เรือแก้วควอทซ์ฟิวส์ซิลิกาใสแบบกำหนดเองสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์

รายละเอียดผลิตภัณฑ์

1. บทนำเกี่ยวกับเรือควอตซ์

เรือควอตซ์ หรือที่เรียกเฉพาะในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ว่า เรือเวฟเฟอร์ หรือเรือสำหรับกระบวนการ เป็นชิ้นส่วนความแม่นยำสูงที่ผลิตจากควอตซ์หลอมรวมระดับความบริสุทธิ์สูง มีวัตถุประสงค์เพื่อ รองรับและขนส่งเวฟเฟอร์ซิลิคอน ระหว่างกระบวนการผลิตที่ใช้อุณหภูมิสูงต่าง ๆ

หน้าที่หลักของมันคือการทำหน้าที่เป็นตัวพาหรือชั้นวาง เพื่อให้มั่นใจว่าเวเฟอร์หลายชิ้นจะถูกยึดไว้อย่างมั่นคงในแนวตั้ง โดยมีระยะห่างที่แม่นยำขณะดำเนินการภายในเตาเผาและห้องปฏิกิริยา

2. คุณลักษณะสำคัญ

2.1 ทนความร้อนได้โดดเด่นเป็นพิเศษ
ควอตซ์ฟิวส์สามารถทนต่ออุณหภูมิเกินกว่า 1100°C โดยไม่เกิดการอ่อนตัวหรือเสียรูป ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการเช่น การแพร่กระจายและการออกซิเดชัน

2.2 ความบริสุทธิ์สูงมาก
ผลิตจากควอตซ์สังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งแทบไม่มีสิ่งปนเปื้อนจากโลหะ ช่วยป้องกันการปนเปื้อนของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่ไวต่อสภาวะต่างๆ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการได้ผลผลิตและประสิทธิภาพสูง

2.3 ความเสถียรทางความร้อนเหนือกว่า:
ควอตซ์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนต่ำมาก หมายความว่าสามารถทนต่อการให้ความร้อนและทำให้เย็นตัวอย่างรวดเร็ว (แรงกระแทกจากความร้อน) โดยไม่เกิดการแตกร้าว

2.4 ความเฉื่อยทางเคมีที่ยอดเยี่ยม:
มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากกรด สสารหมู่ฮาโลเจน และก๊าซกระบวนการกัดกร่อนอื่นๆ ที่ใช้ในขั้นตอนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ได้สูงมาก

2.5 ความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรสูง
รักษารูปทรงโครงสร้างและความมั่นคงของขนาดภายใต้ภาระหนักในอุณหภูมิสูง ป้องกันไม่ให้เวเฟอร์บิดงอ
เรือควอตซ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์ เนื่องจากมีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูงพิเศษและมีความบริสุทธิ์สูงมาก ซึ่งช่วยป้องกันการปนเปื้อน ความสามารถในการทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันได้ดีเยี่ยม และมีความเฉื่อยทางเคมีที่ยอดเยี่ยม ทำให้สามารถทำงานได้อย่างเชื่อถือได้ในสภาพแวดล้อมการผลิตที่รุนแรง นอกจากนี้ การออกแบบวิศวกรรมที่แม่นยำยังช่วยให้วาฟเฟิลได้รับการประมวลผลอย่างสม่ำเสมอและไม่เกิดความเสียหาย

3. ข้อได้เปรียบของเรือควอตซ์

3.1 ความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง:
จุดอ่อนตัวของแก้วควอตซ์อยู่ที่ประมาณ 1730 องศาเซลเซียส จึงสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิ 1200 องศาเซลเซียสเป็นเวลานาน อุณหภูมิในการใช้งานระยะสั้นสามารถสูงถึง 1450 องศาเซลเซียส .

3.2 ความเสถียรทางความร้อนที่ดี:

กระจกควอตซ์ สัมประสิทธิ์การขยายตัวจากความร้อนมีค่าน้อย สามารถ ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรุนแรง แก้วควอตซ์สามารถให้ความร้อนจนถึงประมาณ 1200 องศาเซลเซียส แล้วจึงนำไปแช่ในน้ำที่อุณหภูมิห้องโดยไม่แตกร้าว

3.3 ความต้านทานต่อการกัดกร่อน:

ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริก แก้วควอตซ์แทบไม่ทำปฏิกิริยาทางเคมีกับกรดชนิดอื่นๆ เลย และมีค่าความต้านทานต่อกรดสูงกว่าเซรามิก 30 เท่า และสูงกว่าสแตนเลส 150 เท่า

3.4 ฉนวนไฟฟ้าที่แข็งแรง:

ค่าความต้านทานของแก้วควอตซ์ สูงกว่าแก้วทั่วไป 10,000 เท่า จึงเป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ดีมาก และมีสมรรถนะในการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมที่อุณหภูมิห้อง

3.5 การส่งผ่านแสงที่ดี:

