本實用新型涉及一種坩堝座，尤其是一種用于直拉法半導體級硅單晶爐的石墨坩堝座。

背景技術：

單晶硅是具有基本完整的點陣結構的晶體，是一種良好的半導體材料，純度可達到99.9999999%以上，可以用于二極管級、整流器件級、電路級以及太陽能電池級單晶產(chǎn)品的生產(chǎn)和深加工制造，其后續(xù)產(chǎn)品集成電路和半導體分離器件已廣泛應用于各個領域，在軍事電子設備中也占有重要地位，處于新材料發(fā)展的前沿。

半導體級硅單晶爐是單晶硅產(chǎn)業(yè)鏈中重要的晶體生長設備，目前，世界上用于硅單晶體生長的主流方法主要有兩種：一種是區(qū)熔法，另一種是直拉法，其中直拉法具有生長單晶質量大、直徑大、成本低廉、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，一直是半導體硅襯底制備的主要手段。直拉法要求坩堝同時具備旋轉與升降功能，同時由于坩堝處于熱場中心，受高溫輻射易變形，因此承載坩堝的石墨坩堝座的穩(wěn)定性、可靠性及耐熱性極為重要。目前，硅單晶爐內(nèi)的坩堝座多采用三瓣式結構，因結構設計不合理，受熱后應力集中，材料力學強度較低，經(jīng)常出現(xiàn)受熱變形及開裂的現(xiàn)象，故障率極高，嚴重影響設備的穩(wěn)定性與生產(chǎn)效率。如何提高石墨坩堝座的穩(wěn)定性、可靠性及耐熱性已經(jīng)成為本領域密切關注的課題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有三瓣式坩堝座結構設計不合理，受熱后應力集中，材料力學強度較低，易受熱變形及開裂等一系列問題，提供一種新型可靠的用于半導體級硅單晶爐的石墨坩堝座。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種用于半導體級硅單晶爐的石墨坩堝座，石墨坩堝座內(nèi)設有坩堝安裝面，其特征在于：石墨坩堝座由四瓣結構相同的基本單元組裝拼接后形成周邊閉合的桶形結構，相鄰基本單元的結合部為安裝貼合面，拼裝后的桶形結構的桶底的內(nèi)壁坩堝安裝面，桶底的外壁為承重面，桶底承重面的外緣設有環(huán)形定位堰，環(huán)形定位堰的內(nèi)壁上設有止動槽，環(huán)形定位堰到桶壁之間通過倒錐形輔助支撐面過渡連接，桶壁的外壁面周邊設有起吊口。

在本實用新型中，每個基本單元均含有一個止動槽和兩個起吊口，起吊口對稱設在桶壁對稱線兩側的外壁上。

在本實用新型中，所述的石墨坩堝座配有與基座，基座的內(nèi)壁與拼裝后桶形結構的桶底承重面和輔助支撐面匹配，基座中設有與所述止動槽對應的止動銷。

在本實用新型中，所述的四瓣結構相同的基本單元均采用高強度等靜壓石墨制作，零件加工完成后須經(jīng)高溫純化處理，其純度要求為5 ppm。

本實用新型的優(yōu)點在于：由于采用結構相同的四瓣式石墨座拼接結構，提高了整體結構柔性，有助于抵抗受熱變形；由于在每瓣石墨座上設置定位面、輔助支撐面，可有效消除熱應力集中問題；由于采用高強度、高純度石墨材料，故障率大大降低，生產(chǎn)效率得以顯著提高，本實用新型可以通過起吊口現(xiàn)場組合吊裝，操作方便，即使個別基本單元損壞了，也可通過局部更換，大大節(jié)約了維修成本。

附圖說明

圖1是本實用新型涉及實施例組裝后的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型通過兩片基本單元揭示的基本單元結構示意圖；

圖3是本實用新型涉及的石墨坩堝座與基座的結構裝配示意圖；

圖4是本實用新型涉及的止動槽的局部放大圖。

圖中：1、基本單元，2、坩堝安裝面，3、承重面，4、環(huán)形定位堰，5、安裝貼合面，6、輔助支撐面，7、桶壁，8、起吊口，9、止動槽，10、基座，11、止動銷。

具體實施方式

附圖非限制性地公開了本實用新型涉及的一種實施例的具體結構，下面結合附圖對本實用新型作進一步地描述。

由圖1和圖2可見，石墨坩堝座由四瓣結構相同的基本單元1組裝拼接后形成周邊閉合的桶形結構，相鄰基本單元1的結合部為安裝貼合面5，拼裝后的桶形結構的桶底的內(nèi)壁坩堝安裝面2，桶底的外壁為承重面3，桶底承重面3的外緣設有環(huán)形定位堰4，環(huán)形定位堰4的內(nèi)壁上設有止動槽9，環(huán)形定位堰4到桶壁7之間通過倒錐形的輔助支撐面6過渡連接，桶壁7的外壁面周邊設有起吊口8。

在本實施例中，每個基本單元1均含有一個止動槽9和兩個起吊口8，所述起吊口8對稱設在桶壁7對稱線兩側的外壁上。

由圖3可見，所述的石墨坩堝座配有與基座10，基座10的內(nèi)壁與拼裝后桶形結構的桶底承重面3和輔助支撐面6匹配，基座10中設有與所述止動槽9對應的止動銷11。

具體實施時，所述的四瓣結構相同的基本單元1均采用高強度等靜壓石墨制作，零件加工完成后須經(jīng)高溫純化處理，其純度要求為5 ppm。

使用中，每個基本單元1的桶壁7外壁上皆設置有兩個起吊口8，通過吊裝工具對基本單元1進行搬運和安裝。每基本單元1底部通過位于承重面3邊緣的環(huán)形定位堰4上設置的止動槽9與基座10上的止動銷11配合，可以防止以基本單元1發(fā)生位移。