CN110531796A - 一种用于扩散炉的称重恒温槽及其参数自动调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种用于扩散炉的称重恒温槽,包括对源液冷却控温的温控平台、罩设在所述温控平台上方的隔热外壳,以及设置在所述温控平台上方且用于放置源液的源瓶托盘,所述源瓶托盘上设有用于实时计算源液重量的称重单元,所述称重单元连接有总控制器,所述总控制器通讯连接有气流通量单元,所述总控制器根据所述称重单元得到的源液重量,计算所述气流通量单元的氧气需求量和所述温控平台的制冷条件;采用自动计算降温时长,确定温度控制单元的工作时间,同时自动计算氧气的需求量,自动确定氧气管道通入扩散炉的流量,提高设备的稼动率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及磷扩散技术领域,具体涉及一种用于扩散炉的称重恒温槽及其参数自动调整方法。
背景技术
由于硅太阳电池实际生产中均采用P型硅片,因此需要形成N型层才能得到PN结,这通常是通过在高温条件下利用磷源扩散来实现的,POCl3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源,是一种无色透明的液体,具有刺激性气味,性质不稳定,很容易发生水解,同时也极易挥发。
扩散炉的工艺原理就是在硅片中掺入磷原子形成N型半导体,POCL3在高温600℃时会分解,POCl3在扩散炉的化学反应方程式为:
5POCl3=P2O5+3PCl5;
然后P2O5与Si,O2反应生成二氧化硅、磷和氯气:
4PCl5+5O2=2P2O5+10Cl2;2P2O5+5Si=5Si O2+4P。
这工艺的反应中最主要的就是O2和POCL3,所以它们的流量会直接影响到硅片的阻值,因此在扩散炉工作时,需要对POCL3源液称重后,并根据源液重量计算氧气的通入量,并且同时为了保证挥发的POCL3液体导入扩散炉中的稳定性,在氧气中混合增加氮气,氮气将携带挥发的POCL3液体通入扩散炉内。
另外由于POCL3源液极易挥发,在称重时,需要保持恒温槽的低温条件,但是现有的恒温槽还存在如下缺陷:
(1)、无法实现同步对源液瓶的上下两端同步降温冷却,因此POCL3源液在称重时不稳定,容易挥发;
(2)POCL3源液称重操作没有和冷却温度、氧气的需求量有机融合,无法实时准确反应源液重量与对应的气流量、温度等扩散工艺参数,需要人工凭借经验调用工艺文件,过程繁琐且耗时长。
发明内容
为此,本发明实施例提供一种用于扩散炉的称重恒温槽及其参数自动调整方法,采用自动计算降温时长,确定温度控制单元的工作时间,同时自动计算氧气的需求量,自动确定氧气管道通入扩散炉的流量,以解决现有技术中无法实时准确反应源液重量与对应的气流量、温度等扩散工艺参数的问题。
为了实现上述目的,本发明的实施方式提供如下技术方案:一种用于扩散炉的称重恒温槽,包括对源液冷却控温的温控平台、罩设在所述温控平台上方的隔热外壳,以及设置在所述温控平台上方且用于放置源液的源瓶托盘,所述源瓶托盘上设有用于实时计算源液重量的称重单元,所述称重单元连接有总控制器,所述总控制器通讯连接有气流通量单元,所述总控制器根据所述称重单元得到的源液重量,计算所述气流通量单元的氧气需求量和所述温控平台的制冷条件。
作为本发明的一种优选方案,所述温控平台包括设置在源瓶托盘下方的空腔立体盒,以及安装在所述空腔立体盒内部的半导体制冷器,所述半导体制冷器的制冷端朝向所述源瓶托盘,所述半导体制冷器的制热端朝向所述空腔立体盒的表面,所述空腔立体盒在所述半导体制冷器的制热端和制冷端之间设有隔热板,所述空腔立体盒的侧平面下端设有用于对半导体制冷器制热端降温的散热通孔,并且所述空腔立体盒的下表面设有散热风扇。
