CN101234844A - 连熔法生产ic产业用大口径石英玻璃管的方法 - Google Patents

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Abstract

一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，其特点是，将高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为235－245A，电压为20－21V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为340－350mm；连熔炉的料台直径为365－375mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。它改善了生产工艺及设备中的多项技术参数，各技术参数之间相互关联、协同作用，提高了产品的质量与规格。

Description

连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法
技术领域
本发明涉及一种石英玻璃管的生产方法，特别是一种连熔法生产IC产用业用大口径石英玻璃管的方法。
背景技术
现有技术中的石英玻璃管的生产方法只能生产出直径约为80mm，壁厚为4mm的合格石英玻璃管，若要强行拉出直径稍大一些的石英玻璃管，则所拉出的石英玻璃管的气泡气线多。本发明人于2007年申请了一项名称为“一种连熔法生产半导体技术用大口径透明石英玻璃管的方法”的专利，专利申请号为200710020782.5、公开号为CN101054260。但是这种方法也仅能生产直径210mm以下的石英玻璃管，依然不能满足IC行业的对大口径石英玻璃管的需求。因此，适合IC行业的超大口径石英玻璃管的生产一直是发明人研究的一个难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的连熔法生产石英玻璃管的方法，用该方法可生产适合IC产业用的、大口径、气泡气线少的石英玻璃管。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，其特点是，将SiO2含量不小于99.998％、金属杂质含量不大于20ppm的高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；连熔炉内的发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为235-245A，电压为20-21V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为340-350mm；连熔炉的料台直径为365-375mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。
本发明技术方案中所述的金属杂质含量是指石英砂中所含的常规金属杂质之和。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的方法，其特点是，生产时向石英连熔炉内所充入的保护气体为氢气和氮气，氢气和氮气的压力分别为6.1-6.5mpa和3.5-4.5mpa。这样，有利于提高成品石英玻璃管的透明度，并且很好地保护钨钼坩锅、钨网和钼电极，防止氧化并起到助燃和提高原料熔化质量的作用。
与现有技术相比，本发明方法具有以下优点：本发明方法改善了生产工艺及设备中的多项技术参数，各技术参数之间相互关联，互相协同作用，合理改善了原料高纯石英砂的融熔条件，提高了产品的质量与规格，合理协调了成形部位玻璃液的压力，加强了石英玻璃液在成形中的脱气功能，达到了优化熔化、澄清、对流均化过程，减少和消除了气泡气线。用本发明方法能直接生产出超大规格的石英玻璃管，其直径可达200-300mm，壁厚达8-15mm，解决了现有技术中难以解决的一大难题。本发明方法生产的石英玻璃管完全适用于IC产业用大口径石英玻璃管的要求，经扩管后能够满足12英寸芯片和硅片扩散、氯化、退火用的扩散管的技术要求。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的具体技术实施方案，以使本领域技术人员进一步理解本发明，而非对本发明的限制。
实施例1。一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，将SiO2含量不小于99.998％、金属杂质含量不大于20ppm的高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；连熔炉内的发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为235A，电压为20V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为340mm；连熔炉的料台直径为365mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。
实施例2。一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，将SiO2含量不小于99.998％、金属杂质含量不大于20ppm的高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；连熔炉内的发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为245A，电压为21V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为350mm；连熔炉的料台直径为375mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。
实施例3。一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，将SiO2含量不小于99.998％、金属杂质含量不大于20ppm的高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；连熔炉内的发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为240A，电压为20.5V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为345mm；连熔炉的料台直径为370mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。
实施例4。在实施例1或2或3所述的方法中，生产时向石英连熔炉内所充入的保护气体为氢气和氮气，氢气和氮气的压力分别为6.1mpa和3.5mpa。
实施例5。在实施例1或2或3所述的方法中，生产时向石英连熔炉内所充入的保护气体为氢气和氮气，氢气和氮气的压力分别为6.5mpa和4.5mpa。
实施例6。在实施例1或2或3所述的方法中，生产时向石英连熔炉内所充入的保护气体为氢气和氮气，氢气和氮气的压力分别为6.25mpa和4.0mpa。

Claims (2)

1、一种连熔法生产IC产业用大口径石英玻璃管的方法，其特征在于，将SiO2含量不小于99.998％、金属杂质含量不大于20ppm的高纯石英砂投入连熔炉内，通过电加热熔融，熔融后的石英玻璃液经成形器、料台及拉管机拉制成大口径石英玻璃管；连熔炉内的钨钼坩锅的直径为530mm，高度为1600mm；连熔炉内的发热体钨棒直径为4.5mm，长度1100mm，钨棒根数为72根，均匀设置；通入连熔炉的电加热钼电极的电流为235-245A，电压为20-21V；熔融温度为2200℃；所述成形器的直径为340-350mm；连熔炉的料台直径为365-375mm；连熔炉内芯杆的长度为1900mm。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生产时向石英连熔炉内所充入的保护气体为氢气和氮气，氢气和氮气的压力分别为6.1-6.5mpa和3.5-4.5mpa。
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