专利名称：承载单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种用于承载ー制备类单晶硅晶锭装置中的坩埚的承载单元，特别是涉及ー种包含一气流道及多个分别具有大孔径部及小孔径部的贯孔的承载单元。
背景技术：
目前制备类单晶晶锭的方式，包含以下步骤:先把多个单晶晶种群置于ー坩埚中，接着，将多晶硅原料及掺杂元素置于所述晶种群的上方，且布满在该坩锅中，然后，进行加热熔化多晶硅原料，并维持所述晶种群不被完全熔化，待多晶硅原料完全熔化后，控制降温速度，以制备出类单晶晶锭。该方式的瓶颈在于熔化多晶硅原料过程当中，如何确保所述晶种群不会被完全熔化，以提高类单晶晶锭品质。中国台湾公开案TW201012988A掲示ー种用于铸造硅的气体再循环热交換器，其用来承载坩埚。參阅图1，用于铸造硅的该气体再循环热交換器I包含一用来与ー坩埚2热接触的热表面12、一用来让ー气体11流至该气体再循环热交換器I的入口 13、一用来让该气体11由该气体再循环热交換器I流出的出ロ 14、一将该入口 13与该出ロ 14分开且用来导引该气体11的至少一部分至该热表面12上的挡板15、一用来导引该气体11的至少一部分冲击至该热表面12且包括多个孔的穿孔板16，及一配置成可冷却该气体11且使该气体11返回该气体再循环热交換器I的再循环系统(图未示)。该气体再循环热交換器I虽可将该坩埚2底面的热源带走，但该热表面12与该穿孔板16仍有ー小段距离，当气体11快速流动时，气体11无法短暂停留在与该坩埚2中的晶种群21相对应的位置，继而无法较完整地将热源带走，仅能不断地搭配再循环的时间及速度连续地将热源带走，因此，无法有效地发挥局部集中冷却的效果，再者，当再循环的时间及速度无法相互搭配，则所使用的晶种群容易因热源的存在而有熔化的忧虑。经上述说明可知，改良承载单元的整体结构以为坩埚内的晶种群提供一适当的集中冷却效果，从而避免坩埚内的晶种群熔化，并提高类单晶硅晶锭品质，是此技术领域相关技术人员可再突破的课题。
发明内容本实用新型的目的在于提供ー种具有局部集中冷却的效果，并且可避免晶种熔化的承载单元。本实用新型承载单元，包含:一基板本体，包括ー气流道，以及一把该气流道与外界连通的入ロ，该气流道具有多个间隔排列的流道部，以及ー连通所述流道部的连通部 '及ー承载本体，设置在该基板本体的顶壁，包括多个分别自所述承载本体一底面贯穿所述承载本体ー顶面且阵列排列并与该气流道连通的贯孔，以及多个分别贯穿所述承载本体一周面的出口，且每ー贯孔与该气流道连通，且具有一连通该顶面的大孔径部、ー连通该底面且孔径小于该大孔径部的小孔径部，及一界定于该大孔径部与小孔径部间的肩部，所述多个贯孔当中邻近所述出口的贯孔分别与其邻近相应的出口连通，且其余未与所述出ロ连通的贯孔与至少ー相邻的贯孔连通。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，所述出口分别与所连通的贯孔的大孔径部连通。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，该承载本体的所述贯孔是ニ维阵列排列。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，该入口连通于所述流道部中的其中一流道部。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，还包含一集气元件，设置在该基板本体的底壁，且该集气元件包括一连接该基板本体的底壁周缘的周壁、一连接该周壁并与该基板本体的底壁相间隔的基壁，及一由该周壁及基壁界定出的容置空间，该基壁具有ー贯穿设置并与该容置空间相通的穿孔。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，该基板本体具有多个分别连通该气流道的入ロ，且所述入口分别连通于所述流道部。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，该承载本体用于承载ー坩埚，且该坩埚的底面边界与该承载本体的顶面边界相对应。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，其特征在于:还包含一覆盖于该承载本体的顶面的保护板。较佳地，本实用新型所述承载単元，其中，该保护板的厚度不大于25_。本实用新型的有益效果在干:该承载単元通过该气流道及所述分别具有该大孔径部的贯孔的设计，可使由该入口进入的冷却用气体连续地接触对应所述晶种群位置的坩埚底面，达到局部集中冷却的效果，并且可避免晶种熔化。
