[实用新型]一种石英坩埚

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅材料制造技术领域，更具体地说，涉及一种石英坩埚。

背景技术

目前，利用直拉法生产单晶硅时，首先将块状硅料置于石英坩埚中，加热到熔点使其熔化成熔融硅，利用籽晶进行引晶，并拉制单晶硅棒。在此过程中，石英坩埚作为承载熔融硅的容器，需要在高温环境中长时间使用，并与熔融硅直接接触，因此对其质量要求非常高。

石英坩埚一般利用电弧熔制法制成，使石英砂在旋转的且具有一定孔洞的模具的内表面成型，在从外侧抽真空的状态下，通过电极放电电弧产生的高温熔化石英砂，再冷却成型。

然而，现有技术中生产出的石英坩埚，在内侧的透明层中会存在具有微米级直径的微气泡，特别是在内表层以下1毫米左右的深度内，微气泡含量很高，在拉制重量较大的大尺寸硅棒时，石英坩埚与熔融硅的接触时间可能达到120小时以上，熔融硅与石英坩埚表面持续反应，气泡在连续高温下膨胀，石英坩埚内表层的气泡容易破裂，会将气泡中的气体和石英微粒释放到硅液中，从而将杂质引入硅单晶中，导致拉制出的硅单晶的结构发生变化，从而影响单晶硅质量甚至破坏单晶硅生长。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种石英坩埚，能够长时间使用，提高硅单晶产品的质量，降低生产成本。

本实用新型提供的一种石英坩埚，包括：

位于最外侧的气泡部；

位于所述气泡部内侧的透明部；

所述透明部包括位于最内侧的第一透明部和位于所述气泡部和所述第一透明部之间的第二透明部；

其中，所述第二透明部的气泡含量少于所述第一透明部的气泡含量。

优选的，在上述石英坩埚中，所述第一透明部的气泡含量低于15个/立方毫米。

优选的，在上述石英坩埚中，所述第二透明部的气泡含量低于3个/立方毫米。

优选的，在上述石英坩埚中，所述气泡部的厚度范围为3毫米至10毫米。

优选的，在上述石英坩埚中，所述透明部的厚度的范围为3毫米至8毫米。

优选的，在上述石英坩埚中，所述第一透明部的厚度为1毫米。

本实用新型提供的上述石英坩埚，由于所述透明部包括位于最内侧的第一透明部和位于所述气泡部和所述第一透明部之间的第二透明部，其中，所述第二透明部的气泡含量少于所述第一透明部的气泡含量，透明部的气泡数量极少，在拉制单晶硅过程中，大大降低了气泡破裂的概率，避免气体或石英微粒进入熔融硅，有效提高长时间拉制单晶硅的稳定性和成晶率，保证高质量和高产率，降低单晶生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种石英坩埚的示意图；

图2为本申请实施例提供的石英坩埚的透明部的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例提供的一种石英坩埚如图1和图2所示，图1为本申请实施例提供的一种石英坩埚的示意图，图2为本申请实施例提供的石英坩埚的透明部的组成示意图。该石英坩埚包括：

位于最外侧的气泡部1，其内部富含密集的气泡，呈不透明状，一般占坩埚总厚度的50％至80％，这种气泡部的形成是熔制法生产坩埚的必然结果，考虑到实际使用要求和熔融耗电成本，坩埚只要具有一定厚度的透明层即可，但又需要一定的总厚度以保证足够的强度，综合考虑各种因素，因此需要一定厚度的气泡部1。

位于所述气泡部内侧的透明部2，所述透明部2一般占坩埚总厚度的20％至50％，其内部气泡含量极少，呈透明状，一般而言，单晶硅生长过程中，坩埚能否保持稳定的关键在于透明部2中气泡的多少以及气泡膨胀率的大小，通常透明部厚度与坩埚厚度具有一定的比例关系，过薄的透明部会遭受硅液严重侵蚀，其完整性遭到破坏，影响拉晶过程，而过厚的透明部则成本高，且在实际使用中意义也不大。