Høyrenhetssmeltede kvartsskiver for halvleder- og fotoniske optiske applikasjoner 2″4″6″8″12″
Detaljert diagram
Oversikt over kvartsglass
Kvartsskiver danner ryggraden i utallige moderne enheter som driver dagens digitale verden. Fra navigasjonen i smarttelefonen din til ryggraden i 5G-basestasjoner, leverer kvarts i stillhet stabiliteten, renheten og presisjonen som kreves i høyytelseselektronikk og fotonikk. Enten det støtter fleksible kretser, muliggjør MEMS-sensorer eller danner grunnlaget for kvantedatabehandling, gjør kvartsens unike egenskaper det uunnværlig på tvers av bransjer.
«Smeltet silika» eller «smeltet kvarts», som er den amorfe fasen av kvarts (SiO2). Sammenlignet med borsilikatglass har smeltet silika ingen tilsetningsstoffer, og finnes derfor i sin rene form, SiO2. Smeltet silika har en høyere transmisjon i det infrarøde og ultrafiolette spekteret sammenlignet med vanlig glass. Smeltet silika produseres ved å smelte og størkne ultrarent SiO2 på nytt. Syntetisk smeltet silika er derimot laget av silisiumrike kjemiske forløpere som SiCl4, som forgasses og deretter oksideres i en H2 + O2-atmosfære. SiO2-støvet som dannes i dette tilfellet smeltes til silika på et substrat. De smeltede silikablokkene kuttes til wafere, hvoretter waferne til slutt poleres.
Viktige funksjoner og fordeler med kvartsglasswafer
-
Ultrahøy renhet (≥99,99 % SiO2)
Ideell for ultrarene halvleder- og fotonikkprosesser der materialforurensning må minimeres. -
Bredt termisk driftsområde
Opprettholder strukturell integritet fra kryogene temperaturer opptil over 1100 °C uten vridning eller nedbrytning. -
Enestående UV- og IR-transmisjon
Gir utmerket optisk klarhet fra dyp ultrafiolett (DUV) til nær-infrarød (NIR), og støtter presisjonsoptiske applikasjoner. -
Lav termisk ekspansjonskoeffisient
Forbedrer dimensjonsstabiliteten under temperatursvingninger, reduserer stress og forbedrer prosesspåliteligheten. -
Overlegen kjemisk motstand
Inert mot de fleste syrer, alkalier og løsemidler – noe som gjør den godt egnet for kjemisk aggressive miljøer. -
Fleksibilitet i overflatebehandling
Tilgjengelig med ultraglatt, ensidig eller dobbeltsidig polert overflate, kompatibel med fotonikk- og MEMS-krav.
Produksjonsprosess av kvartsglasswafer
Smeltede kvartsskiver produseres via en serie kontrollerte og presise trinn:
-
Valg av råmateriale
Valg av kilder av naturlig kvarts med høy renhet eller syntetisk SiO₂. -
Smelting og fusjon
Kvarts smeltes ved ~2000 °C i elektriske ovner under kontrollert atmosfære for å eliminere inneslutninger og bobler. -
Blokkforming
Den smeltede silikaen avkjøles til faste blokker eller barrer. -
Waferskjæring
Presisjonsdiamant- eller wiresager brukes til å skjære barrene til waferemner. -
Lapping og polering
Begge overflatene er flatet og polert for å oppfylle nøyaktige spesifikasjoner for optikk, tykkelse og ruhet. -
Rengjøring og inspeksjon
Wafere rengjøres i renrom i ISO-klasse 100/1000 og utsettes for grundig inspeksjon for defekter og dimensjonssamsvar.
Egenskaper til kvartsglasswafer
| spesifikasjon | enhet | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diameter / størrelse (eller kvadrat) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Toleranse (±) | mm | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Tykkelse | mm | 0,10 eller mer | 0,30 eller mer | 0,40 eller mer | 0,50 eller mer | 0,50 eller mer |
| Primær referanseflat | mm | 32,5 | 57,5 | Semi-hakk | Semi-hakk | Semi-hakk |
| LTV (5 mm × 5 mm) | mikrometer | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| TTV | mikrometer | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Bue | mikrometer | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| Forvrengning | mikrometer | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5 mm × 5 mm) < 0,4 μm | % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % | ≥95 % |
| Kantavrunding | mm | Samsvarer med SEMI M1.2-standarden / se IEC62276 | ||||
| Overflatetype | Enkeltsidet polert / Dobbeltsidet polert | |||||
| Polert side Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Kriterier for baksiden | mikrometer | generelt 0,2-0,7 eller tilpasset | ||||
Kvarts vs. andre gjennomsiktige materialer
| Eiendom | Kvartsglass | Borosilikatglass | Safir | Standard glass |
|---|---|---|---|---|
| Maks. driftstemperatur | ~1100 °C | ~500 °C | ~2000 °C | ~200 °C |
| UV-transmisjon | Utmerket (JGS1) | Fattig | God | Svært dårlig |
| Kjemisk motstand | Glimrende | Moderat | Glimrende | Fattig |
| Renhet | Ekstremt høy | Lav til moderat | Høy | Lav |
| Termisk ekspansjon | Svært lav | Moderat | Lav | Høy |
| Koste | Moderat til høy | Lav | Høy | Svært lav |
Vanlige spørsmål om kvartsglasswafer
Q1: Hva er forskjellen mellom smeltet kvarts og smeltet silika?
Selv om begge er amorfe former av SiO₂, kommer smeltet kvarts vanligvis fra naturlige kvartskilder, mens smeltet silika produseres syntetisk. Funksjonelt sett tilbyr de lignende ytelse, men smeltet silika kan ha litt høyere renhet og homogenitet.
Q2: Kan smeltede kvartsskiver brukes i høyvakuummiljøer?
Ja. På grunn av deres lave utgassingsegenskaper og høye termiske motstand er smeltede kvartsskiver utmerkede for vakuumsystemer og luftfartsapplikasjoner.
Q3: Er disse waferne egnet for dyp-UV-laserapplikasjoner?
Absolutt. Smeltet kvarts har høy transmittans ned til ~185 nm, noe som gjør den ideell for DUV-optikk, litografimasker og excimerlasersystemer.
Q4: Støtter dere tilpasset waferproduksjon?
Ja. Vi tilbyr full tilpasning, inkludert diameter, tykkelse, overflatekvalitet, flater/hakk og lasermønstring, basert på dine spesifikke applikasjonskrav.
Om oss
XKH spesialiserer seg på høyteknologisk utvikling, produksjon og salg av spesialoptisk glass og nye krystallmaterialer. Produktene våre brukes til optisk elektronikk, forbrukerelektronikk og militæret. Vi tilbyr optiske safirkomponenter, mobiltelefonlinsedeksler, keramikk, LT, silisiumkarbid SIC, kvarts og halvlederkrystallwafere. Med dyktig ekspertise og banebrytende utstyr utmerker vi oss innen ikke-standard produktbehandling, med mål om å være en ledende høyteknologisk bedrift innen optoelektroniske materialer.
