[發明專利]單晶硅生長用組合式石英坩堝及其制備方法

在審

• 申請號: 201710471258.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109097824A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 袁佳斌
• 申請（專利權）人: 常州市永達五金工具廠
• 主分類號: C30B15/10
• 分類號: C30B15/10;C30B29/06
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 翁堅剛

1.一種單晶硅生長用組合式石英坩堝，包括開口向上的坩堝外堝體（1）；坩堝外堝體（1）為石英燒結一體件；其特征在于：還包括坩堝內筒體（2）；所述坩堝外堝體（1）包括外筒部（11）和堝底部（12）；所述外筒部（11）的底部與堝底部（12）的頂部相互連接；

所述坩堝內筒體（2）是上下貫通的筒體，由碳纖維燒結筒（21）和圍繞碳纖維燒結筒（21）設置的石英燒結材料構成；所述碳纖維燒結筒（21）是由碳纖維編織并燒結而成的上下貫通的筒狀燒結物；碳纖維燒結筒（21）的側壁上設有至少2個液流孔（21-1）和多個呈分散狀分布的石英孔（21-2）；所述的石英燒結材料為覆蓋在碳纖維燒結筒（21）上的由石英粉經燒結而成的連為一體的石英一體件，該石英一體件不僅覆蓋在坩堝內筒體（2）的內外側和下側的表面上，還充滿于各個石英孔（21-2）中，而且還覆蓋在各個液流孔（21-1）的孔壁上；所述的坩堝內筒體（2）的在其碳纖維燒結筒（21）的各個液流孔（21-1）的孔壁上覆蓋石英燒結材料的部位，形成了坩堝內筒體（2）的貫穿其側壁的物料通過孔（26），且所述的物料通過孔（26）數量與液流孔（21-1）的數量相同；

使用時，所述坩堝內筒體（2）置于坩堝外堝體（1）的堝底部（12）的內側壁上，并且所述坩堝內筒體（2）的外側壁與外筒部（11）的內側壁間隔距離，從而將坩堝外堝體（1）分成晶體生長區和投料化料區兩個區域。

2.根據權利要求1所述的單晶硅生長用組合式石英坩堝，其特征在于：所述坩堝內筒體（2）的碳纖維燒結筒（21）為圓筒狀燒結物；坩堝內筒體（2）為圓筒體；碳纖維燒結筒（21）的各個液流孔（21-1）的孔徑為20至60mm，且位于碳纖維燒結筒（21）底部的15mm至40mm高處；所述物料通過孔（26）與液流孔（21-1）的中心軸線重疊；碳纖維燒結筒（21）的石英孔（21-2）均勻設置，且讓開所述液流孔（21-1）。

3.根據權利要求2所述的單晶硅生長用組合式石英坩堝，其特征在于：所述的碳纖維燒結筒（21）的石英孔（21-2）的孔徑為20±10mm，且石英孔（21-2）的均勻設置是指石英孔（21-2）按照上下間隔40mm±10mm、以及同一高度上左右間隔40mm±10mm的方式設置。

4.根據權利要求1所述的單晶硅生長用組合式石英坩堝，其特征在于：所述坩堝內筒體（2）的石英一體件按照所處的位置的不同分為石英內層（22）、石英外層（23）、石英底部（24）和孔中石英（25）；所述的孔中石英（25）是指所述的充滿于各個石英孔（21-2）中的石英以及覆蓋在各個液流孔（21-1）的孔壁上的石英。

5.根據權利要求4所述的單晶硅生長用組合式石英坩堝，其特征在于：所述石英內層（22）的外徑即為碳纖維燒結筒（21）的內徑，石英內層（22）的內徑即為坩堝內筒體（2）的內徑；所述石英外層（23）的內徑即為碳纖維燒結筒（21）的外徑，石英外層（23）的外徑即為坩堝內筒體（2）的外徑；石英底部（24）的內徑即為坩堝內筒體（2）的內徑，石英底部（24）的外徑即為坩堝內筒體（2）的外徑；所述碳纖維燒結筒（21）、石英內層（22）及石英外層（23）三者的厚度相同；所述石英內層（22）的外表面與碳纖維燒結筒（21）的內表面相接；石英外層（23）的內表面與碳纖維燒結筒（21）的外表面相接；石英底部（24）的上表面分別與石英內層（22）的下表面、石英外層（23）的下表面同質相接，且與碳纖維燒結筒（21）的下表面相接；孔中石英（25）的相對于側壁的內外兩端分別與石英內層（22）的外側表面和石英外層（23）的內側表面同質相接。