12-inch glaswafer voor geavanceerde halfgeleider- en MEMS-toepassingen

De 12-inch (300 mm) glaswafer is een hoogwaardig substraat dat is ontworpen voor geavanceerde halfgeleiderproductie, MEMS-apparaten, optische systemen en verpakking op waferniveau (WLP / FOWLP). Naarmate de integratie van componenten blijft toenemen en verpakkingsstructuren complexer worden, worden glaswafers met een grote diameter een cruciaal alternatief voor traditionele siliciumsubstraten.

In vergelijking met kleinere waferformaten bieden 12-inch glaswafers een aanzienlijk hogere productie-efficiëntie, betere schaalbaarheid voor massaproductie en compatibiliteit met geavanceerde lithografie- en verpakkingsprocessen. Ze worden op grote schaal gebruikt in elektronische systemen van de volgende generatie die een hoge dimensionale stabiliteit, een laag diëlektrisch verlies, uitstekende optische transparantie en een ultragladde oppervlaktekwaliteit vereisen.

Deze wafers worden vervaardigd uit zeer zuivere materialen, zoals borosilicaatglas, gesmolten siliciumdioxide, kwarts en alkalivrij glas, afhankelijk van de toepassingsvereisten. Elke wafer ondergaat nauwkeurige snij-, slijp-, polijst- en reinigingsprocessen om een strikte controle te garanderen op vlakheid, dikte-uniformiteit en oppervlakteruwheid.

Beschikbare materiaalsoorten voor 12-inch glaswafers

Borosilicaatglas (12-inch wafer)

• Uitstekende overeenstemming in thermische uitzetting met silicium (~3,2 ppm/K)
• Ideaal voor toepassingen op het gebied van anodische hechting
• Hoge chemische bestendigheid
• Stabiele mechanische eigenschappen tijdens thermische cycli
• Op grote schaal gebruikt in MEMS- en verpakkingsstructuren

Kwartsglas (12-inch-wafer)

• Zeer hoge optische doorlaatbaarheid (van UV tot IR)
• Zeer laag gehalte aan onzuiverheden en OH
• Hittebestendigheid
• Oppervlakteruwheid tot Ra ≤ 0,5 nm
• Geschikt voor optische MEMS en fotonica

Gesmolten siliciumdioxide (12-inch-wafer)

• Uiterst lage thermische uitzetting (~0,5 ppm/K)
• Synthetisch materiaal met een hoge zuiverheidsgraad
• Uitstekende weerstand tegen thermische schokken
• Optische transmissie >90% (bereik 200–2000 nm)
• Ideaal voor hoogwaardige optische en halfgeleidertoepassingen

Alkalivrij glas (12-inch wafer)

• Vrij van verontreiniging met zware metalen (As, Sb, Ba, halogeniden)
• Lage fluorescentieachtergrond
• Hoge diëlektrische stabiliteit
• Compatibel met geavanceerde halfgeleiderprocessen
• Uitstekende chemische bestendigheid

Belangrijkste technische specificaties (12-inch glaswafer)

Dimensionale parameters

• Diameter van de wafer: 300 mm (12 inch)
• Diktebereik: 500 μm – 2000 μm (aanpasbaar)
• Diktetolerantie: ±5 μm tot ±20 μm
• Totale diktevariatie (TTV): ≤ 10–15 μm (hoogprecisieklasse)

Oppervlaktekwaliteit

• Oppervlakteruwheid (Ra): ≤ 1,0 nm (standaard)
• Optie met ultragladde afwerking: Ra ≤ 0,5 nm
• Oppervlaktevlakheid: ≤ λ/10 (optionele hoogwaardige specificatie)
• Randafwerking: afgeschuind / afgerond / profiel naar keuze
• Verkrijgbaar in dubbelzijdig gepolijst (DSP) of enkelzijdig gepolijst (SSP)

Materiaalprestaties (referentiewaarden)

Productiemogelijkheden

Onze 12-inch glaswafers worden vervaardigd onder geavanceerde precisieproductieomstandigheden:

• Zeer nauwkeurig CNC-frezen en -snijden
• Chemisch Mechanisch Polijsten (CMP)
• Technologie voor oppervlakteafwerking op subnanometerschaal
• Reiniging en inspectie volgens cleanroom-normen
• Controle van de dikte en vlakheid
• Compatibiliteit met de SEMI/JEIDA-norm (indien van toepassing)

Wij ondersteunen zowel de ontwikkeling van prototypes als grootschalige massaproductie.

