专利名称：用于熔化硅的坩埚的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于熔化硅的坩埚，特别涉及一种在单晶硅基底的制造中使用的用于熔化硅的坩埚。
背景技术：
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)。目前生产单晶硅铸锭时采用石英坩埚作为单晶硅铸锭的容器，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。硅熔体与坩埚长时间接触会产生粘滞性。由于两种材料的热膨胀系数不同，如果硅材料与坩埚壁结合紧密，在晶体冷却时很可能造成晶体硅和坩埚破裂，或者导致凝固冷却后晶体硅不易从坩埚中取出，往往是需要将石英坩埚敲碎，取出晶体硅。由于需要耗费大量的石英坩埚，导致生产成本增加。现有的一种具有保护膜的坩埚，可以使得冷却后的晶体硅容易从石英坩埚中脱模。但是现有的坩埚的底部通常是平坦的，仔晶是直接放置在石英坩埚的底部。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，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，需要一种既容易取出单晶硅锭、又可以防止仔晶浮动的坩埚。
实用新型内容本实用新型的目的是解决上述现有技术的坩埚的不易取出单晶硅锭、不能防止仔晶浮动的缺陷，提供一种用于熔化硅的坩埚，所述坩埚可以容易取出单晶硅锭，还可以防止仔晶浮动。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案用于熔化硅的坩埚，其包括坩埚壁和坩埚底部，所述坩埚壁和坩埚底部的内表面上均包括有保护膜，所述坩埚底部包括有多个可容纳仔晶并防止仔晶浮动的口袋。在本实用新型的一实施方式中，所述口袋与所述坩埚底部为一整体。在本实用新型的一实施方式中，所述口袋分布在所述坩埚底部的两个维度上。在本实用新型的一实施方式中，所述口袋为具有倾斜侧壁的防止仔晶浮动的口袋。在本实用新型的一实施方式中，所述口袋的开口的直径小于所述口袋的底部的直径。[0013]在本实用新型的一实施方式中，所述口袋的内表面上包括有保护膜。在本实用新型的一实施方式中，所述保护膜为氮化硅的保护膜。通过在坩埚壁和坩埚底部的内表面上设置有保护膜的坩埚的底部设置口袋，可以使得在熔化的硅流到坩埚底部时，仔晶不会受到影响而发生浮动，从而使得熔化的硅在凝固过程中很大程度上根据仔晶的晶体取向，生产单晶硅。此外，在口袋的内表面上也设置有保护膜，可以隔离硅熔体与坩埚的直接接触，不仅可以解决在口袋内的硅熔体与坩埚之间的粘滞问题，使得晶体硅锭容易地从坩埚中取出，还可以防止熔化的硅不与坩埚本体的制作材料或材料中包含的杂质起反应。
图I为根据本实用新型的具体实施方式
的装满硅料的坩埚的剖视图。图2为根据本实用新型的另一具体实施方式
的口袋的放大图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但不作为对本实用新型的限定。如图I所示，用于熔化硅的坩埚100，其包括坩埚壁110和坩埚底部120，所述坩埚壁110和坩埚底部120的内表面上均包括有保护膜130，所述坩埚底部120包括有多个可容纳仔晶140并防止仔晶140浮动的口袋150。所述口袋150与所述坩埚底部120为一整体，分布在所述坩埚底部120的两个维度上。所述口袋150的内表面上包括有保护膜130。所述保护膜130为氮化硅的保护膜，可以隔离硅熔体与坩埚100的直接接触，使得晶体硅锭容易地从坩埚100中取出。如图2中所示，在本实用新型的另一具体实施方式
中，本实用新型的坩埚底部120具有的口袋150具有倾斜侧壁151，其开口 152的直径小于所述口袋的底部153的直径，可以更好地防止仔晶浮动。以上所述的实施例只是本实用新型较优选的具体实施方式
的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案的范围内进行的通常变换和替换都应包含在本实用新型的范围内。
权利要求1.用于熔化硅的坩埚，其包括坩埚壁和坩埚底部，所述坩埚壁和坩埚底部的内表面上均包括有保护膜，其特征在于，所述坩埚底部包括有多个可容纳仔晶并防止仔晶浮动的口袋。
2.根据权利要求I所述的用于熔化硅的坩埚，其特征在于，所述口袋与所述坩埚底部为一整体。
3.根据权利要求I至2任一项所述的用于熔化硅的坩埚，其特征在于，所述口袋为具有倾斜侧壁的防止仔晶浮动的口袋。
4.根据权利要求3所述的用于熔化硅的坩埚，其特征在于，所述口袋的开口的直径小于所述口袋的底部的直径。
5.根据权利要求4所述的用于熔化硅的坩埚，其特征在于，所述口袋的内表面上包括有保护膜。
6.根据权利要求I所述的用于熔化硅的坩埚，其特征在于，所述保护膜为氮化硅的保护膜。
专利摘要本实用新型涉及用于熔化硅的坩埚，其包括坩埚壁和坩埚底部，所述坩埚壁和坩埚底部的内表面上均包括有保护膜，其中所述坩埚底部包括有多个可容纳仔晶并防止仔晶浮动的口袋。通过在坩埚壁和坩埚底部的内表面上设置有保护膜的坩埚的底部设置口袋，可以使得在熔化的硅流到坩埚底部时，仔晶不会受到影响而发生浮动，从而使得熔化的硅在凝固过程中很大程度上根据仔晶的晶体取向，生产单晶硅。此外，在口袋的内表面上也设置有保护膜，可以隔离硅熔体与坩埚的直接接触，不仅可以解决在口袋内的硅熔体与坩埚之间的粘滞问题，使得晶体硅锭容易地从坩埚中取出，还可以防止熔化的硅不与坩埚本体的制作材料或材料中包含的杂质起反应。
文档编号C30B35/00GK202543394SQ20122001845
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
发明者吴昆旭, 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