเดิมเป็นไปตามคุณภาพพื้นผิวเกรดอุตสาหกรรมทั่วไปเท่านั้น (S/D 80/50) โดยมีการสูญเสียแสงจากการกระเจิงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งทำให้คุณภาพสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนในการตรวจจับด้วยแสงลดลง

โซลูชันและข้อได้เปรียบที่มุ่งเป้าของเรา

1. วัสดุควอตซ์หลอมเหลวบริสุทธิ์สูงพร้อมการส่งผ่านแสงสูงแบบวงกว้าง

เราเลือกใช้วัสดุควอตซ์หลอมเหลวบริสุทธิ์สูง (SiO₂ ≥ 99.99%) ที่มีการส่งผ่านแสงสูงแบบวงกว้างตั้งแต่แสงอัลตราไวโอเลตลึก (185 นาโนเมตร) ถึงอินฟราเรดใกล้ (2500 นาโนเมตร) เมื่อเทียบกับหน้าต่างกระจกมาตรฐาน การส่งผ่านแสงในช่วง DUV ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ทำให้มั่นใจในความแม่นยำและความน่าเชื่อถือในการตรวจสอบกระบวนการและการตรวจสอบด้วยแสง

2. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำพร้อมความเสถียรในการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ยอดเยี่ยม

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของควอตซ์หลอมเหลวมีเพียง 5.4×10⁻⁷/℃ ซึ่งต่ำกว่ากระจกมาตรฐานอย่างมาก ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ ในห้องสุญญากาศเซมิคอนดักเตอร์ การเปลี่ยนแปลงขนาดจะน้อยที่สุด ให้การจับคู่ความร้อนที่ยอดเยี่ยมกับหน้าแปลนโลหะ และขจัดความเสี่ยงของการแตกร้าวจากความเค้น อายุการใช้งานยาวนานกว่าหน้าต่างกระจกมาตรฐาน 3-5 เท่า

3. ความบริสุทธิ์สูง ปริมาณสิ่งเจือปนต่ำ รับประกันความสะอาดของสภาพแวดล้อมสุญญากาศ

เลือกใช้วัสดุควอตซ์หลอมเหลวที่มีไฮดรอกซิลต่ำ โดยควบคุมปริมาณสิ่งเจือปนของโลหะในระดับ ppb จะไม่มีการปล่อยก๊าซหรือการปนเปื้อนภายใต้สภาวะสุญญากาศอุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดความสะอาดของห้องที่เข้มงวดของกระบวนการกัดเซาะและการเคลือบเซมิคอนดักเตอร์อย่างสมบูรณ์

ผลลัพธ์ความร่วมมือและข้อเสนอแนะจากลูกค้า

1. ความแม่นยำในการตรวจสอบกระบวนการเพิ่มขึ้นอย่างมาก

หลังจากนำหน้าต่างควอตซ์หลอมเหลวบริสุทธิ์สูงมาใช้ ลูกค้าสามารถสังเกตการกระจายตัวของพลาสมาและสภาพพื้นผิวเวเฟอร์ภายในห้องได้อย่างชัดเจนในระหว่างกระบวนการกัดเซาะพลาสมา ความทันเวลาในการปรับพารามิเตอร์กระบวนการเพิ่มขึ้นประมาณ 25% โดยผลผลิตเวเฟอร์เพิ่มขึ้นประมาณ 3%

2. อายุการใช้งานของหน้าต่างยาวนานขึ้นอย่างมาก

หน้าต่างควอตซ์หลอมเหลวได้ทำงานอย่างต่อเนื่องในห้องสุญญากาศเซมิคอนดักเตอร์มานานกว่า 18 เดือนโดยไม่มีรอยแตกจากความเค้นหรือการเสื่อมสภาพของการส่งผ่านแสง ซึ่งยาวนานกว่าหน้าต่างกระจกมาตรฐานถึง 3 เท่า ต้นทุนการบำรุงรักษาและเวลาหยุดทำงานของสายการผลิตลดลงอย่างมาก

3. คุณภาพสัญญาณการตรวจสอบด้วยแสงได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด

การตกแต่งพื้นผิวเกรดออปติคัล (Ra < 1nm, S/D 40/20) ช่วยลดการสูญเสียแสงจากการกระเจิงได้อย่างมาก อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนสำหรับสเปกโตรมิเตอร์และอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์เลเซอร์ดีขึ้นประมาณ 40% ให้การสนับสนุนข้อมูลแบบเรียลไทม์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับการควบคุมกระบวนการ4. คำสั่งซื้อจำนวนมากที่เกิดขึ้นซ้ำๆ อย่างต่อเนื่อง

หลังจากการสั่งซื้อทดลอง 200 ชิ้นสำเร็จ ลูกค้าได้ลงนามในข้อตกลงกรอบงานประจำปี โดยมีคำสั่งซื้อเฉลี่ยต่อเดือน 200-300 ชิ้น หน้าต่างสังเกตการณ์ควอตซ์หลอมเหลวได้ถูกรวมเข้าไว้ในแคตตาล็อกการจัดซื้อส่วนประกอบมาตรฐานของลูกค้าแล้ว