સોલર એનર્જી કસ્ટમાઇઝ્ડ ટ્રાન્સપેરન્ટ ફ્યુઝ્ડ સિલિકા ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ બોટ

ક્વાર્ટઝ બોટ વિશે પરિચય

ક્વાર્ટઝ બોટ, જે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં ખાસ કરીને વેફર બોટ અથવા પ્રોસેસ બોટ તરીકે ઓળખાય છે, તે ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝમાંથી બનેલું એક ઉચ્ચ-ચોકસાઈવાળું ઘટક છે. તેનો હેતુ વિવિધ ઉચ્ચ તાપમાનવાળી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન સિલિકોન વેફરને રાખવા અને પરિવહન કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે.

તેનું મુખ્ય કાર્ય એક વાહન અથવા રેક તરીકે કામ કરવાનું છે, જેથી ઘણા વેફરને ઊભી સ્થિતિમાં ચોક્કસ અંતરે મજબૂતાઈથી રાખી શકાય જ્યારે તેમને ભઠ્ઠીઓ અને પ્રતિક્રિયા કક્ષોમાં પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે.

મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

1). અસાધારણ ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર:
1100°C થી વધુના તાપમાનને કારણે ફ્યુઝ્ડ ક્વાર્ટઝ નરમ થયા વિના અથવા વિકૃત થયા વિના સહન કરી શકે છે, જે ડિફ્યુઝન અને ઓક્સિડેશન જેવી પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે.

2). અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા:
તે ઉચ્ચ શુદ્ધતાવાળા સિન્થેટિક ક્વાર્ટઝમાંથી બનેલું છે, જે લગભગ ધાતુની અશુદ્ધિઓ વિનાનું હોય છે. આ સંવેદનશીલ સિલિકોન વેફરના દૂષણને રોકે છે, જે ઉચ્ચ ઉત્પાદન ઉપજ અને કાર્યક્ષમતા મેળવવા માટે મહત્વપૂર્ણ છે.

3). ઉત્કૃષ્ટ ઉષ્મા સ્થિરતા:
ક્વાર્ટ્ઝમાં ઉષ્મીય પ્રસરણનો ખૂબ જ ઓછો ગુણાંક હોય છે, એટલે કે તે ફાટવાની સમસ્યા વગર ઝડપી ગરમ અને ઠંડકના ચક્રો (ઉષ્મીય આઘાત) સહન કરી શકે છે.

4). ઉત્તમ રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા:
તે અર્ધવાહક ઉત્પાદનમાં વપરાતા મોટાભાગના એસિડ, હેલોજન અને અન્ય આક્રમક પ્રક્રિયા ગેસથી થતા કાટ સામે ખૂબ જ પ્રતિરોધક છે.

5). ચોકસાઈયુક્ત એન્જિનિયરિંગ:
હોડીમાં વેફરને સુરક્ષિત રીતે આધાર આપે તેવી સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી ખાંચો અથવા સ્લોટ્સ હોય છે જે તણાવ અથવા કણોનું ઉત્પાદન કર્યા વિના પ્રક્રિયા ગેસ અને ઉષ્માની સમાન માત્રામાં માર્ગદર્શન કરે છે.

6) ઊંચી યાંત્રિક મજબૂતી અને સ્થિરતા
ઉચ્ચ તાપમાને ભારે ભાર હેઠળ પણ રચનાત્મક સંપૂર્ણતા અને પરિમાણીય સ્થિરતા જાળવે છે, જેથી વેફરનું વિકૃતિકરણ અટકે છે.
સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન માટે ક્વાર્ટઝ બોટ આવશ્યક છે, કારણ કે તેની અત્યંત ઊંચા તાપમાન પ્રતિકાર અને અતિ-ઉચ્ચ શુદ્ધતા પ્રદૂષણને રોકે છે. તેની ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ શોક પ્રતિકાર અને ઉત્તમ રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા તેને કઠોર પ્રક્રિયા વાતાવરણમાં વિશ્વસનીય રીતે કાર્ય કરવાની મંજૂરી આપે છે. વધુમાં, તેની ચોકસાઈપૂર્ણ એન્જિનિયરિંગને કારણે વેફર્સને સમાન રીતે અને કોઈ નુકસાન વગર પ્રક્રિયા કરી શકાય છે.

