一种多晶铸锭用坩埚免加热氮化硅涂层的处理方法

文档序号:8935334阅读:195来源:国知局
一种多晶铸锭用坩埚免加热氮化硅涂层的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,属于多晶硅铸锭领域。
【背景技术】
[0002]目前,多晶硅锭的制备方法主要是利用定向凝固炉,通过控制合适的温度和侧边保温罩的开度,来使得硅液内部形成由下往上的过冷度,最终结晶形成多晶硅块;而在多晶铸锭领域,在高温下由于石英坩祸(主要成分S12)可以与硅液发生化学反应,从而形成粘锅裂锭的现象。
[0003]为解决这一问题,目前行业内普遍采用的技术方案为在坩祸内表面利用喷涂的方式,在坩祸内表面制作一层氮化硅涂层作为脱模剂,从而确保在铸锭阶段硅液与坩祸不发生直接接触,降低粘锅裂锭的风险,虽然目前这一技术方案比较成熟,但仍存在如下一些问题:
(O目前坩祸内表面的氮化硅涂层主要是通过喷涂的方式制作在坩祸内表面,为提升喷涂速率的同时,确保水分快速挥发,避免涂层起泡的问题,一般会在涂层喷涂过程中加热坩祸,但也带来了能耗的浪费;
(2)现有的氮化硅粉喷涂工艺,由于采用的为喷枪喷涂,对于氮化硅粉的技术要求高,不利于普适性应用。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,无需加热,降低能耗和对于氮化硅粉的技术要求,节约制造成本,粘锅裂纹率相较现有技术明显降低。
[0005]本发明是通过如下的技术方案予以实现的:
一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其处理方法如下:
(1)在坩祸底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,使刷涂后坩祸表面无明显可视裸露的石英存在,所述氮化硅涂层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水均匀混合而成,所述氮化硅粉、硅溶胶与去离子水的重量比为1: (0.5-0.6): (3.5-4.0),所述氮化硅粉的用量为550~600g/G6坩祸之间,所述坩祸底部和四壁氮化硅涂层的重量比为1: (1-1.2);
(2)将经步骤(I)涂好氮化硅涂层的坩祸放置在独立干燥的房间中自然干燥24~36h,得干燥好的的坩祸,所述独立干燥的房间为独立密闭的、且带有除湿装置的房间,使房间内部湿度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩祸表面喷涂若干圈氮化硅涂层,所述氮化硅涂层与步骤(I)中一致,氮化硅涂层中氮化硅粉的用量为150~200g/G6坩祸之间,使步骤(I)刷涂过程中氮化硅涂层未能完全覆盖的区域完全覆盖即可。
[0006]上述一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其中,所述步骤(I)的刷涂过程使用质地柔软的羊毛刷作为刷涂工具。
[0007]本发明的有益效果为:
针对市场上广泛使用的喷涂工艺制作坩祸氮化硅涂层对于氮化硅技术要求高、喷涂过程中需要加热导致能耗浪费的问题,本发明做了如下改进:1、针对现有喷涂采用的喷涂方式制作涂层,且喷涂过程中需要加热加快涂层中水分挥发的问题,本发明创新性的采用“刷涂+喷涂”的操作模式进行涂层制作,在涂层制作过程中无需加热,使得坩祸氮化硅涂层制备过程中的能耗大幅降低,节约了制造成本;2、由于采用的“刷涂+喷涂”的模式,对于氮化硅粉的技术要求可适当放宽,特别是粒径方面的要求可适当放宽,增加了氮化硅的普适性。
[0008]采用本发明所述的处理方法处理后的坩祸,裂纹率可扩展在千分之二以内,相较传统技术在千分之五左右粘锅裂纹率,粘锅裂纹率明显降低。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步说明。
[0010]实施例1
一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其处理方法如下:
(I)在坩祸底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,使刷涂后坩祸表面无明显可视裸露的石英存在,刷涂过程使用质地柔软的羊毛刷作为刷涂工具,所述氮化硅涂层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水均匀混合而成,所述氮化硅粉、硅溶胶与去离子水的重量比为1:0.5:3.5,所述氮化硅粉的用量为550g/G6坩祸之间,所述坩祸底部和四壁氮化硅涂层的重量比为1:1.1 ;
(2 )将经步骤(I)涂好氮化硅涂层的坩祸放置在独立干燥的房间中自然干燥24h,得干燥好的的坩祸,所述独立干燥的房间为独立密闭的、且带有除湿装置的房间,使房间内部湿度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩祸表面喷涂若干圈氮化硅涂层,所述氮化硅涂层与步骤(I)中一致,氮化硅涂层中氮化硅粉的用量为160g/G6坩祸之间,使步骤(I)刷涂过程中氮化硅涂层未能完全覆盖的区域完全覆盖即可。
[0011]实施例2
