[实用新型]一种直拉单晶石英坩埚用承载装置

说明书

本实用新型提供一种直拉单晶石英坩埚用承载装置，包括支撑坩埚，在所述支撑坩埚和所述石英坩埚之间设有隔层，所述隔层绕设于所述石英坩埚外壁并沿所述石英坩埚长度方向设置。本实用新型提出的承载装置，结构简单且易于固定，可操作性高，能有效降低硅单晶碳含量，提升单晶品质；同时还可延长碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚的使用寿命，降低生产成本，适普性广。

技术领域

本实用新型属于直拉单晶炉用辅助设备技术领域，尤其是涉及一种直拉单晶石英坩埚用承载装置。

背景技术

直拉法生产单晶硅是目前制备单晶硅的最主要方法，热场系统是硅材料成晶的最重要的条件之一，热场的温度梯度分布直接影响着是否能顺利地拉出单晶和控制单晶的质量好坏，而用于承载装有熔硅原料和石英坩埚的碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚是热场系统中的关键核心部件。碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚主要用于高温承载装满熔硅原料的石英坩埚，不仅要承载石英坩埚和熔硅原料的重量，而且还要保证高温石英坩埚变软后，熔硅不会泄漏出来，并且在拉晶过程中要承载熔硅做旋转运动。多晶硅原料融化温度在1600℃左右，在这一高温情况下，碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚直接接触发生化学反应，产生一氧化碳或二氧化碳等气体，气体随后进入熔融的硅液中，致使最终制备的硅单晶碳含量升高，性能下降，例如：其中可能存在的一种化学反应2C+SiO₂＝Si+2CO。同时，随着长时间的使用，碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚接触的一侧会逐步被熔化掉一层膜，这样就导致碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚的使用寿命降低，进而导致生产成本加大。因此如何解决碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚在使用过程中化学反应的技术问题，同时提升单晶品质、延长碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚使用寿命是高质量、低成本加工单晶硅棒的关键。

实用新型内容

本实用新型提供一种直拉单晶石英坩埚用承载装置，解决了现有技术中碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚在使用过程中发生化学反应的技术问题，本实用新型提出的承载装置，结构简单且易于固定，可操作性高，能有效降低硅单晶碳含量，提升单晶品质；同时还可延长碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚与石英坩埚的使用寿命，降低生产成本，适普性广。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种直拉单晶石英坩埚用承载装置，包括支撑坩埚，在所述支撑坩埚和所述石英坩埚之间设有隔层，所述隔层绕设于所述石英坩埚外壁并沿所述石英坩埚长度方向设置。

进一步的，所述隔层为筒状结构，所述隔层内嵌设置在所述支撑坩埚内侧。

进一步的，所述支撑坩埚包括上部的直线段和底部的弯曲段，所述隔层高度不大于所述直线段高度。

进一步的，所述隔层高度与所述直线段高度相同。

进一步的，所述支撑坩埚在所述直线段内侧沿其高度方向从上端口向下设有阶梯槽，所述阶梯槽与所述隔层相适配。

进一步的，所述隔层置与所述支撑坩埚内壁同平面设置。

进一步的，所述隔层为一体式坩埚结构，置于所述支撑坩埚内侧并与所述石英坩埚外壁相适配。

进一步的，在所述隔层上端面还设有若干向外延伸设置的挂钩或卷边，所述挂钩或所述卷边与所述支撑坩埚上沿端面相适配。

进一步的，所述隔层壁厚相同，厚度均为0.5-2mm。

进一步的，所述支撑坩埚为碳/碳复合材料坩埚或石墨坩埚；所述隔层为钼合金隔层。