ક્વાર્ટઝ બોટના ફાયદા

1) ઊંચા તાપમાન પ્રતિકાર:
ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનું નરમ પડવાનું તાપમાન લગભગ 1730℃ છે, જેનો લાંબા સમય સુધી 1200℃ પર ઉપયોગ કરી શકાય છે. ટૂંકા સમય માટેનો ઉપયોગ તાપમાન 1450℃ સુધી પહોંચી શકે છે.

2) સારી થર્મલ સ્થિરતા: ક્વાર્ટઝ ગ્લાસનો થર્મલ પ્રસરણ ગુણાંક ઓછો હોય છે, જે તીવ્ર તાપમાન ફેરફાર સહન કરી શકે છે; 1200 ℃ સુધી ગરમ કરેલું ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ ઓરડાના તાપમાનના પાણીમાં મૂકતા તૂટતું નથી.

3) સંક્ષાર પ્રતિકાર: હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડ સિવાય, ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસ લગભગ અન્ય તમામ એસિડ સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા કરતું નથી, અને તેની એસિડ પ્રતિકારકતા સેરામિક્સ કરતાં 30 ગણી અને સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતાં 150 ગણી વધુ છે.

4) મજબૂત ઇન્સ્યુલેશન: ક્વાર્ટ્ઝ ગ્લાસનું અવરોધક મૂલ્ય સામાન્ય કાચ કરતાં 10,000 ગણું છે, જે ખૂબ જ સારી વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી છે અને ઓરડાના તાપમાને સારું ઇન્સ્યુલેશન પ્રદર્શન ધરાવે છે.

5) સારી પ્રકાશ પારગમ્યતા: પૂર્ણ યુવી થી ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઈ સ્પેક્ટ્રમમાં સારી પ્રકાશ પારગમ્યતા ધરાવે છે, યુવી સ્પેક્ટ્રમ વિસ્તારમાં 93% અથવા તેથી વધુ દૃશ્યમાન પ્રકાશ પારગમ્યતા, 80 અથવા તેથી વધુનો પારગમ્યતા દર.

સામાન્ય એપ્લિકેશનો

ઉચ્ચ તાપમાન પ્રક્રિયાઓ માટે વેફર વાહક: ભઠ્ઠી અને પ્રતિક્રિયા કક્ષોમાં સિલિકોન વેફરને ધરવા અને પરિવહન કરવાનું મુખ્ય કાર્ય.
ડોપિંગ અને ડિફ્યુઝન માટે મહત્વપૂર્ણ: ટ્રાન્ઝિસ્ટર અને સર્કિટ્સ બનાવવા માટે સિલિકોન વેફરમાં અશુદ્ધિઓ ઉમેરવાની મંજૂરી આપે છે.
થર્મલ ઓક્સિડેશન માટે આવશ્યક: વેફર પર ઇન્સ્યુલેટિંગ ઓક્સાઇડ સ્તરો ઉગાડવા માટે વપરાય છે.
પાતળા ફિલ્મ ડિપોઝિશન (CVD) માં ટેકો: કોટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન વેફરને ધરાવવા માટે વપરાય છે.
સોલાર સેલ ઉત્પાદનમાં પાયો: ફોટોવોલ્ટાઇક સેલમાં p-n જંક્શનનું ઉત્પાદન કરવા માટે વપરાય છે.

