一种单晶炉用分体式坩埚制造技术

本实用新型专利技术提供一种单晶炉用分体式坩埚，包括埚体和埚托，所述埚体与所述埚托同轴设置，所述埚托置于所述埚体下端部，且所述埚托与所述埚体可拆卸连接。本实用新型专利技术设计的分体式坩埚，解决了现有技术中不易取出埚底料，且拆清石英坩埚困难的技术问题，最大限度地降低了碳碳坩埚埚壁的损伤程度，延长碳碳坩埚的使用寿命，降低了拆清时间，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶炉用分体式坩埚
本技术属于单晶炉设备
，尤其是涉及一种单晶炉用分体式坩埚。
技术介绍
坩埚是直拉单晶炉最重要的热场件之一，坩埚的主要作用是保护石英坩埚在高温下不发生较大形变，使软化的石英坩埚在拉晶过程中维持稳定状态，保证单晶正常生长，保证单晶成晶率。当前单晶炉所用的坩埚材质主要为碳碳复合材料，其结构为一体式结构，在碳碳坩埚内部设有用于盛放硅料的石英坩埚。当石英坩埚冷却后，由于热胀冷缩的缘故，石英坩埚与碳碳坩埚的埚体紧密接触，在拆清工序时取出石英坩埚非常困难，需使用特制工具对石英坩埚进行破碎处理，而在破碎过程中易损坏碳碳坩埚的埚体，对炭炭坩埚埚壁冲击力大，持续锤击会对碳碳坩埚造成机械损伤，降低碳碳坩埚的使用寿命，进而会增加热场的使用成本。
技术实现思路
本技术要解决的问题是提供一种单晶炉用分体式坩埚，解决了现有技术中不易取出埚底料，且拆清石英坩埚困难的技术问题，最大限度地降低了碳碳坩埚埚壁的损伤程度，延长碳碳坩埚的使用寿命，降低了拆清时间，降低生产成本。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种单晶炉用分体式坩埚，包括埚体和埚托，所述埚体与所述埚托同轴设置，所述埚托置于所述埚体下端部，且所述埚托与所述埚体可拆卸连接。进一步的，所述埚体为圆筒柱结构，所述埚体上端口内径大于所述下端口最小内径。进一步的，所述埚体下端口最小内径是所述上端口内径的80-85％。进一步的，所述埚体下端面为平整平面。进一步的，所述埚体下端内侧面为圆锥台面，所述圆锥台面的小径面靠近所述埚体上端面设置，所述圆锥台面大径面远离所述埚体上端面设置。进一步的，所述圆锥台面横截面夹角为90°。进一步的，在所述埚托上端沿外侧设有凸台面，所述凸台面与所述埚体下端面相适配。进一步的，所述埚托上端面中心为凹型圆弧面，所述圆弧面与所述埚体下端内侧面圆弧连接，且所述埚托中心高度小于所述埚托最外缘高度。进一步的，所述埚托下端面设有一体设置的底座，所述底座中部设有开口朝外设置的凹槽。进一步的，所述底座外圆直径小于所述埚托上端口最小内径。与现有技术相比，本技术设计的分体式坩埚，使得埚体下部开设一圆型开口，增大埚体的应力释放面积，从而使石英坩埚内的底料与碳碳坩埚更易于分离，最大限度地降低拆卸难度；同时分体式设计的结构更易于拆卸清理冷却后的废旧石英坩埚，每拆卸一个石英坩埚，工时提高率近85％左右；降低了在拆卸石英坩埚时对碳碳坩埚内壁的锤击，降低了碳碳坩埚内壁的击打损伤程度，进而可延长碳碳坩埚的使用寿命。附图说明图1是本技术一实施例的一种单晶炉用分体式坩埚的结构示意图；图2是本技术一实施例的埚体的结构示意图；图3是本技术一实施例的A的放大示意图；图4是本技术一实施例的埚托的结构示意图。图中：10、埚体11、平面12、圆锥台面20、埚托21、凸台面22、圆柱面23、圆弧面24、底座具体实施方式本技术提出一种单晶炉用分体式坩埚，如图1所示，包括埚体10和埚托20，埚体10与埚托20为同轴设置，埚托20设置在埚体10的下端部，且埚托10与埚体20为可拆卸连接。具体地，如图2-3所示，埚体10为圆筒柱结构，即埚体10上端部外壁为筒柱式且壁厚均匀，下端部外壁为向内弯曲的底面，且埚体10下端部的设置与石英坩埚下端部的结构相适配。其中，埚体10的上端口内径D1大于下端口最小内径D2。若埚体10的下端口最小内径D2大于上端口内径D1的85％，则埚体10下端口开孔过大，会导致置于坩埚内部的石英坩埚底部与埚体10底部接触面积较小，导致石英坩埚放置不稳，会影响单晶生长过程。若埚体10的下端口最小内径D2小于上端口内径D1的80％，埚体10的下端部开口过小，应力释放面积较小，拆清工序时取出石英坩埚较困难，需使用特制工具对石英坩埚进行破碎处理，破碎过程中容易损坏碳碳坩埚的埚体10，导致拆清工时延长，亦会降低碳碳坩埚的使用寿命。