人生100歳だというが　渡部弘行

「一种二氧化硅粉的制备方法以及包含该二氧化硅粉的石英玻璃及石英坩埚的制作方法」（合成シリカ粉の製造法及び合成石英ガラスと合成石英ルツボの製造方法）　CN119263287Aが公開になった。

内容は、合成シリカ粉を水ガラスから作るときに、水ガラスにジルコニア及びジルコンを含むことを特徴とし、ジルコニアを含有する合成シリカ粉を作るというものだ。ジルコニアを含有することによってプラズマ耐性が上がることや高温粘度が高いという特性が得られる。

水ガラスから合成シリカを作るときに、イオン交換をするのだが、唯一ジルコニアだけが完全に除去することはできない。もしジルコニアを含まない合成シリカを作るときはフュームドシリカから水ガラスを作ったり、湿式法で水ガラスを作るしかない。すなわち一般的水ガラスの製法の乾式法ではジルコニア汚染があるのである。

中国では、数社が水ガラスから合成シリカを作ろうとしている。しかし、一般的な安い水ガラスを原料とする限り、ジルコニアは１０ｐｐｍ以上あるのである。一般的な分析では８とか９ｐｐｍの値となっても、真のジルコニア含有量は１０ｐｐｍを超える。（ジルコニアが難溶性のため）したがって本特許に抵触するのである。

エッチャーパーツの場合、ジルコニアは難プラズマ元素である。しかし、天然の場合、局所的にジルコニアが点在すると、そこだけがエッチングされにくくなり、結果としてパーティクル発生源となるが、ゾルゲル法の場合、均一のジルコニアが存在するため、全体的にエッチングレートが落ち、パーティクルの発生も少ないのである。

太陽電池用石英ルツボの場合、バリウムを使用するため、不純物が少ないと石英がバリウムと反応し、不具合を起こす。この不純物としてAlを使用すると、Alの偏析係数が大きいためにインゴット中にAlが入り、AlはN型ドープ剤となるため、好ましくない。ジルコニアの場合は、偏析係数が大きいため１０ｐｐｍ程度のジルコニアであればインゴットに混入することはない。

また半導体用石英ルツボでは、高粘度が要求されるが、ジルコニアがあると粘度は高くなる。これにより外層として使用できるのである。