[发明专利]粉末体脱羟处理方法及石英玻璃的制备方法

说明书

本发明提供的一种粉末体脱羟处理方法及石英玻璃的制备方法，脱羟基气氛代替现有的含氯气体，有效降低羟基含量，保证红外波段的光谱透过率；而且避免生成Si‑Cl键造成在真空紫外波段产生吸收峰影响透过率的不足。采用本发明的所述方法制得的石英玻璃羟基含量低，且同时不产生其它光谱吸收基团或化学键，保证高端技术的应用品质。

技术领域

本发明涉及制程技术领域，特别是指一种粉末体脱羟处理方法及石英玻璃的制备方法。

背景技术

石英玻璃的制备工艺一般分直接法和间接法，其间接法具有沉积温度低、沉积速率高，能耗及制备成本低等优势，是目前制备石英玻璃的首选工艺。间接法制备过程中，由于氢氧焰的水解作用，石英玻璃中会引入大量羟基。而羟基会引起红外波段(约2730nm波长处)出现强烈的吸收峰，严重影响红外波段的光谱透过率，因此需控制和降低石英玻璃中的羟基含量。现有技术多采用含氯气体作为脱羟气体，然而在降低羟基含量的同时，会导致Si-Cl键增多，Si-Cl键在真空紫外波段有光谱吸收，进而大大降低石英玻璃在真空紫外波段的光谱透过率，最终影响石英玻璃在高端技术领域的应用品质，如在半导体集成电路光刻领域等。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的低羟基石英玻璃的制备方法，制得的石英玻璃有效降低羟基含量，同时不产生其它光谱吸收基团或化学键，保证石英玻璃的应用品质。

本发明提供的技术方案为：一种粉末体脱羟处理方法，在设定温度和处理时间下将待处理粉末体置于脱羟基气氛中去除水分和羟基，得到脱羟基粉末体，其中，脱羟基气氛包括含氟气体。

进一步地，所述含氟气体包含SiF₄、CF₄、C₂F₆中的至少一种。

进一步地，所述脱羟基气氛包括载气，所述载气包含N₂、He、Ar中的至少一种，所述含氟气体与所述载气的体积比范围为1:(9～35)。

进一步地，所述设定温度范围为300℃～1300℃，所述处理时间范围为1h～40h。

本发明还提供一种石英玻璃的制备方法，包括以下步骤：

SiO₂粉末体的制备，采用含硅原料经化学气相沉积制得SiO₂粉末体；

脱羟处理，通过粉末体脱羟处理装置引入包括含氟气体的脱羟基气氛，在设定温度和处理时间下将步骤一制得的SiO₂粉末体去除水分和羟基，得到脱羟基SiO₂粉末体；

烧结处理，将脱羟基SiO₂粉末体进行烧结处理，得到透明的石英玻璃。

进一步地，所述含氟气体包含SiF₄、CF₄、C₂F₆中的至少一种；

进一步地，所述脱羟基气氛包括载气，所述载气包含N₂、He、Ar中的至少一种，所述含氟气体与所述载气的体积比范围为1:(9～35)；

进一步地，所述设定温度范围为300℃～1300℃；

进一步地，所述处理时间范围为1h～40h。