ในช่วงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดตั้งแต่รังสีอัลตราไวโอเลตถึงรังสีอินฟราเรด มีการส่งผ่านแสงได้ดี , อัตราการส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้ร้อยละ 93 หรือมากกว่า ในช่วงรังสีอัลตราไวโอเลต อัตราการส่งผ่านอยู่ที่ร้อยละ 80 หรือมากกว่า

4. การใช้งานทั่วไป

ภาชนะบรรจุเวเฟอร์สำหรับกระบวนการที่มีอุณหภูมิสูง: หน้าที่หลักคือการยึดและลำเลียงเวเฟอร์ซิลิคอนเข้าสู่เตาอบและห้องปฏิกิริยา
สำคัญต่อกระบวนการโดปิงและการแพร่กระจาย: ทำให้สามารถนำสิ่งเจือปนเข้าสู่แผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนเพื่อสร้างทรานซิสเตอร์และวงจรไฟฟ้า
จำเป็นสำหรับกระบวนการออกซิเดชันด้วยความร้อน: ใช้ในการสร้างชั้นออกไซด์ฉนวนบนเวเฟอร์
ใช้รองรับในกระบวนการเคลือบฟิล์มบาง (CVD): ยึดถือเวเฟอร์ระหว่างกระบวนการเคลือบ
เป็นพื้นฐานในการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์: ใช้ในการผลิตข้อต่อ p-n ในเซลล์โฟโตโวแอลเทติก (photovoltaic cells)

โดยสรุป ทุกที่ที่ต้องการการประมวลผลเวเฟอร์ซิลิคอนหรือสารตั้งต้นที่คล้ายกันด้วยอุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่สะอาดอย่างยิ่ง เรือควอตซ์คือเครื่องมือที่ขาดไม่ได้

4.1 การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ (การใช้งานหลัก)

การออกซิเดชันด้วยความร้อน: ใช้ในการขนย้ายเวเฟอร์ซิลิคอนเข้าไปในเตาอุณหภูมิสูง เพื่อสร้างชั้นซิลิคอนไดออกไซด์ (SiO₂) บางๆ และสม่ำเสมอบนพื้นผิวเวเฟอร์
การแพร่กระจาย (Diffusion): ใช้ในกระบวนการโดปิง ซึ่งเวเฟอร์จะถูกสัมผัสกับก๊าซโดปันท์ที่อุณหภูมิสูง เพื่อเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้าของซิลิคอน
การสะสมไอเคมี (Chemical Vapor Deposition - CVD): ทำหน้าที่เป็นที่ยึดถือเวเฟอร์ระหว่างกระบวนการที่มีการสะสมฟิล์มบางของวัสดุต่างๆ
การอบอ่อน: ใช้ในเตาเผาเพื่ออบอ่อนแผ่นเวเฟอร์ (ให้ความร้อนแล้วค่อยๆ ทำให้เย็นลง) เพื่อซ่อมแซมความเสียหายของผลึกหรือกระตุ้นสารโดปันท์

4.2 อุตสาหกรรมโฟโตโวลตาอิก (PV)

ใช้ในกระบวนการแพร่ซึ่งสร้างขั้ว p-n ที่ถือเป็นหัวใจหลักของเซลล์แสงอาทิตย์
ยังนำมาใช้ในด้านอื่นๆ การประมวลผลที่อุณหภูมิสูง ขั้นตอนต่างๆ สำหรับเวเฟอร์ซิลิคอนแบบเซลล์แสงอาทิตย์

การผลิต LED และ MEMS แบบ 4.3

จำเป็นต่อขั้นตอนการประมวลผลที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการผลิตไดโอดเปล่งแสง (LED) และไมโครอิเล็กโทรเมคานิคอลซิสเต็มส์ (MEMS)
หลอดทดลองควอตซ์เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม ซึ่งทำจากซิลิกาฟิวเซดความบริสุทธิ์สูง โดยทั่วไปมีปริมาณซิลิกาไม่น้อยกว่าร้อยละ 99.9 และรุ่นพรีเมียมจะมีคุณภาพสูงกว่านั้น บรรลุระดับความบริสุทธิ์ของ SiO₂ ได้สูงถึง 99.99% กระบวนการผลิตเริ่มจากการหลอมผลึกควอตซ์ธรรมชาติที่อุณหภูมิสูงมากประมาณ 2,000°C แล้วจึงผ่านขั้นตอนการแปรรูปแบบแม่นยำ เช่น การยืดและขึ้นรูป เพื่อให้ได้ความหนาของผนังที่สม่ำเสมอและมีความแข็งแรงของโครงสร้าง หลอดชนิดนี้โดดเด่นเหนือกระจกทั่วไปและกระจกโบโรซิลิเกต เนื่องจากคุณสมบัติพิเศษที่รวมกันอย่างลงตัวทั้งด้านความร้อน เคมี แสง และกลศาสตร์ ทำให้ไม่อาจแทนที่ได้ในหลายสถานการณ์ที่ต้องการสมรรถนะสูง

  
ข้อมูลทางเทคนิค

ประวัติการพัฒนา

สิทธิบัตรและการรับรอง

แพ็กเกจ

บริการ                                                                         

คำถามที่พบบ่อย