[发明专利]石英玻璃坩埚的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及石英玻璃坩埚的制造方法，所述坩埚是用于提拉硅单晶的石英 玻璃坩埚，具有内部气泡少的均匀的玻璃层。

背景技术

硅单晶主要是通过CZ法制造的。该方法是在高温下将晶种浸入石英玻璃 坩埚中的硅熔融液中，将其慢慢提拉来制造单晶的方法，其中使用容纳硅熔融 液的高纯度的石英玻璃坩埚。

用于提拉单晶硅的石英玻璃坩埚主要是通过电弧熔融法制造的。该方法是 一种在碳制的旋转模具(回転モ一ルド)的内表面堆积一定厚度的石英粉形成石 英粉成形体，通过设置在模具内侧上方的电极电弧放电加热熔融石英粉使其玻 璃化，从而制造石英玻璃坩埚的方法(旋转模具法)。

在上述制造方法中，为了除去玻璃层内部的气泡，一边从模具侧吸引对石 英粉成形体进行减压脱气一边使石英粉熔融的方法是已知的(专利文献1：日本 特开平06-191986号公报、专利文献2：日本特开平10-025184号公报)。在 该熔融工序中，要对石英粉成形体进行减压脱气(称其为抽真空(真空引き))， 必需使石英粉成形体的内表面均匀且薄地熔融而在表面形成薄的玻璃层，由此 将内面密封，提高石英粉成形体内的真空度。

在熔融石英粉成形体来制造玻璃坩埚的上述制造方法中，在模具中心开始 电弧熔融的已有的制造方法中，由于坩埚内面整体同时被加热，所以可以均匀 地熔融石英粉，但石英粉成形体上部的缘端的保温性比成形体的弯曲部、底部 低，因此，缘端的熔融速度缓慢，不能在缘端表面充分形成薄的玻璃层，因此， 不能提高石英粉成形体的真空度，不能获得玻璃层内部气泡少的坩埚。另一方 面，当为弥补缘端的熔融不充分，增加电弧熔融的发热量来熔融上述缘端时， 弯曲部、底部被过度加热而熔融，有石英粉成形体的形状易损坏的问题。

本发明是为解决现有的制造方法中的上述问题而进行的，提供一种具有内 部气泡少的均匀玻璃层的石英玻璃坩埚的制造方法。

发明内容

本发明是为解决现有的制造方法中的上述问题而进行的，其是一种具有内 部气泡少的均匀玻璃层的石英玻璃坩埚的制造方法。

具体讲，具有以下的实施方式。

(1)一种石英玻璃坩埚的制造方法，其是对充填在模具(モ一ルド)内面 的石英粉成形体抽真空的同时进行电弧熔融的坩埚的制造方法，其特征在于， 从石英粉成形体的缘端开始石英粉的熔融，其后，降下电弧电极或提起模具， 对缘端的下侧部分进行加热熔融，

所述石英玻璃坩埚包含呈圆筒状的直体部(直胴部)、位于直体部下侧的 弯曲区域、和位于弯曲区域下侧、具有水平面的底部。

(2)如上述(1)所述的石英玻璃坩埚的制造方法，其中，从石英粉成形体 的缘端开始石英粉的熔融，其后，以坩埚壁部起至弯曲部和底部的顺序加热， 将坩埚的内面密封。

坩埚壁部是指呈圆筒状的直体部的垂直面，另外，坩埚弯曲部是指呈圆筒 状的直体部和曲率半径大的底部间的曲率半径相对小的弯曲区域。

(3)如上述(1)或上述(2)所述的石英玻璃坩埚的制造方法，其中，在 从电弧熔融开始到电弧总时间的10％以内的时间内，将坩埚内表面(自缘端起 侧壁部、弯曲部、及底部)密封，

电弧熔融开始是指通过电弧放电，石英粉成形体的内面侧开始熔融的时刻， 电弧总时间是指从电弧熔融开始到电弧放电停止的时间。

(4)如(1)～(3)中任一项所述的石英玻璃坩埚的制造方法，其中，直 至坩埚内表面被密封所熔融的石英玻璃层厚(密封厚度)为3mm以下。

根据本发明的制造方法，在将充填在模具内面的石英粉成形体抽真空的同 时进行电弧熔融的坩埚的制造方法中，由于从石英粉成形体的缘端开始石英粉 的熔融，所以所述缘端被充分加热，从而可靠地在缘端形成内面密封，另外， 在缘端熔融后，降下电弧电极或提起模具，从坩埚侧壁部加热并熔融弯曲部和 底部，因此，这些部分没有过分地被加热，从而在石英粉成形体的内面整体均 匀地形成薄的玻璃层的内面密封。

因此，可以提高抽真空时的石英粉成形体内部的真空度，可以制造内部气 泡少的石英玻璃坩埚。