專利名稱：一種坩堝罩和坩堝系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及多晶硅設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種坩堝罩和坩堝系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多晶爐鑄錠過程中須經(jīng)歷抽真空、熔化、結(jié)晶、退火、冷卻五個(gè)階段。其中，熔化階段主要將零散的固體硅料融化成液態(tài)，結(jié)晶階段則通過一定的方式使多晶硅實(shí)現(xiàn)定向生長(zhǎng)(也稱定向凝固)。在進(jìn)行鑄錠工藝前就需將零散的硅料裝入噴涂好的石英坩堝中，并用石墨護(hù)板固定好，再投入多晶爐中進(jìn)行鑄錠。目前，使用的石英坩堝高度為420mm，投料量約為440kg，鑄出的硅錠高度為270mmj90mm，在熔料階段硅料完全融化時(shí)的液態(tài)高度為 250mm-270mm，相對(duì)于坩堝的高度，至少尚有130mm高度的空間未被利用，如果能在現(xiàn)有石英坩堝的基礎(chǔ)上提高裝料量，即可增加單臺(tái)多晶爐的產(chǎn)量，并降低硅錠單位重量的能耗。提高裝料量的方法是將坩堝高度增加，例如改變石英坩堝的尺寸，特別是增加其自身的高度， 則可提升其裝料量。石英坩堝高度增加后雖然投料量增加，但硅錠高度依舊低于原石英坩堝的高度， 導(dǎo)致石英坩堝增加的高度部分只在投料時(shí)起作用，并且普通的石英坩堝使用一次后即會(huì)破損，無法再次使用，造成了資源的浪費(fèi)。另外，由于坩堝制造工藝過程中高度越高，澆注模具越難制作，增加了石英坩堝的制造難度。而且石英坩堝高度增加后，為防止石英坩堝變形同時(shí)需增加坩堝護(hù)板的高度。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種坩堝罩和坩堝系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在提高坩堝的裝料量基礎(chǔ)上減少資源浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案—種坩堝罩，包括周向封閉的罩壁和設(shè)置在所述罩壁的中部的定位凸起，所述罩壁與所述定位凸起的材質(zhì)均為氮化硅。優(yōu)選的，在上述坩堝罩中，所述定位凸起設(shè)置在所述罩壁的外側(cè)，距離所述罩壁的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離所述罩壁的另一沿邊的距離為50mm-70mm。優(yōu)選的，在上述坩堝罩中，所述定位凸起呈封閉狀分布在所述罩壁上。優(yōu)選的，在上述坩堝罩中，所述定位凸起呈間歇狀分布在所述罩壁上。 優(yōu)選的，在上述坩堝罩中，所述罩壁為矩形結(jié)構(gòu)。一種坩堝系統(tǒng)，包括坩堝，還包括坩堝罩，所述坩堝罩包括周向封閉的罩壁和設(shè)置在所述罩壁的中部的定位凸起，所述罩壁與所述坩堝的堝壁相貼合，且所述坩堝的沿邊與所述定位凸起相抵觸，所述罩壁與所述定位凸起的材質(zhì)均為氮化硅。優(yōu)選的，在上述坩堝系統(tǒng)中，所述定位凸起設(shè)置在所述罩壁的外側(cè)，距離所述罩壁的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離所述罩壁的另一沿邊的距離為50mm-70mm。優(yōu)選的，在上述坩堝系統(tǒng)中，所述定位凸起呈封閉狀分布在所述罩壁上。
3[0015]優(yōu)選的，在上述坩堝系統(tǒng)中，所述定位凸起呈間歇狀分布在所述罩壁上。優(yōu)選的，在上述坩堝系統(tǒng)中，所述罩壁為矩形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型中的坩堝罩包括周向封閉的罩壁和設(shè)置在所述罩壁的中部的定位凸起。當(dāng)使用生產(chǎn)多晶硅時(shí)，將上述坩堝罩設(shè)置在石英坩堝上，從而增加了坩堝的高度，因此可以增加了坩堝的投料量。另外，上述坩堝罩和坩堝為分離式設(shè)計(jì)，坩堝罩的材質(zhì)選用氮化硅，而氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，抗腐蝕能力強(qiáng)，高溫時(shí)抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000°c以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。