專利名稱：氧化硅玻璃坩堝的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種氧化硅玻璃坩堝的制造方法。
背景技術(shù)：
單晶硅主要采用切克勞斯基法(CZ法)來(lái)制造。此方法是在高溫下將晶種浸漬于氧化硅玻璃坩堝內(nèi)的硅熔液中，然后慢慢提拉該晶種而制造單晶硅，進(jìn)而該方法使用的是用于貯存硅熔液的高純度的氧化硅玻璃坩堝。用于單晶硅拉晶的氧化硅玻璃坩堝，主要使用電弧加熱的熔化法來(lái)制造。使用該方法制造氧化硅玻璃坩堝的エ序如下先向碳制的旋轉(zhuǎn)模具的內(nèi)面供應(yīng)氧化硅原料粉井形成氧化硅粉末成形體，然后通過(guò)設(shè)置在模具內(nèi)側(cè)上方的電極的電弧加熱來(lái)熔化氧化硅原料粉，由此制得氧化硅玻璃坩堝。據(jù)此，在氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面能形成作為含氣泡量少的透明層的氧化硅玻璃。但是，由于氣泡殘留在透明層表面，因此如果硅熔液從表面侵蝕，則會(huì)導(dǎo)致氣泡膨脹或開(kāi)裂，從而會(huì)在與硅熔液的界面暴露出透明層。其結(jié)果，在進(jìn)行單晶硅拉晶吋，會(huì)使單晶化不穩(wěn)定，而可能會(huì)導(dǎo)致單晶化成品率的下降。作為應(yīng)對(duì)單晶成品率下降的對(duì)策，例如專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了ー種制造方法，即，ー邊從模具側(cè)吸引，而對(duì)氧化硅粉末成形體內(nèi)進(jìn)行抽真空，一邊用電弧加熱來(lái)熔化氧化硅原料粉的方法。根據(jù)此方法制造出的氧化硅玻璃坩堝，能夠減少透明層的氣泡含有率，并且，還能夠有效確保透明層的厚度。另外，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了ー種方法，S卩，首先向旋轉(zhuǎn)的模具內(nèi)部放入氧化硅原料粉，在形成坩堝形成形體之后，用電弧加熱法對(duì)氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面整體進(jìn)行機(jī)器磨削， 然后對(duì)磨削后的內(nèi)表面整體再次進(jìn)行電弧加熱，由此能夠完全消除存在于氧化硅玻璃坩堝的透明層表面上的氣泡。另外，專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了ー種方法，即，對(duì)氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面整體實(shí)施研磨處理，并利用氫氧燃燒器對(duì)研磨面進(jìn)行加熱處理，由此能夠完全消除氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)表面上的氣泡。[背景技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)]專利文獻(xiàn)1 日本公開(kāi)專利特開(kāi)平01-160836號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本公開(kāi)專利特開(kāi)2001-002430號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本公開(kāi)專利特開(kāi)2001-3^831號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題然而，上述文獻(xiàn)記載的現(xiàn)有技術(shù)有以下幾點(diǎn)需要改善。