單晶硅提拉用二氧化硅容器及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種單晶硅提拉用二氧化硅容器，具有直筒部、彎曲部及底部，其容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化硅玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化硅玻璃所構(gòu)成，于至少前述直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有混合二氧化硅層，該混合二氧化硅層中，結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉熔融相與非晶質(zhì)二氧化硅粉熔融相呈粒狀地夾雜。由此，提供一種單晶硅提拉用二氧化硅容器，其可抑制高溫下的二氧化硅容器中的硅熔液的液面振動(dòng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】單晶枯提拉用二氧化枯容器及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種用于提拉單晶娃的二氧化娃容器及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 先前W來(lái)，使用如專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的制造方法，來(lái)作為單晶娃提拉 用二氧化娃巧巧的制造方法。此等方法是于旋轉(zhuǎn)的?？蛑型度虢?jīng)高純度化處理的石英粉， 并成型后，自上部塞入電極，根據(jù)對(duì)電極施加電壓來(lái)引起電弧放電，使環(huán)境溫度上升至石英 粉的烙融溫度區(qū)域（推斷為1800?210(TC左右），從而使石英粉烙融、燒結(jié)。然而，于使用 如此制造而成的二氧化娃巧巧時(shí)，出現(xiàn)W下的單晶娃的品質(zhì)上的問(wèn)題：烙融娃與二氧化娃 巧巧反應(yīng)而產(chǎn)生一氧化娃（SiO)氣體，該氣體W氣泡（氣體泡）的形式被引入至單晶娃中， 生成被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷等。
[0003] 尤其，在單晶娃的一般的提拉法也就是柴氏拉晶法（Czoc虹alski Method, CZ法） 中，向被稱(chēng)作巧巧的二氧化娃容器內(nèi)的烙融娃的烙液面（W下，也簡(jiǎn)稱(chēng)為"液面"。）添加晶 種（種晶），然后一邊少許縮小晶種的直徑一邊使其生長(zhǎng)（縮頸），然后一邊擴(kuò)大直徑一邊 制作大直徑單晶娃（放肩（化ouldering))，接著一邊將大直徑單晶娃的直徑保持為固定一 邊進(jìn)行提拉（拉起），取出長(zhǎng)軸尺寸的單晶娃。進(jìn)行此提拉時(shí)，會(huì)產(chǎn)生烙融娃的液面振動(dòng)的 現(xiàn)象（W下，將此現(xiàn)象簡(jiǎn)稱(chēng)為"液面振動(dòng)"。）。若產(chǎn)生此液面振動(dòng)，則產(chǎn)生W下問(wèn)題；無(wú)法進(jìn) 行種晶、縮頸或放肩，或者在提拉（拉起）過(guò)程中，部分單晶娃產(chǎn)生多晶化。一般認(rèn)為，其原 因之一在于產(chǎn)生氧化娃（SiO)氣體而導(dǎo)致液面振動(dòng)。在W專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2制造而成的二氧化 娃巧巧中，尤其是直徑30英寸（75cm)?54英寸（135cm)的大型容器的情況，該種大型容 器用于提拉直徑12英寸（30cm)?18英寸（45cm)的大直徑單晶娃，由于在該種大型容器 中會(huì)W較高頻率產(chǎn)生強(qiáng)烈的液面振動(dòng)，因此需要盡快解決。W下，二氧化娃巧巧與石英巧巧 為同義詞。二氧化娃玻璃與石英玻璃也為同義詞。
[0004] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，示出W下事項(xiàng)：作為不會(huì)產(chǎn)生烙融娃的液面振動(dòng)的石英玻璃巧 巧，將巧巧壁的紅外線(xiàn)（in化ared ray, IR)穿透率設(shè)為3?30%等。然而，即便使用該種 具有廣穿透率范圍的物性的大型化石英玻璃巧巧，也無(wú)法抑制提拉大直徑單晶娃時(shí)的液面 振動(dòng)。
[0005] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)4中，示出W下事項(xiàng)：作為不會(huì)產(chǎn)生烙融娃的液面振動(dòng)的石英玻璃巧 巧的制造方法，于制造巧巧時(shí)向巧巧內(nèi)側(cè)的環(huán)境中導(dǎo)入水蒸氣，而提高巧巧內(nèi)側(cè)整個(gè)表層 中的0H基濃度，對(duì)抑制液面振動(dòng)而言為優(yōu)選。然而，利用該種制造方法，抑制使用大型化的 石英玻璃巧巧來(lái)提拉大直徑單晶娃時(shí)的液面振動(dòng)的效果并不充分。此外，巧巧內(nèi)側(cè)由于娃 烙液所導(dǎo)致的侵蝕（蝕刻）激烈，巧巧的壽命變短。
[0006] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)5中，示出W下事項(xiàng)；于單晶娃提拉時(shí)的石英玻璃巧巧中，僅使烙融娃 液面附近的石英玻璃巧巧內(nèi)表面的帶狀部分為天然石英玻璃，由此可防止液面振動(dòng)。然而， 此巧巧雖然相較于全合成石英玻璃巧巧，液面振動(dòng)相對(duì)較少，但抑制大直徑單晶娃提拉時(shí) 的液面振動(dòng)的效果并不充分。
[0007] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)6中，示出W下事項(xiàng)：使氣泡含量較多的部分呈帶狀地分布于烙融娃 的液面附近的石英玻璃巧巧內(nèi)表面，由此可防止液面振動(dòng)。然而，雖然此巧巧能夠看到一定 程度的液面振動(dòng)抑制效果，但氣泡含量較多的帶狀部分的由烙融娃所導(dǎo)致的侵蝕（蝕刻） 的量較大，巧巧的壽命會(huì)變短。此外，帶狀部分所包含的氣泡被引入單晶娃中的機(jī)率變高， 存在經(jīng)常于單晶娃中生成孔隙或氣孔該樣的空隙缺陷的問(wèn)題。
[0008] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)7中，示出W下事項(xiàng)：使具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的石英玻璃巧巧的氣泡含 率、壁厚、穿透率，在整個(gè)圓周上為均質(zhì)，由此可防止烙融娃的液面振動(dòng)。一般認(rèn)為，自防止 液面振動(dòng)的觀(guān)點(diǎn)而言，使巧巧的各種物性在整個(gè)圓周上W旋轉(zhuǎn)軸為基準(zhǔn)呈對(duì)稱(chēng)且高精度地 進(jìn)行制造，是根本性的重要事項(xiàng)。然而，要求即便物性產(chǎn)生一定程度的變動(dòng)，仍可防止該液 面振動(dòng)。
[0009] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)8中，示出W下事項(xiàng)：在烙融娃的液面附近的石英玻璃巧巧內(nèi)表面，具 備多數(shù)個(gè)微小凹部，且其下部具備多數(shù)個(gè)氣泡，由此可防止液面振動(dòng)。然而，此巧巧中存在 W下問(wèn)題：雖然可抑制單晶娃制造初期的液面振動(dòng)，但在微小凹部被溶解后，會(huì)再次產(chǎn)生振 動(dòng)。尤其是當(dāng)提拉復(fù)數(shù)根單晶娃（多次拉起）時(shí)，制造第2根W后的單晶娃時(shí)，液面振動(dòng)會(huì) 變得激烈。
[0010] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)9中，示出W下事項(xiàng)：對(duì)石英玻璃巧巧內(nèi)表面，進(jìn)行使用石英粉的噴砂 處理，由此制作帶狀粗趟面區(qū)域，可防止液面振動(dòng)。然而，在該種巧巧中，雖然可抑制單晶娃 制造時(shí)的初期的液面振動(dòng)，但其效果并不持久。此外，利用1個(gè)巧巧來(lái)進(jìn)行多次拉起較為困 難。
[0011] 在專(zhuān)利文獻(xiàn)10中，示出W下事項(xiàng)：利用氨氧焰將二氧化娃粉烙融于石英巧巧內(nèi)表 面，堆積含有0H基500?1500ppm的二氧化娃玻璃層，由此可防止液面振動(dòng)。然而此制法 不僅工序變得復(fù)雜、成本變高，且液面附近的由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻較大，因此會(huì)產(chǎn)生液 面振動(dòng)慢慢變得激烈、巧巧壽命變短的缺點(diǎn)。
[001引[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0013] (專(zhuān)利文獻(xiàn)）
[0014] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 ;日本特公平4-22861號(hào)公報(bào)
[0015] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 ;日本特公平7-29871號(hào)公報(bào)
[0016] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 ;日本特開(kāi)2000-219593號(hào)公報(bào)
[0017] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4 ;日本特開(kāi)2001-348240號(hào)公報(bào)
[0018] 專(zhuān)利文獻(xiàn)5 ;日本專(zhuān)利第4338990號(hào)公報(bào)
[0019] 專(zhuān)利文獻(xiàn)6 ;日本專(zhuān)利第4390461號(hào)公報(bào)
[0020] 專(zhuān)利文獻(xiàn)7 :日本特開(kāi)2010-30884號(hào)公報(bào)
[0021] 專(zhuān)利文獻(xiàn)8 :日本特開(kāi)2011-105552號(hào)公報(bào)
[0022] 專(zhuān)利文獻(xiàn)9 ;國(guó)際公開(kāi)第W02011/158712號(hào)小冊(cè)子
[0023] 專(zhuān)利文獻(xiàn)10 :日本特開(kāi)2012-17240號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] [發(fā)明要解決的課題]
[0025] 本發(fā)明是鑒于前述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種單晶娃提拉用二氧化娃容 器、及該種二氧化娃容器的制造方法，該單晶娃提拉用二氧化娃容器可抑制高溫下的二氧 化娃容器中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0026] 此外，本發(fā)明的目的在于提供一種單晶娃提拉用二氧化娃容器、及該種二氧化娃 容器的制造方法，該單晶娃提拉用二氧化娃容器于單晶娃提拉的全部工序中，可抑制高溫 下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面振動(dòng)，并且，可抑制單晶娃中的被稱(chēng)作孔隙或氣孔的 空隙缺陷的產(chǎn)生。
[0027] [解決課題的方法]
[0028] 本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，提供一種單晶娃提拉用二氧化娃容器的制 造方法，該單晶娃提拉用二氧化娃容器具有直筒部、彎曲部及底部，該制造方法的特征在于 包含下述工序：制造粒徑為10?1000 ym的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉，來(lái)作為第一原料粉；制造 粒徑為50?2000 y m的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉與粒徑為50?2000 y m的非晶質(zhì)二氧化娃粉的 混合粉，來(lái)作為第二原料粉；將前述第一原料粉投入至具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的?？虻膬?nèi)側(cè)，一邊 使該模框旋轉(zhuǎn)一邊暫時(shí)成型為按照該?？虻膬?nèi)壁的特定形狀，而于該?？騼?nèi)形成由第一原 料粉所構(gòu)成的第一暫時(shí)成型體；將前述第二原料粉投入至已形成于前述模框內(nèi)的第一暫時(shí) 成型體的內(nèi)側(cè)和上部的至少任意一者，并將具有由前述第一原料粉所構(gòu)成的部分和由前述 第二原料粉所構(gòu)成的部分的第二暫時(shí)成型體，使其形狀成為按照要制造的二氧化娃容器的 形狀，而且，在相當(dāng)于該要制造的二氧化娃容器的至少直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分的位置，形成 為具有由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分；一邊使前述模框旋轉(zhuǎn)，一邊自前述第二暫時(shí)成型 體的內(nèi)側(cè)根據(jù)放電加熱烙融法進(jìn)行加熱，由此將前述第二暫時(shí)成型體中的由前述第二原料 粉所構(gòu)成的部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜 的混合二氧化娃層，并且，容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè) 是由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成。
[0029] 根據(jù)具有該種工序的二氧化娃容器的制造方法，可制造一種具有混合二氧化娃層 的單晶娃提拉用二氧化娃容器，該混合二氧化娃層是至少于直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分，結(jié)晶 質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜。存在此混合二氧化娃層的 部分，將原料娃烙液保持于二氧化娃容器內(nèi)部時(shí)，受到由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻（侵蝕）。 相較于非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相，此蝕刻對(duì)于結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相更為迅速，蝕刻量 更大。由于此蝕刻效果的差異，在混合二氧化娃層的表面（與原料娃烙液的界面）會(huì)形成 微小的凹凸。根據(jù)此微小的凹凸的存在，可抑制高溫下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面 振動(dòng)。此外，由于即使在高溫下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致混合二氧化娃層的持續(xù)蝕刻，此微小 的凹凸仍不會(huì)消失而會(huì)繼續(xù)存在，因此，可長(zhǎng)時(shí)間抑制娃烙液的液面振動(dòng)。
[0030] 此時(shí)，優(yōu)選為，將前述混合二氧化娃層，形成為包含下述位置；前述所制造的二氧 化娃容器的內(nèi)表面之中，相當(dāng)于該二氧化娃容器保持原料娃烙液時(shí)的初期的烙液面的內(nèi)表 面上的位置。
[0031] 根據(jù)如此設(shè)置形成混合二氧化娃層的位置，可尤其有效地抑制提拉單晶娃的方法 的初期（種晶、縮頸、放肩等）的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0032] 此外，優(yōu)選為，按照W下方式來(lái)形成前述第二暫時(shí)成型體：在相當(dāng)于前述制造的二 氧化娃容器的直筒部和彎曲部的內(nèi)側(cè)表層部分的位置上，作成具有由前述第二原料粉所構(gòu) 成的部分。
[0033] 根據(jù)如此進(jìn)行第二暫時(shí)成型體的形成，可于二氧化娃容器的直筒部和彎曲部的內(nèi) 側(cè)表層部分形成混合二氧化娃層。由此，除了單晶娃提拉的初期階段（種晶、縮頸、放肩等） W外，也能有效抑制其后續(xù)階段（拉起、收尾（tailing))中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0034] 此外，優(yōu)選為按照W下方式來(lái)形成前述混合二氧化娃層：作成于前述二氧化娃容 器的壁厚方向上的厚度為2mm W上，寬度為100mm W上。
[00巧]根據(jù)形成具有該種厚度和寬度的混合二氧化娃層，可于制造而成的二氧化娃容器 中，更確實(shí)地進(jìn)行原料娃烙液的液面振動(dòng)的抑制，并使其效果持續(xù)。
