Tubo de forno de difusão de quartzo personalizável de grande diâmetro para processamento de semicondutores e solar - TOQUARTZ®.
Principais características do tubo do forno de difusão de quartzo
Os tubos do forno de difusão de quartzo TOQUARTZ® são projetados a partir de sílica fundida de alta pureza, proporcionando características de desempenho excepcionais essenciais para aplicações de processamento térmico de precisão. Essas características garantem a confiabilidade em ambientes exigentes de fabricação de semicondutores e células solares.
Estabilidade térmica
Suporta operação contínua a 1100°C e exposição de curto prazo a até 1350°C com deformação mínima. O coeficiente de expansão térmica extremamente baixo (5,5×10-⁷/°C) evita rachaduras durante mudanças rápidas de temperatura.
Resistência química
Altamente resistente a ácidos, álcalis, sais fundidos e gases halógenos comumente usados no processamento de semicondutores. Mantém a integridade estrutural mesmo em ambientes químicos agressivos a temperaturas elevadas.
Controle Dimensional de Precisão
Fabricados com tolerâncias rigorosas, com precisão padrão de ±0,2 mm para diâmetro e espessura da parede. Precisão aprimorada de ±0,1 mm disponível para aplicações críticas que exigem características ideais de vedação e fluxo de gás.
- Teor de SiO₂ de 99,99% de alta pureza
- Transmissão ≥93% para espessura de 1 mm dentro do comprimento de onda de 280-780nm
- Resistência elétrica de 7×10⁷ Ω-cm
Especificações do tubo do forno de difusão de quartzo fundido
Os tubos do forno de difusão de quartzo TOQUARTZ® são fabricados de acordo com especificações técnicas precisas que garantem o desempenho ideal em ambientes de processamento de alta temperatura. Cada tubo é submetido a rigorosos testes de controle de qualidade para verificar a precisão dimensional e as propriedades do material.
Propriedade do material
| Propriedade | Valor |
| 1. Propriedades físicas | |
| Densidade | 2,2 g/cm3 |
| Resistência à flexão | 48 MPa |
| Módulo elástico | 72 GPa |
| Índice de Poisson | 0.14-0.17 |
| Resistência à compressão | 1100 MPa |
| Resistência à flexão | 67 MPa |
| Dureza de Moh | 5.5-6.5 |
| 2. Propriedades térmicas e ópticas | |
| Temperatura máxima de trabalho (longo prazo) | 1100°C |
| Temperatura máxima de trabalho (curto prazo) | 1350°C |
| Condutividade térmica | 1,4 W/m-K |
| Coeficiente de expansão térmica | 5.5×10-⁷ /°C |
| Índice de refração | 1.4585 |
| Resistência específica | 7×10⁷ Ω-cm |
| Transmissão (280-780nm) | ≥93% (1 mm de espessura) |
Dimensões padrão
| Modelo | Diâmetro externo (mm) | Diâmetro interno (mm) | Espessura da parede (mm) | Comprimento (mm) | SiO₂ Conteúdo (%) |
| AT-SY-XG001 | 55 | 50 | 2.5 | 1500-2000 | 99.99 |
| AT-SY-XG002 | 90 | 83 | 3.5 | 1500-2000 | 99.99 |
| AT-SY-XG003 | 200 | 190 | 5 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG004 | 330 | 314 | 8 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG005 | 430 | 410 | 10 | 2000-3500 | 99.99 |
| AT-SY-XG006 | 550 | 520 | 15 | 2000-3500 | 99.99 |
Tolerâncias dimensionais
| Diâmetro externo (mm) | Diâmetro externo (%) | Espessura (%) | Arredondamento (%) | Curvatura máxima (%) | Planicidade da face final (mm) | Perpendicularidade da face final (mm) |
| 200≤φ＜250 | ±0.5 | ±10 | ±0.5 | 0.3 | ±0.1 | ±0.5 |
| φ≥250 | ±0.5 | ±10 | ±0.5 | 0.3 | ±0.1 | ±0.5 |
TOQUARTZ® Solucionando desafios com o tubo do forno de difusão de quartzo
Tubos de forno de difusão de quartzo na fabricação de semicondutores
Principais vantagens
-
Uniformidade otimizada do fluxo de gás em lotes de wafer de 300 mm
A tolerância de arredondamento interno ≤0,3% garante uma distribuição consistente do gás durante a dopagem e a oxidação. -
Estabilidade dimensional sob operação contínua de 1200°C
O desvio da espessura da parede ≤±0,2 mm evita a deformação térmica no recozimento de ciclo longo. -
Redução da geração de partículas em ambientes de sala limpa
A rugosidade da superfície Ra ≤0,8μm minimiza o desprendimento de micropartículas durante o processamento de alta pureza.
