SiO₂ 석영 웨이퍼 석영 웨이퍼 SiO₂ MEMS 온도 2″ 3″ 4″ 6″ 8″ 12″
상세 다이어그램
소개
석영 웨이퍼는 전자, 반도체, 광학 산업 발전에 필수적인 역할을 합니다. GPS를 지원하는 스마트폰, 5G 네트워크를 구동하는 고주파 기지국, 그리고 차세대 마이크로칩 제조 장비에 사용되는 석영 웨이퍼는 필수적입니다. 이러한 고순도 기판은 양자 컴퓨팅부터 첨단 포토닉스에 이르기까지 모든 분야의 혁신을 가능하게 합니다. 지구상에서 가장 풍부한 광물 중 하나에서 추출되었음에도 불구하고, 석영 웨이퍼는 탁월한 정밀도와 성능을 보장하도록 설계되었습니다.
석영 웨이퍼란 무엇인가
석영 웨이퍼는 초고순도 합성 석영 결정으로 만든 얇고 원형의 디스크입니다. 2인치에서 12인치까지의 표준 직경으로 제공되는 석영 웨이퍼의 두께는 일반적으로 0.5mm에서 6mm입니다. 불규칙한 각기둥 모양의 결정을 형성하는 천연 석영과 달리, 합성 석영은 엄격하게 제어된 실험실 조건에서 성장하여 균일한 결정 구조를 생성합니다.
석영 웨이퍼의 고유한 결정성은 탁월한 내화학성, 광학적 투명성, 그리고 고온 및 기계적 응력 하에서의 안정성을 제공합니다. 이러한 특징 덕분에 석영 웨이퍼는 데이터 전송, 감지, 연산 및 레이저 기반 기술에 사용되는 정밀 장치의 기본 구성 요소로 자리 잡았습니다.
석영 웨이퍼 사양
| 석영 유형 | 4 | 6 | 8 | 12 |
|---|---|---|---|---|
| 크기 | ||||
| 직경(인치) | 4 | 6 | 8 | 12 |
| 두께(mm) | 0.05–2 | 0.25–5 | 0.3–5 | 0.4–5 |
| 직경 허용 오차(인치) | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 | ±0.1 |
| 두께 허용 오차(mm) | 사용자 정의 가능 | 사용자 정의 가능 | 사용자 정의 가능 | 사용자 정의 가능 |
| 광학적 특성 | ||||
| 굴절률 @365nm | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 | 1.474698 |
| 굴절률 @546.1 nm | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 | 1.460243 |
| 굴절률 @1014 nm | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 | 1.450423 |
| 내부 투과율(1250–1650 nm) | >99.9% | >99.9% | >99.9% | >99.9% |
| 총 투과율(1250–1650 nm) | >92% | >92% | >92% | >92% |
| 가공 품질 | ||||
| TTV(총 두께 변화, µm) | <3 | <3 | <3 | <3 |
| 평탄도(µm) | ≤15 | ≤15 | ≤15 | ≤15 |
| 표면 거칠기(nm) | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| 활(µm) | <5 | <5 | <5 | <5 |
| 물리적 특성 | ||||
| 밀도(g/cm³) | 2.20 | 2.20 | 2.20 | 2.20 |
| 영률(GPa) | 74.20 | 74.20 | 74.20 | 74.20 |
| 모스 경도 | 6–7 | 6–7 | 6–7 | 6–7 |
| 전단 탄성 계수(GPa) | 31.22 | 31.22 | 31.22 | 31.22 |
| 푸아송 비 | 0.17 | 0.17 | 0.17 | 0.17 |
| 압축 강도(GPa) | 1.13 | 1.13 | 1.13 | 1.13 |
| 인장 강도(MPa) | 49 | 49 | 49 | 49 |
| 유전율(1MHz) | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| 열적 특성 | ||||
| 변형점(10¹⁴.⁵ Pa·s) | 1000°C | 1000°C | 1000°C | 1000°C |
| 어닐링 포인트(10¹³ Pa·s) | 1160°C | 1160°C | 1160°C | 1160°C |
| 연화점(10⁷.6 Pa·s) | 1620°C | 1620°C | 1620°C | 1620°C |
석영 웨이퍼의 응용 분야
석영 웨이퍼는 다음을 포함한 산업 전반의 까다로운 응용 분야를 충족하도록 맞춤 설계되었습니다.
전자 및 RF 장치
- 석영 웨이퍼는 스마트폰, GPS 장치, 컴퓨터, 무선 통신 장치에 클록 신호를 제공하는 석영 수정 공진기 및 발진기의 핵심입니다.
- 낮은 열팽창과 높은 Q-인자로 인해 석영 웨이퍼는 고안정성 타이밍 회로와 RF 필터에 적합합니다.
광전자 및 이미징
- 석영 웨이퍼는 뛰어난 UV 및 IR 투과율을 제공하므로 광학 렌즈, 빔 분할기, 레이저 창 및 검출기에 이상적입니다.
- 방사선에 대한 저항성이 뛰어나 고에너지 물리학 및 우주 계측에 사용할 수 있습니다.
반도체 및 MEMS
- 석영 웨이퍼는 특히 GaN 및 RF 응용 분야에서 고주파 반도체 회로의 기판으로 사용됩니다.
- MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)에서 석영 웨이퍼는 압전 효과를 통해 기계적 신호를 전기적 신호로 변환하여 자이로스코프 및 가속도계와 같은 센서를 구현할 수 있습니다.
첨단 제조 및 연구소
- 고순도 석영 웨이퍼는 광학 셀, UV 큐벳, 고온 샘플 취급을 위해 화학, 생물의학, 광자학 연구실에서 널리 사용됩니다.
