Was ist ein Quarzboot und seine Anwendungsbereiche?

Ein Quarzboot ist eine Art bootsförmige Vorrichtung aus hochreinem Quarzmaterial, das beständig gegen hohe Temperaturen und Korrosion ist. Aufgrund seiner einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften findet es in verschiedenen High-Tech- und Industriebereichen breite Anwendung.

Kernmerkmale (Haupteigenschaften)

1. Hitzebeständigkeit: Kann Temperaturen über 1000 °C standhalten, geeignet für Halbleiterdiffusion, Oxidation und andere Prozesse.

2. Chemische Inertheit: Hochbeständig gegen starke Säuren (außer Flusssäure und Phosphorsäure) und korrosive Gase.

3. Geringer Wärmeausdehnungskoeffizient: Gewährleistet Dimensionsstabilität bei hohen Temperaturen und verhindert eine Verformung von Siliziumwafern oder -kristallen.

4. Hohe Reinheit: Extrem geringer Metallverunreinigungsgehalt (z. B. strenge Kontrolle des Hydroxylgehalts), der die Anforderungen von Halbleiteranwendungen erfüllt.

Im Folgenden sind seine wichtigsten Anwendungsbereiche und technischen Merkmale aufgeführt:

I. Halbleiterherstellung:

1. Siliziumwafer-Unterstützung und -Transport: Während des Chip-Herstellungsprozesses wird das Quarzboot verwendet, um den Siliziumwafer zu halten. Es bleibt während Hochtemperaturprozessen (wie Diffusion, Oxidation und Tempern) stabil, um Kontamination oder Verformung zu verhindern und die Qualität der Chips zu gewährleisten.

2. Ätz- und Diffusionsprozesse: Als Schlüsselkomponente der Ätzmaschinenkammer oder des Probenhalters ermöglicht das Quarzboot die Diffusion von Elementen wie Bor und Phosphor in einem Quarzrohrofen bei etwa 1000 °C, was die Strukturgröße integrierter Schaltkreise direkt beeinflusst.

II. Photovoltaik-Industrie

1. Herstellung von Solarmodulen: Das Quarzboot wird verwendet, um Photovoltaikmaterialien zu halten, die einer Hochtemperaturbehandlung und korrosiven Lösungen standhalten können, wodurch der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad und die Lebensdauer von Solarzellen verbessert werden.

2. Siliziumwafer-Diffusionsprozess: Der neue Typ des Photovoltaik-Quarzboots ist mit einstellbaren Funktionen ausgestattet, um Siliziumwafer unterschiedlicher Größe aufzunehmen, und wird durch separate Reinigung in Bezug auf die Sauberkeit verbessert, wodurch die Gleichmäßigkeit der Diffusion optimiert wird.

III. Chemieingenieurwesen und Metallurgie

1. Korrosionsbeständiger Reaktionsbehälter: Als Innenverkleidung für Reaktionstanks und Verdampfer oder als Transfervorrichtung kann das Quarzboot hohen Temperaturen, hohem Druck sowie starken Säuren und Laugen standhalten und so den stabilen Betrieb chemischer Geräte gewährleisten.

2. Behandlung saurer Lösungen: Anwendung in Verbrennungs- und Kühlvorrichtungen für hochtemperatur- und säurebeständige Gase sowie für die Verdampfung und Lagerung saurer Lösungen.

Der Kernvorteil des Quarzboots liegt in seiner hohen Temperaturbeständigkeit (bis über 1000 °C), Korrosionsbeständigkeit (beständig gegen starke Säuren und Laugen) und hohen Lichtdurchlässigkeit. Diese Eigenschaften machen es zu einem unverzichtbaren Werkzeug in High-End-Fertigungsbereichen wie Halbleitern und Photovoltaik.