Güneş Enerjisi Özelleştirilmiş Şeffaf Ergimiş Silika Kuvars Cam Teknesi

Kuvars Teknesine Giriş

Kuvars Teknesi, özellikle yarı iletken endüstrisinde Wafer Teknesi veya İşlem Teknesi olarak da bilinir ve yüksek saflıktaki ergimiş kuvarstan üretilen yüksek hassasiyetli bir bileşendir. Difüzyon ve oksidasyon gibi yüksek sıcaklıklı üretim süreçleri sırasında silikon wafer'leri taşımak ve desteklemek üzere tasarlanmıştır.

Ana işlevi, birden fazla wafer'in fırınlar ve reaksiyon odaları içinde işlem görürken güvenli bir şekilde tutulmasını ve tam olarak aralıklı, dikey pozisyonda taşınmasını sağlamaktır.

Ana Özellikler

1). Olağanüstü Yüksek Sıcaklık Direnci:
Ergimiş kuvars, 1100°C'yi aşan sıcaklıklara yumuşamadan veya şekil bozmadan dayanabilir; bu da difüzyon ve oksidasyon gibi süreçler için çok önemlidir.

2). Son Derece Yüksek Saflık:
Neredeyse metal safsızlıklarından arınmış yüksek saflıkta sentetik kuvarştan üretilmiştir. Bu, hassas silikon waferlerin kirlenmesini önler ve yüksek ürün verimi ile performans elde etmek açısından kritik öneme sahiptir.

3). Üstün Termal Stabilite:
Kuvarzın termal genleşme katsayısı çok düşüktür ve bu nedenle çatlamadan ani ısınma ve soğuma döngülerine (termal şoka) dayanabilir.

4). Mükemmel Kimyasal İnertlik:
Yarı iletken üretiminde kullanılan çoğu asit, halojen ve diğer agresif süreç gazlarına karşı yüksek direnç gösterir.

5). Hassas Mühendislik:
Tekne, waferleri güvenli bir şekilde tutan, stres veya partikül oluşturmaya neden olmayan ve işlem gazlarına ve ısıya uniform maruziyeti sağlayan dikkatlice tasarlanmış oluklara veya slotlara sahiptir.

6) Yüksek Mekanik Mukavemet ve Stabilite
Yüksek sıcaklıklarda ağır yük altında yapısal bütünlüğü ve boyutsal stabiliteyi korur ve waferlerin bükülmesini önler.
Kuvars tekne, yüksek sıcaklık direnci ve kontaminasyonu önlemek için ultra yüksek saflığı nedeniyle yarı iletken üretiminde çok önemlidir. Üstün termal şok direnci ve mükemmel kimyasal inertliği, sert süreç ortamlarında güvenilir bir şekilde çalışmasını sağlar. Ayrıca, hassas mühendisliği sayesinde wafer'ların hasar görmeden ve tekdüze bir şekilde işlenmesini garanti eder.

Kuvars teknenin avantajları

1) Yüksek Sıcaklık Direnci:
Kuvars camın yumuşama noktası sıcaklığı yaklaşık 1730℃'dir ve uzun süre 1200℃'de kullanılabilir. Kısa süreli kullanım sıcaklığı 1450℃'ye kadar çıkabilir.

2) İyi Termal Stabilite: Kuvars camın termal genleşme katsayısı düşüktür ve ani sıcaklık değişimlerine dayanabilir. Yaklaşık 1200℃'ye kadar ısıtılan kuvars cam oda sıcaklığında suya daldırıldığında patlamaz.

3)Korozyon Direnci: Hidroflorik aside hariç, kuvars camı neredeyse diğer asitlerle kimyasal olarak reaksiyona girmez ve asit direnci seramiklerinkinin 30 katı, paslanmaz çeliğinkinin ise 150 katıdır.