氮化硅陶瓷還具有抗金屬熔融性，并且在保護(hù)氣氛中能耐1800°c高溫，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的坩堝罩主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的坩堝罩俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的坩堝罩立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的坩堝系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的坩堝罩主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的坩堝罩俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的坩堝罩立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的坩堝系統(tǒng)立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖9和圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的坩堝罩立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型公開了一種坩堝罩和具有上述坩堝罩的坩堝系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)在提高坩堝的裝料量基礎(chǔ)上減少資源浪費(fèi)的現(xiàn)象發(fā)生。其中，上述坩堝罩包括周向封閉的罩壁和設(shè)置在罩壁的中部的定位凸起，罩壁與定位凸起的材質(zhì)均為氮化硅。當(dāng)使用生產(chǎn)多晶硅時(shí)，將上述坩堝罩設(shè)置在石英坩堝上，從而增加了坩堝的高度，因此可以增加了坩堝的投料量。另外，上述坩堝罩和坩堝為分離式設(shè)計(jì)，坩堝罩的材質(zhì)選用氮化硅，而氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，抗腐蝕能力強(qiáng)，高溫時(shí)抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000°c以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。氮化硅陶瓷還具有抗金屬熔融性，并且在保護(hù)氣氛中能耐180(TC高溫，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。實(shí)施例一如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例公開的坩堝罩1包括罩壁11和定位凸起 12，其中，該罩壁11周向封閉，以阻擋硅原料的泄露；上述定位凸起12設(shè)置在罩壁11的外側(cè)的中部，以方便該坩堝罩1順利安裝在坩堝2上；而且為了延長(zhǎng)坩堝罩1的使用壽命提高坩堝罩1的重復(fù)利用率，坩堝罩1中的罩壁11和定位凸起12的材質(zhì)均為氮化硅。對(duì)于不同尺寸的坩堝2，為了提高其投料量，那么與之相對(duì)應(yīng)的坩堝罩1的尺寸的具體尺寸并不相同，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，定位凸起12距離罩壁11的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離罩壁11的另一沿邊的距離為50mm-70mm。在使用時(shí)，罩壁11的一個(gè)沿邊伸入至坩堝2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的徑向定位；定位凸起12與坩堝2的堝壁相抵觸實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的軸向定位。為了配合已有坩堝2的使用，即在生產(chǎn)多晶硅時(shí)，坩堝2大多為矩形結(jié)構(gòu)，為了配合坩堝2的使用，本實(shí)用新型實(shí)施例中優(yōu)先選用將罩壁11設(shè)置為矩形結(jié)構(gòu)。且上述定位凸起12在實(shí)際使用時(shí)可以呈封閉狀分布在罩壁11的外側(cè)，如圖1至圖3所示；還可以呈間歇狀分布在罩壁11的外側(cè)，如圖9所示。