Кварц қайығы дегеніміз не?
A кварц қайығыжоғары таза балқытылған кремнеземнен жасалған дәлдіктегі тасымалдаушы, әдетте көп ұяшықты дизайны бар. Ол кремний пластинкаларын, жартылай өткізгіш субстраттарды немесе жоғары температуралық процестер кезінде басқа материалдарды ұстау үшін қолданылады. Фотоэлектрлік және жартылай өткізгіштер өндірісінде кварц қайықтары өндіріс тиімділігі мен өнім шығымына тікелей әсер ететін диффузия, химиялық буларды тұндыру (CVD) және күйдіру сияқты маңызды процестер үшін маңызды құрал болып табылады.
Негізгі функциялар:
Фотоэлектр: Фосфор диффузиясында (PN түйіспелерін қалыптастыру үшін) және жоғары температуралы пештерде кремний пластиналары үшін пассивация қабатын тұндыру үшін қолданылады.
Жартылай өткізгіштер: Тотығу, қию және жұқа қабықшаны жоңқа дайындау кезінде тұндыру кезінде пластиналарды тасымалдайды.
Кварц қайығы қалай жасалады және жасалады?
дизайныкварцты вафельді қайықкелесі критерийлерге сай болуы керек:
-Ультра жоғары тазалық:
Шикі SiO2 материалы ластануды болдырмау үшін тазалығы 99,99% асуы керек.
-Жоғары температураға төзімділік:
Құрылымдық деградациясыз 1200℃ жоғары температураға ұзақ әсер ету.
-Төмен термиялық кеңею:
Термиялық кеңею коэффиценті (CTE) майысқан немесе жарылып кетпес үшін барынша азайтылуы керек (≈5,5 10-6/℃).
-Дәл слот дизайны:
Біркелкі қыздыруды қамтамасыз ету үшін ±0,1 мм шегінде бақыланатын ұяшық аралығының төзімділігі.
Кварцты қайық қалай жасалады?
Шикізатты тазарту:
Табиғи кварц құмы Fe, Al және Na сияқты қоспаларды кетіру үшін 2000 ° C температурада электр доғалық пеште балқытылады.
Қалыптастыру техникасы:
CNC өңдеу: Компьютермен басқарылатын құралдар миллиметрден кіші дәлдікпен ойықтарды кеседі.
Қалып құю: Күрделі геометриялар үшін балқытылған кремний тотығы графит қалыптарына құйылады және агломерацияланады.
Бетінің мінсіздігі:
Алмаз құралымен жылтырату беттің кедір-бұдырлығына (Ra) <0,5 мкм жетеді, бұл бөлшектердің адгезиясын азайтады.
Қышқылмен жуу (мысалы, HCl) ластаушы заттардың қалдықтарын жояды.
Қатаң сынақ:
Термиялық соққы сынағы: жарықшақтарға төзімділікті тексеру үшін 25℃ және 1200℃ аралығында жылдам айналдырылады.
Тазалық талдауы: Жарқырау разрядының масс-спектрометриясы (GDMS) ізді қоспаларды анықтайды.
Неліктен бұл салаларда кварцты қайықтар алмастырылмайды?
Химиялық инерттілік: Жоғары температурада қышқылдармен, сілтілермен, хлормен және технологиялық газдармен реакцияларға төзімді.
Термиялық тұрақтылық: Өте төмен CTE арқасында жылдам термиялық циклде металдардан немесе керамикадан әлдеқайда жоғары.
Оптикалық мөлдірлік: Фотокөмектес CVD процестері үшін ультракүлгін-ИК сәулесін өткізуге мүмкіндік береді.
Салыстыру:
Кремний карбиді (SiC) қайық: Жоғары құны және оттегімен әрекеттесуі (СО2 түзеді).
Графит қайық: Вафельдің кедергісіне әсер ететін көміртегінің ластану қаупі.
Фотоэлектрлік өндіріс желілерінде кварцтық қайықтар қалай жұмыс істейді?
Фосфордың диффузиясы:
Процесс: кремний пластиналары кварц қайықтарына жүктеледі және PN түйіспелерін қалыптастыру үшін 850-950 ℃ температурада POCl3 газына ұшырайды.
Кварц агрессивті POCl3 орталарына қарсы жоғары коррозияға төзімділікке ие.
PERC жасушаларының пассивациясы:
Процесс: түрлендіру тиімділігін арттыра отырып, артқы бетті пассивациялау үшін Al2O3 тұндыру кезінде пластиналарды ұстайды.
Критикалық параметр: Слоттың дизайны пленка қалыңдығының біркелкілігін ≤3% қамтамасыз етеді.
Кварц қайықтары вафельді өңдеудегі дәлдікті қалай қамтамасыз етеді?
Тотығу процестері:
Процесс: Вафлилер SiO2 қабаттарын өсіру үшін 1100 ℃ температурада құрғақ/ылғалды тотығу үшін кварцтық қайыққа тігінен жүктеледі.
Дизайн ерекшелігі: пластинаның сырғып кетуіне жол бермеу үшін 5-10 ° бұрышта орналасқан ұяшық қабырғалары.
CVD процестері:
Процесс: Si3N4 немесе полисилиций шөгіндісі кезінде плазманың біркелкі таралуын қамтамасыз етеді.
Инновациялар: жетілдірілген конструкциялар пленканың үйлесімділігін жақсарту үшін газ ағынының арналарын қамтиды.
Қандай тәжірибелер тоқтау уақытын азайта отырып, кварц боасының қызмет ету мерзімін ұзартады?
Тазалау циклдері:
Күнделікті: Дейондандырылған су + СО2 қар ағынымен тазалау бос бөлшектерді жояды.
Апта сайын: 80℃ температурада 5% лимон қышқылына батыру металл оксидтерін ерітеді.
Тексерудің бақылау парағы:
Девитрификация: кварцтағы ақ дақтар кристалдануды көрсетеді; қамту 5%-дан асса ауыстырыңыз.
Микрожарықтар: жер асты ақауларын анықтау үшін бояудың ену сынамасын пайдаланыңыз.
Қандай жетістіктер кварцты қайық технологиясын қайта анықтайды?
IoT қосылған қайықтар:
Енгізілген талшықты Bragg торы (FBG) сенсорлары нақты уақыттағы температура градиенттерін бақылайды (±1°C дәлдік).
Жетілдірілген жабындар:
Ytria-тұрақтандырылған цирконий (YSZ) жабындары эпитаксиалды реакторларда кремний карбидінің жиналуын 70%-ға азайтады.
Қосымша өндіріс:
Тор құрылымдары бар 3D басып шығарылған кварцтық қайықтар беріктігін сақтай отырып, салмағын 40%-ға азайтады.
Қорытынды
Тераватт масштабындағы күн фермаларын қосудан бастап озық жартылай өткізгіштер арқылы AI революциясын қуаттандыруға дейін,кварц қайығызаманауи технологияның қарапайым жұмыс күші болып табылады. Өнеркәсіптер миниатюризация мен тиімділіктің шекараларын ұлғайтқан сайын, кварцты қайық дизайнындағы және материалтанудағы инновациялар маңызды болып қала береді, бұл AI және кванттық есептеулер дәуірінде де кейбір «ескі» материалдар әлі де болашақтың кілтін ұстайтынын дәлелдейді.
Хабарлама уақыты: 20 наурыз-2025 ж