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(19)国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN115745382A
(43)申请公布日2023.03.07
(21)申请号202211656768.5
(22)申请日2022.12.22
(71)申请人宁夏鑫晶新材料科技有限公司
地址750000宁夏回族自治区银川市西夏
区北京西路街道宏图南街与开元路交
叉口
(72)发明人周勇吴伟华方志远宁志新
(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限
公司11227
专利代理师牛玉霜
(51)Int.Cl.
C03B20/00(2006.01)
C03B19/09(2006.01)



权利要求书1页说明书7页附图1页
(54)发明名称
一种改善透明层微气泡的石英坩埚制备工
艺
(57)摘要
本发明提供了一种石英坩埚的制备工艺,包
括以下步骤,将石英砂原料置于模具中,在第一
转速下,石英砂原料附着在模具内壁上,在第一
真空条件下,起弧电流从零增加至第一起弧电
流,进行真空起弧熔融,附着在模具内壁的石英
砂表面开始液化并形成密封液相层;在附着在模
具内壁的石英砂表面形成密封液相层后,在第二
真空条件下、第二转速下和第二起弧电流下,继
续真空起弧熔融,制备石英坩埚的透明层;在第
三真空条件下、第三转速下和第三电流下,持续
真空起弧熔融,得到石英坩埚。本发明通过改变
模具转速,真空度以及电弧电压等相关参数条
件,改善石英坩埚透明层的微气泡问题,从而减
少后续使用中的气泡膨胀问题。
CN115745382A
CN115745382A权利要求书1/1页

1.一种石英坩埚的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)将石英砂原料置于模具中,在第一转速下,石英砂原料附着在模具内壁上,在第一真
空条件下,起弧电流从零增加至第一起弧电流,进行真空起弧熔融,附着在模具内壁的石英
砂表面开始液化并形成密封液相层;
2)在附着在模具内壁的石英砂表面形成密封液相层后,在第二真空条件下、第二转速
下和第二起弧电流下,继续真空起弧熔融,制备石英坩埚的透明层;
3)在第三真空条件下、第三转速下和第三电流下,持续真空起弧熔融,得到石英坩埚。
2.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述起弧电流从零增加至第一起弧电
流具体过程为:阶梯增加起弧电流至第一起弧电流;
所述起弧电流从零增加至第一起弧电流的时间为20~50s。
3.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述第一转速为75~80rpm;
所述第一真空的真空度为‑0.005~0.01MPa;
所述第一起弧电流为4000~4200A。
4.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述形成密封液相层的时间为1~
3min;
所述密封液相层的厚度为1~3mm。
5.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述第二转速为76.5~84rpm;
所述第二真空的真空度为‑0.01~0.1MPa;
所述第二起弧电流为2000~3000A。
6.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述第二转速大于第一转速;
所述第二真空的压力小于第一真空的压力;
所述第二起弧电流小于第一起弧电流。
7.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述步骤2)中,具体为,先将第一转速
改变为第二转速,再将第一真空和第一起弧电流改变为第二真空和第二起弧电流;
所述透明层的厚度为2~3mm;
所述步骤2)中,所述继续真空起弧熔融的时间为8~10min。
8.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述第三转速为78~88rpm;
所述第三真空的真空度大于等于‑0.01~0.1MPa;
所述第三起弧电流为4000~4200A。
9.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述第三转速大于第二转速;
所述第三起弧电流大于第二起弧电流;
所述步骤3)中,持续真空起弧熔融的时间为1~3min;
所述步骤3)中,具体为对石英坩埚的透明层进行处理,使透明层与气泡层之间形成层
次感。
10.根据权利要求1所述的制备工艺,其特征在于,所述步骤3)过程中继续形成透明层;
所述步骤3)中形成的透明层的厚度为1~2mm;
所述模具内壁上具有多个用于抽真空的通孔。


2
CN115745382A说明书1/7页

一种改善透明层微气泡的石英坩埚制备工艺

技术领域
[0001]本发明属于石英坩埚制备技术领域,涉及一种石英坩埚的制备工艺,尤其涉及一
种改善透明层微气泡的石英坩埚制备工艺。

背景技术
[0002]随着电子信息技术的迅速发展,人们对电子产品的需求量逐渐增加,要求也是越
来越高,随之也带动着半导体行业的迅速发展。在半导体行业中,单晶硅的纯度作为影响半
导体产品质量最主要的因素之一,也是衡量硅锭最主要的因素之一,而其前端单晶硅铸锭
的制备乃是重中之重。石英坩埚作为生
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