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種坩堝系統(tǒng)，如圖4所示，該坩堝系統(tǒng)包括坩堝2和坩堝罩1，坩堝罩1包括罩壁11和定位凸起12，其中，該罩壁11周向封閉，以阻擋硅原料的泄露；上述定位凸起12設(shè)置在罩壁11的外側(cè)的中部，以方便該坩堝罩1順利安裝在坩堝2 上；而且為了延長(zhǎng)坩堝罩1的使用壽命提高坩堝罩1的重復(fù)利用率，坩堝罩1中的罩壁11 和定位凸起12的材質(zhì)均為氮化硅；罩壁11與坩堝2的堝壁相貼合，且坩堝2的沿邊與定位凸起12相抵觸。在本實(shí)用新型實(shí)施例中坩堝2優(yōu)選的為矩形結(jié)構(gòu)，與之相對(duì)應(yīng)的坩堝罩1優(yōu)選的亦為矩形結(jié)構(gòu)。為了固定坩堝罩1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，定位凸起12距離罩壁11的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離罩壁11的另一沿邊的距離為50mm-70mm。在使用時(shí)，罩壁11 的一個(gè)沿邊伸入至坩堝2內(nèi)，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的徑向定位；定位凸起12與坩堝2的堝壁相抵觸，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的軸向定位，由于坩堝罩1軸向和徑向均有定位，坩堝罩1可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的設(shè)置在坩堝2上。實(shí)施例二如圖5至圖7所示，本實(shí)用新型實(shí)施例公開的坩堝罩1包括罩壁11和定位凸起 12，其中，該罩壁11周向封閉，以阻擋硅原料的泄露；上述定位凸起12設(shè)置在罩壁11的內(nèi)側(cè)的中部，以方便該坩堝罩1順利安裝在坩堝2上；而且為了延長(zhǎng)坩堝罩1的使用壽命提高坩堝罩1的重復(fù)利用率，坩堝罩1中的罩壁11和定位凸起12的材質(zhì)均為氮化硅。對(duì)于不同尺寸的坩堝2，為了提高其投料量，那么與之相對(duì)應(yīng)的坩堝罩1的尺寸的具體尺寸并不相同，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，定位凸起12距離罩壁11的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離罩壁11的另一沿邊的距離為50mm-70mm。在使用時(shí)，坩堝2的堝壁伸入至罩壁11內(nèi)，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的徑向定位；定位凸起12與坩堝2的堝壁相抵觸實(shí)現(xiàn)坩堝罩 1的軸向定位。為了配合已有坩堝2的使用，即在生產(chǎn)多晶硅時(shí)，坩堝2大多為矩形結(jié)構(gòu)，為了配合坩堝2的使用，本實(shí)用新型實(shí)施例中優(yōu)先選用將罩壁11設(shè)置為矩形結(jié)構(gòu)。且上述定位凸起12在實(shí)際使用時(shí)可以呈封閉狀分布在罩壁11的內(nèi)側(cè)，如圖5至圖7所示；還可以呈間歇狀分布在罩壁11的內(nèi)側(cè)，如圖10所示。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種坩堝系統(tǒng)，如圖8所示，該坩堝系統(tǒng)包括坩堝2和坩堝罩1，坩堝罩1包括罩壁11和定位凸起12，其中，該罩壁11周向封閉，以阻擋硅原料的泄露；上述定位凸起12設(shè)置在罩壁11的內(nèi)側(cè)的中部，以方便該坩堝罩1順利安裝在坩堝2上；而且為了延長(zhǎng)坩堝罩1的使用壽命提高坩堝罩1的重復(fù)利用率，坩堝罩1中的罩壁11和定位凸起12的材質(zhì)均為氮化硅；罩壁11與坩堝2的堝壁相貼合，且坩堝2的沿邊與定位凸起12相抵觸。在本實(shí)用新型實(shí)施例中坩堝2優(yōu)選的為矩形結(jié)構(gòu)，與之相對(duì)應(yīng)的坩堝罩1優(yōu)選的亦為矩形結(jié)構(gòu)。為了固定坩堝罩1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，定位凸起12距離罩壁11的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離罩壁11的另一沿邊的距離為50mm-70mm。在使用時(shí)，坩堝2的堝壁伸入至罩壁11的內(nèi)，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的徑向定位；定位凸起12與坩堝2的堝壁相抵觸，實(shí)現(xiàn)坩堝罩1的軸向定位，由于坩堝罩1軸向和徑向均有定位，坩堝罩1可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的設(shè)置在坩堝2上。