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100mm – 300mm Durchmesser
3.25 ppm/K CTE
525°C Transformationspunkt
Bereit für anodisches Bonden Bonden
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Überblick

Borofloat 33 ist ein von SCHOTT entwickeltes Borosilikat-Floatglas mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (3,25 × 10⁻⁶/K von 20–300 °C), der Silizium sehr nahe kommt. Diese CTE-Anpassung macht es zusammen mit hoher chemischer Beständigkeit und optischer Transparenz zum Material der Wahl für anodisches Bonden, mikrofluidische Geräte und TGV-Interposer.

Wir liefern Borofloat-33-Wafer von 100 mm bis 300 mm Durchmesser und 200 μm bis 1.100 μm Dicke mit feuerpolierten, SSP-, DSP- oder CMP-Oberflächen. Jeder Wafer wird einzeln gemessen und in einer Reinraumumgebung der Klasse 100 verpackt.

Borofloat 33 ist anodisch bondfähig — sein CTE (3,25 × 10⁻⁶/K) passt so gut zu Silizium, dass zuverlässige, blasenfreie Verbindungen mit Si-Wafern bei 300–450 °C möglich sind.

Borofloat 33 vs. Silizium

Für MEMS und Mikrofluidik bietet Borofloat 33 eine einzigartige Kombination, die Volumen-Silizium nicht bieten kann: optische Transparenz, elektrische Isolierung und CTE-Angleichung an Silizium für spannungsarmes Wafer-Bonden.

Glas

Borofloat 33 Glass

CTE-angepasst an Silizium

CTE (20–300°C) 3.25 ppm/K
Strain Point 525°C
Wafer-Größen 100mm – 300mm
Kosten $ – $$

CTE 3,25 ppm/K, optisch transparent, elektrisch isolierend, Hydrolyseklasse 1. Ideal für anodisches Bonden, Mikrofluidik und optische MEMS, wo Silizium opak oder leitfähig ist.

Silizium

Silicon (Si)

Standard für aktive Bauelemente

CTE (20–300°C) 2.6 ppm/K
Optisch Opaque (visible)
Wafer-Größen 100mm – 300mm
Kosten $$ – $$$

CTE 2,6 ppm/K, im sichtbaren Bereich opak, elektrisch leitfähig, höhere Kosten. Bevorzugt für aktive elektronische Bauelemente und Hochtemperaturprozesse über 500 °C.

MEMS & Mikrofluidik

Borofloat 33 unterstützt die drei Kernschritte der glasbasierten MEMS-Fertigung: isotropes HF-Ätzen für Mikrokanäle, anodisches Bonden auf Silizium-Kappenwafer und TGV-Bildung für 3D-Verbindungen.

Mikrofluidik-Kanäle

Isotropes HF-Ätzen erzeugt glatte, abgerundete Mikrokanäle mit gut kontrollierter Tiefe. Die optische Klarheit von Borofloat ermöglicht direkte optische Inspektion und Fluoreszenzdetektion durch das Substrat.

HF-Ätzrate ~7 μm/min

Durchkontaktierungen im Glas

Laserunterstützt und plasmageätzte Via-Löcher werden metallisiert und bilden hochdichte vertikale Verbindungen mit Aspektverhältnissen bis 10:1 — für 2,5D/3D-Glasinterposer in HF- und Hochbandbreitenanwendungen.

Via-Aspektverhältnis Up to 10:1

Anodischer Bondprozess

Anodisches Bonden (auch feldunterstütztes oder elektrostatisches Bonden genannt) verbindet Borofloat-33-Glas ohne Klebstoffe mit Silizium. Bei 300–450 °C und 400–1.000 V wandern Sauerstoffionen zur Silizium-Grenzfläche und bilden eine permanente kovalente Si–O-Bindung.

Das Ergebnis ist eine starke (> 10 MPa), hermetische und chemisch inerte Verbindung. Die Glas-Silizium-Grenzfläche ist für die optische Inspektion vollständig transparent, und die Verbindung übersteht nachfolgende Trenn-, Schleif- und Nassprozessschritte.

Der anodische Bondservice von GINECHIP umfasst Substratreinigung, Ausrichtung und Bonden auf Produktionsanlagen mit gleichmäßiger Feldverteilung, unterstützt Wafergrößen von 100 mm bis 200 mm und optimiert die Ausbeute für die Serienfertigung.

Bio-MEMS & Life Sciences

Borofloat 33 ist ein bevorzugtes Substrat für Lab-on-Chip-Diagnostik, DNA-Arrays und Zellkulturgeräte. Seine hydrolytische chemische Beständigkeit Klasse 1 nach ISO 719 verhindert Ionenauslaugung, die pH-empfindliche Assays verändern könnte, während die Transparenz Echtzeit-Optik- und Fluoreszenzauslesung ermöglicht.

