專利名稱：用于熔化硅的坩堝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于熔化硅的坩堝，特別涉及一種在單晶硅基底的制造中使用的用于熔化硅的坩堝。
背景技術(shù)：
高純度多晶硅是光伏太陽能產(chǎn)業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)最 重要的原材料。由于太陽能產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用于民用產(chǎn)業(yè)，導(dǎo)致高純度多晶硅的需求量也急劇增加。按照硅含量純度，高純度硅可分為太陽能級(jí)^N)和電子級(jí)硅(IlN)。目前生產(chǎn)單晶硅鑄錠時(shí)采用石英坩堝作為單晶硅鑄錠的容器，通過加熱石英坩堝的上部，將硅料熔化成熔化的硅。熔化的硅流到石英坩堝的底部，與放置在坩堝底部的仔晶接觸，由于石英坩堝的底部溫度與上部存在溫差，熔化的硅在石英坩堝的底部逐漸凝固，在凝固過程中在很大程度上會(huì)根據(jù)仔晶的晶體取向，從而利用坩堝上下的溫度梯度實(shí)現(xiàn)定向凝固。硅熔體與坩堝長時(shí)間接觸會(huì)產(chǎn)生粘滯性。由于兩種材料的熱膨脹系數(shù)不同，如果硅材料與坩堝壁結(jié)合緊密，在晶體冷卻時(shí)很可能造成晶體硅和坩堝破裂，或者導(dǎo)致凝固冷卻后晶體硅不易從坩堝中取出，往往是需要將石英坩堝敲碎，取出晶體硅。由于需要耗費(fèi)大量的石英坩堝，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加?，F(xiàn)有的一種具有保護(hù)膜的坩堝，可以使得冷卻后的晶體硅容易從石英坩堝中脫模。但是現(xiàn)有的坩堝的底部通常是平坦的，仔晶是直接放置在石英坩堝的底部。在熔化的硅流到石英坩堝的底部時(shí)，使得仔晶容易發(fā)生浮動(dòng)，這樣當(dāng)開始凝固時(shí)，由于仔晶的浮動(dòng)，導(dǎo)致在最底部的硅在沒有接觸仔晶的情況下，就可能接觸坩堝底部避免而自發(fā)成核，破壞硅晶體的單晶結(jié)構(gòu)。因此，需要一種既容易取出單晶硅錠、又可以防止仔晶浮動(dòng)的坩堝。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的坩堝的不易取出單晶硅錠、不能防止仔晶浮動(dòng)的缺陷，提供一種用于熔化硅的坩堝，所述坩堝可以容易取出單晶硅錠，還可以防止仔晶浮動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案用于熔化硅的坩堝，其包括坩堝壁和坩堝底部，所述坩堝壁和坩堝底部的內(nèi)表面上均包括有保護(hù)膜，所述坩堝底部包括有多個(gè)可容納仔晶并防止仔晶浮動(dòng)的口袋。在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述口袋與所述坩堝底部為一整體。在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述口袋分布在所述坩堝底部的兩個(gè)維度上。在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述口袋為具有傾斜側(cè)壁的防止仔晶浮動(dòng)的口袋。在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述口袋的開口的直徑小于所述口袋的底部的直徑。[0013]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述口袋的內(nèi)表面上包括有保護(hù)膜。在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述保護(hù)膜為氮化硅的保護(hù)膜。通過在坩堝壁和坩堝底部的內(nèi)表面上設(shè)置有保護(hù)膜的坩堝的底部設(shè)置口袋，可以使得在熔化的硅流到坩堝底部時(shí)，仔晶不會(huì)受到影響而發(fā)生浮動(dòng)，從而使得熔化的硅在凝固過程中很大程度上根據(jù)仔晶的晶體取向，生產(chǎn)單晶硅。此外，在口袋的內(nèi)表面上也設(shè)置有保護(hù)膜，可以隔離硅熔體與坩堝的直接接觸，不僅可以解決在口袋內(nèi)的硅熔體與坩堝之間的粘滯問題，使得晶體硅錠容易地從坩堝中取出，還可以防止熔化的硅不與坩堝本體的制作材料或材料中包含的雜質(zhì)起反應(yīng)。

圖I為根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
的裝滿硅料的坩堝的剖視圖。圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式
的口袋的放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖I所示，用于熔化硅的坩堝100，其包括坩堝壁110和坩堝底部120，所述坩堝壁110和坩堝底部120的內(nèi)表面上均包括有保護(hù)膜130，所述坩堝底部120包括有多個(gè)可容納仔晶140并防止仔晶140浮動(dòng)的口袋150。所述口袋150與所述坩堝底部120為一整體，分布在所述坩堝底部120的兩個(gè)維度上。所述口袋150的內(nèi)表面上包括有保護(hù)膜130。所述保護(hù)膜130為氮化硅的保護(hù)膜，可以隔離硅熔體與坩堝100的直接接觸，使得晶體硅錠容易地從坩堝100中取出。如圖2中所示，在本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型的坩堝底部120具有的口袋150具有傾斜側(cè)壁151，其開口 152的直徑小于所述口袋的底部153的直徑，可以更好地防止仔晶浮動(dòng)。以上所述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變換和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.用于熔化硅的坩堝，其包括坩堝壁和坩堝底部，所述坩堝壁和坩堝底部的內(nèi)表面上均包括有保護(hù)膜，其特征在于，所述坩堝底部包括有多個(gè)可容納仔晶并防止仔晶浮動(dòng)的口袋。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熔化硅的坩堝，其特征在于，所述口袋與所述坩堝底部為一整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I至2任一項(xiàng)所述的用于熔化硅的坩堝，其特征在于，所述口袋為具有傾斜側(cè)壁的防止仔晶浮動(dòng)的口袋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于熔化硅的坩堝，其特征在于，所述口袋的開口的直徑小于所述口袋的底部的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于熔化硅的坩堝，其特征在于，所述口袋的內(nèi)表面上包括有保護(hù)膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于熔化硅的坩堝，其特征在于，所述保護(hù)膜為氮化硅的保護(hù)膜。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于熔化硅的坩堝，其包括坩堝壁和坩堝底部，所述坩堝壁和坩堝底部的內(nèi)表面上均包括有保護(hù)膜，其中所述坩堝底部包括有多個(gè)可容納仔晶并防止仔晶浮動(dòng)的口袋。通過在坩堝壁和坩堝底部的內(nèi)表面上設(shè)置有保護(hù)膜的坩堝的底部設(shè)置口袋，可以使得在熔化的硅流到坩堝底部時(shí)，仔晶不會(huì)受到影響而發(fā)生浮動(dòng)，從而使得熔化的硅在凝固過程中很大程度上根據(jù)仔晶的晶體取向，生產(chǎn)單晶硅。此外，在口袋的內(nèi)表面上也設(shè)置有保護(hù)膜，可以隔離硅熔體與坩堝的直接接觸，不僅可以解決在口袋內(nèi)的硅熔體與坩堝之間的粘滯問題，使得晶體硅錠容易地從坩堝中取出，還可以防止熔化的硅不與坩堝本體的制作材料或材料中包含的雜質(zhì)起反應(yīng)。
文檔編號(hào)C30B35/00GK202543394SQ20122001845
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者吳昆旭, 阿肖克·庫馬爾·辛哈, 雷平·賴 申請(qǐng)人:上澎太陽能科技(嘉興)有限公司