作为本发明的一种优选方案,所述源瓶托盘通过螺纹安装在空腔立体盒的上端,所述源瓶托盘的中心位置设有用于放置源瓶的下沉凹槽,所述下沉凹槽的边缘设有环形加高台,所述环形加高台的上表面设有紧贴所述下沉凹槽内壁的聚冷罩,所述称重单元的称重位置安装在下沉凹槽表面,所述下沉凹槽的下表面设有若干均匀分布的贯通通孔。
作为本发明的一种优选方案,所述隔热板包括固定安装在空腔立体盒内壁中心位置的中心板,以及铰接在所述中心板两平行侧边的活动板,所述空腔立体盒的内壁在所述活动板的下方设有用于限制所述活动板水平放置的边缘挡条,所述空腔立体盒的两个平行内表面上设有驱动电机,所述驱动电机的输出轴上安装有用于推动所述活动板旋转的梭形推板。
作为本发明的一种优选方案,所述温控平台还包括用于接收并处理所述称重单元数据的第一控制器,所述半导体制冷器与所述第一控制器的输出单元连接,所述环形加高台的内壁上安装有温度传感器,所述温度传感器与第一控制器的输入端连接,所述第一控制器接收所述总控制器的制冷温度调控所述定时器对源液制冷工作。
作为本发明的一种优选方案,所述气流通量单元包括第二控制器、氧气罐、氮气罐以及与氧气罐连接的总输出管,所述总输出管与所述源瓶出气管之间设有混合分气管,所述总输出管与扩散炉进气口之间安装有预通气分管,所述总输出管上设有与所述第二控制器输出端连接的流量计电磁阀.
作为本发明的一种优选方案,所述氮气罐的出气管分别与所述混合分气管和所述预通气分管的末端连接,所述氮气罐、源瓶出气管、混合分气管和所述预通气分管上分别设有单向阀门,所述第二控制器接收所述总控制器的氧气需求量控制所述流量计电磁阀和单向阀门的开关。
另一方面,本发明还提供了一种用于扩散炉的称重恒温槽的参数自动调整方法,包括如下步骤:
步骤100、半导体制冷器工作,对恒温槽预冷,保持恒温槽的低温环境;
步骤200、向源瓶内通入源液,称重单元实时计算源液重量,并且将源液重量发送到总控制器,根据源液重量计算制冷保温温度以及氧气需求量;
步骤300、传输控制数据,第一控制器通过定时器控制半导体制冷器的降温工作时间,第二控制器调配氧气的需求量;
步骤400、预先将定量的氧气和氮气同时通入扩散炉内;
步骤500、停止半导体制冷器工作,将半导体制冷器的制热端热量散热到制冷端,源液升温挥发,同时将蒸发的源液气体与氧气、氮气混合通入扩散炉;
步骤600、继续将剩余量的氧气和氮气通入扩散炉内,与源液气体完全分解反应。
作为本发明的一种优选方案,在步骤100中,所述半导体制冷器的制冷端和制热端之间通过隔热板隔断,半导体制冷器的制冷端对源液降温,半导体制冷器的制热端通过散热风扇降温。
作为本发明的一种优选方案,在步骤400中,在扩散炉的氧气和氮气配比为1~1.5,在步骤500中,在源液的出气管内,氧气与氮气的配比为1/3~1/2。
本发明的实施方式具有如下优点:
(1)本发明根据称重平台的数据,自动计算降温时长,确定温度控制单元的工作时间,同时自动计算氧气的需求量,自动确定氧气管道通入扩散炉的流量,通过及时反应出源瓶里的源液重量,根据源液重量选择对应的气体流量、温度等扩散工艺参数文件,无需人为根据源液重量或使用次数切换工艺,提高设备的稼动率、以及降低人为差错率,从而提高扩散工艺方阻的均匀性;
(2)本发明的恒温槽通过对放置源瓶的托盘设置快速冷却空间,可对源瓶的上下两端进行第一时间的同步降温,提高降温冷却效率,通过及时对源液的降温处理,可有效的避免源液受热挥发,防止源液的出气管破裂爆炸等危险情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施方式中的称重恒温槽的整体切割结构示意图;
