用于硅晶體制備的石墨坩堝的制作方法
【專利摘要】公開了用于硅晶體制備的石墨坩堝。所述坩堝包括底壁，該底壁包括底壁內(nèi)部的外層表面。多個側(cè)壁從底壁向上延伸，每個側(cè)壁包括側(cè)壁內(nèi)部的外層表面。接觸點設(shè)置在側(cè)壁上以防止坩堝在鑄錠移除期間向上移動。側(cè)壁具有垂直于凝固方向的熱膨脹系數(shù)，該系數(shù)小于在坩堝中加工的硅的熱膨脹系數(shù)的95%。另外，側(cè)壁和底壁在室溫下具有從約90至約160W/m·K的貫通面熱導(dǎo)率。所述方法涉及具有頂部表面和在后加工步驟中將被移除的切割區(qū)域的硅鑄錠，所述方法包括：將一個或多個緊固件在所述切割區(qū)域中的位置處附接到所述頂部表面；向上牽拉所述一個或多個緊固件，從而從所述石墨坩堝移除所述硅鑄錠。
【專利說明】用于娃晶體制備的石墨±甘堝

【背景技術(shù)】
[0001]對能量的高漲的需求和有限的化石燃料儲備正日益增加地推動對替代能源的需求。一種特別重要型的備選能源是太陽能，以及(具體地)使用光伏電池來產(chǎn)生電力。
[0002]大多數(shù)光伏電池由結(jié)晶硅制成，該結(jié)晶硅以各種方法制造。一種常見的方法是通過定向凝固系統(tǒng)(DSS)過程，其中硅原料被裝入石英坩堝中并加熱到坩堝的內(nèi)容物熔化為止。然后從坩堝的底部引入熱能。熔體經(jīng)歷溫度梯度并且在底部處開始凝固。晶體向上生長，并且晶界平行于凝固方向形成。為了獲得定向凝固，凝固熱必須流過固態(tài)硅的生長層。因此，在坩堝下部的溫度應(yīng)與固態(tài)硅厚度的增加協(xié)調(diào)地降低，以維持穩(wěn)定的生長速率。
[0003]當在由石墨制成的坩堝中生產(chǎn)硅鑄錠時，坩堝移除可能是困難的。首先，鑄錠和坩堝的重量可能很容易達到幾百磅。使移除進一步復(fù)雜化的是，鑄錠自身可能粘滯在坩堝中的點處。因此，本領(lǐng)域需要一種改進的坩堝和從坩堝移除鑄錠的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)一方面，用于加工硅的石墨坩堝包括底壁，該底壁包括底壁內(nèi)部的外層(facing)表面。多個側(cè)壁從底壁向上延伸。每個側(cè)壁包括側(cè)壁內(nèi)部的外層表面。側(cè)壁具有垂直于凝固方向的熱膨脹系數(shù)，該系數(shù)小于在坩堝中加工的硅的熱膨脹系數(shù)的95%。側(cè)壁和底壁在室溫下包括從約90至約160W/m.K的貫通面熱導(dǎo)率(thru-plane thermalconductivity)。側(cè)壁中的至少一個包括接觸點,其被構(gòu)造成接合聯(lián)接裝置以在移除娃鑄錠期間防止坩堝移動。
[0005]根據(jù)另一方面，用于加工硅的石墨坩堝包括底壁，該底壁包括底壁內(nèi)部的外層表面。多個側(cè)壁從底壁向上延伸。每個側(cè)壁包括側(cè)壁內(nèi)部的外層表面。側(cè)壁具有垂直于凝固方向的熱膨脹系數(shù)，該系數(shù)小于在坩堝中加工的硅的熱膨脹系數(shù)的95%。側(cè)壁和底壁在室溫下包括從約90至約160W/m.Κ的貫通面熱導(dǎo)率。側(cè)壁中的至少一個包括外部的外層表面，該外部的外層表面為彎曲的，以便在坩堝從豎直構(gòu)型傾斜至側(cè)放構(gòu)型時允許在側(cè)壁和支撐表面之間的連續(xù)接觸。
[0006]根據(jù)又一方面，公開了一種用于從石墨坩堝移除硅鑄錠的方法。硅鑄錠具有頂部表面和將在后加工步驟中移除的切割區(qū)域。該方法包括:在切割區(qū)域中的位置處將一個或多個緊固件附接到坩堝的頂部表面；以及向上拉動一個或多個緊固件，從而將硅鑄錠從石墨i甘禍移除。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是定位在定向凝固爐中的坩堝的局部側(cè)示意圖。
[0008]圖2是坩堝的俯視圖。
[0009]圖3是沿圖2的線A-A的坩堝的側(cè)剖視圖。
[0010]圖4是接觸點的放大剖視圖。
[0011]圖5是坩堝的備選實施例的側(cè)剖視圖。
[0012]圖6是坩堝的另一個備選實施例的側(cè)剖視圖。
