Højrenheds smeltede kvartswafere til halvleder-, fotonik- og optiske applikationer 2″4″6″8″12″
Detaljeret diagram
Oversigt over kvartsglas
Kvartswafere danner rygraden i utallige moderne enheder, der driver nutidens digitale verden. Fra navigationen i din smartphone til rygraden i 5G-basestationer leverer kvarts stille og roligt den stabilitet, renhed og præcision, der kræves i højtydende elektronik og fotonik. Uanset om det understøtter fleksible kredsløb, muliggør MEMS-sensorer eller danner grundlag for kvanteberegning, gør kvarts' unikke egenskaber det uundværligt på tværs af brancher.
"Smeltet silica" eller "smeltet kvarts", som er den amorfe fase af kvarts (SiO2). Sammenlignet med borosilikatglas har smeltet silica ingen tilsætningsstoffer; derfor findes det i sin rene form, SiO2. Smeltet silica har en højere transmission i det infrarøde og ultraviolette spektrum sammenlignet med normalt glas. Smeltet silica produceres ved at smelte og genstørkne ultrarent SiO2. Syntetisk smeltet silica er derimod lavet af siliciumrige kemiske forstadier såsom SiCl4, som forgasses og derefter oxideres i en H2 + O2-atmosfære. Det dannede SiO2-støv smeltes til silica på et substrat. De smeltede silicablokke skæres til wafers, hvorefter waferne endelig poleres.
Nøglefunktioner og fordele ved kvartsglaswafer
-
Ultrahøj renhed (≥99,99% SiO2)
Ideel til ultrarene halvleder- og fotonikprocesser, hvor materialekontaminering skal minimeres. -
Bredt termisk driftsområde
Bevarer strukturel integritet fra kryogene temperaturer op til over 1100 °C uden vridning eller nedbrydning. -
Enestående UV- og IR-transmission
Leverer fremragende optisk klarhed fra dyb ultraviolet (DUV) til nær-infrarød (NIR), hvilket understøtter præcisionsoptiske applikationer. -
Lav termisk udvidelseskoefficient
Forbedrer dimensionsstabiliteten under temperaturudsving, reducerer stress og forbedrer procespålidelighed. -
Overlegen kemisk resistens
Inert over for de fleste syrer, baser og opløsningsmidler – hvilket gør den velegnet til kemisk aggressive miljøer. -
Fleksibilitet i overfladefinish
Fås med ultraglatte, enkeltsidede eller dobbeltsidede polerede overflader, kompatible med fotonik- og MEMS-krav.
Fremstillingsproces af kvartsglaswafer
Smeltede kvartswafere produceres via en række kontrollerede og præcise trin:
-
Valg af råmateriale
Valg af højrent naturligt kvarts eller syntetisk SiO₂-kilder. -
Smeltning og fusion
Kvarts smeltes ved ~2000°C i elektriske ovne under kontrolleret atmosfære for at fjerne indeslutninger og bobler. -
Blokformning
Den smeltede silica afkøles til faste blokke eller barrer. -
Waferudskæring
Præcisionsdiamant- eller trådsave bruges til at skære barrerne til waferemner. -
Lapning og polering
Begge overflader er flade og polerede for at opfylde nøjagtige optiske specifikationer, tykkelses- og ruhedsspecifikationer. -
Rengøring og inspektion
Wafere rengøres i ISO klasse 100/1000 renrum og underkastes streng inspektion for defekter og dimensionsoverensstemmelse.
Egenskaber af kvartsglaswafer
| specifikation | enhed | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diameter / størrelse (eller kvadrat) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Tolerance (±) | mm | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Tykkelse | mm | 0,10 eller mere | 0,30 eller mere | 0,40 eller mere | 0,50 eller mere | 0,50 eller mere |
| Primær referenceflade | mm | 32,5 | 57,5 | Semi-hak | Semi-hak | Semi-hak |
| LTV (5 mm × 5 mm) | μm | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| TTV | μm | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Sløjfe | μm | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| Forvridning | μm | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5 mm × 5 mm) < 0,4 μm | % | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% |
| Kantafrunding | mm | Overholder SEMI M1.2-standarden / se IEC62276 | ||||
| Overfladetype | Enkeltsidet poleret / Dobbeltsidet poleret | |||||
| Poleret side Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Kriterier for bagsiden | μm | generelt 0,2-0,7 eller tilpasset | ||||
Kvarts vs. andre gennemsigtige materialer
| Ejendom | Kvartsglas | Borosilikatglas | Safir | Standardglas |
|---|---|---|---|---|
| Maks. driftstemperatur | ~1100°C | ~500°C | ~2000°C | ~200°C |
| UV-transmission | Fremragende (JGS1) | Dårlig | God | Meget dårlig |
| Kemisk resistens | Fremragende | Moderat | Fremragende | Dårlig |
| Renhed | Ekstremt høj | Lav til moderat | Høj | Lav |
| Termisk ekspansion | Meget lav | Moderat | Lav | Høj |
| Koste | Moderat til høj | Lav | Høj | Meget lav |
Ofte stillede spørgsmål om kvartsglasplader
Q1: Hvad er forskellen mellem smeltet kvarts og smeltet silica?
Selvom begge er amorfe former for SiO₂, stammer smeltet kvarts typisk fra naturlige kvartskilder, hvorimod smeltet silica fremstilles syntetisk. Funktionelt tilbyder de lignende ydeevne, men smeltet silica kan have en lidt højere renhed og homogenitet.
Q2: Kan smeltede kvartswafere bruges i miljøer med højt vakuum?
Ja. På grund af deres lave afgasningsegenskaber og høje termiske modstand er smeltede kvartswafere fremragende til vakuumsystemer og luftfartsapplikationer.
Q3: Er disse wafere egnede til dyb-UV-laserapplikationer?
Absolut. Smeltet kvarts har høj transmittans ned til ~185 nm, hvilket gør den ideel til DUV-optik, litografimasker og excimerlasersystemer.
Q4: Understøtter I specialfremstilling af wafers?
Ja. Vi tilbyder fuld tilpasning, herunder diameter, tykkelse, overfladekvalitet, flader/hak og lasermønstring, baseret på dine specifikke applikationskrav.
Om os
XKH specialiserer sig i højteknologisk udvikling, produktion og salg af specielt optisk glas og nye krystalmaterialer. Vores produkter anvendes til optisk elektronik, forbrugerelektronik og militæret. Vi tilbyder optiske safirkomponenter, mobiltelefonlinsedæksler, keramik, LT, siliciumcarbid SIC, kvarts og halvlederkrystalwafere. Med dygtig ekspertise og avanceret udstyr udmærker vi os inden for ikke-standard produktforarbejdning og sigter mod at være en førende højteknologisk virksomhed inden for optoelektroniske materialer.
