CEMIA2020-2-02 半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范-征求意见稿

ICS**.***

F12

团体标准

T/CEMIA***－2020

半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范

Quartzcruciblemanufacturingpracticesforsemiconductormonosilicongrowth

（征求意见稿）

20××-××-××发布20××-××-××实施

中国电子材料行业协会发布

T/CEMIA000－2020

半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范

1范围

本文件确立了半导体单晶硅生长用石英坩埚从业人员、生产设备、主要原辅材料、生产工艺、作业

环境及产品质量管控的程序和总体原则。

本文件适用于半导体单晶硅生长用石英坩埚生产过程。

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。

GB8978污水综合排放标准

GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准

GB16297大气污染物综合排放标准

GB18597危险废物贮存污染控制标准

GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准

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1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

GBZ1-2010工业企业设计卫生标准第6部分：工作场所基本卫生要求

JC/T2205-2014石英玻璃术语

3术语和定义

JC/T2205-2014《石英玻璃术语》、T/CEMIA005-2018《光伏单晶硅生长用石英坩埚生产规范》界

定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1电弧熔制electricarcfusion

利用高温电弧熔融石英砂原料的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.1，有修改]

3.2外表面处理outersurfacetreatment

利用研磨器具或外力冲击作用去除石英坩埚外表面未完全熔融石英砂的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.2]

3.3切边倒棱cuttingandchamfering

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T/CEMIA000－2020

利用切割工具对石英坩埚毛边进行切断，并对切割断面进行倒角处理的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.3]

3.4化学清洗chemicalcleaning

利用化学药液侵蚀石英坩埚内、外表面，去除内、外表面杂质的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.4]

3.5干燥drying

使石英坩埚内、外表面及端口残留水份气化蒸发从而去除的过程。

3.6涂层coating

在石英坩埚内壁或外壁涂覆特种材料的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.5]