[0013]圖7是硅鑄錠的側(cè)視圖。
[0014]圖8是硅鑄錠的俯視圖。

【具體實施方式】
[0015]現(xiàn)在參照圖1，定向凝固組件被顯示并且總體上由數(shù)字10表示。組件10包括熱絕緣的封罩12,在封罩12內(nèi)定位有i甘禍14。一個或多個加熱兀件16靠近i甘禍14的一個或多個側(cè)面定位在封罩12內(nèi)。在圖1所示的實施例中，采用兩個加熱器，在坩堝14的相對兩側(cè)上各一個。然而，應(yīng)當理解，可以在封罩12內(nèi)的多個位置中采用更多或更少的加熱器。例如，在其它實施例中，加熱器鄰近i甘禍14的每一側(cè)定位。在另一些實施例中，一個或多個加熱器可以靠近坩堝頂部、坩堝底部或兩者定位。這些頂部和/或底部加熱器可以結(jié)合或代替?zhèn)让娑ㄎ坏募訜崞鳌?br> [0016]坩堝14定位在基板18上或與基板18熱接觸?；?8支撐坩堝14的重量并且也充當吸熱器，以從坩堝14的底部吸收熱能。基板18可以有利地為石墨材料。
[0017]當制備定向凝固硅，多晶硅15在坩堝14內(nèi)熔化或者被熔化并添加到坩堝14。然后，加熱元件16和由基板18提供的吸熱器功能控制裝入坩堝14中的硅15的溫度。
[0018]加熱元件16被控制，以便在坩堝14的底部(通過基板18)從熔融的硅吸收熱能。因此，凝固過程在坩堝14的底部處開始并且定向地凝固到坩堝14的頂部。一旦形成硅鑄錠，就從坩堝14移除硅以進一步加工。一個完整的鑄錠形成循環(huán)在本文中被稱為一次熔煉。每個坩堝14可用于多次熔煉。在一個實施例中，坩堝14被用于至少20次熔煉。更有利地，坩堝14被用于至少30次熔煉。還更有利地，坩堝14被用于至少40次熔煉。
[0019]坩堝14可以是大體上矩形的或正方形的。如圖2和圖3所示，坩堝14包括四個側(cè)壁20和底壁22。四個側(cè)壁20中的每一個包括內(nèi)面24和外面26。因為硅鑄錠在坩堝14內(nèi)凝固，所以內(nèi)面24以角度Θ設(shè)置，而非垂直于底壁22，以便能夠移除硅鑄錠。在一個實施例中，內(nèi)面24設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約I度的角度。在其它實施例中，內(nèi)面24設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約2度的角度。在另一些實施例中，內(nèi)面24設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約3度的角度。在又一些實施例中，內(nèi)面24設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約4度的角度。在這些或其它實施例中，內(nèi)面24設(shè)置為成從約I度至約5度的角度。在又一些實施例中，內(nèi)面24設(shè)置為成從約2度至約4度的角度。
[0020]在相鄰的內(nèi)面24之間形成角28。在每個內(nèi)面24和底壁22之間形成另一個角30。角28和30可包括半徑。在一個實施例中，半徑為從約5mm至約20mm。在其它實施例中，半徑為從約8mm至約15mm。在另一個實施例中，半徑為從約1mm至約12mm。
[0021]在一個實施例中，坩堝14具有大于約350mm的豎直高度。在其它實施例中，坩堝14具有大于約400mm的豎直高度。在又一些實施例中，坩堝14具有大于約500mm的豎直高度。在又一些實施例中，坩堝具有大于約600mm的豎直高度。在這些和其它實施例中，坩堝可具有在約400mm和約800mm之間的高度。
[0022]在一個實施例中，底壁22是具有大于約700_的至少一個邊的四邊形。在其它實施例中，底壁具有大于約800mm的至少一個邊。在又一些實施例中，底壁具有大于約100mm的至少一個邊。在這些和其它實施例中，底壁22呈正方形的形式。
[0023]在一個實施例中，側(cè)壁20具有從約15mm至約50mm的厚度。在其它實施例中，側(cè)壁20具有從約20mm至約40mm的厚度。在另一些實施例中，側(cè)壁20具有從約20mm至約25mm的厚度。在一個實施例中，底壁22具有從約15mm至約50mm的厚度。在其它實施例中，底壁22具有從約20mm至約40mm的厚度。在另一些實施例中，底壁22具有從約20mm至約25mm
