本標準適用于半導體工業拉制單晶用的高純透明石英玻璃坩堝。
本坩堝采用天然石英熔制成坯體,并在其內表面涂一層高純人造石英玻璃層。
一、技術要求
1.物理、化學性能指標
(1)化學成分
a.內涂層化學成分
鋁、鈣、鎂、鈦、銅、鐵、鉆,鎳、錳、硼、鉀、鈉、理十三個雜質元素的總含
量不得大于0.001%。
其中:鋁≤5×l0[-4]%; 銅≤0.l×l0[-4]%;
鐵≤0.5×l0[-4]%; 硼≤0.1×l0[-4]%;
鉀≤1×l0[-4]%; 鈉≤1×10[-4]%。
b.坩堝坯體化學成分
鋁、鈣、鎂、鈦、銅、鐵、鈷、鎳、錳、硼、鉀、鈉、鋰十三個雜質元素的總含
量不得大于0.01%。
其中:鋁≤60×10[-4]%; 銅≤0.1×l0[-4]%;
鐵≤5×l0[-4]%; 硼≤0.3×l0[-4]%;
鉀≤4×l0[-4]%; 鈉≤4×l0[-4]%。
(2)熱穩定性
試樣在1100℃至20℃溫度急變下試驗三次,不產生裂紋。
(3)抗結晶性
試樣在1200℃溫度下恒溫半小時,不允許出現直徑大于3毫米的析晶白點,0.5~
3毫米的析晶白點,每100平方厘米不得超過10個。
(4)涂層厚度應均勻,折合重量應符合表1規定。
表1
外徑D 涂層重量 外徑 D 涂層重量
毫米 克 毫米 克
80 3.0 106 4.5
90 3.5 114 5.5
100 4.0 130 7.0
2.外觀指標
(1)坩堝坯體部分(見表2)。
項 目
氣 直徑 弧度部分 0.3- 0.4
毫米 直線部分 0.3- 0.7
泡 允許數量(個/厘米[2]) ≤6
暗 長 徑 弧度部分 1- 4
毫米 直線部分 2- 4
疤 允許數量(條/100厘米[2]) ≤4
色 絲狀長徑(毫米) 0.2- 1.5
點狀直徑(毫米) 0.2- 0.8
斑 允許總數(個/100厘米[2]) ≤4
透明顆粒允許數量(個/100厘米2) ≤30
波紋(毫米) ≤0.3
注:①缺陷寬度小于點狀下限的按絲狀計。
②非圓形缺陷的直徑均按算術平均值計。
(2)坩堝口部不得有缺口,不得有深、寬大于4毫米的表皮崩落。
(3)坩堝內表面不允許有色斑沾污和析晶。
(4)坩堝內表面涂層上每100平方厘米中允許透明顆粒(直徑在0.5- 0.7毫米)為10
個。
二、形狀與規格尺寸
3.半導體用透明石英玻璃坩堝的形狀與規格尺寸應符合下圖及表3規定。
表3
外 徑 高 度 底半徑 厚度范圍 同一橫截面的厚度公差
D H R
80+0.6 60±2 D-1 2.0±0.5 0.3
-0.9 ───
2
90+0.6 70±2 D-2 2.0±0.5 0.3
-0.9 ───
2
100+0.6 80±3 D-2 2.3±0.5 0.3
-1.1 ───
2
106+0.6 90±3 D-2 2.3±0.5 0.3
-1.1 ───
2
114+0.6 75±3 D-2 2.3±0.5 0.3
-1.1 ───
2
130+0.6 110±3 D-2 2.5±0.5 0.4
-1.6 ───
2
三、試驗方法
4.化學成分
按JC 1866-81《石英玻璃原料及制品中微量雜質元素的分析方法》中的規定
進行。
5.熱穩定性
按JC187-73《石英玻璃熱穩定性檢驗方法》中的規定進行。
6.抗結晶性
按JC 188-73《石英玻璃抗結晶性檢驗方法》中的規定進行。
7.氣泡
按JC190-81《透明石英玻璃氣泡、氣線檢驗方法》中的規定進行。
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