Napenergiás, testre szabott, átlátszó olvasztott kvarcüveg hajó

A kvart hajó bemutatása

A kvart hajó, amelyet a félvezetőiparban gyakran neveznek lemez- vagy feldolgozóhajónak is, nagyon tiszta fúzott kvartból készült, nagy pontosságú alkatrész. Az integrált áramkörök előállításához szükséges magas hőmérsékletű gyártási folyamatok során a szilíciumlemezek tartására és szállítására szolgál.

Fő funkciója hordozó vagy tartóként szolgálni, biztosítva, hogy több lemez is pontosan egymástól távol, függőleges helyzetben rögzítve legyen, miközben kemencékben és reakciós kamrákban dolgozzák fel őket.

Fontos jellemzői

1). Kiváló hőállóság:
A fúzott kvart akár 1100 °C feletti hőmérsékletet is elvisel anélkül, hogy megpuhulna vagy deformálódna, ami elengedhetetlen például a diffúziós és oxidációs folyamatokhoz.

2). Rendkívül magas tisztaság:
Nagyon tiszta szintetikus kvartzból készül, amely gyakorlatilag mentes fém szennyeződésektől. Ez megakadályozza a érzékeny szilícium lemezek szennyeződését, ami elengedhetetlen a magas termelési hozam és teljesítmény eléréséhez.

3). Kiváló hőállóság:
A kvartz rendkívül alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, ami azt jelenti, hogy ellenáll a gyors felmelegedésnek és lehűlésnek (termikus sokknak) repedés nélkül.

4). Kiváló kémiai inaktivitás:
Nagymértékben ellenáll a legtöbb sav, halogén, valamint más agresszív folyamatgáz korróziójának, amelyeket a félvezetőgyártásban használnak.

5). Precíziós tervezés:
A hajócskán gondosan megtervezett hornyok vagy rések találhatók, amelyek biztonságosan tartják a lemezeket feszültség vagy részecskegenerálás nélkül, és biztosítják az egyenletes expozíciót a folyamatgázoknak és hőnek.

6) Magas mechanikai szilárdság és stabilitás
Megőrzi szerkezeti integritását és méretstabilitását nagy terhelés mellett magas hőmérsékleten is, megakadályozva a lemezek torzulását.
A kvantcsónak elengedhetetlen a félvezetőgyártásban, mivel kiváló hőállóságával és extrém magas tisztaságával megakadályozza a szennyeződést. Kiemelkedő hőütés-állósága és kitűnő kémiai inaktivitása megbízható működést tesz lehetővé kemény körülmények között. Emellett precíziós tervezése biztosítja, hogy a lemezek egyenletesen és sérülésmentesen kerüljenek feldolgozásra.

A kvantcsónak előnyei

1) Magas hőmérséklet-állóság:
A kvantüveg puhulási hőmérséklete körülbelül 1730 °C, hosszú ideig 1200 °C-on használható. Rövid ideig akár 1450 °C-os hőmérsékletre is alkalmas.

2) Jó hőstabilitás: A kvantüveg hőtágulási együtthatója alacsony, így ellenáll a hirtelen hőmérsékletváltozásoknak; ha a kvantüveget kb. 1200 °C-ra hevítik, majd szobahőmérsékletű vízbe helyezik, nem robban szét.

3) Korrózióállóság: A hidrogén-fluorid sav kivételével a kvarcüveg gyakorlatilag nem reagál más savakkal, és savállósága 30-szor nagyobb, mint a kerámiaé, valamint 150-szer nagyobb, mint az acélé.

4) Kiváló szigetelés: A kvarcüveg ellenállása 10 000-szer nagyobb, mint az átlagos üvegé, így kiváló elektromos szigetelőanyag, és szobahőmérsékleten kitűnő szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik.

5) Jó fényáteresztés: Az egész spektrumban – az ultraibolya-tól az infravörös tartományig – jó fényáteresztést biztosít; a látható fény áteresztési aránya 93% vagy több, az ultraibolya tartományban pedig 80% feletti.

Közös alkalmazások

Oszlopviselő magas hőmérsékletű folyamatokhoz: Fő funkciója a szilíciumlapok tartása és szállítása kemencékben és reakciós kamrákban.
Dopping és diffúzió szempontjából kritikus: Lehetővé teszi szennyező anyagok bevezetését a szilíciumlapokba tranzisztorok és áramkörök kialakításához.
Alapvető fontosságú a termikus oxidációnál: szigetelő oxidos réteg növesztésére használják a lemezeken.
Támogatás vékonyréteg-lehetéseknél (CVD): tartja a lemezeket bevonási folyamatok során.
Alapja a napelemgyártásnak: a fotovoltaikus cellák p-n átmenetének előállításához használják.

Lényegében minden olyan alkalmazásnál, ahol ultratiszta, magas hőmérsékletű feldolgozásra van szükség szilíciumlemezek vagy hasonló hordozók esetén, a kvartshajó elengedhetetlen eszköz.
1). Félvezető-gyártás (fő alkalmazás)
Termikus oxidáció: szilíciumlemezek szállítására használják magas hőmérsékletű kemencékben, hogy vékony, egyenletes szilícium-dioxid (SiO₂) réteget növesszenek a lemez felületén.
Difúzió: adalékolási folyamatokban alkalmazzák, ahol a lemezek dopáló gázoknak vannak kitéve magas hőmérsékleten, hogy megváltoztassák a szilícium elektromos tulajdonságait.
Kémiai gőzleválasztás (CVD): hordozóként szolgál a lemezek számára olyan folyamatok során, amelyek során különféle anyagokból vékony rétegeket visznek fel.
Hőkezelés: Kemencékben használják lemezek hőkezelésére (felmelegítés és lassú hűtés) a kristályszerkezet károsodásának javítása vagy a dopánszerek aktiválása céljából.

2). Fotovoltaikus (PV) ipar
A diffúziós folyamatban használják a p-n átmenet létrehozására, amely a napelem alapvető szíve.
Más magas hőmérsékletű feldolgozási lépéseknél is alkalmazzák szilícium napelemlemezek esetében.

3). LED-ek és MEMS-ek gyártása
Elengedhetetlen a fénykibocsátó diódák (LED-ek) és mikroelektromechanikai rendszerek (MEMS-ek) gyártásának magas hőmérsékletű feldolgozási lépéseiben.
A kvantcsövek elengedhetetlen, nagy teljesítményű laboratóriumi és ipari alkatrészek, amelyeket nagyon tiszta olvadt szilikágból készítenek, általában 99,9% vagy annál magasabb szilícium-dioxid-tartalommal, míg a prémium változatok akár 99,99% SiO₂ tisztaságúak is lehetnek. A gyártási folyamat során természetes kvarckristályokat olvasztanak nagyon magas, körülbelül 2000 °C-os hőmérsékleten, majd precíziós feldolgozási technikákat alkalmaznak, mint például nyújtás és alakítás, hogy biztosítsák a falvastagság egyenletességét és a szerkezeti integritást. Ezek a csövek kiemelkednek az átlagos üveg- és boroszilikát-alternatívákkal szemben, kiváló termikus, kémiai, optikai és mechanikai tulajdonságaik kombinációja miatt, amelyek számos magas igénybevételű alkalmazásban elhelyezhetetlenné teszik őket.

  
Műszaki paraméterek