《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》-编制说明

《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》1工作简况1.1任务来源根据2023年2月宁夏材料研究学会下发的《关于开展2023年团体标准立项建议的通知》要求，团体标准《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》由宁夏材料研究学会归口，计划编号为：T/NXCLXXX—2023。主要起草单位为：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、宁夏大学、宁夏高创特能源科技有限公司、宁夏旭樱新能源科技有限公司。1.2项目背景在当今全球近3000亿美元的半导体市场中，95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是用高纯优质的单晶硅抛光片和外延片制作的。硅材料、硅器件和硅基集成电路的技术发展与应用水平已经成为一个国家的国力、国防、经济现代化及国民生活水平的重要标志。、在未来的30-50年内，硅材料仍将是集成电路行业最基本和最重要的功能材料，且暂无其他材料可以替代硅材料成为电子信息和光伏产业的主要原材料。作为拉制8英寸及以上半导体级单晶硅棒的关键辅料，半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的需求量越来越大。随着集成电路的制成不断提高，对硅晶圆质量的越来越高，而高品质的合成石英坩埚是保证硅晶圆质量的关键。宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司研发的石英坩埚制备技术突破了半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚生产关键技术门槛。目前国内没有专门针对半导体合成石英坩埚的标准，这将制约我国在该产业方面的发展。为了进一步提高半导体合成石英坩埚的研发和制造水平，引领半导体行业的科技创新和产业升级，提升行业竞争力，推行制定出半导体级单晶硅生长用石英坩埚的团体标准。1.3主要参加单位和工作成员及其所做的工作本文件起草单位：宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司、宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、宁夏大学、宁夏高创特能源科技有限公司、宁夏旭樱新能源科技有限公司。本文件主要起草人：李长苏、熊欢、何玉鹏、陈荣贵、王建军、史海贝、闫素婷、陈金莲、马万保、马荣天、王黎光、芮阳、李海波、盛旺、田宝春。李长苏领导的研发团队从事半导体石英坩埚研发多年，有着丰富的实践经验和大量的理论数据。在半导体硅单晶生长用合成石英坩埚制造相关的研究方面取得了丰硕成果。结合大量资料与丰富研究成果，在北方民族大学、宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司、宁夏大学、宁夏高创特能源科技有限公司、宁夏旭樱新能源科技有限公司的大力支持下负责起草了“半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚”团体标准。1.4主要工作过程宁夏盾源聚芯半导体科技股份有限公司在现有设备、人员、技术的基础上，加上对客户需求的了解，成立了团体标准编制组，召开了标准项目编制启动会议，对标准编写工作进行了部署和分工，主要工作过程经历了以下几个阶段。1.4.1起草阶段1）2022年3月，成立了《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》标准编制组，确定了各成员的工作职能和任务，制定了工作计划和进度安排。2）2022年4-10月，调研客户提出的半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的技术需求，并收集涉及石英坩埚的标准，分析不能满足半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的具体点。3）2022年11月，提交了团体标准《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》。。1.4.2征求意见阶段2022年11月，就《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》团体标准的标准文本和编制说明，征求了xx、xx等单位的意见，所有意见全部采纳，形成了《半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚》送审稿。2标准的编制原则2.1符合性：按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求对本部分进行了编写。2.2合理性：满足国内半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的需要为原则，提高标准的适用性；以与实际相结合为原则，提高标准的可操作性；充分考虑国家法律、安全、卫生、环保法规的要求。3主要内容说明本文件规定了半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规格以及标志、包装、运输、贮存等方面的内容。其中技术要求包括原料、尺寸偏差、透明层厚度、外观质量、坩埚内表面纯度要求、抗析晶性、耐热性等。试验方法包括外径偏差和圆度偏差、直壁壁厚偏差和偏壁值、弯弧壁厚偏差、底部厚度偏差、高度偏差、弧度间隙、透明层厚度、外观质量、坩埚底部内表面纯度、坩埚弯弧20μm层纯度、坩埚气泡、抗析晶性、高温形变率的测量或检验方法。检验规则分为出厂检验和型式检验。4主要实验和验证的分析标准涉及的半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的检测项目中外径偏差和圆度偏差、直壁壁厚偏差和偏壁值、弯弧壁厚偏差、底部厚度偏差、高度偏差、弧度间隙、透明层厚度、外观质量、坩埚底部内表面纯度、坩埚弯弧20μm层纯度、坩埚气泡、抗析晶性、高温形变率测量检测的实验验证结果表明检测所确定的检测标准重现性、偏差、准确性符合要求。表1半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的检测实验结果000000001012034357000000001022232458无5标准中涉及专利的情况本文件不涉及专利问题。6预期达到的社会效益等情况（一）半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚团体标准的制定，有利于改善国内半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚制造行业制造水平参差不齐的现状，有利于推动我国标准化体系建设。（二）有利于促进半导体级石英坩埚产品质量的提升，推动相关技术、产品的升级、换代。（三）有利于提高半导体级石英坩埚的市场销售收入，增加就业岗位，带动地方经济发展，实现良好的社会效益。（四）以东西部技术合作的方式，积极响应了“一带一路”发展大战略以及宁夏自治区深化科技体制改革，提高科技对经济增长贡献的政策号召。7采用国际标准和国外先进标准的情况7.1采用国际标准和国外先进标准的程度经查，国外无相同类型的国际标准。7.2国际、国外同类型标准水平的对比分析经查，国外无相同类型的国际标准。7.3与测试的国外样品、样机的有关数据对比情况8与现行法律、法规、强制性国家标准及相关标准协调配套情况本文件与有关的现行法律、法规和强制性国家标准没有冲突。本文件与现行标准及制定中的标准无重复交叉情况。9重大分歧意见的处理经过和依据编制组严格按照既定编制原则进行编写，本文件制订过程中未发生重大的分歧意见。10标准作为强制性或推荐性标准的建议本标准建议作为推荐性团体标准，供相关组织参考采用。11贯彻标准的要求和措施建议本文件规范了半导体级单晶硅生长用合成石英坩埚的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规格、和标志、包装、运输、贮存等方面的内容，有利于进一步提高半导体级石英坩埚行业研发和制造水平。生产企业和相关部门、单位应按照产品质量控制及分析检验的要求，认真贯彻实施本文件内容。本