CN203065628U - 单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高承托坩埚使用寿命的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是它由碳纤维布制成，为与承托坩埚(2)内壁吻合的圆形碗体形状，碗体上部为与承托坩埚(2)直筒部分配合的圆筒(3)，碗体下部为与承托坩埚(2)的R部及底部配合的圆弧体(4)，本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉，将碳布垫放于承托坩埚内壁倒角部及其附近区域，隔在石英坩埚与承托坩埚之间，大幅度延长了承托坩埚的使用寿命，减少生产成本，同时，方便去除石英坩埚残体。

Description

单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫

技术领域

本实用新型涉及一种高温炉用工装，具体地说是一种单晶炉用碳/碳复合材料碳布垫，特别是涉及一种单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫。

背景技术

目前，单晶炉拉制单晶硅棒时，盛装多晶硅块等原料的石英坩埚放入位于埚托之上的承托坩埚（石墨坩埚或者碳/碳复合材料坩埚）内，在保护性气氛中加热熔化，调控到工艺温度后，籽晶经导流筒插入熔融多晶硅液中，承托坩埚放在埚托上由其下的埚托轴带动一同旋转，同时，籽晶也逆向旋转并向上提升，使多晶硅液按籽晶的硅原子排列顺序结晶凝固成单晶硅棒。在单晶硅棒拉制过程中，炉内温度高达1400℃以上，此时，石英坩埚变软，石英坩埚外壁紧靠承托坩埚内壁。承托坩埚为石墨坩埚或者碳/碳复合材料坩埚，石墨坩埚多为多瓣结构，碳/碳复合材料坩埚则有多瓣结构或整体结构。

石英坩埚是一次性使用，必须逐炉更换，当承托坩埚使用整体式结构时，拉晶后残留的紧贴在承托坩埚内壁的石英坩埚去除较为困难，须用力敲打，易损坏坩埚。此外，一次拉晶的时间长达40小时～80小时，在高温下，石英坩埚会挥发出Si0等腐蚀性气体，严重腐蚀承托坩埚的内壁，尤其是贴得较紧的承托坩埚的内壁的R部及其附近区域腐蚀尤为严重，严重地影响了承托坩埚的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高承托坩埚使用寿命的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫。

本实用新型是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，它由碳纤维布制成，为与承托坩埚内壁吻合的圆形碗体形状，碗体上部为与承托坩埚直筒部分配合的圆筒，碗体下部为与承托坩埚的R部及底部配合的圆弧体。

为加工方便及节约成本，本实用新型所述的碗体无底，即碗体在水平的投影为一圆环。

本实用新型所述碗体的厚度为0.1㎜～3㎜。

本实用新型所述碗体的密度为0.7 g/㎝³～1.8 g/㎝³。

由于采用上述技术方案，本实用新型较好的实现了发明目的，其结构简单，使用方便，成本低廉，将碳布垫放于承托坩埚内壁倒角部及其附近区域，隔在石英坩埚与承托坩埚之间，大幅度延长了承托坩埚的使用寿命，减少生产成本，同时，方便去除石英坩埚残体。

附图说明

图1是本实用新型使用时的示意图；

图2是图1中碳布垫的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

由图1、图2可知，一种单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，它由碳纤维布制成，为与承托坩埚2内壁吻合的圆形碗体形状，碗体上部为与承托坩埚2直筒部分配合的圆筒3，碗体下部为与承托坩埚2的R部及底部配合的圆弧体4。

为加工方便及节约成本，本实用新型所述的碗体无底，即碗体在水平的投影为一圆环。

本实用新型所述碗体的厚度为0.1㎜～3㎜（本实施例为1㎜）。

本实用新型所述碗体的密度为0.7 g/㎝³～1.8 g/㎝³（本实施例为1.2 g/㎝³）。

制作时，先由碳纤维织成交织布，粘在特制的模具上，并经CVD增密，制成与承托坩埚2内壁吻合的圆形碗体形状。

本实用新型使用时，先将碗体放于承托坩埚2（本实施例为碳/碳复合材料坩埚，为整体结构）内，覆盖承托坩埚2内壁倒角部（即R部）及其附近区域，然后放入石英坩埚1，所述碗体的碗沿离承托坩埚2碗沿的距离为100㎜左右。再在石英坩埚1中装料进行单晶硅棒的拉制。单晶硅棒拉制完毕去除石英坩埚1残体时，先用钳工锤敲击石英坩埚1高出碳/碳复合材料坩埚端面的部位，然后继续用钳工锤从剩下的石英坩埚残体找一个较薄弱的缺口，从上往下在石英坩埚1残体上敲出一条通道，最后，仍用钳工锤在石英坩埚1残体的内壁的其它部位轻轻一敲，石英坩埚1残体就破碎而脱离碳/碳复合材料坩埚的内壁被彻底去除。

本实用新型由于承托坩埚2最易腐蚀的部位不与石英坩埚1直接接触，起到物理隔离的作用，阻挡了腐蚀性气体对承托坩埚2内壁的侵蚀；此外，由于所述碗体由碳布垫制成，碳布垫能与石英坩埚1挥发出的Si0等腐蚀性气体进行反应，消耗部分腐蚀性气体，减小了腐蚀性气体的浓度，也削弱了腐蚀性气体对承托坩埚2的影响，降低了对承托坩埚2的腐蚀；同时，因为碳布垫将石英坩埚1与承托坩埚2隔开，石英坩埚1与承托坩埚2贴的不紧，使他们很容易分开，从而大幅度减轻了去除石英坩埚1残体的难度，降低了敲打去除石英坩埚1残体时对承托坩埚2的影响，相应延长了承托坩埚2的寿命。

本实用新型使用方便，成本低廉，大大延长了造价较高的承托坩埚2的寿命，减少了生产成本，提高了经济效益。

实施例2：

先将碗体放于承托坩埚2（本实施例为多瓣组合的石墨坩埚）内，覆盖承托坩埚2内壁倒角部及其附近区域，然后放入石英坩埚1，所述碗体的碗沿离承托坩埚2碗沿的距离为100㎜左右。再在石英坩埚1中装料进行单晶硅棒的拉制。单晶硅棒拉制完毕去除石英坩埚1残体时，用钳子夹住石英坩埚1高出石墨坩埚端面的端口部位轻轻摇晃，石英坩埚1残体即与承托用石墨坩埚分离，随即去除石英坩埚残体即可。

余同实施例1。

Claims (5)

1.一种单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是它由碳纤维布制成，为与承托坩埚(2)内壁吻合的圆形碗体形状，碗体上部为与承托坩埚(2)直筒部分配合的圆筒(3)，碗体下部为与承托坩埚(2)的R部及底部配合的圆弧体(4)。

2.根据权利要求1所述的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是所述的碗体无底，即碗体在水平的投影为一圆环。

3.根据权利要求1或2所述的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是所述碗体的厚度为0.1㎜～3㎜。

4.根据权利要求1或2所述的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是所述碗体的密度为0.7 g/㎝³～1.8 g/㎝³。

5.根据权利要求3所述的单晶炉承托坩埚用碳/碳复合材料碳布垫，其特征是所述碗体的密度为0.7 g/㎝³～1.8 g/㎝³。

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