Substrato de wafer de quartzo
Os substratos de wafer de quartzo são wafers feitos principalmente de quartzo de alta-pureza (SiO₂), amplamente usados em semicondutores, optoeletrônica, micro{1}}sistemas eletromecânicos (MEMS), dispositivos ópticos e outros campos.
Descrição
Propriedades dos materiais
- Alta Pureza:Normalmente feito de quartzo sintético (por exemplo, sílica fundida), com pureza extremamente alta (maior ou igual a 99,99%) e impurezas mínimas para evitar afetar o desempenho do dispositivo.
- Estabilidade Térmica:Baixo coeficiente de expansão térmica (≈0,55×10⁻⁶/grau) e alta-resistência à temperatura (ponto de amolecimento ~1600 graus), adequado para processos-de alta temperatura.
- Desempenho óptico:Ampla faixa de transmissão (UV a IR), com excepcional transmitância UV, ideal para fotomáscaras, lentes, etc.
- Inércia Química:Resistente a ácidos e álcalis (exceto ácido fluorídrico), adequado para processos de ataque úmido.
- Isolamento Elétrico:High resistivity (>10¹⁶ Ω·cm), ideal para substratos isolantes ou dispositivos de alta-frequência.
Aplicativos
Fabricação de semicondutores
- Substratos de fotomáscara
- Componentes de litografia EUV
- Portadores de processamento de wafer
Fotônica e Optoeletrônica
- Substratos de guia de onda óptico
- Montagem de diodo laser
- Componentes de computação quântica
Aplicações Especiais
- bases ressonadoras MEMS
- Óptica de telescópio espacial
- Sistemas de laser de alta-energia
Processo de Fabricação
- Síntese de Matéria Prima:Produzido por deposição de vapor (por exemplo, oxidação de SiCl₄) ou purificação de quartzo natural.
- Derretimento e Formação:Fusão-em alta temperatura seguida de resfriamento em lingotes ou trefilação direta em bastões.
- Corte:Fatiado em wafers finos usando serras de fio diamantado ou corte a laser.
- Moagem e polimento:O polimento químico-mecânico (CMP) atinge suavidade de nível-nanométrico.
- Limpeza e Inspeção:Remoção de partículas e contaminantes metálicos, seguida de testes de defeitos e parâmetros.
Propriedades
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Propriedades Físicas |
Valores |
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Pureza |
＞99.99% |
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Densidade |
2,2g/cm3 |
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Transparência |
＞90% |
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Dureza de Mohs |
5.5--6.5 |
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Ponto de Deformação |
1280 graus |
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Ponto de amolecimento |
1750 graus |
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Ponto de recozimento |
1250 graus |
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Calor específico (20 - 350 grau) |
670J/kg. grau |
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Condutividade térmica (20 graus) |
1,4 W/m. grau |
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Condutividade térmica (w/mk,1000 graus) |
1.0-1.2 |
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Índice de refração |
1.4585 |
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Coeficiente de Expansão Térmica |
5.510 -7cm/cm. grau |
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Temperatura de trabalho quente - |
1750--2050 graus |
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Temperatura de serviço de curto prazo - |
1450 graus |
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Temperatura de serviço de longo prazo - |
1100 graus |
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Propriedades Químicas |
Valores |
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Resistente a ácidos |
Ácido forte (exceto HF), álcali forte, solução orgânica |
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Altas temperaturas Resistente à corrosão |
Excelente |
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Conteúdo de impurezas metálicas |
<5 ppm |
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Propriedades Elétricas |
Valores |
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Resistividade |
7107Ω.cm |
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Força de isolamento |
250~400Kv/cm |
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Constante dielétrica |
3.7~3.9 |
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Coeficiente de Absorção Dielétrica |
＜410-4 |
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Coeficiente de Perda Dielétrica |
＜110-4 |
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Propriedades Mecânicas |
Valores |
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Resistência à Compressão |
1100 MPa |
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Força de flexão |
67 MPa |
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Resistência à tracção |
48 MPa |
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Razão de Poisson |
0.14~0.17 |
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Módulo de Young |
72.000 MPa |
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Módulo de cisalhamento |
31.000MPa |
Perguntas frequentes
Q1: Qual é o tamanho máximo de substratos de wafer de quartzo disponível?
R: Produção padrão de até 300 mm de diâmetro, com protótipos de 450 mm disponíveis para pesquisa e desenvolvimento.
Q2: Você pode fornecer perfis de espessura personalizados?
R: Sim - podemos produzir:
- Wafers em cunha (para aplicações de laser)
- Projetos cônicos de precisão
- Mesa-superfícies estruturadas
Q3: Qual protocolo de limpeza você recomenda?
R: Processo de limpeza RCA padrão:
1. Remoção orgânica (H₂SO₄:H₂O₂)
2. Limpeza iônica (HCl:H₂O₂)
3. HF-último para superfície hidrofílica
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