ES2327570T3 - Crisol para la cristalizacion de silicio y procedimiento para elaborar el mismo. - Google Patents

Crisol para la cristalizacion de silicio y procedimiento para elaborar el mismo. Download PDF

Info

Publication number
ES2327570T3
ES2327570T3 ES06806079T ES06806079T ES2327570T3 ES 2327570 T3 ES2327570 T3 ES 2327570T3 ES 06806079 T ES06806079 T ES 06806079T ES 06806079 T ES06806079 T ES 06806079T ES 2327570 T3 ES2327570 T3 ES 2327570T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
silicon
crucible
silicon nitride
weight
further characterized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES06806079T
Other languages
English (en)
Inventor
Gilbert Rancoule
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vesuvius Crucible Co
Original Assignee
Vesuvius Crucible Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vesuvius Crucible Co filed Critical Vesuvius Crucible Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2327570T3 publication Critical patent/ES2327570T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62625Wet mixtures
    • C04B35/6264Mixing media, e.g. organic solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5053Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
    • C04B41/5062Borides, Nitrides or Silicides
    • C04B41/5066Silicon nitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81Coating or impregnation
    • C04B41/85Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87Ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • C30B11/002Crucibles or containers for supporting the melt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B15/00Single-crystal growth by pulling from a melt, e.g. Czochralski method
    • C30B15/10Crucibles or containers for supporting the melt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details specially adapted for crucible or pot furnaces
    • F27B14/10Crucibles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418Silicon oxide, silicic acids or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427Silicates other than clay, e.g. water glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C04B2235/483Si-containing organic compounds, e.g. silicone resins, (poly)silanes, (poly)siloxanes or (poly)silazanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54Particle size related information
    • C04B2235/5418Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5445Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

Un crisol (1) para la cristalización de silicio, que comprende a) un cuerpo de base (2) que comprende una superficie inferior (21) y paredes laterales (22) que definen un volumen interior; b) un revestimiento protector (3) a base de nitruro de silicio orientado hacia el volumen interior; caracterizado porque dicho revestimiento protector (3) comprende del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio, del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, seleccionado del grupo constituido por - aglutinantes que comprende un compuesto organometálico a base de química de silicio tales como siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos; - aglutinantes a base de sílice que comprende aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos; y - aglutinantes que comprende partículas submicrónicas y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, tales como sílice coloidal, el contenido total de oxígeno variando del 5 al 15% en peso.

Description

Crisol para la cristalización de silicio y procedimiento para elaborar el mismo.
La invención se refiere a un crisol para la cristalización de silicio y a la preparación y la aplicación de un revestimiento protector para crisoles usados en el manejo de materiales fundidos que se solidifican en el crisol y se remueven luego como longotes, y más particularmente a un revestimiento protector para crisoles usados en la solidificación de silicio policristalino.
Se usan típicamente los crisoles (por ejemplo elaborados de sílice fundida, carburo de silicio, cuarzo, nitruro de silicio, nitruro de silicio ligado por reacción, o grafito) en la solidificación de silicio policristalino. Se escoge el silicio principalmente por su alta pureza y disponibilidad. Hay problemas en el uso del silicio, sin embargo, como crisol para la producción de silicio mediante este método.
El silicio en su estado fundido reacciona con el crisol de sílice que está en contacto con el mismo. El silicio fundido reacciona con la sílice formando monóxido de silicio y oxígeno. El oxígeno contamina el silicio. El monóxido de silicio es volátil y reacciona con los componentes de grafito dentro del horno. El monóxido de silicio reacciona con el grafito formando carburo de silicio y monóxido de carbono. El monóxido de carbono reacciona entonces con el silicio fundido, formando monóxido de silicio volátil adicional, carburo de silicio, carburos y óxidos de trazas metálicas o aditivos y carbono. El carbono contamina el silicio. El silicio puede reaccionar también con las varias impurezas contenidas en el crisol (hierro, boro, aluminio,...) y/o contenidas en el revestimiento de nitruro.
La reacción entre la sílice y el silicio promueve la adhesión del silicio al crisol. Está adhesión, combinada como a diferencia de coeficientes de expansión térmica entre los dos materiales, crea tensión en el lingote de sílice, haciendo que se agriete con el enfriamiento. Se sabe en la técnica que un revestimiento protector aplicado al interior del crisol en el área de contacto con el lingote puede evitar la reacción entre el silicio y la sílice que origina la contaminación del lingote y el agrietamiento. Para que sea eficaz, el revestimiento debe ser suficientemente grueso para evitar que el silicio reaccione con el crisol de sílice y no debe contaminar adversamente el silicio ya sea por sí mismo o a causa de contaminantes dentro del mismo.
Se describe una variedad de materiales y técnicas en la literatura, los cuales intentan resolver el problema de reacción y adhesión del crisol en contacto con el material fundido.
