太陽エネルギー用カスタマイズ透明溶融シリカ石英ガラスボート

クオーツボートの紹介

クオーツボート（半導体業界では特にウエハーボートまたはプロセスボートとも呼ばれる）は、高純度の溶融石英から作られた高精度部品です。高温処理工程中にシリコンウエハーを保持および搬送するために設計されています。

その主な機能はキャリアまたはラックとしての役割であり、複数のウエハーを炉内や反応 chamber 内で処理する際に、正確に間隔をあけた垂直位置で確実に保持することです。

基本 特徴

1). 優れた耐高温性：
溶融石英は1100°Cを超える温度でも軟化や変形することなく耐えられるため、拡散や酸化などのプロセスに不可欠です。

2). 極めて高い純度：
高純度の合成石英から作られており、金属不純物がほとんど含まれていません。これにより、感度の高いシリコンウエハーが汚染されるのを防ぎ、高い製品歩留まりと性能を実現することが可能になります。

3). 優れた耐熱安定性：
石英は熱膨張係数が非常に低いため、急激な加熱および冷却サイクル（熱衝撃）にもひび割れることなく耐えることができます。

4). 優れた化学的不活性：
半導体製造プロセスで使用される多くの酸、ハロゲン、その他の腐食性の強いプロセスガスに対して、高い耐腐食性を有しています。

5). 高精度な設計：
ボートには、ウエハーを確実に保持するための細心の設計による溝またはスロットが設けられており、応力や粒子の発生を引き起こすことなく、プロセスガスおよび熱への均一な露出を保証します。

6) 高い機械的強度と安定性
高温下での重負荷時においても構造的完全性と寸法安定性を維持し、ウエハーの反りを防止します。
石英ボートは、半導体製造において非常に高い耐熱性と超高純度を備えており、汚染を防ぐことができるため不可欠です。優れた熱衝撃抵抗性と優れた化学的不活性により、過酷なプロセス環境でも安定して機能します。さらに、精密な設計により、ウエハが均一かつ損傷なく処理されることを保証します。

石英ボートの利点

1) 高耐熱性：
石英ガラスの軟化点温度は約1730℃で、長時間1200℃での使用が可能です。短時間であれば使用温度は1450℃に達します。

2) 優れた熱安定性：石英ガラスの熱膨張係数は小さく、急激な温度変化にも耐えることができます。石英ガラスを約1200℃まで加熱後、室温の水に入れても割れません。

3)耐腐食性：フッ化水素酸を除き、石英ガラスはほとんど他の酸と化学反応しなく、その耐酸性はセラミックスの30倍、ステンレス鋼の150倍です。

4)優れた絶縁性：石英ガラスの抵抗値は通常のガラスの10,000倍に相当し、非常に優れた電気絶縁材料であり、常温で良好な絶縁性能を持っています。

5)優れた光透過性：紫外域から赤外域までの広い波長範囲で良好な光透過性を有し、可視光の透過率は93%以上、紫外域においても80%以上の透過率があります。

共通用途

高温プロセス用ウエハキャリア：主な機能は、炉内や反応 chamber 内でシリコンウエハを保持・搬送することです。
ドーピングおよび拡散工程における重要部品：トランジスタや回路を形成するために、シリコンウエハに不純物を導入するのを可能にします。
熱酸化に不可欠：ウエハー上に絶縁性酸化膜を成長させるために使用されます。
薄膜堆積（CVD）におけるサポート：コーティング工程中にウエハーを保持します。
太陽電池製造の基盤：太陽光発電セルのp-n接合を製造するために使用されます。

要するに、シリコンウエハーや類似の基板に対して超高純度かつ高温処理が必要とされるあらゆる場面で、石英ボートは不可欠なツールです。
1) 半導体製造（主要用途）
熱酸化：高温炉内でシリコンウエハーを搬送し、ウエハー表面に薄く均一な二酸化ケイ素（SiO₂）層を成長させるために使用されます。
ドーピング拡散：ウエハーを高温下でドーパントガスに曝露し、シリコンの電気的特性を変更するプロセスで使用されます。
化学気相成長（CVD）：さまざまな材料の薄膜を堆積させる工程中に、ウエハーを保持するためのホルダーとして機能します。
アニール処理：ウェーハのアニール（加熱および徐冷）に使用され、結晶の損傷を修復したりドーパントを活性化させたりします。

2). 太陽光発電（PV）産業
P-n接合を形成する拡散プロセスに使用され、これは太陽電池の基本的な核心部分です。
シリコン太陽電池用ウェーハの他の高温処理工程にも使用されます。

3). LEDおよびMEMS製造
発光ダイオード（LED）や微小電気機械システム（MEMS）の製造における高温処理工程で不可欠です。
石英製の試験管は、高純度溶融シリカ（通常99.9%以上、高級品では99.99%のSiO₂純度に達する）から作られた、高性能な実験室および産業用部品であり、欠かすことのできない存在です。製造プロセスでは、天然の水晶を約2000℃という極めて高い温度で溶融し、その後、引っ張りや成形といった精密加工技術を用いて、均一な肉厚と構造的強度を確保します。これらの試験管は、通常のガラスやホウケイ酸ガラス製品とは異なり、優れた耐熱性、耐薬品性、光学特性および機械的特性を兼ね備えており、多くの高度な要求条件を満たす用途において不可欠です。

  
技術仕様