[發(fā)明專利]一種致密石英坩堝高純涂層的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010476670.6
• 申請(qǐng)日: 2020-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN111589678A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧亮亮;蘇成;邢夫龍;王海果;孫春浩;王榮光;王晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州協(xié)鑫太陽能材料有限公司
• 主分類號(hào): B05D7/00
• 分類號(hào): B05D7/00;B05D7/24;C04B41/87
• 代理公司: 北京淮海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 劉振祥

一種致密石英坩堝高純涂層的制備方法，包括以下方法：利用石英砂、硅溶膠、去離子水、陶瓷粘結(jié)劑制備致密層漿料；利用石英砂、硅溶膠、去離子水、陶瓷粘結(jié)劑制備疏松層漿料；利用石英砂、去離子水、降氧劑制備保護(hù)層漿料；對(duì)需要制備高純涂層的坩堝基體或者高純基體進(jìn)行表面潤濕處理；對(duì)于坩堝基體或者高純基體中硅液線以下的區(qū)域采用致密層漿料進(jìn)行致密層涂刷；對(duì)于坩堝基體或者高純基體中硅液線以下區(qū)域采用疏松層漿料進(jìn)行疏松層涂刷；烘干處理；對(duì)于坩堝基體或者高純基體中硅液線以下區(qū)域采用保護(hù)層漿料進(jìn)行保護(hù)層涂刷。該方法可以有效阻隔金屬雜質(zhì)侵入的情況發(fā)生，可以確保涂層與基體的牢固結(jié)合，并有利于促進(jìn)晶片轉(zhuǎn)化率的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及坩堝加工領(lǐng)域，具體涉及一種致密石英坩堝高純涂層的制備方法。

背景技術(shù)

光伏行業(yè)中，單晶硅和多晶硅產(chǎn)品的競爭較為激烈，而多晶硅技術(shù)較單晶硅技術(shù)略有欠缺。隨著需求的增加，目前硅片尺寸逐漸增大至166mm，甚至達(dá)到了210mm，大尺寸硅片的生產(chǎn)對(duì)阻隔金屬雜質(zhì)侵入的高純涂層有了更高的要求。現(xiàn)有技術(shù)中，為了阻隔金屬雜質(zhì)的侵入，在坩堝內(nèi)表面對(duì)應(yīng)硅液線以下區(qū)域會(huì)涂刷一層高純石英涂層，這樣可以對(duì)降低金屬雜質(zhì)的引入有一定的幫助，但是由于硅片尺寸變大，硅錠截取邊皮變少，在實(shí)際使用過程中，金屬雜質(zhì)引入的風(fēng)險(xiǎn)明顯有增加趨勢(shì)。另外，在鑄錠過程中，坩堝側(cè)部高度收縮在1％～7％之間，坩堝側(cè)部的收縮下沉容易造成傳統(tǒng)高純涂層的開裂，并會(huì)進(jìn)一步造成硅液滲入涂層與坩堝之間，發(fā)生硅錠凹坑或粘堝現(xiàn)象。因而，傳統(tǒng)的涂刷一層高純石英涂層的方法已經(jīng)無法滿足阻隔金屬雜質(zhì)的需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種致密石英坩堝高純涂層的制備方法，該方法可以有效阻隔金屬雜質(zhì)侵入的情況發(fā)生，可以確保涂層與基體的牢固結(jié)合，并有利于促進(jìn)晶片轉(zhuǎn)化率的提高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種致密石英坩堝高純涂層的制備方法，包括以下步驟：

步驟一：致密層漿料的制備；

稱取一定量的純度大于99.99％的高純石英砂，其中晶態(tài)石英砂重量占比10％～30％，加入去離子水，在球磨機(jī)中研磨，磨制成粒徑D50范圍為3～10μm，粒徑D90范圍為10～40μm的石英漿料；取出后再加入硅溶膠和陶瓷粘結(jié)劑置于攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌；最后，對(duì)攪拌后的漿料進(jìn)行過濾處理，再放置于均化箱內(nèi)均化4小時(shí)以上，得到備用的致密層漿料；其中，石英砂：硅溶膠：去離子水：陶瓷粘結(jié)劑的重量配比比例為100：8～15：20～40：1～3；

步驟二：疏松層漿料的制備；

稱取一定量的純度大于99.99％的高純石英砂，其中晶態(tài)石英砂重量占比30％～50％，加入去離子水，在球磨機(jī)中研磨，磨制成粒徑D50范圍為10～30μm，粒徑D90范圍為60～140μm的石英漿料；取出后再加入硅溶膠和陶瓷粘結(jié)劑置于攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌；最后，對(duì)攪拌后的漿料進(jìn)行過濾處理，再放置于均化箱內(nèi)均化4小時(shí)以上，得到備用的疏松層漿料；其中，石英砂：硅溶膠：去離子水：陶瓷粘結(jié)劑的重量配比比例為100：8～15：15～30：1～3；

步驟三：保護(hù)層漿料的制備；

稱取一定量的純度大于99.99％的高純石英砂，其中晶態(tài)石英砂重量占比30％～50％，加入去離子水，在球磨機(jī)中研磨，磨制成粒徑D50范圍為3～10μm，粒徑D90范圍為10～40μm的石英漿料；取出后再添加適量的降氧劑置于攪拌機(jī)中進(jìn)行均勻攪拌；最后，對(duì)攪拌后的漿料進(jìn)行過濾處理，再放置于均化箱內(nèi)均化4小時(shí)以上，得到備用的保護(hù)層漿料；其中，石英砂：去離子水：降氧劑的重量配比比例為100：30～50：15～30；

步驟四：基體表面處理；

對(duì)需要制備高純涂層的坩堝基體或者高純基體進(jìn)行表面潤濕處理；

步驟五：涂敷致密層；