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肖特微晶玻璃与石英玻璃在半导体与光学领域的区别

文章出处:http://www.jundro.cn/wenda/6678.html人气:3时间:2025-11-07

一、材料特性概述

1. 肖特微晶玻璃(SCHOTT Glass-Ceramic)
代表材料包括 ZERODUR®、NEXTREMA®、ROBAX® 等,是德国肖特公司开发的高性能微晶玻璃系列。
其特点是通过受控晶化技术获得极低热膨胀系数(几乎为零),并具有较高的机械强度与热稳定性。

2. 石英玻璃(Fused Silica / Quartz Glass)
由高纯度二氧化硅(SiO₂)熔融制成,是纯度最高、透光性最优、耐高温性最强的玻璃材料之一。
在半导体与光学领域中是不可替代的关键材料。

二、性能对比(重点针对半导体与光学应用)

性能指标 肖特微晶玻璃(ZERODUR®、NEXTREMA®) 石英玻璃(Fused Silica)
主要成分 SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、Li₂O 等复合体系 SiO₂ ≥ 99.99%
热膨胀系数 ≈ 0 ± 0.05 ×10⁻⁶ /K(近零膨胀) 0.5 ×10⁻⁶ /K(极低)
耐温性能 连续工作约 600–800 °C(部分可达900 °C) 连续工作可达 1000–1200 °C,短时1300 °C
耐热震性 良好,受厚度限制 极优,可直接急冷急热
透光性能 不透紫外,部分型号可透可见光或红外 透紫外、可见与部分红外,全波段透过率极高
机械强度 高于石英,抗弯强度可达 >100 MPa 较脆,抗弯强度约 50 MPa
尺寸稳定性 极佳,适合精密光学机械结构 优秀,但热形变略大于ZERODUR
纯度与杂质控制 含少量晶相杂质,不适用于等离子暴露 超高纯度,适合真空、等离子与化学环境
成本与加工性 可机械加工、抛光性好,成本适中 加工难度高、成本高

三、在半导体领域的应用区别

应用方向 肖特微晶玻璃 石英玻璃
晶圆检测与对准平台 ✅ 极低膨胀率,尺寸稳定性优异(ZERODUR®为主) 可用但热漂移稍大
曝光机 / 光刻机结构件 ✅ 用作反射镜基座、光学平台(ZERODUR®) 用作透镜、光学窗、光纤组件
CVD / Etching 腔体零部件 ❌ 不耐等离子体及高温化学环境 ✅ 标准材料(石英环、石英舟、石英管)
测试治具 / 光学支架 ✅ 尺寸稳定、易加工 可用但形变控制较难
光罩基板 (Mask Blank) ❌ 不透明,不适用 ✅ 高纯度透光材料标准选项

       在半导体制造中,石英玻璃是工艺接触材料(如刻蚀腔体、CVD 管、晶舟)的首选;而肖特微晶玻璃(尤其 ZERODUR®)则是结构件、基座、检测平台的理想材料,二者功能互补。想了解更多欢迎咨询:13712574098

 

 

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