图2为本发明实施方式中的称重恒温槽外壳结构示意图;
图3为本发明实施方式中的恒温槽整体侧剖结构示意图;
图4为本发明实施方式中的隔热板翻转动力结构示意图;
图5为本发明实施方式中的参数调整控制的结构框图;
图6为本发明实施方式中的气流通量单元的结构框图;
图7为本发明实施方式中的参数调整方法的流程示意图。
图中:
1-温控平台;2-隔热外壳;3-源瓶托盘;4-称重单元;5-总控制器;6-气流通量单元;7-散热通孔;8-散热风扇;9-下沉凹槽;10-贯通通孔;11-聚冷罩;12-驱动电机;13-梭形推板;14-环形加高台;15-边缘挡条;
101-空腔立体盒;102-半导体制冷器;103-隔热板;104-第一控制器;105-温度传感器;
1031-中心板;1032-活动板;
601-第二控制器;602-氧气罐;603-总输出管;604-混合分气管;605-预通气分管;606-流量计电磁阀;607-单向阀门;608-氮气罐。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效,显然,所描述的实施例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
如图1和图2所示,本发明提供了一种用于扩散炉的称重恒温槽,根据称重平台的源液重量数据,自动计算降温条件,确定温度控制单元的工作时间。
同时自动计算氧气的需求量,自动确定氧气管道通入扩散炉的流量,因此本实施方式通过及时计算源瓶里的源液重量,根据源液重量选择对应的气体流量、温度等扩散工艺参数文件,无需人为根据源液重量或使用次数切换工艺,提高设备的稼动率、以及降低人为差错率,从而提高扩散工艺方阻的均匀性。
具体包括对源液冷却控温的温控平台1、罩设在温控平台上方的隔热外壳2,以及设置在温控平台1上方且用于放置源液的源瓶托盘3,在本实施方式中,温控平台1和隔热外壳2形成一个稳定的密封空间,温控平台1的内部设有用于放置制冷机构,源瓶托盘3用于放置POCL3源液,并且源瓶托盘3上还设有用于实时计算源液重量的称重单元4,此时制冷机构对源瓶托盘3上的源液进行冷却保存,并且同时统计源液的重量。
称重单元4连接有总控制器5,总控制器5通讯连接有气流通量单元6,总控制器5根据称重单元4得到的源液重量,计算气流通量单元6的氧气需求量和温控平台1的制冷条件。
POCL3磷扩散原理具体体现为POCL3和O2的反应过程,由于O2的流量会直接影响到硅片的阻值,因此根据源液重量精准计算氧气需求量,从而一方面可防止POCL3高温分解为PCL5损害硅片,另一方面也避免通入过量的O2,浪费成本。
同时为了保证POCL3储存的低温环境,本实施方式的温控平台1可提供稳定的制冷低温条件,但是对于不同重量的源液,制冷时间也相对不同,重量越多的源液,制冷的时间相对越长,才能实现对源液的稳定储藏。
如图3所示,温控平台1包括设置在源瓶托盘3下方的空腔立体盒101,以及安装在所述空腔立体盒101内部的半导体制冷器102,所述半导体制冷器102的制冷端朝向所述源瓶托盘3,所述半导体制冷器102的制热端朝向所述空腔立体盒101的表面,所述空腔立体盒101在所述半导体制冷器102的制热端和制冷端之间设有隔热板103。
半导体制冷器102的制冷端和制热端通过隔热板103分隔开来,因此低温环境不受制热端的影响,并且对应半导体制冷器102制冷端的空腔立体盒101的上端侧面材料为隔热材料,保持温控平台1和隔热外壳2的密封空间,以及半导体制冷器102的制冷端的低温性。
空腔立体盒101的侧平面下端设有用于对半导体制冷器102制热端降温的散热通孔7,并且所述空腔立体盒101的下表面设有散热风扇8,半导体制冷器102制热端对应的空腔立体盒101下端侧面材料为导热材料,加速半导体制冷器102的制热端的降温处理。
