本发明专利技术提供了一种用于氟化物多晶原料处理装置包括：炉膛和炉壁，炉膛内设置有坩埚，坩埚内放置氟化物多晶原料，坩埚开口处设置有排气结构，坩埚底部设置有进气结构用于气体进入坩埚内与氟化物多晶原料中，经过坩埚外面设置的加热器给坩埚加热反应将氟化物多晶体原料中的水与注入的气体反应从而减少氟化物多晶体原料的水含量少。本发明专利技术还提供了一种利用以上装置对氟化物多晶原料的处理方法，使用多次加温使使氟化物多晶原料与四氟化碳反应排出水。恒温结束后降到室温后取出作为氟化物单晶生长的多晶原料。通过对氟化物原料的处理，晶体生长后晶体表面比较光滑，晶体的紫外区间透过率比较好。过率比较好。过率比较好。
【技术实现步骤摘要】
一种用于氟化物多晶原料处理装置及方法
[0001]本专利技术涉及氟化物晶体领域，具体涉及一种氟化物多晶体处理装置。
技术介绍
[0002]单晶氟化物晶体由于在紫外区间有较高的透过率，因此在紫外光刻、高分辨率光学仪器中得到了广泛的应用。由于制造采用的原料为多晶原料，原料中的水含量无法满足我们生长单晶氟化物晶体（如氟化钙、氟化镁、氟化钡、等）的要求。氟化物晶体对水的含量要求非常的高，由于氟化物吸潮会和水发生反应的特点（如氟化钙与水反应 CaF2+H2O
→
CaO+2HF(水解）），而采购的每个批次原料的含水量不一样。过多的水含量会引起晶体表面不光滑，透明度及透过率也明显变差，而少量的水含量也会影响氟化物单晶在紫外区域的透过率(波长150—400nm区间)。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种氟化物多晶原料处理装置，包括：炉膛和炉壁，所述炉膛内设置有坩埚用于放置氟化物多晶原料；所述坩埚底部设置有进气结构用于气体进入所述坩埚内与所述氟化物多晶原料反应，所述坩埚外面设置有加热器用于给所述坩埚加热；所述坩埚开口处设置有排气结构用于排出所述坩埚内反应产生的挥发物。
[0004]进一步地，所述进气结构包括进气管道和通气孔；所述通气孔包括小孔径上层通气孔及大孔径下层通气孔，所述上层通气孔均匀设置在所述坩埚底端，所述下层通气孔与所述进气管道相通，用于输入气体通过所述进气管道至所述通气孔进入所述坩埚内参与反应。
[0005]进一步地，所述排气结构包括排气孔，单向阀，真空泵及排气管道将所述坩埚内产生的气体排至气体处理装置；数量大于等于一个的所述排气孔与所述排气管道相反的方向呈一定角度倾斜设置在所述坩埚开口上。
[0006]进一步地，所述单向阀与所述排气孔开口方向相反设置在所述排气孔上方并与所述排气管道相通。
[0007]进一步地，所述坩埚开口方向的所述炉壁上设置有石墨炭毡用于吸附所述坩埚反应产生的挥发物，所述炉壁中为中空可以注入低温水用于所述坩埚开口处降温，使部分所述挥发物聚集在石墨炭毡上。
[0008]进一步地，所述排气管道上设置有过滤器过滤所述挥发物中的部分杂质；所述排气管道部分缠绕在所述进气管道上形成预热器。
[0009]进一步地，所述加热器外侧设置有保温层用于装置保温，所述保温层外侧的所述炉壁呈中空状可以注入液体用于降温。
[0010]本专利技术还公开了一种氟化物多晶原料的处理方法，包括下列步骤：步骤一：将所述炉膛内真空抽至10pa
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20pa；
步骤二：将高纯惰性气体以1
‑
2L/min速度通过所述进气结构充入所述炉膛内与所述氟化物多晶原料表面水分子反应并将所述挥发物由所述排气结构排出；步骤三：将温度升至200—400度，升温时间不小于8小时然后恒温5
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20小时；恒温去除所述氟化物多晶原料和所述炉体中的结合水；步骤四：恒温结束后，将四氟化碳以2
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15mL/min的速度与所述高纯度惰性气体以1L/min的速度同时通入到所述炉膛中；步骤五：使所述炉膛内真空压力维持在
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90kpa —
ꢀ‑
80kpa内，再次升温1000度以上后恒温5
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20小时，使所述氟化物多晶原料内部中的羟基与所述四氟化碳反应。
[0011]步骤六：恒温结束后将四氟化碳气体关掉，通入1
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2L/min氩气保护，调节真空泵的抽气速度使炉膛内部的压力维持在10pa
‑
20pa，然后降到室温后取出作为氟化物单晶生长的多晶原料。
[0012]采用本专利技术中的氟化物多晶原料处理装置的技术效果：进水孔采用很多小孔使得气体能与氟化物多晶原料充分均匀接触，提高除水分效果；将排气孔设计为斜上方的出气方式以防止挥发物二次落入到装有氟化物多晶原料的坩埚中；本专利技术采用低温的进出水和石墨碳毡能使顶部的温度偏低，使得挥发气体会向上挥发且聚集在石墨碳毡上以防落入到装有氟化物多晶原料的坩埚中；采用预热器能够加热进入炉体的气体，同时又能降低排出炉体的气体温度。
[0013]采用本专利技术中的氟化物多晶原料处理方法的技术效果：本专利技术通过对多晶氟化物晶体原料的处理，采用本专利技术的处理步骤以及工艺参数，即首先对晶体表面水分吹扫，第二步通过加热对炉体和多晶原料中的结合水去除，第三步进一步通入惰性气体和四氟化碳，让结合在氟化物多晶原料内部中的羟基
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OH与四氟化碳反应，使得多晶氟化物晶体原料的含水量充分减少，制成的单晶体生长后晶体表面比较光滑，晶体的紫外区间透过率比较好。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例一氟化物多晶体原料处理装置示意图；图2为本专利技术实施例二采用本专利技术氟化物多晶体原料制成的单晶材料透过率曲线示意图；1、加热器；2、坩埚；3、单向阀；4、排气孔；5、石墨炭毡；6
