CN106048717A - 一种多晶硅铸锭用坩埚盖板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多晶硅铸锭用坩埚盖板，包括盖板本体，所述盖板本体的侧面与所述盖板本体的上表面之间设有第一过渡圆弧面，所述侧面与所述盖板本体的下表面之间设有第二过渡圆弧面，本发明具有结构简单、抗热冲击能力强、使用寿命长、保证产品质量的优点。

Description

一种多晶硅铸锭用坩埚盖板
技术领域
本发明涉及多晶硅铸锭用设备，尤其涉及一种多晶硅铸锭用坩埚盖板。
背景技术
在多晶硅铸锭生长过程中，一般采用坩埚盖板盖在石英坩埚外侧的坩埚护板上，以防止加热材料和保温材料的碳杂质或其他杂质掉入石英坩埚内，影响多晶硅质量。传统的坩埚盖板结构如附图1和附图2所示，包括盖板本体1、位于盖板本体1中心位置的通气孔2和位于盖板本体1四周的多个固定卡口3。盖板一般由碳/碳纤微压缩制成，传统的盖板在使用过程中存在如下缺点：（1）四个边的断面处（即盖板侧面与上、下表面相交处）受到热冲击容易掉落，影响盖板使用寿命和产品的质量；（2）四个拐角处（即相邻两个侧面相交处）受热冲击相对较小，随着使用时间的延长，拐角处容易向上翘曲变形，如果与盖板上方的加热器接触，会产生打火现象，损坏加热器和/或盖板，造成经济损失；（3）在晶体硅定向凝固生长过程中，由于坩埚护板的开口一般在护板中部（在多晶硅铸锭过程中需要使用氩气保护，一方面将产生的废气和污染带出来，另一方面氩气直接吹向硅溶液上方，可以加速熔体对流，有利于熔体杂质向上分凝，部分杂质（如CO）直接排出熔体，所以通常会在坩埚护板上开口，使氩气能够顺利流通），盖板本体1上的通气孔2也设置在盖板本体1中部，盖板盖在护板上会引起坩埚四角处气体流动不畅，杂质容易堆积，造成角区产品质量下降。
专利文献CN 203112964 U提供了一种强制矫形多晶硅铸锭炉坩埚盖板，其技术方案的要点在于：在坩埚盖板周边设有多个通孔，坩埚盖板通过设于通孔内的螺栓固定在坩埚侧板上。这种强制矫形的多晶硅铸锭炉坩埚盖板虽然避免盖板拐角处容易向上翘曲变形的问题，但是会导致盖板抗热冲击性能减弱，盖板非常容易断裂。
专利文献CN 104711672 A提供了一种多晶硅铸锭防拉弧坩埚盖板及其使用方法，其盖板包括正方形盖板本体，在正方形盖板本体上设有中心孔和通气孔，中心孔开设在正方形盖板本体的中心，在正方形盖板本体四角处设有避让缺口，避让缺口为正方形、直角等腰三角形或直角扇形，使得盖板的四角变形后原本会上翘与上方的石墨加热器接触部分被截除，形成了避让缺口，可以杜绝坩埚盖板因弯曲变形与顶部石墨加热板上的螺栓接触，不会产生拉弧打火现象，但是仍然存在坩埚四角处气体流动不畅，杂质容易堆积，角区产品质量下降的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、抗热冲击能力强、使用寿命长、保证产品质量的多晶硅铸锭用坩埚盖板。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种多晶硅铸锭用坩埚盖板，包括盖板本体，所述盖板本体的侧面与所述盖板本体的上表面之间设有第一过渡圆弧面，所述侧面与所述盖板本体的下表面之间设有第二过渡圆弧面。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述第一过渡圆弧面和所述第二过渡圆弧面光滑连接。
所述第一过渡圆弧面对应的圆心角为β1， 0°＜β1＜180°；所述第二过渡圆弧面对应的圆心角为β2，0°＜β2＜180°。
所述盖板本体的宽度为D，0mm＜D＜20mm。
相邻的两个所述侧面之间设有第三过渡圆弧面。
所述第三过渡圆弧面包括两个以上的分段，各分段依次光滑连接。
所述第三过渡圆弧面与所述上表面之间设有第四过渡圆弧面，所述第三过渡圆弧面与所述下表面之间设有第五过渡圆弧面。
所述第四过渡圆弧面对应的圆心角为β4，0°＜β4＜180°；所述第五过渡圆弧面对应的圆心角为β5，0°＜β5＜180°。
所述第三过渡圆弧面位于坩埚的内壁内侧，所述第三过渡圆弧面和所述坩埚内壁之间的间隙形成气流口。
所述气流口的最大宽度为d，0mm＜d＜80mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的多晶硅铸锭用坩埚盖板，盖板本体的侧面与盖板本体的上表面之间设有第一过渡圆弧面，与盖板本体的下表面之间设有第二过渡圆弧面，结构简单，提高了盖板本体断面处抗热冲击的性能，不易发生腐蚀、粉化或脱落，提高了产品的质量，盖板的使用寿命得以延长；也减少了断面处的应力，提高了抗撞击能力。
进一步地，在盖板本体的四角处（相邻的两个侧面之间）设置第三过渡圆弧面，使得盖板本体受热较均匀，减少四角处的变形和翘曲情况，避免产生拉弧打火现象。
更进一步地，在第三过渡圆弧面和坩埚内壁之间设置气流口，有助于铸锭炉内气流的流动，减少了角区杂质堆积，提高了角区产品质量。
附图说明
图1是现有的多晶硅铸锭用坩埚盖板的俯视结构示意图。
图2是现有的多晶硅铸锭用坩埚盖板的前视结构示意图（不含通气孔和固定卡口）。
图3是本发明多晶硅铸锭用坩埚盖板的俯视结构示意图。
图4是本发明多晶硅铸锭用坩埚盖板的前视结构示意图（不含通气孔和固定卡口）。
图5是图3中的A-A视图。
图6是本发明多晶硅铸锭用坩埚盖板使用状态时的结构示意图。
图7是本发明多晶硅铸锭用坩埚盖板实施例二的结构示意图。
图8是本发明多晶硅铸锭用坩埚盖板实施例三的结构示意图。
图中各标号表示：1、盖板本体；11、侧面；12、上表面；13、第一过渡圆弧面；14、下表面；15、第二过渡圆弧面；16、第三过渡圆弧面；161、分段；17、第四过渡圆弧面；18、第五过渡圆弧面；2、通气孔；3、固定卡口；4、坩埚；5、气流口；6、坩埚护板。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例一
