[实用新型]用于生产硅锭的坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种坩埚，特别涉及一种用于生产硅锭的坩埚。

背景技术

高纯度多晶硅是光伏太阳能产业和电子信息产业最重要的原材料。由于太阳能产业广泛应用于民用产业，导致高纯度多晶硅的需求量也急剧增加。

按照硅含量纯度，高纯度硅可分为太阳能级(6N)和电子级硅(11N)。目前生产硅锭时采用石英坩埚作为硅锭的容器，通过加热石英坩埚的上部，将硅料熔化成熔化的硅。熔化的硅流到石英坩埚的底部，与放置在坩埚底部的仔晶接触，由于石英坩埚的底部温度与上部存在温差，熔化的硅在石英坩埚的底部逐渐凝固，在凝固过程中在很大程度上会根据仔晶的晶体取向，从而利用坩埚上下的温度梯度实现定向凝固。由于熔化的硅在凝固过程中在很大程度上会根据仔晶的晶体取向而凝固成单晶硅，在生产硅锭时就需要在石英坩埚的底部铺上大量的仔晶，甚至可能需要铺满整个坩埚底部，而仔晶的价格昂贵，导致生产成本增加。

现有的一种生产单晶硅的坩埚，其在底部设置有若干个连续的斗冠状结构、若干个连续的半球形结构。生产单晶硅时，只需要将少量仔晶放置在坩埚底部的空隙处，定向凝固结晶时，与底部的仔晶接触的熔化硅根据仔晶的晶体取向结晶，由于坩埚最底部的仔晶热导率高于仔晶周围坩埚(石英或石墨)的热导率，有利于仔晶横向扩展生长，最后所有仔晶在整个坩埚底部扩展生长，从而需要的仔晶的数量减少。但是这种坩埚也存在有缺陷，由于其斗冠状结构的锥角是90°-150°，斗冠的斗为垂直于坩埚底部平面，并向上敞开口。当仔晶放置在斗冠空隙中，在熔化的硅流到石英坩埚的底部时，使得仔晶容易发生浮动，甚至是浮出斗冠，这样当开始凝固时，由于仔晶的浮动，导致在最底部的硅在没有接触仔晶的情况下，就可能接触坩埚底部避免而自发成核，破坏硅晶体的单晶结构。

因此，需要一种既可以减少仔晶的使用量、又可以防止仔晶浮动的坩埚。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述现有技术的坩埚的不能防止仔晶浮动等缺陷，提供一种用于生产硅锭的坩埚，所述坩埚既可以减少仔晶的使用量，又可以防止仔晶浮动。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

用于生产硅锭的坩埚，其包括坩埚壁和坩埚底部，所述坩埚底部包括多个口袋，所述口袋的形状为类似沙漏形状。

在本实用新型的一实施方式中，所述口袋具有上漏斗以及与所述上漏斗连接的下漏斗，上漏斗与下漏斗之间的连接口的直径均小于上、下漏斗的直径，上漏斗与下漏斗之间的连接口的直径为足以允许将仔晶放置在下漏斗内的直径。

在本实用新型的一实施方式中，所述口袋与所述坩埚底部为一整体。

在本实用新型的一实施方式中，所述上漏斗与下漏斗均位于所述坩埚底部内。

在本实用新型的一实施方式中，所述上漏斗位于所述坩埚底部内，所述下漏斗从所述坩埚底部向下伸出。

在本实用新型的一实施方式中，所述口袋分布在所述坩埚底部的两个维度上。

本实用新型的用于生产硅锭的坩埚具有类似沙漏形状的口袋，可以防止仔晶在熔化的硅流到石英坩埚的底部时发生的浮动，防止最底部的硅由于没有接触仔晶而接触坩埚底部的自发成核，破坏硅晶体的单晶结构。本实用新型的用于生产硅锭的坩埚，还可以减少仔晶的使用量，降低生产成本。

附图说明

图1为根据本实用新型的具体实施方式的坩埚的剖视图。

图2为根据本实用新型的另一具体实施方式的坩埚的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，用于生产硅锭的坩埚100，其包括坩埚壁110和坩埚底部120，所述坩埚底部120包括多个口袋130，所述口袋130位于所述坩埚底部120的内部。

所述口袋130的形状为类似沙漏形状，具有倒锥形的上漏斗131以及与所述上漏斗131连接的下漏斗132，上漏斗131与下漏斗132之间具有连接口133，所述连接口133的直径为足以允许将仔晶放置在下漏斗132内的直径。

所述口袋130分布在所述坩埚底部120的两个维度上。

如图2中所示，在本实用新型的另一具体实施方式中，所述口袋130与所述坩埚底部120为一整体，所述口袋130的上漏斗131位于所述坩埚底部120内，所述口袋130的下漏斗132从所述坩埚底部120向下伸出。