[实用新型]用于单晶炉的石墨坩埚

说明书

技术领域

本实用新型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

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。

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。

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。

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，会脱落一些二氧化硅颗粒，这些二氧化硅颗粒掉落在石英坩埚与石墨坩埚之间的缝隙中，并在高速惰性气体的裹带下一部分沿着石英坩埚与石墨坩埚之间的缝隙向上冲出，一部分从三瓣锅锅瓣之间的缝隙中冲出，由于抽气孔设置在炉体的底部，沿着石英坩埚与石墨坩埚之间的缝隙向上冲出的二氧化硅颗粒在向抽气孔运动的过程中容易掉落至石英坩埚内，这样就会导致最后生产出来的单晶硅存在二氧化硅的杂质颗粒，使得单晶硅的纯度大大降低，无法达到生产要求，另外，一部分的二氧化硅颗粒在高速惰性气体的裹带下从三瓣锅锅瓣的缝隙中冲出时，会对三瓣锅锅瓣的缝隙边缘造成冲刷，多次冲刷后会将锅瓣的缝隙冲刷的越来越大，一般现有的三瓣锅在使用30次左右，三瓣锅锅瓣之间的缝隙就会太大致使三瓣锅无法使用而报废，使得石墨坩埚的使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提高单晶硅纯度的用于单晶炉的石墨坩埚。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于单晶炉的石墨坩埚，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。

进一步的是，所述排渣孔的孔径为3mm～15mm。

进一步的是，所述排渣孔的孔径为6mm。

进一步的是，所述排渣孔的数量为20～100个。

进一步的是，所述排渣孔的数量为40个。

进一步的是，所述锅壁的下端为内凹的圆弧，所述排渣孔设置在锅壁下端的圆弧处。

进一步的是，所述多个排渣孔沿锅壁的周向方向均布的设置在锅壁上。

进一步的是，所述锅壁为整体式结构。

进一步的是，所述锅壁与锅底通过可拆卸结构连接。

进一步的是，在锅底上设置与锅壁下端相适配的卡槽形成所述的可拆卸结构。

本实用新型的有益效果是：通过在锅壁上设置有多个沿壁厚方向贯穿锅壁的排渣孔，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。

附图说明

图1是本实用新型用于单晶炉的石墨坩埚的结构示意图；

图中标记为：锅壁1、锅底2、排渣孔3、卡槽4。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。