源瓶托盘3通过螺纹安装在空腔立体盒101的上端,源瓶托盘3的中心位置设有用于放置源瓶的下沉凹槽9,下沉凹槽9的下表面设有若干均匀分布的贯通通孔10,所述下沉凹槽9的边缘设有环形加高台14,所述环形加高台14的上表面设有紧贴所述下沉凹槽9内壁的聚冷罩11。
源瓶托盘3为导热材料,将半导体制冷器102的制冷端的低温传递到隔热外壳2的内部空间内。
在本实施方式中,源瓶托盘3的导热顺序具体为:
1、首先,制冷端低温通过下沉凹槽9的贯通通孔10传递到聚冷罩11的内部空间内,源瓶放置在聚冷罩11的内部下沉凹槽9空间内;
从而本实施方式的主要特征点之一,可对源瓶的上下两端进行第一时间的同步降温,提高降温冷却效率,通过及时对源液的降温处理,可有效的避免源液受热挥发,防止源液的出气管破裂爆炸等危险情况发生。
2、然后,制冷端低温通过降低源瓶托盘3及其附近空间的温度;
3、最后,聚冷罩11内部的低温环境通过聚冷罩11本身降低聚冷罩11附近空间的温度,实现对隔热外壳2的内部空间的整体温度。
称重单元4的称重位置安装在下沉凹槽9表面,所述隔热外壳2的内壁上安装有温度传感器105,称重单元4的承重探头主要用于计算源液的重量,温度传感器105用于实时检测源液的储藏温度。
温控平台1还包括用于接收并处理所述称重单元4数据的第一控制器104,所述半导体制冷器102与所述第一控制器104的输出单元连接,所述温度传感器105与第一控制器104的输入端连接,所述第一控制器104接收所述总控制器5的制冷温度调控所述定时器105对源液制冷工作。
恒温槽的总控制器5根据源液重量计算气流量和冷却温度后,总控制器5将气流量需求数据和温度数据分别发送到第一控制器104和第二控制器601,温度传感器105将采集的低温储存温度与POCL3储存温度设定值进行对比,此时的设定值即为总控制器5计算出的标准冷却温度,第一控制器104控制半导体制冷器102是否继续冷却源瓶,使源液温度保持在设定值范围内,波动值为±0.5℃。
本实施方式的半导体制冷器102的制冷端和制热端通过隔热板103分隔开来,但是当恒温槽内的源液需要挥发导入扩散炉实现磷扩散时,源液升温挥发,为了保证自动化的操作,本实施方式对于源液升温挥发的方式是打开隔热板103,将半导体制冷器102制热端的高温中和半导体制冷器102制冷端的低温。
因此如图4所示,隔热板103包括固定安装在空腔立体盒101内壁中心位置的中心板1031,以及铰接在所述中心板1031两平行侧边的活动板1032,所述空腔立体盒101的内壁在所述活动板1032的下方设有用于限制所述活动板1032水平放置的边缘挡条15,所述空腔立体盒101的两个平行内表面上设有驱动电机12,所述驱动电机12的输出轴上安装有用于推动所述活动板1032旋转的梭形推板13。
本实施方式的主要特征点之二,为了满足方便对源液升温挥发的操作,本实施方式的隔热板103可打开,中心板1031的两个平行边固定安装在空腔立体盒101内壁上,活动板1032可绕着中心板1031的另外两个平行边旋转,因此将活动板1032向上旋转后,活动板1032与空腔立体盒101内壁之间留有间隙,因此半导体制冷器102制热端的高温传递到空腔立体盒101的上端,中和半导体制冷器102制冷端的低温,当源液的温度大于0℃时,源液开始挥发,沿着出气管导入扩散炉内进行磷扩散。
如图5和图6所示,本实施方式的气流量与源液重量存线性比例关系,依照不同重量源液选择气流量和温度,从而提高林扩散工作的稳定性,因此气流通量单元6包括第二控制器601、氧气罐602、氮气罐608以及与氧气罐602连接的总输出管603。
