專利名稱：連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石英玻璃管的生產(chǎn)方法，特別是一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的石英玻璃管的生產(chǎn)方法只能生產(chǎn)出直徑約為80mm，壁厚為4mm的合格石英玻璃管，若要強(qiáng)行拉出直徑稍大一些的石英玻璃管，則所拉出的石英玻璃管的氣泡氣線多，其質(zhì)量與規(guī)格均不能滿足集成電路技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的連熔法生產(chǎn)透明石英玻璃管的方法，用該方法可生產(chǎn)適合集成電路用的、大口徑、氣泡氣線少的石英玻璃管。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行120-180分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至550-650℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為330-370mm，高度為1450-1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2050-2150℃；所述的成形器的直徑為190-210mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為210-215mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為210-220A，電壓為19-20V。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，所述的鎢鉬坩鍋的直徑為350mm，高度為1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2100℃；成形器的直徑為200mm；連熔爐的料臺(tái)內(nèi)孔直徑為212mm；熔融段通入電加熱鉬電極的電流為215A，電壓為19V。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，所述的預(yù)熱處理時(shí)間為140-160分鐘，將高純石英砂預(yù)熱至600℃。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為250-350mm。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為850-950mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)猓瑲錃夂偷獨(dú)獾呐浔葹?.5-5.5∶1.8-2.2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為4.5-5.5mpa和1.8-2.2mpa。這樣，有利于提高成品石英玻璃管的透明度，并且很好地保護(hù)鎢鉬坩鍋、鎢網(wǎng)和鉬電極，防止氧化并起到助燃作用。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。以上所述的連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特點(diǎn)是，所充入的氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?∶2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.0mpa和2.0mpa。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法具有以下優(yōu)點(diǎn)增加了預(yù)熱工藝，改善了原料高純石英砂的融熔條件，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量；增加了成形部位玻璃液的壓力，加強(qiáng)了石英玻璃液體在成形中的脫氣功能，達(dá)到了優(yōu)化熔化、澄清、對(duì)流均化過程，減少和消除了氣泡氣線；用本發(fā)明方法能生產(chǎn)出大規(guī)格的石英玻璃管，其直徑可達(dá)140-180mm，壁厚達(dá)4-8mm，完全適用于集成電路制造業(yè)的要求。
具體實(shí)施例方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的具體技術(shù)實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。
實(shí)施例1。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行120分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至550℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為330mm，高度為1450mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2050℃；所述的成形器的直徑為190mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為210mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為210A，電壓為19V。本發(fā)明方法可拉制成型出直徑為140-180mm、壁厚為4-8mm的大口徑透明石英玻璃管。
實(shí)施例2。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行180分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至650℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為370mm，高度為1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2150℃；所述的成形器的直徑為210mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為215mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為220A，電壓為20V。本發(fā)明方法可拉制成型出直徑為140-180mm、壁厚為4-8mm的大口徑透明石英玻璃管。
實(shí)施例3。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行150分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至600℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為350mm，高度為1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2100℃；所述的成形器的直徑為200mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為212mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為215A，電壓為19V。
實(shí)施例4。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行140分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至580℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為340mm，高度為1480mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2080℃；所述的成形器的直徑為195mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為211mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為212A，電壓為19V。
實(shí)施例5。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行160分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至620℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為360mm，高度為1490mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2120℃；所述的成形器的直徑為205mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為214mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為218A，電壓為20V。
實(shí)施例6。一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行130分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至610℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為355mm，高度為1485mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2140℃；所述的成形器的直徑為208mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為213mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為216A，電壓為19.5V。
實(shí)施例7。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為300mm。
實(shí)施例8。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為900mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置。
實(shí)施例9。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?∶2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.0mpa和2.0mpa。
實(shí)施例10。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.5∶1.8，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為4.5mpa和1.8mpa。
實(shí)施例11。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.5∶2.2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.5mpa和2.2mpa。
實(shí)施例12。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為250mm；鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為850mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置；生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.5∶1.8，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為4.5mpa和1.8mpa。
實(shí)施例13。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為350mm；鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為950mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置；生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.5∶2.2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.5mpa和2.2mpa。
實(shí)施例14。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為280mm；鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為880mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置；生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.8∶1.9，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為4.8mpa和1.9mpa。
實(shí)施例15。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為320mm；鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為920mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置；生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.4∶2.1，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.4mpa和2.1mpa。
實(shí)施例16。在實(shí)施例1-6所述的任何一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法中，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為300mm；鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為900mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置；生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)猓淙氲臍錃夂偷獨(dú)獾呐浔葹?∶2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.0mpa和2.0mpa。
權(quán)利要求
1.一種連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特征在于，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制成大口徑透明石英玻璃管；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行120-180分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至550-650℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩鍋上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩鍋的直徑為330-370mm，高度為1450-1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2050-2150℃；所述的成形器的直徑為190-210mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為210-215mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為210-220A，電壓為19-20V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的鎢鉬坩鍋的直徑為350mm，高度為1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2100℃；成形器的直徑為200mm；連熔爐的料臺(tái)內(nèi)孔直徑為212mm；熔融段通入電加熱鉬電極的電流為215A，電壓為19V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的預(yù)熱處理時(shí)間為140-160分鐘，將高純石英砂預(yù)熱至600℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，鎢鉬坩鍋的預(yù)熱段的高度為250-350mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，鎢鉬坩鍋外圍的發(fā)熱體鎢網(wǎng)高度為850-950mm，所述的鎢網(wǎng)自鎢鉬坩鍋底部開始，向上設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，生產(chǎn)時(shí)向石英連熔爐內(nèi)所充入的保護(hù)氣體為氫氣和氮?dú)?，氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?.5-5.5∶1.8-2.2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為4.5-5.5mpa和1.8-2.2mpa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所充入的氫氣和氮?dú)獾呐浔葹?∶2，且氫氣和氮?dú)獾膲毫Ψ謩e為5.0mpa和2.0mpa。
全文摘要
連熔法生產(chǎn)集成電路用大口徑透明石英玻璃管的方法，其特征在于，將石英玻璃原料高純石英砂投入連熔爐內(nèi)，通過電加熱熔融，熔融后的石英玻璃液經(jīng)成形器、料臺(tái)及拉管機(jī)拉制而成；原料高純石英砂在投入連熔爐后、加熱熔融前，對(duì)高純石英砂進(jìn)行120－180分鐘的預(yù)熱處理，將高純石英砂預(yù)熱至550－650℃，再進(jìn)行加熱熔融；所述的連熔爐鎢鉬坩堝上部為預(yù)熱段，下部為熔融段，預(yù)熱處理在連熔爐鎢鉬坩堝的預(yù)熱段內(nèi)進(jìn)行；所述鎢鉬坩堝的直徑為330－370mm，高度為1450－1500mm；連熔爐內(nèi)的熔融溫度為2050－2150℃；所述的成形器的直徑為190－210mm；連熔爐的料臺(tái)直徑為210－215mm；熔融段通入連熔爐的電加熱鉬電極的電流為210－220A，電壓為19－20V。該方法提高了產(chǎn)品質(zhì)量，可生產(chǎn)出大規(guī)格石英玻璃管。
文檔編號(hào)C03B15/14GK101054261SQ20071002078
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者徐勝利 申請(qǐng)人:徐勝利