Substrato di wafer di quarzo
I substrati wafer al quarzo sono wafer costituiti principalmente da quarzo ad elevata-purezza (SiO₂), ampiamente utilizzato nei semiconduttori, nell'optoelettronica, nei sistemi micro-elettromeccanici (MEMS), nei dispositivi ottici e in altri campi.
Descrizione
Proprietà dei materiali
- Elevata purezza:Solitamente realizzato in quarzo sintetico (ad esempio silice fusa), con purezza estremamente elevata (maggiore o uguale al 99,99%) e impurità minime per evitare di compromettere le prestazioni del dispositivo.
- Stabilità termica:Basso coefficiente di dilatazione termica (≈0,55×10⁻⁶/grado) e resistenza alle alte-temperature (punto di rammollimento ~1600 gradi), adatto per processi ad alta-temperatura.
- Prestazioni ottiche:Ampio intervallo di trasmissione (da UV a IR), con eccezionale trasmittanza UV, ideale per fotomaschere, lenti, ecc.
- Inerzia chimica:Resistente agli acidi e agli alcali (tranne l'acido fluoridrico), adatto per processi di attacco a umido.
- Isolamento elettrico:High resistivity (>10¹⁶ Ω·cm), ideale per substrati isolanti o dispositivi ad alta-frequenza.
Applicazioni
Produzione di semiconduttori
- Substrati per fotomaschere
- componenti litografici EUV
- Supporti per l'elaborazione dei wafer
Fotonica e optoelettronica
- Substrati per guide d'onda ottiche
- Montaggio diodo laser
- Componenti di calcolo quantistico
Applicazioni speciali
- basi risonanti MEMS
- Ottica del telescopio spaziale
-Sistemi laser ad alta-energia
Processo di produzione
- Sintesi delle materie prime:Prodotto tramite deposizione di vapore (ad esempio, ossidazione di SiCl₄) o purificazione di quarzo naturale.
- Fusione e formazione:Fusione ad alta-temperatura seguita dal raffreddamento in lingotti o dalla trafilatura diretta in barre.
- Taglio:Tagliato in sottili cialde mediante seghe a filo diamantato o taglio laser.
- Smerigliatura e lucidatura:La lucidatura chimico-meccanica (CMP) raggiunge una levigatezza a livello nanometrico-.
- Pulizia e ispezione:Rimozione di particelle e contaminanti metallici, seguita da test di difetti e parametri.
Proprietà
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Proprietà fisiche |
Valori |
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Purezza |
＞99.99% |
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Densità |
2,2 g/cm3 |
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Trasparenza |
＞90% |
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Durezza di Mohs |
5.5--6.5 |
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Punto di deformazione |
1280 gradi |
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Punto di ammorbidimento |
1750 gradi |
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Punto di ricottura |
1250 gradi |
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Calore specifico (20 - 350 gradi) |
670J/kg. grado |
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Conducibilità termica (20 gradi) |
1,4 W/m. grado |
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Conducibilità termica (w/mk, 1000 gradi) |
1.0-1.2 |
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Indice di rifrazione |
1.4585 |
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Coefficiente di dilatazione termica |
5.510 -7cm/cm. grado |
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Temperatura di lavoro - elevata |
1750--2050 gradi |
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Temperatura di servizio a breve termine per - |
1450 gradi |
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Temperatura di servizio a lungo termine - |
1100 gradi |
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Proprietà chimiche |
Valori |
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Resistente agli acidi |
Acido forte (tranne HF), alcali forti, soluzione organica |
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Resistente alla corrosione alle alte temperature |
Eccellente |
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Contenuto di impurità metalliche |
<5 ppm |
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Proprietà elettriche |
Valori |
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Resistività |
7107Ω.cm |
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Forza di isolamento |
250~400Kv/cm |
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Costante dielettrica |
3.7~3.9 |
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Coefficiente di assorbimento dielettrico |
＜410-4 |
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Coefficiente di perdita dielettrica |
＜110-4 |
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Proprietà meccaniche |
Valori |
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Resistenza alla compressione |
1100MPa |
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Resistenza alla flessione |
67MPa |
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Resistenza alla trazione |
48MPa |
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Rapporto di Poisson |
0.14~0.17 |
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Modulo di Young |
72000MPa |
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Modulo di taglio |
31000MPa |
Domande frequenti
Q1: Qual è la dimensione massima disponibile dei substrati del wafer di quarzo?
R: Produzione standard fino a 300 mm di diametro, con prototipi da 450 mm disponibili per ricerca e sviluppo.
Q2: Potete fornire profili di spessore personalizzati?
R: Sì - possiamo produrre:
- Wafer cuneati (per applicazioni laser)
- Design affusolati di precisione
- Mesa-superfici strutturate
Q3: Quale protocollo di pulizia consigliate?
R: Processo di pulizia RCA standard:
1. Rimozione organica (H₂SO₄:H₂O₂)
2. Pulizia ionica (HCl:H₂O₂)
3. HF-dura per superficie idrofila
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