[实用新型]一种双坩埚结构

说明书

本实用新型公开的一种双坩埚结构，包括内坩埚和外坩埚，所述外坩埚位于炉体内，用于容纳硅料，炉体内设置有盖板，所述盖板位于外坩埚上方，还包括多个支持装置，内坩埚通过所述多个支持装置连接于盖板，并悬挂于容纳硅料的外坩埚中。本实用新型提供一种占用炉体空间小、结构简单、运行稳定、容易操作的内坩埚悬挂的双坩埚结构，其利用螺杆可以对内坩埚的平衡性、水平性进行调节，能够提高内坩埚的安装精度；采用多个支持装置，能够提高内坩埚设置的稳定性；支撑装置连接于盖板，保证了内坩埚与炉体中心对中，从而提升内坩埚运行的稳定性及拉晶成功率。

技术领域

本实用新型属于单晶硅料制备设备技术领域，具体涉及一种连续直拉单晶所用的双坩埚结构。

背景技术

CZ单晶工艺是制备单晶硅的常规工艺。CZ直拉单晶硅制造过程是将多晶硅料放入石英坩埚中，加热融化形成液态硅料，然后经过调温、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等六个步骤，最终生产出单晶硅棒。采用常规CZ工艺通常采用一次加料或副室多次复投料，由于加料、熔料过程耗费时间长，导致生产效率较低、制造成本相对较高。另外，常规CZ工艺通常在初始装料和多次加料时添加掺杂剂，由于掺杂元素分凝系数的影响，拉制的单晶硅棒轴向电阻率分布不均匀。

CCZ单晶工艺是制备单晶硅的另一种工艺，为连续拉晶工艺。CCZ工艺主要通过炉外加料器装置，在拉晶制备过程中将硅料以连续加入到炉体内坩埚中，从而保证长时间连续拉晶的进行。而CCZ工艺便于掺杂剂的随时添加，从而保证制备的单晶硅棒轴向电阻率均匀。CCZ工艺，通常采用双坩埚，即在外坩埚内设置内坩埚，将硅料添加在外坩埚与内坩埚之间的区域，现有技术的双坩埚结构如图1所示，内坩埚通过连接件11固定于外坩埚上方，连接件11固连支撑件12、然后通过升降装置14与支撑件12外侧的螺纹13匹配带动移动。采用双坩埚，防止在拉晶制备过程，由于加料导致坩埚内熔体波动、温度变化异常等，影响晶体的生长。内坩埚稳定的设置在熔体生长的坩埚中，对保证熔体稳定性、提高拉晶成功率具有重要意义。而且公开号为JP 1996005736B2的日本专利公开一种双坩埚结构，其包括内坩埚升降装置1，内坩埚10通过连接件11连接到管状支撑件12上，支撑件12下部设置螺纹13，升降机构14与支撑件螺纹卡和，对内坩埚10进行升降。该专利公开的内坩埚悬挂装置占用炉体空间大、结构复杂、不易操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种双坩埚结构，其结构简单、易于操作，能够将内坩埚稳定的设置在外坩埚中，提高内坩埚设置的稳定性，同时能够对内坩埚的平衡性、水平性进行调节，提高安装精度。

本实用新型所采用的技术方案是：一种双坩埚结构，包括内坩埚和外坩埚，所述外坩埚位于炉体内，用于容纳硅料，炉体内设置有盖板，所述盖板位于外坩埚上方，还包括多个支持装置，内坩埚通过所述多个支持装置连接于盖板，并悬挂于容纳硅料的外坩埚中。

优选地，所述支持装置包括支撑件、固定件和连接件，所述支撑件和固定件分别连接于连接件的上下端，所述支撑件连接于盖板，所述固定件连接于所述内坩埚。

进一步地，所述盖板上设置有与所述支持装置数量一致的固定孔，所述固定孔分散设置于所述盖板上，所述支撑件为螺杆，所述螺杆通过对应的固定孔与所述盖板连接。

优选地，所述固定孔以炉体中心轴为中心线均匀分布于所述盖板上。

更进一步地，所述连接件为卡扣，所述卡扣上端设置有安装孔，所述螺杆通过所述安装孔与卡扣连接。

更进一步地，所述固定件为横杆，所述横杆与所述卡扣配合连接所述内坩埚。

进一步地，所述内坩埚为圆筒状，所述内坩埚侧壁上部设置有与所述支持装置数量一致的悬挂孔，所述横杆穿过所述悬挂孔与所述卡扣配合连接所述内坩埚。

进一步地，所述支持装置为一体式结构，所述支持装置上端连接于盖板、下端连接于内坩埚。

事例性地，所述支持装置为耐高温材料制成。