Jak se vyrábí polovodičové křemenné pecní trubky？

Polovodičkřemenné pecní trubkyjsou základní komponenty široce používané v hlavních procesech výroby polovodičů, jako je difúze, oxidace a žíhání. Potřebuje si stabilně zachovat fyzikální a chemické vlastnosti i v případě, že musí být dlouhodobě vystaven vysokým teplotám, intenzivnímu tlaku a silné korozi provozního prostředí. V procesu výroby polovodičů kvalita trubice křemenné pece přímo ovlivňuje výkon a výtěžnost polovodičových zařízení. Z tohoto důvodu je proces výroby křemenných trubek pece zásadní.

Hlavní výrobní procesy křemenných pecí

1. Výběr surovin

Trubky křemenných pecí jsou primárně vyrobeny z vysoce čistého oxidu křemičitého, který je k dispozici v přírodní i syntetické formě. Vysoce čisté suroviny jsou nezbytné pro zajištění vynikajícího optického, tepelného a chemického výkonu trubek křemenných pecí. Zejména ve vysoce přesných oblastech, jako jsou polovodiče, jsou požadavky na obsah nečistot, zejména nečistot z kovových iontů (jako je železo, hliník, sodík atd.), v surovinách extrémně přísné a musí být kontrolovány na úrovni ppm.

2. Tavení a formování

Vybranýkřemenprášek nebo hrudky se taví ve vysokoteplotní peci při teplotě nad 2000 °C za vzniku stejnoměrné tavené křemenné kapaliny. Přesná regulace teploty a specifické atmosférické prostředí (jako je vakuum nebo inertní plyn) jsou během tohoto procesu klíčové pro účinnou prevenci oxidací a defektů způsobených kontaminací. Tavená křemenná kapalina je pak kontinuálně tvarována do trubic pomocí specializovaného tažného zařízení nebo forem, jako jsou stroje na tažení trubek.

3. Řezání a konečná úprava čel

Tvarované křemenné trubky se obvykle řežou na požadovanou délku pomocí řezacího zařízení, jako jsou diamantové řezačky nebo laserové řezačky. Konce řezaných trubek bývají drsné, takže k zajištění hladkosti a rovinnosti povrchu je potřeba jemné broušení. Procesy mechanického leštění nebo chemického leštění se obvykle používají k odstranění otřepů a mikrotrhlin způsobených řezáním, což umožňuje, aby konce trubek splňovaly normy vysoké přesnosti rovinnosti a uspokojily požadavky na vakuové těsnění polovodičových procesů.

4. Svařovací sestava

Řezané křemenné trubky musí být svařeny při vysoké teplotě s trubkami jádra pece, přírubami a výfukovým potrubím pro montáž tak, aby odpovídaly zákaznickým výkresům zákazníka. Po montáži svařováním je třeba odstranit vrstvu bílého oxidu z křemenné trubice vysokoteplotním leštěním. Tato vrstva se vytváří během procesu chlazení po roztavení křemenné trubice při vysokých teplotách. I když je sám o sobě neškodný, ovlivňuje propustnost světla, rovinnost a hladkost křemenného produktu. Vysokoteplotní leštění může účinně odstranit vrstvu oxidu, což vede k průhledným a čistým trubkám.

5. Ošetření žíháním

V křemenných trubkách po tvarování, řezání, montáži svařování a leštění vzniká vnitřní napětí, které může ovlivnit jejich mechanickou pevnost a tepelnou stabilitu. Všechny díly z křemene vyrobené při vysoké teplotě tedy musí projít tepelným zpracováním a žíháním, aby se eliminovalo takové vnitřní pnutí.

6. Kontrola kvality

V celém výrobním procesu trubek křemenných pecí je vyžadováno přísné vícestranné testování, aby se zajistilo, že hotový výrobek splňuje normy. Kontroly zahrnují vnitřní napětí (kontrolované polarizovaným světlem na zjevné napěťové linie), rozměrovou přesnost (jako je kontrola tolerance pro vnější průměr, tloušťku stěny a délku), kvalitu povrchu (drsnost, přítomnost defektů atd.), mechanické vlastnosti (pevnost, tvrdost atd.) a čistotu (bez nečistot a bublin na vnitřní stěně).