Tấm thạch anh nóng chảy có độ tinh khiết cao dùng cho ứng dụng quang học bán dẫn, quang tử 2″4″6″8″12″
Sơ đồ chi tiết
Tổng quan về Thủy tinh thạch anh
Tấm wafer thạch anh tạo nên xương sống của vô số thiết bị hiện đại, thúc đẩy thế giới số ngày nay. Từ hệ thống định vị trên điện thoại thông minh đến xương sống của các trạm gốc 5G, thạch anh âm thầm mang đến sự ổn định, độ tinh khiết và độ chính xác cần thiết trong điện tử và quang tử hiệu suất cao. Dù hỗ trợ mạch linh hoạt, kích hoạt cảm biến MEMS, hay tạo nền tảng cho điện toán lượng tử, những đặc tính độc đáo của thạch anh khiến nó trở thành vật liệu không thể thiếu trong mọi ngành công nghiệp.
"Silicon nóng chảy" hoặc "Thạch anh nóng chảy" là pha vô định hình của thạch anh (SiO2). Khi so sánh với thủy tinh borosilicate, silica nóng chảy không có chất phụ gia; do đó nó tồn tại ở dạng tinh khiết, SiO2. Silica nóng chảy có độ truyền cao hơn trong quang phổ hồng ngoại và tử ngoại khi so sánh với thủy tinh thông thường. Silica nóng chảy được sản xuất bằng cách làm tan chảy và đông đặc lại SiO2 siêu tinh khiết. Mặt khác, silica nóng chảy tổng hợp được tạo ra từ các tiền chất hóa học giàu silic như SiCl4 được khí hóa và sau đó bị oxy hóa trong môi trường H2 + O2. Bụi SiO2 hình thành trong trường hợp này được nung chảy với silica trên một chất nền. Các khối silica nóng chảy được cắt thành các tấm wafer sau đó các tấm wafer cuối cùng được đánh bóng.
Các tính năng và lợi ích chính của tấm wafer thủy tinh thạch anh
-
Độ tinh khiết cực cao (≥99,99% SiO2)
Lý tưởng cho các quy trình bán dẫn và quang tử siêu sạch, trong đó cần giảm thiểu tối đa sự nhiễm bẩn vật liệu. -
Phạm vi hoạt động nhiệt rộng
Duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc ở nhiệt độ cực thấp lên tới hơn 1100°C mà không bị cong vênh hay thoái hóa. -
Khả năng truyền tia UV và IR vượt trội
Mang lại độ rõ nét quang học tuyệt vời từ tia cực tím sâu (DUV) đến tia hồng ngoại gần (NIR), hỗ trợ các ứng dụng quang học chính xác. -
Hệ số giãn nở nhiệt thấp
Tăng cường độ ổn định về kích thước khi nhiệt độ thay đổi, giảm ứng suất và cải thiện độ tin cậy của quy trình. -
Khả năng kháng hóa chất vượt trội
Không phản ứng với hầu hết các loại axit, kiềm và dung môi, do đó rất phù hợp với môi trường có tính chất hóa học mạnh. -
Độ linh hoạt của bề mặt hoàn thiện
Có sẵn lớp hoàn thiện siêu mịn, đánh bóng một mặt hoặc cả hai mặt, tương thích với các yêu cầu về quang tử và MEMS.
Quy trình sản xuất tấm thủy tinh thạch anh
Tấm thạch anh nóng chảy được sản xuất thông qua một loạt các bước được kiểm soát và chính xác:
-
Lựa chọn nguyên liệu thô
Lựa chọn nguồn thạch anh tự nhiên có độ tinh khiết cao hoặc nguồn SiO₂ tổng hợp. -
Sự nóng chảy và sự hợp nhất
Thạch anh được nấu chảy ở nhiệt độ ~2000°C trong lò điện dưới bầu không khí được kiểm soát để loại bỏ tạp chất và bọt khí. -
Tạo khối
Silica nóng chảy được làm nguội thành các khối hoặc thỏi rắn. -
Cắt lát wafer
Lưỡi cưa kim cương hoặc lưỡi cưa dây chính xác được sử dụng để cắt các thỏi thành các phôi wafer. -
Mài & Đánh bóng
Cả hai bề mặt đều được làm phẳng và đánh bóng để đáp ứng chính xác các thông số kỹ thuật về quang học, độ dày và độ nhám. -
Vệ sinh & Kiểm tra
Các tấm wafer được làm sạch trong phòng sạch đạt chuẩn ISO Class 100/1000 và trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt về các khuyết tật và tính phù hợp về kích thước.
