Tấm wafer thạch anh nung chảy độ tinh khiết cao dùng cho các ứng dụng bán dẫn, quang tử và quang học 2″4″6″8″12″
Sơ đồ chi tiết
Tổng quan về thủy tinh thạch anh
Các tấm wafer thạch anh tạo nên xương sống của vô số thiết bị hiện đại thúc đẩy thế giới kỹ thuật 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 lại sự ổn định, độ tinh khiết và độ chính xác cần thiết trong điện tử và quang học hiệu năng cao. Cho dù hỗ trợ mạch linh hoạt, cho phép cảm biến MEMS hay tạo nền tảng cho điện toán lượng tử, các đặc tính độc đáo của thạch anh khiến nó trở nên không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp.
“Silicat nung chảy” hay “Thạch anh nung chảy” là pha vô định hình của thạch anh (SiO2). So với thủy tinh borosilicat, silica nung chảy không có chất phụ gia; do đó nó tồn tại ở dạng tinh khiết, SiO2. Silica nung chảy có độ truyền dẫn cao hơn trong phổ hồng ngoại và tia cực tím so với thủy tinh thông thường. Silica nung chảy được sản xuất bằng cách nung chảy và làm đông đặc lại SiO2 siêu tinh khiết. Mặt khác, silica nung chảy tổng hợp được tạo ra từ các tiền chất hóa học giàu silic như SiCl4 được khí hóa và sau đó oxy hóa trong môi trường H2 + O2. Bột SiO2 được tạo thành trong trường hợp này được nung chảy thành silica trên một chất nền. Các khối silica nung chảy được cắt thành các tấm mỏng, sau đó các tấm mỏng này 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, nơi cần giảm thiểu tối đa sự nhiễm bẩn vật liệu. -
Phạm vi hoạt động nhiệt rộng
Duy trì độ bền cấu trúc ở nhiệt độ cực thấp lên đến hơn 1100°C mà không bị biến dạng hoặc hư hỏng. -
Khả năng truyền tia UV và IR vượt trội
Cung cấp độ rõ nét quang học tuyệt vời từ vùng cực tím sâu (DUV) đến vùng cận hồng ngoại (NIR), hỗ trợ các ứng dụng quang học chính xác. -
Hệ số giãn nở nhiệt thấp
Tăng cường độ ổn định kích thước dưới sự biến động nhiệt độ, giảm ứng suất và cải thiện độ tin cậy của quy trình. -
Khả năng kháng hóa chất vượt trội
Trơ với hầu hết các axit, kiềm và dung môi—điều này làm cho nó rất phù hợp với môi trường có tính ăn mòn hóa học. -
Tính linh hoạt của lớp hoàn thiện bề mặt
Có sẵn với bề mặt được đánh bóng siêu mịn một mặt hoặc hai mặt, tương thích với các yêu cầu về quang học và MEMS.
Quy trình sản xuất tấm wafer thủy tinh thạch anh
Các tấm wafer thạch anh nung 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. -
Nóng chảy và hợp nhất
Thạch anh được nung chảy ở nhiệt độ khoảng 2000°C trong lò điện dưới môi trường 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 bánh wafer
Máy cưa kim cương hoặc cưa dây chính xác được sử dụng để cắt các thỏi kim loại thành các tấm mỏng. -
Mài và 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 bán dẫn được làm sạch trong phòng sạch đạt tiêu chuẩn ISO Class 100/1000 và trải qua quá trình kiểm tra nghiêm ngặt về khuyết tật và sự phù hợp về kích thước.
Tính chất của tấm wafer thủy tinh thạch anh
| thông số kỹ thuật | đơn vị | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Đường kính / kích thước (hoặc hình vuông) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Sai số cho phép (±) | 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 khảo chính | mm | 32,5 | 57,5 | Bán khuyết | Bán khuyết | Bán khuyết |
| 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 |
| Biến dạng | 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 được đánh bóng Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Tiêu chí mặt sau | μm | Thông thường 0.2-0.7 hoặc tùy chỉnh | ||||
Thạch anh so với các vật liệu trong suốt khác
| Tài sản | Kính thạch anh | Thủy tinh borosilicat | Sapphire | 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 |
| Khả năng 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 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 1: Sự khác biệt giữa thạch anh nung chảy và silica nung chảy là gì?
Cả hai đều là dạng vô định hình của SiO₂, nhưng thạch anh nung chảy thường có nguồn gốc từ thạch anh tự nhiên, trong khi silica nung chảy được sản xuất tổng hợp. Về chức năng, chúng có hiệu suất tương tự nhau, nhưng silica nung chảy có thể có độ tinh khiết và đồng nhất cao hơn một chút.
Câu 2: Có thể sử dụng tấm wafer thạch anh nung chảy trong môi trường chân không cao không?
Đúng vậy. Nhờ đặc tính thoát khí thấp và khả năng chịu nhiệt cao, các tấm wafer thạch anh nung chảy rất thích hợp cho các hệ thống chân không và các ứng dụng hàng không vũ trụ.
Câu 3: Các tấm wafer này có phù hợp cho các ứng dụng laser tia cực tím sâu không?
Chắc chắn rồi. Thạch anh nung chảy có độ truyền dẫn cao xuống đến khoảng 185 nm, lý tưởng cho quang học DUV, mặt nạ in thạch bản và hệ thống laser excimer.
Câu 4: Công ty có hỗ trợ gia công wafer theo yêu cầu không?
Có. Chúng tôi cung cấp dịch vụ tùy chỉnh hoàn toàn, bao gồm đường kính, độ dày, chất lượng bề mặt, các mặt phẳng/rãnh và hoa văn laser, dựa trên các yêu cầu ứng dụng cụ thể của bạn.
Về chúng tôi
XKH chuyên phát triển, sản xuất và kinh doanh các loại kính quang học đặc biệt và vật liệu tinh thể mới với công nghệ cao. Sản phẩm của chúng tôi phục vụ cho ngành điện tử quang học, điện tử tiêu dùng và quân sự. Chúng tôi cung cấp các linh kiện quang học Sapphire, nắp ống kính điện thoại di động, gốm sứ, LT, Silicon Carbide (SIC), thạch anh và tấm bán dẫn tinh thể. Với chuyên môn cao và thiết bị hiện đại, chúng tôi vượt trội trong gia công các sản phẩm phi tiêu chuẩn, hướng tới mục tiêu trở thành doanh nghiệp công nghệ cao hàng đầu về vật liệu quang điện tử.