氧气主要与POCL3反应生成P2O5,使得POCL3完全分解,避免产生腐蚀硅片的PCl5,P2O5沉积在硅片表面,与硅反应生成SiO2和磷原子,并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃,然后磷原子再向硅中进行扩散,这样就在晶体内部形成PN结,达到扩散目的。
氮气在此系统中不参入反应,只是惰性介质,用于避免氧气的浓度太高,造成反映剧烈而影响磷原子扩散的均匀性。
总输出管603上设有与所述第二控制器601输出端连接的流量计电磁阀606,总输出管603与所述源瓶出气管之间设有混合分气管604,所述总输出管603与扩散炉进气口之间安装有预通气分管605,氮气罐608的出气管分别与混合分气管604和预通气分管605的末端连接,氮气罐608、源瓶出气管、混合分气管604和预通气分管605上分别设有单向阀门607,所述第二控制器601接收所述总控制器5的氧气需求量控制所述流量计电磁阀606和单向阀门607的开关。
固定氮气罐608的单向阀门607通量,通过改变混合分气管604和预通气分管605的单向阀门607通量大小,即可获得不同的配比的氧-氮混合气体。
第二控制器601根据总控制器5计算的气流量需求值,实时监控流量计电磁阀606的流量数据,当流量等于气流量需求值时,则控制流量计电磁阀606关闭,停止氧气的供应。
本实施方式的主要特征点之三,预通气分管605预先将氧气和氮气的混合气体导入扩散炉内,此时源液还保持冷却储存,预先对扩散炉通入氧气,当POCL3源液热分解时,保证足量的氧气,避免氧气供应不足,而产生源液不完全分解的情况。
混合分气管604将氧气和氮气的混合气体,再次与挥发的源液气体混合,通过源瓶出气管导入扩散炉内部,通过预先的混合,可避免POCL3提前分解为PCl5,并且增加POCL3气体的流动性,加快导入的速度。
当POCL3气体通入扩散炉后,预通气分管605继续将氧气和氮气的混合气体导入扩散炉内,实现充分接触反应,提高POCL3源液的分解效率,保证完全分解反应。
实施例2
如图7所示,为了补充说明上述称重恒温槽根据测量的源液重量,自动调整氧气需求量和储存温度的工作原理,本发明还提供了一种用于扩散炉的称重恒温槽的参数自动调整方法,包括如下步骤:
步骤100、半导体制冷器工作,对恒温槽预冷,保持恒温槽的低温环境。
在此步骤中,半导体制冷器的制冷端和制热端之间通过隔热板隔断,半导体制冷器的制冷端对源液降温,半导体制冷器的制热端通过散热风扇降温。
步骤100对应的效果是:通过预先对恒温槽冷却,向源瓶倒入源液时,源瓶的温度低,因此源液不易挥发,稳定性高,而现有技术中忽略预冷的环节,一般都是先将源液倒入源瓶,后对源瓶冷却,而在源液倒入的过程中易挥发,会导致出气管的受压爆炸,因此本步骤100可提高恒温槽储存源液的安全稳定性。
步骤200、向源瓶内通入源液,称重单元实时计算源液重量,并且将源液重量发送到总控制器,根据源液重量计算制冷保温温度以及氧气需求量。
源液重量与气流量、温度存在线性比例关系,依照不同重量源液选择气流量、温度与之对应的关系式,从而保证扩散工艺方阻的均匀性,因此总控制器根据源液重量即可计算制冷保温温度以及氧气需求量。
步骤300、传输控制数据,第一控制器通过定时器控制半导体制冷器的降温工作时间,第二控制器调配氧气的需求量。
总控制器将制冷保温温度以及氧气需求量分别发送到第一控制器和第二控制器,第一控制器根据温度传感器实时监测的储存温度,与总控制器的制冷保温温度实时对比,调控制冷器的开关,第二控制器根据总控制器计算的氧气需求量,控制氧气罐的排量,保证提供足量的氧气,促进POCL3的完全分解。
步骤400、预先将定量的氧气和氮气同时通入扩散炉内。
