La produzione di chip è estremamente esigente in termini di qualità dei wafer di silicio grezzo, soprattutto in termini di purezza, densità dei difetti, dislocazione, contenuto di impurità (ossigeno, carbonio, ioni metallici). Il crogiolo di quarzo è il materiale di consumo chiave della produzione di materie prime di wafer di silicio semiconduttore.
Essendo un crogiolo di quarzo che trasporta materiale fuso di polisilicio, è in contatto diretto con il silicio e il suo liquido fuso, soprattutto nell'ambiente di produzione ad alta temperatura (1.420 gradi), la sua purezza, resistenza, proprietà termiche, contenuto di bolle, stato superficiale e altri aspetti di Il livello di prestazioni ha un grande impatto sulla qualità, sulla resa e sulla consistenza dei wafer di silicio semiconduttori. Rispetto al crogiolo di quarzo solare, il crogiolo di quarzo semiconduttore ha requisiti più rigorosi per il contenuto di impurità della sabbia di quarzo grezzo nel processo di produzione e lo standard di ceneri dell'elettrodo di grafite, il liquido chimico utilizzato nella produzione, il materiale di rivestimento e anche il grado dell'acqua pura è più elevato in diverse posizioni interne.
La purezza del crogiolo di quarzo semiconduttore, il livello di controllo degli oligoelementi, la divisione dello strato di bolle, le proprietà termiche, il grado di reazione chimica tra la superficie interna e il liquido di silicio influenzeranno notevolmente la microstruttura, le proprietà elettriche e la resa, stabilità e consistenza del prodotto. Il crogiolo al quarzo semiconduttore di alta qualità deve raggiungere un perfetto equilibrio tra i vari parametri tecnici.
L’industria dei semiconduttori è un’industria strategica e di base che sostiene lo sviluppo sociale ed economico e garantisce la sicurezza nazionale. Con l’avvento dell’intelligenza artificiale, dell’Internet delle cose e del cloud computing, i requisiti per i chip ad alte prestazioni saranno ulteriormente migliorati e anche il livello di prestazioni e i requisiti dimensionali per i wafer di silicio semiconduttori sono in costante miglioramento.
Il crogiolo al quarzo semiconduttore di grandi dimensioni e di elevata purezza occuperà il mainstream
A livello di prestazioni, i chip di fascia alta hanno requisiti più rigorosi per indicatori tecnici come la microrugosità della superficie del silicio, i difetti del singolo cristallo di silicio, le impurità metalliche, i difetti primari dei cristalli e la dimensione delle particelle superficiali. L'innovazione tecnologica della catena industriale dei wafer di silicio semiconduttori ha anche proposto requisiti più elevati per i prodotti dei crogioli al quarzo semiconduttori in termini di dimensioni, tolleranza, punto nero, livello di impurità e così via.
Inoltre, la produzione di semiconduttori si sta spostando verso “wafer di silicio più grandi” e “processi più piccoli” per ridurre i costi di produzione e il consumo energetico. Attualmente, la corrente principale sono i wafer di silicio da 8 pollici/12 pollici e, grazie agli investimenti ad alta intensità in ricerca e sviluppo delle imprese nazionali produttrici di semiconduttori, la ricerca e lo sviluppo di tecnologie chiave dei wafer di silicio domestici da 12 pollici hanno fatto grandi progressi e sono avanzati la tecnologia del silicio di processo sta accelerando le scoperte. La crescente dimensione del settore downstream dei wafer di silicio per semiconduttori ha aumentato la domanda di crogioli al quarzo per semiconduttori di grandi dimensioni e di elevata purezza.