4)Güçlü Yalıtım: Kuvars camının direnç değeri, normal camınkinin 10.000 katına eşdeğerdir ve bu da onu çok iyi bir elektrik yalıtım malzemesi yapar; oda sıcaklığında iyi yalıtım performansı sunar.

5)İyi Işık Geçirgenliği: Ultraviyole'den kızılötesine kadar tüm spektrumda iyi ışık geçirgenliğine sahiptir, görünür ışık geçirme oranı %93 veya üzeridir; ultraviyole spektrum bölgesinde geçirgenlik oranı 80'in üzerindedir.

Genel Uygulamalar

Yüksek Sıcaklık Süreçleri İçin Wafer Taşıyıcı: Birincil işlevi, fırınlarda ve reaksiyon odalarında silikon waferleri taşımak ve taşınmasını sağlamaktır.
Katkılama ve Difüzyon İçin Kritik: Transistörler ve devreler oluşturmak amacıyla silikon waferlere safsızlıkların eklenmesini sağlar.
Termal Oksidasyon İçin Gerekli: Plakalar üzerine yalıtkan oksit katmanları oluşturmak için kullanılır.
İnce Film Kaplama (CVD) Destekçisi: Kaplanma süreçleri sırasında plakaları tutar.
Güneş Hücresi Üretiminde Temel: Fotovoltaik hücrelerde p-n eklem üretimi için kullanılır.

Esasen, silikon plakaların veya benzeri altlıkların ultra temiz ve yüksek sıcaklıkta işlenmesinin gerektiği her yerde kuvars tekne vazgeçilmez bir araçtır.
1). Yarı İletken Üretimi (Temel Uygulama)
Termal Oksidasyon: Plakaların yüzeyine ince, homojen bir silisyum dioksit (SiO₂) katmanı oluşturmak üzere yüksek sıcaklıklı fırınlara taşınmasında kullanılır.
Difüzyon: Silikonun elektriksel özelliklerini değiştirmek için plakaların yüksek sıcaklıklarda katkı gazlarına maruz bırakıldığı katkılanma süreçlerinde kullanılır.
Kimyasal Buhar Birikimi (CVD): Çeşitli malzemelerden ince filmlerin biriktirildiği süreçler sırasında plakaları tutmak amacıyla kullanılır.
Tavlama: Fırınlarda, kristal hasarını onarmak veya katkı maddelerini aktive etmek amacıyla wafer'ları ısıtmak ve yavaşça soğutmak için kullanılır.

2). Fotovoltaik (PV) Sektörü
Bir güneş hücresinin temel merkezi olan p-n eklemi oluşturmak için difüzyon sürecinde kullanılır.
Silikon güneş wafer'ları için diğer yüksek sıcaklıklı işleme adımlarında da kullanılır.

3). LED ve MEMS Üretimi
Işık Yayan Diyotlar (LED'ler) ve Mikro-Elektro-Mekanik Sistemler (MEMS'ler) üretiminde yer alan yüksek sıcaklık işlemleri için gereklidir.
Kuvarz deney tüpleri, genellikle %99,9 veya daha yüksek silika içeriğine sahip, yüksek saflıktaki ergimiş silikadan yapılan, laboratuvar ve endüstriyel yüksek performanslı bileşenlerdir ve premium varyantlar %99,99 SiO₂ saflığına ulaşabilir. Üretim süreci, doğal kuvarz kristallerinin yaklaşık 2000°C gibi çok yüksek bir sıcaklıkta eritilmesini, ardından eşit duvar kalınlığı ve yapısal bütünlük sağlanması için çekme ve şekillendirme gibi hassas işleme tekniklerini içerir. Bu tüpler, termal, kimyasal, optik ve mekanik özelliklerin olağanüstü kombinasyonu nedeniyle sıradan cam ve borosilikat alternatiflerinden ayrılır ve birçok yüksek talep gören senaryoda vazgeçilmez hale gelir.

  
Teknik Parametreler