一種多晶鑄錠用坩堝免加熱氮化硅涂層的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，屬于多晶硅鑄錠領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多晶硅錠的制備方法主要是利用定向凝固爐，通過控制合適的溫度和側(cè)邊保溫罩的開度，來使得硅液內(nèi)部形成由下往上的過冷度，最終結(jié)晶形成多晶硅塊；而在多晶鑄錠領(lǐng)域，在高溫下由于石英坩禍(主要成分S12)可以與硅液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成粘鍋裂錠的現(xiàn)象。
[0003]為解決這一問題，目前行業(yè)內(nèi)普遍采用的技術(shù)方案為在坩禍內(nèi)表面利用噴涂的方式，在坩禍內(nèi)表面制作一層氮化硅涂層作為脫模劑，從而確保在鑄錠階段硅液與坩禍不發(fā)生直接接觸，降低粘鍋裂錠的風(fēng)險，雖然目前這一技術(shù)方案比較成熟，但仍存在如下一些問題:
(O目前坩禍內(nèi)表面的氮化硅涂層主要是通過噴涂的方式制作在坩禍內(nèi)表面，為提升噴涂速率的同時，確保水分快速揮發(fā)，避免涂層起泡的問題，一般會在涂層噴涂過程中加熱坩禍，但也帶來了能耗的浪費；
(2)現(xiàn)有的氮化硅粉噴涂工藝，由于采用的為噴槍噴涂，對于氮化硅粉的技術(shù)要求高，不利于普適性應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，無需加熱，降低能耗和對于氮化硅粉的技術(shù)要求，節(jié)約制造成本，粘鍋裂紋率相較現(xiàn)有技術(shù)明顯降低。
[0005]本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)的:
一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其處理方法如下:
(1)在坩禍底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，使刷涂后坩禍表面無明顯可視裸露的石英存在，所述氮化硅涂層由氮化硅粉、硅溶膠和去離子水均勻混合而成，所述氮化硅粉、硅溶膠與去離子水的重量比為1: (0.5-0.6): (3.5-4.0)，所述氮化硅粉的用量為550~600g/G6坩禍之間，所述坩禍底部和四壁氮化硅涂層的重量比為1: (1-1.2);
(2)將經(jīng)步驟(I)涂好氮化硅涂層的坩禍放置在獨立干燥的房間中自然干燥24~36h，得干燥好的的坩禍，所述獨立干燥的房間為獨立密閉的、且?guī)в谐凉裱b置的房間，使房間內(nèi)部濕度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩禍表面噴涂若干圈氮化硅涂層，所述氮化硅涂層與步驟(I)中一致，氮化硅涂層中氮化硅粉的用量為150~200g/G6坩禍之間，使步驟(I)刷涂過程中氮化硅涂層未能完全覆蓋的區(qū)域完全覆蓋即可。
[0006]上述一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其中，所述步驟(I)的刷涂過程使用質(zhì)地柔軟的羊毛刷作為刷涂工具。
[0007]本發(fā)明的有益效果為:
針對市場上廣泛使用的噴涂工藝制作坩禍氮化硅涂層對于氮化硅技術(shù)要求高、噴涂過程中需要加熱導(dǎo)致能耗浪費的問題，本發(fā)明做了如下改進:1、針對現(xiàn)有噴涂采用的噴涂方式制作涂層，且噴涂過程中需要加熱加快涂層中水分揮發(fā)的問題，本發(fā)明創(chuàng)新性的采用“刷涂+噴涂”的操作模式進行涂層制作，在涂層制作過程中無需加熱，使得坩禍氮化硅涂層制備過程中的能耗大幅降低，節(jié)約了制造成本；2、由于采用的“刷涂+噴涂”的模式，對于氮化硅粉的技術(shù)要求可適當(dāng)放寬，特別是粒徑方面的要求可適當(dāng)放寬，增加了氮化硅的普適性。
[0008]采用本發(fā)明所述的處理方法處理后的坩禍，裂紋率可擴展在千分之二以內(nèi)，相較傳統(tǒng)技術(shù)在千分之五左右粘鍋裂紋率，粘鍋裂紋率明顯降低。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明。
[0010]實施例1
一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其處理方法如下:
(I)在坩禍底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，使刷涂后坩禍表面無明顯可視裸露的石英存在，刷涂過程使用質(zhì)地柔軟的羊毛刷作為刷涂工具，所述氮化硅涂層由氮化硅粉、硅溶膠和去離子水均勻混合而成，所述氮化硅粉、硅溶膠與去離子水的重量比為1:0.5:3.5，所述氮化硅粉的用量為550g/G6坩禍之間，所述坩禍底部和四壁氮化硅涂層的重量比為1:1.1 ；
(2 )將經(jīng)步驟(I)涂好氮化硅涂層的坩禍放置在獨立干燥的房間中自然干燥24h，得干燥好的的坩禍，所述獨立干燥的房間為獨立密閉的、且?guī)в谐凉裱b置的房間，使房間內(nèi)部濕度小于等于30RH ;
(3)在干燥好的的坩禍表面噴涂若干圈氮化硅涂層，所述氮化硅涂層與步驟(I)中一致，氮化硅涂層中氮化硅粉的用量為160g/G6坩禍之間，使步驟(I)刷涂過程中氮化硅涂層未能完全覆蓋的區(qū)域完全覆蓋即可。