Se sabe que los revestimientos de nitruro de silicio evitan la reacción química entre el silicio fundido y la sílice del crisol. La patente de E.U.A. No. 4,741,925 describe un revestimiento de nitruro de silicio para crisoles aplicados mediante deposición química de vapor a 1250ºC, mientras que el documento WO-A1-2004/053207 expone un revestimiento de nitruro de silicio aplicado mediante aspersión de gas caliente ionizado. La patente de E.U.A. No. 4,218,418 describe una técnica de formar una capa de vidrio dentro de un crisol de sílice mediante calentamiento rápido para evitar el agrietamiento del silicio durante el procedimiento de fusión.
La técnica anterior incluye referencias específicas a agentes pulverizados de liberación de molde para su aplicación a crisoles en la solidificación direccional del silicio. Además, se menciona el uso de deposición química de vapor, evaporación de solvente, tratamiento con llama a alta temperatura y otros medios costosos y complejos para la aplicación de revestimientos de crisol. Se hacen referencias a aglutinantes y solventes específicos. Se hacen referencias al mezclado, la aspersión o el cepillado para suspensiones espesas de revestimientos pulverizados.
Se sabe que los revestimientos de nitruro de silicio evitan la reacción química entre el silicio fundido y la sílice del crisol.
Sin embargo, el revestimiento mismo de nitruro de silicio puede originar problemas. El grosor de revestimiento de nitruro de silicio necesario para evitar que el silicio reaccione con el crisol de sílice es bastante importante (aproximadamente 300 \mum), haciendo así que la operación de revestimiento sea costosa y consumidora de tiempo. Además, este revestimiento de nitruro de silicio es mecánicamente débil y puede exfoliarse o descamarse durante su uso o incluso antes. Se recomienda por lo tanto aplicar este revestimiento precisamente al último antes de uso, es decir en las instalaciones del usuario final, dejando así la molestia de aplicar este revestimiento grueso al usuario
final.
Las tecnologías conocidas para proveer un revestimiento estable de nitruro sobre un crisol de cerámica incluyen 1) la oxidación del revestimiento de nitruro a una alta temperatura que varíe de 700ºC a 1450º bajo un ciclo controlado de quemado y (2) y la adición de materiales auxiliares de concreción/adhesión (o adherencia) a la composición de nitruro. Los aditivos pueden ser aditivos de metales u óxidos, tales como Al_{2}O_{3}, SiO_{2}, AIN, Al, Si, sílice ahumada o fina y otros. Un revestimiento de nitruro de silicio que comprende sílice ahumada se describe en la solicitud copendiente EP0447105. La oxidación del nitruro de silicio a óxido de silicio aumenta la cantidad de oxígeno en el revestimiento y origina el problema mencionado anteriormente. Además, el nivel de oxidación y la cantidad resultante de oxígeno no son fáciles de controlar.
La necesidad de mantener un bajo contenido de oxígeno en el revestimiento del crisol fue puesta en relieve por la mayoría de las publicaciones de los productores de silicio que describen las interacciones químicas o físicas durante la aplicación fotovoltaica o de semiconductores. Se recomienda el uso de revestimiento de nitruro de silicio con bajo contenido de oxígeno para la producción de lámina cristalina semiconductora de alta calidad. El uso de polvo de nitruro de silicio de alta pureza con bajo contenido de oxígeno se ha descrito notablemente en la patente de E.U.A. No. 6,165,425. Este documento describe un revestimiento de nitruro de silicio que tiene un contenido extremadamente bajo de oxígeno del 0.3% al 5% en peso a lo mucho. El revestimiento puede comprender promotores de adhesión, tales como alcohol polivinílico y se seca al aire a una temperatura que varía preferiblemente de 500ºC a 700ºC. A estás bajas temperaturas de secado, no tiene lugar la oxidación de nitruro de silicio, no hay formación de SiO_{2} en el límite de granos y se mantiene la eficacia completa del nitruro de silicio. Sin embargo, subsisten algunos problemas. Puesto que no hay oxidación del revestimiento, el revestimiento permanece pulverulento y se daña fácilmente cuando se vierte el silicio líquido al crisol.
Es conveniente por lo tanto proveer un crisol que no presente los problemas mencionados anteriormente, que comprenda un revestimiento que sea más fuerte (evite la exfoliación y la descamación), con resistencia mejorada al desgaste mecánico, fácil y barato de producir, a la vez que evite la reacción química entre el silicio fundido y el crisol y mantenga los requisitos adicionales en términos del contenido de oxígeno.
