一种坩埚化学气相沉积用限气工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于炭/炭复合材料制备技术领域，具体涉及一种坩祸化学气相沉积用限气工装。
【背景技术】
[0002]炭/炭坩祸用于直拉法单晶硅生产，为拉制单晶热场中必不可少的部件。作为新型高科技炭/炭复合材料，是唯一可以在高温环境下工作的材料，因其优异的综合性能广泛用于航空航天和其它工业领域，近几年随着炭/炭复合材料的发展，其优良的性能已得到很多领域认可，也逐渐取代石墨产品，成为晶体硅生产设备中必备的热场材料。
[0003]炭/炭坩祸制备经历化学气相沉积增密、树脂浸渍-固化/炭化增密、高温纯化等工序，漫长的制备周期使其制造成本居高不下，同时也制约了炭/炭坩祸坩祸市场发展。提高炭/炭坩祸制备中化学气相沉积增密效率是降低成本提高竞争力途径之一。
[0004]炭/炭坩祸坯体为多孔编织物，抗压强度低，极易变形，一般单层放置在料架上进行化学气相沉积，坩祸底部封闭影响碳源气体流通，造成沉积效率低，而且内型面极易产生炭黑，若清理管道不彻底，极易造成后续开炉堵塞，造成开炉困难。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坩祸化学气相沉积用限气工装。该工装具有结构简单，装配方便，可靠性好的优点，通过在石墨筒筒壁上设置第一通孔，并在石墨筒的底部内壁开设与第一通孔相连通的第二通孔，形成气体流通通道，向坩祸内壁提供新鲜碳源气体，提高碳源气体利用率，使碳源气体最大限度的流经坩祸表面进行裂解，形成沉积炭；通过设置垫块将坩祸垫起，使通入坩祸内的气体通过垫块与垫块之间的空隙排出并在负压力作用下流经坩祸外壁，再经石墨分气板上的导气孔导出或导入上层石墨筒内。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:包括炉底保温层，设置于炉底保温层上方的石墨分气底板，和设置于石墨分气底板上方的石墨筒，以及设置于石墨筒上方的石墨分气板，所述石墨分气底板、石墨筒和石墨分气板形成用于沉积坩祸的沉积室，所述炉底保温层上设置有进气管和与进气管相连通的第一导气管，所述石墨分气底板上设置有与第一导气管相连通的出气孔，所述石墨筒的筒壁上沿石墨筒的高度方向开设有与出气孔相连通的第一通孔，所述石墨筒的底部内壁开设有与第一通孔相连通的第二通孔，所述石墨筒内设置有与第二通孔相连通且用于将气体导入坩祸内壁的第二导气管，所述石墨分气底板上方且位于石墨筒内均匀设置有多个用于支撑坩祸的垫块，所述石墨分气板的中部设置有用于将沉积室内的气体导出的导气孔。
[0007]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:所述第二导气管为L型导气管，第二导气管水平段的开口端设置于第二通孔内。
[0008]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:所述垫块的高度不小于第二导气管水平段的高度。
[0009]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:所述石墨筒和石墨分气板的数量均为多个，多个所述石墨筒和多个所述石墨分气板间隔叠放。
[0010]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:位于相邻两个石墨筒之间的石墨分气板上设置有与第一通孔相连通的第三通孔。
[0011]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:所述导气孔为圆孔，多个所述石墨分气板的导气孔的孔径从上到下逐层增大。
[0012]上述的一种坩祸化学气相沉积用限气工装，其特征在于:相邻两个垫块之间形成用于将坩祸内的气体排出的空隙。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型具有结构简单，装配方便，可靠性好的优点。
[0015]2、本实用新型通过在石墨筒筒壁上设置第一通孔，并在石墨筒的底部内壁开设与第一通孔相连通的第二通孔，形成气体流通通道，向坩祸内壁提供新鲜碳源气体，提高碳源气体利用率，使碳源气体最大限度的流经坩祸表面进行裂解，形成沉积炭。
[0016]3、本实用新型设置垫块，垫块将坩祸垫起，使通入坩祸内的气体通过垫块与垫块之间的空隙排出并在负压力作用下流经坩祸外壁，再经石墨分气板上的导气孔导出或导入上层石墨筒内。
[0017]4、本实用新型可通过将多个石墨筒叠放，实现多个坩祸同时沉积，设置多个所述石墨分气板的导气孔的孔径从上到下逐层增大，保证工装内为负压状态，使气体顺利流通，保证多个坩祸均匀沉积。
[0018]下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型第一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0020]图2为本实用新型第二种【具体实施方式】的结构示意图。
[0021]图3为本实用新型第一种【具体实施方式】和第二种【具体实施方式】的石墨筒的俯视图。
[0022]图4为本实用新型第三种【具体实施方式】的结构示意图。
[0023]图5为本实用新型第三种【具体实施方式】的石墨筒的俯视图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I一进气管；2—第一导气管； 3—石墨筒；
[0026]3-1 一第一通孔； 3-2—第二通孔； 4一第二导气管；
[0027]5一石墨分气板； 5-1—导气孔；5-2—第三通孔；
[0028]6—垫块；7—坩祸；8—石墨分气底板；
[0029]8-1 一出气孔；9一炉底保温层； 10—沉积室；
【具体实施方式】
[0030]实施例1[0031 ] 如图1和图3所示，本实施例的坩祸化学气相沉积用限气工装，包括炉底保温层9，设置于炉底保温层9上方的石墨分气底板8，和设置于石墨分气底板8上方的石墨筒3，以及设置于石墨筒3上方的石墨分气板5，所述石墨分气底板8、石墨筒3和石墨分气板5形成用于沉积坩祸7的沉积室10，所述炉底保温层9上设置有进气管I和与进气管I相连通的第一导气管2，所述石墨分气底板8上设置有与第一导气管2相连通的出气孔8-1，所述石墨筒3的筒壁上沿石墨筒3的高度方向开设有与出气孔8-1相连通的第一通孔3-1，所述石墨筒3的底部内壁开设有与第一通孔3-1相连通的第二通孔3-2，所述石墨筒3内设置有与第二通孔3-2相连通且用于将气体导入坩祸7内壁的第二导气管4，所述石墨分气底板8上方且位于石墨筒3内均匀设置有多个用于支撑坩祸7的垫块6，所述石墨分气板5的中部设置有用于将沉积室10内的气体导出的导气孔5-1。
[0032]如图1所示，本实施例中，所述第二导气管4为L型导气管，第二导气管4水平段的开口端设置于第二通孔3-2内。
[0033]如图1所示，本实施例中，所述垫块6的高度不小于第二导气管4水平段的高度。