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Kundenspezifisches thermisch stabiles Quarz-Waferboot für die Halbleiter- und Solarverarbeitung -TOQUARTZ®
Die Quarzboote auf Siliziumwafern zeichnen sich durch thermische Stabilität bis zu 1100°C, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und einen hohen elektrischen Widerstand (7×10⁷ Ω-cm) aus.
Merkmale des Quarz-Wafer-Boots
Materielle Exzellenz
- Hohe Reinheit: ein SiO₂-Gehalt von bis zu 99,995% sorgt für minimale Kontamination in kritischen Prozessen
- Überlegene Stärke: Biegefestigkeit von bis zu 350 MPa widersteht Handhabungsbelastungen
- Chemische Stabilität: Beständig gegen Säuren, Laugen, geschmolzene Salze und fluorierte Gase
Thermische Leistung
- Stabilität bei hohen Temperaturen: Behält die strukturelle Integrität bei 1100°C für den Dauerbetrieb bei
- Geringe thermische Ausdehnung: Ein Koeffizient von 5,5×10-⁷/°C minimiert die Verformung während der Temperaturzyklen
- Wärmeleitfähigkeit: 120-160 W/m-K für effiziente Wärmeübertragung während der Verarbeitung
Praktische Vorteile
- Verlängerte Lebenserwartung: Geringe Verschleißrate verlängert die Lebensdauer in Produktionsumgebungen
- Elektrische Isolierung: Hoher spezifischer Widerstand (7×10⁷ Ω-cm) verhindert elektrische Störungen
- Optische Eigenschaften: Brechungsindex von 1,4585 für Spezialanwendungen
- Minimierung der Dotierungsstörung
- Verzugsfreie Ausrichtung
- Temperaturwechselbeständigkeit
Technische Daten des Quarzglas-Waferboots
Technische Daten von Quarzglas-Waferbooten
Physikalische Eigenschaften
| Eigentum | Wert | Einheit |
| Dichte | 2.2 | g/cm3 |
| Biegefestigkeit | 48 | MPa |
| Elastischer Modul | 72 | GPa |
| Querkontraktionszahl | 0.14-0.17 | – |
| Druckfestigkeit | 1100 | MPa |
| Biegefestigkeit | 67 | MPa |
| Mohs-Härte | 5.5-6.5 | – |
Thermische Eigenschaften
| Eigentum | Wert | Einheit |
| Maximale Betriebstemperatur (langfristig) | 1100 | °C |
| Maximale Arbeitstemperatur (kurzfristig) | 1300 | °C |
| Wärmeleitfähigkeit | 1.4 | W/m-K |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 5.5×10-⁷ | /°C |
Optische und elektrische Eigenschaften
| Eigentum | Wert | Einheit |
| Brechungsindex | 1.4585 | – |
| Spezifische Resistenz | 7×10⁷ | Ω-cm |
Kundenspezifische Abmessungen von Fused Quartz Wafer Boat
TOQUARTZ® ist in der Lage, kundenspezifische Spezifikationen auf der Grundlage der Kundenanforderungen zu erfüllen. Wenden Sie sich an unser Technikteam, um detaillierte Maßangaben und Optionen für kundenspezifische Größen zu erhalten.
TOQUARTZ® löst kritische Herausforderungen mit Quarz-Wafer-Booten
Quarzglas-Waferboote für Halbleiterdiffusionsprozesse
Die wichtigsten Vorteile
-
Formbeständigkeit bei 1100°C
TOQUARTZ®-Waffelschiffchen erhalten <0.15mm deformation after 100 cycles at 1100°C in diffusion furnaces. -
Ultra-niedrige ionische Verunreinigung
ICP-MS-Tests bestätigen Na⁺-, K⁺- und Fe³⁺-Ionengehalte unter 0,1 ppm, wodurch Dotierstoffstörungen minimiert werden. -
Steuerung der Schlitzparallelität
Die Abweichung der Schlitz-zu-Schlitz-Parallelität wird bei 25-Schlitz-Konfigurationen innerhalb von 0,05 mm kontrolliert.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein in den USA ansässiger Integrator von Halbleiterausrüstungen benötigte Quarzboote für 8-Zoll-Wafer, die die strukturelle Integrität bewahren und Verunreinigungen während der Diffusion bei 1030 °C verhindern sollten. Die Boote des vorherigen Lieferanten verzogen sich nach 60 Zyklen, was zu einer Fehlausrichtung der Wafer und Ertragsverlusten führte.
