[发明专利]氧化硅玻璃坩埚的制造方法,氧化硅玻璃坩埚

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化硅玻璃坩埚的制造方法以及氧化硅玻璃坩埚。 

背景技术

举例说明一种氧化硅玻璃坩埚的制造方法，其具备：在旋转模具内面堆积平均粒径为300μm左右的氧化硅粉末而形成氧化硅粉层的氧化硅粉层形成工序，以及从模具侧对氧化硅粉层进行减压的同时对氧化硅粉层进行电弧熔融而形成氧化硅玻璃层的电弧熔化工序(该方法称之为“旋转模具减压法”)。并且，为了消除电弧熔化工序之后的坩埚高度的偏差，实施切除坩埚上端部而对齐坩埚高度的切除工序。 

制造一种具有坩埚内面侧的实际上不含气泡的透明氧化硅玻璃层(以下，称作“透明层”)，以及坩埚外面侧的含气泡的氧化硅玻璃层(以下，称作“含气泡层”)的两层结构的坩埚时，在电弧熔化工序的初期通过对氧化硅粉层加大减压程度来去除气泡而形成透明层，之后，减弱减压程度而形成残留气泡的含气泡层。 

制造坩埚时，对所有坩埚进行切除工序，因此会产生大量的被切除的废玻璃。并且，有时通过电弧熔化工序制得的坩埚，有时会出现不符合要求，而且也不能修正，这时通常会进行废弃处分，因此这种坩埚也成为废玻璃。

[现有技术文献] 

[专利文献] 

专利文献1：日本公开专利特开2000-344535号公报 

专利文献2：日本公开专利特开2004-131317号公报 

专利文献3：日本公开专利特开平8-283065号公报 

发明内容

本发明要解决的课题 

坩埚制造工序中产生的废玻璃的纯度非常高，本发明的发明人对这些废玻璃进行粉碎并制得平均粒径为300μm左右的氧化硅粉末，然后使用该氧化硅粉末并利用旋转模具减压法尝试着制造上述具有两层结构的坩埚。然而，即使在电弧熔化时对氧化硅粉层进行强有力的减压，坩埚内面侧的层上也会残留气泡，而未能形成透明层。 

本发明是鉴于这种问题而完成的，本发明提供一种采用废玻璃制造具有透明层的氧化硅玻璃坩埚的方法。 

为解决课题的技术手段 

本发明提供一种制造单晶或多晶硅锭用的氧化硅玻璃坩埚的制造方法，具备玻璃化工序，其中，对具有坩埚形状的氧化硅粉末烧结体，从内面侧对所述氧化硅粉末烧结体进行电弧熔化，由此对所述氧化硅粉末烧结体的厚度方向上的全部或局部进行玻璃化，并且具备：(1)所述电弧熔化时从外面侧对所述氧化硅粉末烧结体进行减压，(2)所述电弧熔化时在所述氧化硅粉末烧结体的内面散布合成氧化硅粉而在内面侧形成合成氧化硅玻璃层，之中的至少一种工序。 

本发明的发明人在使用粉碎废玻璃而得的氧化硅粉末来制造坩埚时，对不能形成透明层的原因进行了调查发现：废玻璃中含有大量气泡，即使粉碎成平均粒径300μm左右，也无法完全除去气泡，气泡仍残留在氧化硅粉末的各个颗粒内部，而残留在该颗粒内部的气泡即成为无法形成透明层的原因。 

其次，使气泡不会残留于颗粒内部，更加细小地粉碎废玻璃而获得了平均粒径为50μm左右的氧化硅粉末，并尝试着使用该氧化硅粉末并通过旋转模具减压法来制作坩埚，但是，因为氧化硅粉末太小，所以当将其堆积在模具内面时氧化硅粉末会飞散，因此，很难形成具有一定厚度的氧化硅粉层。 并且，即使在模具内面堆积氧化硅粉末，也因电弧冲击波致使氧化硅粉末飞散，特别是在电弧正下面部分发生飞散现象。 

在这种状况下，本发明的发明人发现：如果对使用粉碎废玻璃而得的氧化硅粉末制造的氧化硅粉末烧结体，从坩埚外面侧对氧化硅粉末烧结体进行减压的同时，从坩埚内面侧对氧化硅粉末烧结体进行电弧熔化，而使得氧化硅粉末烧结体的厚度方向上的全部或局部玻璃化，由此发现可以在坩埚内面形成实质上不含有气泡的透明层。并且还发现当电弧熔化时，如果在氧化硅粉末烧结体的内面散布合成氧化硅粉，则能够在坩埚内面形成实质上不含有气泡的透明的合成氧化硅玻璃层。 

根据本发明，利用如对氧化硅粉末烧结体在减压环境下进行电弧熔化，或者，在电弧熔化时散布合成氧化硅粉的非常简单的方法即可形成透明层，因此，可以利用废玻璃轻易制造在内面具有透明层的坩埚。 

附图说明

图1(a)是表示用于制造本发明的一实施方式的氧化硅玻璃坩埚的、电弧熔化前的氧化硅粉末烧结体结构的截面图，图1(b)是表示对图1(a)的烧结体进行电弧熔化时的状态的截面图，图1(c)是表示图1(b)的电弧熔化结果获得的氧化硅玻璃坩埚结构的截面图。 

图2是表示对图1所示的烧结体散布合成氧化硅粉的同时进行电弧熔化而制得的氧化硅玻璃坩埚结构的截面图。