[發明專利]成型板、石英玻璃坩堝的制造裝置以及石英玻璃坩堝的制造方法

在審

• 申請號: 202110350161.3
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113493301A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 石原裕
• 申請（專利權）人: 信越石英株式會社
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;劉言

本發明提供一種成型板，其為了對應多種用戶要求并且兼顧提高生產性和節約原料、以及削減廢棄物，而能夠靈活地變更模具內的原料粉成型體形狀。該成型板在制造石英玻璃坩堝的裝置中用于成型原料粉成型體，其中，所述制造石英玻璃坩堝的裝置具備模具和原料粉供給單元，并將供給至所述模具的內側的原料粉成型為坩堝形狀的所述原料粉成型體，并進行熔融，所述成型板具備成型板主體、以及相對于該成型板主體可拆裝的邊緣板，所述邊緣板在當所述成型板配置于所述模具的內側時與所述原料粉成型體的上端部相對的位置上具有與所述原料粉成型體的上端部的表面的形狀對應的形狀。

技術領域

本發明涉及一種在石英玻璃坩堝的制造裝置中使用的成型板、石英玻璃坩堝的制造裝置以及石英玻璃坩堝的制造方法。

背景技術

以往，在單晶半導體材料那樣的單晶物質的制造中，廣泛采用所謂的被稱為切克勞斯基法(CZ法)的方法。該方法在制造單晶硅錠的情況下，使多晶硅在容器內熔融，并且一邊將晶種的端部浸入該熔融浴(融液)內并使其旋轉一邊進行提拉。在該方法中，具有相同的晶向的單晶在晶種下生長。在提拉單晶硅的情況下，對于該單晶提拉容器，一般使用石英玻璃坩堝。用于進行這樣的CZ法的石英玻璃坩堝一般使用如下這樣的石英玻璃坩堝，該石英玻璃坩堝具有：外層，其由含有氣泡的不透明石英玻璃構成；以及內層，其由實質上不含氣泡的透明石英玻璃構成。

作為這樣的石英玻璃坩堝的制造方法，公知有如下方法：在模具(箱型框架)中利用離心力的作用形成二氧化硅粉(原料粉)的成型體(原料粉成型體)，之后，利用電弧等熱源進行熔融。另外，還公知有一種制造方法：在該熔融過程中，進一步向模具中供給二氧化硅粉，并一邊利用電弧使該二氧化硅粉熔融一邊向外層的內表面噴涂。作為這些石英玻璃坩堝的制造方法，例如存在專利文獻1～7所公開的技術。

在專利文獻1中記載有一種結構：在模具的上部開口部的內側經由鉤來卡合支撐圓筒狀的環狀(日語：リム)片。另外，在專利文獻2中記載有如下內容：在進行旋轉的模具的內側裝入型芯，并在該型芯與模具內表面之間填充石英粉，以及在填充該石英粉后提拉型芯之后進行加熱處理。在專利文獻3中記載有如下內容：當供給石英玻璃原料粉末時使用內框，并向外框與內框之間供給石英玻璃原料粉末。在專利文獻4中記載有一種二氧化硅玻璃制容器的制造方法，該二氧化硅玻璃制容器具備平板狀的成型板，該成型板使向金屬模具內供給的原料粉末成型。在專利文獻5中記載有如下內容：通過在不加熱且非熔融的環境下向進行旋轉的坩堝成型用模具內噴涂石英玻璃原料粉，從而形成石英玻璃成型體。

在專利文獻6中，記載有一種石英坩堝制造用模具，其在與石英坩堝的上部區域對應的、模具的上部開口部的內周壁設置有內徑比模具內徑小且比石英坩堝內徑大的環狀的絕熱性屏障材料(由石英、碳、碳化硅或者氮化硅制造)。在專利文獻6中記載了如下效果：由此，能夠減少通過坩堝的小徑薄壁化而切斷去除的部分，其結果，能夠降低原料成本進而降低產品成本。

在專利文獻7中記載有如下內容：在使供給至模具內的二氧化硅粒子成型為坩堝的形狀時，將“刮刀”(使粒子成型為期望的形狀的物體)抵靠于二氧化硅粒子。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-163312號公報

專利文獻2：日本特開平成06-279167號公報

專利文獻3：日本特開2000-169164號公報

專利文獻4：日本特開2005-289710號公報

專利文獻5：日本特開2017-149603號公報

專利文獻6：日本特開2010-105890號公報

專利文獻7：日本特開2009-040680號公報

發明內容

(一)要解決的技術問題