Lietas pamatinformācija
Klients ir augstākā līmeņa komiteja Turcijā. Viņi iegādājās pielāgotas kvarca caurules no cita piegādātāja. Pēc jauno kvarca cauruļu izmantošanas eksperimentālajā procesā un turpmāko mērījumu veikšanas viņi novēroja, ka samazinājusies produktu nesēja kalpošanas laika vērtība. Klients sirsnīgi lūdza mūs sniegt tehnisku padomu un norādīt veicamos pasākumus.
Atbildēt
Paldies, ka sazinājāties ar mums saistībā ar nesēja kalpošanas laika samazināšanos pēc jaunu kvarca cauruļu izmantošanas. Mēs pilnībā izprotam šī parametra kritisko ietekmi uz jūsu izstrādājumu veiktspēju, un esam veikuši detalizētu problēmas analīzi. Turpmāk mēs piedāvājam savu tehnisko ieskatu, iespējamo cēloņu analīzi un mērķtiecīgus risinājumus.
I. Pieteikuma scenārija pieņēmumi
Pamatojoties uz jūsu pieminēto nesēja kalpošanas laika mērījumu un kvarca caurules izmantošanu, mēs domājam, ka jūsu process var ietvert:
- pusvadītāju ražošana augstā temperatūrā (piemēram, Si/SiC ierīču difūzija, atkausēšana vai epitaksija).
- fotogalvanisko elementu ražošana (piemēram, PERC/TOPCon saules elementu pasivācija vai saķepināšanas procesi).
- progresīvu materiālu pētniecība (piemēram, GaN un citi platjoslas pusvadītāji).
Lai sniegtu precīzākus ieteikumus, lūdzu, apstipriniet šādu informāciju:
- Procesa temperatūras diapazons un gāzes vide (piemēram, O₂, N₂, H₂).
- apstrādājamo paraugu veids (piemēram, silīcija plāksnes, epitaksijas slāņi utt.)
II. Nesēja kalpošanas laika samazināšanās cēloņu analīze
Pēc analīzes var konstatēt, ka problēmu var radīt kvarca caurules, atloka sastāvdaļu un procesa apstākļu mijiedarbība.
1. Kvarca caurulītes ietekme
(1) Materiālu tīrība un piemaisījumi
- Metālu piemaisījumi (Fe, Cu, Na u. c.):
Metāliskie joni kvarca caurulītēs augstā temperatūrā var difundēt uz silīcija plāksnēm vai epitaksiālajiem slāņiem, kļūstot par nesēju rekombinācijas centriem un ievērojami samazinot kalpošanas laiku.
Galvenais rādītājs: Metālu piemaisījumu saturs ir jākontrolē (piemēram, ≤1 ppm; īpaši augstas tīrības pakāpes kvarca caurulītēm nepieciešams ≤0,1 ppm). - Hidroksila (OH-) saturs:
Hidroksilgrupas var absorbēt enerģiju ultravioletajā diapazonā, potenciāli ietekmējot fotogenerēto nesēju ģenerēšanu, jo īpaši fotogalvaniskajos vai UV sensoru lietojumos.
Ieteikums: Izvēlieties kvarca caurules ar zemu hidroksila saturu (piemēram, sintētisko kvarcu, OH- < 5 ppm).
(2) Struktūras defekti un termiskā stabilitāte
- Mikroplaisas vai devitrifikācija:
Augstās temperatūrās kvarca caurules var devitrificēties (piemēram, veidojot kristobalītu) vai tajās var rasties termiskās spriedzes plaisas, atbrīvojot daļiņas, kas piesārņo procesa vidi.
Saistība ar pārvadātāja kalpošanas laiku: Daļiņas, kas piestiprinās pie plāksnes virsmas, palielina saskarnes rekombinācijas ātrumu.
2. Atloka un blīvējuma komponentu ietekme
(1) Materiālu savietojamība
- Metāla atloka piesārņojums:
Nerūsējošā tērauda vai uz niķeļa bāzes izgatavoti atloki augstā temperatūrā var izdalīt metālu tvaikus (piemēram, Cr, Ni), kas gāzes fāzē var tikt pārnesti un piesārņot kvarca caurules iekšējo sieniņu vai paraugu.
Piemērs: SiC epitaksiālajā izaugsmē metāla piesārņojums var palielināt saskarnes stāvokļa blīvumu un samazināt nesēju kalpošanas laiku.
Alternatīva: Izmantojiet keramikas atlokus (piemēram, Al₂O₃) vai metāla atlokus ar platīna pārklājumu.
(2) Blīvēšanas veiktspēja
- Noplūdes, kas izraisa oksidāciju/kontamināciju:
Slikts blīvējums starp atloku un kvarca caurulīti var ievadīt skābekli vai mitrumu, kas augstā temperatūrā reaģē ar silīciju, veidojot bojātu SiO₂ slāni, palielinot virsmas rekombināciju.
Atklāšanas metode: Izmantojiet hēlija masas spektrometra noplūdes detektoru, lai pārbaudītu hermētiskumu (noplūdes ātrums < 1×10-⁹ mbar-L/s).
3. Sistēmas līmeņa mijiedarbība
(1) Kvarca caurules un atloka saskarne
- Termiskās izplešanās koeficienta (CTE) neatbilstība:
Kvarca (CTE ~0,55×10-⁶/°C) un metāla atloki (piemēram, nerūsējošais tērauds, CTE ~16×10-⁶/°C) augstā temperatūrā var tikt deformēti sprieguma ietekmē, kas var izraisīt mikroteces vai daļiņu izkrišanu.
