[发明专利]一种可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法

权利要求书

1.一种可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是步骤如下：

（1）、先统计出生产石英电弧坩埚时电极尖端无二氧化硅沉积物区域的轴向长度平均值L₁及熔质每只坩埚时电极对应的分段消耗长度的平均值；

（2）、在三根电极下端分别套上石英护套并使电极尖端裸露在外，电极尖端裸露的长度L按如下公式计算：

L=1.5×L₁-A  ---------(1)

其中L₁为电极尖端无二氧化硅沉积物区域的轴向长度统计平均值，A=0～～10mm；

(3)、然后在电极周围布置两根连接气源的石英管4、5，石英管出口的截面积S在20～220mm²之间，两根石英管的轴线分别按由近到远的顺序与经过熔质时第一电极、第三电极对应以及和第二电极、第三电极对应，并在与三根电极的对称轴线垂直的平面内，每根石英管的轴线延长线与对应的二根电极与所述对称轴线垂直的平面相交点的连线的夹角在-5°～5°的范围内；每根石英管的尖端到与其临近的电极的轴向距离为坩埚半径的0.5～1.2倍；所述三根电极尖端到所述与三根电极对称轴线垂直的平面的轴线距离L’为：

L’=1.25×L₁-0.5×A  --------(2)

其中L₁和A的值与（1）式相同，使电极在吹扫位置；

（4）、利用电弧熔制，在石英坩埚熔质操作过程中，调节每根石英管的气体流量在300～2400ml/s之间，并同时保证每根石英管管口附近气体流速为7～35m/s;  采用连续或间隔的吹扫操作，进行清理，将电极尖端未被石英护套覆盖的电极部位的羽状沉积物吹出熔质区域；

(5)、在石英坩埚连续生产的过程中，采用分段提升石英护套下端高度的方法，保证电极尖端始终裸露在外，分段提升量等于对应的该段电极消耗长度统计平均值的1～1.3倍，并定期清理掉石英护套表面的二氧化硅沉积物，当石英护套无法使用时更换。

2.根据权利要求1所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是所述间隔的吹扫操作是指将整个吹扫操作过程分为3～7个间断的通气时段，每个通气时段的所对应的熔质消耗的电量按如下公式计算：

W₁=10×S×W₂/Q   --------（2）

其中S为吹气石英管的出口截面积，W₂为该通气时段前一个非通气时段的电量，Q为石英管的气体流量。

3.根据权利要求1所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是所述的分段提升为通过伸缩结构的石英护套，使石英护套下端的高度提升。

4.根据权利要求3所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是所述的伸缩结构的石英护套包括内套和外套，内套一端熔固一个石英玻璃柱作为卡销，外套固定在电极基体上端，在外套上设有一条沿轴线方向的滑道，并按照分段提升量在滑道的一侧或两侧设有沿圆周方向的卡槽，卡槽一端与滑道联通，内套通过卡销在外套卡槽内的定位来确定内套的轴向位置，每生产完一只坩埚，将内套沿轴向旋转，从卡槽内脱出，沿着滑道按分段提升量上移至下一卡槽位，旋入卡槽固定。

5.根据权利要求4所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是所述外套通过锁紧螺母固定到电极上。

6.根据权利要求4所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是所述滑道和卡槽比卡销宽2 mm～3mm。

7.根据权利要求1所述的可减少乃至消除石英玻璃坩埚内表面缺陷的方法，其特征是清理石英护套表面的二氧化硅沉积物时用氢氟酸浸泡。