Toepassingen van 12-inch glaswafers

Glaswafers van 12 inch worden op grote schaal gebruikt in geavanceerde industrieën van de volgende generatie:

• Verpakking op wafer-niveau voor halfgeleiders (WLP / FOWLP)
• MEMS-sensoren en -actuatoren
• Fotonen-geïntegreerde schakelingen (PIC)
• Optische communicatiemodules
• Geavanceerde beeldschermtechnologieën (OLED / MicroLED)
• Sensorsystemen voor de automobielindustrie (LiDAR, radar, beeldvorming)
• Biochips en medische diagnostische apparatuur
• Hoogfrequente RF- en microgolfcomponenten
• Precisie-optische systemen en lithografieplatforms

Voordelen van een 12-inch glaswafer

• Volledig compatibel met 300 mm-productielijnen voor halfgeleiders
• Uitstekende maatvastheid bij de bewerking van grote oppervlakken
• Uiterst lage oppervlakteruwheid (<1 nm Ra)
• Hoge optische transparantie (afhankelijk van het materiaaltype)
• Uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen
• Hoge chemische en thermische stabiliteit
• Geschikt voor productieomgevingen met grote volumes
• Aanpasbare dikte, materiaal en oppervlakteafwerking

FAQ (Veelgestelde vragen)

V1: Kunnen 12-inch glaswafers siliciumwafers vervangen in halfgeleidertoepassingen?

Glaswafers van 12 inch vormen geen volledige vervanging voor siliciumwafers bij de productie van actieve componenten, maar ze worden op grote schaal gebruikt als geavanceerde substraat- of dragermaterialen in halfgeleiderverpakkingen, MEMS en fotonische systemen. Glazen wafers bieden superieure elektrische isolatie, optische transparantie en een lager diëlektrisch verlies, waardoor ze ideaal zijn voor wafer-level packaging (WLP), fan-out WLP (FOWLP) en toepassingen op het gebied van optische integratie waarbij silicium niet nodig is als actieve halfgeleiderlaag.

Vraag 2: Welke mate van vlakheid en oppervlaktekwaliteit kunt u bereiken voor 12-inch glaswafers?

Voor uiterst nauwkeurige 12-inch glaswafers kunnen wij een uiterst nauwkeurige oppervlaktebeheersing realiseren. Typische specificaties zijn onder meer:

• Oppervlakteruwheid (Ra): ≤ 1,0 nm (standaardkwaliteit), tot ≤ 0,5 nm (ultrapolijstkwaliteit)
• Totale diktevariatie (TTV): ≤ 10–15 μm, afhankelijk van het materiaal en de dikte
• Oppervlaktevlakheid: tot λ/10 (optionele high-end-specificatie)

Deze parameters zorgen voor een uitstekende compatibiliteit met geavanceerde lithografie-, hechtings- en dunne-filmdepositieprocessen.

Vraag 3: Kunnen 12-inch glaswafers worden aangepast aan specifieke toepassingen of proceseisen?

Ja. 12-inch glaswafers kunnen in hoge mate op maat worden gemaakt. We kunnen diverse parameters aanpassen aan uw procesvereisten, waaronder:

• Materiaalsoort (borosilicaat, kwarts, gesmolten siliciumdioxide, alkalivrij glas)
• Dikte (van 500 μm tot 2 mm of meer)
• Oppervlakteafwerking (SSP- of DSP-polijsten)
• Randprofiel (afgeschuind, afgerond of een randontwerp naar keuze)
• Vlakheid, TTV en oppervlakteruwheid
• Speciale patronen, uitlijningsmarkeringen of lasergravures

Maatwerk is met name van belang voor MEMS, optische systemen en geavanceerde verpakkingstoepassingen, waarbij procescompatibiliteit van cruciaal belang is.