什么是石英玻璃晶圆？
时间：2025-08-11 发布人：admin 点击数：0
石英玻璃晶圆是随着半导体、光学等领域高新技术的发展而出现的一种新型石英玻璃制品，因具有耐高温、抗腐蚀、机械性能优异、光传输效率高等特点而被应用于半导体、光学等行业的生产制造。石英玻璃晶圆应用方向包括微机电元件(MEMS)、CMOS、CCD 传感器、微波电路、物联网阵列以及各类光学、激光器件的加工制造。相比于传统的石英玻璃镜片，石英玻璃晶圆具有表面质量要求更高、尺寸更薄、加工精度更精密、表面光洁程度要求更严苛等特点。
一、石英玻璃分类
我国将人工合成有羟基石英玻璃称为远紫外光学石英玻璃（代号JGS1，应用波段185-2000nm），以CVD化学气相沉积法将原料气态四氯化硅在氢氧焰中进行气相反应，生成无定形二氧化硅沉积于石英底板，生长取得。特点是含有大量羟基-OH 950-1400ppm。金属杂质总量小于0.2ppm，1860Å透过率高达80%，耐10^10radγ射线及其他射线粒子流辐射而不变色，除易产生条纹的缺点外，JGS1远紫外光学玻璃是很优秀的光学石英玻璃。国内牌号为JGS2的光学石英玻璃（应用波段250-2000nm）采用气炼法工艺，原理是利用氢氧焰将原料天然水晶熔化，在石英玻璃靶面上堆积形成。其特点是化学纯度高可用于电子、半导体工业；羟基-OH 150-400ppm，紫外透过率好，使用较为广泛，紫外及可见光领域的光学零件及透镜都可以使用。真空电熔工艺是将水晶粉放在石墨坩埚内，采用真空电熔炉加热至1800~2000℃高温，0.1~10Pa真空下熔融生成石英玻璃，是目前光学用红外石英玻璃主要生产方法。红外光学石英玻璃（代号JGS3，应用波段260-3500nm）特点是羟基含量小（<5ppm），在2.7um处红外线波段吸收小，但由于原料熔制过程带入的金属杂质高，导致远紫外线区（＜300nm）透过率偏低。石英玻璃是一种优良的绝缘材料，在高温下仍能保持很高的介电强度和电阻，而且几乎没有损耗，200℃下透明石英玻璃介电强度32，介电损耗0.0003。- 耐温性：石英玻璃的耐高温性能，远远超过任何一种玻璃。T熔＝1713℃，T软＝1580℃±10℃，T退火＝1140 ℃±10℃。短时间可在1450℃高温下使用，常可在1000℃以上、不透明则在900℃使用。
- 热膨胀系数：石英玻璃的膨胀系数极小，α～5×10-7℃-1，为平板玻璃的1/14，原因是石英玻璃的结构类似于方石英相（立方），没有低温变体的锯齿形特征，同时Si-O键较强。
- 比热和导热系数：石英玻璃的比热和导热系数随温度的升高而增大。
- 粘度：石英玻璃的粘度随羟基（-OH）和杂质含量的增加而降低，粘度大，温度范围窄。
