Guía completa de componentes de cuarzo para sistemas de hornos de difusión
Un horno de difusión horizontal contiene normalmente entre seis y doce componentes de cuarzo. Cada uno cumple una función específica y tiene requisitos particulares de material y sustitución. Esta guía repasa los principales componentes de un sistema estándar y cómo especificarlos correctamente.
Visión general del sistema de difusión
Un horno de difusión horizontal consiste en un horno tubular calentado por resistencia con un tubo de proceso de cuarzo en su interior. Las obleas se cargan en boats y se introducen en el tubo. Los gases de proceso fluyen a lo largo del tubo sobre el conjunto de obleas. El conjunto completo de componentes de cuarzo suele incluir:
- Tubo exterior (liner)
- Tubo interior (tubo de proceso)
- Boat para obleas
- Tubo fuente o inyector de gas
- Deflector de distribución de gas
- Varilla de empuje
- Soporte del boat / pedestal
- Bridas de cierre (a veces también de cuarzo)
Componente 1: Tubo exterior
Función: Aísla el tubo de proceso interno de los elementos calefactores y evita contaminación procedente del revestimiento refractario. Se puede sustituir como pieza de sacrificio sin cambiar el tubo interior, que es más costoso.
Material: Cuarzo fundido natural Grado 1 o cuarzo opaco Grado 3
Especificaciones principales:
- Diámetro exterior: ajustado al diámetro interior del horno con una holgura radial de 2-5 mm
- Espesor de pared: 2-4 mm
- Longitud: longitud de zona de proceso + 100-200 mm
- Curvatura: menos de 2 mm por cada 1000 mm
Intervalo de sustitución: 12-24 meses
Componente 2: Tubo interior (tubo de proceso)
Función: Cámara principal de reacción. El material del tubo influye directamente en el nivel de contaminación sobre la oblea.
Material: Grado 1 para difusión estándar o Grado 2 sintético para CVD, óxido de compuerta y procesos avanzados
Especificaciones principales:
- Tolerancia OD / ID: ±0,5 mm / ±0,3 mm
- Uniformidad de pared: ±0,3 mm
- Curvatura: menos de 1 mm por cada 1000 mm
- Acabado interior: Ra ≤ 1,6 um
- Tasa de fuga de He: menos de 1×10^-9 mbar·L/s
Intervalo de sustitución: 6-18 meses según química y temperatura
Componente 3: Boat para obleas
Función: Mantiene las obleas con el paso correcto durante el proceso térmico. La geometría del boat determina el espaciado entre obleas y, por tanto, la uniformidad del proceso.
Material: Grado 1 o Grado 2 para procesos de ultra alta pureza
Especificaciones principales:
- Paso de ranuras: 4,76 mm / 6,35 mm / 7,62 mm / 9,52 mm para 4”/6”/8”/12”
- Tolerancia del paso: ±0,1 mm o ±0,2 mm
- Ancho de ranura: espesor de oblea + 0,15-0,3 mm
- Ángulo de asiento: 88° ± 0,5°
Intervalo de sustitución: 3-12 meses
Componente 4: Inyector de gas / tubo fuente
Función: Distribuye gases de proceso como O2, N2, Cl2 o POCl3 a lo largo del conjunto de obleas para garantizar exposición uniforme.
Material: Grado 1 o Grado 2 cuando la pureza del gas es crítica
Especificaciones principales:
- Diámetro de orificio: 0,3-2 mm
- Precisión de posición de orificios: ±0,02 mm
- Diámetro exterior del tubo: 6-25 mm
- Tasa de fuga de He en conexiones: menos de 1×10^-9 mbar·L/s
Intervalo de sustitución: 6-24 meses
Componente 5: Deflector de distribución de gas
Función: Acondiciona el gas antes de entrar en la zona de proceso y evita que el gas frío impacte directamente sobre las obleas cercanas a la entrada.
Material: Grado 1 transparente o Grado 3 opaco para combinación de guiado de gas y blindaje térmico
Especificaciones principales:
- Diámetro exterior: ID del tubo - 1-3 mm
- Abertura central: 20-40% del área de sección
- Planitud: menos de 0,2 mm
- Perpendicularidad: menos de 0,2 mm
Intervalo de sustitución: 12-36 meses
Componente 6: Varilla de empuje
Función: Herramienta mecánica para cargar y descargar el boat dentro del tubo de proceso.
Material: Cuarzo fundido natural Grado 1
Especificaciones principales:
- Diámetro exterior: 10-25 mm
- Rectitud: menos de 2 mm por cada 1000 mm
- Longitud: longitud del tubo + 200-400 mm de extensión de mango
Intervalo de sustitución: 12-36 meses
Información necesaria al pedir repuestos
Para cotizar correctamente piezas de repuesto, conviene facilitar:
- OEM y modelo del horno: mantenemos datos de dimensiones estándar por modelo
- Tamaño de oblea: determina el paso del boat y el diámetro del tubo
- Química del proceso: ayuda a decidir entre Grado 1 y Grado 2
- Dimensiones actuales de la pieza: OD, ID, espesor y longitud
Normalmente respondemos con una cotización en 24 horas y podemos enviar componentes estándar en 5-10 días laborables.
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