另外，需要說明的是實(shí)施例一與實(shí)施例二不同之處在于定位凸起12的位置的設(shè)置，定位凸起12可以設(shè)置在罩壁11的內(nèi)側(cè)還可以設(shè)置在罩壁11的外側(cè)，對(duì)于設(shè)置在罩壁11外側(cè)的結(jié)構(gòu)由于將罩壁11的一個(gè)沿邊伸入至坩堝內(nèi)，因此對(duì)于罩壁11的尺寸要求較小，因此可以節(jié)省資源的浪費(fèi)。而定位凸起12設(shè)置在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，由于坩堝深入至罩壁11內(nèi)，其尺寸要求較大，方可實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型優(yōu)先選用實(shí)施例一的相關(guān)技術(shù)方案。且定位凸起12的間歇式設(shè)計(jì)也可進(jìn)一步減小資源浪費(fèi)。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種坩堝罩，其特征在于，包括周向封閉的罩壁(11)和設(shè)置在所述罩壁(11)的中部的定位凸起(12)，所述罩壁(11)與所述定位凸起(1 的材質(zhì)均為氮化硅。
2.如權(quán)利要求1所述的坩堝罩，其特征在于，所述定位凸起(12)設(shè)置在所述罩壁(11)的外側(cè)，距離所述罩壁(11)的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離所述罩壁(11)的另一沿邊的距離為50mm-70mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的坩堝罩，其特征在于，所述定位凸起(12)呈封閉狀分布在所述罩壁(11)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的坩堝罩，其特征在于，所述定位凸起(12)呈間歇狀分布在所述罩壁(11)上。
5.如權(quán)利要求1或2所述的坩堝罩，其特征在于，所述罩壁(11)為矩形結(jié)構(gòu)。
6.一種坩堝系統(tǒng)，包括坩堝O)，其特征在于，還包括坩堝罩(1)，所述坩堝罩(1)包括周向封閉的罩壁(11)和設(shè)置在所述罩壁(11)的中部的定位凸起(12)，所述罩壁(11)與所述坩堝的堝壁相貼合，且所述坩堝的沿邊與所述定位凸起(12)相抵觸，所述罩壁(11)與所述定位凸起(1 的材質(zhì)均為氮化硅。
7.如權(quán)利要求6所述的坩堝系統(tǒng)，其特征在于，所述定位凸起(12)設(shè)置在所述罩壁(11)的外側(cè)，距離所述罩壁(11)的其中一個(gè)沿邊的距離為30mm-40mm，距離所述罩壁(11)的另一沿邊的距離為50mm-70mm。
8.如權(quán)利要求6或7所述的坩堝系統(tǒng)，其特征在于，所述定位凸起(12)呈封閉狀分布在所述罩壁(11)上。
9.如權(quán)利要求6或7所述的坩堝系統(tǒng)，其特征在于，所述定位凸起(12)呈間歇狀分布在所述罩壁(11)上。
10.如權(quán)利要求6或7所述的坩堝系統(tǒng)，其特征在于，所述罩壁(11)為矩形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種坩堝罩包括周向封閉的罩壁和設(shè)置在所述罩壁的中部的定位凸起。當(dāng)使用生產(chǎn)多晶硅時(shí)，將上述坩堝罩設(shè)置在石英坩堝上，從而增加了坩堝的高度，因此可以增加了坩堝的投料量。另外，上述坩堝罩和坩堝為分離式設(shè)計(jì)，坩堝罩的材質(zhì)選用氮化硅，而氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，本身具有潤(rùn)滑性，并且耐磨損，抗腐蝕能力強(qiáng)，高溫時(shí)抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000℃以上，急劇冷卻再急劇加熱，也不會(huì)碎裂。氮化硅陶瓷還具有抗金屬熔融性，并且在保護(hù)氣氛中能耐1800℃高溫，可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。本實(shí)用新型實(shí)施例還公開了一種具有坩堝罩的坩堝系統(tǒng)。
文檔編號(hào)C30B11/00GK202164375SQ20112026303
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者龐昭, 曾國(guó)偉, 王偉亮, 黃水霞 申請(qǐng)人:浙江思博恩新材料科技有限公司