第一，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，通過(guò)抽真空的方法從坩堝內(nèi)側(cè)表面向坩堝內(nèi)吸引空氣，這樣會(huì)導(dǎo)致少量空氣進(jìn)入到透明層表面，因此并不能完全消除氣泡。而如果，氣泡殘留在透明層表面，則會(huì)出現(xiàn)如上所述的由于氣泡膨脹或開(kāi)裂而導(dǎo)致單晶化成品率下降的問(wèn)題。第二，實(shí)施專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3記載的技木，必須要進(jìn)行磨削或研磨，因此，不僅需要添加用于磨削及研磨的新設(shè)備，而旦那些エ序需要耗費(fèi)時(shí)間和工夫，從而存在降低氧化硅玻璃坩堝的生產(chǎn)率的弊端。并且在磨削或研磨吋，還會(huì)發(fā)生氧化硅玻璃中混入雜質(zhì)的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于以上情況而完成的，其目的在于提供ー種不需要磨削及研磨用的額外設(shè)備，且不影響生產(chǎn)率，而實(shí)現(xiàn)氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面的無(wú)氣泡化的氧化硅玻璃坩堝的制造方法。為了解決課題的手段本發(fā)明提供ー種氧化硅玻璃坩堝的制造方法，包括以下エ序在旋轉(zhuǎn)的模具內(nèi)供應(yīng)氧化硅原料粉，形成坩堝形狀的成形體的エ序；一邊旋轉(zhuǎn)上述坩堝形成形體，一邊以由內(nèi)面至外面的方向減壓并進(jìn)行電弧加熱，而形成具有內(nèi)面?zhèn)鹊耐该鲗蛹巴饷鎮(zhèn)鹊暮瑲馀輰拥?，其具有由底部及與其底部相連的壁部組成的有底圓筒形狀的氧化硅玻璃坩堝的エ序； 在通過(guò)電弧加熱熔化了上述氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，通過(guò)控制賦予該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，使氧化硅玻璃坩堝的上述透明層的表面附近殘留有氣泡的氧化硅玻璃層集中到底部的徑向外側(cè)的透明層中的エ序；在通過(guò)電弧加熱熔化了上述氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，通過(guò)控制賦予該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，使移動(dòng)上述殘留有氣泡的氧化硅玻璃層而暴露的上述透明層表面的局部無(wú)氣泡層移動(dòng)至底部的徑向外側(cè)，以該無(wú)氣泡層覆蓋氣泡集中區(qū)域的エ序。根據(jù)此方法，由于首先把氧化硅玻璃坩堝的透明層表面附近的氣泡殘存層集中到底部的徑向外側(cè)的透明層之后，再以無(wú)氣泡層覆蓋上述氣泡集中區(qū)域，因此無(wú)需添加用于消除氣泡集中區(qū)域的磨削及研磨的新設(shè)備。發(fā)明效果本發(fā)明提供ー種在無(wú)需使用磨削及研磨用的新設(shè)備且不降低生產(chǎn)率的條件下，能使氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面實(shí)現(xiàn)無(wú)氣泡化的氧化硅玻璃坩堝的制造方法。上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1 (a) 圖1 (e)是說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的氧化硅玻璃坩堝的制造エ序的圖。圖2是按照本實(shí)施方式制造的氧化硅玻璃坩堝的壁部的局部截面圖。符號(hào)說(shuō)明1 模具2坩堝形成形體3電弧電極4氧化硅玻璃坩堝101通氣孔201 外層
202 內(nèi)層401 底部402 壁部403 角部404含氣泡層405透明層
