一种坩埚熔制机以及坩埚熔制方法技术

本申请实施例提供了一种坩埚熔制机以及坩埚熔制方法。所述坩埚熔制机具体包括：第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。所述坩埚熔制机可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，有利于拉晶工艺的人机安全。艺的人机安全。艺的人机安全。

【技术实现步骤摘要】
一种坩埚熔制机以及坩埚熔制方法


[0001]本申请属于坩埚制备
，具体涉及一种坩埚熔制机以及坩埚熔制方法。

技术介绍

[0002]单晶硅片通常由单晶硅棒进行切片处理得到，单晶硅棒则可以由硅料生长拉制而成。在单晶硅棒拉制的过程中，通常需要采用坩埚来容纳硅料，并采用加热器将坩埚内的硅料加热成硅液，以在坩埚的硅液中进行单晶硅棒的生长，因此，坩埚的品质和寿命会影响到单晶硅棒的品质了拉制效率。
[0003]目前，坩埚的品质和寿命的主要影响因素为熔覆其内层的杂质与气泡，而杂质与气泡的产生主要来源于其生产装备以及生产方式。现有的熔制设备在熔制坩埚时，完全处于开放式环境下，空气中的金属粉尘以及空气水分等会被电弧高温反应或气化，进入坩埚内层，从而造成坩埚熔制后的杂质和气泡。而且，随着大尺寸坩埚的上线，杂质和气泡的比例呈上升趋势，更是影响坩埚寿命，从而导致拉晶工艺的人机安全风险。

技术实现思路

[0004]本申请旨在提供一种坩埚熔制机以及坩埚熔制方法，以解决现有坩埚熔制过程中坩埚内壁容易存在杂质和气泡的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0006]第一方面，本申请公开了一种坩埚熔制机，所述坩埚熔制机具体包括：
[0007]第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；
[0008]熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；
[0009]模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；
[0010]以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。
[0011]可选地，所述熔制模组包括：第二壳体、石墨电极以及第一遮热板；其中，
[0012]所述第二壳体内设置有容纳腔，所述真空装置与所述第二壳体连接；
[0013]所述第一遮热板设置于所述第二壳体靠近于所述模具水冷套的一侧，所述第一遮热板上设置有密封件，所述密封件用于与所述模具水冷套密封连接；
[0014]所述石墨电极设置于所述第二壳体内并至少部分伸入所述模具水冷套内，所述石墨电极用于将所述模组水冷套内的坩埚坯体熔制成坩埚。
[0015]可选地，所述密封件包括：可相对转动的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分固定连接于所述第一遮热板，所述第二部分与所述模具水冷套之间密封连接。
[0016]可选地，所述第一部分和所述第二部分皆为环状金属件。
[0017]可选地，所述第二壳体上设置有进气口和出气口，
[0018]所述真空装置和所述出气口连接，以对所述第二壳体内的容纳腔执行抽真空的操作。
[0019]可选地，所述坩埚熔制机还包括惰性气体装置，所述惰性气体装置与所述进气口连接，以通过所述进气孔向所述第二壳体内的容纳腔通入惰性气体，所述出气口用于将所述容纳腔内的惰性气体排出。
[0020]可选地，所述进气口设置于所述第二壳体远离所述第一遮热板的一端，所述出气口靠近所述第一遮热板设置。
[0021]第二方面，本申请还公开了一种坩埚熔制方法，用于上述任一项所述的坩埚熔制机，所述坩埚熔制方法包括：
[0022]将模具水冷套移动至第一壳体外的上沙位，并向所述模具水冷套内加入石英原料，以在所述模具水冷套内形成坩埚胚体；
[0023]将所述模具水冷套移动至所述第一壳体内的熔制位，并将熔制模组与所述模具水冷套密封连接；
[0024]采用真空装置对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作；
[0025]控制所述熔制模组的石墨电极起弧，以将所述模具水冷套内的坩埚胚体熔制成坩埚，其中，在熔制过程中，控制所述真空装置持续执行抽真空的操作。
[0026]可选地，所述采用真空装置对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作之前，还包括：
[0027]采用惰性气体装置向所述熔制模组和所述模具水冷套内通入惰性气体。
[0028]可选地，在熔制过程中，控制所述真空装置持续执行抽真空的操作的同时，采用惰性气体装置向所述熔制模组和所述模具水冷套内持续通入惰性气体。
[0029]本申请实施例中，由于所述坩埚熔制机内设置有真空装置，所述真空装置所述真空装置可以对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作，以带走所述熔制模组和所述模具水冷套内的杂质，并使得所述熔制模组和所述模具水冷套内保持较好的真空度。这样，就可以避免所述模具水冷套内的坩埚内壁形成杂质和气泡，提升坩埚的品质和寿命，尤其在用于大尺寸坩埚熔制时，能够极大的降低坩埚中的杂质和气泡的比例，提升坩埚的品质和寿命，从而，有利于拉晶工艺的人机安全。
[0030]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0031]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0032]图1是本申请实施例所述的一种坩埚熔制机的结构示意图；
[0033]图2是图1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之一；
[0034]图3是图2所示的坩埚熔制机A位置的详细结构示意图；
[0035]图4是图1所示的坩埚熔制机另一角度的结构示意图之二；
[0036]图5是图2所示的坩埚熔制机去除了第二壳体的结构示意图；
[0037]图6是图2所示的坩埚熔制机的熔制模组的内部结构示意图；
[0038]图7是本申请实施例所述的一种坩埚熔制方法的步骤流程图；
[0039]附图标记：10
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第一壳体，11
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熔制模组，111
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第二壳体，1111
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进气口，1112
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出气口，112
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石墨电极，113
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第一遮热板，114
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密封件，1141
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第一部分，1142
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第二部分，115
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电极控制组件，116
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第二遮热板，117
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电极升降机构，12
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模具水冷套，13
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回转航车，14
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隔音房，141
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隔音门，15
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第二升降机构，16
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第一升降机构，20
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坩埚胚体。
具体实施方式
[0040]下面将详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种坩埚熔制机，其特征在于，所述坩埚熔制机具体包括：第一壳体，所述第一壳体外设置有上沙位，所述第一壳体内设置有熔制位；熔制模组，所述熔制模组连接于所述第一壳体内；模具水冷套，所述模具水冷套可进出所述第一壳体，并在所述上沙位和所述熔制位之间切换，其中，在所述上沙位，所述模具水冷套可形成坩埚胚体，在所述熔制位，所述模具水冷套可与所述熔制模组密封连接；以及真空装置，所述真空装置与所述熔制模组连接，所述真空装置用于对所述熔制模组和所述模具水冷套内执行抽真空的操作。2.根据权利要求1所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述熔制模组包括：第二壳体、石墨电极以及第一遮热板；其中，所述第二壳体内设置有容纳腔，所述真空装置与所述第二壳体连接；所述第一遮热板设置于所述第二壳体靠近于所述模具水冷套的一侧，所述第一遮热板上设置有密封件，所述密封件用于与所述模具水冷套密封连接；所述石墨电极设置于所述第二壳体内并至少部分伸入所述模具水冷套内，所述石墨电极用于将所述模组水冷套内的坩埚坯体熔制成坩埚。3.根据权利要求2所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述密封件包括：可相对转动的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分固定连接于所述第一遮热板，所述第二部分与所述模具水冷套之间密封连接。4.根据权利要求3所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分皆为环状金属件。5.根据权利要求2所述的坩埚熔制机，其特征在于，所述第二壳体上设置有进气口和出气口，所述真空装置和所述出气口连接，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永刚，李侨，白锋，张伟建，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：