แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์หลอมความบริสุทธิ์สูงสำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โฟโตนิกส์ และการใช้งานด้านออปติก ขนาด 2″4″6″8″12″
แผนภาพโดยละเอียด
ภาพรวมของกระจกควอตซ์
แผ่นควอตซ์เป็นหัวใจสำคัญของอุปกรณ์สมัยใหม่มากมายที่ขับเคลื่อนโลกดิจิทัลในปัจจุบัน ตั้งแต่ระบบนำทางในสมาร์ทโฟนไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐานของสถานีฐาน 5G ควอตซ์มอบความเสถียร ความบริสุทธิ์ และความแม่นยำที่จำเป็นในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และโฟโตนิกส์ประสิทธิภาพสูงอย่างเงียบๆ ไม่ว่าจะเป็นการรองรับวงจรแบบยืดหยุ่น การเปิดใช้งานเซ็นเซอร์ MEMS หรือการเป็นพื้นฐานสำหรับการคำนวณควอนตัม คุณลักษณะเฉพาะของควอตซ์ทำให้มันเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ
“ซิลิกาหลอมเหลว” หรือ “ควอตซ์หลอมเหลว” คือเฟสอสัณฐานของควอตซ์ (SiO2) เมื่อเปรียบเทียบกับกระจกโบโรซิลิเกต ซิลิกาหลอมเหลวไม่มีสารเติมแต่ง ดังนั้นจึงอยู่ในรูปบริสุทธิ์คือ SiO2 ซิลิกาหลอมเหลวมีการส่งผ่านแสงในสเปกตรัมอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลตสูงกว่ากระจกทั่วไป ซิลิกาหลอมเหลวผลิตโดยการหลอมและทำให้แข็งตัวใหม่ของ SiO2 บริสุทธิ์สูง ในขณะที่ซิลิกาหลอมเหลวสังเคราะห์ทำจากสารตั้งต้นทางเคมีที่อุดมด้วยซิลิคอน เช่น SiCl4 ซึ่งถูกทำให้เป็นแก๊สแล้วออกซิไดซ์ในบรรยากาศ H2 + O2 ฝุ่น SiO2 ที่เกิดขึ้นในกรณีนี้จะถูกหลอมรวมกับซิลิกาบนพื้นผิว บล็อกซิลิกาหลอมเหลวจะถูกตัดเป็นแผ่นบางๆ จากนั้นจึงขัดเงาแผ่นบางเหล่านั้น
คุณสมบัติและประโยชน์ที่สำคัญของแผ่นเวเฟอร์แก้วควอตซ์
-
ความบริสุทธิ์สูงมาก (≥99.99% SiO2)
เหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และโฟโตนิกส์ที่ต้องการความสะอาดสูงเป็นพิเศษ ซึ่งจำเป็นต้องลดการปนเปื้อนของวัสดุให้น้อยที่สุด -
ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง
รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้ตั้งแต่ระดับอุณหภูมิเยือกแข็งจนถึงสูงกว่า 1100°C โดยไม่บิดเบี้ยวหรือเสื่อมสภาพ -
การส่งผ่านรังสียูวีและอินฟราเรดที่ยอดเยี่ยม
ให้ความคมชัดของภาพที่ดีเยี่ยมตั้งแต่ช่วงอัลตราไวโอเลตลึก (DUV) จนถึงอินฟราเรดใกล้ (NIR) รองรับการใช้งานด้านออปติกที่ต้องการความแม่นยำสูง -
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ
ช่วยเพิ่มเสถียรภาพด้านมิติภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ลดความเครียด และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของกระบวนการผลิต -
ทนทานต่อสารเคมีได้ดีเยี่ยม
มีคุณสมบัติเฉื่อยต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายส่วนใหญ่ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนทางเคมี -
ความยืดหยุ่นของการตกแต่งพื้นผิว
มีให้เลือกทั้งแบบผิวเรียบเนียนเป็นพิเศษ ผิวขัดเงาด้านเดียว หรือสองด้าน เข้ากันได้กับข้อกำหนดด้านโฟโตนิกส์และ MEMS
กระบวนการผลิตแผ่นเวเฟอร์แก้วควอตซ์
แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์หลอมเหลวผลิตขึ้นโดยผ่านขั้นตอนที่ควบคุมและแม่นยำหลายขั้นตอน:
-
การคัดเลือกวัตถุดิบ
การคัดเลือกแหล่งควอตซ์ธรรมชาติที่มีความบริสุทธิ์สูง หรือแหล่งซิลิกา (SiO₂) สังเคราะห์ -
การหลอมและการหลอมรวม
ควอตซ์จะถูกหลอมที่อุณหภูมิประมาณ 2000 องศาเซลเซียสในเตาไฟฟ้าภายใต้บรรยากาศที่ควบคุมได้ เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนและฟองอากาศ -
การขึ้นรูปบล็อก
ซิลิกาหลอมเหลวจะถูกทำให้เย็นตัวลงจนกลายเป็นก้อนหรือแท่งของแข็ง -
การหั่นเวเฟอร์
ใช้เลื่อยเพชรหรือเลื่อยลวดที่มีความแม่นยำสูงในการตัดแท่งโลหะให้เป็นแผ่นบางๆ -
การขัดเงาและการขัดผิว
พื้นผิวทั้งสองด้านถูกปรับให้เรียบและขัดเงาเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านแสง ความหนา และความหยาบอย่างแม่นยำ -
การทำความสะอาดและการตรวจสอบ
แผ่นเวเฟอร์จะถูกทำความสะอาดในห้องปลอดเชื้อมาตรฐาน ISO Class 100/1000 และผ่านการตรวจสอบอย่างเข้มงวดเพื่อหาข้อบกพร่องและความสอดคล้องทางด้านขนาด
