[实用新型]连续拉晶双层坩埚

说明书

本实用新型公开了一种便于硅料连续添加，能够有效避免硅料添加影响单晶拉伸品质的连续拉晶双层坩埚。该连续拉晶双层坩埚，包括外层坩埚和内层坩埚筒；所述内层坩埚筒位于外层坩埚内；所述内层坩埚筒的侧壁外侧与外层坩埚的内壁之间具有进料夹层；所述外层坩埚的下端具有环形锥面；所述内层坩埚筒的下端与环形锥面的内壁连接；所述内层坩埚筒的下端与环形锥面之间设置有通孔；所述内层坩埚筒的侧壁内设置有隔热层；所述外层坩埚内壁的中间位置以及内层坩埚筒的外壁上均设置有安装凸台；所述安装凸台上安装有漏板。采用该连续拉晶双层坩埚能够实现单晶硅的连续拉伸；能够有效的提高生产效率，保证产品质量。

技术领域

本实用新型涉及单晶硅晶体生长拉伸，尤其是连续拉晶双层坩埚。

背景技术

众所周知的：根据晶体生长方式不同，当前制备单晶硅技术主要分为悬浮区熔法和直拉法两种，直拉法相对来说成本更低，生长速率较快，更适合大尺寸单晶硅棒的拉制，目前我国90％以上的太阳能级单晶硅通过直拉法进行生产。

CZ是从熔体中生长晶体的一种常用方法，属于保守系统，它要求晶体一致共熔，其主要优点在于它是一种直观的技术，可以在短时间内生长出大而无位错的单晶。

优点：

1.便于精密控制生长条件，可以较快速度获得优质大单晶；

2.可以使用定向籽晶，选择不同取向的籽晶可以得到不同取向的单晶体；

3.可以方便地采用“回熔”和“缩颈”工艺，以降低晶体中的位错密度，提高晶体的完整性；

4.可以在晶体生长过程中直接观察生长情况，为控制晶体外形提供了有利条件；

缺点：

1.一般要用坩埚作容器，导致熔体有不同程度的污染；保温材料和发热体材料杂质也属于这类污染；

2.当熔体中含有易挥发物时，则存在控制组分的困难；

3.不适合生长冷却过程中存在固态相变的材料；

4.分凝系数导致溶质分布不均匀或组分不均匀；

5.随着生长过程的进行，坩埚中熔体液面会不断下降，坩埚内壁逐渐地裸露出来。由于埚壁的温度很高，因而对晶体、熔体中的温场影响很大，甚至发生界面翻转。

无论是分批拉制法还是RCZ法，坩埚内硅熔液都会随着单晶硅棒的拉制而变少，引起液面下降，造成拉制环境中热动力环境的不稳定，易引起拉制单根硅晶棒性质的不均一。当一根拉制完的晶体在闸门中冷却时，下次拉制的硅原料通过加料管被添加到坩埚中剩余的硅熔液中。因此硅料的添加在晶体冷却时完成。然而进行下一次拉制前必须要等待单硅晶棒在闸门室中冷却完毕并移除，造成了RCZ法工业生产的低效率。

现有的单晶炉的坩埚一般为单层坩埚，从而不便于单晶连续拉伸的加料，添加的颗粒硅料直接进入到坩埚，从而会影响坩埚内硅液的品质，从而影响单晶的拉伸质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于硅料连续添加，能够有效避免硅料添加影响单晶拉伸品质的连续拉晶双层坩埚。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：连续拉晶双层坩埚，包括外层坩埚和内层坩埚筒；

所述内层坩埚筒位于外层坩埚内；所述内层坩埚筒的侧壁外侧与外层坩埚的内壁之间具有进料夹层；

所述外层坩埚的下端具有环形锥面；所述内层坩埚筒的下端与环形锥面的内壁连接；所述内层坩埚筒的下端与环形锥面之间设置有通孔；

所述内层坩埚筒的侧壁内设置有隔热层；所述外层坩埚内壁的中间位置以及内层坩埚筒的外壁上均设置有安装凸台；所述安装凸台上安装有漏板。