目前，長壽命坩堝主要表現在控制坩堝透明層中微氣泡的含量，氣泡（氣液夾雜物）主要由結晶水和氣體組成，氣體的成分主要是CO2、H2O、H2O2、N2、CH4和CO。 如果坩堝內層微氣泡較多，晶體在高溫下會膨脹，內層會破裂，顆粒會進入矽液，導致矽棒斷裂邊緣，影響拉晶的結晶速度同時，氣體在矽液形成的後期進入矽片的空穴，導致報廢。
由於晶體生長的環境和機理不同，石英中氣液包裹體的數量、分布和組成都會有很大的差異。 石英中夾雜物有初級、假次生和次生三種不同型別的夾雜物，由於這三種夾雜物性質的差異，在目前的選礦提純過程中，這三種夾雜物的去除效果也大不相同。
初級夾雜物是隨著石英晶體的生長而形成的，並存在於石英晶體的結晶表面，因此初級夾雜物很難通過現有的純化工藝去除。 次生夾雜物相對容易去除，因為它們是在石英晶體結晶後形成的，主要分布在石英晶粒的斷裂癒合部位。
微氣泡的形成方式有三種：一種是石英顆粒間隙之間的空氣一種是石英中的氣液夾雜物;一是羥基在高溫下結合成水。 如果坩堝的熔化工藝比較好，可以抽出石英縫隙之間的空氣，但是如果石英本身的氣液夾雜物和羥基含量比較高，因為這些夾雜物通常位於石英晶體內部，而且它們的大部分體積都很小（微公尺級），那麼熔化過程就很難達到很好的效果。
目前，石英砂中氣液夾雜物的去除方法主要有幾種：
高溫氯化脫氣法：將石英砂加熱到1000-1200，在高溫條件下通入CL2和HCl氣體，該方法是利用Cl2和雜質離子在高溫條件下進行反應，反應產生的氣態鹽可以從石英晶體微裂紋中排出，達到淨化的效果， 並且這種方法對石英中的羥基有一定的去除作用。2024年，美國Unimin公司採用高溫氯化脫氣法製備高純石英砂，去除氣液夾雜物，其IOTA系列高純石英砂質量處於世界絕對領先水平。
差菌腐蝕法：在酸或鹼的腐蝕下，石英晶體和氣液夾雜物具有不同的腐蝕速率，以達到去除氣液夾雜物的目的。 該處理工藝可有效去除石英礦石中的氣液夾雜物，有的可接近四級晶體的氣液夾雜物含量標準，但當石英中的氣液夾雜物去除到一定程度時，差值強度會不斷增加，去除效果不再明顯。
熱爆或冷爆法：當石英處於高溫條件下時，石英基體與氣液夾雜物之間的介面產生很大的壓差，使氣液夾雜物爆裂，然後清洗工藝可以達到去除氣液夾雜物的效果。 在高溫下，石英中的氣液夾雜物會因相變而破裂，爆裂後的酸洗工藝可以有效去除氣液夾雜物。 在極冷條件下，石英中氣液夾雜物的去除效果與氣液夾雜物本身的形狀和大小有關，一些較大的氣液夾雜物容易爆裂和被去除，但小的氣液夾雜物則難以去除。
機械破碎法：石英中氣液夾雜物的尺寸約為1-50μm，理論上，只要石英礦石破碎得足夠細，石英基體裂縫之間的大部分氣液夾雜物都可以去除。 高壓電破碎等高科技破碎方法，可以更容易地去除石英裂縫中的氣液夾雜物。
微波法：利用微波選擇性加熱特性去除石英礦石中的氣液包裹體。 微波是一種交變電磁波，具有選擇性加熱、體積加熱、加熱效率高、能夠在幾分鐘內將高介電常數物質加熱幾千度等獨特特性。 這些特性在去除具有不同介電常數的雜質方面具有獨特的優勢。
目前，採用低氣泡密度的高純石英砂作為石英坩堝的內層，可以有效減少內表面的氣泡破裂現象，並保證長期的拉晶（如多次重新進料）。
文章**： 揚州萊迪思半導體***
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2024第二屆安徽國際石英產業大會暨展覽會將於5月8日至10日在合肥舉行。