[發明專利]用于純化硅熔體的耐火坩堝的表面的襯里以及使用所述坩堝純化硅熔體的方法

在審

• 申請號: 201380044143.6
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN104583465A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 阿蘭·杜爾納;克里斯坦·阿爾弗萊德
• 申請（專利權）人: 希利柯爾材料股份有限公司
• 主分類號: C30B11/00
• 分類號: C30B11/00;C30B9/06;C30B35/00;C01B33/037
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;安佳寧

1.用于容納熔融硅混合物的坩堝，所述坩堝包含：

至少一種耐火材料，所述耐火材料具有至少一個內表面，所述內表面限定用于接收熔融硅混合物的內部；

沉積到所述內表面上的襯里，所述襯里包含膠體氧化鋁。

2.如權利要求1所述的坩堝，其中所述襯里防止或減少所述至少一種耐火材料對所述主體的內部內容納的熔融硅混合物的污染。

3.如權利要求2所述的坩堝，其中所述襯里防止硼和磷中的至少一種對所述熔融硅的污染。

4.如權利要求1所述的坩堝，其中所述膠體氧化鋁包含懸浮在水中的氧化鋁顆粒，所述氧化鋁顆粒具有20納米至50納米的尺寸。

5.如權利要求1所述的坩堝，其中所述襯里具有2毫米至10毫米的厚度。

6.如權利要求1所述的坩堝，其中所述至少一種耐火材料包含氧化鋁。

7.如權利要求1所述的坩堝，其中所述襯里還包含通過所述膠體氧化鋁結合的碳化硅顆粒。

8.如權利要求7所述的坩堝，其中所述碳化硅顆粒具有小于約3.5毫米的尺寸。

9.如權利要求1所述的坩堝，其中所述坩堝配置為用于熔化硅和鋁的混合物以形成所述熔融硅混合物。

10.用于純化硅的方法，所述方法包括：

使第一硅與包含鋁的溶劑金屬充分接觸以提供第一混合物；

在熔化坩堝的內部中熔化所述第一混合物以提供熔融硅混合物，所述熔化坩堝包含至少一種耐火材料，所述耐火材料具有限定所述熔化坩堝的內部的內表面；

在熔化所述第一混合物之前，用包含膠體氧化鋁的襯里涂覆所述熔化坩堝的所述內表面的至少一部分；

充分冷卻所述熔融硅混合物以形成重結晶的硅晶體和母液；和

分離最終的所述重結晶的硅晶體和所述母液。

11.如權利要求10所述的方法，其中所述襯里防止或減少所述至少一種耐火材料對所述熔融硅混合物的污染。

12.如權利要求11所述的方法，其中所述襯里防止硼和磷中的至少一種對所述熔融硅混合物的污染。

13.如權利要求12所述的方法，其中所述膠體氧化鋁包含懸浮在水中的氧化鋁顆粒，所述氧化鋁顆粒具有20納米至50納米的尺寸。

14.如權利要求10所述的方法，其中所述襯里具有2毫米至10毫米的厚度。

15.如權利要求10所述的方法，其中所述襯里還包含通過所述膠體氧化鋁結合的碳化硅顆粒。

16.如權利要求15所述的方法，其中所述碳化硅顆粒具有小于約3.5毫米的尺寸。

17.如權利要求10所述的方法，其中所述至少一種耐火材料包含氧化鋁。

18.用于純化硅的方法，所述方法包括：

使第一硅與第一溶劑金屬充分接觸以提供第一混合物；

用包含膠體氧化鋁的第一襯里涂覆第一熔化坩堝的第一耐火材料的第一內表面的至少一部分；

在所述第一熔化坩堝的內部中熔化所述第一混合物以提供第一熔融硅混合物；

充分冷卻所述第一熔融硅混合物以形成第一硅晶體和第一母液；

分離所述第一硅晶體和所述第一母液；

使所述第一硅晶體與第二溶劑金屬充分接觸以提供第二混合物；

用包含膠體氧化鋁的第二襯里涂覆第二熔化坩堝的第二耐火材料的第二內表面的至少一部分；

在所述第二熔化坩堝的內部中熔化所述第二混合物以提供第二熔融硅混合物；

充分冷卻所述第二熔融硅混合物以形成第二硅晶體和第二母液；和

分離所述第二硅晶體和所述第二母液。

19.如權利要求18所述的方法，其中所述第一溶劑金屬的至少一部分包含以下中的至少一種：至少一部分的所述第一母液和至少一部分的所述第二母液。

20.如權利要求18所述的方法，其中所述第二溶劑金屬的至少一部分包含以下中的至少一種：至少一部分的所述第一母液和至少一部分的所述第二母液。