Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИГЛЕЙ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКОГО ОСОБО ЧИСТОГО КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИГЛЕЙ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКОГО ОСОБО ЧИСТОГО КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИГЛЕЙ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКОГО ОСОБО ЧИСТОГО КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: производство полупроводниковых материалов, технология получения тиглей из синтетического особо чистого кварцевого стекла. Сущность изобретения: поддерживают соотношение хлорида кремния, кислорода и водорода в процессе газопламенного гидролиза хлоридов кремния, равным 1:(2-3):(10-13) и соотношение рабочей поверхности струй хлорида кремния и кислородных струй, равным 1:(3-5). 1 ил., 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2070167
Класс(ы) патента: C03B20/00
Номер заявки: 5055723/33
Дата подачи заявки: 21.07.1992
Дата публикации: 10.12.1996
Заявитель(и): Акционерное общество "Подольский химико-металлургический завод"
Автор(ы): Василенко Ю.И.; Лермонтов М.И.; Меликесов В.А.; Митрофанов В.В.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "Подольский химико-металлургический завод"
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии получения тиглей из синтетического особо чистого кварцевого стекла, которые могут быть использованы в производстве полупроводниковых материалов.
Известен способ получения изделий из высокочистого кварцевого стекла осаждением на вращающуюся или аксиально перемещающуюся оправку полученного в результате парофазного гидролиза летучего галоида в пламени кислородно-водородной горелки диоксида кремния (1).
Недостаток известного решения невысокая скорость осаждения SiO2 и недостаточная плотность полученной заготовки.
наиболее близким изобретением к заявленному является способ получения тиглей из синтетически особо чистого кварцевого стекла путем напыления на вращающуюся оправку диоксида кремния, полученного в процессе окисления хлоридов кремния в пламени кислородно-водородной горелки, и последующего спекания (2).
Недостаток этого изобретения низкая производительность и степень осаждения SiO2.
Малая степень осаждения приводит к значительным затратам сырья и основных материалов, загрязнению окружающей среды вредными продуктами реакции, к повышению себестоимости конечного изделия. Немаловажным фактором в плане снижения себестоимости изделий является производительность процесса напыления.
Технический результат изобретения увеличение выхода годной продукции и снижение ее себестоимости.
Технический результат достигается тем, что в способе получения тиглей из синтетически особо чистого кварцевого стекла путем напыления на вращающуюся оправку диоксида кремния, полученного в процессе окисления хлоридов кремния в пламени кислородно-водородной горелки, и последующего спекания, напыление ведут при соотношении хлорида кремния, кислорода и водорода, равном 1:(2-3): (10-13) и соотношении рабочей поверхности струй хлорида кремния и кислородных струй, равном 1:(3-5).
Процесс смешения носит диффузионный характер, а степень полноты реакции, как правило, определяется контактной поверхностью агентов, поэтому с увеличением поверхности контакта водяного пара и хлорида обеспечивается протекание диффузионных процессов и процессов синтеза, что сдвигает соотношение компонентов в сторону снижения расхода хлоридов кремния.
Для осуществления изобретения используют кислородно-водородную горелку внешнего смешения, представленную на чертеже. Горелка содержит восемь водородных каналов 1, окруженных коаксиально 8-ю каналами кислорода 2. Через центральный многосопловый распределитель 3 подают парогазовую смесь (SiCl4 + О2). Величина рабочей боковой поверхности струй парогазовой смеси 4 зависит от количества сопел и их диаметра, что определяет полноту реакции синтеза SiO2 и степень его осаждения на оправке. Боковую поверхность окислительную струй 5 определяют из формулы ; струй парогазовой смеси
Sпгс π dпгс·l·n,
где p-3,14,
dO2 внешний диаметр кольцевого зазора кислородного канала;
dпгс диаметр сопла ПГС;
n количество сопел;
l расстояние от торца горелки до поверхности оправки.
Конкретный пример осуществления изобретения.
В кислородно-водородную горелку, имеющую 9 каналов подачи парогазовой смеси (SiCl4 + O2) диаметром 1,8 мм каждый, 8 кислородных кольцевых каналов со средним диаметром 8,5 мм и столько же каналов водорода диаметром по 6 мм, установленную на расстоянии 150 мм от поверхности оправки напыления, подают парогазовую смесь со скоростью истечения 0,07 моль/мин·мм2 (5,1 кг/ч SiCl4), кислород 0,015 моль/мин·мм2 (4,2 м3/ч), водород 0,13 моль/мин·мм2 (17 м3/ч. Отношение рабочей поверхности струй парогазовой смеси к поверхности окислителя равно 1:4,4 (ПГС 7600 мм2, SO2 32000 мм2). Процесс проводят на промышленной установке типа С2154 (производство тиглей ⊘ 270 мм) при соотношении рабочих компонентов
SiCl4:O2:H2 1:3:11
Время напыления 180 мин.
Вес напыленной заготовки N 2560 г.
Расход SiCl4 на 1 заготовку 17,2 кг. Таким образом, скорость напыления составила 2560/180 14,2 г/мин.
Степень осаждения диоксида кремния (2560/17,2·0,353) ·100 42,0% где 0,353 коэффициент реакции.
В таблице приведены конкретные примеры осуществления изобретения в сравнении с прототипом.
Способ напыления позволяет увеличить производительность процесса почти вдвое, снизить расход основных комплектов в среднем на 15%
Формула изобретения: Способ получения тиглей из синтетического особо чистого кварцевого стекла путем напыления на вращающуюся оправку диоксида кремния, полученного в процессе окисления хлоридов кремния в пламени кислородно-водородной горелки и последующего спекания, отличающийся тем, что напыление ведут при соотношении хлорида кремния, кислорода и водорода, равном 1:2-3 10-13 и соотношении рабочей поверхности струй хлорида кремния и кислородных струй, равном 1:3-5.