[发明专利]一种人工晶体包裹体控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及人工晶体培育工艺，具体的说是一种人工晶体包裹体控制方法。 

  

背景技术

人工晶体的培育是用水热法在SiO₂的过饱和溶液中生长的。在常温常压下，石英晶体不溶于水，也没有有效的助溶剂。但是在高温高压下有利于石英晶体的溶解，加入适当的助溶剂后即可使石英晶体达到所需要的溶解度。人工晶体的培育主要靠高温高压下过饱和SiO₂在籽晶上的再结晶，再结晶的过程中由于原料的杂质和高压釜内壁脱落等容易形成包裹体。另外由于人工晶体的性质生长过多的正X区是没有必要的。 

包裹体的控制能力，是人工晶体培育工艺水平最重要的体现。人工晶体领域对于包裹体的控制目标是：无限趋近于零包裹体。随着电子器件加工工艺的发展，器件日益小型化，对人工晶体中包裹体的密度、粒度都提出了更高的要求。因此需要有一种新的工艺技术来满足要求日益严格的行业需求。 

  

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的人工晶体包裹体控制方法，通过按不同工艺要求使用，从而达到对不同种类人工晶体包裹体水平的有效控制。具体是通过以下方案实现的： 

一种人工晶体包裹体控制方法，具体包括如下步骤：

（1）设计一种L型挡片，所述L型挡片设计针对人工晶体的X、Y、Z三个方向：Y向长度与人工晶体长度相同；Z向尺寸在20mm～５0mm之间；X向等于人工晶体X向生长量加上人工晶体X向宽度；

（2）对L型挡片进行表面处理、清理、清洗；

（3）在人工晶体上加装L型挡片后固定在籽晶架上；

（4）将籽晶架放入高压釜内进行人工晶体培育。

上述技术方案中，进一步的，所述步骤（3）中，L型挡片Y向长度方向要和人工晶体Y向平行；L型挡片固定后人工晶体居于L型挡片的中间位置，并且人工晶体垂直于挡片的Y向和X向。 

上述技术方案中，进一步的，所述L型挡片制作材料采用厚度小于1.5mm的冷轧板，冷轧板的铁含量在80%以上。 

本发明的优点在于：可以减少包裹体的生长，提高人工晶体的包裹体级别及其优良率；同时提高原料的利用率。利用L型挡片的宽度（同籽晶的Z向）遮挡、干扰液流中可能形成包裹体的杂质进入晶体中；利用L型挡片的限制空间来限制人工晶体无用的生长速度较快的正X区生长，可以增加人工晶体有效产量和原料利用率的目的。总体来讲，此方式能够达到改善包裹体级别和包裹体优良率，同时提高原料的利用率的目的。 

  

附图说明

图1为本发明籽晶加装L型挡片示意图； 

图2为加装L型挡片的籽晶固定在籽晶架上的示意图。

  

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本发明做进一步详细说明。 

根据不同产品的要求，我们设计相应规格的L型挡片，采用的材料为厚度小于1.5mm的冷轧板，冷轧板的铁含量在80%以上。所述L型挡片设计针对人工晶体的X、Y、Z三个方向：Y向长度与人工晶体长度相同；Z向尺寸在20mm～５0mm之间；X向等于人工晶体X向生长量加上人工晶体X向宽度。 

设计完成后对L型挡片进行表面处理、清理、清洗；L型挡片加装的位置、数量 。籽晶架的设计、组装必须满足L型挡片相应的技术要求，我们针对多种装挂方式进行了对比试验，最终采用了一种最理想的方式：L型挡片Y向长度方向要和人工晶体Y向平行；L型挡片固定后人工晶体居于L型挡片的中间位置，并且人工晶体垂直于挡片的Y向和X向。 

通过不同规格L型挡片、L型挡片的位置、数量的综合使用，我们达到对于高压釜内液流大小、流向、流速、包裹体分布位置的适度调整，可以改善人工晶体包裹体的品质，同时兼顾提高原晶的利用率。 

实施例1  以Z30人工晶体为例，人工晶体尺寸为Y*X=210mm*66mm，x向生长量为10mm 

（1）根据工艺要求我们首先确认使用L型挡片的规格(如图1)，我们设计挡片为Y*X*Z=210mm*76mm*30mm。

（2）对使用的挡片按工艺要求进行表面处理、清理、清洗后，转入下道工序。 

（3）按照装挂要求给人工晶体加装L型挡片, L型挡片Y向长度方向要和人工晶体Y向平行；L型挡片固定后人工晶体居于L型挡片的中间位置，并且人工晶体垂直于挡片的Y向和X向。 

将加装L型挡片的人工晶体按工艺要求，牢固绑扎在籽晶架上。（如图2）。 

（4）将籽晶架放入高压釜内进行人工晶体培育。 

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明技术方案，而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。