一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115231811A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202110437863.5B28D1/16(2006.01)(22)申请日2021.04.22B24B1/00(2006.01)(71)申请人新沂市中鑫光电科技有限公司地址221411江苏省徐州市新沂市高流镇工业集中区(72)发明人嵇亚明(74)专利代理机构南京普睿益思知识产权代理事务所(普通合伙)32475专利代理师张丽丽(51)Int.Cl.C03B20/00(2006.01)C03C17/23(2006.01)C30B15/10(2006.01)C30B29/06(2006.01)B08B3/08(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法(57)摘要本发明涉及石英坩埚技术领域，且公开了一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，包括以下步骤：S1：选料，选取纯度为99.99％以上的二氧化硅的高纯天然石英砂，并使用磨光机进行打磨；S2：倒砂成型，将石英砂置于坩埚模具内，倒砂成型预制成锅坯；S3：预制调试，将坩埚模具调整至其轴线与水平方向的夹角为92‑100°的位置处，并放入电窑熔制炉内进行调试。本发明不仅能够通过将石英坩埚气泡复合层的气泡进行均匀熔制，提高了产品的成晶率，同时能够通过石英坩埚在拉晶时热源均匀的辐射，增加了石英坩埚的使用寿命，还能够通过硅酸钡涂层减少硅溶液对石英坩埚内壁的腐蚀，增强了石英坩埚的强度。CN115231811ACN115231811A权利要求书1/1页1.一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选料，选取纯度为99.99％以上的二氧化硅的高纯天然石英砂，并使用磨光机进行打磨；S2：倒砂成型，将石英砂置于坩埚模具内，倒砂成型预制成锅坯；S3：预制调试，将坩埚模具调整至其轴线与水平方向的夹角为92‑100°的位置处，并放入电窑熔制炉内进行调试；S4：熔制烧结，将石英坩埚放入电窑熔制炉里烧结，并保持充分的氧化气氛，形成气泡复合层，随后自然冷却至室温；S5：干燥，将熔制好的高纯石英坩埚用超纯水清洗15‑20min，然后使用微波进行干燥；S6：倒角，熔制好的产品转移到车床进行底部车磨及倒角处理，以达到底部厚度及平整度要求；S7：检测，对石英坩埚内的气泡含量、黑点杂质、裂纹和划痕进行检测和观察，并作出处理；S8：超净清洗，对精检后的石英坩埚进行酸洗，酸洗的温度为20‑25℃；S9：喷涂，在气泡复合层上涂抹碳酸钡，形成涂层；S10：包装入库，对喷涂后的石英坩埚进行统一的包装和入库。2.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S3中坩埚模具位于三根高纯石墨电极下方，并与三根高纯石墨电极同轴，电窑熔制炉的保温系统和坩埚模具的模具口之间的距离为40‑230mm，然后将夹具分别安装在电窑熔制炉内的三根高纯石墨电极上，使每根高纯石墨电极的下端与模具口之间的距离为10‑265mm，然后，接通电窑熔制炉的电源，使三根高纯石墨电极下端之间产生等离子电弧。3.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S4中烧成制度依次进行如下：首先熔制1‑2小时，熔制温度为200‑600度，然后二次熔制3‑5小时，熔制温度为600‑1000度，然后三次熔制4‑6小时，熔制温度为1000‑1500度。4.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S8中酸洗液为质量比为4‑9％的氢氟酸，清洗的时间为1‑2min。5.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S9中投入碳酸钡的装置为复投筒，碳酸钡位于距离复投筒底部1/3‑1/2处，碳酸钡的重量为3‑6g。6.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S7中合格的气泡复合层微气泡的含量为35‑55个/mm。7.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S2中坩埚模具倾斜至其轴线与水平面之间的夹角为55‑90°的位置，坩埚模具的转速为50‑135r/min。8.根据权利要求1所述的一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法，其特征在于，所述S5中微波干燥的温度为100‑150℃，干燥时间为5‑10min。2CN115231811A说明书1/6页一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法技术领域[0001]本发明涉及石英坩埚技术领域，具体为一种石英坩埚均匀气泡复合层制备方法。背景技术[0002]石英坩埚的质量好坏直接影响到所生长的单晶棒的品质，国内市场上制作的石英坩埚主要为普通石英坩埚、透明玻璃层(真空层)石英坩埚、高温沉积层石英