[发明专利]低羟基高纯石英玻璃及其制备方法

说明书

一种低羟基高纯石英玻璃的制备方法，包括步骤：提供二氧化硅粉体，所述二氧化硅粉体含有羟基。将所述二氧化硅粉体进行脱羟，所述脱羟步骤包括：将所述二氧化硅粉体于第一温度下进行干燥。将所述二氧化硅粉体升温至第二温度，通入第一氧化气体，所述第一氧化气体包括卤素气体，获得第一脱羟粉体。将所述第一脱羟粉体升温至第三温度，通入第二氧化气体，所述第二氧化气体包括氧气或臭氧，获得第二脱羟粉体。升高所述第二脱羟粉体至第四温度，获得玻璃化体以及冷却并获得所述低羟基高纯石英玻璃。本发明提供的方法制备的石英玻璃羟基含量低且均匀性好。另，本发明还提供一种低羟基高纯石英玻璃。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，特别是指一种低羟基高纯石英玻璃及其制备方法。

背景技术

石英玻璃是由纯二氧化硅熔融而成，被广泛应用于透镜、棱镜、反射镜、视窗、光掩膜板和晶圆等技术领域。

现有技术中，通常采用间接法制造石英玻璃(即通过气相沉积获得二氧化硅粉体，然后烧结所述二氧化硅粉体以获得石英玻璃)。通过间接法制造石英玻璃具有沉积温度低、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。

然而，间接法制造的石英玻璃羟基含量高，而且石英玻璃的均匀性不佳。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种低羟基高纯石英玻璃的制备方法，由该方法制备的石英玻璃羟基含量低。

另外，本发明还提供一种由上述制备方法制造的低羟基高纯石英玻璃。

一种低羟基高纯石英玻璃的制备方法，包括步骤：提供二氧化硅粉体，所述二氧化硅粉体含有羟基。

将所述二氧化硅粉体进行脱羟，所述脱羟步骤包括：将所述二氧化硅粉体于第一温度下进行干燥。将所述二氧化硅粉体升温至第二温度，通入第一氧化气体，所述第一氧化气体包括卤素气体，获得第一脱羟粉体。

将所述第一脱羟粉体升温至第三温度，通入第二氧化气体，所述第二氧化气体包括氧气或臭氧，获得第二脱羟粉体。

升高所述第二脱羟粉体至第四温度，获得玻璃化体，以及冷却所述玻璃化体并获得所述石英玻璃。

进一步地，玻璃化所述第二脱羟粉体之前还包括步骤：

将所述玻璃化体升温至第五温度，所述第五温度为1600℃～2300℃，保持1小时以上，以将所述玻璃化体进行高温均化。

进一步地，将所述玻璃化体进行退火包括步骤：将所述玻璃化体根据一降温速率由所述第四温度降至室温，所述降温速率≥20min/℃。

进一步地，所述二氧化硅粉体的制备方法包括：提供一含硅原料。以及采用气相沉积法将所述含硅原料水解形成所述二氧化硅粉体。

进一步地，所述含硅原料包括SiCl₄、SiF₄、C₆H₁₈O₃Si₃、C₈H₂₄O₄Si₄、C₁₀H₃₀O₅Si₅以及C₁₂H₃₆O₆Si₆中的至少一种。

进一步地，所述气相沉积法包括化学气相沉积法、等离子化学气相沉积法、气相轴向沉积法和管外气相沉积法中的任意一种。

进一步地，所述第一氧化气体包括氟气、氯气、气态溴中的至少一种。

进一步地，所述第一氧化气体及所述第二氧化气体中的至少一个还包括惰性气体，所述惰性气体包括氮气、氦气及氩气中的至少一种。