Barcă din sticlă de cuarț silice fuzionată transparentă personalizată pentru energie solară

Introducere în barca de cuarț

O barcă de cuarț, cunoscută mai specific în industria semiconductorilor ca barcă pentru wafer sau barcă de procesare, este un component de înaltă precizie realizat din cuarț fuzionat de înaltă puritate. Este concepută pentru a susține și transporta plăci de siliciu în timpul diferitelor procese de fabricație la temperaturi ridicate.

Funcția sa principală este de a servi drept purtător sau raft, asigurând că mai multe plăci sunt menținute sigur într-o poziție verticală, precis spațiată, în timp ce sunt procesate în interiorul cuptoarelor și al camerelor de reacție.

Caracteristici cheie

1). Rezistență excepțională la temperaturi ridicate:
Cuarțul fuzionat poate rezista la temperaturi care depășesc 1100°C fără să se înmoaie sau să se deformeze, ceea ce este esențial pentru procese precum difuzia și oxidarea.

2). Puritate ultra-ridicată:
Este realizat din cuarț sintetic de înaltă puritate, care este practic lipsit de impurități metalice. Acest lucru previne contaminarea waferilor sensibili de siliciu, ceea ce este esențial pentru obținerea unor randamente și performanțe ridicate ale produsului.

3). Stabilitate termică superioară:
Cuarțul are un coeficient foarte scăzut de dilatare termică, ceea ce înseamnă că poate suporta cicluri rapide de încălzire și răcire (șoc termic) fără a crăpa.

4). Inertie chimică excelentă:
Este foarte rezistent la coroziunea provocată de majoritatea acizilor, halogenilor și altor gaze agresive utilizate în fabricarea semiconductorilor.

5). Proiectare de precizie:
Barca dispune de crestături sau sloturi proiectate cu grijă care susțin waferii în mod sigur, fără a provoca tensiuni sau generarea de particule, asigurând în același timp o expunere uniformă la gazele și căldura de proces.

6) Rezistență mecanică și stabilitate ridicată
Menține integritatea structurală și stabilitatea dimensională sub sarcini mari la temperaturi înalte, prevenind deformarea waferilor.
Barca din cuarț este esențială în fabricarea semiconductorilor datorită rezistenței excepționale la temperaturi ridicate și purității ultra-înalte, care previn contaminarea. Rezistența superioară la socurile termice și inerția chimică excelentă îi permit să funcționeze fiabil în condiții severe de proces. În plus, ingineria sa precisă asigură o procesare uniformă a waferilor, fără deteriorare.

Avantajele bărcii din cuarț

1) Rezistență ridicată la temperatură:
Temperatura punctului de înmuiere al sticlei de cuarț este de aproximativ 1730℃, putând fi utilizată în mod continuu la 1200℃. Temperatura maximă de utilizare pe durată scurtă poate atinge 1450℃.

2) Stabilitate termică bună: Coeficientul de dilatare termică al sticlei de cuarț este mic, suportă schimbări brute de temperatură; sticla de cuarț încălzită la aproximativ 1200 ℃ nu se sparge dacă este introdusă în apă la temperatura camerei.

3) Rezistență la Coroziune: Cu excepția acidului fluorhidric, sticla de cuarț aproape nu reacționează chimic cu alte acizi, iar rezistența sa la acizi este de 30 de ori mai mare decât cea a ceramicii și de 150 de ori mai mare decât cea a oțelului inoxidabil.

4) Izolație Puternică: Valoarea rezistenței sticlei de cuarț este echivalentă cu de 10.000 de ori mai mult decât cea a sticlei obișnuite, fiind un material de izolație electrică foarte bun și având o performanță de izolație excelentă la temperatura camerei.

5) Bună Transmisie a Luminii: În întregul spectru de lungimi de undă de la ultraviolete la infraroșu are o bună transmisie a luminii, rata de transmisie a luminii vizibile fiind de 93% sau mai mult în regiunea spectrală ultravioletă, iar rata de transmisie de 80 sau mai mult.

Aplicații comune

Port-plaquetă pentru Procese la Temperatură Înaltă: Funcția principală este de a susține și transporta plăcuțele de siliciu în cuptoare și camere de reacție.
Esential pentru Doping și Difuzie: Permite introducerea de impurități în plăcuțele de siliciu pentru a crea tranzistori și circuite.
Esential pentru oxidarea termică: Utilizat pentru a crește straturi de oxid izolator pe waferi.
Suport în depunerea de filme subțiri (CVD): Ține waferii în timpul proceselor de acoperire.
Fundament în producția celulelor solare: Utilizat pentru fabricarea joncțiunii p-n în celulele fotovoltaice.

În esență, oriunde este necesară o prelucrare la temperatură înaltă și ultra-curată a waferilor de siliciu sau a substraturilor similare, barca de cuarț este un instrument indispensabil.
1). Producția semiconductorilor (Aplicație principală)
Oxidare termică: Utilizată pentru transportul waferilor de siliciu în cuptoare la temperatură înaltă, pentru a crea un strat subțire și uniform de dioxid de siliciu (SiO₂) pe suprafața waferului.
Difuzie: Utilizată în procesele de dopare, unde waferii sunt expuși la gaze dopante la temperatură înaltă pentru a modifica proprietățile electrice ale siliciului.
Depunere chimică din fază de vapori (CVD): Servește ca purtător pentru waferi în timpul proceselor de depunere a filmelor subțiri din diverse materiale.
Recristalizare: Utilizată în cuptoare pentru a recristaliza waferii (încălzire și răcire lentă) pentru a repara deteriorarea cristalului sau pentru a activa dopanții.

2). Industria fotovoltaică (PV)
Utilizată în procesul de difuzie pentru a crea joncțiunea p-n, care este elementul fundamental al unei celule solare.
Este utilizată și în alte etape de procesare la temperatură ridicată pentru waferi solari din siliciu.

3). Fabricarea LED-urilor și a sistemelor MEMS
Esentială pentru etapele de procesare la temperatură ridicată implicate în fabricarea diodelor electroluminescente (LED) și a sistemelor micro-electro-mecanice (MEMS).
Tuburile de test din cuarț sunt componente esențiale de înaltă performanță pentru laborator și industrie, realizate din silice fuzionată de înaltă puritate, având de obicei un conținut de siliciu de 99,9% sau mai mare, iar variantele premium ajungând la o puritate de 99,99% SiO₂. Procesul de fabricație implică topirea cristalelor naturale de cuarț la o temperatură foarte ridicată, de aproximativ 2000°C, urmată de tehnici precise de prelucrare, cum ar fi întinderea și modelarea, pentru a asigura o grosime uniformă a pereților și integritate structurală. Aceste tuburi se diferențiază de sticla obișnuită și de alternativele din borosilicat prin combinația excepțională de proprietăți termice, chimice, optice și mecanice, ceea ce le face irestituibile în numeroase situații solicitante.

  
Parametrii tehnici