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半导体元件_石英玻璃加工_机电一体化组件
产品分类: 玻璃加工
石英在半导体行业典型应用电子光学电子束柱组件、透镜、高压馈通、隔离器、光导光刻传感器零件、光刻传感器、真空馈通、薄膜组件计量卡盘、晶片处理、垫片、绝缘体、光罩部件、扩散器工艺设备混合器、气体分配器、喷头、微流体、喷嘴、载体适用于各种半导体制造工艺;扩散CVD、清洗、蚀刻等。可提供最大12英寸(450毫米)的大尺寸产品。
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产品描述

石英玻璃材料可以支持半导体领域 IC 器件中的各种功能,例如执行器、MEMS 和传感器、CMOS 图像传感器 (CIS)、存储器和逻辑、射频 (RF)、电力电子、光子学、微流体器件以及扇出晶圆级封装 (FO WLP) 技术平台。它可以以不同的方式构建:

  • 永久性支撑玻璃基板,经过许多制造工艺步骤,例如蚀刻、材料沉积和光刻图案化;
  • 晶圆级封盖 (WLCapping),它基于对传感器上方的晶圆封盖进行机械锯切;
  • 3D TGV/Glass interposer,是指从上到下的垂直通孔电连接、中介层的硅通孔(TSV)或玻璃中介层的玻璃通孔(TGV)的结构;
  • 晶圆级光学元件 (WLOOpts),分为两个主要的晶圆级元件:
    • 基于透镜结构的折射光学元件,即所谓的晶圆级透镜;
    • 衍射光学元件 (DOE),包括用于增强现实 (AR) 的微光学;
  • 在面板基板上加工的红外线 (IR) 截止滤光片,其目的是使 IR 与对红外线敏感的 CMOS 器件分开;
  • 玻璃载体也用作临时基板,为薄硅器件晶片提供机械支撑。

从市场来看,2019 年玻璃材料的需求量接近 400 万片 8 英寸当量晶圆,预计到 2025 年将达到近 950 万片 8 英寸当量晶圆,受 FO WLP 和微流体以及 CIS 应用的推动。

事实上,已经用于 FO WLP 和功率器件的玻璃载体的使用预计将经历快速增长。然而,由于 8 英寸玻璃载体的高可回收性,在收入方面可以忽略不计,并且对玻璃材料的需求仍然是晶圆启动市场的相当一部分。此外,由于玻璃载体可以多次回收利用,我们预计到 2025 年玻璃材料在行业中的采用率将超过 90%。用于 FO WLP 的玻璃载体将在 2019-2025 年期间增长率最高,达到超过 3.3 M 玻璃晶圆 8 英寸当量。

另一个鼓励电力制造商在其工艺中使用玻璃载体的关键驱动因素是,由于玻璃材料的高透明度,能够通过目视检查通过玻璃晶片检查临时粘合结果。

使用Si衬底作为载体的唯一原因来自于人们的恐惧。他们不想冒险使用可能包含可能导致污染的内容的外来材料。然而,市场上可以买到无碱玻璃,主要用于玻璃载体功能。

半导体石英

因此,剥离工艺和清洁的类型决定了再利用——而不是材料,无论是玻璃还是硅。

内存应用也将参与由采用玻璃载体推动的玻璃晶圆市场的增长。

自 2015 年以来,主要内存制造商一直在评估激光剥离设备,该技术需要使用玻璃载体。他们仍然对在他们的工艺中集成玻璃载体有些担忧,因为“无碱”仍然含有高达 0.1% 的碱离子,因此可能导致他们的晶圆厂受到污染。因此,认证至少需要 2 年时间,这使大规模生产用于内存的玻璃载体的最早日期可能到 2023 年初。

谈到竞争格局,能够提供符合行业规范的晶圆和面板的玻璃供应商数量有限。

前两大厂商肖特和康宁在过去几年一直引领玻璃材料市场,占据整个玻璃晶圆市场的 60% 以上。

石英玻璃,具有独特的特性。这些使其成为工业和科学高端应用不可或缺的材料。

半导体工件

它的生产需要高度的专业知识和技术专长,因为必须控制和掌握超过 2000 °C 温度下的熔化过程以确保高质量。为此,天然石英砂通常经过化学纯化,然后在电加热炉中或通过氢氧焰熔化。这被称为“熔融石英”。

如果应用(例如激光应用、光纤技术或高性能光学)在纯度、条纹、均匀性和透射率方面有更高的要求,也可以合成生产石英玻璃。这方面的一个例子是火焰水解过程,其中硅首先从气态含硅起始材料(例如从SiCl4 + H2 + O2 混合物)氧化,然后将所得“SiO2 粉尘”烧结以形成合成石英玻璃。术语“熔融石英”已在此过程中确立。

石英玻璃具有以下特点,其中包括:

  • 极高纯度(熔融石英的杂质在 ppm 或 ppb 范围内)
  • 从深紫外到红外范围的高透射率
  • 极低的热膨胀和高抗热震性
  • 耐高温(永久最高 1100 °C,或短期 1300 °C)
  • 高介电强度 (~40 kV/mm)
  • 极强的耐化学性(仅用氢氟酸和热磷酸腐蚀)

先进的制造设备显然是制造半导体元件和组件的必要条件。变色龙精密玻璃有限公司多年来一直为设备制造商和 IC 制造商提供支持。利用我们从高压和真空组件到馈通件、机电一体化和微型组件的所有能力,提供量身定制的解决方案。

典型应用

  • 电子光学
    电子束柱组件、透镜、高压馈通、隔离器、光导
  • 光刻
    传感器零件、光刻传感器、真空馈通、薄膜组件
  • 计量
    卡盘、晶片处理、垫片、绝缘体、光罩部件、扩散器
  • 工艺设备
    混合器、气体分配器、喷头、微流体、喷嘴、载体
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