Aurinkoenergiaan räätälöity läpinäkyvä sulatettu piioksidikvartsilasialautta

Kvartsiveneen esittely

Kvartsivene, jota kutsutaan tarkemmin myös piirilevynveneeksi tai prosessiveneeksi puolijohdeteollisuudessa, on korkean tarkkuuden komponentti, joka on valmistettu korkean puhtauden sulatetusta kvartsista. Se on suunniteltu pitämään ja kuljettamaan piirilevyjä erilaisten korkean lämpötilan valmistusprosessien aikana.

Sen ensisijainen tehtävä on toimia kantajana tai kehyksenä, varmistaen että useita levyjä pidetään tiukasti tarkasti asetellussa pystyasennossa niiden käsittelemisen aikana uuneissa ja reaktiokammioissa.

Tärkeimmät ominaispiirteet

1). Poikkeuksellinen korkean lämpötilan kestävyys:
Sulatettu kvartsi kestää yli 1100 °C:n lämpötiloja pehmenemättä tai muodonmuuttumatta, mikä on välttämätöntä prosesseissa, kuten diffuusio ja hapetus.

2). Erittäin korkea puhtaus:
Se on valmistettu korkean puhtauden synteettisestä kvartsista, joka on lähes täysin vapaa metalli-epäpuhtauksista. Tämä estää herkkien piipiirilevyjen saastumisen, mikä on kriittistä korkean tuoteantotason ja suorituskyvyn saavuttamiseksi.

3). Erinomainen lämpötilavakaus:
Kvartsilla on erittäin alhainen lämpölaajenemiskerroin, mikä tarkoittaa, että se kestää nopeita lämmitys- ja jäähdytysjaksoja (lämpöshokkeja) halkeamatta.

4). Erinomainen kemiallinen inerttisyys:
Se kestää korroosiota useimmilta hapoista, hapeista ja muilta voimakkailta prosessikaasuista, joita käytetään puolijohdetuotannossa.

5). Tarkkuusvalmisteisuus:
Laiteessa on huolellisesti suunnitellut urat tai viilut, jotka pitävät levyt tiukasti paikoillaan aiheuttamatta jännitystä tai hiukkasten syntymistä, ja ne varmistavat yhtenäisen altistumisen prosessikaasuille ja lämmölle.

6) Korkea mekaaninen lujuus ja vakaus
Säilyttää rakenteellisen eheyden ja mittojen vakautta suurillakin kuormilla korkeissa lämpötiloissa, estäen piipiirilevyjen vääntymisen.
Kvartsivene on välttämätön puolijohdeteollisuudessa sen erinomaisen korkean lämpötilankestävyyden ja erittäin korkean puhdistason vuoksi, joka estää saastumisen. Sen kestävyys termistä järkytystä vastaan ja erinomainen kemiallinen inerttisyys mahdollistavat luotettavan toiminnan vaativissa prosessiympäristöissä. Lisäksi tarkkaa suunnittelua hyödyntäen varmistetaan, että piilevyt käsitellään yhtenäisesti ja vahingoittumattomasti.

Kvartsiveneen edut

1) Korkea lämpötilankestävyys:
Kvartsilasin pehmenevä lämpötila on noin 1730 °C, ja sitä voidaan käyttää pitkään 1200 °C:een asti. Lyhytaikainen käyttölämpötila voi nousta jopa 1450 °C:seen.

2) Hyvä lämpövakaus: Kvartsilasin lämpölaajenemiskerroin on pieni, mikä mahdollistaa äkillisten lämpötilamuutosten kestämisen. Kun kvartsilasi kuumennetaan noin 1200 °C:seen ja upotetaan huoneenlämpöiseen veteen, se ei räjähdä.

3) Korroosionkestävyys: Paitsi vetyfluoridihappo, kvartsilasi ei melkein lainkaan reagoi kemiallisesti muiden happojen kanssa, ja sen haponkestävyys on 30 kertaa suurempi kuin keraamisten materiaalien ja 150 kertaa suurempi kuin ruostumattoman teräksen.

