專利名稱：一種制作低氧坩堝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，特別是一種可以增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象的制作低氧坩堝的方法。
背景技術(shù)：
科學(xué)試驗(yàn)證明，摻硼系列的硅電池片，氧和硼起作用，對(duì)壽命和效率有不可忽視的影響，硅材料中的氧，主要來(lái)自石英坩堝的溶解。減少石英坩堝中二氧化硅腐蝕到硅熔體中，能減少氧進(jìn)入硅熔體，減少氧與硼結(jié)合形成硼氧復(fù)合體，有利于防止太陽(yáng)能電池片效率減退，確保使用壽命。高純度的石英坩堝，是高質(zhì)量太陽(yáng)能電池片的質(zhì)量保證。所以本方法旨在現(xiàn)在的坩堝制作基礎(chǔ)上添加一種新的保護(hù)層來(lái)達(dá)到減少石英坩堝中二氧化硅腐蝕到硅熔體中。在石英坩蝸熔制制作時(shí)，在內(nèi)壁沉淀一層純度非常高的S i C氮化硅膜，氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以阻止坩堝里的氧成分?jǐn)U散到原材料中，同時(shí)可以形成一層高強(qiáng)度的保護(hù)膜，增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象的制作低氧坩堝的方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種制作低氧坩堝的方法，其特征在于通過(guò)一個(gè)送氣裝置，向坩堝內(nèi)壁均勻吹入高純度的氮?dú)猓獨(dú)馀c石英砂中的硅在高溫下反應(yīng)生成氮化硅膜，成為一層保護(hù)介質(zhì)。優(yōu)選地，所述坩堝內(nèi)壁的溫度在1300 2000度左右。優(yōu)選地，上述步驟之前還有坩堝生產(chǎn)，電極放電，石英砂融化成型的步驟。優(yōu)選地，所述送氣裝置以不低于1. 33P a德壓強(qiáng)向坩堝內(nèi)壁吹入氮?dú)?。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果1、可以阻止坩堝里的氧成分?jǐn)U散到原材料中；2、同時(shí)可以形成一層高強(qiáng)度的保護(hù)膜，增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象。
具體實(shí)施例方式下面根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。當(dāng)今坩堝的頂尖產(chǎn)品，是高新技術(shù)產(chǎn)品-高純石英玻璃坩堝。石英坩堝是拉制大直徑單晶硅的消耗性器皿，每生產(chǎn)一爐單晶硅就用掉一只坩堝。單晶硅是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的原材料，對(duì)坩堝的要求十分苛刻。高純度石英坩堝是拉制大直徑單晶硅，發(fā)展大規(guī)模集成電路必不可少的基礎(chǔ)材料。高純度石英坩堝是生產(chǎn)硅單晶體所必需的石英容器。在硅單晶拉制生產(chǎn)過(guò)程中，將使用石英坩堝作為熔融高純硅的載體，由拉制桿從石英坩堝內(nèi)熔融液體中，逐步拉制出硅的單晶體，稱之為硅錠，作為電子芯片的基礎(chǔ)材料。隨著國(guó)內(nèi)大規(guī)模集成電路和太陽(yáng)能發(fā)電工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)單晶硅的直徑要求越來(lái)越大，對(duì)產(chǎn)品的需求量也越來(lái)越大，所以對(duì)大尺寸石英坩堝的規(guī)格、品種、數(shù)量的需求都發(fā)生了巨大的變化。對(duì)
3石英坩堝提出了高純度的更高要求。科學(xué)試驗(yàn)證明，摻硼系列的硅電池片，氧和硼起作用，對(duì)壽命和效率有不可忽視的影響，硅材料中的氧，主要來(lái)自石英坩堝的溶解。減少石英坩堝中二氧化硅腐蝕到硅熔體中，能減少氧進(jìn)入硅熔體，減少氧與硼結(jié)合形成硼氧復(fù)合體，有利于防止太陽(yáng)能電池片效率減退，確保使用壽命。高純度的石英坩堝，是高質(zhì)量太陽(yáng)能電池片的質(zhì)量保證。所以本方法旨在現(xiàn)在的坩堝制作基礎(chǔ)上添加一種新的保護(hù)層來(lái)達(dá)到減少石英坩堝中二氧化硅腐蝕到硅熔體中。在石英坩堝熔制制作時(shí)，在內(nèi)壁沉淀一層純度非常高的S i C氮化硅膜，氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。本發(fā)明的工藝是在坩堝生產(chǎn)，電極放電，石英砂融化成型后，坩堝內(nèi)壁的溫度一般在1300 2000度左右，然后通過(guò)一個(gè)送氣裝置，向坩堝內(nèi)壁均勻吹入高純度的氮?dú)?，氮?dú)馀c石英砂中的硅在高溫下反應(yīng)生成氮化硅膜，成為一層保護(hù)介質(zhì)。該方案要在原料熔化完成時(shí)以強(qiáng)有力的送氣裝置，不低于1.33P a吹入氮?dú)?。本發(fā)明可以阻止坩堝里的氧成分?jǐn)U散到原材料中，同時(shí)可以形成一層高強(qiáng)度的保護(hù)膜，增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象。顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種制作低氧坩堝的方法，其特征在于通過(guò)一個(gè)送氣裝置，向坩堝內(nèi)壁均勻吹入高純度的氮?dú)?，氮?dú)馀c石英砂中的硅在高溫下反應(yīng)生成氮化硅膜，成為一層保護(hù)介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述坩堝內(nèi)壁的溫度在1300 2000度左右ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于上述步驟之前還有坩堝生產(chǎn)，電極放電，石英砂融化成型的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述送氣裝置以不低于1.33Pa德壓強(qiáng)向坩堝內(nèi)壁吹入氮?dú)狻?br> 全文摘要
本發(fā)明公開了一種低氧坩堝生產(chǎn)方法，工藝步驟為在電極放電，石英砂融化成型后，坩堝內(nèi)壁的溫度一般在1300～2000度左右，然后通過(guò)一個(gè)送氣裝置，向坩堝內(nèi)壁均勻吹入高純度的氮?dú)?，氮?dú)馀c石英砂中的硅在高溫下反應(yīng)生成氮化硅膜，成為一層保護(hù)介質(zhì)。本發(fā)明可以阻止坩堝里的氧成分?jǐn)U散到原材料中，同時(shí)可以形成一層高強(qiáng)度的保護(hù)膜，增加石英坩堝的強(qiáng)度，減少高溫軟化現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C30B15/10GK102373502SQ20101026230
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者司繼成, 沈凱冰, 沈凱峰, 王金根 申請(qǐng)人:南通路博石英材料有限公司