Für zellbasierte Assays minimieren die niedrige Oberflächenrauheit von Borofloat (RMS < 1,0 nm) und die partikelkontrollierte Verpackung unspezifische Bindung und Hintergrundrauschen — für reproduzierbare Ergebnisse über Produktionschargen hinweg.

Spezifikationen

ParameterVerfügbarer Bereich / Werte
Material Borofloat 33 (SCHOTT), equivalent borosilicate float glass
Durchmesser 100mm (4″), 150mm (6″), 200mm (8″), 300mm (12″)
Dicke 200μm–1,100μm, standard SEMI thicknesses
CTE (20–300°C) 3.25 × 10⁻⁶/K
Strain Point 525°C
Erweichungspunkt 825°C
Dichte 2.20 g/cm³
Brechungsindex n₅₈₉ = 1.4714
Dielektrizitätskonstante 4.6 at 1 MHz
Oberflächenrauheit (AFM RMS) < 1.0nm standard
TTV ≤ 5μm
Bow / Warp Bow ≤ 25μm
Transmissionsbereich > 90% from 310nm to 2,700nm
Chemische Beständigkeit Hydrolytic Class 1, Acid Class 1, Alkali Class 2 (per ISO 719 / DIN 12116)
Oberflächenfinish SSP (Single-Side Polish) or DSP (Double-Side Polish), fire-polished or CMP
Verpackung Interleaved cleanroom paper, single-wafer cassette, vacuum-sealed

Typische Anwendungen

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Mikrofluidik

Isotropes HF-Etching erzeugt glatte Mikrokanäle; die optische Klarheit ermöglicht die Fluoreszenzdetektion durch das Substrat.

🔗

Anodisches Bonden

CTE passend zu Silizium ermöglicht eine hermetische Verbindung mit Si-Wafern bei 300–450°C mit Festigkeiten über 10 MPa.

⚙️

Durchkontaktierungen im Glas (TGV)

Metallisierte Via-Löcher schaffen hochdichte vertikale Verbindungen mit einem Seitenverhältnis von bis zu 10:1 für 2.5D/3D-Glas-Interposer.

🧪

Elektrochemische Geräte

Dielektrizitätskonstante 4,6 bei 1 MHz und hohe Reinheit unterstützen elektrochemische Sensoren und Mikroelektrodenarrays.

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Biochips & Lab-on-Chip

Hydrolytische Beständigkeit der Klasse 1 verhindert das Auslaugen von Ionen; Transparenz ermöglicht eine Echtzeit-Optikablesung für Diagnostik.

⚡

Kapazitive MEMS

Geringe dielektrische Verluste und hohe Maßstabilität verbessern kapazitive Drucksensoren und Beschleunigungsmesser.

Messtechnik & Qualitätskontrolle

Jeder Borofloat-33-Wafer wird einzeln geprüft. Jeder Lieferung liegt ein vollständiger Messtechnikbericht bei — einschließlich CTE-Verifizierung, Oberflächenrauheit, Transmission, Ebenheit und chemischer Beständigkeit.

CTE-Verifizierung Dilatometrie bestätigt den Wärmeausdehnungskoeffizienten von 3,25 × 10⁻⁶/K (20–300 °C) mit Chargenkonstanz für zuverlässiges anodisches Bonden.
AFM-Oberflächenrauheit Rasterkraftmikroskopie verifiziert eine RMS-Rauheit unter 1,0 nm auf polierten Oberflächen; CMP-Optionen ermöglichen subnanometerfeine Oberflächen.
UV-Vis-Transmission Spektrophotometrie verifiziert die interne Transmission über 90 % von 310 nm bis 2.700 nm — einschließlich des für optische und Fluoreszenzanwendungen kritischen sichtbaren Bereichs.
Planheit und TTV Fizeau-Interferometrie prüft auf jeder Wafer TTV ≤ 5μm und Wölbung (Bow) ≤ 25μm.
XRF Reinheitsanalyse Röntgenfluoreszenz bestätigt die Zusammensetzung (SiO₂ ~81%, B₂O₃ ~13%, Na₂O ~4%, Al₂O₃ ~2%) sowie das Fehlen von Spurenverunreinigungen.
Chemische Dauerprüfung Nachweis nach ISO 719 (hydrolytisch Class 1), DIN 12116 (sauer Class 1) und Alkali Class 2 zur Kompatibilität mit mikrofluidischen und biomedizinischen Medien.
Partikelanzahl Lasergestütztes Oberflächenscannen erfasst Partikel ≥ 0,3 μm; Grenzwerte sind auf die Verpackung für Reinraum Class 100 zugeschnitten.
Kontaktwinkel / Benetzbarkeit Die Kontaktwinkelmessung bestätigt eine saubere, reproduzierbare Oberflächenbenetzung für das Füllen von Mikrokanälen und die Wafer-Bonding-Prozesse.

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ISO 9001:2015 SCHOTT Borofloat 33 ISO 719 (hydrolytisch) SEMI MF1530