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1、低温进水口；6
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2、低温水出口；7、预热器；8、过滤器；9、氟化物多晶原料；10、炉壁；11、保温层；12、真空泵；13、通气孔；13
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1、上层通气孔；13
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2、下层通气孔；14、排气阀门；15、气体处理装置；16、进气管道；17、排气管道；18
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1、炉壁出水口；18
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2、炉壁进水口。
具体实施方式
[0015]为清楚地说明本专利技术的设计思想，下面结合示例对本专利技术进行说明。
[0016]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的方案，下面结合本专利技术示例中的附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本专利技术的一部分示例，而不是全部的示例。基于本专利技术的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本专利技术保护的范围。
[0017]在本实施方式的描述中，术语指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]如图1所示，本专利技术提供一种用于氟化物多晶原料9处理装置包括：炉膛和炉壁10，炉膛内设置有坩埚2，坩埚2内放置氟化物多晶原料9，坩埚2底部设置有进气结构用于气体进入坩埚2内与氟化物多晶原料9反应从而降低氟化物多晶原料9含水量；坩埚2外面设置有加热器1用于给坩埚2加热使坩埚2内温度上升可以使不同的氟化物多晶体在不同温度下与进入的气体充分接触反应。坩埚2开口处设置有排气结构用于将坩埚2内反应产生的挥发物排出坩埚2；炉壁10呈中空可以加入水流。将参与反应的气体坩埚2底部设置的进气结构输入坩埚2与氟化物多晶原料9发生反应然后通过排气结构将产生的气体挥发物排出至气体处理装置15中完成整个处理过程。利用该装置对氟化物原料9的处理控制多晶原料中含水量，使制成的单晶氟化物本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，包括：炉膛和炉壁，所述炉膛内设置有坩埚用于放置氟化物多晶原料；所述坩埚底部设置有进气结构用于气体进入所述坩埚内与所述氟化物多晶原料反应，所述坩埚外面设置有加热器用于给所述坩埚加热；所述坩埚开口处设置有排气结构用于排出所述坩埚内反应产生的挥发物。2.根据权利要求1所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述进气结构包括进气管道和通气孔；所述通气孔包括小孔径上层通气孔及大孔径下层通气孔，所述上层通气孔均匀设置在所述坩埚底端，所述下层通气孔与所述进气管道相通，用于输入气体通过所述进气管道至所述通气孔进入所述坩埚内参与反应。3.根据权利要求2所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述排气结构包括排气孔，单向阀，真空泵及排气管道将所述坩埚内产生的气体排至气体处理装置；数量大于等于一个的所述排气孔与所述排气管道相反的方向呈一定角度倾斜设置在所述坩埚开口上。4.根据权利要求3所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述单向阀与所述排气孔开口方向相反设置在所述排气孔上方并与所述排气管道相通。5.根据权利要求4所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述坩埚开口方向的所述炉壁上设置有石墨炭毡用于吸附所述坩埚反应产生的挥发物，所述炉壁中为中空可以注入低温水用于所述坩埚开口处降温，使部分所述挥发物聚集在石墨炭毡上。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述排气管道上设置有过滤器过滤所述挥发物中的部分杂质；所述排气管道部分缠绕在所述进气管道上形成预热器。7.根据权利要求6所述的用于氟化物多晶原料处理装置，其特征在于，所述加热器外侧设置有保温层用于装置保温；所述保温层外侧的所述炉壁呈中空状可以注入液体用于降温。8.一种根据权利要求1所述的用于氟化物多晶原料处理装置对氟化物多晶原料的处理方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：将所述炉膛内真空抽至10pa
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20pa；步骤二：将高纯惰性气体以1
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5L/min速度通过所述进气结构充入所述炉膛内与所述氟化物多晶原料表面水分子反应并将所述挥发物由所述排气结构排出；步骤三：将温度升至200—400度，升温时间不小于8小时然后恒温5
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20小时；恒温去除所述氟化物多晶原料和所述炉体中的结合水；步骤四：恒温结束后，将四氟化碳以2
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15mL/min的速度与所述高纯度惰性气体以1L/mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景峰，
申请(专利权)人：四川奇峰景行光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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