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的氧化硅玻璃坩堝制造方法的具體實(shí)施方式
、結(jié)構(gòu)、 特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如下有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中將可清楚呈現(xiàn)。通過(guò)具體實(shí)施方式
的說(shuō)明，當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說(shuō)明之用，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明加以限制。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。另外，在全部附圖中，對(duì)相同的構(gòu)成要素使用了相同的符號(hào)，并對(duì)其適當(dāng)?shù)厥÷哉f(shuō)明?！幢緦?shí)施方式的制造方法〉圖1(a) (e)是本實(shí)施方式涉及的氧化硅玻璃坩堝的制造エ序圖(用坩堝的徑向截面圖來(lái)表示)。這里所述的“坩堝的徑向截面”是指包含坩堝中心軸線的一面。圖2是按照本實(shí)施方式制造出的氧化硅玻璃坩堝的壁部的局部截面圖。圖中的符號(hào)各自表示如下符號(hào)1是用于形成坩堝的模具，符號(hào)101是設(shè)置于模具1上的通氣孔，符號(hào)2是在模具1內(nèi)供應(yīng)氧化硅原料粉而形成的坩堝形成形體，符號(hào)201 是坩堝形成形體2的外層，符號(hào)202是坩堝形成形體2的內(nèi)層，符號(hào)3是用于加熱熔化氧化硅原料粉或坩堝的電弧電扱，符號(hào)4是氧化硅玻璃材制的坩堝，符號(hào)401是坩堝4的底部， 符號(hào)402是從底部401延伸的向遠(yuǎn)離該底部401的一側(cè)開(kāi)ロ的壁部，符號(hào)403是連接坩堝 4的底部401和壁部402的角部，符號(hào)404是坩堝4的含氣泡層(以下，將含氣泡的氧化硅玻璃層稱為“含氣泡層”(但是，后述的“氣泡殘存層”除外))，符號(hào)405是坩堝4的透明層 (以下，將透明的氧化硅玻璃層為“透明層”)。以下，舉例說(shuō)明按照本實(shí)施方式制造氧化硅玻璃坩堝4的エ序。首先，如圖1(a) 所示，先將天然氧化硅粉供應(yīng)旋轉(zhuǎn)的模具1內(nèi)來(lái)形成外層201，接著供應(yīng)合成氧化硅粉在外層201上形成內(nèi)層202，由此形成由外層201和內(nèi)層202組成的坩堝形成形體2。接著，如圖1(b)所示，使用電弧電極3從內(nèi)面?zhèn)入娀〖訜巅釄逍纬尚误w2，以此熔化整體坩堝形成形體2而制造氧化硅玻璃坩堝4。此時(shí)，在進(jìn)行電弧加熱的同吋，借助從模具1側(cè)設(shè)置于模具1上的通氣孔101，在坩堝形成形體2外面對(duì)坩堝形成形體2進(jìn)行減壓， 即根據(jù)所謂的空氣抽出法，形成內(nèi)層202的表面及其內(nèi)部含有少量氣泡的透明層405。此外，從氧化硅原料粉的玻璃化以及確保熔化所制得的氧化硅玻璃坩堝4的角度考慮，電弧加熱的溫度范圍以1800°C以上且沈00°C以下為宜，優(yōu)選的范圍為2000°C以上且 M00°C以下。并且，在形成透明層405吋，優(yōu)選的減壓的壓カ為-50以上且不滿-95kPa。以CN 102531343 A
