热场产品制备方法及单晶炉热场技术

本发明专利技术公开了一种热场产品制备方法及单晶炉热场，热场产品制备方法包括采用碳碳复合材料制备碳碳基体；制备熔渗粉体，其中，熔渗粉体包括硅粉；采用熔渗粉体局部包覆碳碳基体，并进行反应熔渗，以在碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到热场产品，其中，耐蚀层的材质包括碳化硅

【技术实现步骤摘要】
热场产品制备方法及单晶炉热场


[0001]本专利技术涉及晶体生长制造
，尤其涉及一种热场产品制备方法及单晶炉热场
。

技术介绍

[0002]目前，主要采用直拉法在单晶炉中生产单晶硅
。
单晶炉包括热场，热场包括热屏
、
石英坩埚
、
埚帮
、
加热器
、
保温筒等
。
热屏的材质和埚帮的材质通常采用碳碳复合材料
。
[0003]热场中存在大量的硅蒸气，单晶硅生产过程中热屏和埚帮易被硅蒸气腐蚀，从而导致热屏和埚帮的使用寿命较低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种热场产品制备方法及单晶炉热场，旨在解决现有技术中热屏和埚帮易被硅蒸气腐蚀的技术问题
。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种热场产品制备方法，包括：
[0006]采用碳碳复合材料制备碳碳基体；
[0007]制备熔渗粉体，其中，所述熔渗粉体包括硅粉；
[0008]采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，其中，所述耐蚀层的材质包括碳化硅
。
[0009]可选地，所述热场产品包括热屏，所述碳碳基体包括热屏碳碳基体；
[0010]所述采用碳碳复合材料制备碳碳基体，包括：采用碳碳复合材料制备热屏碳碳基体；
[0011]所述采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，，包括：
[0012]通过热屏容置工装使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，并进行反应熔渗，以在所述热屏碳碳基体的底段上形成热屏耐蚀层，从而得到所述热屏
。
[0013]可选地，所述通过热屏容置工装使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，包括：
[0014]制备与所述热屏碳碳基体相对应的热屏容置工装，其中，所述热屏容置工装的高度低于所述热屏碳碳基体的高度；
[0015]将所述热屏碳碳基体的底段放置在所述热屏容置工装内；
[0016]将所述熔渗粉体填充在所述热屏容置工装与所述热屏碳碳基体之间，以使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，其中，所述熔渗粉体的填充厚度为
1mm
‑
30mm。
[0017]可选地，所述热场产品还包括埚帮，所述碳碳基体包括埚帮碳碳基体；
[0018]所述采用碳碳复合材料制备碳碳基体，包括：采用碳碳复合材料制备埚帮碳碳基体；
[0019]所述采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳
基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，，包括：
[0020]通过埚帮容置工装使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，并进行反应熔渗，以在所述埚帮碳碳基体的顶段上形成埚帮耐蚀层，从而得到所述埚帮
。
[0021]可选地，所述通过埚帮容置工装使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，包括：
[0022]制备与所述埚帮碳碳基体相对应的埚帮容置工装，其中，所述埚帮容置工装的高度低于所述埚帮碳碳基体的高度；
[0023]将所述埚帮碳碳基体的顶段放置在所述埚帮容置工装内；
[0024]将所述熔渗粉体填充在所述埚帮容置工装与所述埚帮碳碳基体之间，以使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，其中，所述熔渗粉体的填充厚度为
1mm
‑
30mm。
[0025]可选地，所述熔渗粉体还包括碳粉和
/
或碳化硅粉，所述硅粉的质量占比为
50
％
‑
100
％，所述碳粉的质量占比为0％
‑
50
％，所述碳化硅粉的质量占比为0％
‑
10
％
。
[0026]可选地，所述硅粉的质量占比为
50
％
‑
85
％，所述碳粉的质量占比为0％
‑
15
％
。
[0027]可选地，所述熔渗粉体还包括氧化铝粉，所述氧化铝粉的质量占比为0％
‑6％
。
[0028]可选地，所述进行反应熔渗包括：
[0029]将放置了所述热屏碳碳基体并填充了所述熔渗粉体的热屏容置工装放入反应熔渗炉内，在惰性气体保护下及
1500℃
‑
2200℃
温度下进行反应熔渗；
[0030]和
/
或，将放置了所述埚帮碳碳基体并填充了所述熔渗粉体的埚帮容置工装放入反应熔渗炉内，在惰性气体保护下及