Se ha hallado ahora que se pueden resolver estos problemas con un crisol para la cristalización de silicio que comprende a) un cuerpo de base que comprende una superficie inferior y paredes laterales que definen un volumen interior; b) un revestimiento protector a base de nitruro de silicio en la superficie de las paredes laterales orientadas hacia el volumen interior, dicho revestimiento comprendiendo del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio y del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, el contenido total de oxígeno variando del 5 al 15% en peso. De acuerdo con la presente invención, el aglutinante de baja temperatura es seleccionado del grupo constituido por
- aglutinantes que comprende un compuesto organometálico a base de química de silicio tales como siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos;
- aglutinantes a base de sílice que comprende aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos; y
- aglutinantes que comprende partículas submicrónicas y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, tales como sílice coloidal. Preferiblemente, el aglutinante de baja temperatura es un aglutinante a base de sílice. Se puede usar también un polvo de oxinitruro de silicio y preferiblemente una combinación de polvos de nitruro de silicio y oxinitruro de silicio. El polvo de oxinitruro de silicio está comprendido generalmente entre el 5 y el 20% en peso. El polvo de oxinitruro de silicio puede ser un oxinitruro reciclado o un oxinitruro activado con agua. Una ventaja considerable de la presente invención es que la cantidad de oxígeno contenida en el polvo de nitruro de silicio ya no es crítica y se puede considerar el uso de un polvo que contenga cierta cantidad de oxígeno, como por ejemplo un polvo reciclado. Una fase cristalográfica del polvo de nitruro de silicio puede ser \alpha o \beta.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da a entender por aglutinante de baja temperatura, un aglutinante que crea una aglutinación a una temperatura menor a la temperatura requerida para oxidar el nitruro de silicio. Preferiblemente, se crea esta aglutinación a una temperatura menor a 800ºC y más preferiblemente menor a 500ºC.
Por aglutinante mineral se da a entender un aglutinante que comprende una base de mineral cuyos residuos dan siempre una forma mineral más carbón o no. Por el contrario, dichos aglutinantes orgánicos, como CMC (carboximetilcelulosa), cola, agentes tensioactivos, dan residuos que son solamente carbono. La alta reactividad del aglutinante está dada parcialmente por la base mineral.
La granulometría del polvo de nitruro de silicio o de oxinitruro de silicio es generalmente submicrónica, tamaño de partícula \leq 1 \mum. Sin embargo, se puede usar también una mezcla de polvos de nitruro que comprendan diferentes tamaños de partícula y que comprendan notablemente partículas o granos más gruesos comprendidos entre 2 y 50 \mum, preferiblemente entre 2 y 5 \mum. Se escoge la mezcla de manera que mejore una o más características. La mezcla puede mejorar la estabilidad de la suspensión y/o aumentar además la adhesión del revestimiento sobre el crisol. En caso de que esté presente otro revestimiento debajo y/o encima de la capa de nitruro de acuerdo con la presente invención, una mezcla puede facilitar también la adhesión entre los diferentes revestimientos. El otro revestimiento puede ser por ejemplo un revestimiento a base de sílice, como se describe en la solicitud de patente WO2005/106084 y la solicitud copendiente PCT/EP2006/006347. La cantidad de partículas más gruesas está comprendida generalmente entre el 20 y el 50% en peso con respecto a las partículas submicrónicas. El polvo de nitruro de silicio más grueso es menos costoso, la introducción de tal polvo reduce también el costo del revestimiento.
Dependiendo de la aplicación, el revestimiento protector tendrá un grosor de 50 \mum a 500 \mum, preferiblemente de 200 a 500 \mum. Para evitar alguna contaminación, es esencial que el revestimiento protector sea de pureza muy alta con un contenido extremadamente bajo de carbono.
Esta nueva tecnología se basa en el uso de cantidades limitadas y controladas de oxígeno en el revestimiento. Se introduce el oxígeno con un aglutinante mineral de baja temperatura (gel líquido, organometálico, de nanopartículas, microfloculante, soluciones no miscibles, microemulsiones, óxidos). Se crea una fase de aglutinación de temperatura muy baja a través de todo el revestimiento, aumentando la resistencia mecánica al desgaste del revestimiento protector, a la vez que mantienen las propiedades deseadas del nitruro de silicio. Se reduce mucho el riesgo de exfoliación y descamación del revestimiento.
Se escogen los aditivos y las cantidades de manera que se obtenga un contenido total de oxígeno que varíe del 5 al 15% en peso y muy preferiblemente del 8 al 12% en peso. Un contenido total de oxígeno menor al 5% no provee una fase suficiente de aglutinación que dé por resultado una baja resistencia mecánica del revestimiento. Cuando el contenido de oxígeno es demasiado alto, se presentan los problemas de contaminación explicados anteriormente.
La temperatura de calentamiento para crear la aglutinación es menor a la temperatura requerida para oxidar el nitruro de silicio. La temperatura de calentamiento es menor a 800ºC y preferiblemente menor a 500ºC. De esta manera, se controla por completo la cantidad de oxígeno mediante la adición de la cantidad determinada de aglutinante mineral de baja temperatura. No hay reacción adicional de oxidación que pueda modificar el contenido de
oxígeno.