如此程度進(jìn)行強(qiáng)減壓而熔化氧化硅粉末的話，其所含的氣泡會(huì)立刻消失，從而能夠制得氣泡含有率低(氣泡含有率不滿0.5%)的透明層405。并且，在形成透明層405之后，通過(guò)施加0以上且不滿-IOkPa的減壓壓力，能夠在透明層405的外側(cè)形成氣泡含有率0. 5%以上且不滿50%的含氣泡層404。在本說(shuō)明書中，所謂“氣泡含有率”是指在氧化硅玻璃坩堝的設(shè)定內(nèi)面積(Wl)中氣泡所占有的面積(W2)的比例(W2/W1 百分率)。在本說(shuō)明書中，壓力的值是指相對(duì)周圍氣壓的值。通過(guò)此種電弧加熱，能夠形成內(nèi)側(cè)的透明層405和外側(cè)的含氣泡層404。另外，從其他的角度考慮也可使用其他方法，可在坩堝的內(nèi)側(cè)形成由合成氧化硅玻璃構(gòu)成的合成氧化硅玻璃層，在坩堝的外側(cè)形成由天然氧化硅玻璃構(gòu)成的天然氧化硅玻璃層。合成氧化硅玻璃是，對(duì)熔化以化學(xué)合成的非晶質(zhì)或結(jié)晶質(zhì)的氧化硅粉而得到的物質(zhì)進(jìn)行固化而形成的玻璃，其雜質(zhì)濃度非常低。形成合成氧化硅玻璃的氧化硅粉末，是以四氯化硅(SiCl4)的氣相氧化(干式合成法)、硅醇鹽(Si(OR)4)的加水分解(溶膠-凝膠法)等化學(xué)合成方法來(lái)制造的。天然氧化硅玻璃，是先熔化以α-石英作為主要成分的天然礦物來(lái)源的氧化硅粉末，再對(duì)其熔化所得物質(zhì)進(jìn)行固化而形成的玻璃。用于形成天然氧化硅玻璃的氧化硅粉末， 通過(guò)將以α-石英作為主要成分的天然礦物粉碎成粉末而得。在此，為了更有效地去除透明層405內(nèi)部及透明層405表面上殘留的氣泡(將含這些氣泡的透明層405表面附近的區(qū)域稱為“氣泡殘存層”)，首先如圖1(c)所示，在利用電弧電極3從內(nèi)側(cè)開(kāi)始對(duì)氧化硅玻璃坩堝4的壁部402進(jìn)行電弧加熱使之熔化的狀態(tài)下， 控制賦予坩堝4的轉(zhuǎn)速，使得附加至坩堝4的加速度控制在13m/s2以下。其結(jié)果，由于氧化硅玻璃坩堝4的轉(zhuǎn)速低且離心力弱，因此，壁部402的表面附近的氣泡殘存層在以電弧加熱熔化的狀態(tài)下，因重力而向底部401移動(dòng)，并集中至角部403 (底部方向移動(dòng)エ序)。通過(guò)底部方向移動(dòng)エ序，在除角部403以外的壁部402中，局部的透明層405會(huì)成為無(wú)氣泡層(因?yàn)闅馀輾埓鎸右苿?dòng)而使無(wú)氣泡層暴露)。在底部方向移動(dòng)エ序中，優(yōu)選將賦予氧化硅玻璃坩堝4的轉(zhuǎn)速控制成使附加至氧化硅玻璃坩堝4的加速度達(dá)到13m/s2以下的范圍內(nèi)。其原因在干，在底部方向移動(dòng)エ序中如果加速度為13m/s2以下，則附加于壁部402的離心カ會(huì)被控制在較小范圍之內(nèi)，氣泡殘存層因重力而向底部401的方向移動(dòng)，從而可以充分集中到角部403。并且，該加速度可以設(shè)定為12m/s2以下、llm/s2以下，或者lOm/s2以下。因?yàn)樵摷铀俣仍叫?，越能夠?qū)⒏郊佑诒诓?02的離心カ控制在較小范圍之內(nèi)。另ー方面，此加速度優(yōu)選為6m/s2以上、7m/s2以上、 8m/s2以上。如果此加速度太小，壁部402的大部分透明層405可能會(huì)因重力而向底部401 的方向移動(dòng)。之后，如圖1 (d)所示，在使用電弧電極3從內(nèi)面?zhèn)葘?duì)氧化硅玻璃坩堝4的底部401 進(jìn)而以電弧加熱而使之熔化的狀態(tài)下，優(yōu)選控制賦予坩堝的轉(zhuǎn)速使得附加于加速度優(yōu)選為 17m/s2以上。其結(jié)果，氧化硅玻璃坩堝4的轉(zhuǎn)速高且離心力強(qiáng)，因此，壁部401的透明層405 的表面附近的氣泡殘存層在以電弧加熱熔化的狀態(tài)下，移動(dòng)至底部401的徑向外側(cè)，并集中到角部403(徑向外側(cè)移動(dòng)エ序)。通往徑向外側(cè)移動(dòng)エ序，除角部403以外的底部401 的局部透明層405會(huì)成為無(wú)氣泡層(因?yàn)闅馀輾埓鎸右苿?dòng)，而使無(wú)氣泡層暴露)。