中國粉體網訊  石英坩堝具有潔凈、同質、耐高溫等性能，目前廣泛應用于半導體和太陽能領域拉制單晶硅的生產工藝中，其中，高純石英砂是石英坩堝的核心原材料。

在單晶硅生產中，石英坩堝作為多晶硅熔融料的承載容器，需與硅料及硅熔融液直接接觸。尤其在1420℃的高溫生產環境下，其純度、強度、熱學性能、氣泡含量及表面狀態等關鍵指標，對半導體硅片的品質、生產良率與性能一致性具有顯著影響。

具體而言，石英坩堝的純度、微量元素控制精度、氣泡層分布均勻性、熱學性能表現，以及內表面與硅液的化學反應程度，均會深刻作用于單晶硅晶體的微觀結構、電學性能，同時直接關系到產品良率、質量穩定性與性能一致性。高品質半導體石英坩堝需實現各項技術參數的精準平衡，因此，對這些參數的有效控制，是先進石英坩堝廠商的核心技術競爭力。

作為核心原材料，高純石英砂需滿足多維度嚴格要求，涵蓋雜質含量、羥基含量、氣液包裹體及粒度特性等方面，具體影響如下：

雜質含量：石英砂中的堿金屬雜質如Li、Na、K等會影響石英坩堝的耐溫性，降低其熔點，導致高溫性能變差；雜質含量高會導致石英坩堝產生氣泡和色斑等缺陷，降低石英坩堝的透明度，嚴重時還會影響石英坩堝的成型過程；雜質含量高的石英坩堝高溫強度低，易變形，直接對單晶拉制構成影響，比如坩堝上口內塌造成與導流筒碰撞而阻斷正常拉晶。

羥基含量：石英砂中的羥基含量會影響石英坩堝的耐高溫性能，羥基缺陷會破壞Si-O鍵，導致結構疏松度增加，化學穩定性降低。坩堝中的羥基（-OH）會改變SiO2的鍵合結構，改變石英坩堝的結構，降低黏度減弱石英坩堝強度及耐熱性能，是影響坩堝強度的核心因素。

氣液包裹體：石英砂中的氣液包裹體在高溫熔制石英玻璃的過程中，H2O能與SiO2熔體發生反應，使得羥基含量增高，造成氣泡增加。這些雜質會以微顆粒以及微氣泡的形式伴隨著硅液流遍整個硅熔體，直接影響到硅的成晶（整棒率、成晶率、加熱時間、直接加工成本）以及單晶硅的質量（穿孔片、黑芯片等）。

粒度特性：粒形一致的石英砂有助于制造出均勻性和一致性更好的石英坩堝，這對于保證單晶硅生長過程中的溫度和速度控制至關重要，直接影響到單晶硅的質量和產量。

相較于太陽能領域用石英坩堝，半導體石英坩堝在生產過程中，對原料石英砂的雜質含量要求更為嚴苛；同時，其不同內層位置對石墨電極的灰分標準，以及生產所用化學藥液、涂層材料、純水的等級要求，均高于太陽能石英坩堝。

2025年11月20-21日，中國粉體網將在江蘇徐州舉辦“2025（第九屆）全國石英大會暨展覽會”。屆時，錦州佑鑫石英科技有限公司研發中心主任馬力將帶來題為《半導體石英坩堝發展趨勢及對石英砂核心要求》的報告，深入解讀行業關鍵技術與發展方向。

參考來源：

錦州佑鑫.石英坩堝用高純石英砂的要求及發展趨勢

中國粉體網.這樣的石英坩堝還不選，你糊涂啊

（中國粉體網編輯整理/初末）

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