Glass Wafer คืออะไร?

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์และออปติคอลเวเฟอร์แก้วเนื่องจากผลิตภัณฑ์แก้วรูปแบบใหม่กำลังค่อยๆ เข้ามาเสริมกับเวเฟอร์ซิลิคอน ซึ่งแสดงศักยภาพอย่างมากในด้านเทคโนโลยีชั้นสูง เวเฟอร์แก้วคืออะไร? เวเฟอร์แก้วเป็นแผ่นบางทรงกลมที่มีประสิทธิภาพสูง มักทำจากแก้วควอทซ์ แก้วไร้อัลคาไล หรือคอมโพสิตแก้ว-ซิลิคอน ด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม พวกมันจึงมีบทบาทที่ไม่อาจทดแทนได้ในด้านการผลิตที่ล้ำหน้า เช่น การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ออพติก MEMS เครื่องใช้ไฟฟ้า ชีวเวชศาสตร์ และการวิจัยในห้องปฏิบัติการ

วัสดุหลักสำหรับแผ่นเวเฟอร์แก้ว

1. แก้วควอทซ์อัลตราไวโอเลตฟาร์

รังสีอัลตราไวโอเลตไกลควอตซ์แก้วผลิตโดยกระบวนการสะสมไอสารเคมี โดยที่ซิลิคอนเตตระคลอไรด์ที่เป็นก๊าซจะผ่านปฏิกิริยาเฟสก๊าซในเปลวไฟออกซีไฮโดรเจนเพื่อสร้างซิลิคอนไดออกไซด์อสัณฐาน ซึ่งจะถูกสะสมไว้บนพื้นผิวควอทซ์เพื่อการเติบโตและการก่อตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไป วัสดุนี้ประกอบด้วยหมู่ไฮดรอกซิลจำนวนมาก (950-1400 ppm) โดยมีสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะจำนวนเล็กน้อยน้อยกว่า 0.2 ppm เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม เช่น คุณสมบัติป้องกันรังสี ความสม่ำเสมอของแสง และการส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลตสูง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่มีรังสีอัลตราไวโอเลตไกล) แก้วควอทซ์ที่มีรังสีอัลตราไวโอเลตไกลจึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการใช้งานในสนามทัศนศาสตร์รังสีอัลตราไวโอเลตไกล

อย่างไรก็ตาม การใช้งานแก้วควอทซ์ฟาร์อัลตราไวโอเลตในวงกว้างนั้นถูกจำกัดอยู่บ้างเนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น ข้อบกพร่องของแถบที่เกิดขึ้นได้ง่ายในระหว่างขั้นตอนการเตรียม ความยากในการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และมีรูปร่างซับซ้อน และต้นทุนการผลิตที่ค่อนข้างสูง

2.แก้วควอทซ์แสงอัลตราไวโอเลต:

แก้วควอทซ์แสงอัลตราไวโอเลตผ่านกระบวนการเฟลมฟิวชันผลิตขึ้นโดยการหลอมคริสตัลธรรมชาติด้วยเปลวไฟออกซีไฮโดรเจน ตามด้วยการสะสมบนพื้นผิวของเป้าหมายแก้วซิลิกาที่หลอมละลาย แก้วควอตซ์ออปติคอลอัลตราไวโอเลตที่มีปริมาณไฮดรอกซิล 150-400 ppm มีข้อได้เปรียบที่โดดเด่น เช่น การส่งผ่านรังสีอัลตราไวโอเลตสูง ความเสถียรทางเคมีสูง ความเสถียรทางความร้อนที่ดี และความแข็งแรงเชิงกลสูง แก้วควอทซ์แสงอัลตราไวโอเลตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และเซมิคอนดักเตอร์ได้รับประโยชน์จากกระบวนการผลิตที่สมบูรณ์และความคุ้มค่าด้านต้นทุนสูง

อย่างไรก็ตาม แก้วควอทซ์แสงอัลตราไวโอเลตมีความสม่ำเสมอของแสงต่ำ และอาจมีข้อบกพร่องระดับจุลภาค เช่น ลายเส้นและฟองอากาศขนาดเล็ก ซึ่งอาจส่งผลต่อคุณภาพการถ่ายภาพด้วยแสงและความเสถียรในการส่งผ่านเลเซอร์

3.แก้วควอทซ์แสงอินฟราเรด:

แก้วควอทซ์แสงอินฟราเรดผลิตโดยการหลอมผงคริสตัลโดยใช้กระบวนการอิเล็กโทรฟิวชันสุญญากาศ วัสดุนี้มีปริมาณไฮดรอกซิลต่ำ (<5ppm) ซึ่งส่งผลให้ส่งผ่านอินฟราเรดได้ดีกว่า เนื่องจากมีการส่งผ่านอินฟราเรดที่เหนือกว่า คุณสมบัติทางเคมีที่ดี และความแข็งแรงเชิงกลสูงและเทคโนโลยีการผลิตที่สมบูรณ์ แก้วควอทซ์แสงอินฟราเรดจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานด้านทัศนศาสตร์อินฟราเรด

อย่างไรก็ตาม แก้วควอทซ์แสงอินฟราเรดมีสิ่งเจือปนที่เป็นโลหะสูงและให้เกณฑ์ความเสียหายของเลเซอร์ที่ค่อนข้างต่ำ ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานเลเซอร์ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงและสถานการณ์ที่ต้องการการส่งผ่านแสงอัลตราไวโอเลตไกลสูงมาก