[发明专利]一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，属于半导体晶体炉技术领域。

背景技术

近年来，我国半导体产业发展迅速，市场对半导体材料的需求量增长迅速。在半导体材料生产过程中，单晶拉制是半导体材料产业中一个非常重要的环节，半导体单晶生长需要长时间在1000℃-3000℃的高温环境中进行，此过程高温单晶炉中所使用的保温材料是保证高品质单晶的重要条件。由于该保温材料具有质量轻和性脆的特点，同时单晶生长需要在高温条件下进行，长期使用容易发生损坏，从而影响半导体单晶的生长。保温材料损坏后如何修复，已成为单晶生产中一个亟待解决的问题。针对这个问题，国内公司全部采用国外进口的高温水泥对该保温材料进行修补，由于该高温水泥的价格昂贵，加上不能及时供货，影响生产。目前，国内生产的高温水泥只能耐300℃-600℃，达不到半导体单晶生长工艺的温度要求。所以本公司自主研发一种半导体晶体炉保温层修复用高温水泥来替代国外产品，并且实际使用达到与国外高温水泥相同效果。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，能够耐高温，达到与国外高温水泥相同效果。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，以重量份计，其包括如下原料组分：

碳酸钙30-80份，氧化铝5-10份，氧化钠10-20份，氧化钙5-15份，氧化镁5-10份，氧化铜5-15份，氧化锆5-10份，氧化钛5-10份，氧化镍10-20份，炭化硅10-30份，硅粉10-20份，二氧化硅10-40份，氧化硼5-10份，氧化钆5-20份，钛酸钾晶须5-10份，聚乙二醇20-40份，有机硅偶联化合物10-30份，环氧树脂5-10份，水40-90份。

上述的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥中，常规的有机硅偶联化合物均可以使用，优选的，所述有机硅偶联化合物包括KH-570和/或KBE-903。

上述的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥中，氧化铝、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铜、氧化锆和氧化钛能够起到增加水泥的流动性作用；氧化镍、碳化硅、硅粉能够起到增加水泥熔点的作用；二氧化硅和氧化硼作为连接性化合物，能够提高水泥的粘结性；氧化钆能够提高水泥的韧性。

本发明还提供上述的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥的制备方法，其包括如下步骤：

将原料组分中的固体物质混合均匀，然后加入原料组分中的液体物质，混合均匀即得到半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥。

本发明的突出效果为：

本发明的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，能够耐高温1000℃以上，极限情况下超过3000℃，达到与国外高温水泥相同效果；具有强粘结性、耐高温以及耐腐蚀的特性，适用于半导体晶体高温生长炉修补，并且制备这种高温水泥的方法操作简便，成本低廉，绿色环保。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，以重量份计，其包括如下原料组分：

碳酸钙30份，氧化铝5份，氧化钠10份，氧化钙5份，氧化镁5份，氧化铜5份，氧化锆5份，氧化钛5份，氧化镍10份，炭化硅10份，硅粉10份，二氧化硅10份，氧化硼5份，氧化钆5份，钛酸钾晶须5份，聚乙二醇20份，有机硅偶联化合物(KH-570)10份，环氧树脂5份，水40份。

本实施例还提供上述的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥的制备方法，其包括如下步骤：

将原料组分中的固体物质称取后，搅拌混合均匀，然后称取、加入原料组分中的液体物质，继续搅拌、混合均匀，即得到半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥。

对得到的半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥进行测定，结果显示器具有强粘结性、耐腐蚀性和耐高温性，耐高温达到2000℃，并且在这个温度下，水泥粘结强度保持在初始强度32.7MPa，一周后仍旧达到30.1MPa，未出现明显的剥蚀。

实施例2

本实施例提供一种半导体晶体炉保温层修复用耐高温水泥，以重量份计，其包括如下原料组分：