在POCL3挥发扩散之前,本步骤先利用氧气和氮气清洗扩散炉,在硅片的表面附着氧气,因此避免POCL3不完全分解产生的PCL5腐蚀硅片,PCL5在硅片的表面可与氧气进一步反应,因此减少硅片的腐蚀,提高磷扩散功能的良率,避免损坏硅片。
在此步骤中,并没有完全将所有的氧气完全通入扩散炉,而是通入部分的氧气,剩余部分的氧气一方面用于携带POCL3气体,另一方面可通入POCL3气体后,持续性的通入氧气,从而可保证氧气与POCL3气体的完全接触,实现POCL3的完全分解。
由于POCL3在热分解时会产生氯气,因此为了扩散炉内的氧气浓度,在扩散炉的氧气和氮气含量配比为1~1.5,可保证氧气与POCL3气体的完全接触。
步骤500、停止半导体制冷器工作,将半导体制冷器的制热端热量散热到制冷端,源液升温挥发,同时将蒸发的源液气体与氧气、氮气混合通入扩散炉。
在源液的出气管内,氧气与氮气的配比为1/3~1/2,氧气和氮气混合气体携带源液气体通入扩散炉,提高源液气体的通入速度,并且如果源液气体在扩散炉的入口就开始热分解,氧气与源液气体同时进入扩散炉,从而可保证源液气体的完全分解,避免产生PCL5腐蚀硅片。
步骤600、继续将剩余量的氧气和氮气通入扩散炉内,与源液气体完全分解反应。
将氧气和氮气混合气体不完全全部预通入扩散炉,而是持续性的通入,并且后期的通入速度比前期快,保证扩散炉内的氧气浓度不变,从而辅助实现源液气体的完全分解。
当氧气的通入量与根据源液重量计算的氧气需求量完全相同时,第二控制器自动控制所有阀门关闭,从而实现精准的参数控制过程。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:包括对源液冷却控温的温控平台(1)、罩设在所述温控平台上方的隔热外壳(2),以及设置在所述温控平台(1)上方且用于放置源液的源瓶托盘(3),所述源瓶托盘(3)上设有用于实时计算源液重量的称重单元(4),所述称重单元(4)连接有总控制器(5),所述总控制器(5)通讯连接有气流通量单元(6),所述总控制器(5)根据所述称重单元(4)得到的源液重量,计算所述气流通量单元(6)的氧气需求量和所述温控平台(1)的制冷条件。
2.根据权利要求1所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:所述温控平台(1)包括设置在源瓶托盘(3)下方的空腔立体盒(101),以及安装在所述空腔立体盒(101)内部的半导体制冷器(102),所述半导体制冷器(102)的制冷端朝向所述源瓶托盘(3),所述半导体制冷器(102)的制热端朝向所述空腔立体盒(101)的表面,所述空腔立体盒(101)在所述半导体制冷器(102)的制热端和制冷端之间设有隔热板(103),所述空腔立体盒(101)的侧平面下端设有用于对半导体制冷器(102)制热端降温的散热通孔(7),并且所述空腔立体盒(101)的下表面设有散热风扇(8)。
3.根据权利要求2所述的一种用于扩散炉自动调整工艺的称重恒温槽,其特征在于:所述源瓶托盘(3)通过螺纹安装在空腔立体盒(101)的上端,所述源瓶托盘(3)的中心位置设有用于放置源瓶的下沉凹槽(9),所述下沉凹槽(9)的边缘设有环形加高台(14),所述环形加高台(14)的上表面设有紧贴所述下沉凹槽(9)内壁的聚冷罩(11),所述称重单元(4)的称重位置安装在下沉凹槽(9)表面,所述下沉凹槽(9)的下表面设有若干均匀分布的贯通通孔(10)。