[0036] 此外，于本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方法中，優(yōu)選為具有W下工 序：根據(jù)上述任一方法制造二氧化娃容器之后，進(jìn)一步，于該二氧化娃容器的內(nèi)表面之中的 未形成前述混合二氧化娃層的內(nèi)表面的至少一部分上，形成高純度二氧化娃玻璃層，對(duì)于 該二氧化娃玻璃層的雜質(zhì)元素的濃度，使Li (裡）、化（軸）、K (鐘）分別為50質(zhì)量ppb (mass ppb) W下，Ca(巧）、Mg(鎮(zhèn)）分別為25質(zhì)量ppb W下，Ti (鐵）、Cr (鉛）、化（鐵）、Ni (媒）、 Cu(銅）、Zn(鋒）、Zr (鉛）、Mo(鋼）、W(鶴）、Pb(鉛）分別為10質(zhì)量ppb W下，該高純度 二氧化娃玻璃層的厚度為200?2000 y m。
[0037] 如此，對(duì)混合二氧化娃層W外的部分追加形成高純度二氧化娃玻璃層，由此可使 于高溫下使用時(shí)自二氧化娃容器內(nèi)壁引入至原料娃烙液中的雜質(zhì)元素更少。
[0038] 此外，于本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方法中，于形成前述第二暫 時(shí)成型體的工序中，將前述第二原料粉投入至前述第一暫時(shí)成型體的內(nèi)側(cè)，并在相當(dāng)于 前述制造的二氧化娃容器的直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分的位置上，將前述第 二暫時(shí)成型體作成具有由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分；進(jìn)一步，包含制造粒徑為10? 1000 y m的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉來(lái)作為第H原料粉的工序；根據(jù)前述放電加熱烙融法來(lái)進(jìn)行 加熱，由此來(lái)制造前述二氧化娃容器后，進(jìn)一步，可包含一邊自前述二氧化娃容器的上部播 撒前述第H原料粉一邊根據(jù)放電加熱烙融法烙融該第H原料粉，使烙融后的第H原料粉附 著于前述底部的內(nèi)表面部分，形成底部二氧化娃玻璃層的工序。
[0039] 根據(jù)該種二氧化娃容器的制造方法，可制造一種單晶娃提拉用二氧化娃容器，該 容器是將直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì) 二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化娃層，并于底部的混合二氧化娃層的內(nèi)表面 上具有底部二氧化娃玻璃層。未被底部二氧化娃玻璃層所覆蓋的混合二氧化娃層所露出的 部分，于二氧化娃容器內(nèi)部保持原料娃烙液時(shí)，受到由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻（侵蝕）。相 較于結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相，此蝕刻對(duì)于非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相更為迅速，蝕刻量更 大。由于此蝕刻效果的差異，在混合二氧化娃層的表面（與原料娃烙液的界面）會(huì)形成微 小的凹凸。根據(jù)此微小的凹凸的存在，可抑制高溫下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面振 動(dòng)。此外，由于即使在高溫下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致混合二氧化娃層的持續(xù)蝕刻，此微小的 凹凸仍不會(huì)消失而會(huì)繼續(xù)存在，因此，可長(zhǎng)時(shí)間抑制娃烙液的液面振動(dòng)。
[0040] 此外，由于在此二氧化娃容器的直筒部和彎曲部中，上述混合二氧化娃層露出于 二氧化娃容器的內(nèi)表面，因此，可有效抑制單晶娃提拉方法的初期階段（種晶、縮頸、放肩 等）及其后續(xù)階段（拉起、收尾）中的娃烙液的液面振動(dòng)。此外，由于二氧化娃容器的底部 被底部二氧化娃玻璃層所覆蓋，因此，底部上不會(huì)產(chǎn)生由混合二氧化娃層所導(dǎo)致的凹凸，也 不會(huì)生長(zhǎng)由此所導(dǎo)致的氣體泡。因此，可抑制單晶娃中的被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷的 產(chǎn)生，所述空隙缺陷是由娃烙液中的氣體泡所導(dǎo)致的。
[0041] 此時(shí)，優(yōu)選為，按照W下方式來(lái)形成前述混合二氧化娃層：作成于前述二氧化娃容 器的壁厚方向上的厚度為2mm W上。
[0042] 根據(jù)形成具有該種厚度的混合二氧化娃層，可于制造而成的二氧化娃容器中，更 確實(shí)地進(jìn)行原料娃烙液的液面振動(dòng)的抑制，并使其效果持續(xù)。
[0043] 此外，優(yōu)選為，于本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器中，一邊自該第二暫時(shí)成型 體的外側(cè)進(jìn)行減壓，一邊進(jìn)行前述第二暫時(shí)成型體的根據(jù)放電加熱烙融法所實(shí)施的加熱。
[0044] 根據(jù)如此一邊減壓一邊進(jìn)行加熱，可高效制造容器外側(cè)的不透明二氧化娃玻璃和 容器內(nèi)側(cè)的透明二氧化娃玻璃。
[0045] 此外，優(yōu)選為，于前述第二原料粉中，使前述結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度為50 質(zhì)量ppm (mass ppm) W下，前述非晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度為200?2000ppm。
[0046] 根據(jù)如此設(shè)定構(gòu)成第二原料粉的兩二氧化娃粉中的OH基濃度，可使娃烙液對(duì)于 所制造的混合二氧化娃層的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相、及非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相的蝕刻 速度差異更為明顯，并可更確實(shí)地形成二氧化娃容器內(nèi)表面的凹凸。
[0047] 此外，優(yōu)選為，對(duì)于前述第二原料粉的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為100質(zhì) 量口口13^下，〔3、]\%分別為50質(zhì)量9913^下，了1、化^日、化、〇1、211、21'、]\1〇、胖、？6分別為20 質(zhì)量ppb W下。
[0048] 若如此設(shè)置第二原料粉的雜質(zhì)元素濃度，則可進(jìn)一步降低當(dāng)所制造的混合二氧化 娃層受到蝕刻時(shí)被引入至原料娃烙液中的雜質(zhì)元素。
[0049] 此外，本發(fā)明提供一種單晶娃提拉用二氧化娃容器，其具有直筒部、彎曲部及底 部，其特征在于：容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明 二氧化娃玻璃所構(gòu)成；于至少前述直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相 與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化娃層。
[0050] 該種具有混合二氧化娃層等構(gòu)成的二氧化娃容器，于內(nèi)部保持原料娃烙液時(shí)，由 于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻，在混合二氧化娃層的表面會(huì)形成微小的凹凸。根據(jù)此微小的凹凸 的存在，可抑制高溫下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0051] 此時(shí)，優(yōu)選為，前述混合二氧化娃層形成為包含下述位置：前述二氧化娃容器的內(nèi) 表面之中，相當(dāng)于該二氧化娃容器保持原料娃烙液時(shí)的初期的烙液面的內(nèi)表面上的位置。
[0052] 根據(jù)于該種位置上形成混合二氧化娃層，可尤其有效地抑制提拉單晶娃的方法的 初期的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0053] 此外，優(yōu)選為，于前述直筒部和前述彎曲部的內(nèi)側(cè)表層部分上，具有前述混合二氧 化娃層。
[0054] 如此，若于二氧化娃容器的直筒部和彎曲部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有混合二氧化娃 層，則除了單晶娃提拉的初期階段（種晶、縮頸、放肩等）W外，也能有效抑制其后續(xù)階段 (拉起、收尾）中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[00巧]此外，優(yōu)選為，前述混合二氧化娃層，于前述二氧化娃容器的壁厚方向上的厚度為 2mm W上，寬度為100mm W上。
[0056] 根據(jù)形成具有該種厚度和寬度的混合二氧化娃層，可更確實(shí)且持續(xù)地進(jìn)行原料娃 烙液的液面振動(dòng)的抑制。
[0057] 此外，優(yōu)選為，于前述二氧化娃容器的內(nèi)表面之中的未形成前述混合二氧化娃層 的內(nèi)表面的至少一部分上，具有高純度二氧化娃玻璃層，對(duì)于該高純度二氧化娃玻璃層的 雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為50質(zhì)量ppb W下，Ca、Mg分別為25質(zhì)量ppb W下，Ti、 化、Fe、Ni、化、Zn、Zr、Mo、W、化分別為10質(zhì)量ppb W下，該高純度二氧化娃玻璃層的厚度 為 200 ?2000 ym。
[0058] 根據(jù)追加具有該種高純度二氧化娃玻璃層，可使于高溫下使用時(shí)自二氧化娃容器 內(nèi)壁引入至原料娃烙液中的雜質(zhì)元素更少。
[0059] 此外，本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器，可于前述直筒部、彎曲部及底部的內(nèi) 側(cè)表層部分，具有前述混合二氧化娃層，于前述底部的混合二氧化娃層的內(nèi)表面上具有底 部二氧化娃玻璃層。
[0060] 該種具有混合二氧化娃層和底部二氧化娃玻璃層等構(gòu)成的二氧化娃容器，于內(nèi)部 保持原料娃烙液時(shí)，由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻，在混合二氧化娃層的表面會(huì)形成微小的凹 凸。根據(jù)此微小的凹凸的存在，可抑制高溫下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面振動(dòng)。此 夕F，由于在此二氧化娃容器的直筒部和彎曲部中，上述混合二氧化娃層露出于二氧化娃容 器的內(nèi)表面，因此，可有效抑制單晶娃提拉方法的初期階段及其后續(xù)階段中的娃烙液的液 面振動(dòng)。此外，二氧化娃容器的底部被底部二氧化娃玻璃層所覆蓋，由此，可抑制單晶娃中 的被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷的產(chǎn)生，所述空隙缺陷是由娃烙液中的氣體泡所導(dǎo)致的。
[0061] 此外，優(yōu)選為，于本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器中，將0H基濃度50質(zhì)量ppm W下的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉、和OH基濃度200?2000ppm的非晶質(zhì)二氧化娃粉的混合粉作為 原料，而形成混合二氧化娃層。
[0062] W該種具有0H基濃度差異的2種二氧化娃粉的混合粉作為原料，而形成混合二 氧化娃層，由此，可使娃烙液對(duì)于混合二氧化娃層的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相、及非晶質(zhì)二 氧化娃粉烙融相的蝕刻速度差異更為明顯，并可更確實(shí)地形成二氧化娃容器的內(nèi)表面的凹 凸。
[0063] 此外，優(yōu)選為，對(duì)于前述混合二氧化娃層中的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為 100 質(zhì)量 ppb W下，Ca、Mg 分別為 50 質(zhì)量 ppb W下，Ti、Cr、Fe、Ni、化、Zn、Zr、Mo、W、Pb 分 別為20質(zhì)量ppb W下。
[0064] 根據(jù)如此設(shè)置混合二氧化娃層的雜質(zhì)元素濃度，可進(jìn)一步降低當(dāng)混合二氧化娃層 受到蝕刻時(shí)被引入至原料娃烙液中的雜質(zhì)元素。
[00財(cái)[發(fā)明的效果]
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方法，可制造一種單晶娃提拉用 二氧化娃容器，其將至少直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì) 二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化娃層。
[0067] 該種具有混合二氧化娃層的本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器，于內(nèi)部保持原 料娃烙液時(shí)，由于構(gòu)成混合二氧化娃層的非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙 融相的蝕刻效果的差異，在混合二氧化娃層的表面會(huì)形成微小的凹凸。根據(jù)此微小的凹凸 的存在，可抑制高溫下的二氧化娃容器中的娃烙液的液面振動(dòng)。此外，由于即使在高溫下 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致混合二氧化娃層的持續(xù)蝕刻，此微小的凹凸仍不會(huì)消失而會(huì)繼續(xù)存 在，因此，可長(zhǎng)時(shí)間抑制娃烙液的液面振動(dòng)。由于防止液面振動(dòng)的效果會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，因此 對(duì)多次提拉（多次拉起）單晶娃尤其有效，還可延長(zhǎng)二氧化娃容器的壽命。
[0068] 此外，根據(jù)本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方法，可制造一種單晶娃 提拉用二氧化娃容器，其直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙 融相、與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化娃層，且底部的混合二氧化 娃層的內(nèi)表面上具有底部二氧化娃玻璃層。
[0069] 該種具有混合二氧化娃層和底部二氧化娃玻璃層的本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧 化娃容器，于其直筒部和彎曲部中，由于上述混合二氧化娃層露出于二氧化娃容器的內(nèi)表 面，因此，可有效抑制單晶娃提拉方法的初期階段及其后續(xù)階段中的娃烙液的液面振動(dòng)。此 夕F，二氧化娃容器的底部被底部二氧化娃玻璃層所覆蓋，由此，可抑制單晶娃中的被稱(chēng)作孔 隙或氣孔的空隙缺陷的產(chǎn)生，所述空隙缺陷是由娃烙液中的氣體泡所導(dǎo)致的。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0070] 圖1是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的一例的概 略剖面圖。
[0071] 圖2是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的另一例的 概略剖面圖。
[0072] 圖3是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的另一例的 概略剖面圖。
[0073] 圖4是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的另一例的 概略剖面圖。
[0074] 圖5是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的另一例的 概略剖面圖。
[00巧]圖6是繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法的一例的概略的 流程圖。
[0076] 圖7是繪示可用于本發(fā)明的二氧化娃容器的制造方法中的?？虻囊焕母怕云?面圖。
[0077] 圖8是繪示可用于本發(fā)明的二氧化娃容器的制造方法中的?？虻牧硪焕母怕?剖面圖。
[0078] 圖9是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的形 成第一暫時(shí)成型體的工序的一例的概略剖面圖。
