Solar Energy Customized Transparent Fused Silica Quartz Glass Boat

Panimula sa Quartz Boat

Ang Quartz Boat, na kilala rin partikular sa industriya ng semiconductor bilang Wafer Boat o Process Boat, ay isang high-precision na bahagi na gawa sa mataas na antas ng dalisay na fused quartz. Ito ay idinisenyo upang i-hold at ilipat ang mga silicon wafer sa panahon ng iba't ibang proseso ng pagmamanupaktura na may mataas na temperatura.

Ang pangunahing tungkulin nito ay magsilbing tagapagdala o rack, upang matiyak na mahigpit na nahawakan ang maramihang mga wafer sa eksaktong espasyo, nakatayo nang patayo habang ginagawa ang mga ito sa loob ng mga furnace at reaction chamber.

Mga Pangunahing Karakteristika

1). Nakakahigitang Paglaban sa Mataas na Temperatura:
Ang fused quartz ay kayang tumagal sa temperatura na umaabot sa higit pa sa 1100°C nang hindi humihinto o bumabaluktot, na mahalaga para sa mga proseso tulad ng diffusion at oxidation.

2). Ultra-High na Dalisay:
Gawa ito mula sa mataas na kalinisan ng sintetikong quartz, na halos walang metal na dumi. Pinipigilan nito ang kontaminasyon sa sensitibong silicon wafers, na kritikal para makamit ang mataas na produksyon at pagganap.

3). Mahusay na Katatagan sa Init:
Ang quartz ay may napakababang coefficient of thermal expansion, ibig sabihin nito ay kayang-kaya nitong matiis ang mabilis na pag-init at paglamig (thermal shock) nang hindi nababasag.

4). Mahusay na Kemikal na Pagkababad:
Labis itong nakikipaglaban sa pagsira dahil sa karamihan ng mga asido, halogens, at iba pang mapanganib na proseso ng gas na ginagamit sa paggawa ng semiconductor.

5). Tumpak na Pag-arkitekto:
Ang boat ay may mga maingat na dinisenyong mga guhit o puwang na humahawak nang mahigpit sa mga wafer nang hindi nagdudulot ng stress o paglikha ng particle, at tinitiyak ang pare-parehong pagkakalantad sa mga prosesong gas at init.

6) Mataas na Mekanikal na Lakas at Katatagan
Nagpapanatili ng integridad ng istruktura at katatagan ng sukat sa ilalim ng mabigat na karga sa mataas na temperatura, na nagpipigil sa pagbaluktot ng wafer.
Ang quartz boat ay mahalaga sa pagmamanupaktura ng semiconductor dahil sa kahanga-hangang kakayahang lumaban sa mataas na temperatura at ultra-high purity nito, na nagbabawas ng kontaminasyon. Ang kahanga-hangang paglaban nito sa thermal shock at kamangha-manghang inertness sa kemikal ay nagbibigay-daan dito upang maaasahan sa matitinding kapaligiran sa proseso. Bukod dito, ang eksaktong engineering nito ay nagagarantiya na ang mga wafer ay napoproseso nang pare-pareho at walang pinsala.

Mga Benepisyo ng quartz boat

1) Mataas na Paglaban sa Temperature:
Ang temperatura ng pagkalambot ng quartz glass ay mga 1730℃, na maaaring gamitin nang mahabang panahon sa 1200℃. Ang maikling paggamit na temperatura ay maaaring umabot sa 1450℃.

2) Mabuting Katatagan sa Init: Maliit ang coefficient of thermal expansion ng quartz glass, kaya ito ay kayang makatiis ng biglaang pagbabago ng temperatura; kahit painitin hanggang sa mga 1200 ℃ at ilagay sa tubig na may temperatura ng silid, hindi ito sasabog.

3) Paglaban sa Korosyon: Maliban sa hydrofluoric acid, ang quartz glass ay halos hindi nakikipag-ugnayan nang kemikal sa iba pang mga acid, at ang paglaban nito sa acid ay 30 beses na higit kaysa sa mga keramika at 150 beses na higit kaysa sa hindi kinakalawang na asero.