[0011]實施例2
一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其處理方法如下:
(I)在坩禍底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，使刷涂后坩禍表面無明顯可視裸露的石英存在，刷涂過程使用質(zhì)地柔軟的羊毛刷作為刷涂工具，所述氮化硅涂層由氮化硅粉、硅溶膠和去離子水均勻混合而成，所述氮化硅粉、硅溶膠與去離子水的重量比為1:0.6:3.8，所述氮化硅粉的用量為570g/G6坩禍之間，所述坩禍底部和四壁氮化硅涂層的重量比為1:1.2 ；
(2 )將經(jīng)步驟(I)涂好氮化硅涂層的坩禍放置在獨立干燥的房間中自然干燥30h，得干燥好的的坩禍，所述獨立干燥的房間為獨立密閉的、且?guī)в谐凉裱b置的房間，房間內(nèi)部濕度小于等于30RH ；
(3)在干燥好的的坩禍表面噴涂若干圈氮化硅涂層，所述氮化硅涂層與步驟(I)中一致，氮化硅涂層中氮化硅粉的用量為180g/G6坩禍之間，使步驟(I)刷涂過程中氮化硅涂層未能完全覆蓋的區(qū)域完全覆蓋即可。
[0012]實施例3 一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其處理方法如下:
(I)在坩禍底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，使刷涂后坩禍表面無明顯可視裸露的石英存在，刷涂過程使用質(zhì)地柔軟的羊毛刷作為刷涂工具，所述氮化硅涂層由氮化硅粉、硅溶膠和去離子水均勻混合而成，所述氮化硅粉、硅溶膠與去離子水的重量比為1:0.5:3.9，所述氮化硅粉的用量為590g/G6坩禍之間，所述坩禍底部和四壁氮化硅涂層的重量比為1:1.2 ；
(2 )將經(jīng)步驟(I)涂好氮化硅涂層的坩禍放置在獨立干燥的房間中自然干燥36h，得干燥好的的坩禍，所述獨立干燥的房間為獨立密閉的、且?guī)в谐凉裱b置的房間，房間內(nèi)部濕度小于等于30RH ；
(3)在干燥好的的坩禍表面噴涂若干圈氮化硅涂層，所述氮化硅涂層與步驟(I)中一致，氮化硅涂層中氮化硅粉的用量為200g/G6坩禍之間，使步驟(I)刷涂過程中氮化硅涂層未能完全覆蓋的區(qū)域完全覆蓋即可。
[0013]本發(fā)明無需加熱，降低了能耗和對于氮化硅粉的技術(shù)要求，節(jié)約了制造成本，采用本發(fā)明所述的處理方法處理后的坩禍，裂紋率可擴展在千分之二以內(nèi)，相較傳統(tǒng)技術(shù)在千分之五左右粘鍋裂紋率，粘鍋裂紋率明顯降低。
[0014]以上所公開的發(fā)明實施方式，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員能夠在不脫離本發(fā)明原理下進行改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為落在本發(fā)明的權(quán)利要求所要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其特征為，其處理方法如下: (1)在坩禍底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，使刷涂后坩禍表面無明顯可視裸露的石英存在，所述氮化硅涂層由氮化硅粉、硅溶膠和去離子水均勻混合而成，所述氮化硅粉、硅溶膠與去離子水的重量比為1: (0.5-0.6): (3.5-4.0)，所述氮化硅粉的用量為550~600g/G6坩禍之間，所述坩禍底部和四壁氮化硅涂層的重量比為1: (1-1.2); (2)將經(jīng)步驟(I)涂好氮化硅涂層的坩禍放置在獨立干燥的房間中自然干燥24~36h，得干燥好的的坩禍，所述獨立干燥的房間為獨立密閉的、且?guī)в谐凉裱b置的房間，使房間內(nèi)部濕度小于等于30RH ; (3)在干燥好的的坩禍表面噴涂若干圈氮化硅涂層，所述氮化硅涂層與步驟(I)中一致，氮化硅涂層中氮化硅粉的用量為150~200g/G6坩禍之間，使坩禍表面完全覆蓋氮化硅涂層即可。2.如權(quán)利要求1所述的一種多晶坩禍免加熱氮化硅涂層的處理方法，其特征為，所述步驟(I)的刷涂過程使用質(zhì)地柔軟的羊毛刷作為刷涂工具。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多晶坩堝免加熱氮化硅涂層的處理方法，其處理方法如下：在坩堝底部和四壁刷涂一層氮化硅涂層，隨后坩堝放置在獨立干燥的房間中自然干燥24~36h，再在干燥好的坩堝表面噴涂若干圈氮化硅涂層，使刷涂過程中氮化硅涂層未能完全覆蓋的區(qū)域完全覆蓋即可；本發(fā)明無需加熱，降低了能耗和對于氮化硅粉的技術(shù)要求，節(jié)約了制造成本，粘鍋裂紋率相較現(xiàn)有技術(shù)明顯降低。
【IPC分類】B05D1/02, B05D1/38, C09D1/00, B05D3/04
【公開號】CN105170426
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉明權(quán), 陳董良, 王祿寶, 吳明山
【申請人】鎮(zhèn)江環(huán)太硅科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月29日