[0079] 圖10是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的形 成第二暫時(shí)成型體的工序的一例的概略剖面圖。
[0080] 圖11是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的加 熱第二暫時(shí)成型體的工序的一例的一部分（放電加熱烙融前）的概略剖面圖。
[0081] 圖12是示意性地繪示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的加 熱第二暫時(shí)成型體的工序的一例的一部分（放電加熱烙融中）的概略剖面圖。
[0082] 圖13是示意性地繪示作為本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中 的任意的追加工序，于底部的內(nèi)表面部分上形成高純度二氧化娃玻璃層的工序的一例的概 略剖面圖。
[0083] 圖14是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的一例的概 略剖面圖。
[0084] 圖15是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的另一例的 概略剖面圖。
[0085] 圖16是繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法的一例的概略的 流程圖。
[0086] 圖17是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的形 成第一暫時(shí)成型體的工序的一例的概略剖面圖。
[0087] 圖18是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的形 成第二暫時(shí)成型體的工序的一例的概略剖面圖。
[008引圖19是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的加 熱第二暫時(shí)成型體的工序的一例的一部分（放電加熱烙融前）的概略剖面圖。
[0089] 圖20是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的加 熱第二暫時(shí)成型體的工序的一例的一部分（放電加熱烙融中）的概略剖面圖。
[0090] 圖21是示意性地繪示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器的制造方法中的形 成底部二氧化娃玻璃層的工序的一例的概略剖面圖。
[0091] 圖22是示意性地繪示比較例3的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
[0092] 圖23是示意性地繪示比較例4的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
[0093] 圖24是示意性地繪示比較例5的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。
[0094] 圖25是示意性地繪示實(shí)施例21的二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的概略剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0095] 本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器，是在內(nèi)部容置有單晶娃的原料即多晶娃 等，將該多晶娃等烙融來(lái)作為原料娃烙液，用于自此烙液提拉單晶娃。本發(fā)明的二氧化娃 容器，可作為用于下述用途的二氧化娃容器使用：提拉用于大規(guī)模集成電路（Large Scale Integrated cir州it, LSI)或太陽(yáng)能發(fā)電（太陽(yáng)能電池 ，Photo Voltaic, PV)的單晶娃。
[0096] W下，一邊參考附圖，一邊詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的單晶娃提拉用二氧化娃容器及其制 造方法，本發(fā)明并非限定于此。W下，尤其W單晶娃制造用的大口徑二氧化娃容器的巧巧為 例進(jìn)行說(shuō)明。再者，本發(fā)明的二氧化娃容器是指二氧化娃巧巧。
[0097] (第一實(shí)施方式）
[0098] 首先，說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。本發(fā)明的第一實(shí)施方式的單晶娃提拉用二氧 化娃容器的結(jié)構(gòu)的例子，示于圖1?圖5。首先，參考圖1來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā) 明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器71，為具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的巧巧形狀，具有直筒部61、 彎曲部62及底部63。此時(shí)，為方便起見(jiàn)，將二氧化娃容器71的外徑值1)的1/3作為底部 63的直徑值2)。底部63為圓形的部分。直筒部61是自二氧化娃容器71的上邊緣至高度 化1)的1/3的高度部分之間（高度Hi - &)的圓筒狀的部分。此外，在自二氧化娃容器71 的高度化1)的1/3的高度部分至底部63之間（高度&)的部分中，將底部63 W外的部分 作為彎曲部62。
[0099] 二氧化娃容器71，至少于直筒部61的內(nèi)側(cè)表層部分，具有混合二氧化娃層53?；?合二氧化娃層53是由結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜 而成?；旌隙趸迣?3并非均勻，是具有W幾百微米?幾千微米單位的微細(xì)粒狀結(jié)構(gòu)。 更具體而言，構(gòu)成混合二氧化娃層53的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相，是將石英粉、水晶粉、方 英石粉等結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉作為原料；而構(gòu)成混合二氧化娃層53的非晶質(zhì)二氧化娃粉烙 融相，是將根據(jù)火焰水解法所產(chǎn)生的合成二氧化娃玻璃粉、根據(jù)氨氧焰烙法（伯努利法）所 產(chǎn)生的烙融二氧化娃玻璃粉等非晶質(zhì)二氧化娃粉作為原料。也就是說(shuō)，混合二氧化娃層53， 是將此等混合粉烙融而一體化的二氧化娃層。
[0100] 此外，二氧化娃容器71的容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成， 容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成。根據(jù)使二氧化娃容器71為該種2層結(jié)構(gòu)，可于高 溫下使用二氧化娃容器時(shí)，確保二氧化娃容器71的內(nèi)部的均熱性。此不透明二氧化娃玻 璃，通常為白色不透明。透明二氧化娃玻璃，由于實(shí)質(zhì)上不含有氣泡而為透明，通常為無(wú)色 透明。不透明二氧化娃玻璃51的容積密度化U化density)為1. 90?2. 15 (g/cm3)左右， 透明二氧化娃玻璃52的容積密度大致為2. 20 (g/cm3)。為了顯示混合二氧化娃層53的位 置，方便起見(jiàn)，于圖中，對(duì)于混合二氧化娃層53 W外的部分，示出不透明二氧化娃玻璃51和 透明二氧化娃玻璃52。實(shí)際上，混合二氧化娃層53的位于容器外側(cè)的區(qū)域的部分也由不透 明二氧化娃玻璃所構(gòu)成，位于容器內(nèi)側(cè)的區(qū)域的部分也由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成。
[0101] 在將娃烙液保持于二氧化娃容器71，來(lái)作為用于提拉單晶娃的原料時(shí)，由于構(gòu)成 二氧化娃容器71的內(nèi)表面的二氧化娃成分與娃烙液之間的反應(yīng)（烙融反應(yīng)），二氧化娃容 器71的內(nèi)表面受到由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻（侵蝕）。此時(shí)，混合二氧化娃層53中，相較于 非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相，結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相的蝕刻量（侵蝕量）較少（即，蝕刻速 度較慢），由此，結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相的粒狀結(jié)構(gòu)的部分會(huì)成為凸部，非晶質(zhì)二氧化娃 粉烙融相會(huì)成為凹部。由于此蝕刻效果的差異，在混合二氧化娃層53的表面（與原料娃烙 液的界面）會(huì)形成微小的凹凸，變化成不光滑的粗趟面。根據(jù)此粗趟面的產(chǎn)生，于高溫下的 二氧化娃容器中的烙融娃的液面中難W產(chǎn)生微細(xì)振動(dòng)，即便產(chǎn)生時(shí)，也可利用該粗趟面來(lái) 抑制如波浪般地產(chǎn)生的液面振動(dòng)。該與下述現(xiàn)象相似：于海岸上配置四角碩塊（Tetrapod) 的消波塊，由此來(lái)阻擋海面的波浪。如此，混合二氧化娃層53,作為液面振動(dòng)抑制層而發(fā)揮 作用。
[0102] 此外，由于即使在高溫下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致混合二氧化娃層53的持續(xù)蝕刻， 本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器71的混合二氧化娃層53仍具有一定的厚度，因此， 微小的凹凸（粗趟面）并不會(huì)消失而會(huì)繼續(xù)存在，可長(zhǎng)時(shí)間抑制娃烙液的液面振動(dòng)。由于 防止液面振動(dòng)的效果會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，因此對(duì)多次提拉（多次拉起）單晶娃尤其有效。
[0103] 混合二氧化娃層53,典型為，如圖1所示，位于巧巧形狀的二氧化娃容器71的內(nèi) 側(cè)表層部分上，呈帶狀地形成為帶狀內(nèi)周層，但并非限定于此。此外，優(yōu)選為，混合二氧化娃 層53形成為包含下述位置；二氧化娃容器71的內(nèi)表面之中，相當(dāng)于二氧化娃容器71保持 原料娃烙液時(shí)的初期的烙液面（初期液面）的內(nèi)表面上的位置。根據(jù)如此地設(shè)定形成混合 二氧化娃層53的位置，尤其可有效抑制單晶娃提拉方法的初期（種晶、縮頸、放肩等）中的 原料娃烙液的液面振動(dòng)。于單晶娃的提拉中，抑制此等提拉初期的工序中的液面振動(dòng)尤其 重要。若可于初期工序中抑制液面振動(dòng)，則可于后續(xù)的單晶娃提拉工序中穩(wěn)定提拉。若為 本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器71，則尤其是于直徑30英寸（75cm)?直徑54英寸 (135cm)的大口徑二氧化娃容器中，也能進(jìn)行液面振動(dòng)的抑制，所述大口徑二氧化娃容器用 于提拉直徑12英寸（30cm)?直徑18英寸（45cm)的大直徑單晶娃。
[0104] 優(yōu)選為，混合二氧化娃層53于二氧化娃容器71的壁厚方向上的厚度為2mm W上， 寬度為100mm W上。此處所謂的混合二氧化娃層53的"寬度"，是指在混合二氧化娃層53 的露出于二氧化娃容器71的內(nèi)表面的區(qū)域中，二氧化娃容器71的高度方向的長(zhǎng)度。正在使 用保持原料娃烙液的狀態(tài)下的高溫下的二氧化娃容器時(shí)，混合二氧化娃層53慢慢受到蝕 刻而變薄，但根據(jù)使混合二氧化娃層53的厚度為2mm W上，可更確實(shí)地長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行原料娃 烙液的液面振動(dòng)的抑制。此外，根據(jù)使混合二氧化娃層53的寬度（高度）為100mm W上， 可更確實(shí)地使混合二氧化娃層53對(duì)應(yīng)于單晶娃的提拉初期的液面高度。此外，即便在單晶 娃提拉中，原料娃烙液的液面高度降低，仍然可使抑制液面振動(dòng)的效果持續(xù)一定時(shí)間。
[0105] 混合二氧化娃層53,只要形成于直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分的至少一部分即可，也可 包含其他的區(qū)域。例如，如圖3所示，混合二氧化娃層53也可形成為，貫穿二氧化娃容器71 的直筒部61的側(cè)壁。此外，如圖4所示，混合二氧化娃層53也可形成為直至二氧化娃容器 71的上端。此時(shí)，也可將直筒部61的側(cè)壁中一定高度W上的部分，全部作成混合二氧化娃 層53。
[0106] 此外，如圖5所示，也可于二氧化娃容器71的直筒部61和彎曲部62的內(nèi)側(cè)表層 部分上，具有混合二氧化娃層53。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，除了單晶娃提拉的初期階段（種晶、縮頸、放 肩等）W外，也能有效抑制其后續(xù)階段（拉起、收尾）中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0107] 但是，由于W下理由，優(yōu)選為不在二氧化娃容器71的底部63設(shè)定混合二氧化娃層 53。若在二氧化娃容器71的底部63存在混合二氧化娃層53的表面，貝ij制造單晶時(shí)，底部 63的內(nèi)側(cè)表面上也會(huì)生成凹凸，變化成不光滑的粗趟面。此狀態(tài)下，于二氧化娃玻璃與娃烙 液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氧化娃（SiO)氣體，于底部63的凹凸面上生長(zhǎng)出氣體泡，其后氣體泡上升至 娃烙液中，由此，被引入至生長(zhǎng)中的單晶娃中，容易產(chǎn)生被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷。
[010引由于二氧化娃容器71的底部63的直徑近似于要制造的單晶娃的直徑，因此，優(yōu)選 為，至少在二氧化娃容器71的底部63的內(nèi)表面不設(shè)定混合二氧化娃層53,而是設(shè)為由不含 氣泡的透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成的層（透明二氧化娃玻璃52)，該層是將僅由結(jié)晶質(zhì)二氧 化娃粉所組成的原料粉烙融而成。
[0109] 優(yōu)選為，將0H基濃度50質(zhì)量ppm W下的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉與0H基濃度200? 2000ppm的非晶質(zhì)二氧化娃粉的混合粉作為原料，而形成混合二氧化娃層53。W該種具有 0H基濃度差異的2種二氧化娃粉的混合粉作為原料，而形成混合二氧化娃層53,由此，可使 娃烙液對(duì)于混合二氧化娃層53的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相、及非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相 的蝕刻速度差異更為明顯，并可更確實(shí)地形成二氧化娃容器71的內(nèi)表面的凹凸。結(jié)晶質(zhì)二 氧化娃粉烙融相的0H基濃度與結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度相對(duì)應(yīng)，非晶質(zhì)二氧化娃粉 烙融相的0H基濃度與非晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度相對(duì)應(yīng)，但由于二氧化娃容器71是經(jīng) 過(guò)180(TC左右W上的高溫工序制造而成，因此，推定存在些許變動(dòng)。再者，當(dāng)混合二氧化娃 層53整體的0H基濃度是利用紅外線(xiàn)分光亮度法測(cè)定時(shí)，為兩原料粉的0H基濃度的平均程 度的值。
[0110] 混合二氧化娃層53,于保持原料娃烙液時(shí)，自其界面受到蝕刻。因此，優(yōu)選為，根據(jù) 使混合二氧化娃層53為高純度，來(lái)降低自混合二氧化娃層53被引入至原料娃烙液中的雜 質(zhì)元素的量。具體而言，優(yōu)選為，對(duì)于混合二氧化娃層53中的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K 分別為100質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為50質(zhì)量卵b W下，Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、 W、化分別為20質(zhì)量ppb W下。