的厚度。
[0024]在一個實施例中，定向凝固組件10可以在不存在基板18的情況下使用。在這樣的實施例，底壁22可具有從約25mm至約75mm的厚度。在其它實施例中，底壁22具有從約35mm至約65mm的厚度。在另一些實施例中，底壁22具有從約45mm至約55mm的厚度。在又一些實施例中，底壁具有比側(cè)壁的厚度大至少約1.5倍的厚度。在又一些實施例中，底壁具有為側(cè)壁的厚度的至少約2倍的厚度。
[0025]坩堝14有利地包括在內(nèi)面24上和底壁22的朝上的外層表面25上的涂層材料32的薄層。材料32有利地具有從約50 μ m至約Imm的厚度。更有利地，材料32具有從約150 μ m至約400 μ m的厚度。涂層材料32可充當脫模劑，以方便在凝固之后從坩堝14移除硅鑄錠。材料32還可保護坩堝不被硅滲透并防止在壁20和22的內(nèi)部和外部內(nèi)形成SiC，這可能導(dǎo)致過早失效。涂層材料32有利地為氮化硅Si3N4。涂層材料32可通過用細霧噴嘴以受控的噴涂道數(shù)噴涂、干燥和在烘箱中燒結(jié)來施加。備選地，材料32可通過空心澆鑄施加，其中坩堝被氮化硅漿料填充受控量的時間，導(dǎo)致粉末涂層的細層。然后將坩堝倒空，并且涂層保持在壁上以便干燥和燒結(jié)。備選地，材料32可以用刷子或滾子涂在面24和25上，然后被干燥和燒結(jié)。涂層材料32有利地為永久性的，并且不會要求在坩堝14的壽命內(nèi)再施加。然而，根據(jù)使用條件，涂層材料32可以在每次熔煉之后再施加。在其它實施例中，涂層材料32在每兩次熔煉之后再施加。在另一些實施例中，涂層材料32在每三次熔煉之后再施加。在另一些實施例中，涂層材料32在每四次熔煉之后再施加。
[0026]可以在側(cè)壁20的頂部處設(shè)置唇緣34。唇緣34提供了可用來捕獲和/或提升坩堝14的側(cè)向延伸表面。盡管附圖示出了從每個側(cè)壁20延伸的唇緣34，但應(yīng)當理解，備選地，唇緣34可從僅兩個相對的側(cè)壁20延伸。在其它實施例中，坩堝14可以不包括從任何側(cè)壁延伸的唇緣。
[0027]當從坩堝14移除鑄錠時，可能有利的是用力地下壓坩堝14，同時上拉凝固的鑄錠，如隨后將更詳細描述的那樣。備選地，可能有利的是固定到轉(zhuǎn)臺，這使得坩堝14能夠從豎直取向旋轉(zhuǎn)至上下顛倒的取向(即，180度)。因此，坩堝14可以進一步有利地包括呈凹槽或凹口區(qū)域35形式的捕獲點。捕獲點被構(gòu)造成接納聯(lián)接或安裝裝置，該裝置包括尺寸設(shè)計成接合凹口區(qū)域35的突起。以這種方式，坩堝14在鑄錠被移除時可以被牢固地保持。
[0028]在所示實施例中，一對凹口區(qū)域35位于相對的側(cè)壁20上。凹口區(qū)域35有利地靠近底壁22定位。然而，應(yīng)當理解，凹口區(qū)域35可位于一個側(cè)壁20上的任意點處。此外，盡管示出僅兩個凹口區(qū)域35，但應(yīng)當理解，或者在剩余的兩個側(cè)壁20上，或者通過每個側(cè)壁包括不止一個凹口區(qū)域35，可以提供額外的凹口區(qū)域35。此外，盡管凹口部分35示出為側(cè)向地延伸側(cè)壁20的側(cè)向長度的大約五分之一，但應(yīng)當理解，凹口部分35可以更短或更長。在一個實施例中，凹口部分35延伸側(cè)壁20的基本上整個側(cè)向長度。在其它實施例中，凹口部分35延伸小于側(cè)壁20的側(cè)向長度的一半。在一個實施例中，凹口部分35向內(nèi)延伸至側(cè)壁20的厚度的至少約5%的深度。在其它實施例中，凹口部分35向內(nèi)延伸至側(cè)壁20的厚度的至少約10%的深度。在又一些實施例中，凹口部分35向內(nèi)延伸至側(cè)壁20的厚度的至少約25%的深度。