1500℃
‑
2200℃
温度下进行反应熔渗
。
[0031]可选地，所述热屏容置工装包括第一容置腔，所述第一容置腔的深度为
120mm
‑
130mm
，所述埚帮容置工装包括工装本体
、
第二容置腔和第二凸台，所述第二容置腔与所述工装本体或所述第二凸台形成的最大深度为
110mm
‑
300mm
；
[0032]将所述热屏碳碳基体的底段放置在所述热屏容置工装内，包括：
[0033]将所述热屏碳碳基体的底段放置在所述热屏容置工装的第一容置腔内；
[0034]将所述埚帮碳碳基体的顶段放置在所述埚帮容置工装内，包括：
[0035]将所述埚帮碳碳基体的顶段放置在所述埚帮容置工装的第二容置腔内
。
[0036]可选地，所述制备熔渗粉体，包括：
[0037]配置硅粉
、
碳粉
、
碳化硅粉和氧化铝粉，并将所述硅粉
、
所述碳粉
、
所述碳化硅粉和所述氧化铝粉混合均匀，得到熔渗粉体
。
[0038]可选地，所述采用碳碳复合材料制备碳碳基体，包括：：
[0039]采用碳纤维制备碳纤维预制体；
[0040]采用化学气相沉积法对所述碳纤维预制体进行增密，得到碳碳复合材料；
[0041]对所述碳碳复合材料进行石墨化处理；
[0042]按照所述热场产品的加工尺寸对石墨化处理后的碳碳复合材料进行加工，得到中间基体；
[0043]采用化学气相沉积法使所述中间基体的表面沉积热解碳，得到碳碳基体
。
[0044]第二方面，本专利技术实施例提供了一种单晶炉热场，包括采用上述任一项所述的热场产品制备方法制备的热场产品
。
[0045]本专利技术实施例中，碳碳基体上局部形成有耐蚀层，耐蚀层中的碳化硅具有耐腐蚀
的特性，从而使得最终制备的热场产品具备耐腐蚀的特性，避免了热场产品被硅蒸气腐蚀，进而提升了热场产品的使用寿命；由于仅在碳碳基体上局部形成耐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种热场产品制备方法，其特征在于，包括：采用碳碳复合材料制备碳碳基体；制备熔渗粉体，其中，所述熔渗粉体包括硅粉；采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，其中，所述耐蚀层的材质包括碳化硅
。2.
根据权利要求1所述的热场产品制备方法，其特征在于，所述热场产品包括热屏，所述碳碳基体包括热屏碳碳基体；所述采用碳碳复合材料制备碳碳基体，包括：采用碳碳复合材料制备热屏碳碳基体；所述采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，，包括：通过热屏容置工装使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，并进行反应熔渗，以在所述热屏碳碳基体的底段上形成热屏耐蚀层，从而得到所述热屏
。3.
根据权利要求2所述的热场产品制备方法，其特征在于，所述通过热屏容置工装使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，包括：制备与所述热屏碳碳基体相对应的热屏容置工装，其中，所述热屏容置工装的高度低于所述热屏碳碳基体的高度；将所述热屏碳碳基体的底段放置在所述热屏容置工装内；将所述熔渗粉体填充在所述热屏容置工装与所述热屏碳碳基体之间，以使所述熔渗粉体包覆所述热屏碳碳基体的底段，其中，所述熔渗粉体的填充厚度为
1mm
‑
30mm。4.
根据权利要求3所述的热场产品制备方法，其特征在于，所述热场产品还包括埚帮，所述碳碳基体包括埚帮碳碳基体；所述采用碳碳复合材料制备碳碳基体，包括：采用碳碳复合材料制备埚帮碳碳基体；所述采用所述熔渗粉体局部包覆所述碳碳基体，并进行反应熔渗，以在所述碳碳基体上局部形成耐蚀层，从而得到所述热场产品，，包括：通过埚帮容置工装使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，并进行反应熔渗，以在所述埚帮碳碳基体的顶段上形成埚帮耐蚀层，从而得到所述埚帮
。5.
根据权利要求4所述的热场产品制备方法，其特征在于，所述通过埚帮容置工装使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，包括：制备与所述埚帮碳碳基体相对应的埚帮容置工装，其中，所述埚帮容置工装的高度低于所述埚帮碳碳基体的高度；将所述埚帮碳碳基体的顶段放置在所述埚帮容置工装内；将所述熔渗粉体填充在所述埚帮容置工装与所述埚帮碳碳基体之间，以使所述熔渗粉体包覆所述埚帮碳碳基体的顶段，其中，所述熔渗粉体的填充厚度为
1mm
‑
30mm。6.
根据权利要求1所述的热场产品制备方法，其特征在于，所述熔渗粉体还包括碳粉和
/
或碳化硅粉，所述硅粉的质量占比为
50
％
‑
100
％，所述碳粉的质量占比为0％
‑
50
％，所述碳化硅粉的质量占比为0％
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宏，王洋，赵领航，段滨，杜路路，李鑫港，张婷蕊，张海洋，李侨，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：