1. ייצור התקני מוליכים למחצה (רלוונטי ביותר)
תהליכי דיפוזיה/חישול בטמפרטורה גבוהה:
צינורות קוורץ משמשים בדרך כלל בתנורי דיפוזיה בטמפרטורה גבוהה של פרוסות מוליכים למחצה לצורך סימום (כגון דיפוזיה של זרחן או בורון) או חישול (הפעלת חומרים מסממים).
אורך חיי המנשא הוא פרמטר מרכזי בהערכת איכות פרוסות הסיליקון. אם זיהומים בצינור הקוורץ (כגון יוני מתכת) מזהמים את הפרוסות, הדבר עלול להוביל לעלייה ברקומבינציה של המנשא ולירידה באורך חייו.
הבדיקות כוללות מדידת אורך החיים של המוליכים המיעוטים כדי להעריך את השפעת התהליך על הביצועים החשמליים של השבב.
אפיתקסיה:
צינורות קוורץ משמשים בתאי תגובה של CVD (Chemical Vapor Deposition). אם דופן הצינור מזדהמת או עוברת תהליך של דה-ויטריפיקציה, איכות השכבה האפיטקסית עלולה להיפגע, וכתוצאה מכך יפחת אורך החיים של המוליך.
2. בדיקת תאים פוטו-וולטאיים (תאים סולאריים)
עיבוד פרוסות סיליקון סולאריות:
בתהליכי ייצור תאים סולאריים בעלי יעילות גבוהה, כגון PERC ו-TOPCon, נעשה שימוש בצינורות קוורץ לצורך התצה של שכבת פסיבציה (כגון SiNx או Al₂O₃) או שריפה בטמפרטורה גבוהה.
אורך חיי המנשא משפיע ישירות על יעילות ההמרה של התא. אם צינור הקוורץ גורם לזיהום, קצב ההרכבה מחדש של פני השטח של הפרוסה יגדל.
המדידות מבוצעות באמצעות QSSPC (Quasi-Steady-State Photoconductance) או μ-PCD (Microwave Photoconductance Decay) כדי לקבוע את אורך החיים של מוליכים מיעוט.
3. מחקר חומרים (למשל, מוליכים למחצה בעלי פער אנרגיה רחב)
תהליכי ייצור התקני SiC/GaN:
תהליכים בטמפרטורות גבוהות (>1500°C) עבור התקני קרביד סיליקון (SiC) או ניטריד גליום (GaN) דורשים צינורות קוורץ בעלי טוהר גבוה במיוחד. זיהומים עלולים להגביר את צפיפות מצב הממשק, מה שמוביל לירידה באורך חיי המוליך.
המחקר מתמקד לעתים קרובות בתכונות החשמליות של שכבות אפיטקסיאליות או שכבות תחמוצת.
4. בדיקות נוספות הקשורות לנושא
ייצור גלאי אור או חיישנים:
אורך חיי המנשא משפיע על מהירות התגובה. אם צינורות קוורץ מזהמים חומרים רגישים (כגון InGaAs), ביצועי המכשיר עלולים להיפגע.
בדיקות ברמת מעבדה:
לקוחות מסוימים עשויים להשתמש בצינורות קוורץ ככלי תגובה לבדיקת הדינמיקה של חומרים חדשים (כגון פרוביסקיטים).
רלוונטיות הבדיקה
רגישות לכל אורך חיי המנשא:
פרמטר זה הוא קריטי בתחומי המוליכים למחצה והפוטו-וולטאיים, בעוד שבניסויים תעשייתיים או כימיים טיפוסיים בדרך כלל לא מודדים אותו באופן ספציפי.
יישומים בטמפרטורות גבוהות של צינורות קוורץ:
ניסויים כימיים כלליים מציבים דרישות טוהר נמוכות יחסית לצינורות קוורץ, בעוד שתהליכים מוליכים למחצה/פוטו-וולטאיים רגישים ביותר לזיהום.