คุณสมบัติของแผ่นเวเฟอร์แก้วควอตซ์
| สเปค | หน่วย | 4" | 6" | 8" | 10 นิ้ว | 12 นิ้ว |
|---|---|---|---|---|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลาง / ขนาด (หรือสี่เหลี่ยม) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| ค่าความคลาดเคลื่อน (±) | mm | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| ความหนา | mm | 0.10 หรือมากกว่า | 0.30 หรือมากกว่า | 0.40 หรือมากกว่า | 0.50 หรือมากกว่า | 0.50 หรือมากกว่า |
| แผ่นอ้างอิงหลัก | mm | 32.5 | 57.5 | เซมิ-น็อต | เซมิ-น็อต | เซมิ-น็อต |
| LTV (5 มม. × 5 มม.) | ไมโครเมตร | < 0.5 | < 0.5 | < 0.5 | < 0.5 | < 0.5 |
| ทีทีวี | ไมโครเมตร | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| โค้งคำนับ | ไมโครเมตร | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| วาร์ป | ไมโครเมตร | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5 มม. × 5 มม.) < 0.4 ไมโครเมตร | % | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% |
| การลบคมขอบ | mm | เป็นไปตามมาตรฐาน SEMI M1.2 / โปรดดู IEC62276 | ||||
| ประเภทพื้นผิว | ขัดเงาด้านเดียว / ขัดเงาสองด้าน | |||||
| ด้านขัดเงา Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| เกณฑ์ด้านหลัง | ไมโครเมตร | ทั่วไป 0.2-0.7 หรือปรับแต่งเอง | ||||
ควอตซ์เทียบกับวัสดุโปร่งใสอื่นๆ
| คุณสมบัติ | กระจกควอตซ์ | กระจกโบโรซิลิเกต | ไพลิน | กระจกมาตรฐาน |
|---|---|---|---|---|
| อุณหภูมิใช้งานสูงสุด | ~1100°C | ~500°C | ~2000°C | ~200°C |
| การส่งผ่านรังสียูวี | ยอดเยี่ยม (JGS1) | ยากจน | ดี | แย่มาก |
| ความต้านทานต่อสารเคมี | ยอดเยี่ยม | ปานกลาง | ยอดเยี่ยม | ยากจน |
| ความบริสุทธิ์ | สูงมาก | ต่ำถึงปานกลาง | สูง | ต่ำ |
| การขยายตัวทางความร้อน | ต่ำมาก | ปานกลาง | ต่ำ | สูง |
| ค่าใช้จ่าย | ปานกลางถึงสูง | ต่ำ | สูง | ต่ำมาก |
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแผ่นเวเฟอร์แก้วควอตซ์
คำถามที่ 1: ควอตซ์หลอมเหลวกับซิลิกาหลอมเหลวแตกต่างกันอย่างไร?
แม้ว่าทั้งสองจะเป็นรูปแบบอสัณฐานของ SiO₂ เหมือนกัน แต่ควอตซ์หลอมมักได้มาจากแหล่งควอตซ์ธรรมชาติ ในขณะที่ซิลิกาหลอมนั้นผลิตขึ้นโดยกระบวนการสังเคราะห์ ในด้านการใช้งาน ทั้งสองมีประสิทธิภาพคล้ายคลึงกัน แต่ซิลิกาหลอมอาจมีความบริสุทธิ์และความสม่ำเสมอสูงกว่าเล็กน้อย
คำถามที่ 2: แผ่นเวเฟอร์ควอตซ์หลอมเหลวสามารถใช้ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศสูงได้หรือไม่?
ใช่แล้ว เนื่องจากคุณสมบัติการปล่อยก๊าซต่ำและความต้านทานความร้อนสูง แผ่นควอตซ์หลอมเหลวจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบสุญญากาศและการใช้งานด้านอวกาศ
Q3: แผ่นเวเฟอร์เหล่านี้เหมาะสมสำหรับการใช้งานเลเซอร์ยูวีลึกหรือไม่?
แน่นอน ควอตซ์หลอมเหลวมีค่าการส่งผ่านแสงสูงถึงประมาณ 185 นาโนเมตร ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเลนส์ DUV หน้ากากลิโทกราฟี และระบบเลเซอร์เอ็กไซเมอร์
Q4: คุณรองรับการผลิตเวเฟอร์แบบกำหนดเองหรือไม่?
ใช่แล้ว เราให้บริการปรับแต่งอย่างเต็มรูปแบบ รวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนา คุณภาพพื้นผิว ความเรียบ/รอยบาก และลวดลายเลเซอร์ ตามความต้องการใช้งานเฉพาะของคุณ
เกี่ยวกับเรา
XKH เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การผลิต และการขายเทคโนโลยีขั้นสูงของกระจกออปติคอลพิเศษและวัสดุคริสตัลใหม่ ผลิตภัณฑ์ของเราให้บริการด้านอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการทหาร เรานำเสนอชิ้นส่วนออปติคอลแซฟไฟร์ ฝาครอบเลนส์โทรศัพท์มือถือ เซรามิก LT ซิลิคอนคาร์ไบด์ SIC ควอตซ์ และแผ่นเวเฟอร์คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์ที่ทันสมัย เราโดดเด่นในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีขั้นสูงของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์











