Op maat gemaakt transparant zonne-energiekwartsboot van gesmolten siliciumdioxide

Inleiding tot de Quartzboot

Een Quartzboot, ook specifiek bekend in de halfgeleiderindustrie als Waferboot of Procesboot, is een hoogwaardig precisieonderdeel gemaakt van hoogzuiver gesmolten quartz. Het is ontworpen om siliciumwafers te dragen en te transporteren tijdens diverse productieprocessen bij hoge temperaturen.

De belangrijkste functie is het dienen als draagconstructie of rek, zodat meerdere wafers veilig en exact op afstand in verticale positie worden gehouden terwijl ze verwerkt worden in ovens en reactiekamers.

Belangrijkste kenmerken

1). Uitzonderlijke bestandheid tegen hoge temperaturen:
Gesmolten quartz kan temperaturen boven de 1100°C weerstaan zonder te verzachten of te vervormen, wat essentieel is voor processen zoals diffusie en oxidatie.

2). Ultra-hoog rendement:
Het is gemaakt van synthetisch kwarts met hoge zuiverheid, dat vrijwel vrij is van metalen verontreinigingen. Dit voorkomt verontreiniging van de gevoelige silicium wafers, wat cruciaal is om hoge productopbrengsten en prestaties te bereiken.

3). Uitstekende thermische stabiliteit:
Kwarts heeft een zeer lage uitzettingscoëfficiënt bij temperatuurveranderingen, wat betekent dat het snelle opwarm- en afkoelcycli (thermische schok) kan doorstaan zonder te barsten.

4). Uitstekende chemische inertie:
Het is zeer bestand tegen corrosie veroorzaakt door de meeste zuren, halogenen en andere agressieve procesgassen die worden gebruikt in de fabricage van halfgeleiders.

5). Precisietechniek:
De boat heeft zorgvuldig ontworpen groeven of sleuven die de wafers veilig vasthouden zonder spanning of deeltjesvorming te veroorzaken, en die een uniforme blootstelling aan procesgassen en warmte waarborgen.

6) Hoge mechanische sterkte & stabiliteit
Behoudt structurele integriteit en dimensionale stabiliteit onder zware belasting bij hoge temperaturen, waardoor vervorming van wafers wordt voorkomen.
De kwartsboot is essentieel voor de halfgeleiderproductie vanwege zijn uitzonderlijke bestendigheid tegen hoge temperaturen en ultrahoge zuiverheid, die verontreiniging voorkomen. Zijn uitstekende weerstand tegen thermische schokken en uitstekende chemische inertie zorgen ervoor dat hij betrouwbaar presteert in extreme procesomgevingen. Bovendien garandeert de precisietechniek een uniforme en schadevrije bewerking van wafers.

Voordelen van de kwartsboot

1) Hoge temperatuurbestendigheid:
Het verzachtingspunt van kwartsglas ligt op ongeveer 1730 °C, waardoor het op lange termijn kan worden gebruikt bij 1200 °C. De kortdurende gebruikstemperatuur kan oplopen tot 1450 °C.

2) Goede thermische stabiliteit: De uitzettingscoëfficiënt van kwartsglas is klein, waardoor het bestand is tegen plotselinge temperatuurveranderingen; kwartsglas dat wordt verwarmd tot ongeveer 1200 °C, barst niet wanneer het in kamertemperatuur water wordt geplaatst.

3) Corrosiebestendigheid: Behalve met waterfluorzuur reageert kwartsglas bijna niet chemisch met andere zuren, en de zuurbestendigheid is 30 keer zo groot als die van keramiek en 150 keer zo groot als die van roestvrij staal.

4) Sterke isolatie: De weerstandswaarde van kwartsglas is gelijk aan 10.000 maal die van gewoon glas, wat het een zeer goed elektrisch isolatiemateriaal maakt met goede isolatieprestaties bij kamertemperatuur.

5) Goede lichtdoorlating: In het gehele spectrum van ultraviolette tot infraroodgolflengten heeft het een goede lichttransmissie; de doorgang voor zichtbaar licht is 93% of meer in het ultraviolette spectrumgebied, de transmissiegraad is 80 of meer.

Gemeenschappelijke toepassingen

Waferhouder voor hoge-temperatuurprocessen: De belangrijkste functie is het vasthouden en transporteren van siliciumwafers in ovens en reactiekamers.
Belangrijk voor dotering en diffusie: Maakt het mogelijk onzuiverheden in siliciumwafers te introduceren om transistors en schakelingen te creëren.
Essentieel voor thermische oxidatie: Wordt gebruikt om isolerende oxidelagen op wafers te groeien.
Ondersteuning bij dunne-laagdepositie (CVD): Houdt wafers vast tijdens coateerprocessen.
Basis in de productie van zonnecellen: Wordt gebruikt voor de fabricage van de p-n-overgang in fotovoltaïsche cellen.

Kortom, waar dan ook ultra-schone, hoogtemperatuurverwerking van siliciumwafers of vergelijkbare substraten vereist is, is de kwartsboot een onmisbaar hulpmiddel.
1). Halfgeleiderproductie (kerntoepassing)
Thermische oxidatie: Wordt gebruikt om siliciumwafers te transporteren in hoogtemperatuurovens om een dunne, uniforme laag siliciumdioxide (SiO₂) op het oppervlak van de wafer te vormen.
Diffusie: Wordt gebruikt bij doteringsprocessen waarbij wafers blootgesteld worden aan dotergassen bij hoge temperaturen om de elektrische eigenschappen van silicium te veranderen.
Chemische dampdepositie (CVD): Dient als houder voor wafers tijdens processen waarbij dunne lagen van diverse materialen worden afgezet.
Gloeien: Gebruikt in ovens om wafers te gloeien (verwarmen en langzaam afkoelen) om kristalschade te herstellen of dopanten te activeren.

2). Fotovoltaïsche (PV) industrie
Gebruikt bij het diffusieproces om de p-n-overgang te creëren, die het fundamentele hart van een zonnecel vormt.
Ook ingezet bij andere hoge-temperatuurverwerkingsstappen voor silicium zonnepanelen.

3). LED- en MEMS-fabricage
Essentieel voor de verwerking bij hoge temperatuur die betrokken is bij de productie van lichtgevende diodes (LED's) en micro-elektromechanische systemen (MEMS).
Quartz testbuizen zijn onmisbare hoogwaardige componenten voor laboratoria en industrie, vervaardigd uit hoogzuiver gesmolten silica, meestal met een silicagehalte van 99,9% of hoger, waarbij premium varianten tot 99,99% SiO₂ zuiverheid kunnen bereiken. Het productieproces omvat het smelten van natuurlijke kwartskristallen bij een extreem hoge temperatuur van ongeveer 2000°C, gevolgd door precisiebewerkingstechnieken zoals rekken en vormgeven om een gelijkmatige wanddikte en structurele integriteit te garanderen. Deze buizen onderscheiden zich van gewoon glas en borosilicaatvarianten door hun uitzonderlijke combinatie van thermische, chemische, optische en mechanische eigenschappen, waardoor ze onvervangbaar zijn in talrijke toepassingen met hoge eisen.

  
Technische Parameters