[发明专利]石英玻璃坩埚及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于培育单晶硅的石英玻璃坩埚，其特征在于，至少在从所述石英玻璃坩埚的内表面至深度3mm的区域中的氧过量缺陷的含量为3×10¹¹个/g以下。

技术领域

本发明涉及石英玻璃坩埚及其制造方法，特别是涉及在提拉单晶硅时使用的抑制单晶硅提拉时的气泡膨胀的石英玻璃坩埚及其制造方法。

背景技术

已知石英玻璃中的氧过量缺陷(例如NBOHC(Non Bridge Oxygen Hole Center；非桥氧空穴中心))是导致产生气泡膨胀的原因。

在将上述石英玻璃应用于在提拉单晶硅时所使用的石英玻璃坩埚的情况下，当使硅原料在坩埚内熔融时，氧过量缺陷所含的氧由于所产生的热而脱离，被捕集于氧过量缺陷内的残留气泡膨胀，从而在坩埚内发生气泡膨胀。

如果这样的气泡膨胀发生在坩埚内表面附近，则存在气泡破裂时石英玻璃的碎片混入硅熔融液中这样的问题。进而，气泡从坩埚内表面脱离，有可能在培育的单晶硅中混入气泡。

如果能够非破坏性地测定石英玻璃中的氧过量缺陷，则能够提供保证了基于该测定结果的品质的石英玻璃部件、石英玻璃坩埚。

作为非破坏地测定石英玻璃中的氧过量缺陷的方法，存在专利文献1所公开的激光拉曼光谱分析法。根据该激光拉曼光谱分析法，在4000cm^-1～4100cm^-1处检测的650nm的荧光源于氧过量缺陷，通过在微小区域测定该荧光强度(红色荧光强度比：红色荧光(100～4000cm^-1)的面积强度除以石英玻璃的内标峰(700～900cm^-1)的面积强度而算出)的分布，能够掌握氧过量缺陷的量随位置而变化的大致倾向。

然而，在专利文献1所公开的使用了激光拉曼光谱分析法的氧过量缺陷的评价中，只不过是以红色荧光强度比这样的形式进行间接评价。即，虽然是非破坏，但无法测定氧过量缺陷的量，在对其结果进行不良分析、品质保证的方面，存在无法反映为具体数值的问题。

针对这样的问题，本申请人在专利文献2中提出了能够在微小区域非破坏地测定石英玻璃中的氧过量缺陷的量的评价方法。

该方法包括：使用激光拉曼光谱分析法和电子自旋共振法得到石英玻璃部件中的红色荧光强度比和氧过量缺陷的标准曲线的工序；和根据通过上述激光拉曼光谱分析法测定出的石英玻璃部件的红色荧光强度比，使用上述标准曲线，计算氧过量缺陷的每单位重量的个数的工序。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-344536号公报

专利文献2：日本特开2019-90794号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如果基于由本申请人提出的专利文献2的评价方法得到的石英玻璃中的氧过量缺陷的量来评价石英玻璃部件，则能够有效地抑制石英玻璃坩埚中的气泡膨胀的发生。

但是，在本申请人提出的专利文献2中，未能提供将石英玻璃部件(石英玻璃坩埚)中的氧过量缺陷的量形成为所希望的值的方法。

本申请发明人进行了深入研究，发现通过在维持为熔融成型后的高温状态的石英玻璃坩埚(坩埚形状体)的表面暴露与该表面区域所包含的氧反应的规定的反应性气体，从而能够抑制存在于石英玻璃坩埚的表层的氧过量缺陷的量，至此完成了本发明。

本发明的目的在于提供一种石英玻璃坩埚及其制造方法，在用于培育单晶硅的石英玻璃坩埚中，至少其内表面侧的氧过量缺陷量被降低至规定值以下。

用于解决问题的手段