El oxígeno en la dispersión de aglutinación está haciendo una diferencia con respecto al oxígeno producido mediante la oxidación del nitruro de silicio. La baja cohesión entre el sistema de aglutinación y el polvo de nitruro permite mantener la eficacia completa del nitruro como agente no humectante. Se crea la ligadura química alrededor de los granos y no se oxidan los granos del nitruro de silicio a SiO_{2} en su periferia. Se realza este efecto con la densificación de baja temperatura para una aglutinación creada mediante una fijación química en lugar de la típica reacción térmica de oxidación. El revestimiento de la presente invención permite aumentar la resistencia mecánica del revestimiento mediante el objetivo de un sistema de aglutinación bien controlado, a la vez que mantiene la eficacia completa de los granos de nitruro de silicio.
Puesto que no hay problema de exfoliación o descamación con el revestimiento de acuerdo con la invención, y se puede preparar antes de llegar a las instalaciones del usuario final.
Otro objeto de la invención es una composición para revestir un crisol para la cristalización de silicio que comprende del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio y del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, el contenido total de oxígeno siendo mayor al 5% en peso. Se puede aplicar la composición mediante diferentes métodos. En un método preferido, se mezcla la composición con la fase líquida para formar una suspensión para su aplicación sobre el crisol.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para elaborar un crisol que comprenda un revestimiento protector de acuerdo con la invención; el procedimiento comprendido en los pasos de
a) proveer el cuerpo de base que comprende una superficie inferior y paredes laterales que definen un volumen interior y
b) aplicar un revestimiento protector que comprenda del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio y del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, el contenido total de oxígeno siendo mayor al 5% en peso de la superficie de las paredes laterales orientadas hacia el volumen interior. De acuerdo con la presente invención, el aglutinante de baja temperatura es seleccionado del grupo constituido por
-
aglutinantes que comprende un compuesto organometálico a base de química de silicio tales como siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos;
-
aglutinantes a base de sílice que comprende aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos; y
-
aglutinantes que comprende partículas submicrónicas y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, tales como sílice coloidal.
\vskip1.000000\baselineskip
Usualmente, se aplicará la capa de superficie en agua o en solvente por aspersión o cepillado, preferiblemente por aspersión en un sistema a base de agua que comprenda una cantidad apropiada de agua para permitir la suspensión de la composición entera.
En una modalidad preferida del procedimiento de acuerdo con la invención, el paso de aplicar el revestimiento va seguido por un paso de calentamiento c) a una temperatura y por una duración apropiada para calcinar sustancialmente todo el compuesto orgánico presente en los revestimientos y para crear la aglutinación. En una modalidad preferida, la temperatura de calentamiento permanece debajo de la temperatura de oxidación de nitruro de silicio. De esta manera, se mantiene bajo control el contenido de oxígeno en el revestimiento. La temperatura de oxidación del nitruro de silicio puede variar dependiendo de la composición de revestimiento, pero es usualmente de aproximadamente 800ºC. El calentamiento del crisol revestido puede tener lugar también en el sitio del cliente. Es posible también realizar un calentamiento previo antes del envío al cliente y el calentamiento final o adicional en el sitio del cliente.
\newpage
Se describirá ahora la invención con referencia a la figura 1 adjunta que sirve solamente para ilustrar la invención y no está destinada a limitar su alcance. La figura 1 muestra una sección transversal de un crisol de acuerdo con la invención.
En la figura 1, el crisol está designado con el número de referencia 1. Comprende un cuerpo de base 2 que comprende una superficie inferior 21 y paredes laterales 22 que definen un volumen interior para la cristalización del silicio. El crisol comprende una capa protectora 3 que está constituida del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio, del 5 al 20% del aglutinante mineral de baja temperatura de la invención, el contenido total de oxígeno siendo mayor al 5% en peso de la superficie de las paredes laterales 22 orientadas hacia el volumen interior.
Se ilustrará ahora la invención por medio de ejemplos de acuerdo con la invención y ejemplos comparativos. El procedimiento para aplicar el revestimiento sobre el cuerpo de base se puede efectuar de diferentes maneras. La composición depende del método escogido.
El primer método preferido (capa reactiva) comprende el paso de
- mezclar polvos de nitruro de silicio y compuesto organometálico a base de química de silicio seleccionada preferiblemente del grupo constituido por siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos (los compuestos organometálicos son conocidos como tales y están disponibles en el mercado);
- asperjar el revestimiento sobre el crisol con un líquido reactivo de la familia de cloruro de amonio, amoniaco, solución nítrica o cualquier otro líquido reactivo adecuado para este procedimiento;
- calentar el crisol revestido a una temperatura debajo de 500ºC para la estabilización del revestimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
El segundo método preferido (solución aglutinante) comprende el paso de
- mezclar polvos de nitruro de silicio con un aglutinante a base de sílice, seleccionado preferiblemente del grupo constituido por aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos;
- aplicar como revestimiento un líquido reactivo de la familia de ácidos (ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido silícico, tetracloruro de silicio o cualquier otro ácido adecuado para este procedimiento) como neutralización para la hidrólisis de base en cuanto a los compuestos amino-organometálicos;
- calentar el crisol revestido a una temperatura debajo de 500ºC para remover los líquidos de reacción.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra modalidad, se realiza el paso de aspersión usando una reacción a base de vapores de amoniaco o soluciones para sistemas de hidrólisis de ácido.
