用于生产硅锭的坩埚制造技术

技术编号:8007097 阅读:142 留言:0更新日期:2012-11-24 03:06
本实用新型专利技术涉及用于生产硅锭的坩埚,其包括坩埚壁和坩埚底部,所述坩埚底部包括多个口袋,所述口袋的形状为类似沙漏形状。本实用新型专利技术的用于生产硅锭的坩埚具有类似沙漏形状的口袋,可以防止仔晶在熔化的硅流到石英坩埚的底部时发生的浮动,防止最底部的硅由于没有接触仔晶而接触坩埚底部的自发成核,破坏硅晶体的单晶结构。本实用新型专利技术的用于生产硅锭的坩埚,还可以减少仔晶的使用量,降低生产成本。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种坩埚,特别涉及一种用于生产硅锭的坩埚
技术介绍
高纯度多晶硅是光伏太阳能产业和电子信息产业最重要的原材料。由于太阳能产业广泛应用于民用产业,导致高纯度多晶硅的需求量也急剧增加。按照硅含量纯度,高纯度硅可分为太阳能级^N)和电子级硅(IlN)。目前生产硅锭时采用石英坩埚作为硅锭的容器,通过加热石英坩埚的上部,将硅料熔化成熔化的硅。熔化的硅流到石英坩埚的底部,与放置在坩埚底部的仔晶接触,由于石英坩埚的底部温度与上部存在温差,熔化的硅在石英坩埚的底部逐渐凝固,在凝固过程中在很大程度上会根据 仔晶的晶体取向,从而利用坩埚上下的温度梯度实现定向凝固。由于熔化的硅在凝固过程中在很大程度上会根据仔晶的晶体取向而凝固成单晶硅,在生产硅锭时就需要在石英坩埚的底部铺上大量的仔晶,甚至可能需要铺满整个坩埚底部,而仔晶的价格昂贵,导致生产成本增加。现有的一种生产单晶硅的坩埚,其在底部设置有若干个连续的斗冠状结构、若干个连续的半球形结构。生产单晶硅时,只需要将少量仔晶放置在坩埚底部的空隙处,定向凝固结晶时,与底部的仔晶接触的熔化硅根据仔晶的晶体取向结晶,由于坩埚最底部的仔晶热导率高于仔晶周围坩埚(石英或石墨)的热导率,有利于仔晶横向扩展生长,最后所有仔晶在整个坩埚底部扩展生长,从而需要的仔晶的数量减少。但是这种坩埚也存在有缺陷,由于其斗冠状结构的锥角是90° -150°,斗冠的斗为垂直于坩埚底部平面,并向上敞开口。当仔晶放置在斗冠空隙中,在熔化的硅流到石英坩埚的底部时,使得仔晶容易发生浮动,甚至是浮出斗冠,这样当开始凝固时,由于仔晶的浮动,导致在最底部的硅在没有接触仔晶的情况下,就可能接触坩埚底部避免而自发成核,破坏硅晶体的单晶结构。因此,需要一种既可以减少仔晶的使用量、又可以防止仔晶浮动的坩埚。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述现有技术的坩埚的不能防止仔晶浮动等缺陷,提供一种用于生产硅锭的坩埚,所述坩埚既可以减少仔晶的使用量,又可以防止仔晶浮动。为实现上述目的,本技术采用以下技术方案用于生产硅锭的坩埚,其包括坩埚壁和坩埚底部,所述坩埚底部包括多个口袋,所述口袋的形状为类似沙漏形状。在本技术的一实施方式中,所述口袋具有上漏斗以及与所述上漏斗连接的下漏斗,上漏斗与下漏斗之间的连接口的直径均小于上、下漏斗的直径,上漏斗与下漏斗之间的连接口的直径为足以允许将仔晶放置在下漏斗内的直径。在本技术的一实施方式中,所述口袋与所述坩埚底部为一整体。在本技术的一实施方式中,所述上漏斗与下漏斗均位于所述坩埚底部内。在本技术的一实施方式中,所述上漏斗位于所述坩埚底部内,所述下漏斗从所述坩埚底部向下伸出。在本技术的一实施方式中,所述口袋分布在所述坩埚底部的两个维度上。本技术的用于生产硅锭的坩埚具有类似沙漏形状的口袋,可以防止仔晶在熔化的硅流到石英坩埚的底部时发生的浮动,防止最底部的硅由于没有接触仔晶而接触坩埚底部的自发成核,破坏硅晶体的单晶结构。本技术的用于生产硅锭的坩埚,还可以减少仔晶的使用量,降低生产成本。