《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》-編制說明

《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》

編制說明

1工作簡(jiǎn)況

1.1任務(wù)來源

根據(jù)2023年2月寧夏材料研究學(xué)會(huì)下發(fā)的《關(guān)于開展2023年團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)建議的通知》

要求，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》由寧夏材料研究學(xué)會(huì)歸口，計(jì)劃編

號(hào)為：T/NXCLXXX—2023。主要起草單位為：寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司、寧

夏中欣晶圓半導(dǎo)體科技有限公司、寧夏大學(xué)、寧夏高創(chuàng)特能源科技有限公司、寧夏旭櫻新能

源科技有限公司。

1.2項(xiàng)目背景

在當(dāng)今全球近3000億美元的半導(dǎo)體市場(chǎng)中，95%以上的半導(dǎo)體器件和99%以上的集成

電路都是用高純優(yōu)質(zhì)的單晶硅拋光片和外延片制作的。硅材料、硅器件和硅基集成電路的技

術(shù)發(fā)展與應(yīng)用水平已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家的國(guó)力、國(guó)防、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化及國(guó)民生活水平的重要標(biāo)志。、

在未來的30-50年內(nèi)，硅材料仍將是集成電路行業(yè)最基本和最重要的功能材料，且暫無其他

材料可以替代硅材料成為電子信息和光伏產(chǎn)業(yè)的主要原材料。作為拉制8英寸及以上半導(dǎo)體

級(jí)單晶硅棒的關(guān)鍵輔料，半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的需求量越來越大。隨著集成

電路的制成不斷提高，對(duì)硅晶圓質(zhì)量的越來越高，而高品質(zhì)的合成石英坩堝是保證硅晶圓質(zhì)

量的關(guān)鍵。

寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司研發(fā)的石英坩堝制備技術(shù)突破了半導(dǎo)體級(jí)單晶

硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)門檻。

目前國(guó)內(nèi)沒有專門針對(duì)半導(dǎo)體合成石英坩堝的標(biāo)準(zhǔn)，這將制約我國(guó)在該產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展。

為了進(jìn)一步提高半導(dǎo)體合成石英坩堝的研發(fā)和制造水平，引領(lǐng)半導(dǎo)體行業(yè)的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)

升級(jí)，提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推行制定出半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用石英坩堝的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

1.3主要參加單位和工作成員及其所做的工作

本文件起草單位：寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司、寧夏中欣晶圓半導(dǎo)體科技有

限公司、寧夏大學(xué)、寧夏高創(chuàng)特能源科技有限公司、寧夏旭櫻新能源科技有限公司。

本文件主要起草人：李長(zhǎng)蘇、熊歡、何玉鵬、陳榮貴、王建軍、史海貝、閆素婷、陳金

蓮、馬萬保、馬榮天、王黎光、芮陽(yáng)、李海波、盛旺、田寶春。

李長(zhǎng)蘇領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)從事半導(dǎo)體石英坩堝研發(fā)多年，有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和大量的理

論數(shù)據(jù)。在半導(dǎo)體硅單晶生長(zhǎng)用合成石英坩堝制造相關(guān)的研究方面取得了豐碩成果。結(jié)合大

量資料與豐富研究成果，在北方民族大學(xué)、寧夏中欣晶圓半導(dǎo)體科技有限公司、寧夏大學(xué)、

寧夏高創(chuàng)特能源科技有限公司、寧夏旭櫻新能源科技有限公司的大力支持下負(fù)責(zé)起草了“半

導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝”團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

1.4主要工作過程

寧夏盾源聚芯半導(dǎo)體科技股份有限公司在現(xiàn)有設(shè)備、人員、技術(shù)的基礎(chǔ)上，加上對(duì)客戶

需求的了解，成立了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制組，召開了標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目編制啟動(dòng)會(huì)議，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編寫工作進(jìn)行

了部署和分工，主要工作過程經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。

1.4.1起草階段

1）2022年3月，成立了《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》標(biāo)準(zhǔn)編制組，確定了

各成員的工作職能和任務(wù)，制定了工作計(jì)劃和進(jìn)度安排。

2）2022年4-10月，調(diào)研客戶提出的半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的技術(shù)需求，

并收集涉及石英坩堝的標(biāo)準(zhǔn)，分析不能滿足半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的具體點(diǎn)。

3）2022年11月，提交了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》。。

1.4.2征求意見階段

2022年11月，就《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)文本和編制

說明，征求了xx、xx等單位的意見，所有意見全部采納，形成了《半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用

合成石英坩堝》送審稿。

2標(biāo)準(zhǔn)的編制原則

2.1符合性：按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)

則》的要求對(duì)本部分進(jìn)行了編寫。

2.2合理性：滿足國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的需要為原則，提高標(biāo)準(zhǔn)的適用

性；以與實(shí)際相結(jié)合為原則，提高標(biāo)準(zhǔn)的可操作性；充分考慮國(guó)家法律、安全、衛(wèi)生、環(huán)保

法規(guī)的要求。

3主要內(nèi)容說明

本文件規(guī)定了半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、技術(shù)要求、

試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)格以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存等方面的內(nèi)容。

