[發明專利]一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法

在審

• 申請號: 201810355659.7
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108440020A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 張福軍;楊艷紅;孔令奇;邵雨月
• 申請（專利權）人: 常熟華融太陽能新型材料有限公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C30B29/06;C30B35/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

本發明公開了一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法，包含以下成分：5%?50%的熔融石英砂骨料；0.05%?0.5%的醇類研磨助劑；10%?50%的微米級石英漿料；5%?30%的亞微米級石英漿料；0.1%?10%的有機粘結劑；0.1%?5%的無機添加劑。通過使用微米級和亞微米級的石英砂取代硅溶膠等含高活性羥基的二氧化硅，并依靠超細石英砂在較低溫度下的明顯析晶，阻隔了氧向鑄錠的擴散，降低了鑄錠中的間隙氧含量。

技術領域

本發明涉及坩堝涂層領域，具體涉及一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法。

背景技術

多晶硅鑄錠生產采用的石英坩堝，由于原料純度低，以及生產過程中雜質的引入，導致硅錠邊部少數載流子壽命明顯偏低，為此坩堝生產企業在坩堝出廠前會在坩堝內表面涂覆一層純度99.999%以上的高純石英涂層，來降低雜質擴散對鑄錠的影響，但由于涂覆完高純石英的坩堝不再經過燒結而直接投入鑄錠爐使用，涂層中高活性的羥基極其容易擴散到鑄錠中，導致鑄錠的間隙氧含量較高，甚至發生氧沉積，從而影響硅片轉化效率。

發明內容

本發明所要解決的主要技術問題：降低多晶鑄錠的氧含量，提升鑄錠產出硅片的轉化效率。

為了實現上述發明目的，本發明公開了一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法，通過使用微米級和亞微米級的石英砂取代硅溶膠等含高活性羥基的二氧化硅，并依靠超細石英砂在較低溫度下的明顯析晶，阻隔了氧向鑄錠的擴散，降低了鑄錠中的間隙氧含量。

一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法，包含以下步驟：

步驟一：將醇類研磨助劑、微米級石英砂和去離子水加入磨機進行濕法研磨，得到微米級石英漿料；

步驟二：將醇類研磨助劑、微米級石英砂和去離子水加入磨機進行濕法研磨，得到亞微米級石英漿料；

步驟三：將微米級石英漿料和亞微米級石英漿料混合，然后依次加入熔融石英砂骨料，有機粘結劑和無機添加劑混合均勻。

一種降低多晶鑄錠氧含量石英涂層的制備方法，基于石英涂層的總重量：包括5%-50%的熔融石英砂骨料，所述骨料顆粒粒度為50-200目；0.05%-0.5%的醇類研磨助劑；10%-50%的微米級石英漿料，所述微米級石英漿料固含量50%-80%，D50=3.0±2.0um； 5%-30%的亞微米級石英漿料，所述亞微米級石英漿料固含量30%-70%，D50=0.8±0.3um；0.1%-10%的有機粘結劑，所述有機粘結劑為PVA，PVP和PAM中一種或其任意組合；0.1%-5%的無機添加劑，所述無機添加劑為硅酸鋁，硅酸鋯和氧化釔中一種或其任意組合。

本發明的有益技術效果：

通過該方法制備的石英涂層涂覆在多晶硅生產使用的石英坩堝內表面，在有效阻隔雜質擴散的同時，可顯著降低多晶鑄錠的氧含量，減少由于氧含量過高帶來的氧施主，氧沉積而導致的硅片轉化效率低的問題，提升了鑄錠產出硅片的轉化效率。