[发明专利]多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂及其制备方法

说明书

本发明涉及粘结剂技术领域，具体公开一种多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂及其制备方法。所述多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂，包括质量百分比如下的原料组分：水溶性硅氧烷或羧基改性聚合物10%‑20%；硅溶胶10%‑20%；增塑剂1%‑5%；消泡剂0.05%‑0.3%；pH缓冲液0.01%‑0.05%；杀菌剂0.03%‑0.3%；高纯水70%‑85%。本发明提供的多晶硅铸锭高纯石英坩埚石英砂涂层粘结剂，纯度高，是一种全新的高纯石英砂涂层粘结及分散材料，提高了高纯石英砂涂层的致密性，同时能使高纯石英砂涂层更好地附着氮化硅涂层，减少了硅锭的侧边红区，降低硅锭氧含量。

技术领域

本发明属于粘结剂技术领域，尤其涉及多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂及其制备方法。

背景技术

在多晶生产工艺中作为多晶铸锭关键的辅助材料氮化硅，氮化硅耐高温性能和化学稳定性好，致密性好，是强共价键化合物，其自扩散系数低，抗杂质扩散和防水汽渗透能力强，同时具有良好的抗氧化、抗腐蚀和耐摩擦等性能，并且不与熔融硅发生反应，非常符合提纯多晶硅过程中坩埚涂层的要求。

而传统的氮化硅涂层阻隔效应有限，已有陶瓷石英坩埚由于本体杂质较多，在铸锭周期内杂质容易迁移到硅锭中，造成少子寿命降低，侧边红区过大，所以在氮化硅涂层与坩埚本体之间加入一层高纯石英砂涂层能有效加强杂质阻隔效应。但制作高纯层时，石英砂浆的在固含较高时分散性较差，砂浆固含较低时粘度较低，所得涂层致密性较差，不能提供良好的阻隔效应，甚至导致硅锭氧含量升高。

发明内容

针对现有工艺石英砂涂层致密性较差，导致硅锭氧含量升高，硅锭中少数载流子寿命<2us的区域过大等问题，本发明提供多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂及其制备方法。本发明提供的多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂的加入提高了高纯石英砂涂层的致密性，使高纯石英砂涂层更好地附着氮化硅涂层，增强了对坩埚本体杂质的阻隔作用，降低硅锭氧含量，减少硅锭中少数载流子寿命<2us的区域。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂，包括质量百分比如下的原料组分：

水溶性硅氧烷或羧基改性聚合物 10%-20%；

硅溶胶 10%-20%；

增塑剂 1%-5%；

消泡剂 0.05%-0.3%；

pH缓冲液 0.01%-0.05%；

杀菌剂 0.03%-0.3%；

高纯水 70%-85%。

相对于现有技术，本发明提供的多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂是一种全新的高纯石英砂涂层粘结及分散材料，该高纯石英砂涂层位于坩埚本体与氮化硅涂层之间，增强了对坩埚本体杂质的阻隔作用，减少硅锭中少数载流子寿命<2us的区域（侧边红区），本发明提供的多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂的加入提高了高纯石英砂涂层的致密性，同时能更好地附着氮化硅涂层，降低硅锭氧含量。

进一步地，本发明还提供所述多晶硅铸锭石英坩埚高纯石英砂涂层粘结剂的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：

（1）按照所述的原料配比称取各原料组分；

（2）将水溶性硅氧烷或羧基改性聚合物、硅溶胶、增塑剂、消泡剂、杀菌剂加入到高纯水中，进行混料处理，得第一混合物料；