Solução TOQUARTZ
Uma fábrica de semicondutores dos EUA relatou uma perda de rendimento de wafer 12% devido à turbulência do fluxo de gás na difusão em lote de 300 mm. A TOQUARTZ® forneceu tubos de difusão de quartzo com arredondamento aprimorado e tolerância de parede de ±0,2 mm. Após a implementação, a perda de rendimento caiu para 3%. O cliente padronizou os tubos TOQUARTZ em todas as quatro linhas de difusão em dois meses.
Tubos de forno de difusão de quartzo fundido na produção de células solares
Principais vantagens
-
Durabilidade de ciclagem térmica superior a 300+ ciclos
Os tubos mantêm a integridade estrutural após mais de 300 ciclos de dopagem de fósforo/boro a 1000°C. -
Projeto de flange à prova de gás para integridade do vácuo
A vedação de flange personalizada alcança <10⁻³ mbar leak rate, verified by helium leak testing. -
Uniformidade da espessura da parede para uma deposição estável
O desvio de espessura ≤±0,15 mm garante um revestimento uniforme de nitreto de silício durante o LPCVD.
Solução TOQUARTZ
Uma fábrica coreana de módulos solares enfrentou falhas nos tubos após 120 ciclos, causando 18 horas/mês de inatividade. TOQUARTZ® forneceu tubos de quartzo reforçados com distribuição otimizada de parede e vedação de flange. A vida útil do tubo aumentou para 320 ciclos, reduzindo o tempo de inatividade para 4 horas/mês. O cliente aumentou o volume de pedidos em 40% em um trimestre.
Tubos de forno de difusão de sílica fundida em aplicações de pesquisa
Principais vantagens
-
Sem MOQ com prazo de entrega de 3 semanas para especificações personalizadas
Suporta pedidos de uma única unidade com tolerâncias de ID/OD ajustadas para ±0,1 mm para configurações em escala de laboratório. -
Integração de várias entradas e portas para flexibilidade de CVD
Suporta até 4 entradas de gás e 2 portas de termopar por tubo, com base nos desenhos do usuário. -
Prototipagem rápida para iterações experimentais
A entrega do protótipo em 18 dias úteis permite a validação rápida de novos processos térmicos.
Solução TOQUARTZ
Um laboratório universitário europeu precisava de um tubo de quartzo de 2 portas com diâmetro externo de 280 mm para uma nova configuração de CVD. Os fornecedores locais cotaram um prazo de entrega de 10 semanas com MOQ ≥5 unidades. A TOQUARTZ® entregou um protótipo de unidade única em 19 dias com tolerância de ±0,1 mm. O laboratório concluiu a etapa da concessão 6 semanas antes do prazo e encomendou novamente 3 variantes.
Opções de personalização TOQUARTZ® para tubo de forno de difusão de quartzo
A TOQUARTZ® oferece amplos recursos de personalização para tubos de fornos de difusão de quartzo para atender aos requisitos específicos de seu processo. Nossa equipe de engenharia trabalha diretamente com você para desenvolver soluções que otimizem o desempenho para a sua aplicação exclusiva.
