一种石英坩埚制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种石英坩埚制备装置，包括纵截面为U型的模具主体，所述模具主体包括设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，所述内腔体、所述外腔体与所述石英坩埚的外形相同，所述内腔体设置有竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口位于所述模具主体的底部。通过在模具主体设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，在内腔体设置竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口位于所述模具主体的底部，使得可以在制备石英坩埚的过程中，通过冷却通道的进水口和出水口，将冷却水的输入和输出，使得可以使得内腔体的各处的温度差值符合预期，得到尺寸更加均匀的石英坩埚，提高了石英坩埚的制造效率和品质，结构简单。结构简单。结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种石英坩埚制备装置


[0001]本专利技术涉及石英坩埚
，更具体地说，涉及一种石英坩埚制备装置。

技术介绍

[0002]随着光伏和半导体行业的迅速发展，多晶硅由于其性能上较弱于单晶硅，越来越多的研究工作者将重心更注重于单晶硅方面的研究。人们也对于单晶硅的纯度要求越来越高，石英坩埚作为单晶硅拉晶过程中必不可少的辅助产品，研究者们对其的要求也越来越高，尤其是半导体行业对于单晶硅更是重中之重。石英坩埚尺寸不均时，会造成在拉晶过程中，强度不高，受热不均，从而使得石英坩埚产生变形，影响石英坩埚的使用寿命。
[0003]在石英坩埚生产制备过程中，石英坩埚厚度的均匀性是判断其是否合格的重要条件之一。现用石英坩埚的制备是通过模具的旋转产生离心力使得石英砂贴敷于模具内腔之中，通过电弧法制备出半透明石英坩埚。但在制备过程中，石英坩埚的R角部分往往会厚度较厚，不符合尺寸规定。原因在于，在现有技术中，石英坩埚的凝固过程是端口和底部先凝固，R角部分最后凝固。这也导致了端口直壁先凝固，在重力的的作用下会有下坠趋势，导致R角部分厚度增加，直壁厚度减少。
[0004]因而使得石英坩埚成型技术存在一定意义上的缺陷，制备过程中由于模具内腔在凝固时其温度场存在一定问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种石英坩埚制备装置，提高了石英坩埚的质量和制造效率，结构简单，工艺简单。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种石英坩埚制备装置，包括纵截面为U型的模具主体，所述模具主体包括设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，所述内腔体、所述外腔体与所述石英坩埚的外形相同，所述内腔体设置有竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口位于所述模具主体的底部，用于冷却水的输入和输出。
[0008]其中，所述冷却通道为螺旋上升的冷却通道，所述冷却通道包括位于所述模具主体的顶部与底部之间的冷却水输出通道。
[0009]其中，所述冷却水输出通道位于所述模具主体回旋转轴线。
[0010]其中，所述冷却通道中从所述进水口到所述所述模具主体的顶部之间的冷却水输入通道为螺旋上升式冷却水输入通道。
[0011]其中，所述螺旋上升式冷却水输入通道为渐变式螺旋上升式冷却水输入通道或突变式螺旋上升式冷却水输入通道。
[0012]其中，所述螺旋上升式冷却水输入通道中的相邻通道在竖直方向的间距相等。
[0013]其中，还包括设置在所述模具主体外壁的冷却塔，用于对所述模具主体的所述进水口输入冷却水以及从所述出水口回收所述冷却水。
[0014]其中，还包括用于检测所述模具主体温度分布的红外温度传感器，用于检测并输出所述模具主体的温度分布信息。
[0015]其中，还包括与所述红外温度传感器、所述冷却塔连接的控制器，用于根据所述温度分布信息控制所述冷却塔的冷却水通入速率以及温度。
[0016]其中，还包括与所述控制器、所述红外温度传感器连接的显示器，用于显示所述温度分布信息以及所述冷却塔的冷却水通入速率以及温度。
[0017]其中，还包括与所述显示器、所述控制器连接的报警器，用于在所述所述温度分布信息以及所述冷却塔的冷却水通入速率以及温度超出阈值后发出警报。
[0018]相比于现有技术介绍内容，上述石英坩埚制备方法具有以下优点：