- 극한 환경에서도 사용 가능하므로 플라즈마 챔버와 증착 도구에 적합합니다.
석영 웨이퍼는 어떻게 만들어지는가
석영 웨이퍼의 주요 제조 경로는 두 가지입니다.
용융 석영 웨이퍼
용융 석영 웨이퍼는 천연 석영 입자를 비정질 유리로 녹인 후, 고체 블록을 얇게 썰고 연마하여 얇은 웨이퍼로 만듭니다. 이 석영 웨이퍼는 다음과 같은 특징을 제공합니다.
- 뛰어난 UV 투명도
- 넓은 열 작동 범위(>1100°C)
- 우수한 열충격 저항성
이러한 재료는 리소그래피 장비, 고온로, 광학 창에 이상적이지만 결정질 질서가 부족하기 때문에 압전 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
배양 석영 웨이퍼
배양 석영 웨이퍼는 정밀한 격자 배향을 가진 결함 없는 결정을 생산하기 위해 합성적으로 성장됩니다. 이 웨이퍼는 다음과 같은 용도에 적합하도록 설계되었습니다.
- 정확한 절단 각도(X, Y, Z, AT 절단 등)
- 고주파 발진기 및 SAW 필터
- 광학 편광판 및 고급 MEMS 장치
생산 공정에는 오토클레이브에서 씨앗을 배양한 후 슬라이싱, 방향 지정, 어닐링, 연마가 포함됩니다.
선도적인 석영 웨이퍼 공급업체
고정밀 석영 웨이퍼를 전문으로 하는 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다.
- 헤레우스(독일) – 융합 및 합성 석영
- 신에츠 쿼츠(일본) – 고순도 웨이퍼 솔루션
- 웨이퍼프로(미국) – 광직경 석영 웨이퍼 및 기판
- 코스 크리스탈(독일) – 합성 결정 웨이퍼
석영 웨이퍼의 진화하는 역할
석영 웨이퍼는 새로운 기술 환경에서 필수적인 구성 요소로 계속해서 발전하고 있습니다.
- 소형화– 석영 웨이퍼는 소형 장치 통합을 위해 더욱 엄격한 허용 오차로 제작되고 있습니다.
- 고주파 전자 장치– 새로운 석영 웨이퍼 설계는 6G 및 레이더를 위한 mmWave 및 THz 도메인으로 확장되고 있습니다.
- 차세대 감지– 자율주행차부터 산업용 IoT까지 석영 기반 센서의 중요성이 더욱 커지고 있습니다.
석영 웨이퍼에 대한 자주 묻는 질문
1. 석영 웨이퍼란 무엇인가요?
석영 웨이퍼는 결정질 이산화규소(SiO₂)로 만들어진 얇고 평평한 원반으로, 일반적으로 표준 반도체 크기(예: 2인치, 3인치, 4인치, 6인치, 8인치 또는 12인치)로 제조됩니다. 높은 순도, 열 안정성, 그리고 광학적 투명성으로 잘 알려진 석영 웨이퍼는 반도체 제조, MEMS 소자, 광학 시스템, 진공 공정 등 다양한 고정밀 응용 분야에서 기판 또는 캐리어로 사용됩니다.
2. 석영과 실리카겔의 차이점은 무엇인가요?
석영은 이산화규소(SiO₂)의 결정질 고체 형태이고, 실리카겔은 SiO₂의 비정질 및 다공성 형태로, 일반적으로 습기를 흡수하는 건조제로 사용됩니다.
- 석영은 단단하고 투명하며 전자, 광학, 산업 분야에서 사용됩니다.
- 실리카겔은 작은 구슬이나 과립 형태로 나타나며 주로 포장, 전자제품, 보관 시 습도 조절에 사용됩니다.
3. 석영 수정은 무엇에 사용되나요?
석영 크리스털은 압전 특성(기계적 응력 하에서 전하를 생성)으로 인해 전자 및 광학 분야에서 널리 사용됩니다. 일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.
- 발진기 및 주파수 제어(예: 석영 시계, 시계, 마이크로컨트롤러)
- 광학 부품(예: 렌즈, 파장판, 창)
- 공진기 및 필터RF 및 통신 장치에서
- 센서압력, 가속도 또는 힘에 대해
- 반도체 제조기판 또는 공정 창으로
4. 마이크로칩에 석영을 사용하는 이유는 무엇입니까?
석영은 다음과 같은 이유로 마이크로칩 관련 응용 분야에 사용됩니다.
- 열 안정성확산 및 어닐링과 같은 고온 공정 중
- 전기 절연유전 특성으로 인해
- 내화학성반도체 제조에 사용되는 산 및 용매에 대하여
- 치수 정밀도안정적인 리소그래피 정렬을 위한 낮은 열팽창
- 석영 자체는 활성 반도체 소재(실리콘과 같음)로 사용되지 않지만 제조 환경, 특히 용광로, 챔버, 포토마스크 기판에서 중요한 지원 역할을 합니다.
회사 소개
XKH는 특수 광학 유리 및 신결정 소재의 첨단 기술 개발, 생산 및 판매를 전문으로 합니다. 당사 제품은 광전자, 가전제품 및 군수 분야에 사용됩니다. 사파이어 광학 부품, 휴대폰 렌즈 커버, 세라믹, LT, 탄화규소(SIC), 석영 및 반도체 결정 웨이퍼를 제공합니다. 숙련된 전문 지식과 최첨단 장비를 바탕으로 비표준 제품 가공에 탁월한 역량을 발휘하며, 선도적인 광전자 소재 첨단 기업을 목표로 합니다.