[0111] 在圖2中，顯示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器的另一例的概略。對(duì)于與 如圖1所示的二氧化娃容器相對(duì)應(yīng)的要素，附加相同的符號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。如圖2所示 的二氧化娃容器72,其內(nèi)表面中未形成混合二氧化娃層53的內(nèi)表面的至少一部分，具有高 純度二氧化娃玻璃層59。如圖2所示，優(yōu)選為，高純度二氧化娃玻璃層59形成于底部63的 內(nèi)表面上。但是，并非限定于此，也可形成于彎曲部62和底部63上，此外，也可形成于二氧 化娃容器72的內(nèi)表面之中的除了混合二氧化娃層53 W外的全部的部分。此外，若存在混 合二氧化娃層53露出于二氧化娃容器72的內(nèi)表面的部分，則混合二氧化娃層53的一部分 也可被高純度二氧化娃玻璃層59所覆蓋。
[0112] 具體而言，優(yōu)選為，對(duì)于高純度二氧化娃玻璃層59的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、 K分別為50質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為25質(zhì)量卵b W下，Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、 W、化分別為10質(zhì)量ppb W下，高純度二氧化娃玻璃層59的厚度為200?2000 y m。二氧 化娃容器72,根據(jù)追加具有高純度二氧化娃玻璃層59,可使于高溫下使用時(shí)自二氧化娃容 器72的內(nèi)壁被引入至原料娃烙液中的雜質(zhì)元素更少。此方案對(duì)于要求高純度的用途特佳。
[0113] 此外，圖1?圖5的二氧化娃容器71、72中的混合二氧化娃層53 (及高純度二氧化 娃玻璃層59) W外的部分（W下，也稱(chēng)作"通常的二氧化娃部分"）的純度，是取決于用途， 但優(yōu)選為，在用于太陽(yáng)能用單晶提拉時(shí)，二氧化娃（Si〇2)純度為99. 99質(zhì)量％ (mass%) W 上；而在用于LSI用單晶提拉時(shí)，為99. 999質(zhì)量％ ^上。此外，作為用于制造此通常的二氧 化娃部分的原料粉，當(dāng)使用含有例如堿金屬元素 Li、化、K分別為10質(zhì)量卵m左右的二氧 化娃原料粉時(shí)，例如，設(shè)定通常的二氧化娃部分的0H基濃度為10?50質(zhì)量ppm,同時(shí)設(shè)定 A1為5?30質(zhì)量ppm,由此，能將如此等堿金屬元素般的擴(kuò)散系數(shù)的值較大的元素，吸附、 封閉于二氧化娃容器的壁厚中。作為含有0H基的效果，具有吸附、固定金屬雜質(zhì)元素的良 好效果，但也具有使高溫下的粘度降低、二氧化娃容器變形的負(fù)面效果，因此，優(yōu)選為設(shè)于 上述范圍。A1具有吸附、固定金屬雜質(zhì)元素的效果、及提高二氧化娃玻璃的高溫下的粘度的 良好效果，但也具有被處理物的娃烙液受A1污染的負(fù)面效果。因此，優(yōu)選為，當(dāng)含有A1時(shí)， 如上所述設(shè)在5?30質(zhì)量ppm(更優(yōu)選為10?20質(zhì)量ppm)的范圍。
[0114] W下，具體說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方 法，該方法可制造如上所述的二氧化娃容器71、72。
[0115] 首先，參考圖6,說(shuō)明如圖1所示的二氧化娃容器71的制造方法。
[0116] 如圖6的（1-a)和（1-b)所示，制造、準(zhǔn)備第一原料粉11和第二原料粉12 (工序 (1-a)、工序（1-b))。于后述的第一暫時(shí)成型體41的制造工序之前準(zhǔn)備第一原料粉11即 可，于后述的第二暫時(shí)成型體43的制造工序之前準(zhǔn)備第二原料粉12即可。
[0117] (第一原料粉11的制造）
[0118] 第一原料粉11，是構(gòu)成在二氧化娃容器71、72中的混合二氧化娃層53 (及高純度 二氧化娃玻璃層59) W外的部分（通常的二氧化娃部分）的材料。制造、準(zhǔn)備粒徑10? 1000 y m的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉，作為第一原料粉11 (工序（1-a))。例如可根據(jù)如下所述地 粉碎、?；趸迚K，來(lái)制造第一原料粉11，但并不限定于此。
[011引首先，將直徑5?50mm左右的天然二氧化娃塊（天然產(chǎn)出的水晶、石英、二氧化 娃、娃質(zhì)巖石、蛋白石的pal stone)等），在大氣環(huán)境下，W 600?lOOCrC的溫度范圍加熱 1?10小時(shí)左右。然后將該天然二氧化娃塊投入水中，急速冷卻后取出，使其干燥。根據(jù)此 處理，可易于進(jìn)行利用W下由壓碎機(jī)等所實(shí)施的粉碎、?；奶幚恚部刹贿M(jìn)行此加熱急 冷處理便進(jìn)入粉碎處理。
[0120] 然后，利用壓碎機(jī)等粉碎、?；撎烊欢趸迚K，將粒徑調(diào)整為10?1000 ym， 優(yōu)選為50?500 y m，從而獲得天然二氧化娃粉。
[0121] 然后，將此天然二氧化娃粉，投入至由具有傾斜角度的二氧化娃玻璃制管所構(gòu)成 的回轉(zhuǎn)塞中，使塞內(nèi)部為含有氯化氨化C1)、或氯（eg氣體的環(huán)境，并W 800?llOOC加熱 1?100小時(shí)左右，由此，進(jìn)行高純度化處理。但是，在不需高純度的制品用途中，也可不進(jìn) 行此高純度化處理而進(jìn)入下一處理。
[0122] W上的工序之后所獲得的第一原料粉11為結(jié)晶質(zhì)的二氧化娃。
[0123] 第一原料粉11的粒徑，如上所述為10?1000 y m。此粒徑優(yōu)選為50?500 y m。 第一原料粉n的二氧化娃純度（Si〇2)，優(yōu)選為99. 99質(zhì)量％ ^上，進(jìn)一步優(yōu)選為99. 999質(zhì) 量％ W上。
[0124] 當(dāng)?shù)谝辉戏?1的純度較低（較差）時(shí)，為了防止雜質(zhì)金屬元素自制造而成的二 氧化娃容器71、72向內(nèi)表面、進(jìn)一步向所容置的娃烙液移動(dòng)、擴(kuò)散，可使第一原料粉11含有 特定量的A1、0H基。例如將硝酸鹽、己酸鹽、碳酸鹽、氯化物等作成水或己醇溶液，并將二氧 化娃粉投入、浸潰于此等溶液中，然后干燥，由此含有A1。0H基是天然二氧化娃起初就含有 的，或者，可將在中間工序混合的水分，利用其后續(xù)的干燥工序中的氣體環(huán)境、處理溫度、時(shí) 間來(lái)進(jìn)行調(diào)整。用于構(gòu)成通常的二氧化娃部分的第一原料粉11的A1的含量，優(yōu)選為如上 所述地設(shè)為5?30質(zhì)量ppm。第一原料粉11的0H基濃度可W設(shè)為10?50質(zhì)量ppm,但 如上所述在其后續(xù)的工序中也可W調(diào)整0H基濃度。
[01巧]含有此等A1、0H基就會(huì)防止雜質(zhì)金屬元素在二氧化娃玻璃中移動(dòng)、擴(kuò)散的機(jī)理的 詳情并不明確，但自保持二氧化娃玻璃網(wǎng)絡(luò)的電荷平衡的觀(guān)點(diǎn)而言，推定根據(jù)A1與Si置 換，會(huì)吸附雜質(zhì)金屬元素的陽(yáng)離子（正離子）并防止擴(kuò)散。此外，推定0H基根據(jù)氨離子與 金屬離子置換，會(huì)產(chǎn)生吸附此等雜質(zhì)金屬元素乃至防止此等雜質(zhì)金屬元素?cái)U(kuò)散的效果。
[0126] (第二原料粉的制造）
[0127] 第二原料粉12是用于構(gòu)成混合二氧化娃層53的材料。制造粒徑為50?2000 y m 的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與粒徑為50?2000 y m的非晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合粉（工序 (1-b))，來(lái)作為第二原料粉12。分別制造結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13和非晶質(zhì)二氧化娃粉14,并 將它們混合，由此，可制造、準(zhǔn)備第二原料粉12。
[012引（結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的制造）
[0129] 結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的制造，可與上述的第一原料粉11的制造基本上相同，但粒 徑為50?2000 y m。當(dāng)混合二氧化娃層53的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉為烙融相時(shí)，粒徑像此類(lèi) 較粗大者難W被娃烙液蝕刻，因此優(yōu)選。粒徑進(jìn)一步優(yōu)選為300?1000 ym。此外，結(jié)晶質(zhì) 二氧化娃粉13的0H基濃度優(yōu)選為如后述的50質(zhì)量ppm W下。雖然結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙 融相自身，難W被娃烙液蝕刻，但由于結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13是構(gòu)成混合二氧化娃層53的原 料，所述混合二氧化娃層53是W受到蝕刻為目的，因此，考慮到會(huì)由于A1自身導(dǎo)致娃烙液 污染，最好使結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13不含有A1元素。但是，也可視情況，使結(jié)晶質(zhì)二氧化娃 粉13含有A1。
[0130] (非晶質(zhì)二氧化娃粉14的制造）
[0131] 作為非晶質(zhì)二氧化娃粉14的材質(zhì)，可列舉；將經(jīng)高純度化處理的天然石英粉、天 然水晶粉、或方英石粉，利用氨氧焰烙融，使其成為二氧化娃玻璃塊后，經(jīng)粉碎、?；?者；將四氯化娃（SiCL)等娃化合物，利用氨氧焰加水分解法所形成的合成二氧化娃玻璃 塊，經(jīng)粉碎、?；傻亩趸薏ＡХ?。第二原料粉12的粒徑為50?2000 y m，優(yōu)選為 300?1000 ym。二氧化娃成分（Si〇2)純度為99. 999質(zhì)量％ ^上，更具體而言，優(yōu)選為，對(duì) 于雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為100質(zhì)量ppb W下，Ca、Mg分別為50質(zhì)量ppb W下， Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、W、Pb 分別為 20 質(zhì)量 ppb W下。
[0132] (第二原料粉12的混合調(diào)整）
[0133] 根據(jù)將如上所述般地制造而成的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13和非晶質(zhì)二氧化娃粉14混 合，可制造、準(zhǔn)備第二原料粉12。為了使混合二氧化娃層53被娃烙液蝕刻時(shí)的粗趟面的結(jié) 構(gòu)為適當(dāng)者，2種二氧化娃粉的混合比例為，結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13優(yōu)選為90?20質(zhì)量％， 更優(yōu)選為80?50質(zhì)量％。剩余的比例為非晶質(zhì)二氧化娃粉14。
[0134] 于第二原料粉12中，優(yōu)選為使結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的0H基濃度為50質(zhì)量ppm W下，非晶質(zhì)二氧化娃粉14的OH基濃度為200?2000ppm?？扇缟纤霭愕卣{(diào)整結(jié)晶質(zhì)二 氧化娃粉13的0H基濃度。結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的水蒸氣放出量?jī)?yōu)選為2X10"化0分子 /g) W下。非晶質(zhì)二氧化娃粉14的0H基濃度的調(diào)節(jié)，可使用各種公知方法。例如，當(dāng)將上 述經(jīng)高純度化處理的天然石英粉、天然水晶粉、或方英石粉，利用氨氧焰烙融時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié) 氨氧焰的氧、氨的流量，可調(diào)節(jié)非晶質(zhì)二氧化娃粉14中的0H基濃度。此外，當(dāng)利用氨氧焰 加水分解法制造四氯化娃的娃化合物時(shí)，相較于原料也就是四氯化娃的流量，增加氧和氨 的流量，由此，可提高非晶質(zhì)二氧化娃粉14中的0H基濃度。
[0135] (第一暫時(shí)成型體的形成）
[0136] 至少制作第一原料粉11后，如圖6的（1-C)所示，將第一原料粉11投入至具有 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的?？虻膬?nèi)側(cè)，一邊使該?？蛐D(zhuǎn)一邊暫時(shí)成型為按照該模框的內(nèi)壁的特定形 狀，而于該模框內(nèi)形成由第一原料粉11構(gòu)成的第一暫時(shí)成型體41 (工序（1-C))。在圖7及 圖8中，顯示出繪示將第一原料粉11暫時(shí)成型的模框的概略的剖面圖。本發(fā)明的第一實(shí)施 方式中所使用的模框loluor，是由例如石墨、氧化鉛等耐熱性陶瓷或具有冷卻系統(tǒng)的耐 熱性金屬所構(gòu)成，具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性，可利用?？蛐D(zhuǎn)用馬達(dá)（未圖示）使其旋轉(zhuǎn)。此外，女口 圖7所示，在模框101的內(nèi)壁102上，也可分配形成有減壓用孔103。減壓用孔103連接于 減壓用通道104。此外，使?？?01旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸106也連通減壓用通道105,自此處可進(jìn) 行抽真空。本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，如圖8所示，也可W使用無(wú)減壓用裝備的?？?01'。 此模框101'的內(nèi)壁102'上，并未形成減壓用孔，旋轉(zhuǎn)軸106'上也無(wú)減壓用通道。W下，W 使用如圖7所示的?？?01為例進(jìn)行說(shuō)明，但除了不進(jìn)行減壓W外，其他皆可與如圖8所示 的?？?01'同樣地使用。
[0137] 在工序（1-C)中，向如圖7所示的模框101的內(nèi)壁102導(dǎo)入第一原料粉11，將第一 原料粉11按照?？?01的內(nèi)壁102暫時(shí)成型為特定形狀后，作為第一暫時(shí)成型體41 (參考 圖9)。具體而言，一邊使模框101旋轉(zhuǎn)，一邊慢慢將第一原料粉11投入至?？?01的內(nèi)壁 102,利用離也力成型為具有特定厚度的容器形狀。此外，也可根據(jù)自?xún)?nèi)側(cè)使板狀的內(nèi)?？?(未圖示）接觸旋轉(zhuǎn)中的粉體，來(lái)將第一暫時(shí)成型體41的壁厚調(diào)整為特定量。此時(shí)，于W下 工序中，留下并調(diào)整用于導(dǎo)入第二原料粉12的部位。在圖9中，圖示出在第一暫時(shí)成型體 41上形成凹部42的情形。此外，向?？?01供給此第一原料粉11的方法并無(wú)特別限制，但 例如可W使用一種加料斗，其具備攬拌用螺桿與計(jì)量給料器。此時(shí)，將填充于加料斗中的第 一原料粉11，利用攬拌用螺桿進(jìn)行攬拌，并利用計(jì)量給料器一邊調(diào)節(jié)供給量一邊供給。
[013引接下來(lái)，如圖6的（1-d)所示，將第二原料粉12,投入至已形成于模框101內(nèi)的第 一暫時(shí)成型體41的凹部42(工序（1-d))。由此，形成第二暫時(shí)成型體43,其具有由第一原 料粉11所構(gòu)成的部分、及由第二原料粉12所構(gòu)成的部分。第二暫時(shí)成型體43,使其形狀成 為按照要制造的二氧化娃容器71、72的形狀，并且，形成為相當(dāng)于該制造二氧化娃容器71、 72的直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分的至少一部分的部分是由第二原料粉12所形成。在由至少第 一原料粉11的一部分形成第一暫時(shí)成型體41后，投入第二原料粉12,但視需要，也可W在 投入第二原料粉12后，投入第一原料粉11的一部分，來(lái)形成第二暫時(shí)成型體43的整體。
[0139] 圖10所示的例子，是按照如圖1所示的二氧化娃容器71、或如圖2所示的二氧化 娃容器72的形狀。此時(shí)，第二原料粉12被投入至第一暫時(shí)成型體41的內(nèi)側(cè)（凹部42)。 當(dāng)制造如圖3?圖5所示的二氧化娃容器71時(shí)，分別調(diào)節(jié)第二暫時(shí)成型體43的形狀，W成 為按照（對(duì)應(yīng)）各二氧化娃容器71的形狀。當(dāng)制造如圖3所示的二氧化娃容器71時(shí)，將 第一原料粉11導(dǎo)入至?？騼?nèi)之后，將第二原料粉12導(dǎo)入至其側(cè)壁上部，進(jìn)一步將第一原料 粉11導(dǎo)入至其側(cè)壁上部即可。當(dāng)制造如圖4所示的二氧化娃容器71時(shí)，將凹部W相當(dāng)于 圖4的混合二氧化娃層53的形狀的方式，形成于第一暫時(shí)成型體41的內(nèi)側(cè)且上部，并將第 二原料粉12導(dǎo)入至該凹部。
