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石英坩埚

 

        目前国内供半导体生产用的石英玻璃产品,就其纯度而言,大体分为两个品种,一个是以天然水晶为原料熔制而成的产品,它的杂志含量(指Al、Fe、Ca、 Mg、Ti、Ni、Cu、Co、Mn、B、K、Na、Li等十三种杂志元素的总和)一般均在50ppm以下,另一种是用高纯合成原料(如SiCl4等)经 高温水解熔制而成的产品,它的化学纯度很高,十三个杂质元素的总含量一般均不超过2ppm,但它的价格昂贵,最大的缺点是软化点较水晶制品低80度左右, 用它制造的坩埚和扩散管在使用过程中容易变形。为了满足半导体工业对石英玻璃产品质量的需要,充分利用水晶制品成本低,软化点高,和合成石英纯度高的特 点,我们研制成功了〈高纯合成石英涂层石英玻璃产品〉,它是在水晶制石英玻璃的内壁用高温喷涂的工艺方法,涂上一层高纯合成石英玻璃。如此制得的产品同时 具有两种石英玻璃产品的优点。


化学纯度: 

Al
Fe
Ca
Mg
Ti
Ni
Cu
K
Na
Mn
Cr
Li
B
杂质总量
玻璃本体
17
1.7
3.4
1.2
1.3
〈0.3
0.5
1.94
2.88
0.25
〈3.0
0.1
0.25
24.85
涂层部分
0.37
0.31
0.27
0.04
0.03
〈0.03
0.01
0.5
0.5
〈0.03
〈0.03
〈0.03
0.02
1.22


半导体用透明石英玻璃坩埚规格尺寸:

外直径
高度
底部半径
厚度
同一横截面的厚度公差
80±0.5/0.8
60±2
D-1/2
2.0±0.5
0.3
90±0.5/0.8
70±2
D-1/2
2.0±0.5
0.3
100±0.5/1.0
80±3
D-1/2
2.3±0.5
0.3
106±0.5/1.0
90±3
D-1/2
2.3±0.5
0.3
114±0.5/1.0
75±3
D-1/2
2.3±0.5
0.3
130±0.5/1.0
110±3
D-1/2
2.5±0.5
0.4
134±0.5/1.0
110±3
D-1/2
2.5±0.5
0.4
153±0.5/2.0
153±3
D-1/2
3.0±0.5
0.4
178±0.5/5
178±3
D-1/2
3.0±0.5
0.4
203±0.5/5
203±3
D-1/2
3.0±0.5
0.4


涂层重量:

石英坩埚:按厂标准规定,每100立方厘米之坩埚表面之涂层不得少于1.44g,也可根据需要采用多次涂层的方法,将涂层重量增加一倍或更多。

石英制品:包括石英舟及扩散管等,其内表面之涂层重量为>1g/100c㎡


其他涂层及纯化产品:

        纯化产品:为了避免半导体器件闭管扩散过程中和制造砷化镓单晶等时由于石英器皿内杂质离子扩散所引起的沾污,本公司已建立了在高温下用HCl气体提纯石英器 皿的工艺。经纯化处理的产品,其重金属杂质含量较原产品成倍减少。将这种产品用于硅片闭管扩散时,试验结果表明硅片的少子寿命可以提高一倍以上。

        Al2O3及SiC涂层产品:为了提高扩散管的使用软化变形温度。在管的外表面涂上一层高纯Al2O3并将其烧结,这种涂层产品在1300摄氏度下的变形率较未涂层产品降低60%。若采用SiC涂层,则可将1300℃下的试验变形率降低80%。这些外表面涂层产品除了可以提高石英管的使用温度外,还能阻挡外界杂质离子向石英管内壁的渗透,从而保证了硅片电路质量。


半导体工业用高纯电弧法制石英坩埚:

        用电弧法制的半导体半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅,发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今,世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优

 

 

纯度的化学分析:

 

型号
Al
Fe
Ca
Cu
K
Na
Li
B
OH
DHS
20
1
1.5
0.1
3
3
3
0.3
30
DHS-A
15
0.3
0.6
0.05
0.7
1.0
0.7
<0.1
30
DHS-B
8
0.2
0.6
0.02
0.3
0.9
0.2
<0.05
30

规格尺寸:

 

坩埚尺寸  外径  高度  厚度 R*  r* 
t1 t2 t3
8″ 203±0/3 153±3 5.5±1.5 3 8.5 305 30
10″ 254±2 178±3 6.0±1.5 3.5 9 305 70
12″ 305±2 228±3 6.5±1.5 4 9.5 305 80
14″ 355±2 254±3 7.5±1.5 5 10.5 400 90
16″ 404±2 305±3 8.5±1.5 6 11.5 400 90
18″ 457±2 355±3 8.5±1.5 6 11.5 500 120
20″ 508±4 381±3 6 6 11.0 500 120
22″ 558±4.5 381±3 7 7 11.0 558 89
24″ 610±4.5 381±3 7±1 7±1 11.0 610 89

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