[发明专利]一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法

权利要求书

1.一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，该方法采用化学气相沉积工艺，其特征在于，包括以下步骤：

①向多个燃烧器中通入氢气和氧气，氢气和氧气在燃烧器中燃烧进而对沉积炉炉腔进行预热，同时通过引杆将石英基板升高至指定位置；

②沉积炉炉腔预热完成后，将位于沉积炉内的石英基板的温度升高至指定温度，同时启动温度探测器使其开始工作；

③通过每个燃烧器的下料管向沉积炉内通入气态含硅化合物，氢气和氧气在燃烧器中燃烧产生水蒸汽，该水蒸汽与气态含硅化合物在沉积炉内反应生成二氧化硅颗粒；

④二氧化硅颗粒在转动的石英基板上逐渐沉积形成石英玻璃坨，且所述温度探测器动态监测二氧化硅颗粒沉积面的温度分布；

所述沉积炉炉体的顶部设有燃烧器和温度探测器，所述燃烧器和温度探测器均与石英基板相对，所述沉积炉的内部设有竖直的引杆，所述引杆的顶端固定有所述石英基板，所述引杆的下端安装在驱动其转动和升降的旋转升降系统上。

2.如权利要求1所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述沉积炉炉体的顶部上嵌入固定有两个伸入炉体内部的燃烧器，两个所述燃烧器分别为第一燃烧器和第二燃烧器，所述第一燃烧器竖直正对所述石英基板的中心设置，所述第二燃烧器倾斜朝向所述石英基板设置，所述温度探测器嵌入固定在沉积炉顶部的炉体上，所述温度探测器伸入沉积炉内并监测二氧化硅颗粒沉积面的温度分布，所述沉积炉上还设有与其内部连通的抽风通道。

3.如权利要求2所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤①中，对沉积炉炉腔进行预热的温度为850℃～1100℃，且预热的时间不少于24H，所述燃烧器中氢气和氧气的流速分别为200～400L/min和100～200L/min。

4.如权利要求3所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤②中，沉积炉预热完成后，将沉积炉炉体内壁的温度升高至1200℃～1300℃，所述石英基板的温度升高至1800℃。

5.如权利要求4所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤③中，石英基板的温度升高至1800℃以上后，向每个燃烧器的下料管中以7～15L/min的流度通入气态含硅化合物，氢气和氧气在燃烧器中燃烧产生水蒸汽，该水蒸汽与气态含硅化合物在沉积炉内反应生成二氧化硅颗粒。

6.如权利要求5所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述气态含硅化合物为气态的四氯化硅或气态的八甲基环四硅氧烷。

7.如权利要求1所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤③中，控制沉积炉炉体内的气压与外部大气压的压力差在-5pa～-60pa之间。

8.如权利要求1所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤④中，所述石英基板的旋转速度为5～50r/min。

9.如权利要求2所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述步骤④中，温度探测器动态监测二氧化硅颗粒沉积面的温度分布，根据温度探测器的反馈结果，通过动态调整第二燃烧器的角度、每个燃烧器中氢气和氧气的流量，进而调整沉积面的温度分布。

10.如权利要求9所述的一种生产大尺寸、高均匀性合成石英玻璃砣的方法，其特征在于，所述温度探测器动态监测二氧化硅颗粒沉积面的温度分布的反馈结果为热力图，通过动态调整第二燃烧器的角度、每个燃烧器中氢气和氧气的流量，使得热力图的颜色保持在一个色域。