CN208279715U - 一种多晶铸锭坩埚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多晶铸锭坩埚，包括侧部和底部，所述侧部围绕所述底部的边缘设置，形成杯状结构，所述侧部和所述底部的连接处为圆角结构，所述底部的下表面均匀设有开口朝下的凹槽，所述凹槽为圆形结构，所述凹槽内设有凸台，所述凸台垂直于所述底部设置，所述凹槽之间的间距大于所述凹槽的最大直径，所述凸台与所述凹槽的侧壁不接触，所述凸台的高度大于所述凹槽的深度，所述凸台用于与底护板或加热装置接触。凸台增强了坩埚该点处的导热性，使该点温度高于周边温度，其周边形成均匀分布的相对冷点，促进坩埚内均匀成核。

Description

一种多晶铸锭坩埚

技术领域

本实用新型涉及半导体硅多晶铸锭生产技术领域，特别是涉及一种多晶铸锭坩埚。

背景技术

太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。太阳能光伏领域，利用定向凝固的方法生产多晶硅锭是普遍采用的方法。

石英坩埚是多晶铸锭的核心辅材，多采用方形结构，具体使用方法是：将多晶硅原料放置在石英坩埚中，石英坩埚由石墨底护板和石墨侧护板包围，然后加热使得硅料完全融化，然后从坩埚的底部开始降温，逐渐冷却到硅材料的结晶点温度，从坩埚底部开始从下至上开始结晶。

当石英坩埚底部开始降温时，会有一定的几率产生晶核，影响铸锭晶体的质量。申请号201010294201.9公开了一种铸锭多晶炉底坩埚护板，通过在底护板上设置凸起，使石英坩埚底部形成一个个与凸起中心相对应的冷点，为多晶铸锭结晶初始阶段提供结晶点，减少了铸锭多晶硅结晶过程中的晶核数量，提高了晶体质量，但需单独设置指定结构的底护板，无法将石英坩埚本身应用于其他底护板中，且由于通过底护板进行局部导热，易产生导热不良，使坩埚内成核不均匀。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提出一种无需设置特殊底护板的多晶铸锭坩埚。

一种多晶铸锭坩埚，包括侧部和底部，所述侧部围绕所述底部的边缘设置，形成杯状结构，所述侧部和所述底部的连接处为圆角结构，所述底部的下表面均匀设有开口朝下的凹槽，所述凹槽为圆形结构，所述凹槽内设有凸台，所述凸台垂直于所述底部设置，所述凹槽之间的间距大于所述凹槽的最大直径，所述凸台与所述凹槽的侧壁不接触，所述凸台的高度大于所述凹槽的深度，所述凸台用于与底护板或加热装置接触。

根据本实用新型提出的多晶铸锭坩埚，通过在底部设置凸台，增强坩埚该点处的导热性，使该点温度高于周边温度，其周边形成相对冷点，同时相对冷点均匀分布，促进坩埚内均匀成核。

另外，根据本实用新型提供的多晶铸锭坩埚，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述侧部与所述底部之间的夹角为90～140度，较大的夹角便于物料的放入。

进一步地，所述侧部的横切面为圆形或方形。

进一步地，所述侧部的横切面为圆形，防止方形结构形成棱角，由于棱角强度较弱，易发生漏硅，且圆形坩埚生产的硅块切方后无边角和边缘硅块产生，提升了硅片转换效率。

进一步地，所述凸台的末端为平面，使凸台与底护板或加热装置接触时为面接触，增加受热面积。

进一步地，所述凸台的末端为球面结构，使凸台与底护板或加热装置接触为点接触，降低受热面积。

进一步地，所述凸台的侧面为垂直于所述底部。

进一步地，所述凸台为从下至上横切面逐渐变小的结构，使凸台的末端通过点接触和热辐射吸收足够的热量，传递至坩埚的底部时形成较小的过热点。

进一步地，所述底部的上表面为凹凸不平的结构，使坩埚底部形成冷热不一的冷点和热点，进一步降低结晶过程中产生晶核的数量。

本实用新型的有益效果是：凸台增强了坩埚该点处的导热性，使该点温度高于周边温度，其周边形成均匀分布的相对冷点，使坩埚内能均匀成核；坩埚设为圆形结构使坩埚边缘受热均匀，能防止漏硅，圆形坩埚生产的硅块切方后无边角和边缘硅块产生，提升了硅片转换效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型第一实施例的多层铸锭坩埚的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施例的多层铸锭坩埚的剖视结构示意图；

