[发明专利]硅块、其生产方法、适于实施该方法的透明或不透明熔融硅石的坩埚及其生产方法有效

申请号：	201510470122.1	申请日：	2015-08-04
公开（公告）号：	CN105316761B	公开（公告）日：	2018-09-14
发明（设计）人：	C.申克;G.沙伊希;N-C.尼尔森;W.莱曼;B.弗罗伊登贝格;K.达德齐斯;S.纳多尔尼;F.沃尔尼;G.菲舍尔	申请（专利权）人：	赫罗伊斯石英玻璃股份有限两合公司
主分类号：	C30B29/06	分类号：	C30B29/06;C30B11/00
代理公司：	中国专利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	李连涛;石克虎
地址：	德国***	国省代码：	德国;DE
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摘要：
搜索关键词：	分散体太阳能坩埚不透明硅石熔融晶体生长法扩散阻挡层纳米颗粒生产无定形硅块内壁坩埚透明材料损失干燥浆料高纯度硅矩形形状热致密化坩埚基体层厚度粗粒级分散液浆料层热致密细粒级加热施加生长
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【权利要求书】：

1.用于生产具有矩形形状的用于硅的晶体生长法中的太阳能坩埚的方法，其包括提供包含内壁的透明或不透明熔融硅石的坩埚基体，提供含有无定形SiO₂颗粒的分散体，通过使用所述分散体以至少0.1 mm的层厚度将含SiO₂浆料层施加至至少一部分内壁上，干燥所述浆料层以使形成含SiO₂颗粒层并且使所述含SiO₂颗粒层热致密化从而形成扩散阻挡层，其特征在于：

(a) 所述分散体含有分散液和形成粒度为1 μm至50 μm的粗粒级和粒度小于100 nm的SiO₂纳米颗粒的细粒级的无定形SiO₂颗粒，其中基于所述分散体的固体含量，所述SiO₂纳米颗粒的重量百分数为2至15 wt%，且其中由粒度小于100 nm的SiO₂纳米颗粒组成的细粒级占浇注表皮的大于70%的体积比，

(b) 和通过在所述晶体生长法中加热硅，使含SiO₂颗粒层热致密化为扩散阻挡层。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体的固体含量小于80 wt%。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体的固体含量为70至80 wt%。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体的固体含量为74至78 wt%。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体不含粘合剂，并且所述无定形SiO₂颗粒的SiO₂含量为至少99.99 wt%，其中过渡元素金属杂质的总含量小于5 wt. ppm，并且铁含量小于2 wt. ppm。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体不含粘合剂，并且所述无定形SiO₂颗粒的SiO₂含量为至少99.99 wt%，其中过渡元素金属杂质的总含量小于2.5 wt. ppm，并且铁含量小于1 wt. ppm。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于所述分散体不含粘合剂，并且所述无定形SiO₂颗粒的SiO₂含量为至少99.99 wt%，其中过渡元素金属杂质的总含量小于2.5 wt. ppm，并且铁含量小于0.5 wt. ppm。

8.根据在前权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于通过浇注所述分散体将所述浆料层施加至所述内壁上。

9.根据在前权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于由粒度小于100 nm的SiO₂纳米颗粒组成的细粒级占所述浇注表皮的大于80%的体积比。

10.根据在前权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于在施加浆料层之前将内壁增湿，并且使用具有多孔内壁的坩埚基体。

11.根据在前权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于所述浆料层干燥之后得到的生坯层具有0.1-1.5 mm的层厚度。

12.根据在前权利要求1-7中任一项的方法，其特征在于所述浆料层干燥之后得到的生坯层具有0.5-1.5 mm的层厚度。