የኳርትዝ ጀልባ፡ በፎቶቮልታይክ እና ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ወሳኝ ተሸካሚ

የኳርትዝ ጀልባ ምንድን ነው?

A ኳርትዝ ጀልባከከፍተኛ ንፅህና ከተዋሃደ ሲሊካ የተሰራ ትክክለኛ ተሸካሚ ነው፣ በተለይም ባለብዙ-ስሎት ዲዛይን። ከፍተኛ ሙቀት በሚፈጠርበት ጊዜ የሲሊኮን ዊንጣዎችን, ሴሚኮንዳክተር ንጣፎችን ወይም ሌሎች ቁሳቁሶችን ለመያዝ ያገለግላል. በፎቶቮልታይክ እና ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ የኳርትዝ ጀልባዎች እንደ ስርጭት፣ የኬሚካል ትነት ክምችት (ሲቪዲ) እና ማደንዘዣ፣ የምርት ቅልጥፍናን እና የምርት ምርትን በቀጥታ ለሚነኩ ወሳኝ ሂደቶች አስፈላጊ መሳሪያዎች ናቸው።

ዋና ተግባራት:

የፎቶቮልቲክስበፎስፎረስ ስርጭት ውስጥ (የፒኤን መገናኛዎችን ለመመስረት) እና ለሲሊኮን ዋይፋዎች ከፍተኛ ሙቀት ባለው ምድጃዎች ውስጥ የፓሲቬሽን ንጣፍ ማስቀመጫ ጥቅም ላይ ይውላል።
ሴሚኮንዳክተሮችበቺፕ ማምረቻ ውስጥ በኦክሳይድ ፣ በማሳከክ እና በቀጭን ፊልም በሚቀመጥበት ጊዜ ቫፈርን ይይዛል።

የኳርትዝ ጀልባ እንዴት ተዘጋጅቷል እና ይመረታል?

ንድፍ የኳርትዝ ዋፈር ጀልባየሚከተሉትን መስፈርቶች ማሟላት አለበት:
-እጅግ በጣም ከፍተኛ ንፅህና:

ጥሬው SiO2 ንፅህናን ለመከላከል ከ99.99% መብለጥ አለበት።

-ከፍተኛ-ሙቀት መቋቋም:

መዋቅራዊ ብልሽት ሳይኖር ከ 1200 ℃ በላይ ላለው የሙቀት መጠን ለረጅም ጊዜ መጋለጥን ይቋቋሙ።

-ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋት:

የሙቀት ማስፋፊያ (ሲቲኢ) መጨናነቅ ወይም መሰባበርን ለመከላከል (≈5.5 10-6/℃) መቀነስ አለበት።

-ትክክለኛነት ማስገቢያ ንድፍ:

ወጥ የሆነ ማሞቂያን ለማረጋገጥ በ± 0.1ሚሜ ውስጥ ቁጥጥር የሚደረግበት የቁማር ክፍተት መቻቻል።

የኳርትዝ ጀልባ እንዴት ይመረታል?

ጥሬ እቃ ማጽዳት:

የተፈጥሮ ኳርትዝ አሸዋ በ 2000 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን በኤሌክትሪክ ቅስት ውስጥ ይቀልጣል እንደ ፌ ፣ አል እና ና ያሉ ቆሻሻዎችን ያስወግዳል።

የመፍጠር ቴክኒኮች:

CNC ማሽነሪ፡ በኮምፒውተር የሚመሩ መሳሪያዎች ከንዑስ ሚሊሜትር ትክክለኛነት ጋር ክፍተቶችን ይቀርፃሉ።
ሻጋታ መውሰድ፡ ለተወሳሰቡ ጂኦሜትሪዎች፣ የተዋሃደ ሲሊካ በግራፋይት ሻጋታዎች ውስጥ ይፈስሳል እና ይጣላል።

የገጽታ ፍጹምነት:

የአልማዝ-መሳሪያ ማሳመር የንጣፎችን ማጣበቅን በመቀነስ የገጽታ ሸካራነት (ራ) <0.5 μm ይደርሳል።
አሲድ ማጠብ (ለምሳሌ፣ HCl) ቀሪ ብክለትን ያስወግዳል።

ጥብቅ ሙከራ:

የሙቀት ድንጋጤ ሙከራ፡ ስንጥቅ መቋቋምን ለመፈተሽ በ25℃ እና 1200℃ መካከል በፍጥነት በብስክሌት ተሽከርክሯል።
የንጽህና ትንተና፡- Glow discharge mass spectrometry (GDMS) የመከታተያ ንጽህናዎችን ያውቃል።

በእነዚህ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ የኳርትዝ ጀልባዎች የማይተኩት ለምንድነው?

ኬሚካላዊ አለመታዘዝበከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ከአሲድ ፣ ከአልካላይስ ፣ ከክሎሪን እና ከጋዞች ጋር ምላሽን ይቋቋማል።

የሙቀት መረጋጋትበከፍተኛ-ዝቅተኛ CTE ምክንያት በፈጣን የሙቀት ብስክሌት ውስጥ ከብረት ወይም ከሴራሚክስ እጅግ የላቀ።

የእይታ ግልጽነትበፎቶ ለተደገፉ የሲቪዲ ሂደቶች የUV-IR ብርሃን ማስተላለፍን ይፈቅዳል።

ንጽጽር:

የሲሊኮን ካርቦይድ (ሲሲ) ጀልባከፍተኛ ወጪ እና ከኦክሲጅን ጋር ምላሽ መስጠት (CO2 ያመነጫል).