El tercer método preferido (solución saturada y precipitación) comprende el paso de
- mezclar polvos de nitruro de silicio con partículas submicrónicas (< 10^{-6}) y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, preferiblemente sílice coloidal;
- precipitar la mezcla preparada sobre la superficie del crisol mediante reacción térmica, reacción con vapor o incluso reacción química directa usando la sustancia química de neutralización apropiada para formar base ácida, alcohol o reacción de pH;
calentar el cristal revestido a una temperatura debajo de 500ºC, preferiblemente antes de su uso.
\vskip1.000000\baselineskip
Se muestran en el cuadro 1 ejemplos de composiciones de revestimiento para los tres métodos.
CUADRO 1 Composición de revestimiento protector
1
PVA significa alcohol polivinílico y PEG significa polietilenglicol.
TEOS significa tetraetilortosilicato.
Los ejemplos preferidos son las composiciones a base de sílice coloidal, ya que son fáciles y seguras de manejar. Se escoge la composición en función del método usado, para obtener el contenido de oxígeno y la resistencia al desgaste mecánico que se procura.
En los siguientes cuadros, se ha determinado la adhesión de los varios revestimientos sobre el crisol de acuerdo con ASTM D4541, usando un probador de adhesión por tracción POSITEST (de la empresa DEFELSKO Corp.). Este probador evalúa la adhesión del revestimiento, determinando la mayor fuerza tensional de tracción que puede soportar antes de desprenderse, es decir la fuerza requerida para jalar un diámetro específico de prueba de revestimiento de su substrato, usando presión hidráulica. La fuerza se expresa en términos de presión (kPa).
En el cuadro 2 se muestran ejemplos de crisol y rendimientos relacionados:
CUADRO 2
2
6 y 7 son ejemplos comparativos.
RBSN significa "nitruro de silicio enlazado por reacción" y es un tipo conocido de crisol.
6 y 7 son ejemplos comparativos y corresponden a los ejemplos 1 y 2 de la patente de E.U.A. No. 6,165,425. C1 comprende un polvo de nitruro de silicio con un contenido de oxígeno de 1.3% y sin aglutinante mineral de baja temperatura. C2 comprende un polvo de nitruro silicio con un contenido de oxígeno del 6% y sin aglutinante mineral de baja temperatura.
Con respecto al ejemplo 6, se notó daño del revestimiento cuando se vertió metal de silicio al crisol. Con respecto al ejemplo 7, se notaron pérdidas considerables de metal, como se explica en la patente de E.U.A. No. 6,165,425.

Claims (11)

1. Un crisol (1) para la cristalización de silicio, que comprende a) un cuerpo de base (2) que comprende una superficie inferior (21) y paredes laterales (22) que definen un volumen interior; b) un revestimiento protector (3) a base de nitruro de silicio orientado hacia el volumen interior; caracterizado porque dicho revestimiento protector (3) comprende del 80 al 95% en peso de nitruro de silicio, del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, seleccionado del grupo constituido por
- aglutinantes que comprende un compuesto organometálico a base de química de silicio tales como siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos;
- aglutinantes a base de sílice que comprende aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos; y
- aglutinantes que comprende partículas submicrónicas y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, tales como sílice coloidal, el contenido total de oxígeno variando del 5 al 15% en peso.
2. El crisol de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el contenido total de oxígeno varía del 8 al 12% en peso.
3. El crisol de conformidad con la reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado además porque el revestimiento protector (3) de nitruro de silicio tiene un grosor comprendido entre 50 \mum y 500 \mum, preferiblemente entre 200 y 500 \mum.
4. El crisol de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 3, caracterizado además porque el revestimiento protector de nitruro de silicio comprende partículas \leq 1 \mum.
5. El crisol de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el revestimiento protector de nitruro de silicio comprende también partículas más gruesas.
6. El crisol de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque las partículas gruesas están comprendidas entre 2 y 50 \mum, preferiblemente entre 2 y 5 \mum.
7. El crisol de conformidad con la reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado además porque la cantidad de partículas gruesas es del 20 al 50% en peso.
8. Un procedimiento para la preparación de un crisol (1) para la cristalización de silicio, que comprende:
a) proveer un cuerpo de base (2) que comprende una superficie inferior (21) y paredes laterales (22) que definen un volumen interior; y
b) aplicar un revestimiento protector (3) que comprende del 80% al 95% en peso de nitruro de silicio y del 5 al 20% en peso de un aglutinante mineral de baja temperatura, seleccionado del grupo constituido por
-
aglutinantes que comprende un compuesto organometálico a base de química de silicio tales como siloxano, tetraetilortosilicato, tetraetoxisilano, polidimetilsilano o una combinación de los mismos;
-
aglutinantes a base de sílice que comprende aceite de silicona, siloxano, clorosilano o una combinación de los mismos; y
-
aglutinantes que comprende partículas submicrónicas y/o nanopartículas de sílice adaptadas para formar una suspensión, tales como sílice coloidal,
el contenido total de oxígeno siendo mayor al 5% en peso, en la superficies de las paredes laterales (22) orientadas hacia el volumen interior.
9. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque comprende el paso adicional c) de calentar el crisol revestido a una temperatura inferior a la temperatura de oxidación del nitruro de silicio.
10. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado además porque el paso b) se lleva a cabo por aspersión.
11. Un crisol para la cristalización de silicio obtenible por el procedimiento de la reivindicación 8.
ES06806079T 2005-10-06 2006-10-06 Crisol para la cristalizacion de silicio y procedimiento para elaborar el mismo. Active ES2327570T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05447224 2005-10-06
EP05447224 2005-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2327570T3 true ES2327570T3 (es) 2009-10-30

Family

ID=35735284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES06806079T Active ES2327570T3 (es) 2005-10-06 2006-10-06 Crisol para la cristalizacion de silicio y procedimiento para elaborar el mismo.

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8298333B2 (es)
EP (1) EP1954856B1 (es)
JP (1) JP4917607B2 (es)
KR (1) KR101212924B1 (es)
CN (1) CN101278078B (es)
AT (1) ATE439461T1 (es)
AU (1) AU2006298957B2 (es)
BR (1) BRPI0616485A2 (es)
CA (1) CA2624887C (es)
DE (1) DE602006008498D1 (es)
ES (1) ES2327570T3 (es)
NO (1) NO20082102L (es)
PL (1) PL1954856T3 (es)
RU (1) RU2401889C2 (es)
TW (1) TWI400369B (es)
UA (1) UA89284C2 (es)
WO (1) WO2007039310A1 (es)
ZA (1) ZA200803754B (es)

Families Citing this family (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005050593A1 (de) * 2005-10-21 2007-04-26 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Dauerhafte siliciumnitridhaltige Hartbeschichtung
EP1811064A1 (fr) 2006-01-12 2007-07-25 Vesuvius Crucible Company Creuset pour le traitement de silicium à l'état fondu
ATE528267T1 (de) * 2007-04-25 2011-10-15 Esk Ceramics Gmbh & Co Kg Formkörper mit einer dauerhaften siliciumnitridhaltigen hartbeschichtung, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung
US8048365B2 (en) * 2007-04-30 2011-11-01 General Electric Company Crucibles for melting titanium alloys
US20080292804A1 (en) 2007-04-30 2008-11-27 Bernard Patrick Bewlay Methods for making refractory crucibles for melting titanium alloys
BE1017674A3 (fr) * 2007-07-05 2009-03-03 Fib Services Internat Composition de traitement de chambre a parois refractaires et son procede de mise en oeuvre.
DE102007053284A1 (de) * 2007-11-08 2009-05-20 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Fest haftende siliciumnitridhaltige Trennschicht
DE102008031766A1 (de) 2008-07-04 2009-10-15 Schott Ag Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Tiegels aus einem Tiegelgrünkörper oder aus einem zwischengebrannten Tiegelkörper sowie die Verwendung solch eines beschichteten Tiegels
CN101433890B (zh) * 2008-12-05 2010-12-29 江阴海润太阳能电力有限公司 低压下在石英坩埚内壁上喷涂氮化硅涂层的方法及装置
RU2384410C1 (ru) * 2008-12-11 2010-03-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" Способ подготовки к работе формообразующей оправки
CN101775639B (zh) * 2009-01-08 2012-05-30 常熟华融太阳能新型材料有限公司 用于多晶硅结晶炉炉壁保护的内衬及其制造方法
CN101508590B (zh) * 2009-03-20 2012-07-04 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 一种多晶硅铸锭用坩埚涂层以及制备方法
CN101798236B (zh) * 2009-04-30 2011-12-07 山东圣川陶瓷材料有限公司 干法水泥回转窑预热器用陶瓷内筒
EP2711445A1 (en) * 2009-07-16 2014-03-26 MEMC Singapore Pte. Ltd. Multicrystalline silicon ingots with low oxygen concentration
JP5518584B2 (ja) * 2010-06-16 2014-06-11 電気化学工業株式会社 離型剤用窒化珪素粉末。
CN101870592B (zh) * 2010-06-30 2012-05-30 武汉理工大学 镀氮化钛碳化硅纤维的制备方法
