[發明專利]多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝

有效

• 申請號: 201810046304.X
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108342774B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 周建軍;龍昭欽;毛亮亮;冷金標;丁文輝;周成;雷鳴;周慧敏;徐志群
• 申請（專利權）人: 晶科能源有限公司;浙江晶科能源有限公司
• 主分類號: C30B28/06
• 分類號: C30B28/06;C30B29/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發明提供了一種多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝。上述多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝，通過設置第一石英砂層和第二石英砂層，形成高低有差的引晶層，以使鑄錠時產生細小晶粒，且第一石英砂層和第二石英砂層為異質引晶，因此可以不再利用底部籽晶引晶(同質引晶)，避免籽晶熔完的風險(籽晶熔完會導致晶粒過大，整錠良率不合格)，因此不需要安排測試人員進行實時測試；其次通過上述工藝，在引晶過程中第一石英砂層和第二石英砂層全部熔化，多晶硅的尾部不會產生孔洞，在切除尾部紅區時，因尾部較為平整，只需切除一次即可，有效降低生產成本和后端加工成本。

技術領域

本發明涉及多晶硅鑄錠技術領域，特別涉及一種多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝。

背景技術

鑄錠廠家通過在坩堝底部鋪碎片或者其他形態較小的硅料(如瓦克0號料類似的菜籽料或者粒徑小于5mm的原生多晶硅等)，采取半熔工藝運用定向凝固法進行引晶鑄錠。

對于目前的半熔工藝而言，因為其對熱場底部的均勻性要求高，需要安排測試人員進行實時測試，較為繁瑣；且半熔工藝鑄造的硅錠由于底部籽晶的孔洞問題導致在切除尾部紅區制作循環頭料時需要進行兩步切除，這樣半熔工藝的生產及加工成本高。

發明內容

本發明的目的是提供一種多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝，以解決半熔工藝需要安排測試人員進行實時測試以及需要進行兩步切除而導致生產及加工成本高的問題

本發明提供了一種多晶硅引晶涂層的制備方法，所述制備方法包括：在坩堝的內側壁涂設一層SiO₂后，將所述坩堝放入無塵車間靜置；將質量比為1:1 的氮化硅和純水混合后充分攪拌10-20min以形成第一混合物，并將所述第一層混合物均勻填滿所述坩堝的底部，以形成第一涂層，然后靜置20-40min；將質量比為3:6:1的氮化硅、純水以及硅溶膠混合后充分攪拌15-25min以形成第二混合物，并將所述第二混合物均勻設于所述第一涂層上端，以形成第二涂層，并立即將與第二混合物中氮化硅的質量比為5：1的石英砂均勻設于所述第二涂層的上端，以形成第一石英砂層；靜置預設時間后，再將與第二混合物中氮化硅的質量比為5：1的石英砂均勻設于所述第一石英砂層上端，以形成第二石英砂層，并將所述坩堝進行微波干燥，溫度設定為60℃-70℃，干燥的時長為 15-25min。

進一步地，所述石英砂的粒徑大小為70目-120目。

進一步地，所述形成第一涂層的方法包括：將所述第一混合物按照Z字形倒在所述坩堝的底部，并用刷子刷涂均勻。

進一步地，所述將所述第一層混合物均勻填滿所述坩堝的底部的步驟之前，所述方法還包括：利用毛刷刷涂將100g-400g純水均勻涂抹于所述坩堝的底部，并靜置1min。

進一步地，所述靜置預設時間的方法包括：將設有第一石英砂層的所述坩堝自然靜置15-20min。

進一步地，所述第一石英砂層和的第二石英砂層均通過靜電噴槍噴射，以設置在相應的位置。

進一步地，所述SiO₂的純度大于99.99％。

本發明還提供了一種鑄錠坩堝，所述鑄錠坩堝包括坩堝本體，所述坩堝本體的底部設有通過上述方法制備而成的多晶硅引晶涂層，所述多晶硅引晶涂層包括從下到上依次設置的第一涂層、第二涂層、第一石英砂層以及第二石英砂層。

上述多晶硅引晶涂層的制備方法及鑄錠坩堝，通過設置第一石英砂層和第二石英砂層，形成高低有差的引晶層，以使鑄錠時產生細小晶粒，且第一石英砂層和第二石英砂層為異質引晶，因此可以不再利用底部籽晶引晶(同質引晶)，避免籽晶熔完的風險(籽晶熔完會導致晶粒過大，整錠良率不合格)，因此不需要安排測試人員進行實時測試；其次通過上述工藝，在引晶過程中，第一石英砂層和第二石英砂層全部熔化，多晶硅的尾部不會產生孔洞，在切除尾部紅區時，因尾部較為平整，只需切除一次即可，有效降低生產成本和后端加工成本。