Loď z priehľadného taveného kremeňového skla pre solárnu energiu na objednávku

Úvod k kvapalinovej lihve

Kvapelinová lihva, známa špecificky v polovodičovom priemysle ako waferová lihva alebo procesná lihva, je presná súčiastka vyrobená z vysokokvalitného fúzovaného kremeňa. Je navrhnutá tak, aby udržiavala a prenášala kremíkové waferové platne počas rôznych vysokoteplotných výrobných procesov.

Jej hlavnou funkciou je slúžiť ako nosič alebo rámpa, ktorá zabezpečuje pevné držanie viacerých waferov vo vertikálnej polohe s presným odstupom počas spracovania vo vnútri pecí a reakčných komôr.

Hlavné charakteristiky

1). Vynikajúca odolnosť voči vysokým teplotám:
Fúzovaný kremeň vydrží teploty vyššie ako 1100 °C bez mäknutia alebo deformácie, čo je nevyhnutné pre procesy ako difúzia a oxidácia.

2). Ultra vysoká čistota:
Je vyrobený z vysokočistého syntetického kremeňa, ktorý je takmer voľný od kovových nečistôt. To zabraňuje kontaminácii citlivých kremíkových platní, čo je kritické pre dosiahnutie vysokého výrobného výnosu a výkonu.

3). Vynikajúca tepelná stabilita:
Kremeň má veľmi nízky koeficient tepelnej rozťažnosti, čo znamená, že vydrží rýchle cykly ohrevu a chladenia (tepelný šok) bez praskania.

4). Vynikajúca chemická inertnosť:
Je vysoko odolný voči korózii spôsobenej väčšinou kyselín, halogénov a iných agresívnych procesných plynov používaných pri výrobe polovodičov.

5). Presné inžinierstvo:
Loďka má starostlivo navrhnuté drážky alebo pozície, ktoré bezpečne uchytia platne bez vyvolania napätia alebo tvorby častíc a zabezpečujú rovnomerné vystavenie procesným plynom a teplu.

6) Vysoká mechanická pevnosť a stabilita
Udržiava štrukturálnu celistvosť a rozmernú stabilitu pri ťažkej záťaži za vysokých teplôt, čím zabraňuje deformácii platní.
Kremenná lihnica je nevyhnutná pre výrobu polovodičov vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči vysokým teplotám a extrémne vysokému stupňu čistoty, ktorý zabraňuje kontaminácii. Jej vynikajúca odolnosť voči tepelnému šoku a vynikajúca chemická inertnosť umožňujú spoľahlivý prevádzkový výkon v náročných procesných prostrediach. Navyše vďaka presnému inžinierstvu zaisťuje rovnomerné a bezpečné spracovanie waferov.

Výhody kremennej lihnice

1) Vysoká odolnosť voči teplote:
Teplota miekkania kremenného skla je približne 1730 ℃, dlhodobo možno používať pri teplote 1200 ℃. Krátkodobá prevádzková teplota môže dosiahnuť až 1450 ℃.

2) Dobrá tepelná stabilita: Koeficient tepelnej rozťažnosti kremenného skla je malý, preto odoláva prudkým zmenám teploty. Kremenné sklo zahriate na približne 1200 ℃ sa po ponorení do vody miestnej teploty neprehreje.

3) Odolnosť voči korózii: Okrem kyseliny fluorovodíkovej sa kvartové sklo takmer nereaguje chemicky s inými kyselinami a jeho odolnosť voči kyselinám je 30-násobná oproti keramike a 150-násobná oproti nehrdzavejúcej ocele.

4) Silná izolácia: Hodnota odporu kvartového skla je ekvivalentná 10 000-násobku bežného skla, čo ho robí veľmi dobrým materiálom na elektrickú izoláciu a má dobré izolačné vlastnosti pri izbovej teplote.

5) Dobrá priepustnosť svetla: V celom spektre vlnových dĺžok od ultrafialového po infračervené má dobrú priepustnosť svetla, priepustnosť viditeľného svetla dosahuje 93 % alebo viac, v ultrafialovej oblasti spektra je priepustnosť 80 alebo viac.

Spoločné aplikácie

Nosník prenosníkov pre procesy pri vysokých teplotách: Hlavnou funkciou je upevnenie a preprava kremíkových platní do pecí a reakčných komôr.
Kľúčové pre legovanie a difúziu: Umožňuje zavádzanie prímesí do kremíkových platní za účelom vytvorenia tranzistorov a obvodov.
Nevyhnutný pre tepelnú oxidáciu: Používa sa na vytváranie izolačných oxidačných vrstiev na platniach.
Podpora pri depozícii tenkých vrstiev (CVD): Udržiava platne počas procesov povlakovanania.
Základ výroby solárnych článkov: Používa sa na výrobu p-n prechodov vo fotovoltaických článkoch.

V podstate, všade, kde je potrebné ultračisté spracovanie kremíkových plátň alebo podobných substrátov pri vysokých teplotách, kvarcová loďka je nenahraditeľným nástrojom.
1). Výroba polovodičov (hlavné použitie)
Tepelná oxidácia: Používa sa na prenášanie kremíkových plátň vo vysokej teplote v peciach na vytvorenie tenkej, rovnomernej vrstvy oxidu kremičitého (SiO₂) na povrchu platne.
Difúzia: Používa sa pri legovaní, keď sú platne vystavené plynom s prísadami pri vysokých teplotách, aby sa zmenili elektrické vlastnosti kremíka.
Chemická depozícia z plynného stavu (CVD): Slúži ako držiak pre platne počas procesov nanášania tenkých vrstiev rôznych materiálov.
Žíhanie: Používa sa v peciach na žíhanie waferov (zahriatie a pomalé ochladenie) na opravu poškodenia kryštálov alebo aktiváciu prísadiek.

2). Fotovoltaický priemysel
Používa sa pri procese difúzie na vytvorenie p-n prechodu, ktorý je základným jadrom solárnej bunky.
Používa sa aj pri iných krokoch spracovania pri vysokých teplotách pre kremíkové solárne platne.

3). Výroba LED a MEMS
Nevyhnutné pre kroky spracovania pri vysokých teplotách, ktoré sú súčasťou výroby svetlodesivých diód (LED) a mikroelektromechanických systémov (MEMS).
Kvartové skúmavky sú nepostrádateľné vysokovýkonné laboratórne a priemyselné komponenty vyrobené z vysokočistého tavenejho kremenzu, zvyčajne s obsahom kremíka 99,9 % alebo vyšším, pričom najkvalitnejšie varianty dosahujú čistotu 99,99 % hmotnosti SiO₂. Výrobný proces zahŕňa roztavenie prírodných kryštálov kremeňa pri extrémne vysokých teplotách okolo 2000 °C, po ktorom nasledujú presné techniky spracovania, ako napríklad predlžovanie a tvarovanie, aby sa zabezpečila rovnomerná hrúbka steny a štrukturálna integrita. Tieto trubice sa odlišujú od bežného skla a borosilikátových alternatív vďaka ich vynikajúcej kombinácii tepelných, chemických, optických a mechanických vlastností, čo ich robí nenahraditeľnými v mnohých náročných aplikáciách.

  
Technické parametre