专利名称：多瓣石墨坩埚的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用直拉法生产单晶硅时，可提高单晶炉热场坩埚使用寿命的 多瓣石墨坩埚，属于半导体晶体生长设备技术领域。
背景技术：
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 料的需求量也就同比扩大。单晶硅为一种半导体材料，一般用于制造集成电路和其它电子 元件，单晶硅生长技术有两种区熔法和直拉法，其中直拉法是目前普遍采用的方法。在直拉法生长单晶硅的方法中，单晶硅拉制需要在一整套的热系统中进行，在拉 制过程中处于低真空状态，且不断向单晶炉内充入惰性保护气体以带走由于单晶硅体从溶 液中结晶时散发的结晶潜热和硅溶液挥发的一氧化硅颗粒，然后从单晶炉的排气口中由真 空泵排出。单晶炉传统的热场部件基本上包括炉壁、加热器、保温层、石墨坩埚、石英坩埚 等，且炉内温度一般在1420度以上。目前普遍采用的石墨坩埚为三瓣结构，既石墨坩埚的埚体由结构尺寸相同的三瓣 瓣体拼接而成，这种石墨坩埚因其底部的弧度较大，受力能力差，当石英坩埚冷却膨胀时， 会将外部的石墨坩埚撑破，降低石墨坩埚的寿命，增加生产成本。
发明内容本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可以大幅度提高使用寿 命的多瓣石墨坩埚。为实现上述发明目的，本实用新型的技术方案是一种多瓣石墨坩埚，呈圆筒状，所述石墨坩埚的埚体由竖向的大小相同的至少三 瓣瓣体及一个底盘围成，所述底盘的顶面为一弧面。本实用新型进一步改进在于，所述底盘的直径占所述埚体开口部直径的比例为二 分之一或以上，优选比例为三分之二。所述瓣体底部的拐角为直角或圆角，所述瓣体优选为
三瓣或四瓣。综上内容，本实用新型所述的多瓣石墨坩埚，改变了原有的石墨坩埚埚体结构，增 加了一个底盘，同时控制底盘的直径及瓣体的数量，这样，可大幅度提高石墨坩埚的受力能 力，延长石墨坩埚的寿命一至两倍，降低生产成本。
图1是本实用新型结构示意图；图2是图1的俯视图。如图1和图2所示，石墨坩埚埚体1，瓣体2，底盘3，拐角4，坩埚托盘5。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述用直拉法生长单晶硅的单晶炉一般包括有加热器、保温层、石墨坩埚1、石英坩埚、 炉腔，其中，保温层、加热器设置在炉腔内，石墨坩埚1放置在坩埚托盘5上，坩埚托盘5与 中轴连接，石英坩埚放置在石墨坩埚1内，硅熔体放在石英坩埚内，硅熔体加热后会有气体 跑出来，充盈在石墨坩埚1和石英坩埚之间，在硅熔体的上方设置有热屏，籽晶与硅溶体接 触，在炉腔的壳体上开设有排气口。如图1和图2所示，本实施例中，石墨坩埚埚体1是由竖向的大小相同的四瓣瓣体 2a.2b.2c和2d及一个底盘3围成，底盘3的顶面为一弧面，埚体1底部的各瓣体2的拐角 4采用直角或圆角，这样，可以减小埚体1底部的弧度，从而增加埚体1的受力能力，延长石 墨坩埚的使用寿命。构成埚体1的瓣体2的数量越多，埚体1的受力能力越强，石墨坩埚的寿命也会进 一步增加，瓣体2的数量可根据埚体1的尺寸而确定，如果是直径为500mm以下的埚体1，则 最好选择瓣体2的数量为三瓣，如果是直径为500mm以上的埚体1，则最好选择瓣体2的数 量为四瓣。但瓣体2的数量也不易过多，那样，会增加制造成本，降低生产效率，增加劳动强 度，同时，埚体1的整体强度也会下降，反而会缩短石墨坩埚的使用寿命。埚体1底部的底盘3的直径越大，受力能力就会提高，石墨坩埚的寿命也就越长， 底盘3的直径占埚体1开口部直径的比例为二分之一或以上，其中，优选比例为三分之二。如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但 凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的 任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种多瓣石墨坩埚，呈圆筒状，其特征在于所述石墨坩埚的埚体(1)由竖向的大小相同的至少三瓣瓣体(2)及一个底盘(3)围成，所述底盘(3)的顶面为一弧面。
2.根据权利要求1所述的多瓣石墨坩埚，其特征在于所述底盘(3)的直径占所述埚 体(1)开口部直径的比例为二分之一或以上。
3.根据权利要求1所述的多瓣石墨坩埚，其特征在于所述底盘(3)的直径占所述埚 体(1)开口部直径的比例为三分之二。
4.根据权利要求1所述的多瓣石墨坩埚，其特征在于所述瓣体(2)底部的拐角(4)为 直角或圆角。
5.根据权利要求1至4任一项所述的多瓣石墨坩埚，其特征在于所述瓣体(2)为三 瓣或四瓣。
专利摘要本实用新型涉及一种多瓣石墨坩埚，呈圆筒状，所述石墨坩埚的埚体由竖向的大小相同的至少三瓣瓣体及一个底盘围成，所述底盘的顶面为一弧面，所述底盘的直径占所述埚体开口部直径的比例为二分之一或以上，优选比例为三分之二，所述瓣体底部的拐角为直角或圆角，所述瓣体优选为三瓣或四瓣。本实用新型所述的多瓣石墨坩埚，改变了原有的石墨坩埚埚体结构，增加了一个底盘，同时控制底盘的直径及瓣体的数量，这样，可大幅度提高石墨坩埚的受力能力，延长石墨坩埚的寿命一至两倍，降低生产成本。
文档编号C30B15/10GK201756596SQ20102014381
公开日2011年3月9日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者周俭 申请人:上海杰姆斯电子材料有限公司