附图说明 图I为根据本技术的具体实施方式的坩埚的剖视图。图2为根据本技术的另一具体实施方式的坩埚的剖视图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明,但不作为对本技术的限定。如图I所示,用于生产硅锭的坩埚100,其包括坩埚壁110和坩埚底部120,所述坩埚底部120包括多个口袋130,所述口袋130位于所述坩埚底部120的内部。所述口袋130的形状为类似沙漏形状,具有倒锥形的上漏斗131以及与所述上漏斗131连接的下漏斗132,上漏斗131与下漏斗132之间具有连接口 133,所述连接口 133的直径为足以允许将仔晶放置在下漏斗132内的直径。所述口袋130分布在所述坩埚底部120的两个维度上。如图2中所示,在本技术的另一具体实施方式中,所述口袋130与所述坩埚底部120为一整体,所述口袋130的上漏斗131位于所述坩埚底部120内,所述口袋130的下漏斗132从所述坩埚底部120向下伸出。由于所述口袋130的上漏斗131与下漏斗132之间的连接口 133的直径均小于上漏斗131与下漏斗132的直径,因此,在熔化的硅流到坩埚底部120时,放置入口袋130下漏斗132中的仔晶就不容易发生浮动。以上所述的实施例只是本技术较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本技术技术方案的范围内进行的通常变换和替换都应包含在本技术的范围内。权利要求1.用于生产硅锭的坩埚,其包括坩埚壁和坩埚底部,其特征在于,所述坩埚底部包括多个口袋,所述口袋的形状为类似沙漏形状。2.根据权利要求I所述的用于生产硅锭的坩埚,其特征在于,所述口袋具有上漏斗以及与所述上漏斗连接的下漏斗,上漏斗与下漏斗之间具有连接口,所述连接口的直径为足以允许将仔晶放置在下漏斗内的直径。3.根据权利要求I或2所述的用于生产硅锭的坩埚,其特征在于,所述口袋与所述坩埚底部为一整体。4.根据权利要求3所述的用于生产硅锭的坩埚,其特征在于,所述上漏斗与下漏斗均位于所述坩埚底部内。5.根据权利要求3所述的用于生产硅锭的坩埚,其特征在于,所述上漏斗位于所述坩埚底部内,所述下漏斗从所述坩埚底部向下伸出。专利摘要本技术涉及用于生产硅锭的坩埚,其包括坩埚壁和坩埚底部,所述坩埚底部包括多个口袋,所述口袋的形状为类似沙漏形状。本技术的用于生产硅锭的坩埚具有类似沙漏形状的口袋,可以防止仔晶在熔化的硅流到石英坩埚的底部时发生的浮动,防止最底部的硅由于没有接触仔晶而接触坩埚底部的自发成核,破坏硅晶体的单晶结构。本技术的用于生产硅锭的坩埚,还可以减少仔晶的使用量,降低生产成本。文档编号C30B28/06GK202543392SQ20122001951公开日2012年11月21日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日专利技术者吴昆旭, 阿肖克·库马尔·辛哈, 雷平·赖 申请人:上澎太阳能科技(嘉兴)有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
用于生产硅锭的坩埚,其包括坩埚壁和坩埚底部,其特征在于,所述坩埚底部包括多个口袋,所述口袋的形状为类似沙漏形状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:雷平·赖吴昆旭阿肖克·库马尔·辛哈
申请(专利权)人:上澎太阳能科技嘉兴有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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