FR2964117B1 (fr) * 2010-08-27 2012-09-28 Commissariat Energie Atomique Creuset pour la solidification de lingot de silicium
JP5788891B2 (ja) * 2010-10-08 2015-10-07 Jx日鉱日石金属株式会社 シリコンインゴット製造用容器
SG191412A1 (en) 2010-12-28 2013-08-30 Ube Industries Polycrystalline silicon ingot casting mold and method for producing same, and silicon nitride powder for mold release material for polycrystalline silicon ingot casting mold and slurry containing same
CN103347814B (zh) 2010-12-28 2015-07-15 宇部兴产株式会社 多晶硅铸锭铸造用铸模及其制造方法、以及多晶硅铸锭铸造用铸模的脱模材料用氮化硅粉末及含有该粉末的浆料
WO2012092369A2 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Crucible body and method of forming same
KR20140060549A (ko) * 2011-08-31 2014-05-20 이에스케이 세라믹스 게엠베하 운트 코. 카게 경도가 큰 질화규소-함유 중간층
US20130239882A1 (en) * 2011-09-09 2013-09-19 Robert Billings Bramhall, JR. Coated crucible and method of making a coated crucible
US8747538B2 (en) * 2011-09-20 2014-06-10 Chung-Hou Tony Hsiao Photovoltaic ingot mold release
CN102358953B (zh) * 2011-09-28 2015-12-09 江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司 一种减少粘埚的坩埚及其制备方法
US8858697B2 (en) 2011-10-28 2014-10-14 General Electric Company Mold compositions
CN103130528B (zh) * 2011-12-05 2014-06-11 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 多晶硅铸锭用的免烧结坩埚涂层结构及其制备方法
US9011205B2 (en) 2012-02-15 2015-04-21 General Electric Company Titanium aluminide article with improved surface finish
US8932518B2 (en) 2012-02-29 2015-01-13 General Electric Company Mold and facecoat compositions
CN103360077B (zh) * 2012-04-01 2014-12-24 浙江昱辉阳光能源有限公司 一种氮化硅坩埚及其制备方法
KR101697027B1 (ko) * 2012-06-25 2017-01-16 실리코르 머티리얼즈 인코포레이티드 실리콘 용융물의 정제용 내화 도가니의 표면용 라이닝 및 용융 및 추가적인 방향성 고체화를 위하여 상기 도가니(들)를 이용하는 실리콘 용융물의 정제 방법
JP5901448B2 (ja) * 2012-06-28 2016-04-13 デンカ株式会社 離型剤用窒化ケイ素粉末
US8906292B2 (en) 2012-07-27 2014-12-09 General Electric Company Crucible and facecoat compositions
US8708033B2 (en) 2012-08-29 2014-04-29 General Electric Company Calcium titanate containing mold compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US8992824B2 (en) 2012-12-04 2015-03-31 General Electric Company Crucible and extrinsic facecoat compositions
US9592548B2 (en) 2013-01-29 2017-03-14 General Electric Company Calcium hexaluminate-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
DE102013206993B4 (de) 2013-04-18 2014-12-04 Morgan Advanced Materials Haldenwanger GmbH Verfahren zur Beschichtung von Formkörpern aus Quarzgut
CN103243392A (zh) * 2013-05-09 2013-08-14 天津英利新能源有限公司 多晶硅铸锭炉与制备均匀细小晶粒多晶硅铸锭的方法
FR3010716B1 (fr) 2013-09-16 2015-10-09 Commissariat Energie Atomique Substrat pour la solidification de lingot de silicium
CN103526290A (zh) * 2013-10-24 2014-01-22 阿特斯(中国)投资有限公司 多晶硅铸锭的制备方法
US9511417B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US9192983B2 (en) 2013-11-26 2015-11-24 General Electric Company Silicon carbide-containing mold and facecoat compositions and methods for casting titanium and titanium aluminide alloys
US10391547B2 (en) 2014-06-04 2019-08-27 General Electric Company Casting mold of grading with silicon carbide
TWI663126B (zh) 2014-07-09 2019-06-21 法商維蘇威法國公司 包含可磨塗層之輥、其製造方法及其用途
CN104140759B (zh) * 2014-07-17 2016-08-24 宁波晶元太阳能有限公司 多晶硅铸锭用石英坩埚底部引晶涂层的制备方法
CN105063757B (zh) * 2015-09-17 2017-12-29 晶科能源有限公司 一种低氧喷涂方法
CN105603374B (zh) * 2016-02-19 2018-06-12 中科院微电子研究所昆山分所 一种在多晶硅铸锭坩埚上制备Si3N4薄膜的方法
KR102571434B1 (ko) * 2016-12-28 2023-08-29 오씨아이 주식회사 실리카 도가니 내벽에 질화규소를 코팅하는 방법
CN107162001A (zh) * 2017-06-20 2017-09-15 晋能清洁能源光伏工程有限责任公司 一种多晶硅分凝铸造方法及分凝装置
CN107876362B (zh) * 2017-11-10 2021-03-23 江苏协鑫硅材料科技发展有限公司 大尺寸铸锭用坩埚涂层的自动喷涂工艺及坩埚
