熔融石英 / 石英晶圆
100–300mm 熔融石英晶圆:热膨胀系数典型值 0.55×10⁻⁶/K,185nm 深紫外透射率 > 90%,提供 UV 级、IR 级与合成石英三种牌号,适合光掩模与深紫外光学。
产品介绍
熔融石英(Fused Silica)是以高纯硅质原料熔制而成的非晶态二氧化硅(SiO₂),与晶体石英(单晶石英)不同,其内部无晶界、各向同性,因此具有极低的热膨胀系数、宽透射窗口和很高的化学纯度,是光掩模基板与深紫外(DUV)光学元件的常用材料。
我们供应 UV 级、IR 级与合成熔融石英三种牌号,直径覆盖 100/150/200/300mm,厚度 200–1100μm(可定制),表面可选单/双面抛光与 CMP,工艺沿用半导体晶圆的研磨、抛光、减薄与切割流程,适合掩模制版、光学窗口与 MEMS 基底等应用。
- 热膨胀系数典型值 0.55×10⁻⁶/K(20–300°C),接近零膨胀,利于尺寸稳定;
- UV 级 185nm 透射率 > 90%,合成石英 193nm 内透射 > 99.7%/cm;
- 表面粗糙度 RMS < 0.5nm(标准)/ < 0.3nm(精密),CMP 可达更低;
- TTV 标准 ≤ 3μm、精密 ≤ 1μm;Bow ≤ 20μm、Warp ≤ 25μm;
- 金属杂质 < 1ppm,羟基含量分档(UV 级约 1200ppm、IR 级 < 10ppm);
- 表面质量可达 S/D 40/20(MIL-PRF-13830B)或更优。
熔融石英晶圆:宽透射窗口与近零热膨胀
应用场景
光掩模基板
低热膨胀(0.55×10⁻⁶/K)与 193nm 高透射使熔融石英成为光掩模版的标准基板材料,配套掩模可参见光刻掩模版。
深紫外光学
高激光损伤阈值,用于 193nm/248nm 准分子激光光学元件与窗口,相关光刻应用见光刻工艺。
精密光学与计量
折射率 n₅₈₉ = 1.4585、光谱平坦,适合反射镜、窗口与干涉仪等对热稳定性要求高的元件。
生物 MEMS 与微流控
低自发荧光与高化学纯度,适合荧光检测类生物芯片与微流控通道,见MEMS 与传感器应用。
光纤与通信器件
低 OH 牌号金属杂质 < 1ppm,用于低损耗光纤耦合件与精密插芯基板。
电容式 MEMS
介电常数 3.8(1MHz)且介质损耗低,可作为射频与传感 MEMS 的绝缘基板。
能力介绍
- 双面抛光与 CMP:TTV ≤ 3μm(可选 ≤ 1μm)、RMS < 0.5nm(CMP < 0.3nm);
- 减薄:可加工至 100μm–1000μm,配应力释放工艺保证搬运与键合可靠性;
- 切割:激光或刀轮划切,边缘崩边小、良率高,适合芯片级分离;
- 镀膜配套:可衔接薄膜沉积做光学/导电镀层,或制作掩模版;
- 检测:分光光度计(185–2500nm)、AFM、白光干涉测 TTV/平整度、FTIR 测羟基、XRF 测纯度。
石英/玻璃衬底共用半导体级抛光和检测流程
石英与玻璃衬底配套供应
除熔融石英外,可提供Borofloat 33 硼硅玻璃、玻璃面板等玻璃衬底系列,材料物性对比可参考材料特性指南,按透射窗口、热膨胀与成本综合选型。
参数规格
三种牌号对比
| 牌号 | 关键透射 | 羟基含量 | 金属杂质 | 典型用途 |
|---|---|---|---|---|
| UV 级(JGS1) | 185nm > 90% | 约 1200ppm | < 1ppm | 紫外光学、光掩模 |
| IR 级(JGS3) | 2.7μm > 85% | < 10ppm | 10–50ppm | 红外光学、工艺腔视窗 |
| 合成熔融石英 | 193nm > 99.7%/cm | 800–1200ppm | < 0.1ppm | 深紫外光刻、准分子激光 |
通用规格(物性为典型值,随批次波动)
| 参数项 | 典型规格 | 备注 |
|---|---|---|
| 直径 | 100mm / 150mm / 200mm / 300mm | — |
| 厚度 | 200–1100μm,容差 ±10μm | 可定制 |
| 热膨胀系数 | 0.55×10⁻⁶/K(20–300°C) | 近零膨胀 |
| 折射率 | n₅₈₉ = 1.4585 | — |
| 介电常数 | 3.8(1MHz) | — |
| 软化点 | 约 1600°C(合成石英) | — |
| 密度 | 2.20 g/cm³ | — |
| 表面粗糙度 | RMS < 0.5nm(标准)/ < 0.3nm(精密) | — |
| TTV / Bow / Warp | TTV ≤ 3μm;Bow ≤ 20μm、Warp ≤ 25μm | 精密级 TTV ≤ 1μm |
设备与工艺装备
熔融石英衬底沿用半导体级加工与检测装备,主要设备类别与用途如下:
| 设备类别 | 典型配置 | 用途 |
|---|---|---|
| 切割设备 | 多线切割 / 激光划切 | 晶棒或板材切为晶圆,控制翘曲与崩边 |
| 研磨 / 抛光机 | 双面研磨 + 单/双面 CMP | 获得低 TTV、低粗糙度镜面 |
| 减薄机 | 磨削 + 应力释放 | 减薄至目标厚度并降低残余应力 |
| 清洗线 | RCA / 兆声波清洗 | 去除颗粒与金属污染 |
| 分光光度计 | UV-Vis-NIR(185–2500nm) | 验证深紫外至近红外的透射率 |
| AFM / 白光干涉仪 | 粗糙度与面形测量 | 测量 RMS、TTV、Bow/Warp |
| FTIR / XRF | 红外光谱与 X 射线荧光 | 检测羟基含量与金属杂质 |
实际案例
深紫外掩模基板供应
某制版单位需要 6 英寸合成石英基板,要求 193nm 高透射与低粗糙度以控制图形缺陷。
结果:以合成熔融石英基板供货,随批提供透射率、AFM 粗糙度与 TTV 数据,满足掩模制版要求。
准分子激光窗口定制
某光学团队需要低吸收、高激光损伤阈值的紫外窗口片,对羟基含量与杂质水平有要求。
结果:采用 UV 级熔融石英并按尺寸减薄抛光,提供透射谱与纯度检测数据。
生物芯片基底小批量供货
某课题组需要低自发荧光的石英基底用于荧光检测,单片起订并要求洁净包装。
结果:小批量交付洁净度受控的熔融石英片,满足科研验收与报销流程。
常见问题
熔融石英和单晶石英有什么区别?
UV 级、IR 级、合成石英怎么选?
表中热膨胀、折射率等数据是保证值吗?
可以定制厚度与减薄吗?
随片提供哪些检测数据?
为什么熔融石英适合做光掩模基板?
表面粗糙度和纯度能做到什么水平?
熔融石英和 Borofloat 33 这类玻璃衬底怎么选?
除了掩模版,熔融石英还能用在哪?
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100–300mm · 三种牌号 · 随片检测数据 · 含税人民币报价
