隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)材料純度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及制備工藝的要求日益提高。鎢坩堝因其優(yōu)異的物理化學(xué)性能，在半導(dǎo)體材料制備中占據(jù)著極其重要的位置，尤其是在高溫晶體生長、熔煉、氣相沉積等關(guān)鍵工藝中得到了廣泛應(yīng)用。
鎢是一種具有超高熔點(diǎn)的金屬，其熔點(diǎn)高達(dá)3410°C，在所有金屬中僅次于鉭和錸。這使得W坩堝可以在極高溫度下保持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和不變形特性，非常適用于半導(dǎo)體材料如單晶硅、氮化鎵（GaN）、碳化硅（SiC）等高熔點(diǎn)材料的制備過程。例如，在氮化鎵的物理氣相沉積（PVD）或碳化硅的高溫升華生長中，常需在2000°C以上進(jìn)行長時(shí)間處理，此時(shí)只有如鎢這類耐高溫金屬才能勝任容器材料的角色。
鎢制坩堝的另一關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是其優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性。在還原性或中性氣氛（如氫氣、氬氣）中，鎢即使處于高溫環(huán)境中也不會(huì)輕易與其他元素反應(yīng)，能夠有效避免反應(yīng)產(chǎn)物污染半導(dǎo)體原材料，保持材料的高純度。在半導(dǎo)體行業(yè)，任何雜質(zhì)都可能影響器件的電子性能，因此，它的低反應(yīng)活性和極低的蒸氣壓是保障產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。
W坩堝常用于單晶硅的區(qū)熔（zone melting）或再結(jié)晶處理。在區(qū)熔過程中，通過電磁加熱使硅棒局部熔化并緩慢移動(dòng)熔區(qū)，逐步凈化雜質(zhì)。其可作為輔助容器，保持結(jié)構(gòu)不變，并防止雜質(zhì)擴(kuò)散。此外，在某些特殊合金化半導(dǎo)體（如Si-Ge合金、GaAs等）的制備中，也會(huì)使用W坩堝以應(yīng)對(duì)高溫熔煉和高活性成分的挑戰(zhàn)。
在藍(lán)寶石（Al?O?）單晶的Czochralski拉晶法（CZ法）中，雖然通常使用鉬坩堝，但當(dāng)溫度更高或氣氛要求更苛刻時(shí)，也會(huì)改用W坩堝作為替代材料。特別是在先進(jìn)功率電子器件和第三代半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中，鎢坩堝為高溫長時(shí)間操作提供了可靠保障。
W坩堝的使用還伴隨著其高密度、良好的機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率，使其能承受反復(fù)的熱應(yīng)力與機(jī)械加工。盡管鎢材料本身較為堅(jiān)硬，加工難度較大，但隨著精密制造技術(shù)的發(fā)展，鎢坩堝的質(zhì)量和尺寸控制能力日趨完善，能夠滿足半導(dǎo)體工業(yè)的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。
需要注意的是，鎢在氧化性氣氛中易于氧化生成氧化鎢（WO?），尤其在超過400°C的空氣中。因此在使用過程中必須配合真空系統(tǒng)或惰性氣體保護(hù)，防止鎢的表面氧化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)脆裂或性能下降。此外，W坩堝本身價(jià)格較高，其循環(huán)使用及維護(hù)方式也成為成本控制的重要一環(huán)。