DE102018206982B4 (de) * 2018-05-04 2025-02-20 Alzchem Trostberg Gmbh Tiegel zur Herstellung von multikristallinem Silicium mittels gerichteter Erstarrung, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung
CN109750351A (zh) * 2018-05-31 2019-05-14 河北高富氮化硅材料有限公司 一种多晶硅铸锭用高效Si3N4粉
CN109704782B (zh) * 2019-01-30 2021-12-14 中国科学院理化技术研究所 一种用于光伏多晶硅生产的Si2N2O陶瓷粉体的制备方法
WO2020214755A1 (en) * 2019-04-17 2020-10-22 Materion Corporation Crucibles and compositions and processes for making same
CN114477781B (zh) * 2020-10-23 2024-05-24 中国科学院理化技术研究所 一种复合陶瓷涂层脱模剂的制备工艺
KR102407043B1 (ko) * 2022-03-04 2022-06-10 주식회사 에스티아이 탄화규소 분말의 합성방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4218418A (en) 1978-06-22 1980-08-19 Crystal Systems, Inc. Processes of casting an ingot and making a silica container
US4741925A (en) * 1987-09-14 1988-05-03 Gte Products Corporation Method of forming silicon nitride coating
US5283124A (en) 1990-03-02 1994-02-01 Kansai Paint Co., Ltd. Coating resin composition
RU2036983C1 (ru) * 1991-06-03 1995-06-09 Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности "Гиредмет" Покрытие графитового тигля
DE59801041D1 (de) * 1997-02-06 2001-08-23 Solar Gmbh Deutsche Mit siliciumschutzschichten versehene schmelztiegel, ein verfahren zum aufbringen der siliciumschutzschicht und deren verwendung
WO2002040732A1 (en) * 2000-11-15 2002-05-23 G.T. Equipment Technologies Inc. A protective layer for quartz crucibles used for silicon crystallization
UA81278C2 (en) * 2002-12-06 2007-12-25 Vessel for holding a silicon and method for its making
TWI361174B (en) 2004-04-29 2012-04-01 Vesuvius Crucible Co Crucible for the crystallization of silicon
EP1739209A1 (en) 2005-07-01 2007-01-03 Vesuvius Crucible Company Crucible for the crystallization of silicon
EP1811064A1 (fr) * 2006-01-12 2007-07-25 Vesuvius Crucible Company Creuset pour le traitement de silicium à l'état fondu

Also Published As

Publication number Publication date
TW200720496A (en) 2007-06-01
RU2401889C2 (ru) 2010-10-20
CN101278078A (zh) 2008-10-01
NO20082102L (no) 2008-05-05
US20080260608A1 (en) 2008-10-23
AU2006298957A1 (en) 2007-04-12
AU2006298957B2 (en) 2010-06-03
CN101278078B (zh) 2011-01-19
TWI400369B (zh) 2013-07-01
DE602006008498D1 (de) 2009-09-24
JP2009510387A (ja) 2009-03-12
ATE439461T1 (de) 2009-08-15
ZA200803754B (en) 2009-09-30
CA2624887C (en) 2013-07-09
KR101212924B1 (ko) 2012-12-14
CA2624887A1 (en) 2007-04-12
EP1954856A1 (en) 2008-08-13
UA89284C2 (ru) 2010-01-11
US8298333B2 (en) 2012-10-30
BRPI0616485A2 (pt) 2012-12-25
PL1954856T3 (pl) 2010-01-29
RU2008117093A (ru) 2009-11-20
JP4917607B2 (ja) 2012-04-18
WO2007039310A1 (en) 2007-04-12
EP1954856B1 (en) 2009-08-12
KR20080051144A (ko) 2008-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4917607B2 (ja) ケイ素の結晶化用の坩堝およびその製造方法
JP5209195B2 (ja) 窒化ケイ素を含有する耐久性ハードコーティング
CA2702380C (en) Firmly adhering silicon nitride-containing release layer
CN101213328B (zh) 用于硅结晶的坩埚及其制备方法
JP5059602B2 (ja) シリコン結晶化用坩堝
JP5552435B2 (ja) Bsas粉末
KR20110089348A (ko) 플라즈마에 노출되는 세라믹 구성요소들을 결합시키기 위한 내부식성 결합제
CN115448731B (zh) 一种钒氮合金用石墨坩埚涂层的制备方法
CN103339300A (zh) 坩埚主体及其形成方法
JP2013512186A (ja) 低熱膨張ドープト溶融シリカ製坩堝
CN102884024A (zh) 用于光伏领域的坩埚
CN1181000C (zh) 具有保护涂层的含碳耐火制品
JP4110246B2 (ja) 希土類シリケート高温水蒸気腐食防止用皮膜及びその製造方法
AU2004232516B2 (en) Use of a silicon carbide-based ceramic material in aggressive environments
Tsarenko et al. Sol‐Gel Alumina Coating for Improved Cyclic Oxidation Resistance of Silicon Nitride
JP2011067839A (ja) 珪素鋳造用離型剤の調製方法及び珪素鋳造用鋳型の製造方法
CN101987985A (zh) 一种组合物及其用途
HK1101701A (en) Durable hard coating containing silicon nitride