进而，埚体10的下端口最小内径D2是上端口内径D1的80-85％，优选地，埚体10的下端口最小内径D2是上端口内径D1的80％，此时，埚体10与埚托20的配合面积大小适中，且埚托20上端面作为坩埚衬底与埚体10下端面适配，不仅可保证石英坩埚与碳碳坩埚底部配合良好，而且使埚体10底部的应力释放面积增加，当埚托20与埚体10分开后，埚体10上下端部均增加散热面积，内部应力释放很快，空气进入石英坩埚与埚体10之间的缝隙，使得拆卸清理时很容易将石英坩埚与坩埚分离，提高拆卸工时。进一步的，埚体10的下端面为平整平面11。埚体10的下端内侧面为圆锥台面12，圆锥台面12的小径面靠近埚体10的上端面设置，圆锥台面12的大径面远离埚体10的上端面设置；圆锥台面12的横截面的夹角为90°。圆锥台面12倾斜向中心轴线结构的设置使得埚托20易于与埚体10脱离分开，同时在连接固定时，亦安装稳固。如图4所示，埚托20的上端沿外侧部设有凸台面21，凸台面21与埚体10的下端面相适配。其中，凸台面21包括水平的圆面和倾斜的圆面，分别与埚体10的平面11和圆锥台面12相适配。且在凸台面21的外侧朝下的壁面为竖直圆柱面22，可以坩埚的外侧热场内侧结构相适配，而且还可提高埚托20的外壁强度。在埚托20的上端面中心为凹型圆弧面23，圆弧面23与埚体10的下端内侧面圆弧连接，目的是保证坩埚内壁连接处光滑且连续性好，不影响石英坩埚的放置。埚托20的下端面设有一体设置的底座24，底座24为从埚托20的下端面朝外延伸设置的圆柱，底座24的外圆直径D3小于埚托20的上端面的最小内径D2，在底座24的中部设有开口朝外设置的凹槽，使得底座24为圆筒柱结构，目的是与热场设备中位于坩埚下方的旋转大轴相适配，此结构为本领域常用知识。埚托20的中心高度H2小于埚托20的最外缘高度H1，且底座24的高度H3小于中心高度H2。使用时，先将埚体10的下端面放置在埚托20的上端面上，固定放置，并使埚托20中的底座24置于热场中的旋转大轴上端固定，进而使坩埚整体置于单晶炉体的热场中。坩埚固定后，再将石英坩埚放置在坩埚内。在本实施例中，埚托20即是与坩埚的衬底一体设置，不仅作为坩埚整体的埚托又作为坩埚底部的衬底与埚体10可拆卸连接。分体式设计的坩埚，使得埚体10的下部开设一圆型开口，增大埚体10的应力释放面积，从而使石英坩埚内的底料与碳碳坩埚更易于分离，最大限度地降低拆卸难。同时分体式设计的结构更易于拆卸清理冷却后的废旧石英坩埚，每拆卸一个石英坩埚，工时提高率近85％左右。降低了在拆卸石英坩埚时对碳碳坩埚内壁的锤击，降低了碳碳坩埚内壁的击打损伤程度，进而可延长碳碳坩埚的使用寿命。以上对本申请实施例所提供的一种单晶炉用分体式坩埚，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶炉用分体式坩埚，其特征在于，包括埚体和埚托，所述埚体与所述埚托同轴设置，所述埚托置于所述埚体下端部，且所述埚托与所述埚体可拆卸连接；所述埚体为圆筒柱结构，所述埚体上端口内径大于下端口最小内径；所述下端口最小内径是所述上端口内径的80-85％；所述埚体下端面为平整平面；所述埚体下端内侧面为圆锥台面，所述圆锥台面的小径面靠近所述埚体上端面设置，所述圆锥台面大径面远离所述埚体上端面设置；所述圆锥台面横截面夹角为90°。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶炉用分体式坩埚，其特征在于，包括埚体和埚托，所述埚体与所述埚托同轴设置，所述埚托置于所述埚体下端部，且所述埚托与所述埚体可拆卸连接；所述埚体为圆筒柱结构，所述埚体上端口内径大于下端口最小内径；所述下端口最小内径是所述上端口内径的80-85％；所述埚体下端面为平整平面；所述埚体下端内侧面为圆锥台面，所述圆锥台面的小径面靠近所述埚体上端面设置，所述圆锥台面大径面远离所述埚体上端面设置；所述圆锥台面横截面夹角为90°。


2.根据权利要求1所述的一种单晶炉用分体式坩埚，其特征在于，在所述埚托上端沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘有益，杨志，许建，陈培杰，王建平，周泽，郭志荣，王林，王永青，
申请(专利权)人：内蒙古中环光伏材料有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15