[0140] 第二原料粉12在第二暫時(shí)成型體43中所占據(jù)的區(qū)域（即，混合二氧化娃層53的 區(qū)域），優(yōu)選為包含下述位置：所制造的二氧化娃容器71的內(nèi)表面之中，相當(dāng)于二氧化娃容 器71保持原料娃烙液時(shí)的初期的烙液面的內(nèi)表面上的位置。由此，二氧化娃容器71可有效 抑制單晶娃提拉方法的初期中的娃烙液的液面振動(dòng)。再者，如上所述，于制造而成的二氧化 娃容器71中，為了更確實(shí)地進(jìn)行原料娃烙液的液面振動(dòng)的抑制，并使其效果持續(xù)，優(yōu)選為， 使混合二氧化娃層53形成為，于二氧化娃容器71的壁厚方向上的厚度為2mm W上，寬度為 100mm W上。該可根據(jù)于第二暫時(shí)成型體43中，調(diào)整第二原料粉12所占據(jù)的區(qū)域來(lái)達(dá)成。
[0141] 此外，優(yōu)選為，按照W下方式來(lái)形成第二暫時(shí)成型體43 ;在相當(dāng)于制造的二氧化 娃容器71的直筒部61、及彎曲部62的內(nèi)側(cè)表層部分的位置中，具有由第二原料粉12所形 成的部分。根據(jù)如此形成第二暫時(shí)成型體43,可于二氧化娃容器71的直筒部61、及彎曲部 62的內(nèi)側(cè)表層部分形成混合二氧化娃層53。由此，除了單晶娃提拉的初期階段W外，也能 有效抑制其后續(xù)階段中的娃烙液的液面振動(dòng)。
[0142] 接下來(lái)，如圖6的（1-e)所示，一邊使?？?01旋轉(zhuǎn)，一邊自第二暫時(shí)成型體43的 內(nèi)側(cè)根據(jù)放電加熱烙融法進(jìn)行加熱，由此將第二暫時(shí)成型體43中的由第二原料粉12所構(gòu) 成的部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混合 二氧化娃層53,并且，容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃51所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè) 是由透明二氧化娃玻璃52所構(gòu)成（工序（1-e))。優(yōu)選為，一邊自該第二暫時(shí)成型體43的 外側(cè)進(jìn)行減壓，一邊進(jìn)行此第二暫時(shí)成型體43的由放電加熱烙融法所實(shí)施的加熱。根據(jù)一 邊減壓一邊進(jìn)行加熱，可高效率地制造容器外側(cè)的不透明二氧化娃玻璃和容器內(nèi)側(cè)的透明 二氧化娃玻璃。
[0143] 此工序的狀況，具體地示于圖11和圖12。制造此二氧化娃容器71的裝置，除了具 有上述旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的可旋轉(zhuǎn)?？?01 W外，是由旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（未圖示）、及作為放電加熱烙 融（也稱(chēng)作電弧烙融、電弧放電烙融）的熱源的碳電極（碳極）212、電線(xiàn)212a、高壓電源單 元211、蓋213等所組成。碳極212-般為2根或3根。電源可使用交流或直流2種。進(jìn)一 步，具備用于調(diào)整自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)供給的環(huán)境氣體（氛圍氣體）的構(gòu)成要素， 例如，氨氣供給用儲(chǔ)氣罐411、惰性氣體供給用儲(chǔ)氣罐412、混合氣體供給管420、氣體混合 器及流量調(diào)節(jié)器421等。
[0144] 作為第二暫時(shí)成型體43的烙融、燒結(jié)順序，在開(kāi)始向碳電極212間施加電壓前，優(yōu) 選為，首先開(kāi)始自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)供給含氨氣體。具體而言，如圖11所示，自氨 氣供給用儲(chǔ)氣罐411供給氨氣，自惰性氣體供給用儲(chǔ)氣罐412供給惰性氣體（例如，氮（馬） 或氮（Ar)、氮化e))并進(jìn)行混合，通過(guò)混合氣體供給管420,自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)供 給。再者，W符號(hào)510所示的空也箭頭代表混合氣體的氣流。
[0145] 接下來(lái)，于如上所述般地持續(xù)供給混合氣體的狀態(tài)下，一邊使裝有第二暫時(shí)成型 體43的?？?01 W-定速度旋轉(zhuǎn)，一邊啟動(dòng)脫氣用真空粟（未圖示），通過(guò)減壓用孔103、 減壓用通道104、105,自第二暫時(shí)成型體43的外側(cè)進(jìn)行減壓，并且開(kāi)始向碳電極212間施加 電壓。
[0146] 電弧放電（W圖12的符號(hào)220圖標(biāo)）于碳電極212間開(kāi)始后，第二暫時(shí)成型體43 的內(nèi)表面部成為二氧化娃粉的烙融溫度區(qū)域（推斷為1800?200(TC左右），并自最表層部 開(kāi)始烙融。最表層部烙融后，根據(jù)脫氣真空粟所實(shí)行的抽真空的減壓度增加（壓力快速降 低），對(duì)第一原料粉11和第二原料粉12中所包含的水或氧等溶存氣體進(jìn)行脫氣，同時(shí)，烙融 二氧化娃玻璃層的變化自?xún)?nèi)側(cè)向外側(cè)發(fā)展。
[0147] 利用施加電壓持續(xù)進(jìn)行加熱，直至第二暫時(shí)成型體43的總厚度的內(nèi)側(cè)H分之一 至一半左右烙融，成為透明二氧化娃玻璃，剩余的外側(cè)H分之二至一半左右，成為經(jīng)燒結(jié)的 不透明二氧化娃。
[014引此放電加熱烙融時(shí)的容器壁厚層內(nèi)部的環(huán)境氣體，自減少電極消耗的目的而言， 也可將氮（馬)、氮（Ar)、氮化e)等惰性氣體作為主要成分，但為了減少烙融后的二氧化娃 玻璃中的溶存氣體，優(yōu)選為如上所述般，于此工序中使環(huán)境氣體為含氨氣體。此含氨氣體， 可為例如，由氨氣與氮?dú)猓∟2)、氮（Ar)、氮化e)等惰性氣體所組成的混合氣體。氨氣Oy 的含有比例優(yōu)選為1體積％ (vol. % ) W上，更優(yōu)選為1?10體積％。一般認(rèn)為其理由在 于；例如難W脫氣的氧氣（02)與氨反應(yīng)生成水化20)，由于相較于氧分子，水分子的擴(kuò)散系 數(shù)更大，因此，容易放出至外層的外部。此外，由于氨氣化2)分子半徑較小，擴(kuò)散系數(shù)較大， 因此，即使包含于環(huán)境氣體中，也容易放出至外層外部。
[0149] 至此為止的工序中，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的二氧化娃容器71得W被制造出來(lái)， 其具有混合二氧化娃層53,容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi) 側(cè)是由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成（參考圖12)。
[0150] 如此地制造二氧化娃容器71之后，為了制造圖2所示的二氧化娃容器72,可于該 二氧化娃容器71的內(nèi)表面之中的未形成混合二氧化娃層53的內(nèi)表面的至少一部分上，形 成高純度二氧化娃玻璃層59 (圖6的工序（1-f))，作為追加工序。高純度二氧化娃玻璃層 59,優(yōu)選為形成為，對(duì)于雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為50質(zhì)量ppb W下，Ca、Mg分別 為25質(zhì)量卵13^下，1'1、化^6、化、〇1、211、21'、1〇、胖、？6分別為10質(zhì)量卵13^下，高純度 二氧化娃玻璃層59的厚度為200?2000 y m。
[0151] W下，如圖2所示的二氧化娃容器72般，于容器底部形成高純度二氧化娃玻璃層 59,并W此為例進(jìn)行說(shuō)明。此工序，如圖6的（1-f)和圖13所示，向工序（1-a)?（1-e)中 制造而成的二氧化娃容器71的內(nèi)側(cè)的空間，一邊播撒高純度二氧化娃玻璃層形成用原料 粉21，一邊根據(jù)放電加熱烙融法烙融，并使該經(jīng)烙融的高純度二氧化娃玻璃層形成用原料 粉21附著于二氧化娃容器71的底部的內(nèi)表面部分，由此于二氧化娃容器71的底部的內(nèi)表 面部分，形成高純度二氧化娃玻璃層59。由此，可制造如圖2所示的二氧化娃容器72。根據(jù) 此工序所實(shí)行的高純度二氧化娃玻璃層59的基本形成方法，類(lèi)似于例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利 文獻(xiàn)2所示的內(nèi)容，于本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，是形成于二氧化娃容器71的內(nèi)表面之中 的未形成混合二氧化娃層53的內(nèi)表面的至少一部分（在圖2和圖13中為容器底部表面） 上。
[0152] 圖13所示的裝置，其實(shí)行的工序大致與工序（1-e)相同，該裝置是用W在二氧化 娃容器71的底部的內(nèi)表面部分上形成高純度二氧化娃玻璃層59,并由下述所構(gòu)成；可旋轉(zhuǎn) ?？?01 (其設(shè)置具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的二氧化娃容器）、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（未圖示）、裝填有高純度 二氧化娃玻璃層形成用原料粉21的原料粉加料斗303、攬拌用螺桿304、計(jì)量給料器305 ; 及，作為放電加熱烙融的熱源的碳電極212、電線(xiàn)212a、高壓電源單元211、蓋213等。此外， 當(dāng)調(diào)整環(huán)境氣體時(shí)，與工序（1-e)相同，進(jìn)一步，也可具備氨氣供給用儲(chǔ)氣罐411、惰性氣體 供給用儲(chǔ)氣罐412、混合氣體供給管420、氣體混合器及流量調(diào)節(jié)器421等。此等裝置可自 工序（1-e)繼續(xù)使用。
[0153] 作為形成高純度二氧化娃玻璃層59的方法，首先，將?？?01設(shè)為特定的旋轉(zhuǎn)速 度，并自高壓電源單元211慢慢負(fù)載高電壓，同時(shí)自原料加料斗303,慢慢將高純度二氧化 娃玻璃層形成用原料粉21自二氧化娃容器71的上部播撒。由于此時(shí)碳電極212間放電開(kāi) 始，二氧化娃容器71內(nèi)部處于二氧化娃粉的烙融溫度區(qū)域（推斷為1800?200(TC左右）， 因此，經(jīng)播撒的高純度二氧化娃玻璃層形成用原料粉21成為二氧化娃的烙融粒子，附著于 二氧化娃容器71的內(nèi)表面。設(shè)置于二氧化娃容器71的上部開(kāi)口部的碳電極212、原料粉投 入口、蓋213,相對(duì)于二氧化娃容器71，成為位置被迫發(fā)生一定程度變化的機(jī)構(gòu)，根據(jù)使此 等位置變化，于二氧化娃容器71的底部的特定處，能W特定的厚度來(lái)形成高純度二氧化娃 玻璃層59。
[0154] 為了減少碳電極的消耗，電弧放電烙融中的二氧化娃容器71內(nèi)部的環(huán)境氣體，W 氮?dú)怙?、氮（Ar)、氮Ole)等惰性氣體為主要成分，但根據(jù)使其成為氨氣做為1?10體 積％的混合環(huán)境，可獲得所含有的氣泡較少的高純度二氧化娃玻璃層59。
[0155] 當(dāng)電弧放電烙融時(shí)所產(chǎn)生的碳微粒、及碳與氧的化合物也就是一氧化碳（C0)、二 氧化碳（C〇2)，殘留于高純度二氧化娃玻璃層59中時(shí)，于單晶娃提拉時(shí)會(huì)W雜質(zhì)的形式再次 產(chǎn)生，容易成為使該娃的品質(zhì)降低的原因之一。為了抑制此現(xiàn)象，優(yōu)選為一邊自二氧化娃容 器71外部W-定流量供給干凈的環(huán)境氣體，一邊將容器內(nèi)部的氣體W-定流量排出，從而 對(duì)烙融中的二氧化娃容器內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)換氣。
[0156] (第二實(shí)施方式）
[0157] 說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。對(duì)于與第一實(shí)施方式相同的事項(xiàng)，省略說(shuō)明。
[015引將本發(fā)明的第二實(shí)施方式的單晶娃提拉用二氧化娃容器的結(jié)構(gòu)的例子，示于圖14 和圖15。如圖14所示，本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器74,為具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的 巧巧形狀，具有直筒部61、彎曲部62及底部63。此時(shí)，為方便起見(jiàn)，將二氧化娃容器74的 外徑值1)的1/3作為底部63的直徑化）。底部63為圓形的部分。直筒部61的自二氧化 娃容器74的上邊緣至高度化1)的1/3的高度部分之間（高度Hi - &)，為圓筒狀的部分。 此外，在自二氧化娃容器74的高度化）的1/3的高度部分至底部63之間（高度&)的部 分中，底部63 W外的部分為彎曲部62。
[0159] 二氧化娃容器74,于直筒部61、彎曲部62及底部63的內(nèi)側(cè)表層部分，具有混合二 氧化娃層53,底部63的混合二氧化娃層53的內(nèi)表面上具有底部二氧化娃玻璃層55?；旌?二氧化娃層53,與第一實(shí)施方式的情況相同，是由結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧 化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜而成。
[0160] 此外，二氧化娃容器74的容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成， 容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成。根據(jù)二氧化娃容器74為該種2層結(jié)構(gòu)，可于高溫 下使用二氧化娃容器時(shí)，確保二氧化娃容器74的內(nèi)部的均熱性。
[0161] 在將娃烙液保持于二氧化娃容器74中，來(lái)作為用于單晶娃提拉的原料時(shí)，由于構(gòu) 成二氧化娃容器74的內(nèi)表面的二氧化娃成分與娃烙液之間的反應(yīng)（烙融反應(yīng)），二氧化娃 容器74的內(nèi)表面受到由于娃烙液所導(dǎo)致的蝕刻（侵蝕）。此時(shí)，未被底部二氧化娃玻璃層 55所覆蓋的混合二氧化娃層53所露出的部分中，相較于非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相，結(jié)晶質(zhì) 二氧化娃粉烙融相的蝕刻量（侵蝕量）較少（即，蝕刻速度較慢），由此，結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉 烙融相的粒狀結(jié)構(gòu)的部分會(huì)成為凸部，非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相會(huì)成為凹部。由于此蝕刻 效果的差異，在混合二氧化娃層53的表面（與原料娃烙液的界面）會(huì)形成微小的凹凸，變 化成不光滑的粗趟面。根據(jù)此粗趟面的產(chǎn)生，于高溫下的二氧化娃容器中的烙融娃的液面 中難W產(chǎn)生微細(xì)振動(dòng)，即便產(chǎn)生時(shí)，也可利用該粗趟面來(lái)抑制如波浪般地產(chǎn)生的液面振動(dòng)。 該與下述現(xiàn)象相似；于海岸上配置四角碩塊的消波塊，由此來(lái)阻擋海面的波浪。如此，混合 二氧化娃層53,作為液面振動(dòng)抑制層而發(fā)揮作用。
[0162] 此外，由于即使在高溫下經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致混合二氧化娃層53的持續(xù)蝕刻， 本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器74的混合二氧化娃層53仍具有一定的厚度，因此， 微小的凹凸（粗趟面）并不會(huì)消失而會(huì)繼續(xù)存在，可長(zhǎng)時(shí)間抑制娃烙液的液面振動(dòng)。由于 防止液面振動(dòng)的效果會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)，因此對(duì)多次提拉（多次拉起）單晶娃尤其有效。