Opções de acabamento final
- Extremidades flangeadas (projetos padrão ou personalizados)
- Conexões da junta de aterramento
- Extremidades polidas a fogo
- Extremidades com miçangas
- Extremidades fechadas/seladas com entradas
Modificações estruturais
- Várias entradas de gás
- Portas de termopar
- Defletores internos
- Configurações de várias zonas
- Projetos de tubos concêntricos
Tratamentos de superfície
- Superfícies de solo/geada
- Superfícies internas com alto grau de polimento
- Seções opacas
- Marcações graduadas
- Revestimentos especializados
Processo de personalização
-
Análise de requisitos
Analisamos suas especificações técnicas, parâmetros de processo e ambiente operacional. -
Design e engenharia
Nossos engenheiros desenvolvem desenhos detalhados e especificações de produção para sua aprovação. -
Produção de protótipos
Fabricamos uma amostra para teste e validação antes da produção total. -
Produção e controle de qualidade
Produção completa com controle de qualidade e documentação abrangentes.
Diretrizes de uso para o tubo do forno de difusão de quartzo fundido
O manuseio, a instalação e a manutenção adequados dos tubos do forno de difusão de quartzo são essenciais para maximizar o desempenho e a vida útil operacional. Seguir essas diretrizes ajudará a evitar danos e a garantir resultados consistentes em suas aplicações de processamento térmico.
Manuseio e instalação
- Sempre use luvas limpas e sem pó ao manusear tubos de quartzo para evitar contaminação e impressões digitais.
- Apoie o tubo em todo o seu comprimento durante o transporte e a instalação para evitar estresse mecânico.
- Certifique-se de que os acessórios de suporte mantenham o alinhamento adequado e acomodem a expansão térmica.
- Aplique torque uniforme ao apertar as conexões do flange para evitar concentrações de tensão.
- Use materiais de vedação compatíveis e classificados para sua faixa de temperatura operacional.
Limpeza e manutenção
- Use soluções ácidas diluídas (concentração abaixo de 5%) para limpeza, como ácido fluorídrico, ácido clorídrico ou misturas de ácido nítrico.
- Controle rigorosamente o tempo de limpeza com ácido para evitar corrosão excessiva ou limpeza inadequada.
- Enxágue bem com água deionizada após a limpeza com ácido para remover todo o ácido residual da superfície.
- Trate adequadamente as águas residuais de limpeza ácida para atender às normas ambientais antes do descarte.
- Inspecione regularmente se há depósitos, descoloração ou microfissuras que possam indicar a necessidade de manutenção.
Diretrizes de controle de temperatura
- Para tubos com diâmetro ≤200 mm: máximo de 5 °C/min até 1100 °C
- Para tubos com diâmetro >200 mm: máximo de 3°C/min até 1100°C
- Acima de 1100°C: reduza a taxa para no máximo 2°C/min
- Da temperatura operacional até 800°C: máximo de 3°C/min
- De 800°C a 500°C: máximo de 5°C/min
- Abaixo de 500°C: resfriamento natural aceitável
Precisa de assistência técnica?
Entre em contato conosco hoje mesmo para discutir os requisitos do seu projeto.
Por que fazer parceria com a TOQUARTZ?
Vantagem da fábrica direta
Como fabricante direto, podemos eliminar os inúmeros elos intermediários.
Especialização em engenharia
A equipe técnica orienta os clientes desde a seleção do material até a otimização do projeto, traduzindo as especificações em produtos.
Fabricação flexível
Atendimento de pedidos padrão e personalizados por meio de experiência em pequenos lotes e rigor na criação de protótipos para cumprir prazos urgentes.
Qualidade
Garantia
Validação em três etapas antes da remessa:
1. precisão dimensional,
2. pureza do material,
3. limites de desempenho
Cadeia de suprimentos global
Logística global confiável para centros industriais (prioridade DE/US/JP/KR) com marcos rastreáveis.
Produtos liberados
Como um fabricante especializado com recursos de fábrica direta, a TOQUARTZ fornece soluções de quartzo padrão e personalizadas com suporte de engenharia durante todo o processo de especificação e implementação.
