石英ガラス 資料

石英ガラスには天然水晶を溶融した透明石英ガラスと良質の珪石を溶融した不透明石英ガラス、そして高純度の四塩化珪素を原料として合成石英ガラスと原料視点で3つのグループに分けることができます。
このグループをさらに製造方法別に分けると原料の溶融方法により酸水素溶融石英と電気溶融石英に分けることができます。一言で石英ガラスと言っても、原料や製造方法により用途は異なります。 材料選定の際は各材料の代表的な特性をご確認の上、ご検討をお願い致します。

石英ガラスのお取り扱いについては、こちらの資料をご参照ください。

製造方法

石英ガラスの製造方法

材料使用分布

石英ガラス材料使用分布

石英ガラスの主な特徴

半導体素子に対して 非常に高い純度

石英ガラスは、非常に高い純度を持っています。
高集積化が進み、ごく微量の不純物も許されない半導体製造プロセスにおいても、純度の高い石英ガラスが反応管として用いられています。

優れた耐熱性と極めて低い熱膨張係数

石英ガラスは、優れた耐熱性と、極めて低い熱膨張係数を併せ持っています。
半導体製造時の熱処理プロセスといった高温を使用する際も、石英ガラスが炉芯管やボートといった耐熱形状安定性の高い部材として用いられています。

紫外から赤外の全波長にわたり、高い光透過率

透明石英ガラスは、一般のガラスと比べて光透過率が紫外から赤外の全波長にわたって非常に高いという特徴があります。
露光装置用のレンズ素材や、光ファイバー素材、ランプ用材料と、利用方法は多岐に渡り、特に、短波長の紫外領域では、どのようなガラスよりも良好な透過性を示します。

石英ガラスの純度

  Al Fe Na K Cu Ca Li Mg OH
酸水素溶融品(標準) 8 0.3 0.8 0.8 0.02 0.3 200
酸水素溶融品(高純度低アルカリ) 8 0.3 0.05 0.05 0.01 0.03 200
電気溶融品(標準) 8 0.5 1 1 0.02 0.3 1
電気溶融品(高純度低アルカリ) 8 0.2 0.05 0.05 0.01 0.3 1
合成石英 0.1 0.05 0.05 0.05 0.01 0.03 0.8
高純度不透明石英 8 0.05 0.06 0.02 0.01 0.5 0.01 0.02 160

単位:ppm

熱的特性

  歪点 徐冷点 軟化点
酸水素溶融石英 1090 1190 1660
電気溶融石英 1130 1220 1670
不透明石英 1090 1190 1660

単位:℃

熱膨張係数 5×10-7/℃
比熱 890~1140J/kg・K
熱伝導率(20℃) 1.5W/m・K

単位:℃

機械的特性

密度 g/cm3 2.2
硬度 モース 6
ヤング率 GPa 72
剛性率 GPa 31
ポアゾン比 0.17
曲げ強度 MPa 105
引張り強度 MPa 48

単位:℃

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