Tubo del forno al quarzo

Il tubo del forno al quarzo Semicorex, le barchette per wafer, i crogioli di quarzo per la crescita del singolo cristallo di silicio sono tutti realizzati con elevata purezzamateriale al quarzol. Il quarzo è ampiamente utilizzato nell'industria dei semiconduttori, il quarzo ad elevata purezza è un importante materiale di consumo nella fabbricazione dei wafer. Il principale mercato di riferimento delle parti in quarzo nel campo dei semiconduttori è il processo di diffusione e incisione nella fabbricazione di wafer, che può essere suddiviso in due categorie principali: parti ad alta temperatura e parti a bassa temperatura.

1. Le parti ad alta temperatura sono tubi del forno al quarzo, barchette per wafer, supporti per barche, ecc. Devono entrare in contatto direttamente o indirettamente con il wafer di silicio in un ambiente ad alta temperatura, sono principalmente realizzati in materiale di vetro di quarzo fuso, prodotto mediante lavorazione termica.

2. Le parti a bassa temperatura sono anelli di quarzo nel processo di incisione e comprendono cassette e serbatoi di pulizia nel processo di pulizia. Sono utilizzati principalmente in ambienti a bassa temperatura, realizzati principalmente in vetro di quarzo fuso, prodotto mediante lavorazione a freddo.

I componenti nella zona ad alta temperatura si consumano più rapidamente, ma vengono generalmente utilizzati nei sistemi multi-wafer (un supporto che contiene più wafer di silicio), mentre i componenti nella zona a bassa temperatura vengono consumati più lentamente, ma vengono utilizzati in sistemi a wafer singolo (un supporto che contiene un wafer di silicio); pertanto, la dimensione complessiva del mercato per entrambi è relativamente simile.

Il forno è l'area in cui i wafer subiscono un processo di riscaldamento ad alta temperatura, costituito da un tubo del forno in quarzo, un reattore e diversi riscaldatori, è ampiamente applicato nei processi di diffusione, ossidazione e RTP nella lavorazione dei semiconduttori. Il forno è principalmente suddiviso in tipologie orizzontali e verticali:. In un forno orizzontale, i wafer vengono posizionati su una barca al quarzo, che a sua volta viene posizionata su un supporto SiC. Ci sono anche deflettori adattivi nella parte anteriore e posteriore. Il supporto viene spinto nel tubo del forno al quarzo e i wafer subiscono la reazione in una zona a temperatura costante. In un forno verticale, i wafer vengono posti su una torre di quarzo e poi sollevati lentamente nel tubo del forno di quarzo per la lavorazione.

A causa delle alte temperature coinvolte nei processi di cui sopra, per prevenire gravi deformazioni e collasso del tubo del forno in quarzo dopo un uso ripetuto e prolungato, durante la produzione è necessario utilizzare un tubo del forno in quarzo resistente alla deformazione e al collasso e con una lunga durata.

Ecco i vantaggi diquarzotubo del forno:

1. Resistenza alle alte temperature. Il vetro al quarzo ha un punto di rammollimento di circa 1730 ℃ e può essere utilizzato per periodi prolungati a 1150 ℃, con una temperatura massima a breve termine che raggiunge i 1450 ℃.

2. Resistenza alla corrosione. Ad eccezione dell'acido fluoridrico, il quarzo ad elevata purezza difficilmente reagisce chimicamente con altre sostanze acide. Ad alte temperature può resistere alla corrosione di acido solforico, acido nitrico, acido cloridrico, acqua regia, sali neutri, carbonio e zolfo. La sua resistenza agli acidi è 30 volte quella della ceramica e 150 volte quella dell'acciaio inossidabile.  La sua stabilità chimica, soprattutto alle alte temperature, non ha eguali rispetto a nessun altro materiale tecnico.

3. Buona stabilità termica. Il quarzo di elevata purezza ha un coefficiente di dilatazione termica estremamente basso e può resistere a drastici sbalzi di temperatura.  Riscaldare il quarzo ad alta purezza a circa 1100 ℃ e poi immergerlo in acqua a temperatura ambiente non ne causerà la frantumazione.

4. Buone prestazioni di trasmissione della luce. Il quarzo di elevata purezza ha buone prestazioni di trasmissione della luce nell'intero spettro, dall'ultravioletto all'infrarosso. La trasmissione della luce visibile è superiore al 93% e nello spettro ultravioletto la trasmissione massima può raggiungere oltre l'80%.

5. Buone prestazioni di isolamento elettrico. La resistività del quarzo ad alta purezza è diecimila volte quella del normale vetro al quarzo, rendendolo un eccellente materiale isolante elettrico, possedendo buone proprietà elettriche anche ad alte temperature.