Wafer Kuarsa Fused Kemurnian Tinggi untuk Aplikasi Semikonduktor, Fotonik, dan Optik 2″4″6″8″12″
Diagram Rinci
Tinjauan Umum Kaca Kuarsa
Wafer kuarsa membentuk tulang punggung berbagai perangkat modern yang menggerakkan dunia digital masa kini. Dari navigasi di ponsel cerdas Anda hingga tulang punggung stasiun pangkalan 5G, kuarsa secara diam-diam menghadirkan stabilitas, kemurnian, dan presisi yang dibutuhkan dalam elektronik dan fotonik berkinerja tinggi. Baik untuk mendukung sirkuit fleksibel, mengaktifkan sensor MEMS, maupun menjadi dasar komputasi kuantum, karakteristik unik kuarsa menjadikannya sangat diperlukan di berbagai industri.
"Fused Silica" atau "Fused Quartz" merupakan fase amorf dari kuarsa (SiO2). Berbeda dengan kaca borosilikat, fused silica tidak mengandung aditif; sehingga berada dalam bentuk murni, SiO2. Fused silica memiliki transmisi yang lebih tinggi dalam spektrum inframerah dan ultraviolet dibandingkan dengan kaca biasa. Fused silica diproduksi dengan melelehkan dan memadatkan kembali SiO2 ultramurni. Di sisi lain, fused silica sintetis terbuat dari prekursor kimia kaya silikon seperti SiCl4 yang digasifikasi dan kemudian dioksidasi dalam atmosfer H2 + O2. Debu SiO2 yang terbentuk kemudian difusikan ke silika di atas substrat. Blok fused silica dipotong menjadi wafer, yang kemudian dipoles.
Fitur Utama dan Manfaat Wafer Kaca Kuarsa
-
Kemurnian Ultra Tinggi (≥99,99% SiO2)
Ideal untuk proses semikonduktor dan fotonik ultra-bersih di mana kontaminasi material harus diminimalkan. -
Rentang Operasi Termal yang Luas
Mempertahankan integritas struktural dari suhu kriogenik hingga lebih dari 1100°C tanpa melengkung atau degradasi. -
Transmisi UV dan IR yang Luar Biasa
Memberikan kejernihan optik yang sangat baik dari ultraviolet dalam (DUV) hingga inframerah dekat (NIR), mendukung aplikasi optik presisi. -
Koefisien Ekspansi Termal Rendah
Meningkatkan stabilitas dimensi terhadap fluktuasi suhu, mengurangi tekanan dan meningkatkan keandalan proses. -
Ketahanan Kimia yang Unggul
Tahan terhadap sebagian besar asam, alkali, dan pelarut—sehingga cocok untuk lingkungan yang agresif secara kimia. -
Fleksibilitas Permukaan Akhir
Tersedia dengan polesan akhir yang sangat halus, satu sisi atau dua sisi, kompatibel dengan persyaratan fotonik dan MEMS.
Proses Pembuatan Wafer Kaca Kuarsa
Wafer kuarsa lebur diproduksi melalui serangkaian langkah yang terkendali dan tepat:
-
Pemilihan Bahan Baku
Pemilihan sumber kuarsa alami atau SiO₂ sintetis dengan kemurnian tinggi. -
Peleburan dan Fusi
Kuarsa dicairkan pada suhu ~2000°C dalam tungku listrik di bawah atmosfer terkendali untuk menghilangkan inklusi dan gelembung. -
Pembentukan Blok
Silika cair didinginkan menjadi balok padat atau ingot. -
Pengiris Wafer
Gergaji berlian atau kawat presisi digunakan untuk memotong ingot menjadi wafer kosong. -
Lapping & Poles
Kedua permukaan diratakan dan dipoles untuk memenuhi spesifikasi optik, ketebalan, dan kekasaran yang tepat. -
Pembersihan & Inspeksi
Wafer dibersihkan di ruang bersih ISO Kelas 100/1000 dan menjalani pemeriksaan ketat untuk mengetahui adanya cacat dan kesesuaian dimensi.