[0019]所述石英坩埚制备装置，通过在模具主体设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，在内腔体设置竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口位于所述模具主体的底部，使得可以在制备石英坩埚的过程中，通过冷却通道的进水口和出水口，将冷却水的输入和输出，使得可以使得内腔体的各处的温度差值符合预期，得到尺寸更加均匀的石英坩埚，提高了石英坩埚的制造效率和品质，结构简单。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例提供的石英坩埚制备方法的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的石英坩埚制备方法的一个实施例的结构示意图。
[0024]本专利技术提供了一种石英坩埚制备装置，包括纵截面为U型的模具主体10，所述模具主体10包括设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，所述内腔体、所述外腔体与所述石英坩埚的外形相同，所述内腔体设置有竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口21和出水口31位于所述模具主体10的底部，用于冷却水的输入和输出。
[0025]通过在模具主体10设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，在内腔体设置竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口21和出水口31位于所述模具主体10的底部，使得可以在制备石英坩埚的过程中，通过冷却通道的进水口21和出水口31，将冷却水的输入和输出，使得可以使得内腔体的各处的温度差值符合预期，得到尺寸更加均匀的石英坩埚，提高了石英坩埚的制造效率和品质，结构简单。
[0026]本申请对于冷却通道的尺寸以及形状不作限定，为了提高对于温度梯度的控制，
在一个实施例中，所述冷却通道为螺旋上升的冷却通道，所述冷却通道包括位于所述模具主体10的顶部与底部之间的冷却水输出通道30。
[0027]通过采用螺旋上升的冷却通道，使得可以采用直接通冷却水的方式，就可以控制温度梯度，而所述模具主体10的顶部与底部之间的冷却水输出通道30，可以减少在冷却水输出中对于原有的温度梯度的影响，提高了控制效率，降低了控制难度。
[0028]本申请中可以采用单通道，也可以采用多通道，而多个通道一般平行设置，其通道的尺寸可以相等，也可以不相等。
[0029]而本申请对于螺旋上升的冷却通道的具体尺寸不作限定。
[0030]本申请对于冷却水输出通道30的位置以及尺寸不作限定，一个实施例中，所述冷却水输出通道30位于所述模具主体10回旋转轴线，通过这种方式可以使得横向的温度梯度降低到最小，提高石英坩埚的品质。
[0031]本申请对于所述冷却通道中从所述进水口到所述所述模具主体10的顶部之间的冷却水输入通道为螺旋上升式冷却水输入通道20。
[0032]通过采用螺旋上升的冷却通道20，使得可以采用直接通冷却水的方式，就可以控制温度梯度，而所述模具主体10的顶部与底部之间的冷却水输出通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石英坩埚制备装置，其特征在于，包括纵截面为U型的模具主体，所述模具主体包括设置在内部的内腔体以及外部用于制备石英坩埚的外腔体，所述内腔体、所述外腔体与所述石英坩埚的外形相同，所述内腔体设置有竖直方向的冷却通道，所述冷却通道的进水口和出水口位于所述模具主体的底部，用于冷却水的输入和输出。2.如权利要求1所述石英坩埚制备装置，其特征在于，所述冷却通道为螺旋上升的冷却通道，所述冷却通道包括位于所述模具主体的顶部与底部之间的冷却水输出通道。3.如权利要求2所述石英坩埚制备装置，其特征在于，所述冷却水输出通道位于所述模具主体回旋转轴线。4.如权利要求3所述石英坩埚制备装置，其特征在于，所述冷却通道中从所述进水口到所述所述模具主体的顶部之间的冷却水输入通道为螺旋上升式冷却水输入通道。5.如权利要求4所述石英坩埚制备装置，其特征在于，所述螺旋上升式冷却水输入通道为渐变式螺旋上升式冷却水输入通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，吴伟华，方志远，宁志新，
申请(专利权)人：宁夏鑫晶新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：