Quarzglas-Wafer

Herstellung von Fused Silica Wafern

“Fused Silica” bzw. “Fused Quartz” („Quarzglas“) bezeichnet die amorphe Phase von Quarz (SiO2) und unterschiedet sich von herkömmlichem Glas durch das Fehlen jeglicher Zusätze z. B. zur Herabsetzung des Schmelzpunktes.

Verglichen mit herkömmlichem Glas besitzt Quarzglas eine hohe Durchlässigkeit für IR- bis UV-Strahlung, einen sehr geringen thermischen  Ausdehnungskoeffizienten und hohe Temperaturwechselbeständigkeit, eine hohe Erweichungstemperatur, eine hohe chemische Beständigkeit sowie eine hohe elektrische  Durchschlagsfestigkeit.

Eine Methode zur Herstellung von Fused Silica Wafern ist das Aufschmelzen und anschließende Wiedererstarren von hochreinem Quarz.
Eine andere Methode ist die Bildung und anschließende Oxidation von Silizium aus gasfförmigen Si-haltigen Ausgangsstoffen (z. B. aus einem SiCl4 + H2 + O2 Gemisch), und darauf folgende Verschmelzung dieses „SiO2-Staubs“ zu Quarzglas, das nach dieser Methode hergestellt eine höhere Transparenz im Tief-UV-Bereich aufweist als aufgeschmolzenes und wiedererstarrtes Quarzglas. Aus den dabei entstandenen Blöcken werden Wafer gesägt und poliert.

JGS1

Ultraviolet Grade Fused Silica

Diese Wafer zeigen eine hohe Transparenz im kurzwelligen Spektralbereich. Die Transmission liegt im sichtbaren und UV Bereich bis ca. 215 nm bei ca. 90 % und fällt dann bis ca. 150 nm auf Werte nahe 0 % ab. Im Infrarotbereich zeigen sich bereits ab ca. 1.2 μm Wellenlänge Ansorptionsbanden welche ihren Ursprung auch in der rel. hohen OH-Konzentration von typ. 1000 ppm haben.

JGS2

Optical Grade Fused Quartz

Verglichen mit JGS1 Wafern ist bei den deutlich günstigeren JGS2 Wafern der Bereich hoher Transmission zu größeren Wellenlängen hin verschoben: Die UV-Absorption beginnt bereits unterhalb von ca. 270 nm deutlich, während im sichtbaren und IR-Bereich die Transmission bis ca. 2 μm durch die geringere OH-Konzentratzion (typ. < 300 ppm) oberhalb von ca. 90 % liegt, also im Wesentlichen nur durch Reflexionsverluste begrenzt ist.

JGS3

Full Spectrum Fused Silica

Diese vergleichsweise teuren Wafer zeigen wegen ihrer sehr geringen OH-Konzentration (typ. < 10 ppm) über einen großen Spektralbereich von ca. 200 nm - 3 μm eine Transmission > 80 %, im Bereich 250 nm - 2.5 μm nahe 90 %, also im Wesentlichen nur durch Reflexionsverluste begrenzt ist.

Durchmesser und Abmessungen: Verfügbare Durchmesser sind 2, 3, 4 und 6 Zoll. Andere Größen gerne auf Anfrage. Ebenfalls möglich ist die Vereinzelung in rechteckige Stücke, was wir gerne auf Anfrage anbieten

Wafer-Dicke: Standard-Dicken sind 500, 700 und 1000 μm. Andere Dicken auf Anfrage.

Oberfläche: Ein- oder beidseitig poliert.

Unsere Wafer-Broschüre

Unsere technische Wafer-Broschüre mit Informationen zur Herstellung und Spezifizierung von Silizium-, Quarz-, Quarzglas und Borosilikat-Glaswafern kann hier als pdf geladen oder (gratis) bestellt werden.