4) Vahva eristyskyky: Kvartsilasin resistanssiarvo on 10 000-kertainen tavallisen lasin vastaavaan arvoon verrattuna, mikä tekee siitä erittäin hyvän sähköeristysmateriaalin ja tarjoaa hyvän eristysominaisuuden huoneenlämmössä.

5) Hyvä valonläpäisevyys: Koko ultraviolettialueelta infrapuna-alueelle ulottuvalla aallonpituusalueella on hyvä valonläpäisevyys; näkyvän valon läpäisyaste on 93 % tai enemmän, ja ultraviolettialueella läpäisyaste on 80 % tai enemmän.

Yhteiset sovellukset

Waferkantti korkean lämpötilan prosesseja varten: Pääasiallinen tehtävä on pitää ja kuljettaa piwaferit uuneissa ja reaktiokammioissa.
Tärkeä rooli seosterkityksessä ja diffuusiossa: Mahdollistaa epäpuhtauksien lisäämisen piwaferien sisään transistorien ja piireiden muodostamiseksi.
Välttämätön termisessä hapettumisessa: Käytetään eristävien hapettakerrosten kasvattamiseen piastaloilla.
Tukea ohutkalvon pinnoitukseen (CVD): Pitää astaloita pinnoitusprosessien aikana.
Perusta aurinkokennon valmistuksessa: Käytetään valmistamaan p-n-liitosta fotovoltaarisissa kennoissa.

Lyhyesti sanottuna, missä tahansa vaaditaan erittäin puhtaita ja korkean lämpötilan prosesseja piastaloille tai vastaaville pohjille, kvartsivene on välttämätön työkalu.
1). Puolijohdeteollisuus (ydinsovellus)
Termihappi: Käytetään kantamaan piastaloja korkean lämpötilan uuneissa ohuen, tasaisen piidioksidikerroksen (SiO₂) kasvattamiseksi astalan pinnalle.
Diffuusio: Käytetään annosteluprosesseissa, joissa astalat altistetaan annostelukaasuille korkeassa lämpötilassa muuttaakseen piin sähköisiä ominaisuuksia.
Höyryfaasipinnoitus (CVD): Toimii astaloiden pitimenä prosesseissa, joissa muodostetaan ohuita kalvoja eri materiaaleista.
Anneointi: Käytetään uuneissa waferien hehkutukseen (lämmitys ja hitaan jäähtyminen) korjaamaan kiteistä vauriota tai aktivoimaan seostusaineita.

2). Fotovoltaikkateollisuus
Käytetään diffuusioprosessissa p-n-liitoksen muodostamiseen, joka on aurinkokennon perustavanlaatuinen ydin.
Käytetään myös muissa korkean lämpötilan käsittelyvaiheissa pii-aurinkowaferien valmistuksessa.

3). LED- ja MEMS-valmistus
Välttämätön valoälylaitteiden (LED) ja mikroelektromekaanisten järjestelmien (MEMS) valmistuksessa käytettävissä korkean lämpötilan käsittelyvaiheissa.
Kvartsitestiputket ovat korkean suorituskyvyn laboratorio- ja teollisuuskomponentteja, jotka on valmistettu korkeapuhdistusta sulatetusta kvartsista, yleensä vähintään 99,9 %:n piidioksidipitoisuudella, kun taas premium-luokan tuotteissa pitoisuus voi olla jopa 99,99 % SiO₂-puhdasta. Valmistusprosessiin kuuluu luonnonkvartsikiden sulattaminen erittäin korkeassa lämpötilassa noin 2000 °C, jonka jälkeen käytetään tarkkoja muovausmenetelmiä, kuten venytystä ja muotoilua, jotta saavutetaan tasainen seinämäpaksuus ja rakenteellinen eheys. Nämä putket eroavat tavallisesta lasista ja borosilikaatilasista poiketen niiden poikkeavan yhdistelmän ansiosta termisistä, kemiallisista, optisista ja mekaanisista ominaisuuksista, mikä tekee niistä korvaamattomia monissa vaativissa sovelluksissa.

  
Tekniset parametrit