一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其处理方法如下:
(I)在坩祸底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,使刷涂后坩祸表面无明显可视裸露的石英存在,刷涂过程使用质地柔软的羊毛刷作为刷涂工具,所述氮化硅涂层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水均匀混合而成,所述氮化硅粉、硅溶胶与去离子水的重量比为1:0.6:3.8,所述氮化硅粉的用量为570g/G6坩祸之间,所述坩祸底部和四壁氮化硅涂层的重量比为1:1.2 ;
(2 )将经步骤(I)涂好氮化硅涂层的坩祸放置在独立干燥的房间中自然干燥30h,得干燥好的的坩祸,所述独立干燥的房间为独立密闭的、且带有除湿装置的房间,房间内部湿度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩祸表面喷涂若干圈氮化硅涂层,所述氮化硅涂层与步骤(I)中一致,氮化硅涂层中氮化硅粉的用量为180g/G6坩祸之间,使步骤(I)刷涂过程中氮化硅涂层未能完全覆盖的区域完全覆盖即可。
[0012]实施例3 一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其处理方法如下:
(I)在坩祸底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,使刷涂后坩祸表面无明显可视裸露的石英存在,刷涂过程使用质地柔软的羊毛刷作为刷涂工具,所述氮化硅涂层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水均匀混合而成,所述氮化硅粉、硅溶胶与去离子水的重量比为1:0.5:3.9,所述氮化硅粉的用量为590g/G6坩祸之间,所述坩祸底部和四壁氮化硅涂层的重量比为1:1.2 ;
(2 )将经步骤(I)涂好氮化硅涂层的坩祸放置在独立干燥的房间中自然干燥36h,得干燥好的的坩祸,所述独立干燥的房间为独立密闭的、且带有除湿装置的房间,房间内部湿度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩祸表面喷涂若干圈氮化硅涂层,所述氮化硅涂层与步骤(I)中一致,氮化硅涂层中氮化硅粉的用量为200g/G6坩祸之间,使步骤(I)刷涂过程中氮化硅涂层未能完全覆盖的区域完全覆盖即可。
[0013]本发明无需加热,降低了能耗和对于氮化硅粉的技术要求,节约了制造成本,采用本发明所述的处理方法处理后的坩祸,裂纹率可扩展在千分之二以内,相较传统技术在千分之五左右粘锅裂纹率,粘锅裂纹率明显降低。
[0014]以上所公开的发明实施方式,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本领域的专业技术人员能够在不脱离本发明原理下进行改进和润饰,这些改进和润饰也视为落在本发明的权利要求所要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其特征为,其处理方法如下: (1)在坩祸底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,使刷涂后坩祸表面无明显可视裸露的石英存在,所述氮化硅涂层由氮化硅粉、硅溶胶和去离子水均匀混合而成,所述氮化硅粉、硅溶胶与去离子水的重量比为1: (0.5-0.6): (3.5-4.0),所述氮化硅粉的用量为550~600g/G6坩祸之间,所述坩祸底部和四壁氮化硅涂层的重量比为1: (1-1.2); (2)将经步骤(I)涂好氮化硅涂层的坩祸放置在独立干燥的房间中自然干燥24~36h,得干燥好的的坩祸,所述独立干燥的房间为独立密闭的、且带有除湿装置的房间,使房间内部湿度小于等于30RH ; (3)在干燥好的的坩祸表面喷涂若干圈氮化硅涂层,所述氮化硅涂层与步骤(I)中一致,氮化硅涂层中氮化硅粉的用量为150~200g/G6坩祸之间,使坩祸表面完全覆盖氮化硅涂层即可。2.如权利要求1所述的一种多晶坩祸免加热氮化硅涂层的处理方法,其特征为,所述步骤(I)的刷涂过程使用质地柔软的羊毛刷作为刷涂工具。
【专利摘要】本发明涉及一种多晶坩埚免加热氮化硅涂层的处理方法,其处理方法如下:在坩埚底部和四壁刷涂一层氮化硅涂层,随后坩埚放置在独立干燥的房间中自然干燥24~36h,再在干燥好的坩埚表面喷涂若干圈氮化硅涂层,使刷涂过程中氮化硅涂层未能完全覆盖的区域完全覆盖即可;本发明无需加热,降低了能耗和对于氮化硅粉的技术要求,节约了制造成本,粘锅裂纹率相较现有技术明显降低。
【IPC分类】B05D1/02, B05D1/38, C09D1/00, B05D3/04
【公开号】CN105170426
【申请号】
【发明人】刘明权, 陈董良, 王禄宝, 吴明山
【申请人】镇江环太硅科技有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月29日
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