图1是ー剖面图，说明以往用于铸造硅的气体再循环热交換器；图2是ー立体分解图，说明本实用新型承载单元的第一较佳实施例；图3是ー俯视图，说明本实用新型承载单元的第一较佳实施例；图4是取自于图3线4-4的一剖面图，说明本实用新型承载单元的第一较佳实施例；图5是ー立体分解图，说明本实用新型承载单元的第二较佳实施例；及图6是ー立体分解图，说明本实用新型承载单元的第三较佳实施例。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合參考图式的三个较佳实施例的详细说明中，将清楚呈现。在本实用新型被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。參阅图2、图3及图4，本实用新型承载单元的第一较佳实施例，包含一基板本体4及ー设置在该基板本体4的顶壁的承载本体3。该承载本体3用来承载ー含有多个晶种群8的坩埚6。[0027]该基板本体4包括一气流道41，以及一把该气流道41与外界连通的入ロ 42，该气流道41具有5个间隔排列的流道部411，以及ー连通所述流道部411的连通部412。该入ロ 42连通于所述流道部411中其中一位于中间的流道部411。该基板本体4的材质是择自于石墨、红铜、紫铜或不锈钢。在本实用新型该第一较佳实施例中，该基板本体4的材质是石墨。该入口 42是用来供一冷却用气体7进入该气流道41。该冷却用气体7只要不会与用于制备类单晶的起始原料[如所述晶种群8、多晶硅原料(图未示)或掺杂元素(图未示)]产生作用或反应皆可，该冷却用气体7例如但不限于氩气、氦气或氮气。该冷却用气体7经该入口 42后，会经由该连通部412流通至所述流道部411。该入口 42的数目可至少I个或对应流道部411的数目，例如，当流道部411的数目为3个时，入口 42可以为I个、2个或3个。详细地说，当入口 42只有I个时，该入口 42连通于所述流道部411中的其中一流道部411 ;当具有多个入口 42时，所述入口 42分别连通于所述流道部411。为能具有局部集中冷却的效果，同时，有效地将热源带走，并且避免所述晶种群8熔化，所述流道部411需对应所述晶种群8的位置，且所述流道部411的数目是依据所述晶种群8的行或列的数目来改变，例如，所述晶种群8以ニ维阵列排列如2X2，则所述流道部411的数目为2个，或，所述晶种群8以ニ维阵列排列如3X2，则所述流道部411的数目为2个或3个。该承载本体3包括25个分别自该承载本体3的底面贯穿该承载本体3的顶面，且以5X5的ニ维阵列排列的贯孔31，以及16个分别贯穿该承载本体3的周面的出ロ 32。每ー贯孔31与该气流道41连通，且具有一连通该顶面的大孔径部311、一连通该底面且孔径小于该大孔径部311的小孔径部312，及ー界定于该大孔径部311与小孔径部312间的肩部313。所述邻近出口 32的贯孔31 (即本实施例中最外围的16个贯孔31)的大孔径部311分别与其邻近的相应的出ロ 32连通，而其余未与所述出ロ 32连通的贯孔31 (即本实施例中内围的9个贯孔31)分别与至少ー相邻的贯孔31连通。该冷却用气体7流通至所述流道部411后，接着分别进入该承载本体3的贯孔31。该承载本体3的材质是择自于石墨、红铜、紫铜或不锈钢。在本实用新型该第一较佳实施例中，该承载本体3的材质是石墨。为能更具有局部集中冷却的效果，同时，有效地将热源带走，并且避免所述晶种群8熔化，所述贯孔31的排列方式、形状与数目是依据该坩埚6中所述晶种群8的位置、位置的形状及位置的数目来改变。例如，所述晶种群8的位置是以3X4、2X2或3X3的ニ维阵列排列，则对应所述晶种群8的位置，所述贯孔31也以3X4、2X2或3X3的ニ维阵列排列。所述大孔径部311的作用在于使该冷却用气体7连续地接触对应所述晶种群8位置的坩埚6底面，井能局部集中冷却用气体7。所述大孔径部311的孔径大小是依据所述晶种群8位置形状大小来改变，以能完整地达到局部集中冷却所述晶种群8的效果，避免所述晶种群8熔化。所述大孔径部311的深度范围是依据冷却效果进行改变。该冷却用气体7进入所述贯孔31的大孔径部311后，有效地进行局部集中冷却，接着，该冷却用气体7是由该出ロ 32流出，以将热源带走。所述贯孔31的大孔径部311分别与所述出ロ 32连通，详细的举例来说，当所述贯孔31是以2X2方式排列，每ー贯孔31是与邻近的相应的出ロ 32连通，但当所述贯孔31是以3X3方式排列，周围8个贯孔31是分别与邻近的相应的出ロ 32连通，而位于中心的贯孔31与相邻的8个贯孔31中的至少ー个连通。该坩埚6的材质是择自于石墨、红铜、紫铜或不锈钢。该坩埚6的底面边界可依该承载本体3的顶面边界来改变，且该坩埚6的底面可以完整覆盖该承载本体3的顶面即可。