[實用新型]石墨坩堝及包含其的單晶爐

有效

• 申請號: 201320419405.X
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN203360620U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 白劍銘
• 申請（專利權）人: 英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: C30B15/10
• 分類號: C30B15/10;C30B29/06
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本實用新型涉及單晶制造設備領域，更具體地，涉及一種石墨坩堝及包含其的單晶爐。

背景技術

單晶爐的熱場部件包括爐壁、加熱器、保溫層、石墨坩堝、石英坩堝等，單晶爐在由真空泵從排氣口中排出一氧化硅時，由一氧化硅和保護氣體組成的混合氣體就會流經石墨坩堝等部件。因為石墨坩堝是石墨制品，且爐內溫度為1420度以上，連續工作30小時以上，單晶爐內的一氧化硅雜質和石英坩堝的氧和硅成分會和石墨坩堝反應，生成一氧化碳，二氧化碳，碳化硅等，從而造成對石墨坩堝的侵蝕。同時，石英坩堝和石墨坩堝接觸部分的氧化反應，使硅原子滲透到石墨坩堝的表層，形成一層碳化硅層，引起坩堝斷裂，這些都會降低石墨坩堝的壽命，增加生產成本。

目前所采用的石墨坩堝均為三瓣、四瓣或多瓣結構，各瓣的接縫處會存在一定的縫隙，上述一氧化硅和保護氣體的混合氣體就會從縫隙中穿過，由于一氧化硅會和石墨反應，縫隙處的石墨被不斷地侵蝕，時間長了就會斷裂，這也同樣會降低石墨坩堝的壽命。為了克服上述缺陷，現有技術是采用在石墨堝縫隙處墊石墨紙的方法，即用石墨紙在石墨堝的縫隙處將石英堝與石墨堝隔開，使用這種方法能達到保護石墨堝的目的，但是由于石墨紙在高溫的環境下會與單晶爐內的雜質發生化學反應，石墨紙使用一次后會變硬、變脆，不能在繼續使用，單晶爐在下一次運行時需要使用新的石墨紙，增加了生產的成本。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種石墨坩堝及包含其的單晶爐，能夠提高石墨坩堝在單晶爐內的使用壽命。

為解決上述技術問題，根據本實用新型的一個方面，提供了一種石墨坩堝，該石墨坩堝，包括多個瓣體，各瓣體均具有對接面，相鄰兩個瓣體之間通過對接面對接，相對接的兩個對接面之間形成對接縫隙，對接縫隙處嵌設有防止石墨坩堝內的腐蝕性物質從對接縫隙處流出的阻擋層。

進一步地，瓣體上設置有凹槽，凹槽從對接面向瓣體的側壁凹陷，相對接的兩個瓣體的凹槽相對以安裝阻擋層。

進一步地，凹槽的深度大于對接縫隙的寬度。

進一步地，凹槽到瓣體的內表面和外表面的距離相等。

進一步地，凹槽從瓣體的上邊緣延伸至瓣體的底部，阻擋層將對接縫隙全部阻擋或部分阻擋。

進一步地，阻擋層為鉬片層。

進一步地，鉬片層垂直于對接縫隙。

根據本實用新型的另一方面，提供了一種單晶爐，該單晶爐包括爐體和石墨坩堝，石墨坩堝設置在爐體內，石墨坩堝為上述的石墨坩堝。

應用本實用新型的技術方案，石墨坩堝包括多個瓣體，各瓣體均具有對接面，相鄰兩個瓣體之間通過對接面對接，相對接的兩個對接面之間形成對接縫隙，對接縫隙處嵌設有防止石墨坩堝內的腐蝕性物質從對接縫隙處流出的阻擋層。使用本實用新型的石墨坩堝，阻擋層的設置能防止石墨坩堝內部的腐蝕性氣體在氬氣的作用下不斷從對接縫隙處流出，防止對接縫隙處有源源不斷的一氧化硅與石墨坩堝發生反應，從而防止硅原子的滲透以及碳化硅的形成，提高石墨坩堝的使用壽命。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示意性示出了本實用新型的石墨坩堝的剖視圖；

圖2示意性示出了本實用新型的石墨坩堝的俯視圖；以及

圖3示意性示出了圖2中的A部放大圖。

附圖標記說明：10、瓣體；11、阻擋層；12、對接縫隙；13、凹槽；14、對接面。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

結合圖1至圖3所示，根據本實用新型的實施例，石墨坩堝包括多個瓣體10，各瓣體10均具有對接面14，相鄰兩個瓣體10之間通過對接面14對接，相對接的兩個對接面14之間形成對接縫隙12，對接縫隙12處嵌設有防止石墨坩堝內的腐蝕性物質從對接縫隙12處流出的阻擋層11。使用本實用新型的石墨坩堝，阻擋層11的設置能防止石墨坩堝內部的腐蝕性氣體一氧化硅在氬氣的作用下不斷從對接縫隙12處流出，防止對接縫隙12處有源源不斷的一氧化硅與石墨坩堝發生反應，從而防止硅原子的滲透以及碳化硅的形成，提高石墨坩堝的使用壽命。