[0163] 混合二氧化娃層53, W位于二氧化娃容器74的直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層 部分的形式而形成?；旌隙趸迣?3,也可如圖14所示，不形成于不接觸娃烙液的直筒 部中的離上端有一定距離的范圍內(nèi)，但包含下述位置；相當(dāng)于二氧化娃容器74保持原料娃 烙液時(shí)的初期的烙液面（初期液面）的內(nèi)表面上的位置。此外，如圖15所示，也可使二氧化 娃容器74的直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分，全部作成混合二氧化娃層53。再者，于 圖15中，雖然為方便起見(jiàn)，未圖示透明二氧化娃玻璃（圖14的"透明二氧化娃玻璃52")， 但實(shí)際上，混合二氧化娃層53中的位于容器內(nèi)側(cè)的區(qū)域的部分，存在由透明二氧化娃玻璃 所構(gòu)成的部分。
[0164] 二氧化娃容器74,由于在直筒部61和彎曲部62中，混合二氧化娃層53露出于內(nèi) 表面，因此，可有效抑制提拉單晶娃的方法的初期階段（種晶、縮頸、放肩等）及其后續(xù)階段 (拉起、收尾）中的娃烙液的液面振動(dòng)。由于可抑制單晶娃提拉的全部工序中的液面振動(dòng)， 因此，尤其適于提拉3根W上單晶娃的多次提拉（多次拉起）。
[0165] 在二氧化娃容器74的底部63的內(nèi)表面上形成底部二氧化娃玻璃層55是因?yàn)椋憾?氧化娃容器74的底部63的直徑近似于要制造的單晶娃的直徑。若二氧化娃容器74的底 部63上存在混合二氧化娃層53的表面，則制造單晶時(shí)，底部63的內(nèi)側(cè)表面上也會(huì)生成凹 凸，變化成不光滑的粗趟面。此狀態(tài)下，于二氧化娃玻璃與娃烙液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氧化娃（SiO) 氣體，于底部63的凹凸面上生長(zhǎng)出氣體泡，其后氣體泡上升至娃烙液中，由此，被引入至生 長(zhǎng)中的單晶娃中，容易產(chǎn)生被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷。由于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的 二氧化娃容器74的底部63,被底部二氧化娃玻璃層55覆蓋，因此，在底部63的內(nèi)表面，不 會(huì)產(chǎn)生混合二氧化娃層55所導(dǎo)致的凹凸，也不會(huì)生長(zhǎng)由此所導(dǎo)致的氣體泡。因此，可抑制 單晶娃中的被稱(chēng)作孔隙或氣孔的空隙缺陷的產(chǎn)生，所述空隙缺陷是由娃烙液中的氣體泡所 導(dǎo)致的。
[0166] 若為本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器74,則尤其是于直徑30英寸 (75cm)?直徑54英寸（135cm)的大口徑二氧化娃容器中，也能在整個(gè)單晶娃提拉的全部 工序中進(jìn)行液面振動(dòng)，所述大口徑二氧化娃容器用于提拉直徑12英寸（30cm)?18英寸 (45cm)的大直徑單晶娃。
[0167] 優(yōu)選為，混合二氧化娃層53于二氧化娃容器74的壁厚方向上的厚度為2mm W上。 在保持原料娃烙液的狀態(tài)下，于高溫下使用二氧化娃容器時(shí)，混合二氧化娃層53慢慢受到 蝕刻而變薄，但根據(jù)使混合二氧化娃層53的厚度為2mm W上，可在長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)確實(shí)地進(jìn) 行原料娃烙液的液面振動(dòng)的抑制。
[0168] 混合二氧化娃層53,優(yōu)選為將0H基濃度50質(zhì)量ppm W下的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉、 及0H基濃度200?2000ppm的非晶質(zhì)二氧化娃粉的混合粉作為原料而形成。將混合二氧 化娃層53 W該種具有0H基濃度差異的2種二氧化娃粉的混合粉作為原料而形成，由此，可 使娃烙液對(duì)于混合二氧化娃層53的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相、及非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融 相的蝕刻速度差異更為明顯，并可更確實(shí)地形成二氧化娃容器74的內(nèi)表面的凹凸。結(jié)晶質(zhì) 二氧化娃粉烙融相的0H基濃度與結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度相對(duì)應(yīng)，非晶質(zhì)二氧化娃 粉烙融相的0H基濃度與非晶質(zhì)二氧化娃粉的0H基濃度相對(duì)應(yīng)，但由于二氧化娃容器74是 經(jīng)過(guò)180(TC左右W上的高溫工序制造而成，因此，推定存在些許變動(dòng)。再者，當(dāng)測(cè)定混合二 氧化娃層53整體的0H基濃度時(shí)，為兩原料粉的0H基濃度的平均程度的值
[0169] 混合二氧化娃層53,于保持原料娃烙液時(shí)，自其界面受到蝕刻。因此，優(yōu)選為，根據(jù) 使混合二氧化娃層53為高純度，來(lái)降低自混合二氧化娃層53被引入至原料娃烙液中的雜 質(zhì)元素的量。具體而言，優(yōu)選為，對(duì)于混合二氧化娃層53中的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K 分別為100質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為50質(zhì)量卵b W下，Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、 W、化分別為20質(zhì)量ppb W下。
[0170] 底部二氧化娃玻璃層55優(yōu)選也為高純度，具體而言，優(yōu)選為，對(duì)于雜質(zhì)元素的濃 度，使Li、化、K分別為50質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為25質(zhì)量卵b W下，Ti、Cr、Fe、Ni、 〇1、211、21'、]\1〇、胖、？6分別為10質(zhì)量卵13^下，厚度為 200 ?200011111。
[0171] 此外，圖14和圖15的二氧化娃容器74中的混合二氧化娃層53及底部二氧化娃 玻璃層55 W外的部分（W下，也稱(chēng)作"通常的二氧化娃部分"）的純度，是取決于用途，但優(yōu) 選為，用于太陽(yáng)能用單晶提拉時(shí)二氧化娃（Si化）純度為99. 99質(zhì)量％ ^上，用于LSI用單 晶提拉時(shí)為99. 999質(zhì)量％ ^上。通常的二氧化娃部分的0H基濃度及A1濃度，可與第一實(shí) 施方式相同。
[0172] W下，具體說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的單晶娃提拉用二氧化娃容器的制造方 法，此制造方法可制造如上所述的二氧化娃容器74。
[0173] 參考圖16來(lái)說(shuō)明如圖14和圖15所示的二氧化娃容器74的制造方法。
[0174] 如圖16的（2-a)、（2-b)及（2-C)所示，制造、準(zhǔn)備第一原料粉11、第二原料粉12 及第H原料粉22(工序（2-a)、工序（2-b)及工序（2-C))。于后述的第一暫時(shí)成型體41的 形成工序之前準(zhǔn)備第一原料粉11即可，于后述的第二暫時(shí)成型體43的形成工序之前準(zhǔn)備 第二原料粉12即可。于后述的底部二氧化娃玻璃層55的形成工序之前準(zhǔn)備第H原料粉22 即可。
[0175] (第一原料粉11的制造）
[0176] 第一原料粉11，是構(gòu)成二氧化娃容器74中的混合二氧化娃層53和底部二氧化娃 玻璃層55 W外的部分（通常的二氧化娃部分）的材料。制造、準(zhǔn)備粒徑10?1000 y m的 結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉，作為第一原料粉11 (工序（2-a))。例如可根據(jù)如前所述地粉碎、?；?氧化娃塊，來(lái)制造第一原料粉11，但并不限定于此。另外，也能使用高純度合成方英石粉等 各種結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉。
[0177] 如上所述地使第一原料粉11的粒徑為10?1000 y m。此粒徑優(yōu)選為50?500 y m。 第一原料粉n的二氧化娃純度（Si化）優(yōu)選為99. 99質(zhì)量％ ^上，進(jìn)一步優(yōu)選為99. 999質(zhì) 量％ W上。
[0178] 當(dāng)?shù)谝辉戏?1的純度較低（較差）時(shí)，為了防止雜質(zhì)金屬元素自制造而成的二 氧化娃容器74向內(nèi)表面、進(jìn)一步向所容置的娃烙液移動(dòng)、擴(kuò)散，可與第一實(shí)施方式相同地， 使第一原料粉11含有特定量的A1、0H基。
[0179] (第二原料粉的制造）
[0180] 第二原料粉12是用于構(gòu)成混合二氧化娃層53的材料。與第一實(shí)施方式的情況相 同，制造粒徑為50?2000 y m的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與粒徑為50?2000 y m的非晶質(zhì)二 氧化娃粉14的混合粉（工序（2-b))，來(lái)作為第二原料粉12。結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的制造、 非晶質(zhì)二氧化娃粉14的制造、第二原料粉12的混合調(diào)整，可與第一方案相同地進(jìn)行。
[0181] (第H原料粉的制造）
[0182] 第H原料粉22,是成為底部二氧化娃玻璃層55的原料。制造粒徑為10?1000 y m 的結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉，來(lái)作為第H原料粉22(工序（2-c))?？衫门c第一原料粉11相同的 方法來(lái)制造、準(zhǔn)備第H原料粉22。第H原料粉22優(yōu)選為高純度。二氧化娃成分（Si〇2)純 度為99. 999質(zhì)量％ ^上，更具體而言，優(yōu)選為，對(duì)于雜質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為50 質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為25質(zhì)量卵b W下，1'1、化^日、化、〇1、211、21'、1〇、胖、？6分別為 10質(zhì)量ppb W下。
[0183] (第一暫時(shí)成型體的形成）
[0184] 制作至少第一原料粉11后，如圖16的（2-d)所示，將第一原料粉11投入至具有 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的?？虻膬?nèi)側(cè)，一邊使該?？蛐D(zhuǎn)一邊暫時(shí)成型為按照該?？虻膬?nèi)壁的特定形 狀，而于該?？騼?nèi)形成由第一原料粉11構(gòu)成的第一暫時(shí)成型體41 (工序（2-d))。圖7及 圖8中，顯示繪示暫時(shí)成型第一原料粉11的模框的概略的剖面圖。本發(fā)明的第二實(shí)施方式 中所使用的?？騦OlUOr，是由例如石墨、氧化鉛等耐熱性陶瓷或具有冷卻系統(tǒng)的耐熱性 金屬所構(gòu)成，并具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性，可利用?？蛐D(zhuǎn)用馬達(dá)（未圖示）使其旋轉(zhuǎn)。此外，如圖 7所示，?？?01的內(nèi)壁102上，也可分配形成有減壓用孔103。減壓用孔103連接于減壓 用通道104。此外，用于使?？?01旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸106也連通減壓用通道105,自此處可進(jìn) 行抽真空。本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，如圖8所示，也可W使用無(wú)減壓用裝備的?？?01'。 此?？?01'的內(nèi)壁102'上，并未形成減壓用孔，旋轉(zhuǎn)軸106'上也無(wú)減壓用通道。W下，W 使用如圖7所示的?？?01為例進(jìn)行說(shuō)明，但除了不進(jìn)行減壓W外，其他皆可與如圖8所示 的?？?01'同樣地使用。
[0185] 在工序（2-C)中，向如圖7所示的模框101的內(nèi)壁102導(dǎo)入第一原料粉11，第一 原料粉11按照?？?01的內(nèi)壁102暫時(shí)成型為特定形狀，作為第一暫時(shí)成型體41 (參考圖 17)。具體而言，一邊使模框101旋轉(zhuǎn)，一邊慢慢將第一原料粉11投入至模框101的內(nèi)壁 102,利用離也力成型為具有特定厚度的容器形狀。此外，也可根據(jù)自?xún)?nèi)側(cè)使板狀的內(nèi)模框 (未圖示）接觸旋轉(zhuǎn)的粉體，來(lái)將第一暫時(shí)成型體41的壁厚調(diào)整為特定量。此時(shí)，于W下工 序中，留下并調(diào)整用于導(dǎo)入第二原料粉12的部位。在圖17中，圖示出在第一暫時(shí)成型體41 上形成凹部42的情形。此外，向模框101供給此第一原料粉11的方法并無(wú)特別限制，例如 可W使用一種加料斗，其具備攬拌用螺桿與計(jì)量給料器。此時(shí)，將填充于加料斗中的第一原 料粉11，利用攬拌用螺桿進(jìn)行攬拌，并利用計(jì)量給料器一邊調(diào)節(jié)供給量一邊供給。
[0186] 接下來(lái)，如圖16的（2-e)所示，將第二原料粉12,投入至已形成于模框101內(nèi)的第 一暫時(shí)成型體41的凹部42 (工序（2-e))。由此，形成具有由第一原料粉11所構(gòu)成的部分、 及由第二原料粉12所構(gòu)成的部分的第二暫時(shí)成型體43。第二暫時(shí)成型體43的形狀，使其 形狀成為按照要制造的二氧化娃容器74的形狀，并且，形成為；相當(dāng)于該制造二氧化娃容 器74的直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分的部分是由第二原料粉12所構(gòu)成。在由至 少第一原料粉11的一部分形成第一暫時(shí)成型體41后，投入第二原料粉12,但視需要，也可 W在投入第二原料粉12后，投入第一原料粉11的一部分，來(lái)形成第二暫時(shí)成型體43的整 體。
[0187] 示于圖18的例子，是按照如圖14所示的二氧化娃容器74的形狀。此時(shí)，第二原 料粉12被投入至第一暫時(shí)成型體41的內(nèi)側(cè)（凹部42)。當(dāng)制造如圖15所示的二氧化娃容 器74時(shí)，調(diào)節(jié)第二暫時(shí)成型體43的形狀，W成為按照?qǐng)D15的二氧化娃容器74的形狀。
[0188] 接下來(lái)，如圖16的（2-f)所示，一邊使?？?01旋轉(zhuǎn)，一邊自第二暫時(shí)成型體43 的內(nèi)側(cè)根據(jù)放電加熱烙融法進(jìn)行加熱，由此將第二暫時(shí)成型體43中的由第二原料粉12所 構(gòu)成的部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相與非晶質(zhì)二氧化娃粉烙融相呈粒狀地夾雜的混 合二氧化娃層53,并且，構(gòu)成一種二氧化娃容器73,其容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二 氧化娃玻璃51所形成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化娃玻璃52所形成（工序（2-f))。優(yōu)選為， 一邊自該第二暫時(shí)成型體43的外側(cè)進(jìn)行減壓，一邊進(jìn)行此第二暫時(shí)成型體43的根據(jù)放電 加熱烙融法所實(shí)施的加熱。根據(jù)一邊減壓一邊進(jìn)行加熱，可高效地制造容器外側(cè)的不透明 二氧化娃玻璃和容器內(nèi)側(cè)的透明二氧化娃玻璃。
[0189] 此工序的狀況，具體地示于圖19和圖20。制造此二氧化娃容器73的裝置，除了具 有上述旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的可旋轉(zhuǎn)?？?01 W外，是由旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（未圖示）、及作為放電加熱烙 融（也稱(chēng)作電弧烙融、電弧放電烙融）的熱源的碳電極（碳極）212、電線(xiàn)212a、高壓電源單 元211、蓋213等所組成。碳極212-般為2根或3根。電源可使用交流或直流2種。進(jìn)一 步，具備用于調(diào)整自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)供給的環(huán)境氣體的構(gòu)成要素，例如，氨氣供 給用儲(chǔ)氣罐411、惰性氣體供給用儲(chǔ)氣罐412、混合氣體供給管420、氣體混合器及流量調(diào)節(jié) 器421等。
[0190] 作為第二暫時(shí)成型體43的烙融、燒結(jié)順序，在開(kāi)始向碳電極212間施加電壓前，優(yōu) 選為，首先開(kāi)始自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)供給含氨氣體。具體而言，如圖19所示，自氨 氣供給用儲(chǔ)氣罐411供給氨氣，自惰性氣體供給用儲(chǔ)氣罐412供給惰性氣體（例如，氮（馬） 或氮（Ar)、氮化e))并進(jìn)行混合，通過(guò)混合氣體供給管420,自第二暫時(shí)成型體43的內(nèi)側(cè)進(jìn) 行供給。再者，W符號(hào)510所示的空也箭頭代表混合氣體的氣流。
