DB13∕T 5631-2022 电子专用材料单晶硅生长用石英坩埚生产技术规范

ICS81.040.30

CCSL90

13

河北省地方标准

DB13/T5631—2022

电子专用材料单晶硅生长用

石英坩埚生产技术规范

2022-12-27发布2023-01-27实施

河北省市场监督管理局发布

DB13/T5631—2022

前言

本文件按照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》的规

定起草。

本文件由由廊坊市市场监督管理局提出。

本文件起草单位：廊坊赫尔劳斯太阳能光伏有限公司。

本文件主要起草人：贾建亮、贾建恩、孙艳、韩云涛、关海华、李继东。

I

DB13/T5631—2022

电子专用材料单晶硅生长用

石英坩埚生产技术规范

1范围

本文件规定了电子专用材料单晶硅生长用石英坩埚的术语和定义、从业人员、设备、原辅材料、

工艺过程、环境要求和管理要求。

本文件适用于电子专用材料单晶硅生长用石英坩埚工艺技术。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用

文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）

适用于本文件。

GB50034建筑照明设计标准

GB50073洁净厂房设计规范

GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值（第一部分化学有害因素）

GBZ188职业健康监护技术规范

GBZ/T189.8工作场所物理因素测量第8部分：噪声

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

电弧熔制arcfusion

利用高温电弧熔融石英砂原料的过程。

涂层coating

在石英坩埚内壁或外壁涂覆特种材料的过程。

4从业人员

职业健康

应按照GBZ188的要求，对从业人员进行岗前、岗中、离岗职业健康体检，同时配备符合要求的

个体防护用品，保证从业人员符合职业健康安全管理要求。

岗位技能

从业人员应通过三级安全教育、岗位技能培训，经考核合格后方可上岗。

5设备

熔制设备

应具有电极开闭、升降、旋转、冷却、弧变、除尘等装置。

外表面处理设备

应具有喷砂、研磨等功能。

1

DB13/T5631—2022

切边倒棱设备

应具有对中、切制、内倒角、外倒角等功能。

纯水清洗设备

5.4.1手动纯水清洗设备

应具有纯水冲洗等装置。

5.4.2自动纯水清洗设备

应具有产品自动化传输、纯水自动冲洗等装置。

涂层设备

应具有加热、旋转、喷雾、冷却专用涂层等装置。

6原辅材料

石英砂

石英砂杂质元素含量应符合表1的规定。

表1石英砂杂质元素含量单位为微克

元素名称

位

铝钙镁钡铬铜铁镍锰锂钠钾锆钛锗磷硼

置

ALCaMgBaCrCuFeNiMnLiNaKZrTiGePB

内

层7.70.80.05---0.2--0.10.20.1-1.40.7-<0.1

外

16.01.20.10.10.10.10.50.10.11.01.01.00.52.02.00.10.1

层

注1：内层锂、钠、钾3种元素之和≤2.0。

注2：杂质元素含量小于或等于表中所示值。

石墨电极

应符合以下要求：

a)体积密度：≥1.65g/cm³；

b)电阻率：≤8.5µΩ•m；

c)灰分：≤50µg/g；

d)抗压强度:≥35MPa；

e)抗折强度：≥15MPa。

涂层原料

涂层原料主要有：氢氧化钡、碳酸钡；试剂纯度≥99.99%。

纯水

电阻率≥16MΩ•cm。

7工艺过程

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DB13/T5631—2022

熔制

7.1.1上料成型

利用65～100转/分的离心力和成型装置，将石英砂原料在旋转的石墨模具、球磨铸铁模具内形

成一定的形状和厚度。

表2尺寸公差单位为毫米

坩埚外径尺寸外径公差高度公差厚度公差偏壁度椭圆度

D≤305±3±3±1.51.02

305<D<457±4±3±2.0133

D>457±6±3±2.51.54

7.1.2埚坯电弧熔制

以高温电弧为热源，对坩埚模具内的石英砂原料进行高温熔制。

外表面处理

坩埚端口朝下放置于作业平台，利用研磨设备或各类喷砂设备去除坩埚外表面未完全熔融的石

英砂。

切边倒棱

利用切边倒棱设备的对中装置对坩埚进行校正后，按高度要求用切断装置对坩埚进行切断，再

利用内、外倒角装置，按要求对坩埚切断端面进行倒角处理。

纯水清洗

7.4.1手动清洗

将坩埚浸入盛放纯水的浸泡池内，10min～20min内取出，用高压冲洗设备对坩埚内、外表面及

端口进行纯水清洗。

7.4.2自动清洗

将坩埚放置于自动进料传输平台，按相应工艺参数对设备进行设置，然后对坩埚内、外表面及

端口进行纯水清洗。

烘干

用温度200度的烘干箱，烘干35min～40min。

涂层

7.6.1手动涂层

人工利用手动涂层装置将配比好的特种材料涂覆在坩埚内表面和（或）外表面上。

7.6.2自动涂层

按相应工艺参数对设备进行设置，自动将配比好的特种材料涂覆在坩埚内表面和（或）外表面

上。

8环境要求

总则

企业应为员工提供适宜的作业环境，作业场所的洁净度、温度、湿度、照度、通风换气、作业场

所噪声、粉尘、废弃物排放应在适宜的范围内。

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DB13/T5631—2022

洁净度、温度和湿度

应符合表3的规定。

表3各工序工作洁净度、温度和湿度范围

工序名称空气洁净要求温度/℃相对湿度RH/%

埚坯电弧熔制应符合GB50073中规定的N≥816～3810～60

外表面处理新风初效处理16～3310～80

切边倒棱新风初效处理16～3310～80

纯水清洗应符合GB50073中规定的N≥916～3310～60

涂层应符合GB50073中规定的N≥720～3810～50

照度

照度应符合GB50034的规定。

通风换气

作业场所应通风良好，设置适宜的局部排风除尘设施和新风补偿设施，应保证每人不小于20m³

/h的新风量。

作业场所噪声

作业场所噪声应符合GBZ/T189.8的规定。

粉尘

粉尘应符合GBZ2.1的规定。

9管理要求

作业现场应建立管理制度，设置人员专用安全通道，明确提示、禁止标识。

作业现场的设备及器物应采取定置管理，摆放整齐有序。

人员、产品进出净化室应使用专用通道。

在线原辅材料、产品应采取防护措施，避免受到污染。

现场操作人员应佩戴适宜的头部、呼吸器官、眼面部、手部、足部、躯干防护用品。