通往上述底部方向移動(dòng)エ序以及徑向外側(cè)移動(dòng)エ序，殘留在氧化硅玻璃坩堝4的透明層405的表面附近的氣泡會(huì)全部集中到角部403。另外，這些氣泡很少單獨(dú)移動(dòng)，通常多會(huì)與熔化的透明層405的部分表面一起移動(dòng)。圖1中的(c)エ序和(d)エ序，不論先進(jìn)行哪ーエ序，均不影響本實(shí)施方式的效果。并且，在徑向外側(cè)移動(dòng)エ序中，優(yōu)選將賦予坩堝4的轉(zhuǎn)速控制成使附加于坩堝4的加速度達(dá)到17m/s2以上的范圍內(nèi)。其原因在干，在徑向外側(cè)移動(dòng)エ序中，如果加速度為17m/ S2以上，則附加于底部401的離心カ也足夠大，使底部401的透明層405中的氣泡殘存層更容易向底部401的徑向外側(cè)移動(dòng)，進(jìn)而使氣泡殘存層極易集中到角部403。并且，此加速度可以為18m/s2以上、19m/s2以上，或者20m/s2以上。因?yàn)榇思铀俣仍酱螅郊佑诘撞?01的離心カ就會(huì)越大。另ー方面，此加速度優(yōu)選為40m/s2以下、35m/s2以下、30m/s2以下。因?yàn)槿绻思铀俣忍螅瑲馀輾埓鎸酉碌臒o(wú)氣泡層也會(huì)大量移動(dòng)，有可能導(dǎo)致底部401的透明層405變得太薄。另外，上述氣泡殘存層的厚度，并無(wú)特別的限定，其可隨著抽出空氣的條件等而變化，但是通常從透明層405內(nèi)側(cè)表面的厚度為Imm以下的情況居多，例如也存在厚度為 0. 9mm、0. 8mm、0. 7mm、0. 6mm、0. 5mm、0. 4mm、0. 3mm、0. 2mm、0. Imm 以下的情況。當(dāng)然,氣泡殘存層的厚度為0. Omm以上。總之，在使用電弧加熱來(lái)熔化氣泡殘存層的情況下，優(yōu)選在可熔化包含這些厚度的足夠的厚度的條件下進(jìn)行加熱。尤其，從保持氧化硅玻璃坩堝4的透明層 405的質(zhì)量及強(qiáng)度的角度出發(fā)，不宜進(jìn)行超出需要的加熱熔化。并且，上述氣泡殘存層移動(dòng)之后無(wú)氣泡層會(huì)暴露，然而這里所謂的“無(wú)氣泡層”并不是意味著完全不含氣泡。即，無(wú)氣泡層的氣泡含有率只要比氣泡殘存層的氣泡含有率低即可。具體而言，無(wú)氣泡層中的氣泡含有率優(yōu)選為0.3%以下、0.2%以下、0. 以下。當(dāng)然，無(wú)氣泡層中的氣泡含有率為0.0%以上?？傊瑸橐种评尉Ч钑r(shí)氣泡膨脹或開(kāi)裂，無(wú)氣泡層中的氣泡含有率越低越好。然后，在上述兩個(gè)エ序結(jié)束之后，如圖1 (e)所示，在對(duì)氧化硅坩堝4的底部401從內(nèi)面?zhèn)仁褂秒娀‰姌O3進(jìn)行電弧加熱而使之熔化的狀態(tài)下，將賦予坩堝的轉(zhuǎn)速控制在使附加于坩堝4的加速度達(dá)到12m/s2以上且20m/s2以下的范圍內(nèi)。其結(jié)果，通過(guò)將賦予氧化硅玻璃坩堝4的轉(zhuǎn)速控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，離心カ也能被控制在適度的范圍內(nèi)，暴露于底部 401的內(nèi)面?zhèn)鹊臒o(wú)氣泡層在通過(guò)電弧加熱熔化的狀態(tài)下，會(huì)充分向底部401的徑向外側(cè)移動(dòng)，但是也并不是因無(wú)氣泡層移動(dòng)過(guò)多而使底部401的透明層405變得過(guò)薄的程度。其結(jié)果，集中在氣泡殘存層的角部403會(huì)被該無(wú)氣泡層所覆蓋(覆蓋エ序)。圖2詳細(xì)說(shuō)明了無(wú)氣泡層從底部401移動(dòng)而覆蓋角部403的狀態(tài)(符號(hào)α表示從底部401移動(dòng)的無(wú)氣泡層部分)。