半导体外延设备用高纯托盘纯度分析

检测项目

1.主成分含量分析：碳含量≥99.995%，硅含量≥99.98%，依据材料类型设定基准值

2.痕量金属杂质检测：铁≤5ppm，镍≤3ppm，铬≤2ppm，铜≤1ppm，铝≤2ppm

3.非金属杂质控制：氧含量≤50ppm，氮含量≤30ppm，硼含量≤0.5ppm

4.密度测定：石墨基材料标准值1.80-1.85g/cm³，碳化硅材料3.10-3.22g/cm³

5.热膨胀系数测试：室温至1000℃范围CTE≤4.5×10⁻⁶/K，各向异性偏差≤15%

6.导热系数测量：常温导热率≥120W/(m·K)，1000℃时≥80W/(m·K)

7.高温强度测试：1400℃抗弯强度≥150MPa，蠕变变形率≤0.1%/100h

8.表面粗糙度评估：Ra≤0.4μm，Rz≤3.2μm，无微观凸起缺陷

9.孔隙率检测：开孔率≤0.8%，平均孔径≤2μm

10.晶相结构分析：石墨化度≥98%，碳化硅相纯度≥99.9%

11.耐热冲击性能：室温-1350℃急冷循环≥100次无开裂

12.表面金属污染度：13种金属元素总和≤50ppb，单元素≤10ppb

13.真空气密性测试：氦泄漏率≤1×10⁻⁹Pa·m³/s，压力保持0.5MPa

14.平面度检测：直径300mm托盘平面度≤0.05mm，翘曲度≤0.02mm

15.电阻率测量：体电阻率≤15mΩ·cm，表面电阻均匀性偏差≤5%

检测范围

1.等静压石墨托盘：各向同性石墨材料，粒径≤10μm，用于MOCVD设备

2.碳化硅涂层石墨托盘：涂层厚度100-200μm，SiC纯度≥99.995%

3.热解碳涂层托盘：热解碳层厚度50-150μm，密度≥2.0g/cm³

4.高纯硅晶舟：多晶硅纯度≥99.9999%，表面金属污染≤1E10atoms/cm²

5.石英陶瓷复合托盘：二氧化硅含量≥99.99%，Cristobalite相变温度检测

6.钼材质承载器：钼纯度≥99.95%，再结晶温度≥1200℃

7.钨铼合金支架：铼含量3-5%，高温强度≥800MPa@1600℃

8.氮化铝陶瓷托盘：AlN含量≥99.8%，氧含量≤0.5%

9.复合碳基材料托盘：碳纤维增强复合材料，纤维体积分数55-65%

10.蓝宝石衬底托盘：α-Al₂O₃单晶，C面取向偏差≤0.2°

11.PBN热解氮化硼托盘：BN含量≥99.99%，各向异性导热检测

12.氧化钇稳定氧化锆托盘：YSZ材料，立方相含量≥95%，热循环寿命检测

13.多孔石墨托盘：孔隙率15-25%，孔径分布0.5-5μm

14.复合涂层托盘：多层涂层结构，层间结合强度≥30MPa

15.定制异形托盘：非标准几何形状，三维尺寸公差±0.1mm

检测方法

国际标准：

ASTMC1239-13先进陶瓷强度韦伯分布统计方法

ISO21079-1:2008耐火材料化学分析含氧化铝、氧化锆材料

ASTMF1526-98硅片表面金属污染全收集测试方法

ISO17561:2016精细陶瓷高温弹性性能检测

ASTMC177-19稳态热流法导热系数测定

ISO18754:2012精细陶瓷密度测量方法

ASTMC20-00耐火材料表观孔隙率检测

ISO14704:2016精细陶瓷室温强度测试

ASTME1461-22激光闪射法热扩散系数测定

ISO21366:2019精细陶瓷高温蠕变测试

国家标准：

GB/T24586-2009铁合金氧含量检测红外吸收法

GB/T13374-2019高纯石墨材料检测方法

GB/T25995-2010精细陶瓷密度测试

GB/T6569-2006工程陶瓷弯曲强度试验

GB/T22588-2008闪光法测量热扩散系数

GB/T3488.4-2018硬质合金热膨胀系数测定

GB/T3489-2018硬质合金导热系数测定

GB/T3490-2018硬质合金电阻率测定

GB/T9489-2020铝硅镁系耐火材料化学分析

GB/T16555-2017含碳耐火材料化学分析

检测设备

1.高分辨率辉光放电质谱仪：型号GDMS-1000.检测下限0.01ppb，质量分辨率≥10000

2.高温热机械分析仪：型号TMA-1200.温度范围室温-1200℃，膨胀测量精度±0.05μm

3.激光导热系数测定仪：型号LFA-1500.测试温度范围25-1600℃，测量精度±3%

4.全自动比表面及孔隙分析仪：型号BET-600.孔径测量范围0.35-500nm，比表面精度±0.5m²/g

5.高温万能材料试验机：型号HTM-2000.最高温度1600℃，载荷精度±0.5%FS

6.白光干涉三维轮廓仪：型号WLI-500.垂直分辨率0.1nm，横向分辨率0.5μm

7.X射线衍射分析仪：型号XRD-800.角度精度±0.0001°，相分析灵敏度0.1%

8.场发射扫描电子显微镜：型号FESEM-5500.分辨率1.0nm@15kV，放大倍数10-500000x

9.全自动晶相分析系统：型号MPA-400.图像分辨率4096×4096，分析精度±0.5%

10.高精度三坐标测量机：型号CMM-9000.测量精度(1.5+L/300)μm，最大允许误差1.2μm

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"半导体外延设备用高纯托盘纯度分析"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检检测技术研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。