[实用新型]一种石英坩埚以及单晶热场

说明书

本实用新型公开了一种石英坩埚以及单晶热场，涉及直拉单晶技术领域，以提供一种降低石英坩埚外层外侧失效反应，延长坩埚使用寿命的技术方案。石英坩埚包括第一石英层、石英叠层以及第二石英层。从石英坩埚内层至外层的方向，第一石英层、石英叠层与第二石英层层叠设置。其中，石英叠层至少包括第一石英气泡层，第一石英层和第二石英层中单位面积上的气泡数量均小于石英气泡层中单位面积上的气泡数量，且第一石英层和第二石英层中气泡的尺寸参数小于石英气泡层中气泡的尺寸参数。

技术领域

本实用新型涉及直拉单晶技术领域，尤其涉及一种石英坩埚以及单晶热场。

背景技术

随着直拉法单晶连续拉晶时间的不断加长，单晶热场中各热场部件失效时间也随之延长，单晶热场中各部件的可靠使用时间也需要随之加长。

目前，单晶热场中使用的石英坩埚包括由内至外的透明层和气泡层。但在使用过程中，外层的气泡层中的微小气泡会不断长大，从而导致石英坩埚的外壁变的疏松多孔。

疏松多孔的石英坩埚外侧会增大与其他热场部件发生反应的面积，造成石英坩埚外侧失效反应的加剧，从而致使石英坩埚外侧出现的析晶层加厚，进而导致石英坩埚出现漏硅、鼓包等不良。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石英坩埚以及单晶热场，以提供一种降低石英坩埚外层外侧失效反应，延长坩埚使用寿命的技术方案。

第一方面，本实用新型提供一种石英坩埚，应用于单晶热场中，石英坩埚包括第一石英层、石英叠层以及第二石英层。从石英坩埚内层至外层的方向，第一石英层、石英叠层与第二石英层层叠设置。其中，石英叠层至少包括第一石英气泡层，第一石英层和第二石英层中单位面积上的气泡数量均小于第一石英气泡层中单位面积上的气泡数量，且第一石英层和第二石英层中气泡的尺寸参数小于第一石英气泡层中气泡的尺寸参数。

在采用上述技术方案的情况下，从石英坩埚内层至外层的方向，本实用新型提高的石英坩埚包括第一石英层、石英叠层与第二石英层，其中，石英叠层至少包括第一石英气泡层。相对于现有技术中石英坩埚仅包括透明层和气泡层，本实用新型在气泡层的外层设置第二石英层，由于第二石英层中气泡的尺寸参数小于第一石英气泡层中气泡的尺寸参数，故在利用本实用新型中的石英坩埚进行熔硅时，第二石英层中气泡的长大程度较现有技术中气泡层中气泡的长大程度小，且由于第二石英层中单位面积上的气泡数量小于第一石英气泡层中单位面积上的气泡数量，故相对于现有技术，本实用新型中单位面积上的气泡所占的比例减小，可以降低石英坩埚外层外侧失效反应的发生，从而可以在同等拉晶条件使用后，减少石英坩埚的外侧析晶层厚度，提高石英坩埚外侧析晶层的致密程度，因此，本实用新型可以提高石英坩埚的使用寿命。

在一种可能的实现方式中，第一石英层和第二石英层中单位面积上的气泡数量与石英气泡层中单位面积上的气泡数量之比小于第一阈值。示例性的，第一阈值小于3％。

在采用上述技术方案的情况下，可以得到，第一石英层和第二石英层中单位面积上的气泡数量远小于石英气泡层中单位面积上的气泡数量。故在利用本发明中的石英坩埚进行熔硅时，不仅可以使第一石英层和第二石英层为石英坩埚提供更强的支撑力，还可以进一步降低石英坩埚外层外侧失效反应的发生，从而进一步提高石英坩埚的使用寿命。

在一种可能的实现方式中，第一石英层中气泡的尺寸参数和第二石英层中气泡的尺寸参数均小于第二阈值。第一石英层中气泡的尺寸参数为第一石英层中气泡的直径，第二石英层中气泡的尺寸参数为第二石英层中气泡的直径。第二阈值小于50μm。

在采用上述技术方案的情况下，第一石英层和第二石英层中的气泡直径均较小，即使在利用本发明中的石英坩埚进行熔硅时，即使气泡会长大，第二石英层中的气泡体积所占的比例也不会过大，因此，也可以在一定程度上降低石英坩埚外层外侧失效反应的发生。