TOQUARTZ® führte ein zweistufiges Glühverfahren und ein Säureauslaugungsprotokoll ein und lieferte Boote, die auch nach mehr als 120 Zyklen noch formstabil waren und keine nachweisbaren ionischen Rückstände aufwiesen.
Boote für geschmolzene Quarzwafer für die Solarzellenproduktion
Die wichtigsten Vorteile
-
Temperaturwechselbeständigkeit
TOQUARTZ® Boote halten über 200 thermische Zyklen (20-1100°C) ohne Mikrorissbildung aus. -
Hohe Schlitzgleichmäßigkeit bei Massenverladung
Die Abweichung der Schlitzabstände wird bei 100-Slot-Solarwaferträgern auf ±0,03 mm kontrolliert. -
Verzugsfreie Ausrichtung
Die Ebenheitsabweichung nach dem Zyklus bleibt bei Inline-Diffusionssystemen nach 180 Zyklen unter 0,2 mm.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein polnischer Hersteller von Solarmodulen hatte bei der Diffusion mit hohem Durchsatz mit Waferbrüchen und Ausrichtungsfehlern zu kämpfen, die auf die Verformung der Schlitze in den vorhandenen Quarzbooten zurückzuführen waren.
TOQUARTZ® gestaltete die Schlitzgeometrie mithilfe einer FEM-Simulation neu und verstärkte die Basisstruktur. Nach 180 thermischen Zyklen blieb die Ausrichtung der Boote innerhalb von 0,2 mm Abweichung, wodurch der Waferbruch um 27% reduziert und die Zelleffizienz über alle Chargen hinweg verbessert wurde.
Waferboote aus Quarzglas für Forschungsanwendungen
Die wichtigsten Vorteile
-
Nicht-Standard-Wafer-Kompatibilität
Unterstützt Wafer-Durchmesser von 2" bis 8" mit gemischten Slot-Konfigurationen für Hybrid-Experimente. -
Rapid Prototyping Präzision
Die CNC-gesteuerte Schlitzbearbeitung sorgt für Wiederholbarkeit bei kundenspezifischen Kleinserienaufträgen. -
Anpassungsfähigkeit der Geometrie
Unterstützt asymmetrische oder Teilschlitz-Designs für kantenorientierte thermische Studien.
TOQUARTZ®-Lösung
Ein deutsches Universitätslabor benötigte Quarzboote für einen Prototyp-Prozess mit 6-Zoll-Wafern mit asymmetrischen Heizzonen und nicht standardmäßigen Schlitzabständen.
TOQUARTZ® wendete 5-Achsen-CNC-Bearbeitung und digitales Slot Mapping an, um die besonderen Anforderungen des Labors an Geometrie und thermisches Profil zu erfüllen. Die Boote bestanden die internen Ausrichtungstests und ermöglichten es dem Labor, drei Versuchsreihen ohne strukturelles Versagen oder Schlitzabweichungen durchzuführen.
TOQUARTZ® Anpassungsdienste für Quarzglas-Waferboote
Dimensionale Anpassung
- Kundenspezifische Angaben zu Länge, Breite und Höhe
- Spezialisierte Wandstärke für thermische Anforderungen
- Die Maßtoleranz muss anders angegeben oder vom Benutzer verlangt werden.
Besonderes Design
Eigenschaften
- Benutzerdefinierte Steckplatzanzahl von 5 bis 200+ Positionen
- Variable Schlitzabstände für unterschiedliche Waferdicken
- Spezialisierte Schlitzgeometrien für den Kantenschutz
Optimierung der Leistung
- Polierte Oberflächen für geringere Partikelbildung
- Geschliffene Oberfläche für verbesserte thermische Eigenschaften
- Spezielle Reinigungsprotokolle für ultrahochreine Anwendungen
Kundenspezifischer Designprozess
Anforderungserhebung und technische Beratung
- Wir beginnen mit der Erfassung detaillierter Anwendungsdaten, einschließlich Wafergröße, Schlitzanzahl, Ofentyp und thermische Bedingungen. Kunden können Zeichnungen einreichen oder sich direkt mit unserem Quarztechnik-Team beraten.
