[發明專利]一種高強度碳化硅懸臂槳及其制備方法

在審

• 申請號: 202010765301.9
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111863677A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王麗榮
• 申請（專利權）人: 福賽特（唐山）新材料有限公司
• 主分類號: H01L21/673
• 分類號: H01L21/673;H01L31/18;C04B41/50;C04B41/87;C30B31/14
• 代理公司: 石家莊元匯專利代理事務所(特殊普通合伙) 13115
• 代理人: 劉聞鐸

本發明涉及光伏行業的技術領域，特別是涉及一種高強度碳化硅懸臂槳及其制備方法，大大提高碳化硅懸臂槳的強度，提高滲層致密性，提高其使用可靠性；包括懸臂槳本體，懸臂槳本體包括固定區、過渡區以及負載區，所述過渡區左端設置有凸起，所述固定區設置有與凸起滑動配合的凹槽。

技術領域

本發明涉及光伏行業的技術領域，特別是涉及一種高強度碳化硅懸臂槳及其制備方法。

背景技術

晶圓是指制作硅半導體積體電路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高純度的多晶硅溶解后摻入硅晶體晶種，然后慢慢拉出，形成圓柱形的單晶硅。硅晶棒在經過研磨，拋光，切片后，形成硅晶圓片，也就是晶圓。目前國內晶圓生產線以8英寸和12英寸為主。晶圓的主要加工方式為片加工和批加工，即同時加工1片或多片晶圓。隨著半導體特征尺寸越來越小，加工及測量設備越來越先進，使得晶圓加工出現了新的數據特點。同時，特征尺寸的減小，使得晶圓加工時，空氣中的顆粒數對晶圓加工后質量及可靠性的影響增大，而隨著潔凈的提高，顆粒數也出現了新的數據特點。

在太陽能光伏電池PN結擴散摻雜設備—擴散爐和半導體制造業中對硅晶圓片進行熱生長氧化的高溫氧化擴散爐中，懸臂槳是設備中晶圓裝載系統的關鍵部件，可以保證晶圓與爐管的同心度，進而使擴散、氧化更均勻。特別是碳化硅懸臂槳具有高強度、高純度、高導熱、無氣孔、耐酸堿腐蝕、高溫下無污染、不變形及良好的抗熱震穩定性、載重量大等特點，避免了與爐管的直接接觸，延長了爐管的使用壽命，解決了其它材質懸臂槳易斷裂，載重量小，成本高的問題。

碳化硅懸臂槳包括三個部分，即固定區、過渡區和負載區。其中，固定區是空心并且是帶有圓角的方形管，斷面可以是正方形；也可以是長方形，現有技術中碳化硅懸臂槳的制作工藝有多種，但碳化硅懸臂槳的合格率并不高，其中一種合格率較高的制作工藝是采用反應燒結，該制作工藝通常包括以下步驟：制作底模；用底模制作生產模具；注漿成型；干燥；素坯修整；燒結。

上述方法制得的碳化硅懸臂槳存在強度低，在Si擴散的同時會伴隨空洞出現,導致滲硅層內有許多孔隙,滲層不致密,嚴重影響碳化硅懸臂槳的使用。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的一個目的在于提供一種高強度碳化硅懸臂槳，大大提高碳化硅懸臂槳的強度，提高滲層致密性，提高其使用可靠性。

本發明的另一個目的在于提供一種高強度碳化硅懸臂槳的制備方法。

本發明的一種高強度碳化硅懸臂槳，包括懸臂槳本體，懸臂槳本體包括固定區、過渡區以及負載區，所述過渡區左端設置有凸起，所述固定區設置有與凸起滑動配合的凹槽。

本發明的一種高強度碳化硅懸臂槳，所述凸起處于過渡區端面的中部，凸起截面積為過渡區端面截面積的50％。

本發明的一種高強度碳化硅懸臂槳，所述凸起與過渡區以及負載區一體成型。

本發明的一種高強度碳化硅懸臂槳的制備方法，包括以下步驟：

S1、制作擠出成型模具，擠出成型模具的形狀與固定區的形狀大小相匹配；

S2、將S1中擠出成型模具安裝在擠出機的機頭，向擠出機料筒內放入泥料，擠出泥料至擠出成型模具，形成帶有凹槽的固定區管坯；

S3、制作過渡區以及負載區模具，過渡區以及負載區模具分別與過渡區以及負載區的形狀大小相匹配；

S4、通過過渡區、凸起以及負載區模具制作帶有凸起的過渡區以及負載區坯體；

S5、將帶有凹槽的固定區管坯以及帶有凸起的過渡區以及負載區坯體送入至干燥室烘干，干燥室溫度為50-60攝氏度，干燥時間為30-40h；

S6、將S5中帶有凹槽的固定區管坯以及帶有凸起的過渡區以及負載區坯體的缺陷進行修整；