[發明專利]坩堝和單晶爐

在審

• 申請號: 202210705510.3
• 申請日: 2022-06-21
• 公開（公告）號: CN114875477A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 毛勤虎
• 申請（專利權）人: 西安奕斯偉材料科技有限公司
• 主分類號: C30B15/10
• 分類號: C30B15/10;C30B15/14;C30B29/06
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張蓉

本發明涉及一種坩堝和單晶爐，坩堝應用于單晶爐內，包括坩堝主體，所述坩堝主體的外部圍設有加熱結構，且所述加熱結構通過絕緣導熱層與所述坩堝主體連接，所述加熱結構的外部罩設有隔熱保護罩，且所述隔熱保護罩和所述坩堝主體合圍形成容納所述加熱結構的密封空間。所述加熱結構通過絕緣導熱層與所述坩堝主體連接，通過固定間熱傳導的方式進行加熱，提高加熱效率。

技術領域

本發明涉及硅產品制作技術領域，尤其涉及一種坩堝和單晶爐。

背景技術

直拉法生產單晶硅是目前制備單晶硅的最主要方法，熱場系統是硅材料成晶的最重要的條件之一，熱場的溫度梯度分布直接影響著是否能順利地拉出單晶和控制單晶的質量好壞，特別是通過直拉法單晶爐生長單晶硅材料的過程中，通常利用石墨熱場提供生長溫度，梯度控制等。具體過程中，是在低真空度且伴有惰性氣體環境中進行多晶原料的熔化，通過籽晶的接觸，旋轉提升制備得到單晶材料，其中熱源主要來自于石墨加熱器。傳統熱場結構中，加熱器普遍以位于坩堝外周的固定加熱器為主，加熱器產生熱能以輻射的形式對坩堝以及內部硅料進行加熱，這種加熱方式為間接加熱，加熱效率較低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種坩堝和單晶爐，解決加熱效率低的問題。

為了達到上述目的，本發明實施例采用的技術方案是：一種坩堝，應用于單晶爐內，包括坩堝主體，所述坩堝主體的外部圍設有加熱結構，且所述加熱結構通過絕緣導熱層與所述坩堝主體連接，所述加熱結構的外部罩設有隔熱保護罩，且所述隔熱保護罩和所述坩堝主體合圍形成容納所述加熱結構的密封空間。

可選的，所述坩堝主體包括多個瓣體，每個瓣體上設置有所述加熱結構。

可選的，所述坩堝主體的底部通過支撐結構支撐，所述隔熱保護罩包括頂壁和側壁，所述頂壁遠離所述側壁的部分與所述坩堝主體的頂部搭接，所述側壁圍設于所述坩堝的四周；

所述隔熱保護罩還包括底壁，所述底壁與所述坩堝主體的底部連接，或者所述底壁與所述支撐結構連接，或者所述底壁與所述單晶爐的爐體的底部連接。

可選的，所述側壁靠近所述坩堝主體的內表面上設置有凹槽，所述加熱結構嵌設于所述凹槽內。

可選的，所述加熱結構包括呈折線狀縱向分布的條形結構，所述加熱結構的起始端和結束端均位于所述坩堝主體的底部。

可選的，所述坩堝主體的外側壁上設置圖案化的凸起以形成呈折線狀的凹槽，所述加熱結構容納于所述凹槽內形成與所述凹槽的圖案相同的圖案。

可選的，所述加熱結構包括：

由所述坩堝主體的底部向所述坩堝主體的頂部延伸的第一線段；

沿所述第一線段的延伸方向分布的多組分支線段，所述分支線段的第一端與所述第一線段連接，所述分支線段的第二端沿所述坩堝主體的周向延伸并多次彎折形成S狀；

第二線段，所述第二線段與所述第一線段平行，且所述第二線段的一端與每個所述分支線段的第二端對應連接，另一端延伸至所述坩堝主體的底部。

可選的，所述坩堝主體的底部通過支撐結構支撐，所述支撐結構包括支撐軸和支撐托盤，所述支撐托盤與所述坩堝主體連接的一面具有凹槽，所述坩堝主體的底部具有與所述凹槽相配合的凸起。

本發明實施例還提供一種單晶爐，包括爐體，以及上述的坩堝。

本發明的有益效果是：所述加熱結構通過絕緣導熱層與所述坩堝主體連接，通過固定間熱傳導的方式進行加熱，提高加熱效率。

附圖說明

圖1表示相關技術中的單晶爐的結構示意圖；

圖2表示本發明實施例中的單晶爐的結構示意圖；

圖3表示本發明實施例中的坩堝的結構示意圖一；