用于单晶炉的石墨坩埚.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102719881A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102719881A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210233147.6(22)申请日2012.07.06(71)申请人乐山新天源太阳能科技有限公司地址614000四川省乐山市高新区建业大道9号(72)发明人陈五奎耿荣军李军徐文州冯加保(74)专利代理机构成都虹桥专利事务所51124代理人刘世平(51)Int.Cl.C30B15/10(2006.01)C30B29/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称用于单晶炉的石墨坩埚(57)摘要本发明公开了一种能够提高单晶硅纯度的用于单晶炉的石墨坩埚。该石墨坩埚，包括锅壁与锅底，所述锅壁上设置有多个沿壁厚方向贯穿锅壁的排渣孔。通过设置排渣孔，使得从石英坩埚毛面脱落的二氧化硅颗粒在高速惰性气体的裹带下，会直接从排渣孔中排出，然后从单晶炉炉体底部设置的抽气孔排出，能够有效防止脱落的二氧化硅颗粒沿着石英坩埚与石墨坩埚之间的缝隙向上冲出后掉落至石英坩埚内，进而避免最后生产出来的单晶硅存在二氧化硅的杂质颗粒，能够大大提高单晶硅的纯度，使其达到生产要求。将锅壁设置成整体式结构，可以减少二氧化硅颗粒对石墨坩埚的冲刷，能够大大延长石墨坩埚的使用寿命。适合在单晶生产设备领域推广应用。CN102798ACN102719881A权利要求书1/1页1.用于单晶炉的石墨坩埚，包括锅壁（1）与锅底（2），其特征在于：所述锅壁（1）上设置有多个沿壁厚方向贯穿锅壁（1）的排渣孔（3）。2.如权利要求1所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述排渣孔（3）的孔径为3mm～15mm。3.如权利要求2所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述排渣孔（3）的孔径为6mm。4.如权利要求1所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述排渣孔（3）的数量为20～100个。5.如权利要求4所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述排渣孔（3）的数量为40个。6.如权利要求1所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述锅壁（1）的下端为内凹的圆弧，所述排渣孔（3）设置在锅壁（1）下端的圆弧处。7.如权利要求6所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述多个排渣孔（3）沿锅壁（1）的周向方向均布的设置在锅壁（1）上。8.根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述锅壁（1）为整体式结构。9.如权利要求8所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：所述锅壁（1）与锅底（2）通过可拆卸结构连接。10.如权利要求9所述的用于单晶炉的石墨坩埚，其特征在于：在锅底（2）上设置与锅壁（1）下端相适配的卡槽（4）形成所述的可拆卸结构。2CN102719881A说明书1/3页用于单晶炉的石墨坩埚技术领域[0001]本发明涉及单晶生产设备领域，尤其是一种用于单晶炉的石墨坩埚。背景技术[0002]21世纪，世界能源危机促进了光伏市场的发展，晶体硅太阳能电池是光伏行业的主导产品。随着世界各国对太阳能光伏产业的进一步重视，特别是发达国家制定了一系列的扶持政策，鼓励开发利用太阳能，另外，随着硅太阳能电池应用面的不断扩大，太阳能电池的需求量越来越大，硅单晶材料的需求量也就越来越大。[0003]单晶硅为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其他电子元件，单晶硅生长技术有两种：一种是区熔法，另一种是直拉法，其中直拉法使目前普遍采用的方法。[0004]直拉法生长单晶硅的方法如下：将高纯度的多晶硅原料放入单晶炉的石英坩埚内，然后在低真空有流动惰性气体的保护下加热熔化，把一支有着特定生长方向的单晶硅（也叫做籽晶）装入籽晶夹持装置中，并使籽晶与硅溶液接触，调整熔融硅溶液的温度，使其接近熔点温度，然后驱动籽晶自上而下伸入熔融的硅溶液中并旋转，然后缓缓上提籽晶，此时，单晶硅进入锥体部分的生长，当锥体的直径接近目标直径时，提高籽晶的提升速度，使单晶硅体直径不再增大而进入晶体的中部生长阶段，在单晶硅体生长接近结束时，再提高籽晶的提升速度，单晶硅体逐渐脱离熔融硅，形成下锥体而结束生长。用这种方法生长出来的单晶硅，其形状为两段呈锥形的圆柱体，将该圆柱体切片，即得到单晶硅半导体原料，这种圆形单晶硅片就可以作为集成电路或太阳能的材料。[0005]单晶硅拉制一般在单晶炉中进行，目前，所使用的单晶炉包括炉体，炉体内设置有石墨坩埚，现有的石墨坩埚为三瓣锅，石墨坩埚内设置有石英坩锅，石墨坩埚外侧设置有加热器，所述炉体底部设置抽气孔，为了提高石英坩埚的吸热效率，通常将石英坩埚的外表面设计成毛面，石英坩埚的内表面设计为光滑面，但是石英坩埚的毛面在高速惰性气体的冲刷下，会脱落一