Perahu Kaca Kuarsa Silika Lebur Transparan yang Disesuaikan untuk Energi Surya

Pengenalan tentang Perahu Kuarsa

Perahu Kuarsa, yang dikenal secara khusus dalam industri semikonduktor sebagai Perahu Wafer atau Perahu Proses, adalah komponen presisi tinggi yang terbuat dari kuarsa fusi berkadar kemurnian tinggi. Perahu ini dirancang untuk memegang dan mengangkut wafer silikon selama berbagai proses manufaktur bersuhu tinggi.

Fungsi utamanya adalah sebagai pembawa atau rak, memastikan bahwa beberapa wafer dipertahankan dengan aman dalam posisi vertikal yang berjarak tepat saat diproses di dalam tungku dan ruang reaksi.

Karakteristik Utama

1). Tahan Terhadap Suhu Sangat Tinggi:
Kuarsa fusi dapat bertahan pada suhu melebihi 1100°C tanpa melunak atau berubah bentuk, yang sangat penting untuk proses seperti difusi dan oksidasi.

2). Kemurnian Sangat Tinggi:
Terbuat dari kuarsa sintetis kemurnian tinggi, yang hampir bebas dari kotoran logam. Hal ini mencegah kontaminasi pada wafer silikon sensitif, yang sangat penting untuk mencapai hasil produksi dan kinerja yang tinggi.

3). Stabilitas Termal Unggul:
Kuarsa memiliki koefisien ekspansi termal yang sangat rendah, artinya dapat menahan siklus pemanasan dan pendinginan cepat (kejut termal) tanpa retak.

4). Ketahanan Kimia yang Sangat Baik:
Sangat tahan terhadap korosi dari sebagian besar asam, halogen, dan gas proses agresif lainnya yang digunakan dalam fabrikasi semikonduktor.

5). Rekayasa Presisi:
Perahu ini memiliki alur atau slot yang dirancang dengan cermat untuk memegang wafer secara aman tanpa menyebabkan tegangan atau generasi partikel, serta memastikan paparan yang seragam terhadap gas proses dan panas.

6) Kekuatan Mekanis & Stabilitas Tinggi
Mempertahankan integritas struktural dan stabilitas dimensi di bawah beban berat pada suhu tinggi, mencegah pelengkungan wafer.
Perahu kuarsa sangat penting dalam manufaktur semikonduktor karena ketahanannya terhadap suhu tinggi yang luar biasa dan kemurnian ultra tinggi, yang mencegah kontaminasi. Ketahanan yang sangat baik terhadap kejut termal serta inertitas kimia yang unggul memungkinkannya berfungsi secara andal dalam lingkungan proses yang keras. Selain itu, rekayasa presisinya memastikan wafer diproses secara seragam dan tanpa kerusakan.

Keunggulan perahu kuarsa

1) Ketahanan Suhu Tinggi:
Suhu titik lunak kaca kuarsa sekitar 1730℃, dapat digunakan dalam jangka panjang hingga 1200℃. Suhu penggunaan sesaat dapat mencapai 1450℃.

2) Stabilitas Termal yang Baik: Koefisien ekspansi termal kaca kuarsa sangat kecil, sehingga mampu menahan perubahan suhu yang drastis; kaca kuarsa yang dipanaskan hingga sekitar 1200 ℃ tidak akan pecah bila dimasukkan ke air suhu ruang.

3) Tahan Korosi: Kecuali asam fluorida, kaca kuarsa hampir tidak bereaksi secara kimia dengan asam lainnya, dan ketahanan terhadap asamnya 30 kali lipat dibandingkan keramik serta 150 kali lipat dibandingkan baja tahan karat.

4) Isolasi Kuat: Nilai hambatan kaca kuarsa setara dengan 10.000 kali lipat kaca biasa, menjadikannya bahan isolasi listrik yang sangat baik dan memiliki performa insulasi yang baik pada suhu ruangan.

5) Transmisi Cahaya yang Baik: Pada seluruh spektrum panjang gelombang dari ultraviolet hingga inframerah memiliki transmisi cahaya yang baik, tingkat transmisi cahaya tampak mencapai 93% atau lebih di wilayah spektrum ultraviolet, dan tingkat transmisi mencapai 80 atau lebih.

Aplikasi Umum

Pembawa Wafer untuk Proses Suhu Tinggi: Fungsi utamanya adalah menahan dan mengangkut wafer silikon di dalam tungku dan ruang reaksi.
Penting untuk Doping dan Difusi: Memungkinkan pengenalan kotoran ke dalam wafer silikon untuk membuat transistor dan sirkuit.
Penting untuk Oksidasi Termal: Digunakan untuk menumbuhkan lapisan oksida isolasi pada wafer.
Penopang dalam Pengendapan Lapisan Tipis (CVD): Menahan wafer selama proses pelapisan.
Dasar dalam Produksi Sel Surya: Digunakan untuk memproduksi persimpangan p-n pada sel fotovoltaik.

Intinya, di mana pun diperlukan proses wafer silikon atau substrat sejenis dengan tingkat kebersihan tinggi dan suhu tinggi, perahu kuarsa merupakan alat yang sangat penting.
1). Manufaktur Semikonduktor (Aplikasi Utama)
Oksidasi Termal: Digunakan untuk membawa wafer silikon ke dalam tungku bersuhu tinggi guna menumbuhkan lapisan tipis dioksida silikon (SiO₂) yang seragam pada permukaan wafer.
Difusi: Digunakan dalam proses doping di mana wafer terpapar gas dopan pada suhu tinggi untuk mengubah sifat listrik silikon.
Deposisi Uap Kimia (CVD): Berfungsi sebagai dudukan wafer selama proses pengendapan lapisan tipis berbagai material.
Annealing: Digunakan dalam tungku untuk melakukan annealing pada wafer (pemanasan dan pendinginan perlahan) guna memperbaiki kerusakan kristal atau mengaktifkan dopan.

2). Industri Fotovoltaik (PV)
Digunakan dalam proses difusi untuk menciptakan junction p-n, yang merupakan inti dasar dari sel surya.
Juga digunakan dalam langkah-langkah pemrosesan suhu tinggi lainnya untuk wafer silikon surya.

3). Pembuatan LED dan MEMS
Penting untuk langkah-langkah pemrosesan suhu tinggi yang terlibat dalam pembuatan Light-Emitting Diodes (LED) dan Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS).
Tabung uji kuarsa adalah komponen laboratorium dan industri berkinerja tinggi yang sangat diperlukan, terbuat dari silika lebur berkadar kemurnian tinggi, biasanya memiliki kandungan silika 99,9% atau lebih, dengan varian premium mencapai kemurnian SiO₂ hingga 99,99%. Proses pembuatan melibatkan pelelehan kristal kuarsa alami pada suhu sangat tinggi sekitar 2000°C, diikuti oleh teknik pemrosesan presisi seperti peregangan dan pembentukan untuk memastikan ketebalan dinding yang seragam dan integritas struktural. Tabung-tabung ini menonjol dibandingkan kaca biasa dan alternatif borosilikat karena kombinasi luar biasa dari sifat termal, kimia, optik, dan mekanisnya, sehingga menjadi tak tergantikan dalam berbagai situasi yang menuntut kinerja tinggi.

  
Parameter Teknis