阅读说明：本技术 保温毡及其制备方法、拉晶炉 (Heat preservation felt, preparation method thereof and crystal pulling furnace ) 是由 不公告发明人 于 2019-11-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种保温毡及其制备方法、拉晶炉,属于半导体技术领域。保温毡的制备方法,包括：提供保温毡本体；利用气相沉积工艺在所述保温毡本体表面形成碳基材料保护层。本发明能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力,提高保温毡的使用寿命。(The invention provides a heat preservation felt, a preparation method thereof and a crystal pulling furnace, and belongs to the technical field of semiconductors. The preparation method of the heat preservation felt comprises the following steps: providing a heat preservation felt body; and forming a carbon-based material protective layer on the surface of the heat preservation felt body by utilizing a vapor deposition process. The invention can enhance the scratch resistance and the protection capability of the surface of the heat preservation felt and prolong the service life of the heat preservation felt.)

保温毡及其制备方法、拉晶炉

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种保温毡及其制备方法、拉晶炉。

背景技术

拉晶炉中，为了形成稳定的热场分布，保持高温状态，需要加热器和保温毡；其中，保温毡位于加热器外部，用于保温隔热；加热器对内部坩埚提供热量，用于形成稳定热场。

现有技术中，保温毡由碳纤维编制而成，表面疏松，易损易碎，影响使用寿命和隔热性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种保温毡及其制备方法、拉晶炉，能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力，提高保温毡的使用寿命和隔热性能。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供一种保温毡的制备方法，包括：

提供保温毡本体；

利用气相沉积工艺在所述保温毡本体表面形成碳基材料保护层。

可选地，所述保护层采用类金刚石薄膜DLC。

可选地，所述气相沉积工艺包括物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺。

可选地，在所述保温毡本体表面形成所述保护层包括：

在真空腔体中，使用氩气作为溅射气体，通过电场产生氩等离子体，轰击石墨靶材，产生石墨微粒子，石墨微粒子在所述保温毡本体表面沉积形成所述保护层。

可选地，所述制备方法还包括：

部分石墨微粒子进入所述保温毡本体的孔隙中，形成与所述保温毡本体结合的粘结层。

可选地，沉积温度为600-900℃，沉积压力为0.5-1Pa，沉积厚度为50-100um。

本发明实施例还提供了一种保温毡，采用如上所述的制备方法制作得到，所述保温毡包括保温毡本体和位于所述保温毡本体表面的碳基材料保护层。

可选地，所述保护层采用类金刚石薄膜DLC。

可选地，还包括：

位于所述保温毡本体的孔隙中，由石墨微粒子形成的与所述保温毡本体结合的粘结层。

可选地，所述保护层的厚度为50-100um。

本发明实施例还提供了一种拉晶炉，包括加热器和包裹在所述加热器外部的如上所述的保温毡。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，对保温毡进行表面处理，在保温毡表面形成碳基材料保护层，碳基材料保护层与保温毡紧密结合，碳基材料保护层具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损，能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力，提高保温毡的使用寿命和隔热性能。

附图说明

图1为本发明实施例保温毡的制备方法的流程示意图；

图2为本发明实施例保温毡的结构示意图。

附图标记

1 保温毡本体

2 粘结层

3 保护层

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

现有技术中，保温毡由碳纤维编制而成，表面疏松，易损易碎，为了对保温毡进行保护，现有技术一般在保温毡表面涂敷石墨、粘贴碳布或者石墨纸，但是保护能力有限，碳布或者石墨易脱落破损，导致保温毡受损，影响保温毡的使用寿命和隔热性能。

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种保温毡及其制备方法、拉晶炉，能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力，提高保温毡的使用寿命和隔热性能。

本发明实施例提供一种保温毡的制备方法，如图1所示，包括：

步骤101：提供保温毡本体；

步骤102：利用气相沉积工艺在所述保温毡本体表面形成碳基材料保护层。

本实施例中，对保温毡进行表面处理，在保温毡表面形成碳基材料保护层，碳基材料保护层与保温毡紧密结合，碳基材料保护层具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损，能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力，提高保温毡的使用寿命和隔热性能。

具体地，碳基材料保护层可以采用类金刚石薄膜DLC，DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。DLC是一种非晶态薄膜，具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损。DLC层可以通过石墨或者碳材料获得，与保温毡材质接近，使用DLC对保温毡进行表面保护，DLC与保温毡材料的物理性能接近，具有良好的匹配性能。

可选地，所述气相沉积工艺包括物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺。气相沉积过程中，气相分子可以进入保温毡表层的孔隙中，对保温毡表面的孔隙进行填充，从而在保温毡表层形成致密的碳基材料保护层，并且保护层与保温毡本体具有牢固的附着力，不易剥离。

以通过PVD方式形成保护层为例进行说明，具体地，可以用高纯石墨材料制作溅射靶材，在真空腔体中，使用高纯氩气作为溅射气体，通过电场产生氩等离子体，轰击石墨靶材，产生石墨微粒子，石墨微粒子在保温毡表层沉积，形成保护层；部分粒子进入保温毡表层孔隙，形成粘结层，能够提高保护层与保温毡本体之间的附着力。

具体地，沉积温度可以为600-900℃，沉积压力可以为0.5-1Pa，沉积厚度可以为50-100um。

本发明实施例还提供了一种保温毡，采用如上所述的制备方法制作得到，如图2所示，所述保温毡包括保温毡本体1和位于所述保温毡本体1表面的碳基材料保护层3。

本实施例中，对保温毡进行表面处理，在保温毡表面形成碳基材料保护层，碳基材料保护层与保温毡紧密结合，碳基材料保护层具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损，能够增强保温毡表面的抗划伤能力和保护能力，提高保温毡的使用寿命和隔热性能。

可选地，所述保护层3可以采用类金刚石薄膜DLC，DLC是一种由碳元素构成、在性质上和钻石类似，同时又具有石墨原子组成结构的物质。DLC是一种非晶态薄膜，具有高硬度和高弹性模量，低摩擦因数，耐磨损。DLC层可以通过石墨或者碳材料获得，与保温毡材质接近，使用DLC对保温毡进行表面保护，DLC与保温毡材料的物理性能接近，具有良好的匹配性能。

可以通过物理气相沉积工艺和化学气相沉积工艺形成保护层，气相沉积过程中，气相分子可以进入保温毡表层的孔隙中，对保温毡表面的孔隙进行填充，从而在保温毡表层形成致密的碳基材料保护层，并且保护层与保温毡本体具有牢固的附着力，不易剥离。如图2所示，保温毡还包括：位于所述保温毡本体的孔隙中，由石墨微粒子形成的与所述保温毡本体结合的粘结层2。

以通过PVD方式形成保护层为例进行说明，具体地，可以用高纯石墨材料制作溅射靶材，在真空腔体中，使用高纯氩气作为溅射气体，通过电场产生氩等离子体，轰击石墨靶材，产生石墨微粒子，石墨微粒子在保温毡表层沉积，形成保护层；部分粒子进入保温毡表层孔隙，形成粘结层，能够提高保护层与保温毡本体之间的附着力。

具体地，沉积温度可以为600-900℃，沉积压力可以为0.5-1Pa，沉积的保护层3的厚度可以为50-100um。

本发明实施例还提供了一种拉晶炉，包括加热器和包裹在所述加热器外部的如上所述的保温毡。本实施例的保温毡表面的抗划伤能力和保护能力高，使用寿命长，隔热性能好。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。