[0029]在所示實施例中，凹口部分35橫截面大體上為三角形的，其中底壁36大體上平行于底壁22延伸。以這種方式，來自保持組件的匹配的突起可以被插入凹口部分35中并且接觸凹口底壁36，以便在施加外力(即，移除期間在鑄錠上的拉力)時防止或抑制坩堝14的向上移動。還應(yīng)當理解，凹口部分35可以采取任何形狀，并且必須簡單地被構(gòu)造成接納來自保持組件的突起。此外，如下文將示出的，接觸點不一定呈凹口或凹陷形式。相反，它可以呈向外延伸的突起的形式。
[0030]現(xiàn)在參照圖5，示出了備選的坩堝構(gòu)型。圖5的坩堝14基本上類似于圖1-3的坩堝14，不同的是接觸點構(gòu)型以及側(cè)壁20的外面26定向成角度β而非垂直于底壁22。在一個實施例中，外面26設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約I度的角度。在其它實施例中，外面26設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約2度的角度。在另一些實施例中，外面26設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約3度的角度。在又一些實施例中，外面26設(shè)置成離相對于底壁22的垂線大于約4度的角度。在這些和其它實施例中，外面26設(shè)置為成從約I度至約5度的角度。在又一些實施例中，外面26設(shè)置為成從約2度至約4度的角度。在又一些實施例中，內(nèi)面24和外面26為基本上平行的。在該實施例或其它實施例中，側(cè)壁20可具有從側(cè)壁20的底部到頂部基本上均勻的厚度?？梢钥闯?，坩堝14的這種構(gòu)型可允許通過使用取芯機加工技術(shù)以減少的廢料而從擠出的圓柱形坯料高效地機加工多個坩堝14。
[0031]如上文所討論的，接觸點可以備選地采取突起38而不是凹口部分的形式。如圖5所示，突起38可以是形狀大體上三角形的，其具有大體上平行于坩堝底壁22的突起頂壁39。以這種方式，來自保持組件的關(guān)起可以與關(guān)起38形成接合并接觸關(guān)起頂壁39，以便在施加外力(即，移除期間在鑄錠上的拉力)時防止或抑制坩堝14的向上移動。還應(yīng)當理解，突起38可以采取任何形狀，并且必須簡單地被構(gòu)造成接合來自保持組件的突起。同樣，在突起38的坩堝14上的尺寸、數(shù)量和位置可以與上文參照凹口部分35所述的相同。
[0032]現(xiàn)在參照圖6，示出了坩堝14的備選實施例，其基本上類似于圖2的坩堝，不同的是至少一個側(cè)壁20的外面26向外彎曲。在一個實施例中，外面26包括使得在從豎直構(gòu)型向側(cè)放構(gòu)型移動時彎曲的側(cè)壁與支撐表面保持連續(xù)接觸的彎曲程度。以這種方式，曲率足以使坩堝14能夠傾翻并且允許從豎直構(gòu)型向其中坩堝14側(cè)躺的構(gòu)型相對平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)。在一個實施例中，彎曲的外面26在彎曲的外面26和底壁22之間的分界面處基本上平行于底壁22。在該實施例或其它實施例中，彎曲的外面26基本上垂直于坩堝14的頂部表面40。在該實施例或其它實施例中，僅一個側(cè)壁20包括彎曲的外面26。在其它實施例中，諸如圖16所示,兩個相對的側(cè)壁20包括彎曲的外面26。在又一些實施例中，所有側(cè)壁20包括彎曲的外面。
[0033]坩堝14的室溫?zé)崤蛎浵禂?shù)(以下簡稱“CTE”)影響壽命和硅移除的容易性，并且因此在垂直于凝固的方向上(即，在平行于底壁的平面中)特別重要。因此，如果擠出的原料為基體材料，則逆紋(against-grain)CTE特別重要。然而，如果模制的原料為基體材料，則順紋(with-grain)CTE特別重要。在一個實施例中，坩堝14垂直于凝固方向的熱膨脹系數(shù)小于其中加工的硅的CTE的95% (Si在室溫下的CTE為約3.5X 10_6/°C )。甚至更有利地，坩堝14在垂直于凝固的方向上的CTE小于其中加工的硅的CTE的85%。還更有利地，坩堝14在垂直于凝固的方向上的CTE小于其中加工的硅的CTE的75%。在這些或其它實施例中，坩堝14呈現(xiàn)出從約1.0Χ10_6 /°C至約3.0Χ10_6 /°C的在垂直于凝固的方向上的CTE。在另一個實施例中，在垂直于凝固的方向上的CTE為從約2X10_6/°C至約2.5X10_6/°C。