其中技術(shù)要求包括原料、尺寸偏差、透明層厚度、外觀質(zhì)量、坩堝內(nèi)表面純度要求、抗

析晶性、耐熱性等。試驗(yàn)方法包括外徑偏差和圓度偏差、直壁壁厚偏差和偏壁值、彎弧壁厚

偏差、底部厚度偏差、高度偏差、弧度間隙、透明層厚度、外觀質(zhì)量、坩堝底部?jī)?nèi)表面純度、

坩堝彎弧20μm層純度、坩堝氣泡、抗析晶性、高溫形變率的測(cè)量或檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)規(guī)則

分為出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。

4主要實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證的分析

標(biāo)準(zhǔn)涉及的半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的檢測(cè)項(xiàng)目中外徑偏差和圓度偏差、直

壁壁厚偏差和偏壁值、彎弧壁厚偏差、底部厚度偏差、高度偏差、弧度間隙、透明層厚度、

外觀質(zhì)量、坩堝底部?jī)?nèi)表面純度、坩堝彎弧20μm層純度、坩堝氣泡、抗析晶性、高溫形

變率測(cè)量檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明檢測(cè)所確定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)性、偏差、準(zhǔn)確性符合要求。

表1半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

測(cè)試結(jié)果

缺陷類型

24"28"32"

裂縫無裂縫

碎片無碎片存在

刮傷無刮傷

粘著物無未知異物粘著，無石英顆粒粘附

壓痕無直徑超過20mm，深度超過1mm的壓痕存在

內(nèi)表面在內(nèi)表面上無結(jié)晶顆粒（失透）

白點(diǎn)

壁內(nèi)?≤6.0mm≤6個(gè)

透明層上不允許有黑點(diǎn)存在，內(nèi)表面上不允許暴露有

內(nèi)表面（mm）

黑點(diǎn)

3.0mm<?000

黑點(diǎn)

2.6mm<?≤3.0mm000

壁內(nèi)

2.1mm<?≤2.5mm001

1.6mm<?≤2.0012

1.1mm<?≤1.5mm034

0.6mm<?≤1.0mm357

內(nèi)表面(mm)透明層上無黑點(diǎn)存在，內(nèi)表面上無暴露有黑點(diǎn)

3.0mm<?000

2.6mm<?≤3.0mm000

氣泡2.1mm<?≤2.5mm001

壁內(nèi)

1.6mm<?≤2.0mm022

1.1mm<?≤1.5mm232

0.6mm<?≤1.0mm458

污物無污物存在

崩邊無端口倒角應(yīng)小于3mm

浮砂無

5標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

本文件不涉及專利問題。

6預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益等情況

（一）半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的制定，有利于改善國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體級(jí)

單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝制造行業(yè)制造水平參差不齊的現(xiàn)狀，有利于推動(dòng)我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化體系

建設(shè)。

（二）有利于促進(jìn)半導(dǎo)體級(jí)石英坩堝產(chǎn)品質(zhì)量的提升，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品的升級(jí)、換

代。

（三）有利于提高半導(dǎo)體級(jí)石英坩堝的市場(chǎng)銷售收入，增加就業(yè)崗位，帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)

展，實(shí)現(xiàn)良好的社會(huì)效益。

（四）以東西部技術(shù)合作的方式，積極響應(yīng)了“一帶一路”發(fā)展大戰(zhàn)略以及寧夏自治區(qū)

深化科技體制改革，提高科技對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)的政策號(hào)召。

7采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況

7.1采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度

經(jīng)查，國(guó)外無相同類型的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

7.2國(guó)際、國(guó)外同類型標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比分析

經(jīng)查，國(guó)外無相同類型的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

7.3與測(cè)試的國(guó)外樣品、樣機(jī)的有關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)比情況

無。

8與現(xiàn)行法律、法規(guī)、強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套情況

本文件與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。

本文件與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)無重復(fù)交叉情況。

9重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

編制組嚴(yán)格按照既定編制原則進(jìn)行編寫，本文件制訂過程中未發(fā)生重大的分歧意見。

10標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議

本標(biāo)準(zhǔn)建議作為推薦性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，供相關(guān)組織參考采用。

11貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議

本文件規(guī)范了半導(dǎo)體級(jí)單晶硅生長(zhǎng)用合成石英坩堝的術(shù)語和定義、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、

檢驗(yàn)規(guī)格、和標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存等方面的內(nèi)容，有利于進(jìn)一步提高半導(dǎo)體級(jí)石英坩堝

行業(yè)研發(fā)和制造水平。生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)部門、單位應(yīng)按照產(chǎn)品質(zhì)量控制及分析檢驗(yàn)的要求，

認(rèn)真貫徹實(shí)施本文件內(nèi)容。

本文件在發(fā)布和實(shí)施的過渡期間，生產(chǎn)企業(yè)可以組織宣貫會(huì)，以及通過銷售部門向采購(gòu)

單位和使用單位提供本文件，保證本文件能夠得到及時(shí)推廣和應(yīng)用