4.根据权利要求2所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:所述隔热板(103)包括固定安装在空腔立体盒(101)内壁中心位置的中心板(1031),以及铰接在所述中心板(1031)两平行侧边的活动板(1032),所述空腔立体盒(101)的内壁在所述活动板(1032)的下方设有用于限制所述活动板(1032)水平放置的边缘挡条(15),所述空腔立体盒(101)的两个平行内表面上设有驱动电机(12),所述驱动电机(12)的输出轴上安装有用于推动所述活动板(1032)旋转的梭形推板(13)。
5.根据权利要求4所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:所述温控平台(1)还包括用于接收并处理所述称重单元(4)数据的第一控制器(104),所述半导体制冷器(102)与所述第一控制器(104)的输出单元连接,所述环形加高台(14)的内壁上安装有温度传感器(105),所述温度传感器(105)与第一控制器(104)的输入端连接,所述第一控制器(104)接收所述总控制器(5)的制冷温度调控所述定时器(105)对源液制冷工作。
6.根据权利要求1所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:所述气流通量单元(6)包括第二控制器(601)、氧气罐(602)、氮气罐(608)以及与氧气罐(602)连接的总输出管(603),所述总输出管(603)与所述源瓶出气管之间设有混合分气管(604),所述总输出管(603)与扩散炉进气口之间安装有预通气分管(605),所述总输出管(603)上设有与所述第二控制器(601)输出端连接的流量计电磁阀(606)。
7.根据权利要求6所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽,其特征在于:所述氮气罐(608)的出气管分别与所述混合分气管(604)和所述预通气分管(605)的末端连接,所述氮气罐(608)、源瓶出气管、混合分气管(604)和所述预通气分管(605)上分别设有单向阀门(607),所述第二控制器(601)接收所述总控制器(5)的氧气需求量控制所述流量计电磁阀(606)和单向阀门(607)的开关。
8.一种用于扩散炉的称重恒温槽的参数自动调整方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤100、半导体制冷器工作,对恒温槽预冷,保持恒温槽的低温环境;
步骤200、向源瓶内通入源液,称重单元实时计算源液重量,并且将源液重量发送到总控制器,根据源液重量计算制冷保温温度以及氧气需求量;
步骤300、传输控制数据,第一控制器通过定时器控制半导体制冷器的降温工作时间,第二控制器调配氧气的需求量;
步骤400、预先将定量的氧气和氮气同时通入扩散炉内;
步骤500、停止半导体制冷器工作,将半导体制冷器的制热端热量散热到制冷端,源液升温挥发,同时将蒸发的源液气体与氧气、氮气混合通入扩散炉;
步骤600、继续将剩余量的氧气和氮气通入扩散炉内,与源液气体完全分解反应。
9.根据权利要求8所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽的参数自动调整方法,其特征在于,在步骤100中,所述半导体制冷器的制冷端和制热端之间通过隔热板隔断,半导体制冷器的制冷端对源液降温,半导体制冷器的制热端通过散热风扇降温。
10.根据权利要求8所述的一种用于扩散炉的称重恒温槽的参数自动调整方法,其特征在于,在步骤400中,在扩散炉的氧气和氮气配比为1~1.5,在步骤500中,在源液的出气管内,氧气与氮气的配比为1/3~1/2。
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