[0034]有利地，坩堝14具有在室溫下從約80至約200W/m.Κ的貫通面(即，平行于熱流和凝固)熱導(dǎo)率。在其它實施例中，熱導(dǎo)率為在室溫下從約90至約160W/m.K。在其它實施例中，熱導(dǎo)率為在室溫下從約120至約130W/m.K。
[0035]有利地，坩堝14具有從在15和22MPa之間的順紋壓縮強度。在其它實施例中，順紋壓縮強度為從在約17和約20MPa之間。在該實施例或其它實施例中，逆紋壓縮強度有利地在約17和約24MPa之間。在其它實施例中，逆紋壓縮強度為從在約19和約21MPa之間。
[0036]有利地，涂層材料32提供了有效地防止娃接觸樹禍14的石墨材料的基本上不可透氣層。涂層材料有利地呈現(xiàn)出小于約0.01達西的透氣率。甚至更有利地，涂層材料呈現(xiàn)出小于約0.005達西的透氣率。還更有利地，涂層材料呈現(xiàn)出小于約0.002達西的透氣率。然而，坩堝14的石墨材料也有利地呈現(xiàn)出小于約0.01達西的透氣率。甚至更有利地，坩堝14的石墨材料呈現(xiàn)出小于約0.005達西的透氣率。還更有利地，坩堝14的石墨材料呈現(xiàn)出小于約0.002達西的透氣率。一旦發(fā)生涂層材料的失效或劣化，坩堝石墨材料的相對低的滲透率將提供增加的安全性和提高的壽命。
[0037]坩堝14優(yōu)選地為石墨材料。石墨材料可通過首先結(jié)合填料、粘結(jié)劑和附加的任選成分形成。在一個實施例中，填料為煅燒的石油焦。粘結(jié)劑可以是例如煤焦油浙青。其它填料可包括例如可再循環(huán)的石墨。在一個實施例中，煅燒石油焦被碾碎、分級并與煤焦油浙青粘結(jié)劑和任選地一種或多種填料和/或其它成分混合以形成共混物。
[0038]混合物接著通過或者擠出通過模頭、在常規(guī)的成形模具中模制或通過各向同性模制(isomolding)而成形為生還的制品。模具可形成基本上最終形式和尺寸的生還，但對最終制品的一些機加工通常是必要的。
[0039]在擠出之后，生坯通過在約700°C和約1100°C之間、更優(yōu)選地約800°C和約1000°C之間的溫度下烘焙而熱處理以將浙青粘結(jié)劑碳化成固體浙青焦，其賦予制品形狀的永久性。烘焙循環(huán)以向最終溫度每小時升高l°c至約5°C的速率在基本上不存在空氣的情況下進行以避免氧化。在烘焙之后，可以將碳化坯料用煤焦浙青或石油浙青或業(yè)內(nèi)已知的其它類型的浙青或樹脂浸潰一次或多次，以將額外的焦炭沉積在坯料的任何開孔中，以便達到所需的強度和密度。然后在每次浸潰之后進行附加的烘焙步驟。
[0040]在烘焙之后，使碳化的坯料石墨化。將碳化制品加熱至從在約2500°C至約3400°C之間的最終溫度達一定時間，該時間足以使焦炭和浙青焦粘結(jié)劑中的碳原子從較無序的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭幕旧暇w的結(jié)構(gòu)，通過這種方式進行石墨化。有利地，通過將碳化的坯料維持在至少約2700°C的溫度、并且更有利地在從在約2700°C和約3200°C之間的溫度來進行石墨化。在這樣高的溫度下，非碳元素被揮發(fā)并作為蒸氣逸出。維持在石墨化溫度下所需的時間為從例如約5分鐘至約240分鐘。一旦石墨化完成，如上文所討論的，就可以將石墨化制品機加工以達到以上公開的最終坩堝形式。
[0041]通常，硅鑄錠在石英坩堝中制備。在每次熔煉之后，通過簡單地破壞石英坩堝來移除硅鑄錠。當石墨坩堝要用于多次熔煉時，這種移除方法當然是不可以的。因此，在下文中描述移除硅鑄錠的多種方法。
[0042]移除硅鑄錠的第一方法并入圖6中示出和描述的坩堝?？梢钥闯觯阼T錠已凝固之后，坩堝14可以在R方向上向側(cè)面傾斜，從而可以更容易地移除鑄錠。在其它實施例中，坩堝14可以向其側(cè)面傾斜，然后進一步傾斜到其頂部表面上(S卩，旋轉(zhuǎn)完整的180度)。然后，可以向上提升坩堝，將鑄錠留在支撐表面上。