4从业人员

4.1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。

4.2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生产设备

5.1熔制设备

应具有电极开闭、升降、旋转、冷却、弧变、除尘等装置。

5.2外表面处理设备

应具有喷砂、研磨等功能。

5.3切边倒棱设备

应具有对中、切断、内倒角、外倒角等功能。

5.4化学清洗设备

应具有药液冲洗、雾气收集处理、纯水冲洗功能的装置。

5.5干燥设备

应具有使石英坩埚内外表面水分挥发功能的装置。

5.6涂层设备

应具有涂层材料涂覆功能的装置。

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T/CEMIA000－2020

6主要原辅材料

6.1石英砂

石英砂杂质元素含量应符合表1规定。

表1石英砂杂质元素含量

单位为微克每克

元素名称

位置铝钙镁钡铬铜铁镍锰锂钠钾锆钛锗磷硼

AlCaMgBaCrCuFeNiMnLiNaKZrTiGePB

内层合成0.10.020.020.010.010.020.050.010.010.010.050.010.010.020.010.020.03

内层高纯90.80.10.050.050.10.50.050.10.50.50.50.51.51.50.050.05

内层普通13.51.20.10.10.10.10.50.10.10.80.80.80.52.01.50.050.1

6.2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。

6.3化学药液、涂层原料

6.3.1化学药液

纯度≥EL级。

6.3.2涂层原料

纯度≥99.99%。

6.4纯水

电阻率≥16.5MΩ·cm。

6.5防静电包装袋

包装袋表面金属总含量≤20纳克每克。

7生产工艺

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T/CEMIA000－2020

7.1生产工艺流程

石英坩埚生产工艺流程如图1所示。

上料成型埚坯电弧熔制初检

化学清洗过程检验切边倒棱外表面处理

干燥成品检验包装出厂检验

涂层

图1石英坩埚生产工艺流程

7.2生产过程

7.2.1熔制

7.2.1.1上料成型

利用离心力和成型装置，将石英砂原料在旋转的石英坩埚模具内形成一定形状和厚度。

7.2.1.2埚坯电弧熔制

以高温电弧为热源，对石英坩埚模具内的石英砂原料进行高温熔制。

7.2.1.3埚坯出炉

熔制过程结束后，取出石英坩埚毛坯。

7.2.2外表面处理

石英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石英坩埚外表面的附砂。

7.2.3切边倒棱

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

断，再利用内、外倒角装置，按要求对石英坩埚切断端面进行倒角处理。

7.2.4化学清洗

将石英坩埚放置于化学清洗专用设备内，按相应工艺参数要求，对石英坩埚内外表面及端口进行化

学清洗。

7.2.5干燥

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T/CEMIA000－2020

将石英坩埚放置于干燥设备内，按相应工艺参数要求，对石英坩埚内外表面及端口残留水份进行气

化挥发。

7.2.6涂层（须根据客户需求进行）

按相应工艺参数要求，将配比好的特种材料涂覆在石英坩埚内表面和（或）外表面上。

7.2.7包装

7.2.7.1内包装

用洁净的防静电塑料袋将成品密封包装，并附合格证。

7.2.7.2外包装

将完成内包装的石英坩埚放入内嵌缓冲保护装置的无钉纸箱内。将石英坩埚信息标签粘贴在纸箱的

固定标识位置。

8作业环境

8.1环境要求

8.1.1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。

8.1.2洁净度、温度和湿度

应符合表2的规定。

表2各工序工作洁净度、温度和湿度范围

工序空气洁净要求温度/℃相对湿度RH/%

埚坯电弧熔制应符合GBZ1-2010规定16～3810～60

外表面处理应符合GBZ1-2010规定16～3310～80

切边倒棱应符合GBZ1-2010规定16～3310～80

化学清洗应符合GB50073中规定的N≥916～3310～80

干燥应符合GB50073中规定的N≥720～3810～50

内包装应符合GB50073中规定的N≥720～3810～50

外包装应符合GBZ1-2010规定20～3810～50

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T/CEMIA000－2020

8.1.3照度

应符合GB50034的规定。

8.1.4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30立方

米每小时的新风量。

8.1.5作业场所噪声

应符合GBZ/T189.8的规定。

8.1.6粉尘

应符合GBZ2.1的规定。

8.1.7废弃物排放

8.1.7.1废水

生产过程中产生的废水经过处理后的排放标准应符合GB8978及相应的地方法律法规的规定。

8.1.7.2废气

生产过程中产生的废气经过处理后的排放标准应符合GB16297及相应的地方法律法规的规定。

8.1.7.3厂界噪声

厂界噪声应符合GB12348及相应的地方法律法规的规定。

8.1.7.4固体废物

生产过程中产生的固体废弃物的收集、处置应符合GB18599及相应的地方法律法规的规定。

8.1.7.5危险废物

生产过程中产生危废的处置应符合GB18597及相应的地方法律法规的规定。

8.2管理要求

8.2.1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。

8.2.2作业现场的设备及器物应采取定置管理，摆放整齐有序。

8.2.3人员、产品进出净化室应使用专用通道。

8.2.4在线原辅材料、产品应采取防护措施，避免受到污染或磕碰。

8.2.5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。

9产品质量管控

9.1总则

应对石英坩埚的质量特性及生产过程进行监控，包括下列内容：