Entwurf und Simulation von Quarz-Wafer-Booten
- Unsere Ingenieure erstellen 2D/3D-CAD-Modelle des kundenspezifischen Quarz-Wafer-Boots. Dabei werden FEM-Analysen zur thermischen Belastung und zur Optimierung der Schlitzgeometrie durchgeführt, um Dimensionsstabilität und thermische Leistung zu gewährleisten.
Herstellung und Validierung von Prototypen
- Wir fertigen einen Prototyp mit CNC-Bearbeitung und Präzisionsschlitzwerkzeugen. Jedes kundenspezifische Quarz-Wafer-Boot wird vor der Freigabe einer Dimensionsprüfung, einem Thermoschocktest und einer Überprüfung der Schlitzausrichtung unterzogen.
Batch Produktion & Lieferung
- Nach der Genehmigung des Prototyps beginnen wir mit der Serienproduktion mit vollständiger QC-Dokumentation. Die Standardvorlaufzeit beträgt 15-20 Arbeitstage. Für dringende Projekte ist eine beschleunigte Herstellung von Quarz-Wafer-Booten möglich.
Leitfaden für die Verwendung von Quarz-Wafer-Booten
Handhabungsverfahren
- Benutzen Sie saubere Handschuhe, um Verunreinigungen und Fingerabdrücke zu vermeiden, die bei hohen Temperaturen zu Defekten führen können.
- Vermeiden Sie Stöße oder Stürze, da Quarz trotz seiner hohen Temperaturbeständigkeit anfällig für Absplitterungen und Risse ist.
- Verwenden Sie spezielle Aufbewahrungsregale mit weichen Kontaktpunkten, um Kratzer zu vermeiden, wenn sie nicht in Gebrauch sind.
- Transportieren Sie Quarz-Wafer-Boote in einer Schutzverpackung, um das Risiko einer Beschädigung zu minimieren.
Temperatur-Management
- Überschreiten Sie nicht die maximale Betriebstemperatur von 1100°C bei Dauerbetrieb oder 1350°C bei Kurzzeitbetrieb.
- Vermeiden Sie schnelle Temperaturwechsel; Rampengeschwindigkeiten von 5-8°C/Minute oder weniger werden empfohlen, um einen Temperaturschock zu vermeiden.
- Lassen Sie vor der Handhabung oder Reinigung ausreichend Zeit zum Abkühlen, um thermische Spannungsbrüche zu vermeiden.
- Verwenden Sie temperaturkalibrierte Öfen, um eine unbeabsichtigte Überhitzung über die festgelegten Grenzen hinaus zu verhindern.
Chemische Verträglichkeit
- Quarz ist ein saures Material; vermeiden Sie den Kontakt mit alkalischen Verbindungen (Natrium-/Kaliumverbindungen, Wasserglas) bei hohen Temperaturen.
- Verträglich mit den meisten Säuren, aber Flusssäure (HF) ätzt Quarz an und sollte daher vermieden werden.
- Vermeiden Sie Metallverunreinigungen, die bei hohen Temperaturen zur Entglasung (Kristallisation) von Quarz führen können.
- Reinigen Sie mit geeigneten Lösungsmitteln/Säuren je nach Ihren Prozessanforderungen; fragen Sie unser technisches Team nach spezifischen Empfehlungen.
Wartung und Reinigung
- Prüfen Sie regelmäßig auf Risse, Abplatzungen oder Entglasungen, die die strukturelle Integrität beeinträchtigen können.
- Reinigen Sie mit Ultraschallbädern mit geeigneten Chemikalien für Ihre spezifischen Verunreinigungen.
- Bei hartnäckigen Ablagerungen können Piranha-Lösung (H₂SO₄:H₂O₂) oder RCA-Reinigungsmethoden geeignet sein (siehe Sicherheitsrichtlinien).
- Dokumentieren Sie die Nutzungszyklen, um den Ersatzbedarf zu erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt.