如图3至图6所示，本实施例的多晶硅铸锭用坩埚盖板，包括盖板本体1，盖板本体1的侧面11与盖板本体1的上表面12之间设有第一过渡圆弧面13，侧面11与盖板本体1的下表面14之间设有第二过渡圆弧面15，第一过渡圆弧面13对应的圆心角为β1， 0°＜β1＜180°，第二过渡圆弧面15对应的圆心角为β2，0°＜β2＜180°，盖板本体1的宽度为D，0mm＜D＜20mm；该多晶硅铸锭用坩埚盖板结构简单，提高了盖板本体1断面处抗热冲击的性能，不易发生腐蚀、粉化或脱落，提高了产品的质量，盖板的使用寿命得以延长；也减少了断面处的应力，提高了抗撞击能力。
具体如图4所示，本实施例中，第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15之间为一竖直布置的平面。
具体参见图3，相邻的两个侧面11之间设有第三过渡圆弧面16，使得盖板本体1受热较均匀，减少四角处的变形和翘曲情况，避免产生拉弧打火现象。
具体参见图5，本实施例中，第三过渡圆弧面16与上表面12之间设有第四过渡圆弧面17，第三过渡圆弧面16与下表面14之间设有第五过渡圆弧面18，第四过渡圆弧面17对应的圆心角为β4，0°＜β4＜180°；第五过渡圆弧面18对应的圆心角为β5，0°＜β5＜180°，第四过渡圆弧面17、第五过渡圆弧面18的作用与第一过渡圆弧面13、第二过渡圆弧面15的作用相同，提高了第三过渡圆弧面16处抗热冲击的性能，不易发生腐蚀、粉化或脱落，提高了产品的质量，盖板的使用寿命得以延长；也减少了该处的应力，提高了抗撞击能力。
具体参见图6，第三过渡圆弧面16位于坩埚4的内壁内侧，第三过渡圆弧面16和坩埚4内壁之间的间隙形成气流口5，气流口5的最大宽度为d，0mm＜d＜80mm，设置气流口5，有助于铸锭炉内气流的流动，减少了角区杂质堆积，提高了角区产品质量。
实施例二
具体如图7所示，本实施例的多晶硅铸锭用坩埚盖板，结构与实施例一基本相同，不同之处在于，第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15光滑连接，本实施例中，β1=β2=90°，且第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15构成完整的半圆弧面，在其他实施例中也可额外设置过渡圆弧面实现第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15的光滑连接；第四过渡圆弧面17、第五过渡圆弧面18的结构形式可与实施例一保持相同，也可与本实施例中的第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15相同，即第四过渡圆弧面17和第五过渡圆弧面18光滑连接。
实施例三
具体如图8所示，本实施例中，第三过渡圆弧面16包括三个分段161，各分段161依次光滑连接，第一过渡圆弧面13和第二过渡圆弧面15的结构形式、第四过渡圆弧面17和第五过渡圆弧面18的结构形式与实施例一或实施例二相同。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多晶硅铸锭用坩埚盖板，包括盖板本体（1），其特征在于：所述盖板本体（1）的侧面（11）与所述盖板本体（1）的上表面（12）之间设有第一过渡圆弧面（13），所述侧面（11）与所述盖板本体（1）的下表面（14）之间设有第二过渡圆弧面（15）。
2.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第一过渡圆弧面（13）和所述第二过渡圆弧面（15）光滑连接。
3.根据权利要求2所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第一过渡圆弧面（13）对应的圆心角为β1， 0°＜β1＜180°；所述第二过渡圆弧面（15）对应的圆心角为β2，0°＜β2＜180°。
4.根据权利要求1所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述盖板本体（1）的宽度为D，0mm＜D＜20mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：相邻的两个所述侧面（11）之间设有第三过渡圆弧面（16）。
6.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第三过渡圆弧面（16）包括两个以上的分段（161），各分段（161）依次光滑连接。
7.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第三过渡圆弧面（16）与所述上表面（12）之间设有第四过渡圆弧面（17），所述第三过渡圆弧面（16）与所述下表面（14）之间设有第五过渡圆弧面（18）。
8.根据权利要求7所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第四过渡圆弧面（17）对应的圆心角为β4，0°＜β4＜180°；所述第五过渡圆弧面（18）对应的圆心角为β5，0°＜β5＜180°。
9.根据权利要求5所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述第三过渡圆弧面（16）位于坩埚（4）的内壁内侧，所述第三过渡圆弧面（16）和所述坩埚（4）内壁之间的间隙形成气流口（5）。
10.根据权利要求9所述的多晶硅铸锭用坩埚盖板，其特征在于：所述气流口（5）的最大宽度为d，0mm＜d＜80mm。
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