真空爐用石墨制品不是單一產(chǎn)品,而是構(gòu)成“發(fā)熱-承載-導(dǎo)流-密封”的產(chǎn)品矩陣:
石墨發(fā)熱體:真空爐的“加熱中心”,分為棒狀、板狀、管狀三種,選用等靜壓成型的高密度石墨(密度≥1.88g/cm3)制成,表面粗糙度 Ra≤0.8μm(削減尖端放電)。在半導(dǎo)體渙散爐中,石墨發(fā)熱體需精準(zhǔn)操控溫度梯度(±1℃/cm),保證硅片均勻摻雜;在高溫?zé)Y(jié)爐中,管狀發(fā)熱體能構(gòu)成環(huán)形加熱區(qū),讓大型工件(如航空葉片)受熱一同。某12英寸晶圓廠的石墨發(fā)熱體,使用壽命達(dá)500次(每次8小時(shí)),是金屬發(fā)熱體的3倍。
石墨載具:工件的 “高溫托盤”包含石墨舟、石墨板、石墨坩堝等,用于承載工件。中心要求是:
平面度≤0.02mm/m(避免工件歪斜導(dǎo)致受熱不均);
表面經(jīng)氮化硼(BN)涂層處理(防粘工件,如避免陶瓷坯體燒結(jié)時(shí)粘連)。
在光伏硅片退火工藝中,石墨舟的槽位公役需操控在 ±0.01mm,保證 156mm 硅片的受熱面積誤差<1%,轉(zhuǎn)換效率動(dòng)搖≤0.2%。
石墨導(dǎo)流件:氣體與電流的 “通道”
在真空爐的氣路和電路系統(tǒng)中,石墨導(dǎo)流件(如氣體分布板、電極導(dǎo)流柱)需一同滿意:
氣體導(dǎo)流件:通氣孔直徑誤差≤0.05mm,保證氣流均勻(如CVD涂層工藝中,氣體分布不均會(huì)導(dǎo)致膜厚誤差);
電極導(dǎo)流柱:耐高溫(1500℃下不氧化)。某鍍膜廠的石墨導(dǎo)流板,讓涂層均勻度從85%提升至98%。
石墨密封件:真空環(huán)境的“屏障”
用于爐門、法蘭等部位的密封,選用柔性石墨(添加3%橡膠增韌),壓縮率≥30%,回彈率≥15%,在 1000℃下仍能堅(jiān)持杰出密封性(漏率≤1×10Pam/s),比金屬密封墊的適用溫度規(guī)劃寬 500℃。
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