a)原辅材料的进厂检验；

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T/CEMIA000－2020

b)基础设施、设备的监视和测量；

c)生产过程的监视和测量；

d)产品实现过程的监视和测量；

e)保持监视和测量记录。

9.2原辅材料

9.2.1原辅材料进厂后，按规定进行理化指标、外观尺寸、包装、规格、数量等检验，检验合格后入

库。

9.2.2经检验判定为不合格的产品，应记录不合格的有关数据，并对其标识隔离，交相关部门处置。

9.3基础设施、设备

基础设施、设备使用前应对其规格、数量、性能、材质等检验，检验合格后投入使用，并对其进行

阶段性监视和测量，保留相关记录。

9.4生产过程

9.4.1应编制各工序工艺文件、作业指导书，对工艺参数和生产过程要求进行规定；

9.4.2生产过程中，应配备满足相应要求的各项资源，保证生产过程按要求达成；对出现异常情况需

进行分析评价采取纠正、预防措施，并持续改进。

9.5产品实现过程

9.5.1制定石英坩埚的技术规格书和检验作业指导书，明确检测点、检验频率、抽验方案、检测项目、

检测方法、判别依据、使用的监视和测量设备等。

9.5.2熔制人员应对完成熔制后的石英坩埚外径、壁厚、外观、弧度进行初检。

9.5.3对每批产品在切边倒棱工序应进行首件检验，即出现人、机、料、法、环变更后切割的第一只

石英坩埚进行检验。检验合格的石英坩埚应送交检验部门进行二次检验，二次检验合格后进行批量生产。

9.5.4批量生产的石英坩埚应依据检验标准对其外径、高度、壁厚、弧度间隙、外观质量进行检验。

检验合格后转入下道工序，不合格品按不合格品控制程序处置。

9.5.5包装前应对石英坩埚涂层质量、外观质量进行再次检验。

9.5.6包装后应对包装质量进行检验。

9.6记录

9.6.1石英坩埚生产过程的监视和测量记录中应表明产品是否已按规定通过了检验，并经授权检验人

员确认后有效。

9.6.2应对石英坩埚的监视和测量记录进行整理，填写记录唯一编码的归档清单，以备查索。

_________________________________

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T/CEMIA000－2020

前言

本文件按照GB/T1.1-2020给出的规则起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本文件由中国电子材料行业协会提出。

本文件由中国电子材料行业协会标准化部归口。

本文件主要起草单位：锦州佑鑫石英科技有限公司，内蒙古欧晶科技股份有限公司，江西中昱新材

料科技有限公司

本文件主要起草人：

本文件参与起草单位：

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T/CEMIA000－2020

半导体单晶硅生长用石英坩埚生产规范

1范围

本文件确立了半导体单晶硅生长用石英坩埚从业人员、生产设备、主要原辅材料、生产工艺、作业

环境及产品质量管控的程序和总体原则。

本文件适用于半导体单晶硅生长用石英坩埚生产过程。

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。

GB8978污水综合排放标准

GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准

GB16297大气污染物综合排放标准

GB18597危险废物贮存污染控制标准

GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准

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1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

GBZ1-2010工业企业设计卫生标准第6部分：工作场所基本卫生要求

JC/T2205-2014石英玻璃术语

3术语和定义

JC/T2205-2014《石英玻璃术语》、T/CEMIA005-2018《光伏单晶硅生长用石英坩埚生产规范》界

定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1电弧熔制electricarcfusion

利用高温电弧熔融石英砂原料的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.1，有修改]

3.2外表面处理outersurfacetreatment

利用研磨器具或外力冲击作用去除石英坩埚外表面未完全熔融石英砂的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.2]

3.3切边倒棱cuttingandchamfering

2

T/CEMIA000－2020

利用切割工具对石英坩埚毛边进行切断，并对切割断面进行倒角处理的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.3]

3.4化学清洗chemicalcleaning

利用化学药液侵蚀石英坩埚内、外表面，去除内、外表面杂质的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.4]

3.5干燥drying

使石英坩埚内、外表面及端口残留水份气化蒸发从而去除的过程。

3.6涂层coating

在石英坩埚内壁或外壁涂覆特种材料的过程。

[来源：T/CEMIA005-2018，3.5]

4从业人员

4.1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。

4.2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生产设备

5.1熔制设备

应具有电极开闭、升降、旋转、冷却、弧变、除尘等装置。

5.2外表面处理设备

应具有喷砂、研磨等功能。

5.3切边倒棱设备

应具有对中、切断、内倒角、外倒角等功能。

5.4化学清洗设备

应具有药液冲洗、雾气收集处理、纯水冲洗功能的装置。

5.5干燥设备

应具有使石英坩埚内外表面水分挥发功能的装置。

5.6涂层设备

应具有涂层材料涂覆功能的装置。

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