Wenn Sie anwendungsspezifische Handhabungsrichtlinien oder Hilfe bei der Fehlerbehebung benötigen, wenden Sie sich an unser technisches Supportteam, das Ihnen maßgeschneiderte Empfehlungen auf der Grundlage Ihrer spezifischen Prozessparameter geben kann.
Benötigen Sie technische Unterstützung für Ihre Anforderungen an Quarzglas-Waferboote?
Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, um Ihre individuellen Anforderungen an Quarz-Wafer-Boote zu besprechen.
Warum eine Partnerschaft mit TOQUARTZ
Vorteil der direkten Fabrik
Als direkter Hersteller können wir die zahlreichen Zwischenstufen ausschalten.
Technische Kompetenz
Das technische Team begleitet die Kunden von der Materialauswahl bis zur Designoptimierung und setzt die Spezifikationen in Ergebnisse um.
Flexible Fertigung
Bearbeitung von Standard- und kundenspezifischen Aufträgen mit Hilfe von Kleinserien und Prototyping, um dringende Fristen einzuhalten.
Qualität
Versicherung
3-Stufen-Validierung vor dem Versand:
1. Maßhaltigkeit,
2. Materialreinheit ,
3. Leistungsschwellen
Globale Lieferkette
Zuverlässige globale Logistik zu den industriellen Zentren (Priorität DE/US/JP/KR) mit nachvollziehbaren Meilensteinen.
Wiederverwertete Produkte
Als spezialisierter Hersteller mit direkten Fertigungsmöglichkeiten bietet TOQUARTZ sowohl Standard- als auch kundenspezifische Quarzlösungen mit technischer Unterstützung während des gesamten Spezifikations- und Implementierungsprozesses.
FAQ
F: Was ist die Definition eines Quarz-Wafer-Boots?
A: Ein Quarz-Wafer-Boot ist ein Träger aus hochreinem Quarz, der zur Aufnahme und zum Transport von Silizium-Wafern bei thermischen Hochtemperatur-Verarbeitungsprozessen in der Halbleiter- und Solarzellenfertigung verwendet wird. Diese Boote sind mit präzisionsgefertigten Schlitzen versehen, um einen gleichmäßigen Abstand und eine gleichmäßige Positionierung der Wafer zu gewährleisten.
F: Was sind die Hauptanwendungen für Quarz-Wafer-Boote?
A: Quarz-Wafer-Boote werden hauptsächlich in Halbleiter-Diffusions- und Oxidationsprozessen, bei der Herstellung von Solarzellen und LEDs sowie in der Materialforschung eingesetzt, wo hohe Temperaturstabilität und Materialreinheit entscheidende Anforderungen sind.
F: Warum ist Quarz das bevorzugte Material für Waferboote?
A: Hochreiner Quarz wird aufgrund seiner außergewöhnlichen thermischen Stabilität, minimalen thermischen Ausdehnung, chemischen Inertheit und hohen Reinheit (typischerweise 99,995% SiO₂), die eine Kontamination während der Hochtemperaturverarbeitung verhindert, für Waferboote bevorzugt.
F: Welcher Temperatur kann ein Quarz-Wafer-Boot maximal standhalten?
A: TOQUARTZ®-Quarz-Waferboote können Dauerbetriebstemperaturen von bis zu 1100 °C und kurzzeitigen Belastungen von bis zu 1300 °C standhalten. Die Temperaturgrenze für Quarz-Waferboote wird durch ihren Erweichungspunkt und den Beginn der Entglasung (Kristallisation) bestimmt.
F: Bieten Sie technische Unterstützung für das Design von Quarz-Wafer-Booten an?
A: Ja, das TOQUARTZ®-Ingenieurteam bietet umfassende Konstruktionsunterstützung zur Optimierung Ihres Quarz-Wafer-Boots für bestimmte Verarbeitungsbedingungen. Wir können Änderungen vorschlagen, um die thermische Leistung, mechanische Stabilität und Lebensdauer zu verbessern.
Wenden Sie sich für technische Beratung und Preisgestaltung an unser Ingenieurteam. Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der optimalen Spezifikationen für Ihre Anwendungsanforderungen.
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