图3是本实用新型第一实施例的多层铸锭坩埚的仰视结构示意图；

图中：1-坩埚，11-侧部，12-底部，13-凸台，14-凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本实用新型的第一实施例提出一种多晶铸锭坩埚，包括侧部11和底部12。

所述侧部11围绕所述底部12的边缘设置，形成杯状结构，所述侧部11和所述底部12的连接处为圆角结构，所述底部12的下表面均匀设有开口朝下的凹槽14，所述凹槽14为圆形结构，所述凹槽14内设有凸台13，所述凸台13垂直于所述底部12设置，所述凹槽14之间的间距大于所述凹槽14的最大直径，所述凸台13与所述凹槽14的侧壁不接触，所述凸台13的高度大于所述凹槽14的深度，所述凸台13用于与底护板或加热装置接触。

通过在底部12设置凸台13，增强坩埚该点处的导热性，使该点温度高于周边温度，其周边形成相对冷点，同时相对冷点均匀分布，使坩埚内能均匀成核。

在本实施例中，所述侧部11与所述底部12之间的夹角为90度，在其他实施例中，该夹角也可以为90～140度之间的任意值，较大的夹角便于物料的放入。

在本实施例中，所述侧部11的横切面为圆形，在其他实施例中，所述侧部11页可以为方形。

所述侧部11的横切面优选为圆形，由于方形结构会形成棱角，而棱角强度较弱，易发生漏硅，当侧部11的横切面为圆形时，能防止发生漏硅，且圆形坩埚生产的硅块切方后无边角和边缘硅块产生，提升了硅片转换效率。

在本实施例中，所述凸台13的末端为球面结构，使凸台13与底护板或加热装置接触为点接触，降低受热面积；在其他实施例中，所述凸台13的末端也可以为平面结构(未图示)，使凸台13与底护板或加热装置接触时为面接触，增加受热面积。

在本实施例中，所述凸台13为从下至上横切面逐渐变小的结构，使凸台13的末端通过点接触或面接触和热辐射吸收足够的热量，传递至坩埚的底部时形成较小的过热点。在其他实施例中，所述凸台13的侧面为垂直于所述底部11。

所述底部12的上表面为凹凸不平的结构，使坩埚1的底部12形成冷热不一的冷点和热点，能进一步降低结晶过程中产生晶核的数量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种多晶铸锭坩埚，包括侧部和底部，所述侧部围绕所述底部的边缘设置，形成杯状结构，其特征在于，所述侧部和所述底部的连接处为圆角结构，所述底部的下表面均匀设有开口朝下的凹槽，所述凹槽为圆形结构，所述凹槽内设有凸台，所述凸台垂直于所述底部设置，所述凹槽之间的间距大于所述凹槽的最大直径，所述凸台与所述凹槽的侧壁不接触，所述凸台的高度大于所述凹槽的深度，所述凸台用于与底护板或加热装置接触。

2.根据权利要求1所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述侧部与所述底部之间的夹角为90～140度。

3.根据权利要求1所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述侧部的横切面为圆形或方形。

4.根据权利要求1或3所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述侧部的横切面为圆形。

5.根据权利要求1所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述凸台的末端为平面结构。

6.根据权利要求1所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述凸台的末端为球面结构。

7.根据权利要求1、5或6任意一项所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述凸台的侧面为垂直于所述底部。

8.根据权利要求1、5或6任意一项所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述凸台为从下至上横切面逐渐变小的结构。

9.根据权利要求1所述的多晶铸锭坩埚，其特征在于，所述底部的上表面为凹凸不平的结构。