Tính chất của tấm thủy tinh thạch anh
| đặc điểm kỹ thuật | đơn vị | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Đường kính / kích thước (hoặc hình vuông) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Dung sai (±) | mm | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Độ dày | mm | 0,10 trở lên | 0,30 trở lên | 0,40 trở lên | 0,50 trở lên | 0,50 trở lên |
| Căn hộ tham chiếu chính | mm | 32,5 | 57,5 | Nửa khía | Nửa khía | Nửa khía |
| LTV (5mm×5mm) | μm | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| TTV | μm | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Cây cung | μm | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| cong vênh | μm | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5mm×5mm) < 0,4μm | % | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% |
| Làm tròn cạnh | mm | Tuân thủ Tiêu chuẩn SEMI M1.2 / tham khảo IEC62276 | ||||
| Loại bề mặt | Đánh bóng một mặt / Đánh bóng hai mặt | |||||
| Mặt Ra được đánh bóng | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Tiêu chí mặt sau | μm | chung 0,2-0,7 hoặc tùy chỉnh | ||||
Thạch anh so với các vật liệu trong suốt khác
| Tài sản | Thủy tinh thạch anh | Thủy tinh Borosilicate | Đá quý | Kính tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| Nhiệt độ hoạt động tối đa | ~1100°C | ~500°C | ~2000°C | ~200°C |
| Truyền tia cực tím | Xuất sắc (JGS1) | Nghèo | Tốt | Rất kém |
| Kháng hóa chất | Xuất sắc | Vừa phải | Xuất sắc | Nghèo |
| Độ tinh khiết | Cực kỳ cao | Thấp đến trung bình | Cao | Thấp |
| Sự giãn nở vì nhiệt | Rất thấp | Vừa phải | Thấp | Cao |
| Trị giá | Trung bình đến cao | Thấp | Cao | Rất thấp |
Câu hỏi thường gặp về tấm wafer thủy tinh thạch anh
Câu hỏi 1: Sự khác biệt giữa thạch anh nóng chảy và silica nóng chảy là gì?
Mặc dù cả hai đều là dạng vô định hình của SiO₂, thạch anh nung chảy thường có nguồn gốc từ thạch anh tự nhiên, trong khi silica nung chảy được sản xuất tổng hợp. Về mặt chức năng, chúng có hiệu suất tương tự nhau, nhưng silica nung chảy có thể có độ tinh khiết và độ đồng nhất cao hơn một chút.
Câu hỏi 2: Tấm thạch anh nóng chảy có thể sử dụng trong môi trường chân không cao không?
Có. Do đặc tính thoát khí thấp và khả năng chịu nhiệt cao, tấm thạch anh nóng chảy rất lý tưởng cho các hệ thống chân không và ứng dụng hàng không vũ trụ.
Câu hỏi 3: Những tấm wafer này có phù hợp cho ứng dụng laser UV sâu không?
Hoàn toàn đúng. Thạch anh nung chảy có độ truyền sáng cao tới ~185 nm, lý tưởng cho quang học DUV, mặt nạ in thạch bản và hệ thống laser excimer.
Q4: Bạn có hỗ trợ sản xuất wafer theo yêu cầu không?
Có. Chúng tôi cung cấp dịch vụ tùy chỉnh toàn diện bao gồm đường kính, độ dày, chất lượng bề mặt, mặt phẳng/khía và hoa văn laser, dựa trên yêu cầu ứng dụng cụ thể của bạn.
Giới thiệu về chúng tôi
XKH chuyên phát triển, sản xuất và kinh doanh công nghệ cao các loại kính quang học đặc biệt và vật liệu tinh thể mới. Sản phẩm của chúng tôi phục vụ cho điện tử quang học, điện tử tiêu dùng và quân sự. Chúng tôi cung cấp linh kiện quang học Sapphire, vỏ ống kính điện thoại di động, gốm sứ, LT, Silicon Carbide SIC, thạch anh và wafer tinh thể bán dẫn. Với chuyên môn cao và thiết bị tiên tiến, chúng tôi vượt trội trong lĩnh vực gia công sản phẩm phi tiêu chuẩn, hướng tới mục tiêu trở thành doanh nghiệp công nghệ cao hàng đầu về vật liệu quang điện tử.