ግራፋይት ጀልባየ wafer resistivity ላይ ተጽዕኖ ያለው የካርቦን ብክለት አደጋ.

በፎቶቮልቲክ ማምረቻ መስመሮች ውስጥ የኳርትዝ ጀልባዎች እንዴት ይሠራሉ?

የፎስፈረስ ስርጭት:
ሂደት፡ የሲሊኮን ዋይፋሮች ወደ ኳርትዝ ጀልባዎች ተጭነዋል እና ለ POCl3 ጋዝ በ 850-950 ℃ ለ PN መገናኛዎች ይጋለጣሉ።
ኳርትዝ በኃይለኛ POCl3 አካባቢዎች ላይ የላቀ የዝገት መቋቋም አለው።

PERC ሕዋስ ማለፊያ:
ሂደት፡ የልወጣ ቅልጥፍናን በማሳደጉ በ Al2O3deposition ጊዜ ቫፈርን ይይዛል።
ወሳኝ ግቤት፡- ማስገቢያ ንድፍ የፊልም ውፍረት ተመሳሳይነት ≤3% ያረጋግጣል።

የኳርትዝ ጀልባዎች በ wafer ሂደት ​​ውስጥ ትክክለኛነትን እንዴት ያረጋግጣሉ?

የኦክሳይድ ሂደቶች:
ሂደት፡ Wafers SiO2 ንብርብሮችን ለማደግ በ1100℃ ላይ ለደረቅ/እርጥብ ኦክሳይድ በኳርትዝ ​​ጀልባ ላይ በአቀባዊ ተጭነዋል።
የንድፍ ገፅታ፡ የዋፈር መንሸራተትን ለመከላከል ከ5-10°አንግል የተሰነጠቀ ግድግዳዎች።

የሲቪዲ ሂደቶች:
ሂደት፡ በSi3N4 ወይም በፖሊሲሊኮን ክምችት ወቅት አንድ ወጥ የሆነ የፕላዝማ ስርጭትን ያስችላል።
ፈጠራ፡ የላቁ ዲዛይኖች ለተሻሻለ የፊልም ወጥነት የጋዝ ፍሰት ቻናሎችን ያካትታሉ።

የመቀነስ ጊዜን እየቀነሱ የኳርትዝ ቦአን ዕድሜ የሚያራዝሙ ምን ዓይነት ልምዶች ናቸው?

የጽዳት ዑደቶች:
በየቀኑ፡- የተዳከመ ውሃ + CO2 የበረዶ ጄት ማጽዳት የተበላሹ ቅንጣቶችን ያስወግዳል።

በየሳምንቱ፡ በ 5% ሲትሪክ አሲድ በ 80 ℃ ውስጥ መጥለቅ የብረት ኦክሳይድን ይቀልጣል።

የፍተሻ ማረጋገጫ ዝርዝር:
ዲቪትራይዜሽን: በኳርትዝ ​​ላይ ያሉ ነጭ ነጠብጣቦች ክሪስታላይዜሽን ያመለክታሉ; ሽፋኑ ከ 5% በላይ ከሆነ ይተኩ.
የማይክሮክራክሶች፡- የንዑስ ወለል ጉድለቶችን ለመለየት ማቅለሚያ ፔንታረንት ሙከራን ተጠቀም።

የኳርትዝ ጀልባ ቴክኖሎጂን ምን አይነት ግኝቶች እንደገና ይገልፃሉ?

በአዮቲ የነቁ ጀልባዎች:
የተከተተ ፋይበር ብራግ ግሬቲንግ (ኤፍ.ቢ.ጂ) ዳሳሾች የእውነተኛ ጊዜ የሙቀት ደረጃዎችን (± 1 ° ሴ ትክክለኛነት) ይቆጣጠራሉ።

የተራቀቁ ሽፋኖች:
Yttria-stabilized zirconia (YSZ) ሽፋኖች የሲሊኮን ካርቦይድ ክምችት በ epitaxial reactors ውስጥ በ 70% ይቀንሳል.

ተጨማሪ ማምረት:
ባለ 3-ል የታተሙ የኳርትዝ ጀልባዎች ጥንካሬን እየጠበቁ በ40% ክብደታቸውን በጥልፍ አወቃቀሮች ቆርጠዋል።

ማጠቃለያ

የቴራዋት-ሚዛን የፀሐይ እርሻዎችን ከማንቃት ጀምሮ የ AI አብዮትን በላቁ ሴሚኮንዳክተሮች በኩል ማጎልበት፣ኳርትዝ ጀልባየዘመናዊ ቴክኖሎጂ የማይታመን የስራ ፈረሶች ነው። ኢንዱስትሪዎች የዝቅተኛነት እና የውጤታማነት ድንበሮችን ሲገፉ የኳርትዝ ጀልባ ዲዛይን እና የቁሳቁስ ሳይንስ ፈጠራዎች ወሳኝ ሆነው ይቆያሉ - በ AI እና ኳንተም ኮምፒዩት ዘመን እንኳን አንዳንድ "የድሮ ትምህርት ቤት" ቁሳቁሶች አሁንም የወደፊቱን ቁልፍ ይይዛሉ።