[發明專利]一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法

在審

• 申請號: 201410095230.0
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104911703A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 蔣興賢
• 申請（專利權）人: 常州兆晶光能有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06;F27B14/10;B05D1/02
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1.一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，包括陶瓷坩堝本體和氮化硅涂層；所述陶瓷坩堝本體為方形結構，上部開口，四角與底邊經過圓角處理，四面厚度均勻相同，底部厚度厚于四面側壁；所述陶瓷坩堝本體內部，噴涂有氮化硅涂層，所述氮化硅涂層均勻涂制在所述陶瓷坩堝本體內表面上，所述氮化硅涂層厚度為毫米量級；所述陶瓷坩堝本體為耐高溫結構陶瓷預制件，經過模壓成型，高溫燒結固化，表面研磨加工而成；所述氮化硅涂層由氮化硅粉體、高純水和硅溶膠以一定比例配制成漿料，所述的漿料成份配比為氮化硅：硅溶膠：高純水=1.25：1：3；所述漿料經過噴槍噴涂于所述坩堝內表面上，并經過烘培處理，在所述的陶瓷坩堝本體內表面形成牢固的、均勻的表面氮化硅層；所述氮化硅粉體用量宜向增加用量方向優化，按照重量百分比計，所述氮化硅用量為大于24%；所述高純水用量宜越少越有利，按照重量百分比計，所述高純水用量為小于60%；所述硅溶膠，按照重量百分比計，所述硅溶膠用量為大于18%。

2.根據權利要求1所述的一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，所述烘培處理，烘培溫度為180---220℃；控制烘培時間為1小時以內。

3.根據權利要求1所述的一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，所述的涂層制備方法是：

3.1配料：按照配比要求，稱量確定數量的高純水；按照配比要求，稱取確定數量的硅溶膠；將所述的高純水緩慢加入到所述的硅溶膠中，并在添加過程中，進行攪拌均勻。按照配比要求，稱取確定數量的氮化硅粉體，備用。

3.2漿料配制：在連續均勻攪拌條件下，控制溫度為25--35℃，將所述氮化硅粉體緩慢加入到所述高純水和硅溶膠混合液中，待全部添加完成，整體混合均勻后，即得所需漿料。

3.3噴涂：在噴涂之前，應預先對漿料進行連續攪拌，預攪拌時間至少為20分鐘；保持室內溫度為25--35℃；保持待噴涂陶瓷坩堝本體溫度為70--80℃；為保證噴制的均一性，要求對噴槍進行適當預熱；控制噴槍噴霧量，控制噴槍到陶瓷坩堝本體表面的距離為10--15CM；最終控制噴涂氮化硅涂層厚度為0.3--0.7范圍。

3.4烘培：控制烘培溫度為180---220℃；控制烘培時間為1小時以內；采用非強制排風烘制，自然冷卻。

4.根據權利要求1所述的一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，所述陶瓷坩堝本體尺寸為（800mm--110mm長）*（800mm--110mm寬）*（400mm--mm600高）；側壁厚度為20mm—40mm；底部厚度為20mm—50mm。

5.根據權利要求1所述的一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，所述氮化硅涂層厚度為0.3mm--0.7mm。

6.根據權利要求1所述的一種多晶硅鑄錠氮化硅涂層坩堝及涂層制備方法，其特征在于，所述高純水電阻率要求大于15兆歐。