目前國內(nèi)供半導(dǎo)體生產(chǎn)用的石英玻璃產(chǎn)品，就其純度而言，大體分為兩個品種，一個是以天然水晶為原料熔制而成的產(chǎn)品，它的雜志含量（指Al、Fe、Ca、 Mg、Ti、Ni、Cu、Co、Mn、B、K、Na、Li等十三種雜志元素的總和）一般均在50ppm以下，另一種是用高純合成原料（如SiCl4等）經(jīng) 高溫水解熔制而成的產(chǎn)品，它的化學(xué)純度很高，十三個雜質(zhì)元素的總含量一般均不超過2ppm，但它的價格昂貴，最大的缺點(diǎn)是軟化點(diǎn)較水晶制品低80度左右， 用它制造的坩堝和擴(kuò)散管在使用過程中容易變形。為了滿足半導(dǎo)體工業(yè)對石英玻璃產(chǎn)品質(zhì)量的需要，充分利用水晶制品成本低，軟化點(diǎn)高，和合成石英純度高的特 點(diǎn)，我們研制成功了〈高純合成石英涂層石英玻璃產(chǎn)品〉，它是在水晶制石英玻璃的內(nèi)壁用高溫噴涂的工藝方法，涂上一層高純合成石英玻璃。如此制得的產(chǎn)品同時 具有兩種石英玻璃產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)。
化學(xué)純度:
|
Al |
Fe |
Ca |
Mg |
Ti |
Ni |
Cu |
K |
Na |
Mn |
Cr |
Li |
B |
雜質(zhì)總量 |
|
|
玻璃本體 |
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 |
|
涂層部分 |
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 |
半導(dǎo)體用透明石英玻璃坩堝規(guī)格尺寸:
|
外直徑 |
高度 |
底部半徑 |
厚度 |
同一橫截面的厚度公差 |
|
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 |
涂層重量：
石英坩堝：按廠標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，每100立方厘米之坩堝表面之涂層不得少于1.44g，也可根據(jù)需要采用多次涂層的方法，將涂層重量增加一倍或更多。
石英制品：包括石英舟及擴(kuò)散管等，其內(nèi)表面之涂層重量為>1g/100c㎡
其他涂層及純化產(chǎn)品：
純化產(chǎn)品：為了避免半導(dǎo)體器件閉管擴(kuò)散過程中和制造砷化鎵單晶等時由于石英器皿內(nèi)雜質(zhì)離子擴(kuò)散所引起的沾污，本公司已建立了在高溫下用HCl氣體提純石英器 皿的工藝。經(jīng)純化處理的產(chǎn)品，其重金屬雜質(zhì)含量較原產(chǎn)品成倍減少。將這種產(chǎn)品用于硅片閉管擴(kuò)散時，試驗結(jié)果表明硅片的少子壽命可以提高一倍以上。
Al2O3及SiC涂層產(chǎn)品：為了提高擴(kuò)散管的使用軟化變形溫度。在管的外表面涂上一層高純Al2O3并將其燒結(jié)，這種涂層產(chǎn)品在1300攝氏度下的變形率較未涂層產(chǎn)品降低60%。若采用SiC涂層，則可將1300℃下的試驗變形率降低80%。這些外表面涂層產(chǎn)品除了可以提高石英管的使用溫度外，還能阻擋外界雜質(zhì)離子向石英管內(nèi)壁的滲透，從而保證了硅片電路質(zhì)量。
半導(dǎo)體工業(yè)用高純電弧法制石英坩堝：
用電弧法制的半導(dǎo)體半透明石英坩堝是拉制大直徑單晶硅，發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材料。當(dāng)今，世界半導(dǎo)體工業(yè)發(fā)達(dá)國家已用此坩堝取代了小的透明石英坩堝。他具有高純度、耐溫性強(qiáng)、尺寸大精度高、保溫性好、節(jié)約能源、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)
純度的化學(xué)分析：
|
型號 |
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 |
0.7 |
<0.1 |
30 |
|
DHS-B |
8 |
0.2 |
0.6 |
0.02 |
0.3 |
0.9 |
0.2 |
<0.05 |
30 |
規(guī)格尺寸:
|
坩堝尺寸 |
外徑 |
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 |
500 |
120 |
|
22″ |
558±4.5 |
381±3 |
7 |
7 |
11 |
558 |
89 |
|
24″ |
610±4.5 |
381±3 |
7±1 |
7±1 |
11 |
610 |
89 |
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