半導體制造中石英砂的選擇標準？

點擊量：408時間：2024/12/16 15:54:02

半導體制造中石英砂的選擇標準主要有以下幾方面：

純度

二氧化硅含量：通常要求石英砂的二氧化硅含量在99.995%以上，一些高端應用甚至需要達到99.9999%（6N級別）。

雜質元素含量：雜質元素總含量應極低，一般要求≤20μg/g，其中鉀、鋰、鈉含量總和＜2.5μg/g，其他如鋁、鈣、鐵、鎂、鉻、鎳、硼、錳、銅等雜質元素含量也需嚴格控制。

粒度

顆粒均勻性：顆粒大小應均勻，粒徑差異小，通常要求其粒度分布在一定范圍內，如30-300微米之間，以確保在制造過程中填充、堆積和流動的一致性。

粉末含量：細微粉末含量要少，避免因粉末過多導致在高溫等工藝過程中出現團聚、吸附雜質等問題，影響產品質量。

物理特性

硬度：高品質原石硬度需達到7級以上，以保證在研磨和加工過程中不會產生過多雜質和損傷，確保石英砂的質量和純度。

透明度：石英砂應具有較高的透明度，顏色越淺、越透明越好，通常這也意味著其雜質含量較低。

化學穩定性

耐腐蝕性：在半導體制造過程中，石英砂可能會接觸到各種化學試劑和高溫環境，需要具備良好的耐腐蝕性，不與這些物質發生化學反應，以免引入雜質或影響自身性能。

熱穩定性：能在高溫下保持穩定的物理和化學性質，如在單晶硅生長的高溫環境中，石英坩堝中的石英砂要能夠承受高溫而不發生變形、析晶等問題，確保單晶硅的生長質量。

來源與加工工藝

礦源質量：優先選擇高品質的石英礦源，如天然水晶等，其純度和物理特性通常更優。如果是普通石英礦，需經過嚴格的選礦和提純工藝處理。

加工工藝可靠性：加工過程應采用先進的提純、篩分等工藝，確保石英砂的純度和粒度符合要求，且生產過程中不會引入新的雜質。