Sifat-sifat Wafer Kaca Kuarsa
| spesifikasi | satuan | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diameter / ukuran (atau persegi) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Toleransi (±) | mm | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| Ketebalan | mm | 0,10 atau lebih | 0,30 atau lebih | 0,40 atau lebih | 0,50 atau lebih | 0,50 atau lebih |
| Referensi utama datar | mm | 32.5 | 57,5 | Semi-takik | Semi-takik | Semi-takik |
| LTV (5mm×5mm) | mikrometer | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| Televisi | mikrometer | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Busur | mikrometer | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| Melengkung | mikrometer | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5mm×5mm) < 0,4μm | % | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% |
| Pembulatan Tepi | mm | Sesuai dengan Standar SEMI M1.2 / merujuk ke IEC62276 | ||||
| Jenis Permukaan | Poles Satu Sisi / Poles Dua Sisi | |||||
| Sisi yang dipoles Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Kriteria Sisi Belakang | mikrometer | umum 0,2-0,7 atau disesuaikan | ||||
Kuarsa vs. Material Transparan Lainnya
| Milik | Kaca Kuarsa | Kaca Borosilikat | Safir | Kaca Standar |
|---|---|---|---|---|
| Suhu Operasi Maksimum | ~1100 derajat celcius | ~500 derajat celcius | ~2000 derajat celcius | ~200 derajat celcius |
| Transmisi UV | Sangat Baik (JGS1) | Miskin | Bagus | Sangat miskin |
| Ketahanan Kimia | Bagus sekali | Sedang | Bagus sekali | Miskin |
| Kemurnian | Sangat tinggi | Rendah hingga sedang | Tinggi | Rendah |
| Ekspansi Termal | Sangat rendah | Sedang | Rendah | Tinggi |
| Biaya | Sedang hingga tinggi | Rendah | Tinggi | Sangat rendah |
FAQ tentang Wafer Kaca Kuarsa
Q1: Apa perbedaan antara kuarsa lebur dan silika lebur?
Meskipun keduanya merupakan bentuk amorf SiO₂, kuarsa leburan biasanya berasal dari sumber kuarsa alami, sedangkan silika leburan diproduksi secara sintetis. Secara fungsional, keduanya menawarkan kinerja yang serupa, tetapi silika leburan mungkin memiliki kemurnian dan homogenitas yang sedikit lebih tinggi.
Q2: Dapatkah wafer kuarsa lebur digunakan dalam lingkungan vakum tinggi?
Ya. Karena sifat pelepasan gasnya yang rendah dan ketahanan termal yang tinggi, wafer kuarsa lebur sangat baik untuk sistem vakum dan aplikasi kedirgantaraan.
Q3: Apakah wafer ini cocok untuk aplikasi laser UV-dalam?
Tentu saja. Kuarsa lebur memiliki transmitansi tinggi hingga ~185 nm, sehingga ideal untuk optik DUV, masker litografi, dan sistem laser excimer.
Q4: Apakah Anda mendukung fabrikasi wafer khusus?
Ya. Kami menawarkan kustomisasi penuh termasuk diameter, ketebalan, kualitas permukaan, flat/takik, dan pola laser, berdasarkan kebutuhan aplikasi spesifik Anda.
Tentang Kami
XKH berspesialisasi dalam pengembangan, produksi, dan penjualan kaca optik khusus berteknologi tinggi serta material kristal baru. Produk kami melayani kebutuhan elektronik optik, elektronik konsumen, dan militer. Kami menawarkan komponen optik Safir, penutup lensa ponsel, Keramik, LT, Silikon Karbida SIC, Kuarsa, dan wafer kristal semikonduktor. Dengan keahlian dan peralatan mutakhir, kami unggul dalam pemrosesan produk non-standar, dengan tujuan menjadi perusahaan teknologi tinggi terkemuka di bidang material optoelektronik.
