[发明专利]二氧化硅容器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种将二氧化硅作为主要构成成分的二氧化硅容器及其制造方法，特别是有关于一种低成本、高尺寸精确度、高耐久性的二氧化硅容器及其制造方法。

背景技术

二氧化硅玻璃，是被使用作为大规模集成电路(LSI)制造用投影曝光装置(微影装置)的透镜、棱镜、光罩或显示器用TFT基板、紫外线或红外线灯用管、窗材、反射板、半导体工业用洗净容器、二氧化硅半导体熔融容器等。然而，作为这些二氧化硅成形体的二氧化硅玻璃的原料，必须采用昂贵的四氯化硅等化合物，又，因为二氧化硅玻璃的熔融温度或加工温度非常高，大约为2000℃，所以能源消耗量大而造成二氧化碳的大量排出，该二氧化碳被认为是地球暖化气体之一。因此，先前以来，思考一种采用较低廉的原料且以比较低的温度来制造二氧化硅玻璃的方法。

例如，在专利文献1中，公开了一种方法，是将硅烷氧化物(silicon alkoxide)加水分解而成为二氧化硅溶胶，随后使其凝胶化而成为湿式凝胶，并通过干燥而成为干式凝胶，最后通过高温焙烧来得到透明二氧化硅玻璃体的方法(溶胶凝胶法)。又，在专利文献2中，公开了一种方法，是从由含有四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷与二氧化硅微粒子的二氧化硅溶胶溶液所构成的二氧化硅溶胶混合溶液，通过溶胶凝胶法来得到透明二氧化硅玻璃的方法。又，在专利文献3中，公开了一种在将硅烷氧化物和二氧化硅玻璃微粒子作为主原料，来制造透明二氧化硅玻璃的制造方法中，于200℃～小于1300℃的范围内所实行的加热处理，是在含氧环境中进行，进而在含氢环境中进行升温至1700℃以上的加热处理，而且在前述2种加热处理之间，进行减压环境加热处理。但是，这些先前的溶胶凝胶法，其所制造的二氧化硅玻璃，不仅是在尺寸精确度或耐久性方面有问题，而且在成本方面也不便宜。

又，在专利文献4中，公开了一种将至少2种不同的二氧化硅玻璃粒子，例如，将二氧化硅玻璃微粉末与二氧化硅玻璃粒混合而制成含水的悬浮液，随后加压成形并在高温下烧结而得到含二氧化硅复合体的方法(注浆成形法(slip casting method))。又，在专利文献5中，公开了一种方法，先制造出一种混合液(注浆)，其含有100μm以下的尺寸的二氧化硅玻璃粒子与100μm以上的尺寸的二氧化硅玻璃颗粒，并通过注入成形模框，随后干燥、烧结，来制造不透明二氧化硅玻璃复合材。但是，这些先前的注浆成形法，在干燥工序或烧结工序，成形体的收缩大，无法制造出高尺寸精确度的厚度大的二氧化硅玻璃成形体。

如此，从粉体原料来制造二氧化硅玻璃成形体的方法，有上述的问题。因此，目前作为LSI用单晶硅制造用二氧化硅坩埚的制造方法，是采用如专利文献6及专利文献7所记载的制造方法。这些方法，是在进行旋转的碳制模框中，投入经超高纯度化处理过的天然石英粉或合成方英石(cristobalite)粉并成形后，通过从上部压入碳电极且对碳电极通电而产生电弧放电，来使环境温度上升至石英粉的熔融温度区域(推定为1800～2100℃左右)并且使石英原料粉熔融、烧结的方法。

但是，这些制造方法，因为使用超高纯度的石英原料粉，所以会有高成本的问题。又，依照先前的二氧化硅玻璃成形体的制造方法，先制造单晶硅成长用二氧化硅坩埚，并使用该二氧化硅坩埚时，会有在成长后的结晶硅中，混入许多气泡等的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-206451号公报

专利文献2：日本特开平7-277743号公报

专利文献3：日本特开平7-277744号公报

专利文献4：日本特开2002-362932号公报

专利文献5：日本特开2004-131380号公报

专利文献6：日本特公平4-22861号公报

专利文献7：日本特公平7-29871号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于前述的问题而开发出来，其目的在于，提供一种二氧化硅容器的制造方法及此种二氧化硅容器，该制造方法是以廉价而比较低质量的二氧化硅粉末作为主原料，并能减少投入能量而以低成本来制造出一种以二氧化硅作为主要构成成分的二氧化硅容器，此容器具有高尺寸精确度、高耐久性且可抑制气体放出。

解决问题的技术手段

本发明是为了解决上述课题而开发出来，提供一种二氧化硅容器的制造方法，是以二氧化硅作为主要构成成分且具有旋转对称性的二氧化硅容器的制造方法，其特征在于，至少包含：