સારાંશમાં, જ્યાં પણ સિલિકોન વેફર અથવા સમાન સબસ્ટ્રેટ્સની અતિશુદ્ધ, ઊંચા તાપમાનવાળી પ્રક્રિયાની જરૂર હોય ત્યાં ક્વોર્ટઝ બોટ એ એક અનિવાર્ય સાધન છે.
1). સેમિકન્ડક્ટર ઉત્પાદન (મુખ્ય ઉપયોગ)
થર્મલ ઓક્સિડેશન: વેફર સપાટી પર પાતળી, સમાન સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ (SiO₂) ની સ્તર ઉગાડવા માટે ઊંચા તાપમાનવાળા ભઠ્ઠીમાં સિલિકોન વેફરને લઈ જવા માટે વપરાય છે.
ડિફ્યુઝન: ડોપિંગ પ્રક્રિયામાં વપરાય છે જ્યાં સિલિકોનનાં વિદ્યુત ગુણધર્મો બદલવા માટે ઊંચા તાપમાને વેફરને ડોપન્ટ વાયુઓનાં સંપર્કમાં લાવવામાં આવે છે.
કેમિકલ વેપર ડિપોઝિશન (CVD): વિવિધ સામગ્રીની પાતળી ફિલ્મો જમા કરતી પ્રક્રિયા દરમિયાન વેફર માટે હોલ્ડર તરીકે કામ કરે છે.
એનીલિંગ: વેફર્સને એનીલ કરવા માટે (ગરમ કરવું અને ધીમે ધીમે ઠંડુ પાડવું) ભઠ્ઠીઓમાં ઉપયોગ થાય છે, જેથી ક્રિસ્ટલને થયેલું નુકસાન સુધારી શકાય અથવા ડોપન્ટ્સને સક્રિય કરી શકાય.

2). ફોટોવોલ્ટિક (PV) ઉદ્યોગ
સોલર સેલનું મૂળભૂત હૃદય હોય તેવા p-n જંક્શનને બનાવવા માટે ડિફ્યુઝન પ્રક્રિયામાં ઉપયોગ થાય છે.
સિલિકોન સોલર વેફર્સ માટેના અન્ય ઊંચા તાપમાનવાળા પ્રક્રિયાકરણ તબક્કાઓમાં પણ ઉપયોગ થાય છે.

3). LED અને MEMS નિર્માણ
લાઇટ-ઇમિટિંગ ડાયોડ (LEDs) અને માઇક્રો-ઇલેક્ટ્રો-મિકેનિકલ સિસ્ટમ્સ (MEMS) ના ઉત્પાદનમાં સામેલ ઊંચા તાપમાનવાળા પ્રક્રિયાકરણ તબક્કાઓ માટે આવશ્યક.
ક્વાર્ટઝ ટેસ્ટ ટ્યૂબ એ ઉચ્ચ-શુદ્ધિયુક્ત ફ્યુઝ્ડ સિલિકામાંથી બનાવેલા આવશ્યક ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા વાળા પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક ઘટકો છે, જે સામાન્ય રીતે 99.9% અથવા તેનાથી વધુ સિલિકાનું પ્રમાણ ધરાવે છે, જ્યારે ઉચ્ચ-ગુણવત્તા વાળા પ્રકાર 99.99% SiO₂ શુદ્ધતા સુધી પહોંચે છે. ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં લગભગ 2000°Cના અતિ ઊંચા તાપમાને કુદરતી ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકોને પિગાળવાનો સમાવેશ થાય છે, જે પછી સમાન દિવાલની જાડાઈ અને રચનાત્મક સખતાની ખાતરી માટે ખેંચવા અને આકાર આપવા જેવી ચોકસાઈવાળી પ્રક્રિયાઓને અનુસરે છે. ઉષ્ણતા, રાસાયણિક, ઑપ્ટિકલ અને યાંત્રિક ગુણધર્મોના અદ્વિતીય સંયોજનને કારણે આ ટ્યૂબ સામાન્ય કાચ અને બોરોસિલિકેટ વિકલ્પોથી અલગ છે, જે તેમને અનેક ઊંચી માંગ ધરાવતી પરિસ્થિતિઓમાં અપરિહાર્ય બનાવે છે.

  
ટેક્નિકલ પરમીટર્સ