Solenergi anpassad transparent smält kiseldioxidkristallkvarthärd

Introduktion till kvartsglasbåten

En kvartsglasbåt, även känd specifikt inom halvledarindustrin som waferbåt eller processbåt, är en högprestandakomponent tillverkad av högpur smält kvarts. Den är designad för att hålla och transportera siliciumwafer under olika högtemperaturprocesser i tillverkningen.

Dess huvudsakliga funktion är att fungera som bärare eller rack, vilket säkerställer att flera wafer hålls säkert i exakt avstånd, i vertikalt läge, medan de bearbetas inne i ugnar och reaktionskammare.

Huvudkännetecken

1). Exceptionell högtemperaturmotstånd:
Smält kvarts kan tåla temperaturer över 1100°C utan att förmjukas eller deformeras, vilket är avgörande för processer som diffusion och oxidation.

2). Ultra-hög renhet:
Den är tillverkad av högpur syntetisk kvarts, vilket i praktiken är fritt från metallföroreningar. Detta förhindrar kontaminering av de känsliga siliciumskivorna, vilket är avgörande för att uppnå hög produktavkastning och prestanda.

3). Überlägsen termisk stabilitet:
Kvarts har en mycket låg värmeutvidgningskoefficient, vilket innebär att det kan tåla snabba uppvärmnings- och svalningscykler (termisk chock) utan att spricka.

4). Utmärkt kemisk tröghet:
Den är mycket motståndskraftig mot korrosion från de flesta syror, halogener och andra aggressiva processgaser som används inom halvledarframställning.

5). Precisionstillverkning:
Båten har noggrant utformade spår eller fästen som håller skivorna säkert utan att orsaka spänning eller partikelformation, och som säkerställer jämn exponering för processgaser och värme.

6) Hög mekanisk styrka och stabilitet
Bevarar strukturell integritet och dimensionsstabilitet under tung belastning vid höga temperaturer, vilket förhindrar skivvrängning.
Kvartsbåten är avgörande för tillverkning av halvledare på grund av dess exceptionella motståndskraft mot höga temperaturer och ultrahög renhet, vilket förhindrar föroreningar. Dess överlägsna motståndskraft mot termiska chocker och utmärkta kemiska tröghet gör att den fungerar tillförlitligt även i hårda processmiljöer. Vidare säkerställer dess precisionskonstruktion att skivorna bearbetas enhetligt och utan skador.

Fördelar med kvartsbåt

1) Hög temperaturmotstånd:
Glasets mjukningspunkt ligger vid ungefär 1730 ℃, vilket gör att det kan användas vid 1200 ℃ under lång tid. Den korta användningstemperaturen kan nå upp till 1450 ℃.

2) God termisk stabilitet: Kvartsglas har en liten koefficient för termisk expansion, tål snabba temperaturförändringar; kvartsglas som upphettats till cirka 1200 ℃ spricker inte när det sänks i rumstempererat vatten.

3) Korrosionsmotstånd: Förutom vattenfluorid reagerar kvartsglas nästan inte kemiskt med andra syror, och dess syramotstånd är 30 gånger högre än keramik och 150 gånger högre än rostfritt stål.

4) Stark isolering: Motståndsvärdet för kvartsglas motsvarar 10 000 gånger det hos vanligt glas, vilket gör det till ett mycket bra elektriskt isoleringsmaterial med god isoleringsförmåga vid rumstemperatur.

5) God ljusgenomsläpplighet: I hela spektrumet från ultraviolett till infrarött har kvartsglas god ljusgenomsläpplighet, med en synlig ljusgenomsläpplighet på 93 % eller mer i det ultravioletta området och en transmittans på 80 eller mer.

Allmänna tillämpningar

Skivbärare för högtemperaturprocesser: Den främsta funktionen är att hålla och transportera siliciumskivor i ugnar och reaktionskammare.
Avgörande för dopning och diffusion: Möjliggör införandet av föroreningar i siliciumskivor för att skapa transistorer och kretsar.
Avgörande för termisk oxidation: Används för att växa isolerande oxidlager på skivor.
Stöd vid tunnfilmsavlagring (CVD): Håller skivor under beläggningsprocesser.
Grund i solcellstillverkning: Används för att tillverka p-n-övergången i fotovoltaiska celler.

I princip, överallt där ultraren rengöring och högtemperaturbehandling av siliciorskivor eller liknande substrat krävs, är kvartsbåten ett oumbärligt verktyg.
1). Halvledartillverkning (huvudtillämpning)
Termisk oxidation: Används för att bära siliciorskivor i högtemperaturovnar för att växa ett tunt, enhetligt lager av kiseldioxid (SiO₂) på skivans yta.
Diffusion: Används i dopningsprocesser där skivor utsätts för dopgas vid höga temperaturer för att ändra siliciets elektriska egenskaper.
Kemisk ångdeponering (CVD): Fungerar som hållare för skivor under processer där tunna filmer av olika material avsätts.
Glödgning: Används i ugnar för att glödga skivor (värma och långsamt svalna) för att reparera kristadskador eller aktivera dopmedel.

2). Fotoniska (PV) industrin
Används i diffusionsprocessen för att skapa p-n-övergången, vilket är kärnan i en solcell.
Används även i andra högtemperaturprocesser för kiselsolcellsskivor.

3). Tillverkning av LED och MEMS
Avgörande för högtemperaturprocesserna som ingår i tillverkningen av lysdioder (LED) och mikroelektromekaniska system (MEMS).
Kvartsglascylindrar är oumbärliga högpresterande laboratorie- och industriella komponenter tillverkade av högpur fused silica, vanligtvis med ett kiseldioxidinnehåll på 99,9 % eller högre, där premiumvarianter kan nå en renhet på upp till 99,99 % SiO₂. Tillverkningsprocessen innebär att naturliga kvarts kristaller smälts vid en extremt hög temperatur på cirka 2000 °C, följt av precisionsbearbetningstekniker såsom sträckning och formning för att säkerställa jämn väggtjocklek och strukturell integritet. Dessa rör skiljer sig från vanligt glas och borosilikat genom sin exceptionella kombination av termiska, kemiska, optiska och mekaniska egenskaper, vilket gör dem oersättliga i många krävande tillämpningar.

  
Tekniska parametrar