Wafer di quarzo Wafer di quarzo 2" 3" 4" 6" 8" 12" SiO2 semiconduttore ottico

Wafer di quarzo Wafer di quarzo 2", 3", 4", 6", 8", 12" SiO₂ Semiconduttore Ottico

Introduzione del Wafer di quarzo

I wafer di quarzo sono fatti di biossido di silicio cristallino (SiO₂). Le proprietà uniche del quarzo lo rendono un materiale essenziale in varie industrie high-tech.

I wafer di quarzo mostrano caratteristiche eccellenti come l'alta resistenza termica, la trasmissione della luce superiore a specifiche lunghezze d'onda, l'inerzia chimica e un basso coefficiente di espansione termica. Queste caratteristiche li rendono altamente adatti per applicazioni che richiedono stabilità a temperature estreme, resistenza a sostanze chimiche aggressive e trasparenza in specifici intervalli spettrali.

In industrie come la produzione di semiconduttori, l'ottica e i MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), i wafer di quarzo sono ampiamente utilizzati grazie alla loro capacità di resistere alle alte temperature senza deformazioni o degradazioni. Servono come substrati per il deposito di film sottili, l'incisione di microstrutture o la fabbricazione di componenti di precisione che richiedono un'elevata accuratezza dimensionale e stabilità termica.

Principio di fabbricazione del Wafer di quarzo

1. Crescita del cristallo
   I lingotti di quarzo vengono coltivati utilizzando cristalli di seme naturali o sintetici attraverso metodi idrotermali o di fusione a fiamma (Verneuil).

2. Taglio del lingotto
   I lingotti cilindrici vengono tagliati in wafer utilizzando seghe a filo diamantato, garantendo uniformità di spessore e minima perdita di taglio.

3. Lappatura e lucidatura
   I wafer vengono lappati, incisi e poi lucidati per ottenere una finitura a specchio con bassa rugosità superficiale (Ra < 1 nm per wafer di grado ottico).

4. Pulizia e ispezione
   La pulizia a ultrasuoni o RCA rimuove particolato e contaminanti metallici. Ogni wafer viene sottoposto a ispezione dimensionale e di planarità superficiale.

Specifiche del wafer di quarzo

Domande frequenti sui wafer di quarzo

1. Cos'è un wafer di quarzo?

Un wafer di quarzo è un disco sottile e piatto fatto di biossido di silicio cristallino (SiO₂), tipicamente prodotto in dimensioni standard per semiconduttori (ad esempio, 2", 3", 4", 6", 8", o 12"). Noto per la sua elevata purezza, stabilità termica e trasparenza ottica, un wafer di quarzo viene utilizzato come substrato o supporto in varie applicazioni di alta precisione come la fabbricazione di semiconduttori, dispositivi MEMS, sistemi ottici e processi sotto vuoto.

2. Qual è la differenza tra quarzo e gel di silice?

Il quarzo è una forma solida cristallina di biossido di silicio (SiO₂), mentre il gel di silice è una forma amorfa e porosa di SiO₂, comunemente usata come essiccante per assorbire l'umidità.

• Il quarzo è duro, trasparente e utilizzato in applicazioni elettroniche, ottiche e industriali.

• Il gel di silice appare come piccole perle o granuli ed è utilizzato principalmente per il controllo dell'umidità in imballaggi, elettronica e stoccaggio.

3. Per cosa vengono utilizzati i cristalli di quarzo?

I cristalli di quarzo sono ampiamente utilizzati in elettronica e ottica grazie alle loro proprietà piezoelettriche (generano una carica elettrica sotto stress meccanico). Le applicazioni comuni includono:

• Oscillatori e controllo della frequenza (ad esempio, orologi al quarzo, orologi, microcontrollori)

• Componenti ottici (ad esempio, lenti, lamine d'onda, finestre)

• Risonatori e filtri in dispositivi RF e di comunicazione

• Sensori per pressione, accelerazione o forza

• Fabbricazione di semiconduttori come substrati o finestre di processo

4. Perché il quarzo viene utilizzato nei microchip?

Il quarzo viene utilizzato nelle applicazioni relative ai microchip perché offre:

• Stabilità termica durante processi ad alta temperatura come la diffusione e la ricottura

• Isolamento elettrico grazie alle sue proprietà dielettriche

• Resistenza chimica ad acidi e solventi utilizzati nella fabbricazione di semiconduttori

• Precisione dimensionale e bassa espansione termica per un allineamento litografico affidabile
  Sebbene il quarzo stesso non venga utilizzato come materiale semiconduttore attivo (come il silicio), svolge un ruolo di supporto vitale nell'ambiente di fabbricazione, in particolare in forni, camere e substrati di fotomaschere.

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