在覆蓋エ序中，從能夠利用適當(dāng)?shù)碾x心カ使無(wú)氣泡層移動(dòng)的角度考慮，優(yōu)化將賦予氧化硅玻璃坩堝4的轉(zhuǎn)速控制在使附加于氧化硅玻璃坩堝4的加速度達(dá)到12m/s2以上且 20m/s2以下的范圍內(nèi)。并且，此加速度可以為12m/s2以上、13m/s2以上、14m/s2以上、15m/s2 以上的任何一個(gè)，且也可以為20m/s2以下、19m/s2以下、18m/s2以下、17m/s2以下的任何一個(gè)。因?yàn)橹灰谶@些范圍之內(nèi)，離心カ會(huì)被控制在適度的范圍內(nèi)，暴露于底部401的內(nèi)面?zhèn)鹊臒o(wú)氣泡層在使用電弧加熱熔化的狀態(tài)下，雖然會(huì)移動(dòng)至底部401的徑向外側(cè)，但不至干， 經(jīng)壁部402而上移。另外，在使這些氣泡移動(dòng)的エ序(包含底部方向移動(dòng)エ序、徑向外側(cè)移動(dòng)エ序和覆蓋ェ序)中，以電弧加熱來(lái)熔化底部401和壁部402時(shí)，優(yōu)選將電弧加熱的溫度設(shè)定在1800 沈00で的高溫范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是設(shè)定在2000 M00°C的范圍內(nèi)。這是因?yàn)閷㈦娀〖訜岬臏囟仍O(shè)定為1800°C以上或者2000°C以上吋，被加熱的區(qū)域的粘性會(huì)變小，因此會(huì)使氧化硅玻璃坩堝4的內(nèi)表面附近的氣泡殘存層(例如，厚度為0. 5 Imm)的移動(dòng)變得容易，從而能縮短集中氣泡的時(shí)間。其結(jié)果，能提高氧化硅玻璃坩堝4的生產(chǎn)率。并且，如果將溫度控制在2600°C以下或M00°C以下，則氧化硅玻璃的粘度不會(huì)變得過(guò)小，因而不會(huì)使氧化硅玻璃的移動(dòng)太容易，能抑制對(duì)氧化硅坩堝的形狀的控制變得困難的情況發(fā)生。而且， 還能防止形成高溫時(shí)所需的成本升高，或者氧化硅玻璃的蒸發(fā)量變多的問(wèn)題出現(xiàn)。另外，對(duì)于附加于氧化硅玻璃坩堝4的加速度，在表1中表示了氧化硅玻璃坩堝4 的外徑和轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)例子。即對(duì)于外徑分別為25英寸(635mm)、32英寸(813mm)及37英寸(940mm)的坩堝，各自對(duì)應(yīng)的加速度分別為12m/s2、16m/s2及20m/s2時(shí)的轉(zhuǎn)速。表1
權(quán)利要求
1.ー種氧化硅玻璃坩堝的制造方法，其特征在于所述方法包括(1)在旋轉(zhuǎn)的模具內(nèi)供應(yīng)氧化硅原料粉，形成坩堝形成形體的エ序；(2)一邊旋轉(zhuǎn)上述坩堝形成形體，一邊以由內(nèi)面至外面的方向進(jìn)行減壓并進(jìn)行電弧加熱，而形成具有內(nèi)面?zhèn)鹊耐该鲗蛹巴饷鎮(zhèn)鹊暮瑲馀輰拥?、具有由底部及與該底部相連的壁部組成的有底圓筒形狀的氧化硅玻璃坩堝的エ序；(3)在通過(guò)電弧加熱熔化上述氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，通過(guò)控制賦予該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，使該氧化硅玻璃坩堝的上述透明層的表面附近的殘留有氣泡的氧化硅玻璃層集中到底部的徑向外側(cè)的透明層中的エ序；(4)在通過(guò)電弧加熱熔化上述氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，通過(guò)控制賦予該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，將移動(dòng)上述殘留有氣泡的氧化硅玻璃層而暴露的上述透明層表面的無(wú)氣泡層的一部分移動(dòng)至底部的徑向外側(cè)，利用該無(wú)氣泡層覆蓋氣泡集中區(qū)域的エ序。