[0043]現(xiàn)在參照圖7和圖8，示出和描述了從坩堝移除的硅鑄錠42?？梢钥闯觯捎谯釄宓男螤?，鑄錠42的每一側(cè)成角度。在從坩堝移除之后，鑄錠42被機加工成矩形或正方形塊體。因此，成角度的壁被沿線C-C切除。由于材料在鑄錠的常規(guī)加工期間被切除，可以在鑄錠42的該切割區(qū)域44上進行操作，而不會因此減小產(chǎn)率。
[0044]例如，在一個實施例中，一個或多個緊固件可以在切割區(qū)域44處附接到鑄錠42。緊固件可以接著附接到線纜或起提升系統(tǒng)，該系統(tǒng)將坩堝14向上拉出坩堝14。該方法可以在也向上文所述一個或多個坩堝接觸點施加向下力的同時使用。以這種方式，可以將鑄錠42從坩堝14移除，并且也可以施加足夠的力以克服鑄錠42和坩堝14之間的任何粘滯或摩擦力。在一個實施例中，緊固件由例如帶螺紋的螺釘機械地緊固到鑄錠42。在其它實施例中，緊固件粘結(jié)性地緊固到鑄錠42。在這些和其它實施例中，緊固件可定位在鑄錠42的每個角“X”處。然而，應(yīng)當理解，可以將任何數(shù)量的緊固件定位在切割區(qū)域44中的任意處。
[0045]本文所述各種實施例可以以其任意組合實踐。以上描述旨在使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。而不旨在詳述對于技術(shù)人員在閱讀該描述時將變得顯而易見的所有可能的變型和修改。然而，所有這樣的修改和變型旨在包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求旨在涵蓋按照有效滿足本發(fā)明的預(yù)期目的的任何布置和順序的所指示的元件和步驟，除非上下文明確指出不是這樣。
【權(quán)利要求】
1.一種用于加工娃的石墨樹禍，所述樹禍包括: 底壁，其包括底壁內(nèi)部的外層表面； 多個側(cè)壁，其從所述底壁向上延伸，每個所述側(cè)壁包括側(cè)壁內(nèi)部的外層表面，所述側(cè)壁所具有的垂直于凝固方向的熱膨脹系數(shù)小于在其中加工的所述硅的熱膨脹系數(shù)的95%，并且在從1X10_6/°C至3X10_6/°C的范圍內(nèi)；其中，所述側(cè)壁和所述底壁在室溫下包括從90至160W/mK的貫通面熱導(dǎo)率，每個所述內(nèi)部的外層表面具有保護性涂層，并且； 其中，所述側(cè)壁中的至少一個包括接觸點，所述接觸點被構(gòu)造成接合聯(lián)接裝置以在移除硅鑄錠期間防止所述坩堝移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨坩堝，其中，所述保護性涂層呈現(xiàn)出小于0.01達西的透氣率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨坩堝，其中，所述接觸點包括凹口部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨坩堝，其中，所述接觸點包括突起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨坩堝，所述側(cè)壁中的至少一個包括彎曲的外部的外層表面，以便在所述坩堝從豎直構(gòu)型傾斜至側(cè)放構(gòu)型時允許在所述側(cè)壁和支撐表面之間的連續(xù)接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨坩堝，其中，所述彎曲的外部的外層表面在彎曲的外部的外層表面和所述底壁之間的分界面處基本上平行于底壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨坩堝，其中，所述彎曲的外部的外層表面基本上垂直于所述坩堝的頂部表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨坩堝，其中，多個所述側(cè)壁包括彎曲的外部的外層表面。
【文檔編號】C30B15/10GK204174306SQ201290000953
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月7日
【發(fā)明者】A.J.弗蘭西斯, R.A.雷諾三世, R.C.埃羅伊特, G.D.希弗斯, P.蘇布拉馬尼安, O.克魯斯 申請人:格拉弗技術(shù)國際控股有限公司