Dizaina uzlabošana: Izmantojiet gradientu blīvējuma struktūru (piemēram, grafīta blīvējuma pāreju) vai elastīgus blīvējuma materiālus (piemēram, Viton, karstumizturīgs <200°C).
(2) Gāzes plūsmas traucējumi
- Turbulence, ko izraisa atloka struktūra:
Nepareizs atloka iekšējais diametrs vai asas malas var traucēt procesa gāzes plūsmu, radot lokālu temperatūras nevienmērību kvarca caurulē un ietekmējot dopinga vienmērīgumu, kas netieši ietekmē nesēja kalpošanas laiku.
III. Ieteicamie risinājumi
| Galvenais cēlonis | Uzlabošanas pasākumi |
|---|---|
| Kvarca caurules metāla piesārņojums | Pārejiet uz īpaši augstas tīrības pakāpes sintētiskā kvarca caurulēm (metāla piemaisījumi <0,1 ppm). |
| Metāla tvaiki no atloka | Aizstāt ar keramikas atlokiem vai ar platīnu pārklātiem metāla atlokiem. |
| Noplūdes blīvēšana | Izmantojiet dubultos O-veida gredzenus + hēlija noplūdes testu vai izmantojiet metāla blīves (piemēram, vara blīves UHV). |
| Termiskās spriedzes devitrifikācija | Izvēlieties augstas tīrības pakāpes kvarca caurules vai ar Ti leģētas kvarca caurules un kontrolējiet sildīšanas/dzesēšanas ātrumu (≤5°C/min). |
Kopsavilkums:
Nesēja kalpošanas laika samazināšanos var izraisīt kvarca caurules piemaisījumi, atloka piesārņojums un sistēmas konstrukcijas defekti. Optimizācija ir jākoordinē trijās jomās - materiālu tīrības, blīvējuma uzticamības un termiskās atbilstības -, lai fundamentāli atrisinātu šo problēmu. Mēs iesakām klientam sniegt detalizētākus procesa datus (piemēram, temperatūras profilus un gāzu veidus), lai varētu sniegt precīzus komponentu ieteikumus.
IV. Klientu diagnostikas ieteikumi
- Kvarca cauruļu partijas testēšana:
Pieprasīt, lai piegādātāji iesniedz ICP-MS (metālu piemaisījumi) un FTIR (hidroksila saturs) pārskatus. - Atloka un blīvējuma pārbaude:
Apstipriniet atloka materiālu, blīvējuma gredzena temperatūras izturību un pārbaudiet, vai nav mainījies krāsas tonis augstā temperatūrā (metāla tvaiku pazīmes). - Procesa parametru pārskatīšana:
- Temperatūras kontroles programma: Ierobežojiet sildīšanas/dzesēšanas ātrumu līdz ≤5°C/min.
- Pirmapstrādes plāns: Pirms eksperimentu veikšanas kvarca mēģenes iepriekš apcepiet vai notīriet ar skābi, lai noņemtu virsmas piesārņojumu.
- Procesa kontrole: Salīdziniet, vai nesēja kalpošanas laika samazināšanās sakrīt ar izmaiņām kvarca cauruļu/atloku partijās vai procesa temperatūras korekcijām.
V. Garantijas politika
Mēs sniedzam šādas garantijas:
Ņemot vērā kvarca izstrādājumu trauslo raksturu un lietojumu vides sarežģītību, mēs nepiedāvājam oficiālas kvalitātes garantijas klauzulas. Tomēr, ja rodas problēmas, mēs apņemamies aktīvi palīdzēt to cēloņu analīzē. Ja klients konstatē kādu neparastu situāciju, mēs varam palīdzēt spriest un veikt iekšējo novērtējumu, pamatojoties uz konkrētu informāciju. Mēs varam pieprasīt analīzes veikšanai:
- Problemātiskās zonas fotoattēli vai videoklipi
- Īss procesa apstākļu apraksts lietošanas laikā (piemēram, temperatūra, atmosfēra).
- Citi diagnozes noteikšanai noderīgi apraksti
VI. Papildu garantijas pasākumi šajā lietā
- Spiediena noplūdes tests pirms nosūtīšanas: Pievienojiet kvarca caurulīti atlokam (mēs varam nodrošināt arī atlokus), uzspiediet to līdz nominālajai vērtībai (vai klienta norādītajai vērtībai) un turiet spiedienu vairāk nekā 2 stundas, lai pārliecinātos, ka nav noplūdes (mēs varam dalīties ar testa procesu).
- Termiskās pretestības tests pirms nosūtīšanas: Pēc izgatavošanas katra kvarca caurule tiek pakļauta 24 stundu atkvēlināšanas procesam 1000 ± 50 °C temperatūrā, lai nodrošinātu termisko noturību (nepārtraukta darba temperatūra 1000 °C, īstermiņa līdz 1200 °C).
- Pielāgošanas pakalpojums: Pielāgojiet kvarca caurules / atloka specifikācijas atbilstoši reakcijas kameras struktūrai.
- Tehniskais dienests: Ja tiek iesniegtas temperatūras līknes un gāzu attiecības, mēs varam precīzi saskaņot eksperimenta plānu.
Mēs ceram sadarboties ar jums, lai atrisinātu šo problēmu. Lūdzu, paziņojiet mums ērtu laiku turpmākai saziņai.
Ar cieņu,
Kvarca cauruļu piegādātājs | Pielāgojamas caurules un sildītāji | GlobalQT