[0191] 接下來(lái)，于如上所述般地持續(xù)供給混合氣體的狀態(tài)下，一邊使裝有第二暫時(shí)成型 體43的模框101 W-定速度旋轉(zhuǎn)，一邊啟動(dòng)脫氣用真空粟（未圖示），通過(guò)減壓用孔103、 減壓用通道104、105,自第二暫時(shí)成型體43的外側(cè)進(jìn)行減壓，并且開(kāi)始向碳電極212間施加 電壓。
[0192] 電弧放電（W圖20的符號(hào)220圖標(biāo)）于碳電極212間開(kāi)始后，第二暫時(shí)成型體43 的內(nèi)表面部成為二氧化娃粉的烙融溫度區(qū)域（推斷為1800?200(TC左右），并自最表層部 開(kāi)始烙融。最表層部烙融后，利用脫氣真空粟的抽真空所導(dǎo)致的減壓度增加（壓力快速降 低），對(duì)第一原料粉11和第二原料粉12中所包含的水或氧等溶存氣體進(jìn)行脫氣，同時(shí)，烙融 二氧化娃玻璃層的變化自?xún)?nèi)側(cè)向外側(cè)發(fā)展。
[0193] 根據(jù)施加電壓持續(xù)進(jìn)行加熱，直至第二暫時(shí)成型體43的總厚度的內(nèi)側(cè)H分之一 至一半左右烙融，成為透明二氧化娃玻璃，剩余的外側(cè)H分之二至一半左右，成為經(jīng)燒結(jié)的 不透明二氧化娃。
[0194] 此放電加熱烙融時(shí)的容器壁厚層內(nèi)部的環(huán)境氣體，自減少電極的消耗的目的而 言，也可將氮（馬)、氮（Ar)、氮化e)等惰性氣體作為主要成分，但為了減少烙融后的二氧化 娃玻璃中的溶存氣體，優(yōu)選為如上所述般，于此工序中使環(huán)境氣體為含氨氣體。此含氨氣 體，可為例如，由氨氣與氮?dú)猓R）、氮（Ar)、氮化e)等惰性氣體所組成的混合氣體。氨氣Oy 的含有比例優(yōu)選為1體積％ ^上，更優(yōu)選為1?10體積％。一般認(rèn)為其理由在于；例如難 W脫氣的氧氣（〇2)與氨反應(yīng)生成水化2〇)，由于相較于氧分子，水分子的擴(kuò)散系數(shù)更大，因 此，容易放出至外層的外部。此外，由于氨氣化2)分子半徑較小，擴(kuò)散系數(shù)較大，因此，即使 包含于環(huán)境氣體中，也容易放出至外層外部。
[0195] 至此為止的工序中，二氧化娃容器73得W被制造出來(lái)（參考圖20)，其具有混合二 氧化娃層53,容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二 氧化娃玻璃所構(gòu)成。
[0196] 接下來(lái)，如圖16的（2-g)所示，于二氧化娃容器73的底部上，形成底部二氧化娃 玻璃層55,制造本發(fā)明的第二實(shí)施方式的二氧化娃容器74 (工序（2-g))。此工序，一邊自 二氧化娃容器73的上部播撒第H原料粉（底部二氧化娃玻璃層形成用原料粉）22, 一邊根 據(jù)放電加熱烙融法烙融，并將經(jīng)烙融的第H原料粉22附著于二氧化娃容器73的底部的內(nèi) 表面部分上，由此，形成底部二氧化娃玻璃層55。底部二氧化娃玻璃層55優(yōu)選為，對(duì)于雜 質(zhì)元素的濃度，使Li、化、K分別為50質(zhì)量卵b W下，Ca、Mg分別為25質(zhì)量卵b W下，Ti、 化、Fe、Ni、化、Zn、Zr、Mo、W、化分別為10質(zhì)量ppb W下，該底部二氧化娃玻璃層的厚度為 200 ?2000 y m。
[0197] 由此，可制造如圖14所示的二氧化娃容器74。利用此工序的底部二氧化娃玻璃 層55的基本形成方法，類(lèi)似于例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的內(nèi)容，于本發(fā)明的第二 實(shí)施方式中，是僅形成于二氧化娃容器73的內(nèi)表面之中的底部。
[019引圖21所示的裝置，其實(shí)行的工序大致與工序（2-f)相同，該裝置是用W在二氧化 娃容器73的底部的內(nèi)表面部分上形成底部二氧化娃玻璃層55,并由下述構(gòu)件所構(gòu)成：設(shè)置 有具有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)性的二氧化娃容器的可旋轉(zhuǎn)?？?01、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)（未圖示）、裝填有第H 原料粉22的原料粉加料斗303、攬拌用螺桿304、計(jì)量給料器305 ;及，作為放電加熱烙融的 熱源的碳電極212、電線(xiàn)212a、高壓電源單元211、蓋213等。此外，當(dāng)調(diào)整環(huán)境氣體時(shí)，與工 序（2-f)相同，進(jìn)一步，也可具備氨氣供給用儲(chǔ)氣罐411、惰性氣體供給用儲(chǔ)氣罐412、混合 氣體供給管420、氣體混合器及流量調(diào)節(jié)器421等。此等裝置可自工序（2-f)繼續(xù)使用。
[0199] 作為形成底部二氧化娃玻璃層55的方法，首先，將?？?01設(shè)為特定的旋轉(zhuǎn)速度， 并自高壓電源單元211慢慢負(fù)載高電壓，同時(shí)自原料加料斗303,慢慢將第H原料粉22自二 氧化娃容器73的上部播撒。由于此時(shí)碳電極212間放電開(kāi)始，二氧化娃容器73內(nèi)部處于 二氧化娃粉的烙融溫度區(qū)域（推斷為1800?200(TC左右），因此，經(jīng)播撒的第H原料粉22 成為二氧化娃的烙融粒子，附著于二氧化娃容器73的內(nèi)表面。設(shè)置于二氧化娃容器73的 上部開(kāi)口部的碳電極212、原料粉投入口、蓋213,相對(duì)于二氧化娃容器73,成為位置被迫發(fā) 生一定程度變化的機(jī)構(gòu)，根據(jù)使此等位置變化，于二氧化娃容器73的底部的特定處，可W 特定的厚度形成底部二氧化娃玻璃層55。
[0200] 為了減少碳電極的消耗，電弧放電烙融中的二氧化娃容器73內(nèi)部的環(huán)境氣體，W 氮?dú)猓R）、氮（Ar)、氮化e)等惰性氣體主要成分，但根據(jù)使其成為氨氣Og為1?10體 積％的混合環(huán)境，可獲得一種含有的氣泡較少的底部二氧化娃玻璃層55。
[0201] 當(dāng)電弧放電烙融時(shí)所產(chǎn)生的碳微粒、及碳與氧的化合物也就是一氧化碳（C0)、二 氧化碳（C〇2)殘留于底部二氧化娃玻璃層55中時(shí)，于單晶娃提拉時(shí)會(huì)W雜質(zhì)的形式再次產(chǎn) 生，容易成為使該娃的品質(zhì)降低的原因之一。為了抑制此現(xiàn)象，優(yōu)選為一邊自二氧化娃容器 73外部W-定流量供給干凈的環(huán)境氣體，一邊將容器內(nèi)部的氣體W-定流量排出，從而對(duì) 烙融中的二氧化娃容器內(nèi)部進(jìn)行適當(dāng)換氣。
[0202] [實(shí)施例]
[0203] W下，示出本發(fā)明的實(shí)施例和比較例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并非限定于 該些例子。
[0204] (實(shí)施例1)
[0205] 遵照如圖6所示的工序（1-a)?（1-e)，制造如圖1所示的單晶娃提拉用二氧化娃 容器71。準(zhǔn)備粒徑為50?500 y m、純度為99. 999質(zhì)量％的天然石英粉（A)，來(lái)作為第一原 料粉11。此天然石英粉（A)的雜質(zhì)濃度、0H基濃度、&0分子放出量示于表9。準(zhǔn)備天然石 英粉炬）也就是結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13和合成二氧化娃玻璃粉（A)也就是非晶質(zhì)二氧化娃 粉14的混合粉，來(lái)作為第二原料粉12。非晶質(zhì)二氧化娃粉14是根據(jù)四氯化娃SiCl4的氨 氧焰加水分解法制造而成的合成二氧化娃玻璃粉。此天然石英粉炬）和合成二氧化娃玻璃 粉（A)的雜質(zhì)元素濃度、0H基濃度、&0分子放出量示于表10。結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與非 晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合比例為50 ;50(質(zhì)量百分比）。
[0206] -邊使如圖7、圖9及圖10所示的石墨模框101旋轉(zhuǎn)，一邊投入第一原料粉11和 第二原料粉12,作成第二暫時(shí)成型體43。然后，使用如圖11和圖12所示的裝置，將第二暫 時(shí)成型體43的內(nèi)部環(huán)境設(shè)為干燥后的馬95體積％ (vol% )、&5體積％的混合氣體，并自 外周部一邊進(jìn)行吸氣減壓，一邊在第二暫時(shí)成型體43內(nèi)部進(jìn)行放電加熱烙融，制作二氧化 娃容器71。
[0207] (實(shí)施例2)
[020引將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表10所示的合成二氧化娃 玻璃粉炬)，其他則根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法，來(lái)制造如圖1所示的二氧化娃容器71。
[0209] (實(shí)施例3)
[0210] 將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表10所示的合成二氧化娃 玻璃粉（C)，其他則根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法，來(lái)制造如圖1所示的二氧化娃容器71。
[0211] (實(shí)施例4)
[0212] 基本與實(shí)施例3相同地，制造如圖1所示的二氧化娃容器71，但將結(jié)晶質(zhì)二氧化娃 粉13與非晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合比例設(shè)為30 ;70 (質(zhì)量百分比）。
[0213] (實(shí)施例5)
[0214] 于根據(jù)與實(shí)施例3相同的方法制造而成的二氧化娃容器71的底部，形成高純度二 氧化娃玻璃層59(圖6的工序（1-f))，來(lái)制造如圖2所示的二氧化娃容器72。將此時(shí)用于 高純度二氧化娃玻璃層59的原料粉，設(shè)為如表11所示的雜質(zhì)濃度和0H基濃度的合成方英 石粉（A)。
[0215] (實(shí)施例6)
[0216] 首先，將放電加熱烙融時(shí)的烙融環(huán)境氣體設(shè)為馬50體積％、&10體積％、He 40體 積％的混合氣體，其他則根據(jù)與實(shí)施例2相同的方法來(lái)制造二氧化娃容器71。W烙融環(huán) 境氣體為馬50體積％、&10體積％、化40體積％的形式，于此二氧化娃容器71的底部上 形成高純度二氧化娃玻璃層59(圖6的工序（1-f))，從而制造如圖2所示的二氧化娃容器 72。用于此時(shí)的高純度二氧化娃玻璃層59的原料粉（高純度二氧化娃玻璃層形成用原料 粉21)，是如表11所示的雜質(zhì)濃度和0H基濃度的合成方英石粉（A)。
[0217] (實(shí)施例7)
[021引基本與實(shí)施例3相同地制造二氧化娃容器71，但將混合二氧化娃層53的厚度設(shè)為 2rniTi。
[0引引（實(shí)施例8)
[0220] 制造如圖3所示的方案的二氧化娃容器71。其他的條件與實(shí)施例3相同。
[0221] (實(shí)施例9)
[0222] 將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表10所示的合成二氧化娃 玻璃粉值)，其他則根據(jù)與實(shí)施例1相同的方法，來(lái)制造圖1所示的二氧化娃容器71。
[0223] (實(shí)施例 10)
[0224] 將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表10所示的合成二氧化娃 玻璃粉值)，其他則根據(jù)與實(shí)施例6相同的方法，來(lái)制造如圖2所示的二氧化娃容器72。
[0225] (實(shí)施例 11)
[0226] 遵照如圖6所示的工序（1-a)?（1-e)，制造如圖5所示的單晶娃提拉用二氧化娃 容器71，也就是說(shuō)，該二氧化娃容器，于直筒部61和彎曲部62的內(nèi)側(cè)表層部分具有混合二 氧化娃層53。準(zhǔn)備粒徑為50?500 y m、純度為99. 999質(zhì)量％的天然石英粉（A)，作為第一 原料粉11。此天然石英粉（A)的雜質(zhì)濃度示于表9。準(zhǔn)備天然石英粉（C)也就是結(jié)晶質(zhì)二 氧化娃粉13和合成二氧化娃玻璃粉巧）也就是非晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合粉，來(lái)作為第 二原料粉12。結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13的天然石英粉（C)是將天然石英粉炬）進(jìn)行高純度化 處理后的產(chǎn)物；非晶質(zhì)二氧化娃粉14是根據(jù)四氯化娃SiCl4的氨氧焰加水分解法制造而成 的合成二氧化娃玻璃粉。此天然石英粉（C)和合成二氧化娃玻璃粉巧）的雜質(zhì)元素濃度、 0H基濃度、&0分子放出量示于表12和表13。將結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與非晶質(zhì)二氧化娃 粉14的混合比例設(shè)為60 ;40 (質(zhì)量百分比）。
[0227] (實(shí)施例 I2)
[022引將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表13所示的合成二氧化娃 玻璃粉（F)，并將結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與非晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合比例設(shè)為60 ;40 (質(zhì) 量百分比），其他則根據(jù)與實(shí)施例11相同的方法，來(lái)制造如圖5所示的二氧化娃容器71。
[0229] (實(shí)施例 13)
[0230] 將構(gòu)成第二原料粉12的非晶質(zhì)二氧化娃粉14設(shè)為如表13所示的合成二氧化娃 玻璃粉佑)，并將放電加熱烙融時(shí)的烙融環(huán)境氣體設(shè)為噸93體積％、&7體積％的混合氣體， 其他則根據(jù)與實(shí)施例12相同的方法，來(lái)制造如圖5所示的二氧化娃容器71。
[0231] (實(shí)施例 14)
[0232] 將結(jié)晶質(zhì)二氧化娃粉13與非晶質(zhì)二氧化娃粉14的混合比例設(shè)為30 ;70 (質(zhì)量百 分比），其他則根據(jù)與實(shí)施例13相同的方法，來(lái)制造如圖5所示的二氧化娃容器71。
[023引（比較例1)
[0234] 使用天然石英粉作為原料粉，根據(jù)減壓電弧烙融法，制造二氧化娃容器。此二氧化 娃容器，無(wú)相當(dāng)于本發(fā)明的混合二氧化娃層53的部分，容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二 氧化娃玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化娃玻璃所構(gòu)成。
[023引（比較例。
[0236] 首先，使用天然石英粉作為原料粉，根據(jù)常壓電弧烙融法，制造二氧化娃容器。接 下來(lái)，將合成方英石粉作為原料，自二氧化娃容器上方一邊播撒此原料粉，一邊根據(jù)常壓電 弧烙融法，在此二氧化娃容器的整個(gè)內(nèi)表面上形成高純度二氧化娃玻璃層。
[0237] [實(shí)施例和比較例中的評(píng)價(jià)方法]
[023引如下所述，對(duì)實(shí)施例1?14和比較例1、2中所使用的原料粉及制造而成的二氧化 娃容器的物性、特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0239] 各原料粉的粒徑測(cè)定：
[0240] 利用光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡，對(duì)各原料粉進(jìn)行二維形狀觀(guān)察及面積測(cè)定。然后， 假定粒子的形狀為正圓，根據(jù)其面積值計(jì)算求得直徑。統(tǒng)計(jì)性地反復(fù)進(jìn)行此手法，作為粒徑 的范圍（此范圍的中包含99質(zhì)量％ W上的原料粉）的值，示于表1?8。
[0241] 二氧化娃容器的層厚測(cè)定：
[0242] 利用切割器切斷二氧化娃容器，并利用尺來(lái)測(cè)定截面而求得。
[0243] 0H基濃度測(cè)定：
[0244] 利用紅外線(xiàn)吸收分光亮度法來(lái)測(cè)定0H基濃度。0H基濃度的換算，遵照W下文獻(xiàn)進(jìn) 行。
[024引 Dodd, D. M. and Fraser, D. B. (1966)Optical determination of 0H in fused silica. Journal of Applied Physics, vol. 37, P. 3911.