PERGUNTAS FREQUENTES
P: Para que é usado um tubo de difusão de quartzo?
R: Os tubos de difusão de quartzo são usados na fabricação de semicondutores, na produção de células solares e em ambientes de laboratório para aplicações de processamento térmico de alta temperatura. Eles proporcionam um ambiente controlado para processos como dopagem, recozimento, oxidação e deposição de vapor químico (CVD). Sua alta pureza, estabilidade térmica e resistência química os tornam ideais para essas aplicações críticas em que o controle de contaminação e o gerenciamento preciso da temperatura são essenciais.
P: Qual é a pureza dos tubos de quartzo usados no processamento de semicondutores?
R: Para aplicações de processamento de semicondutores, normalmente são necessários tubos de quartzo com níveis de pureza de pelo menos 99,99% SiO₂. Os tubos de difusão TOQUARTZ oferecem pureza de até 99,995% SiO₂ com impurezas metálicas controladas em níveis de partes por bilhão. Essa alta pureza é essencial para evitar a contaminação no processamento de bolachas semicondutoras, onde até mesmo traços de impurezas podem comprometer o desempenho do dispositivo. Para aplicações menos críticas, como fabricação de células solares ou uso geral em laboratório, os tubos com pureza de 99,99% geralmente são suficientes.
P: Qual é o limite de temperatura para tubos de difusão de quartzo?
R: Os tubos de difusão TOQUARTZ® podem suportar operação contínua em temperaturas de até 1100°C e exposição de curto prazo de até 1350°C. O limite prático de temperatura depende de vários fatores, incluindo as dimensões do tubo, a espessura da parede, a configuração do suporte e as taxas de aquecimento/resfriamento. Tubos de diâmetro maior podem exigir temperaturas máximas mais baixas para evitar flacidez ou deformação. Para aplicações que exijam operação acima de 1200°C, recomendamos consultar nossa equipe de engenharia para otimizar o projeto do tubo e a seleção do material. Todos os tubos devem ser aquecidos e resfriados em taxas controladas (normalmente de 3 a 5°C/min) para evitar choque térmico e prolongar a vida útil.
P: Quais são as dimensões máximas disponíveis para os tubos de difusão de quartzo?
R: A TOQUARTZ® pode fabricar tubos de difusão com diâmetros externos que variam de 55 mm a 550 mm, com espessuras de parede de 2,5 mm a 15 mm. Nosso comprimento máximo padrão é de 3500 mm para tubos de grande diâmetro, mas podemos produzir comprimentos personalizados com base em requisitos específicos. Para diâmetros extremamente grandes (>550 mm) ou configurações especializadas, entre em contato com nossa equipe de engenharia para avaliar a viabilidade. As tolerâncias dimensionais são mantidas em ±0,5% para o diâmetro e ±10% para a espessura da parede, com precisão aprimorada disponível para aplicações críticas.
P: Quais são os requisitos de remessa e manuseio para tubos de quartzo grandes?
R: Os tubos de difusão de quartzo de grande diâmetro exigem procedimentos especializados de embalagem e manuseio para evitar danos durante o transporte. A TOQUARTZ usa caixas de madeira projetadas sob medida com montagem suspensa e materiais de absorção de choque para proteger os tubos durante o transporte internacional. Cada tubo é embalado individualmente em espuma protetora e selado em plástico para evitar contaminação. Para tubos com mais de 2 metros de comprimento ou 300 mm de diâmetro, recomendamos que o frete seja especializado. Nossa equipe de logística coordena todos os detalhes da remessa, inclusive a documentação alfandegária para pedidos internacionais. Após o recebimento, os tubos devem ser inspecionados ainda na embalagem e armazenados horizontalmente em suportes acolchoados até a instalação.
Entre em contato com nossa equipe de engenharia para obter consultoria técnica e preços. Nós o ajudaremos a selecionar as especificações ideais para os requisitos de sua aplicação.
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