4) Matibay na Insulation: Katumbas ng resistensya ng quartz glass ang 10,000 beses na higit kaysa sa karaniwang bubog, na siyang isang napakahusay na materyal na elektrikal na insulator at may mahusay na performans sa insulation sa temperatura ng silid.

5) Magandang Transmisyon ng Liwanag: Sa buong spectrum mula ultraviolet hanggang infrared na haba ng daluyong ay may magandang transmisyon ng liwanag, ang porsyento ng transmisyon ng nakikitang liwanag ay 93% o higit pa sa ultraviolet na rehiyon ng spectrum, at ang porsyento ng transmisyon ay 80 o higit pa.

Mga Pangkaraniwang Aplikasyon

Tagapagtangkang Wafer para sa Mataas na Proseso ng Temperatura: Ang pangunahing tungkulin nito ay upuin at ilipat ang mga silicon wafer sa loob ng mga kalan at silid ng reaksyon.
Mahalaga para sa Doping at Diffusion: Pinapayagan nito ang pagpasok ng mga dumi sa mga silicon wafer upang makalikha ng mga transistor at circuit.
Mahalaga para sa Thermal Oxidation: Ginagamit upang lumikha ng mga insulating oxide layer sa mga wafer.
Suporta sa Thin-Film Deposition (CVD): Pinagtataguan ng mga wafer habang isinasagawa ang proseso ng pagkakabukod.
Pundasyon sa Produksyon ng Solar Cell: Ginagamit sa paggawa ng p-n junction sa mga photovoltaic cell.

Sa kabuuan, kung saanman kailangan ang ultra-clean at mataas na temperatura na proseso ng silicon wafers o katulad na substrates, ang quartz boat ay isang mahalagang kasangkapan.
1). Semiconductor Manufacturing (Pangunahing Aplikasyon)
Thermal Oxidation: Ginagamit upang dalhin ang mga silicon wafer sa mataas na temperatura na furnace upang makalikha ng manipis at pare-parehong layer ng silicon dioxide (SiO₂) sa ibabaw ng wafer.
Diffusion: Ginagamit sa mga prosesong doping kung saan nilalantad ang mga wafer sa dopant gases sa mataas na temperatura upang baguhin ang elektrikal na katangian ng silicon.
Chemical Vapor Deposition (CVD): Naglilingkod bilang tagataguyod ng mga wafer habang isinasagawa ang paglalagay ng manipis na film ng iba't ibang materyales.
Annealing: Ginagamit sa mga kalan upang mag-anneal ng mga wafer (painitin at dahan-dahang palamigin) upang mapag-ayos ang mga sira sa kristal o i-activate ang mga dopant.

2). Industriya ng Photovoltaic (PV)
Ginagamit sa proseso ng pagsisidlo upang makalikha ng p-n junction, na siyang pangunahing sentro ng isang solar cell.
Ginagamit din sa iba pang mga hakbang sa pagproseso na may mataas na temperatura para sa mga silicon solar wafer.

3). Pagmamanupaktura ng LED at MEMS
Mahalaga para sa mga hakbang sa pagproseso na may mataas na temperatura na kasangkot sa paggawa ng mga Light-Emitting Diodes (LEDs) at Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS).
Ang mga tubo ng quartz ay mahahalagang bahagi sa laboratoryo at industriya na gawa sa mataas na kalinisan ng fused silica, na karaniwang may nilalamang silica na 99.9% pataas, at ang mga de-kalidad na uri ay umaabot pa sa 99.99% na SiO₂. Ang proseso ng paggawa ay nagsisimula sa pagtunaw ng natural na mga kristal ng quartz sa napakataas na temperatura, mga 2000°C, na sinusundan ng mga teknik sa eksaktong pagpoproseso tulad ng pagbibilog at paghuhubog upang matiyak ang pare-parehong kapal ng dingding at kaligtasan ng istruktura. Naiiba ang mga tubong ito sa karaniwang bildo at borosilicate dahil sa kanilang kamangha-manghang kombinasyon ng thermal, kemikal, optical, at mekanikal na katangian, na nagiging sanhi ng kanilang hindi mapapalitan sa maraming mataas na pangangailangan.

  
Mga teknikal na parameter