[0246] 雜質(zhì)金屬兀素濃度分析：
[0247] 當(dāng)雜質(zhì)金屬元素濃度較低（玻璃為高純度）時(shí)，利用等離子體發(fā)射光譜術(shù)（Plasma emission spectrometry, ICP-AES)或等離子體質(zhì)譜術(shù)（Plasma mass spectrometry, ICP-M巧進(jìn)行；而當(dāng)雜質(zhì)金屬元素濃度較高（玻璃為低純度）時(shí)，利用原子吸收分光亮度法 (Atomic 油so;rption spectrophotometry, AA巧進(jìn)行。對(duì)堿金屬兀素 Li、化、1(、堿±類(lèi)金 屬元素 Ca、Mg、過(guò)渡金屬元素 Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、W、化該15種元素的濃度進(jìn)行 分析。
[024引 &0氣體放出量的測(cè)定方法：
[0249] 自各原料粉中取樣2g左右，將其設(shè)置于真空室內(nèi)，測(cè)定在lOOCrC、真空時(shí)的氣體 放出量。詳細(xì)內(nèi)容遵照W下文獻(xiàn)。
[0250] Nasu,S.et a 1. (19 9 0) "Gas release of various kinds of vitreous si 1 ica'，，Journal of Illuminating Engineering Institute of Japan, vol. 74, No. 9, pp. 595-600.
[0巧1] 單晶娃提拉時(shí)的液面振動(dòng)評(píng)價(jià)：
[0巧2] 向直徑800mm (32英寸）的二氧化娃容器中，投入純度為99. 99999999質(zhì)量％的金 屬多晶娃，進(jìn)行升溫使其成為娃烙液。此時(shí)，于實(shí)施例1?10中，娃液面是被設(shè)在二氧化娃 容器的混合二氧化娃層（帶狀內(nèi)周層）的大致中央部分。將CZ裝置內(nèi)設(shè)為氮（Ar)氣體 100%環(huán)境，使單晶娃的晶種一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下部移動(dòng)，然后進(jìn)行種晶、縮頸、放肩。液面振 動(dòng)程度的評(píng)價(jià)如下所示：
[0巧3] ?無(wú)液面振動(dòng)，種晶、縮頸、放肩全部可順利進(jìn)行。0(良好）
[0254] ?有些許液面振動(dòng)，但根據(jù)反復(fù)多次種晶、縮頸的工序，可進(jìn)行至放肩為止。A (尚 可）
[025引 ?液面振動(dòng)激烈，不可進(jìn)行種晶、縮頸、放肩。X (不良）
[0巧6] 單晶娃連續(xù)提拉（多次提拉）評(píng)價(jià)：
[0巧7] 向制造而成的二氧化娃容器中，投入純度為99. 99999999質(zhì)量％的金屬多晶娃， 進(jìn)行升溫使其成為娃烙液，然后反復(fù)提拉3次單晶娃（多次提拉），W單晶娃培育的成功率 的形式來(lái)評(píng)價(jià)。提拉條件為，將提拉裝置（CZ裝置）內(nèi)設(shè)為氮（Ar)氣體100%環(huán)境，將提拉 速度設(shè)為1mm/分鐘，將單晶娃尺寸設(shè)為直徑300mm、長(zhǎng)度900mm，并將一次單晶娃提拉的操 作時(shí)間設(shè)為約30小時(shí)。反復(fù)3次培育單晶娃的成功比例的分類(lèi)如下所示：
[0巧引?成功提拉3根單晶娃晶棒0(良好）
[0259] ?成功提拉2根單晶娃晶棒A (尚可）
[0260] ?提拉1根單晶娃晶棒X (不良）
[0261] 孔隙與氣孔的評(píng)價(jià)：
[0262] 對(duì)于實(shí)施例11?14,對(duì)所提拉的單晶娃中的孔隙與氣孔進(jìn)行如下所述的評(píng)價(jià)。于 前述單晶娃連續(xù)提拉中，自多次提拉各單晶娃后的第1根單晶娃的任意的部位，制作直徑 300mm、厚度200 y m的經(jīng)雙面研磨加工后的娃晶片各200片。然后利用粒子檢測(cè)器來(lái)測(cè)定存 在于各娃晶片的雙面的孔隙與氣孔的個(gè)數(shù)，統(tǒng)計(jì)性地進(jìn)行數(shù)值處理，求得每200片娃晶片 的無(wú)缺陷片數(shù)。其結(jié)果為，根據(jù)未檢測(cè)到孔隙和氣孔的娃晶片片數(shù)，進(jìn)行W下評(píng)價(jià)。其中， 可檢出的孔隙與氣孔的直徑為50 ym W上。
[0263] .無(wú)缺陷娃晶片片數(shù)200片?199片0(良好）
[0264] .無(wú)缺陷娃晶片片數(shù)198片?197片A (尚可）
[0265] ?無(wú)缺陷娃晶片片數(shù)196片W下X (不良）
[0266] 總結(jié)實(shí)施例1?14、比較例1?2中制造而成的各二氧化娃容器的制造條件、測(cè)定 的物性值及評(píng)價(jià)結(jié)果，并表示于下述表1?13。
[0267] [表 1]
[026引

【權(quán)利要求】
1. 一種單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，所述單晶硅提拉用二氧化硅容器具有 直筒部、彎曲部及底部，所述制造方法的特征在于，包含下述工序： 制造粒徑為10?1000 y m的結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉，來(lái)作為第一原料粉； 制造粒徑為50?2000 ii m的結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉與粒徑為50?2000 ii m的非晶質(zhì)二氧 化硅粉的混合粉，來(lái)作為第二原料粉； 將前述第一原料粉投入至具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性的模框的內(nèi)側(cè)，一邊使該模框旋轉(zhuǎn)一邊暫時(shí) 成型為按照該?？虻膬?nèi)壁的特定形狀，而于該模框內(nèi)形成由第一原料粉所構(gòu)成的第一暫時(shí) 成型體； 將前述第二原料粉投入至已形成于前述?？騼?nèi)的第一暫時(shí)成型體的內(nèi)側(cè)和上部的至 少任意一者，并將具有由前述第一原料粉所構(gòu)成的部分和由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分 的第二暫時(shí)成型體，使其形狀成為按照要制造的二氧化硅容器的形狀，而且，在相當(dāng)于該要 制造的二氧化硅容器的至少直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分的位置，形成為具有由前述第二原料粉 所構(gòu)成的部分； 一邊使前述?？蛐D(zhuǎn)，一邊自前述第二暫時(shí)成型體的內(nèi)側(cè)根據(jù)放電加熱熔融法進(jìn)行 加熱，由此將前述第二暫時(shí)成型體中的由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分，作成結(jié)晶質(zhì)二氧 化硅粉熔融相與非晶質(zhì)二氧化硅粉熔融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化硅層，并且，作成容 器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化硅玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化硅玻璃所構(gòu) 成。
2. 如權(quán)利要求1所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中，將前述混合二 氧化硅層，形成為包含下述位置：前述所制造的二氧化硅容器的內(nèi)表面之中，相當(dāng)于該二氧 化硅容器保持原料硅熔液時(shí)的初期的熔液面的內(nèi)表面上的位置。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中，按照以下方 式來(lái)形成前述第二暫時(shí)成型體：在相當(dāng)于前述制造的二氧化硅容器的直筒部和彎曲部的內(nèi) 側(cè)表層部分的位置上，作成具有由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中， 按照以下方式來(lái)形成前述混合二氧化硅層：作成于前述二氧化硅容器的壁厚方向上的厚度 為2謹(jǐn)以上，寬度為100謹(jǐn)以上。
5. -種單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其特征在于，其具有以下工序： 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的方法來(lái)制造二氧化硅容器之后，進(jìn)一步，于該二 氧化硅容器的內(nèi)表面之中的未形成前述混合二氧化硅層的內(nèi)表面的至少一部分上，形成高 純度二氧化硅玻璃層，對(duì)于該二氧化硅玻璃層的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、Na、K分別為50質(zhì) 量口口13以下，0&、]\%分別為25質(zhì)量？?13以下，11、0、？6、附、(：11、211、21'、]\1〇、1、？13分別為10 質(zhì)量ppb以下，該高純度二氧化硅玻璃層的厚度為200?2000 y m。
6. 如權(quán)利要求1所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中，于形成前述第 二暫時(shí)成型體的工序中，將前述第二原料粉投入至前述第一暫時(shí)成型體的內(nèi)側(cè)，并在相當(dāng) 于前述制造的二氧化硅容器的直筒部、彎曲部及底部的內(nèi)側(cè)表層部分的位置上，將前述第 二暫時(shí)成型體作成具有由前述第二原料粉所構(gòu)成的部分； 進(jìn)一步，包含制造粒徑為10?1000 的結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉來(lái)作為第三原料粉的工 序； 根據(jù)前述放電加熱熔融法來(lái)進(jìn)行加熱，由此來(lái)制造前述二氧化硅容器后，進(jìn)一步，包含 一邊自前述二氧化硅容器的上部播撒前述第三原料粉一邊根據(jù)放電加熱熔融法熔融該第 三原料粉，使熔融后的第三原料粉附著于前述底部的內(nèi)表面部分，形成底部二氧化硅玻璃 層的工序。
7. 如權(quán)利要求6所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中，按照以下方式 來(lái)形成前述混合二氧化硅層：作成于前述二氧化硅容器的壁厚方向上的厚度為2mm以上。
8. 如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器的制造方法，其中， 于前述第二原料粉中，將前述結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉的0H基濃度設(shè)為50質(zhì)量ppm以下，并將前 述非晶質(zhì)二氧化硅粉的OH基濃度設(shè)為200?2000ppm。
9. 一種單晶硅提拉用二氧化硅容器，具有直筒部、彎曲部及底部，其特征在于： 容器外側(cè)是由含有氣泡的不透明二氧化硅玻璃所構(gòu)成，容器內(nèi)側(cè)是由透明二氧化硅玻 璃所構(gòu)成； 于至少前述直筒部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉熔融相與非晶質(zhì)二氧化硅 粉熔融相呈粒狀地夾雜的混合二氧化硅層。
10. 如權(quán)利要求9所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，前述混合二氧化硅層，形 成為包含下述位置：前述二氧化硅容器的內(nèi)表面之中，相當(dāng)于該二氧化硅容器保持原料硅 熔液時(shí)的初期的熔液面的內(nèi)表面上的位置。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，于前述直筒部和前述 彎曲部的內(nèi)側(cè)表層的部分上，具有前述混合二氧化硅層。
12. 如權(quán)利要求9至11中的任一項(xiàng)所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，前述混合 二氧化硅層，于前述二氧化硅容器的壁厚方向上的厚度為2mm以上，寬度為100mm以上。
13. 如權(quán)利要求9至12中的任一項(xiàng)所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，于前述 二氧化娃容器的內(nèi)表面之中的未形成前述混合二氧化娃層的內(nèi)表面的至少一部分上，具有 高純度二氧化硅玻璃層，對(duì)于該高純度二氧化硅玻璃層的雜質(zhì)元素的濃度，使Li、Na、K分 別為 50 質(zhì)量 ppb 以下，Ca、Mg 分別為 25 質(zhì)量 ppb 以下，Ti、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Zr、Mo、W、Pb 分別為10質(zhì)量ppb以下，該高純度二氧化硅玻璃層的厚度為200?2000 y m。
14. 如權(quán)利要求9所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，于前述直筒部、彎曲部及 底部的內(nèi)側(cè)表層部分，具有前述混合二氧化娃層， 于前述底部的混合二氧化娃層的內(nèi)表面上具有底部二氧化娃玻璃層。
15. 如權(quán)利要求9至14中的任一項(xiàng)所述的單晶硅提拉用二氧化硅容器，其中，將OH基 濃度50質(zhì)量ppm以下的結(jié)晶質(zhì)二氧化硅粉和OH基濃度200?2000ppm的非晶質(zhì)二氧化硅 粉的混合粉作為原料，而形成前述混合二氧化硅層。
【文檔編號(hào)】C03B20/00GK104395509SQ201480001704
【公開(kāi)日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月8日
【發(fā)明者】山形茂 申請(qǐng)人:信越石英株式會(huì)社