Barca in vetro di quarzo siliceo fuso trasparente personalizzata per energia solare

Dettagli prodotto

1. Introduzione alla barca in quarzo

Una barca in quarzo, nota specificamente nell'industria dei semiconduttori anche come barca per wafer o barca per processo, è un componente ad alta precisione realizzato in quarzo fuso ad altissima purezza. È progettata per contenere e trasportare i wafer di silicio durante vari processi produttivi ad alta temperatura.

La sua funzione principale è quella di fungere da portante o scaffalatura, garantendo che più wafer siano tenuti saldamente in posizione verticale e con uno spaziamento preciso mentre vengono trattati all'interno di forni e camere di reazione.

2. Caratteristiche principali

2.1 Eccezionale resistenza alle alte temperature:
Il quarzo fuso può sopportare temperature superiori a 1100°C senza ammorbidirsi o deformarsi, caratteristica essenziale per processi come la diffusione e l'ossidazione.

2.2 Ultra-alta purezza:
È realizzato in quarzo sintetico ad alta purezza, praticamente privo di impurità metalliche. Questo evita il contaminamento dei sensibili wafer di silicio, elemento fondamentale per ottenere alte rese produttive e prestazioni elevate.

2.3 Eccellente stabilità termica:
Il quarzo ha un coefficiente di dilatazione termica molto basso, il che significa che può sopportare cicli rapidi di riscaldamento e raffreddamento (shock termico) senza rompersi.

2.4 Eccellente inerzia chimica:
È altamente resistente alla corrosione causata dalla maggior parte degli acidi, alogeni e altri gas aggressivi utilizzati nella fabbricazione di semiconduttori.

2.5 Elevata resistenza meccanica e stabilità
Mantiene l'integrità strutturale e la stabilità dimensionale sotto carichi elevati a temperature elevate, prevenendo la deformazione dei wafer.
La barca in quarzo è essenziale per la produzione di semiconduttori grazie alla sua eccezionale resistenza ad alte temperature e all'elevatissima purezza, che previene contaminazioni. La sua superiore resistenza agli shock termici e l'ottima inerzia chimica le permettono di funzionare in modo affidabile in ambienti di processo severi. Inoltre, la progettazione di precisione garantisce che le wafer vengano processate in modo uniforme e senza danni.

3. Vantaggi della barca in quarzo

3.1 Resistenza alle alte temperature:
La temperatura di punto di rammollimento del vetro di quarzo è circa 1730 ℃, il che consente l’uso prolungato a 1200 ℃ . La temperatura massima di utilizzo a breve termine può raggiungere i 1450 ℃.

3.2 Buona stabilità termica:

Vetro quarzoso il coefficiente di espansione termica è ridotto , può resistere a bruschi cambiamenti di temperatura , il vetro di quarzo riscaldato a circa 1200 ℃, immerso in acqua a temperatura ambiente, non esplode.

3.3 Resistenza alla corrosione:

Tranne l’acido fluoridrico , il vetro di quarzo quasi non reagisce chimicamente con altri acidi e la sua resistenza agli acidi è 30 volte superiore a quella della ceramica e 150 volte superiore a quella dell’acciaio inossidabile.

3.4 Elevata isolazione elettrica:

Il valore di resistenza del vetro di quarzo è equivalente a 10 000 volte quello del vetro comune , il che lo rende un ottimo materiale isolante elettrico, con eccellenti prestazioni isolanti a temperatura ambiente.

3.5 Elevata trasmissione della luce:

Nell’intero spettro di lunghezze d’onda dall’ultravioletto all’infrarosso presentano un’eccellente trasmissione della luce , tasso di trasmissione della luce visibile del 93% o superiore nella regione spettrale ultravioletta, con tasso di trasmissione pari o superiore a 80.

4. Applicazioni comuni

Porta-wafer per processi ad alta temperatura: la funzione principale è quella di sostenere e trasportare wafer di silicio in forni e camere di reazione.
Fondamentale per il drogaggio e la diffusione: Consente l'introduzione di impurezze nei wafer di silicio per creare transistor e circuiti.
Essenziale per l'ossidazione termica: utilizzato per creare strati isolanti di ossido sui wafer.
Supporto nella deposizione di film sottili (CVD): trattiene i wafer durante i processi di rivestimento.
Fondamento nella produzione di celle solari: utilizzato per la fabbricazione della giunzione p-n nelle celle fotovoltaiche.

In sintesi, ogni volta che è richiesta una lavorazione ultra-pulita ad alta temperatura di wafer di silicio o substrati simili, la barca in quarzo è uno strumento indispensabile.

4.1 Produzione di semiconduttori (applicazione principale)

Ossidazione termica: utilizzata per trasportare wafer di silicio in forni ad alta temperatura al fine di creare uno strato sottile e uniforme di biossido di silicio (SiO₂) sulla superficie del wafer.
Diffusione: impiegata nei processi di drogaggio in cui i wafer sono esposti a gas droganti ad alte temperature per modificare le proprietà elettriche del silicio.
Deposizione chimica da vapore (CVD): funge da supporto per i wafer durante i processi di deposizione di film sottili di diversi materiali.
Tempra: utilizzata nei forni per ricotturare le pastiglie (riscaldamento e raffreddamento lento) al fine di riparare i danni ai cristalli o attivare i droganti.

4.2 Industria fotovoltaica (PV)

Utilizzato nel processo di diffusione per creare la giunzione p-n, che rappresenta il cuore fondamentale di una cella solare.
Utilizzati anche in altri processi ad alta temperatura passaggi per wafer solari in silicio.

4.3 Fabbricazione di LED e MEMS

Fondamentale per le fasi di lavorazione ad alta temperatura coinvolte nella produzione di diodi a emissione luminosa (LED) e sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS).
I provetti in quarzo sono componenti di laboratorio e industriali ad alte prestazioni indispensabili, realizzati in silice fusa ad alta purezza, con un contenuto tipico di silice pari al 99,9% o superiore, e varianti premium raggiungono una purezza di SiO₂ pari al 99,99% . Il processo produttivo prevede la fusione di cristalli naturali di quarzo a una temperatura estremamente elevata, intorno ai 2000 °C, seguita da tecniche di lavorazione di precisione quali lo stiramento e la modellatura, per garantire uno spessore uniforme delle pareti e l’integrità strutturale. Questi tubi si distinguono nettamente dai comuni vetri e dai vetri borosilicati grazie alla loro eccezionale combinazione di proprietà termiche, chimiche, ottiche e meccaniche, rendendoli insostituibili in numerosi contesti ad elevate esigenze.

  
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