Högrena smälta kvartsskivor för halvledar- och fotonikoptiska tillämpningar 2″4″6″8″12″
Detaljerat diagram
Översikt över kvartsglas
Kvartsskivor utgör ryggraden i otaliga moderna enheter som driver dagens digitala värld. Från navigeringen i din smartphone till ryggraden i 5G-basstationer levererar kvarts i tysthet den stabilitet, renhet och precision som krävs inom högpresterande elektronik och fotonik. Oavsett om det stöder flexibla kretsar, möjliggör MEMS-sensorer eller utgör grunden för kvantberäkning, gör kvarts unika egenskaper det oumbärligt inom alla branscher.
"Smält kiseldioxid" eller "smält kvarts" som är den amorfa fasen av kvarts (SiO2). Jämfört med borsilikatglas har smält kiseldioxid inga tillsatser; därför existerar den i sin rena form, SiO2. Smält kiseldioxid har en högre transmission i det infraröda och ultravioletta spektrumet jämfört med vanligt glas. Smält kiseldioxid framställs genom att smälta och återstelna ultrarent SiO2. Syntetisk smält kiseldioxid å andra sidan tillverkas av kiselrika kemiska prekursorer såsom SiCl4 som förgasas och sedan oxideras i en H2 + O2-atmosfär. SiO2-dammet som bildas i detta fall smälts till kiseldioxid på ett substrat. De smälta kiseldioxidblocken skärs till wafers varefter wafers slutligen poleras.
Viktiga funktioner och fördelar med kvartsglasskivor
-
Ultrahög renhet (≥99,99 % SiO2)
Idealisk för ultrarena halvledar- och fotonikprocesser där materialkontaminering måste minimeras. -
Brett termiskt driftsområde
Bibehåller strukturell integritet från kryogena temperaturer upp till över 1100 °C utan att deformeras eller försämras. -
Enastående UV- och IR-transmission
Ger utmärkt optisk klarhet från djup ultraviolett (DUV) till nära infrarött (NIR), vilket stöder precisionsoptiska tillämpningar. -
Låg termisk expansionskoefficient
Förbättrar dimensionsstabiliteten vid temperaturfluktuationer, minskar spänningar och förbättrar processtillförlitligheten. -
Överlägsen kemisk resistens
Inert mot de flesta syror, alkalier och lösningsmedel – vilket gör den väl lämpad för kemiskt aggressiva miljöer. -
Flexibilitet i ytfinish
Finns med ultrasläta, enkelsidiga eller dubbelsidiga polerade ytor, kompatibla med fotonik- och MEMS-krav.
Tillverkningsprocess för kvartsglasskiva
Smälta kvartsskivor produceras via en serie kontrollerade och exakta steg:
-
Val av råmaterial
Val av högrena naturliga kvarts- eller syntetiska SiO₂-källor. -
Smältning och fusion
Kvarts smälts vid ~2000°C i elektriska ugnar under kontrollerad atmosfär för att eliminera inneslutningar och bubblor. -
Blockformning
Den smälta kiseldioxiden kyls till fasta block eller göt. -
Skivning av rån
Precisionsdiamant- eller trådsågar används för att skära göten till waferämnen. -
Lappning och polering
Båda ytorna är tillplattade och polerade för att uppfylla exakta specifikationer för optik, tjocklek och ytjämnhet. -
Rengöring och inspektion
Wafers rengörs i renrum enligt ISO-klass 100/1000 och utsätts för rigorös inspektion för defekter och dimensionsöverensstämmelse.
Egenskaper hos kvartsglasskivor
| specifikation | enhet | 4" | 6" | 8" | 10" | 12" |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Diameter / storlek (eller kvadrat) | mm | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 |
| Tolerans (±) | mm | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Tjocklek | mm | 0,10 eller mer | 0,30 eller mer | 0,40 eller mer | 0,50 eller mer | 0,50 eller mer |
| Primär referensplan | mm | 32,5 | 57,5 | Halvskåra | Halvskåra | Halvskåra |
| LTV (5 mm × 5 mm) | μm | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 | < 0,5 |
| TTV | μm | < 2 | < 3 | < 3 | < 5 | < 5 |
| Rosett | μm | ±20 | ±30 | ±40 | ±40 | ±40 |
| Varp | μm | ≤ 30 | ≤ 40 | ≤ 50 | ≤ 50 | ≤ 50 |
| PLTV (5 mm × 5 mm) < 0,4 μm | % | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% | ≥95% |
| Kantavrundning | mm | Överensstämmer med SEMI M1.2-standarden / se IEC62276 | ||||
| Yttyp | Enkelsidigt polerad / Dubbelsidigt polerad | |||||
| Polerad sida Ra | nm | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 | ≤1 |
| Kriterier för baksidan | μm | generellt 0,2-0,7 eller anpassat | ||||
Kvarts vs. andra transparenta material
| Egendom | Kvartsglas | Borosilikatglas | Safir | Standardglas |
|---|---|---|---|---|
| Max driftstemperatur | ~1100°C | ~500°C | ~2000°C | ~200°C |
| UV-genomsläpp | Utmärkt (JGS1) | Dålig | Bra | Mycket dålig |
| Kemisk resistens | Excellent | Måttlig | Excellent | Dålig |
| Renhet | Extremt hög | Låg till måttlig | Hög | Låg |
| Termisk expansion | Mycket låg | Måttlig | Låg | Hög |
| Kosta | Måttlig till hög | Låg | Hög | Mycket låg |
Vanliga frågor om kvartsglasskivor
F1: Vad är skillnaden mellan smält kvarts och smält kiseldioxid?
Medan båda är amorfa former av SiO₂, kommer smält kvarts vanligtvis från naturliga kvartskällor, medan smält kiseldioxid framställs syntetiskt. Funktionellt erbjuder de liknande prestanda, men smält kiseldioxid kan ha något högre renhet och homogenitet.
F2: Kan smälta kvartsskivor användas i högvakuummiljöer?
Ja. På grund av deras låga utgasningsegenskaper och höga värmebeständighet är smälta kvartsskivor utmärkta för vakuumsystem och flyg- och rymdtillämpningar.
F3: Är dessa wafers lämpliga för djup-UV-laserapplikationer?
Absolut. Smält kvarts har hög transmittans ner till ~185 nm, vilket gör den idealisk för DUV-optik, litografimasker och excimerlasersystem.
F4: Stöder ni tillverkning av specialanpassade wafers?
Ja. Vi erbjuder fullständig anpassning inklusive diameter, tjocklek, ytkvalitet, planytor/skåror och lasermönster, baserat på dina specifika applikationskrav.
Om oss
XKH specialiserar sig på högteknologisk utveckling, produktion och försäljning av specialoptiska glas och nya kristallmaterial. Våra produkter används inom optisk elektronik, konsumentelektronik och militären. Vi erbjuder optiska safirkomponenter, mobiltelefonlinsskydd, keramik, LT, kiselkarbid SIC, kvarts och halvledarkristallskivor. Med skicklig expertis och den senaste utrustningen utmärker vi oss inom icke-standardiserad produktbearbetning, med målet att vara ett ledande högteknologiskt företag inom optoelektroniska material.
