[00130509]半导体产业用直径260mm透明石英管材研制及应用

Φ20mm～Φ260mm大规格透明石英玻璃管材,主要用在半导体产业6〃、8〃硅片进行外延、扩杂、烧结及清洗等工艺处理上,是发展半导体产业的关键基础材料和部件。 Φ20mm～Φ260mm大规格透明石英玻璃管材生产技术原理为：第一,将高纯度石英原料进行提纯（纯度达到99.99%）,13种元素杂质含量＜20ppm;第二,将高纯石英原料投入Φ540mm大直径钨坩锅内熔融;第三,牵引成型产品,并利用激光测径等工艺参数控制成型产品外径的一致性和稳定性;第四,产品检测和质量信息反馈,不断优化工艺参数,使Φ20mm～Φ260mm大规格透明石英玻璃管材的合格率≥90%。 成果创新在于：（1）石英原料的提纯加工技术。根据原矿的杂质含量,采取了四组化学浮选等工艺,提纯后纯度达到99.99%,13种杂质元素总含量＜20ppm;（2）大尺寸Φ540mm钨坩锅和成型器的结构优化设计及匹配技术,物料保护气体、水、电系统的均衡优化配置技术;（3）Φ20mm～Φ260mm高质量透明石英管材的连熔生产过程的工艺参数优化及其稳定性、一致性控制技术、质量保障技术,管材成品率≥90%。 该项目的技术指标为：（1）石英原料提纯后纯度达到99.99%;（2）大规格石英玻璃管外径达到200mm～260mm;（3）大规格透明石英玻璃管材的成品率≥90%。该项目的经济指标为：建成年产50吨的连熔生产线,实施期内实现年产Φ20mm～Φ260mm大规格石英玻璃管材37吨,新增产值1480万元,新增利税429万元。 半导体产业作为信息产业的基础和高新技术产业的核心,被列入了国家信息产业科技发展“十一五”的重点发展领域。而半导体产业随着芯片生产线的发展,在应用高纯大规格石英玻璃管材上,已经向Φ20mm～Φ260mm的大规格需求,半导体产业随着6〃、8〃硅片的发展,对Φ200mm～Φ260mm大规格透明石英玻璃管材的需求量较大,目前国内半导体产业用大规格石英玻璃管材,大部分从美国进口,该成果的研制与开发的大规格玻璃石英管材满足了6〃、8〃硅片的应用材料标准,达到了替代进口产品同类质量水平。目前本公司对Φ20mm～Φ260mm大规格石英玻璃管材已形成50吨的年生产能力,按目前市场价格400元/公斤计算,每年可为企业新增产值2000万元,创利税600万元;目前该产品已在北京、上海、湖北、湖南等地实现批量销售,市场前景看好。