较佳地，该坩埚6的底面边界与该承载本体3的顶面边界相对应。在本实用新型该第一较佳实施例中，该坩埚6的材质是石墨，且该坩埚6的底面边界与该承载本体3的顶面边界相对应。參阅图5，本实用新型承载单元的第二较佳实施例与第一较佳实施例不同处在于:该第二较佳实施例的基板本体4具有5个分别连通所述流道部411的入口 42，以及ー设置在该基板本体4的底壁的集气元件5。该集气元件5包括一连接该基板本体4的底壁周缘的周壁51、一连接该周壁51并与该基板本体4的底壁相间隔的基壁52，及一由该周壁51及基壁52界定出的容置空间53，该基壁52具有ー贯穿设置并与该容置空间53相通的穿孔521。该集气组件5的材质是择自于红铜、紫铜或不锈钢。当该入口 42为多个吋，该集气元件5可有效地使该冷却用气体7自所述入口 42进入时，每个入口 42的气体流量是一致的且均匀的。參阅图6，本实用新型承载单元的第三较佳实施例与第二较佳实施例不同处在于:该第三较佳实施例还包含一覆盖于该承载本体3的顶面的保护板9。由于该承载本体3具有某一数量的贯孔31时，该数量的贯孔31会降低该承载本体3的结构强度(如刚性)，所以当承载ー坩埚，且该坩埚未置于适当位置吋，则会使得该承载本体3所承受的重力不均匀，导致该承载本体3易毁损或无法长久使用，因此，本实用新型在该承载本体3的顶面覆盖该保护板9，且该保护板9的作用可补强该承载本体3的结构强度，使其所受的重力较均匀。该保护板9的材质是择自于石墨、红铜、紫铜或不锈钢。该保护板9的厚度以能提升该承载本体3的结构强度及維持集中冷却效果为佳，较佳地，该保护板9的厚度不大于25_。综上所述，该承载单元是用于承载ー含有多个晶种群的坩埚，且该承载单元通过该气流道及分别具有该大孔径部的所述贯孔的设计，可使一由该入口进入的冷却用气体连续地接触对应所述晶种群位置的坩埚底面，达到局部集中冷却的效果，并且可避免晶种熔化，所以确实能达成本实用新型的目的。
权利要求1.一种承载単元，其特征在于包含: 一基板本体，包括ー气流道，以及一把该气流道与外界连通的入ロ，该气流道具有多个间隔排列的流道部，以及ー连通所述流道部的连通部 '及 ー承载本体，设置在该基板本体的顶壁，包括多个分别自该承载本体一底面贯穿该承载本体一顶面且阵列排列并与该气流道连通的贯孔，以及多个分别贯穿该承载本体一周面的出口，每ー贯孔与该气流道连通，且具有一连通该顶面的大孔径部、一连通该底面且孔径小于该大孔径部的小孔径部，及一界定于该大孔径部与小孔径部间的肩部，所述多个贯孔当中邻近所述出口的贯孔分别与其邻近的相应的出ロ连通，且其余未与所述出ロ连通的贯孔与至少ー相邻的贯孔连通。
2.根据权利要求1所述的承载单元，其特征在于:所述出口分别与所连通的贯孔的大孔径部连通。
3.根据权利要求2所述的承载单元，其特征在于:该承载本体的所述贯孔是ニ维阵列排列。
4.根据权利要求3所述的承载单元，其特征在于:该入口连通于所述流道部中的其中一流道部。
5.根据权利要求4所述的承载单元，其特征在于:该承载单元还包含一集气元件，设置在该基板本体的底壁，且该集气元件包括一连接该基板本体的底壁周缘的周壁、一连接该周壁并与该基板本体的底壁相间隔的基壁，及一由该周壁及基壁界定出的容置空间，该基壁具有一贯穿设置并与该容置空间相通的穿孔。
6.根据权利要求5所述的承载单元，其特征在于:该基板本体具有多个分别连通该气流道的入ロ，且所述入口分别连通于所述流道部。
7.根据权利要求1所述的承载单元，其特征在于:该承载本体用于承载一坩埚，且该坩埚的底面边界与该承载本体的顶面边界相对应。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的承载单元，其特征在于:该承载单元还包含一覆盖于该承载本体的顶面的保护板。
9.根据权利要求8所述的承载单元，其特征在于:该保护板的厚度不大于25_。
专利摘要一种承载单元包含一基板本体及一设置在该基板本体的顶壁的承载本体。该基板本体包括一气流道，以及一把该气流道与外界连通的入口。该承载本体包括多个阵列排列且分别与该气流道连通的贯孔以及多个出口，且每一贯孔具有一大孔径部、一孔径小于该大孔径部的小孔径部，及一界定于该大孔径部与小孔径部间的肩部。该承载单元是用于承载一含有多个晶种群的坩埚，且该承载单元通过该气流道及具有该大孔径部的所述贯孔的设计，可使一由该入口进入的冷却用气体连续地接触对应所述晶种群位置的坩埚底面，达到局部集中冷却的效果，并且可避免晶种熔化。
文档编号C30B11/00GK202945361SQ201220609630
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者邵任民, 黄志伟, 刘安钧, 洪羿达 申请人:昱成光能股份有限公司