本實用新型公開了一種自封氣快速均勻化CVI致密炭/炭坩堝的裝置，包括水平安裝在爐內(nèi)罐底部的底板以及密封安裝在爐內(nèi)罐上部的爐蓋，底板上設(shè)置有石墨圓筒，每個石墨圓筒內(nèi)均設(shè)置有一個進氣管，石墨圓筒內(nèi)設(shè)置有多個倒扣在一起的需致密炭/炭坩堝預(yù)制體，多個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體布設(shè)在同一豎直線上，位于最下面的一個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體倒扣在底板上，每個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體的進氣口均設(shè)置有導(dǎo)流板。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、使用操作簡便，通過在底板上設(shè)置石墨圓筒形成豎向沉積通道用于對炭/炭坩堝預(yù)制體進行致密加工，能有效提高需致密炭/炭坩堝預(yù)制體的致密均勻性及致密效率，同時還能大幅提高碳源氣體的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于單晶硅爐用炭/炭坩堝材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自封氣快速均勻化CVI致密炭/炭坩堝的裝置。

背景技術(shù)

單晶硅拉制爐是直拉法(Czochralski法)生產(chǎn)單晶硅的裝置，其工作原理是將多晶硅料置于石英坩堝和炭質(zhì)坩堝組成的雙層坩堝內(nèi)，在惰性氣體保護下加熱至1400℃～1700℃使硅料熔融，在溫度梯度場內(nèi)在仔晶的牽引下晶粒不斷長大形成單晶硅棒。炭/炭復(fù)合材料坩堝是單晶硅直拉爐中的核心熱場部件之一，在硅單晶的制備過程中，炭/炭坩堝緊鄰盛放硅料的石英坩堝以及其內(nèi)部的硅料，炭/炭坩堝主要起到傳遞熱量和支撐熔融硅料的作用。隨著單晶硅直拉爐的不斷升級擴大，為方便炭/炭坩堝的拆裝料操作，炭/炭坩堝由之前的全整體坩堝優(yōu)化為帶底孔坩堝，隨著坩堝結(jié)構(gòu)類型的變化，早期的炭/炭需致密炭/炭坩堝預(yù)制體CVI致密技術(shù)便存在一些列劣勢，不適宜快速均勻化致密。

授權(quán)公告號為CN 100432023 C的中國專利公開了單晶硅拉制爐用熱場炭/炭坩堝的制備方法，采用炭/炭坩堝來替代石墨坩堝。授權(quán)公告號為CN 101319353 B的中國專利公開了炭/炭復(fù)合材料坩堝及生產(chǎn)工藝，其提出了一種炭/炭復(fù)合材料坩堝，該坩堝由炭纖維經(jīng)制坯、增密、純化、機加工制成。上述兩個發(fā)明專利均未對CVI致密過程中所用的裝置進行描述，且存在裝爐量少、設(shè)備產(chǎn)能低、生產(chǎn)效率低、進氣方式受限、氣體流量小、沉積效果差且所生產(chǎn)坩堝橫縱向上下密度差很大、增重小、致密效率低等缺陷和不足。

授權(quán)公告號為CN 102433543 B的中國專利公開了一種多沉積室CVI致密炭/炭坩堝的裝置及方法，該裝置難以保證每個沉積室內(nèi)部直徑方向上的氣體均勻性，炭/炭坩堝坯體的內(nèi)部難以進氣，并且未對前驅(qū)碳源氣體進行保溫處理，同時也難以實現(xiàn)整體吊裝。

授權(quán)公告號為CN 203461974 U的中國專利公開了一種均勻化快速CVI致密炭/炭坩堝的裝置，該裝置底部進氣管出來的碳源氣體很難均勻分配到沉積室不同坩堝坯體內(nèi)部，導(dǎo)致CVI致密不均勻性。同時由于底部吊裝架和支架間的硬性接觸很難保證氣體的密封性，且該裝置采用了大量的水平隔板、封氣板、導(dǎo)氣管等石墨輔助工裝，增加了裝料及出料難度，不利于操作。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種自封氣快速均勻化CVI致密炭/炭坩堝的裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、使用操作簡便，通過在底板上設(shè)置石墨圓筒形成豎向沉積通道用于對炭/炭坩堝預(yù)制體進行致密加工，能有效提高需致密炭/炭坩堝預(yù)制體的致密均勻性及致密效率，同時還能大幅提高碳源氣體的利用率。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種自封氣快速均勻化CVI致密炭/炭坩堝的裝置，包括由爐外罐和爐內(nèi)罐組成的化學(xué)氣相沉積爐、水平安裝在爐內(nèi)罐底部的底板以及密封安裝在爐內(nèi)罐上部的爐蓋，所述爐蓋的中部開設(shè)有出氣口，其特征在于：所述底板上設(shè)置有至少一個用于形成豎向沉積通道的石墨圓筒，所述石墨圓筒與底板相互垂直，每個所述石墨圓筒內(nèi)均設(shè)置有一個進氣管，所述進氣管由下至上穿過底板后插入至石墨圓筒內(nèi)部，所述石墨圓筒內(nèi)由下至上設(shè)置有多個倒扣在一起的需致密炭/炭坩堝預(yù)制體，多個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體布設(shè)在同一豎直線上，位于最下面的一個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體倒扣在底板上，每個需致密炭/炭坩堝預(yù)制體的進氣口均設(shè)置有導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板與底板相互平行。