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化硅玻璃坩堝的制造方法，其特征在于上述エ序(3)包括(A)在通過(guò)電弧加熱熔化上述氧化硅玻璃坩堝的壁部的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，控制該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，使存在于該壁部的透明層表面的殘留有氣泡的氧化硅玻璃層向底部移動(dòng)的エ序；(B)在通過(guò)電弧加熱熔化上述氧化硅玻璃坩堝的壁部的內(nèi)面?zhèn)鹊臓顟B(tài)下，控制該氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速，使存在于該底部的透明層表面的殘留有氣泡的氧化硅玻璃層向底部的徑向外側(cè)移動(dòng)的エ序。
3.如權(quán)利要求2所述的氧化硅玻璃坩堝的制造方法，其特征在于包括上述エ序(A)包含將上述氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速控制在使該氧化硅玻璃坩堝的壁部位置上的加速度達(dá)到13m/s2以下的范圍的エ序；上述エ序(B)包含將上述氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速控制在使該氧化硅玻璃坩堝的壁部位置上的加速度達(dá)到17m/s2以下的范圍的エ序；上述エ序C3)包含將上述氧化硅玻璃坩堝的轉(zhuǎn)速控制在使該氧化硅玻璃坩堝的壁部位置上的加速度達(dá)到12m/s2以上且20m/s2以下的范圍的エ序。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的氧化硅玻璃坩堝的制造方法，其特征在于在上述エ序( エ序(4)中，上述電弧加熱是在1800°C以上且沈00で以下的溫度下進(jìn)行的。
5.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的氧化硅玻璃坩堝的制造方法，其特征在于上述エ序(1)包括在上述旋轉(zhuǎn)模具內(nèi)供應(yīng)天然氧化硅粉而形成外層的ェ序，以及在上述外層上供應(yīng)合成氧化硅粉并而形成內(nèi)層的ェ序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氧化硅玻璃坩堝的制造方法，包括如下工序向旋轉(zhuǎn)的模具內(nèi)供應(yīng)氧化硅原料粉來(lái)形成坩堝形成形體；邊旋轉(zhuǎn)坩堝形成形體，邊由內(nèi)至外地減壓并電弧加熱，形成有底圓筒形的氧化硅玻璃坩堝，該坩堝包括透明層和含氣泡層；對(duì)該坩堝的內(nèi)面?zhèn)冗M(jìn)行熔化，并且通過(guò)控制其轉(zhuǎn)速，使其透明層表面附近殘留的氣泡集中到氧化硅玻璃層的徑向外側(cè)的透明層中；對(duì)該坩堝的內(nèi)面?zhèn)入娀〖訜?，并且通過(guò)控制其轉(zhuǎn)速，使殘留氣泡的氧化硅玻璃層移動(dòng)而暴露的透明層表面的無(wú)氣泡層的一部分轉(zhuǎn)移至徑向外側(cè)，以無(wú)氣泡層覆蓋集中氣泡的區(qū)域。采用這種氧化硅玻璃坩堝的制造方法，在不需要磨削及研磨設(shè)備，且不影響生產(chǎn)率的條件下，使氧化硅玻璃坩堝的內(nèi)面無(wú)氣泡化。
文檔編號(hào)C03B19/09GK102531343SQ20111039696
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者吉岡拓麿, 須藤俊明 申請(qǐng)人:日本超精石英株式會(huì)社