[发明专利]一种能够快速导热的高强度电弧石英坩埚

说明书

本发明公开了一种能够快速导热的高强度电弧石英坩埚，包括：石英坩埚本体，所述石英坩埚本体呈圆柱型结构设置且底部边缘处呈圆弧状倒角结构设置，所述石英坩埚本体内底部设置有导热部且导热部呈向上凸起的半弧状结构设置，所述导热部与石英坩埚本体之间形成内倒角且内倒角呈半弧形结构设置，所述石英坩埚本体的底部设置有环形槽和竖向槽。本发明在石英坩埚本体的底部设置有导热部且导热部呈半弧形结构设置，导热部与石英坩埚本体的底部形成内倒角，内倒角呈半弧形结构设置，在石英坩埚底部设置有环形槽且环形槽的内部设置有竖向槽，环形槽和竖向槽之间形成网状结构，方便聚热，配合导热部增加了石英坩埚本体的导热性。

技术领域

本发明涉及石英坩埚技术领域，更具体为一种能够快速导热的高强度电弧石英坩埚。

背景技术

石英坩埚，具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，应用越来越广泛。石英坩埚的检测工作是一个十分重要的环节，而且石英坩埚的检测朝向现场检测方向发展；石英坩埚可在1450度以下使用，分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅，发展大规模集成电路必不可少的基础材料。当今，世界半导体工业发达国家已用此坩埚取代了小的透明石英坩埚。他具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点；目前坩埚生产涂层技术已被大多数厂家使用就是在普通石英砂溶制的坩埚表面涂上一层二氧化钡溶液使其形成致密层，其致密层能阻止单晶硅高温拉制过程中硅与石英坩埚反应提高成晶率。

现有的坩埚多为直桶状结构设置，在拿放时使用镊子捏住坩埚边缘处，但由于坩埚易碎，容易导致坩埚破裂，为防止坩埚破裂，在制作时增加其厚度，但厚度增加后其导热性能受到影响。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速导热的高强度电弧石英坩埚，解决了现有的坩埚多为直桶状结构设置，在拿放时使用镊子捏住坩埚边缘处，但由于坩埚易碎，容易导致坩埚破裂，为防止坩埚破裂，在制作时增加其厚度，但厚度增加后其导热性能受到影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够快速导热的高强度电弧石英坩埚，包括：石英坩埚本体，所述石英坩埚本体呈圆柱型结构设置且底部边缘处呈圆弧状倒角结构设置，所述石英坩埚本体内底部设置有导热部且导热部呈向上凸起的半弧状结构设置，所述导热部与石英坩埚本体之间形成内倒角且内倒角呈半弧形结构设置，所述石英坩埚本体的底部设置有环形槽和竖向槽，所述环形槽和竖向槽之间形成网状结构并与导热部相连接，所述石英坩埚本体的上部边缘处设置有向外延伸的倒嘴且倒嘴呈锥形结构设置。

作为本发明的一种优选实施方式，所述石英坩埚本体的上部开口处设置有环形边且环形边向外侧延伸，所述环形边与石英坩埚本体之间一体成型。

作为本发明的一种优选实施方式，所述石英坩埚本体包括埚壁且埚壁厚度在0.4～0.5mm，所述环形边与埚壁厚度相同。

作为本发明的一种优选实施方式，所述导热部的厚度在1.0～1.5mm。

作为本发明的一种优选实施方式，所述环形槽和竖向槽的深度在0.1～0.3mm。

作为本发明的一种优选实施方式，所述高强度电弧石英坩埚的制备方法包括以下步骤：

步骤1：将氢氧化铝、二氧化钡、氧化镁和氧化钛与高纯石英砂混合，在600～800℃下搅拌混合2～5h，冷却至室温后采用微粉机粉碎至粒度为120～180目，即得高纯石英砂混合物；

步骤2：将步骤1所得高纯石英砂混合物倒入高纯石墨模具内，石墨模具内包括形成导热部的凸起、环形槽和竖向槽的凸起以及环形边形成的凹槽，并进行抽真空处理，使高纯石英砂混合物在模具内填充均匀；

步骤3：在高纯石墨模具上接入电流，形成2000℃以上的高温状态的电弧，缓慢将高纯石英砂混合物熔化并形成坩埚基体，待坩埚基体熔融成型后，自然冷却至室温后脱模，既得石英坩埚坯；