中國粉體網訊  芯片制造對原材料硅片的品質，尤其純度、缺陷密度、位錯、雜質（氧、碳、金屬離子）含量等方面要求極為嚴苛。作為承載多晶硅熔融料的石英坩堝，其與硅料及其熔融液直接接觸，特別是在高溫（1,420℃）生產環境下，其本身的純度、強度、熱學性能、氣泡含量、表面狀態等方面的性能水平對半導體硅片的品質、良率、一致性影響較大，屬于半導體硅片原材料生產環節的關鍵耗材。

現階段，半導體產業發展迅猛，半導體石英坩堝等配套行業的需求和要求在不斷增長，石英坩堝的市場也在持續增長。然而全球半導體石英坩堝市場集中度高，具有領先技術工藝優勢、成本控制優勢和下游硅片廠商認證優勢的供應商競爭地位穩固，占據了整體市場的絕大部分份額。我國半導體石英坩堝領域與國際龍頭企業相比，在技術層面仍有提升空間。

盾源聚芯是國內少數具備半導體大尺寸石英坩堝量產的企業之一。在半導體石英坩堝領域，公司的技術和產品已經比較成熟，且在持續迭代，經過多年行業沉淀和技術積累，其在半導體石英坩堝領域已取得國內領先優勢，產品也已逐步獲得環球晶圓、德國世創、SK Siltron、合晶科技、Okmetic等全球頭部客戶的認可和批量使用。

盾源聚芯石英坩堝產品

盾源聚芯能夠同時生產半導體石英坩堝和太陽能石英坩堝，目前，公司以半導體石英坩堝產品為主。公司石英坩堝產品目前能夠覆蓋14英寸-37英寸規格范圍的半導體和太陽能石英坩堝，不同產品的內徑、外徑、高度、壁厚等差異較大，其中，大尺寸產品具有較高技術和工藝難度，系公司的主打產品。

來源：盾源聚芯

盾源聚芯研發出的高純半導體石英坩堝制備技術、高強度石英坩堝制備技術、氣泡控制技術均已成熟應用于公司半導體石英坩堝（特別是大尺寸）產品的制造過程中，在提升石英坩堝純度、強度和生產性能等方面發揮了重要作用。

石英坩堝生產工藝流程

盾源聚芯石英坩堝生產工藝流程為：稱砂、熔融、噴砂、過程檢查、切割、洗凈、干燥&最終檢查、冷涂。

石英坩堝生產工藝流程

稱砂：坩堝熔制前的配料工序，按照制造工藝表進行原料稱重和配料，稱重后的原料通過專業的密封桶轉運至熔制所需的機臺前。

熔融：將稱砂工序配好的原料，然后按照對應的工藝進行電弧加熱熔制的過程。該過程為整個坩堝生產前端的重要工序。使用高純半導體石英坩堝制備技術、高強度石英坩堝制備技術、氣泡控制技術等石英坩堝生產類核心技術：在石英坩堝的熔融過程中提高石英坩堝的純度、強度和氣泡水平，綜合改善石英坩堝在硅拉晶過程中的使用性能。

噴砂：去除坩堝外表面殘留浮砂。

過程檢查：對坩堝尺寸外觀進行工序內檢查。

切割：根據要求對坩堝的高度進行切割。

洗凈：去除坩堝外表面殘存的污跡及污染物。

干燥&最終檢查：對坩堝進行干燥處理，并進行最終產品檢查。

冷涂：對于有該工藝要求的坩堝，內表面進行涂層處理。

高純半導體石英坩堝制備技術

石英坩堝作為直接與原材料接觸并輔助生產的容器，單晶硅錠的生產對其純度要求極高，特別是對金屬元素含量的要求達到了ppb級（10億分之一級），微小的雜質污染都可能導致晶棒的重大缺陷。一方面，盾源聚芯擁有高純半導體石英坩堝制備技術，具備設計、生產多層結構的高純度石英坩堝能力；另一方面，公司與設備廠商共同開發了行業領先的封閉式自動熔融機，并配套投資1,000級凈空房，能夠嚴格控制生產過程中的外界污染，進一步保證和提升石英坩堝的純凈度。

盾源聚芯采用高純度石英砂，通過特定工藝，在石英坩堝本體表面生成了多層保護層，最內層高純層雜質總含量≤0.5ppm，能夠極大程度保證石英坩堝內表面純度，減少析晶程度，甚至杜絕發生析晶過程，實現半導體硅棒在拉晶過程中不析晶，有效減少石英坩堝本體內部的雜質進入至硅液，解決了析晶引起半導體硅棒結晶缺陷增高的難題，該技術已實現量產。

高強度石英坩堝制備技術

硅棒的拉制一般在1,420℃左右的高溫環境下進行。在該溫度下，石英材料會出現軟化。若石英坩堝強度不足，在拉晶過程中可能發生變形、塌陷，將直接導致長晶停止，造成嚴重損失。因此，在高溫環境下保持石英坩堝形態和強度十分關鍵。盾源聚芯經過多年的自主研究，開發出獨特的添加劑配方和生產工藝，能夠確保高溫環境下的產品強度和穩定性。

公司通過特定工藝，對坩堝外表層進行特殊處理，使其在高溫拉晶過程中，物理形態發生變化，其致密性增加且活性降低，可有效提高坩堝本體強度，提高坩堝的抗變形能力，該技術已實現量產。

石英坩堝氣泡控制技術

石英坩堝的不透明層氣泡含量和分布均勻程度，對坩堝熱學性能影響較大，而石英坩堝的熱學性能是影響拉晶環境（熱梯度）穩定性的關鍵因素之一。

盾源聚芯石英坩堝氣泡控制技術可以有效控制不透明層的氣泡密度，同時還可以在特殊位置形成一定微氣泡層，有效控制拉晶過程的熱梯度，解決拉晶過程的異常波動（液面抖動），降低引晶次數，提高晶棒生產效率，該技術已實現量產。

控制石英坩堝的生產特性

除純度及強度以外，石英坩堝的生產特性（熱學性能、表面狀態、氣泡狀態等）也會影響單晶硅棒的成品率和品質。盾源聚芯通過自動化、標準化、數據化、可視化的管理模式，能夠對生產全流程進行精細化管控，確保石英坩堝的生產特性保持穩定、一致、可靠。

參考來源：盾源聚芯招股說明書、盾源聚芯官網、寧夏日報

（中國粉體網編輯整理/初末）

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