[发明专利]一种多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚及其制备方法

权利要求书

1.一种多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚，包括坩埚本体，所述坩埚本体包括底座及由底座向上延伸的侧壁，其特征在于，所述底座的内表面和/或所述侧壁的内表面上设置有高纯石英涂层，所述高纯石英涂层的材料包括质量比为1:(0.1-2)：(0-0.5)：(0-0.5)的熔融石英、低温石英、氮化硅、硅，质量含量为0-1000ppm的氢氧化钡、质量含量为0-1000ppm的氧化锆，以及包括质量占比≤25％的粘结剂，上述各组分均匀分布在所述高纯石英涂层中，所述熔融石英的纯度大于99.95％，所述低温石英的纯度大于99.99％。

2.如权利要求1所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述高纯石英涂层的厚度为0.1mm-3mm，所述高纯石英涂层为等厚度、渐变厚度或梯度厚度。

3.如权利要求1所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述熔融石英的粒径小于等于1mm；所述低温石英的粒径小于等于1mm。

4.如权利要求1所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚，其特征在于，所述粘结剂为硅酸钠水溶液、二氧化硅溶胶、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚硅氮烷中的一种或多种。

5.一种多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取坩埚本体，所述坩埚本体包括底座及由底座向上延伸的侧壁；

采用一步制浆或多步制浆的方式研磨和/或搅拌混合制得以水为介质，固相含量为20％-80％wt，中位粒径为3μm-70μm的料浆，所述料浆中包括质量比为1:(0.1-2)：(0-0.5)：(0-0.5)的熔融石英、低温石英、氮化硅、硅，质量含量为0-1000ppm的氢氧化钡、质量含量为0-1000ppm的氧化锆，以及包括质量占比≤25％的粘结剂，所述熔融石英的纯度大于99.95％，所述低温石英的纯度大于99.99％，将所述料浆涂覆在所述坩埚本体的底座内表面和/或侧壁的内表面上，得到高纯石英涂层，即得到所述多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚。

6.如权利要求5所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述高纯石英涂层的厚度为0.1mm-3mm，所述高纯石英涂层为等厚度、渐变厚度或梯度厚度。

7.如权利要求5所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述研磨通过滚筒式球磨机、行星式球磨机或立式搅拌磨设备进行，使用氧化锆球、刚玉球、氮化硅球作为研磨介质，研磨过程中的料球比为1:(1-8)。

8.如权利要求5所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，进一步包括，在涂覆制备所述高纯石英涂层之前，先对所述坩埚本体的内表面进行吸水性预处理，使所述坩埚本体内表面的粗糙度控制在1μm-25μm，吸水率控制在0.1％-10％。

9.如权利要求5所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述熔融石英的粒径小于等于1mm；所述低温石英的粒径小于等于1mm。

10.如权利要求5所述的多晶硅铸锭用石英陶瓷坩埚的制备方法，其特征在于，所述涂覆的方式包括喷涂、刷涂、刮涂、旋涂、辊涂、流延。