CN113913943A - 一种便于提高单晶扩散的恒温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于提高单晶扩散的恒温装置,包括主体机构和废气处理机构,所述主体机构包括扩散炉主体、炉门、保温桶、挡板、滑道、石英舟和TC管,且扩散炉主体的一侧设置有炉门,同时炉门的内侧设置有保温桶,所述扩散炉主体内设置有滑道和TC管,且滑道上设置有石英舟,所述TC管与扩散炉主体的内底部连接,且扩散炉主体与恒温机构连接,所述废气处理机构设置在扩散炉主体的一侧,且废气处理机构与废热处理机构连接。该便于提高单晶扩散的恒温装置,设置有电热丝,电热丝可对进入扩散炉主体内的气体进行预先加热,从而便于保证扩散炉主体在充入气体时其内部的温度处于某一固定范围内即达到相对恒温的状况,进而便于促进加工件的扩散。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,具体为一种便于提高单晶扩散的恒温装置。
背景技术
单晶是半导体的一种,同时在其加工的过程中需要使用到扩散炉,扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一,用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺,同时扩散炉的作用是对半导体进行掺杂,即在高温条件下将掺杂材料(各种类型的化学气体以及其它物质)扩散入半导体内,从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布,以便建立起不同的电特性区域,现有的扩散炉大多不便对加工产生废气以及废气携带的废热进行处理,从而容易对环境造成污染,另一方面现有的扩散炉在充入气体时无法对扩散炉内的温度进行控制,使得加工件的扩散效果较差,针对上述问题,需要对现有设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便于提高单晶扩散的恒温装置,以解决上述背景技术中提出的现有的扩散炉大多不便对加工产生废气以及废气携带的废热进行处理,从而容易对环境造成污染,另一方面现有的扩散炉在充入气体时无法对扩散炉内的温度进行控制,使得加工件的扩散效果较差的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种便于提高单晶扩散的恒温装置,包括主体机构和废气处理机构,
所述主体机构包括扩散炉主体、炉门、保温桶、挡板、滑道、石英舟和TC管,且扩散炉主体的一侧设置有炉门,同时炉门的内侧设置有保温桶,所述扩散炉主体内设置有滑道和TC管,且滑道上设置有石英舟,同时石英舟与保温桶之间设置有挡板,所述TC管与扩散炉主体的内底部连接,且扩散炉主体与恒温机构连接;
所述废气处理机构设置在扩散炉主体的一侧,且废气处理机构与废热处理机构连接,所述废气处理机构包括废气处理箱和活性炭过滤网,且废气处理箱顶部均匀的开设有排气孔,所述废气处理箱内设置有活性炭过滤网,且活性炭过滤网通过限位件与废气处理箱连接。
优选的,所述恒温机构包括加热箱、电热丝、温度传感器、输送管道、排气管道、排气口、进气管道和电动阀门,且加热箱内设置有电热丝,同时加热箱的内顶部连接有温度传感器,所述加热箱的一侧通过输送管道与排气管道连接,且排气管道与扩散炉主体的内顶部连接,所述加热箱的顶部连接有进气管道,且进气管道和输送管道上均连接有电动阀门;
通过采用上述技术方案,便于对充入装置的气体进行预热,从而便于保证扩散炉主体内部温度的稳定性。
优选的,所述加热箱和扩散炉主体上均设置有显示屏,且扩散炉主体上的显示屏的一侧设置有蜂鸣器;
通过采用上述技术方案,便于对加热箱和扩散炉主体内的维度进行查看。
优选的,所述排气口等间距分布在排气管道的底部,且排气口与石英舟对应设置;
通过采用上述技术方案,便于使气体与石英舟上的加工件充分接触,从而便于促进加工件的扩散。
优选的,所述废热处理机构包括风机、抽取管道、抽取口、废热处理箱、阻流板、分流孔、喷淋管、喷淋头、液泵和过滤罩,且风机的一端通过管道与抽取管道连接,所述风机的另一端与降温管道的一端连接,且降温管道的另一端设置在废热处理箱内,所述废热处理箱内设置有阻流板,且废热处理箱的内顶部连接有喷淋管,所述喷淋管与液泵的一端连接,且液泵的另一端通过管道与过滤罩连接;
通过采用上述技术方案,便于对废气携带的废热进行降温。
优选的,所述抽取管道上设置有抽取口,且抽取口对应设置在石英舟的一侧;
通过采用上述技术方案,便于通过多个抽取口快速对废气进行抽取。
优选的,所述热处理箱的一侧面上连接有散热片,且散热片的一侧设置有固定架,同时固定架上均匀的设置有散热扇;
通过采用上述技术方案,便于将冷却液循环使用。
优选的,所述热处理箱通过排气孔与废气处理箱连通,且排气孔等间距分布在热处理箱的顶部;
通过采用上述技术方案,便于延缓废气的移动速度,进而便于提高废气处理箱的过滤质量。
优选的,所述阻流板上等间距设置有分流孔,且分流孔与喷淋管底部的喷淋头对应设置;
通过采用上述技术方案,便于使喷淋管喷出的冷却液与废气充分接触。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该便于提高单晶扩散的恒温装置,
(1)设置有电热丝,电热丝可对进入扩散炉主体内的气体在加热箱内进行预先加热,从而便于保证扩散炉主体在充入气体时其内部的温度处于某一固定范围内,即达到相对恒温的状况,进而便于提高加工件的扩散效果;
(2)设置有排气管道,排气管道上的排气口可同时对石英舟上不同位置的加工件排放气体,从而便于使气体与加工件充分接触,进而便于进一步提高装置的扩散质量;
(3)设置有风机,风机可将扩散炉主体内的废气抽取至废热处理箱内的冷却液中,对其进行降温,同时喷淋管底部的喷淋头可对废气进行二次喷淋降温,从而便于防止废气携带的废热污染外界环境;
(4)设置有阻流板和活性炭过滤网,阻流板上的分流孔可将废气进行分散并延缓废气的移动速度,进而便于提高喷淋降温的效果,进而便于防止废气过热损坏活性炭过滤网,活性炭过滤网可对废气中的有害物质进行吸附,从而便于提高装置的环保性。
附图说明
图1为本发明主视剖面结构示意图;
图2为本发明后视剖面结构示意图;
图3为本发明后视结构示意图;
图4为本发明主视结构示意图;
图5为本发明散热扇在固定架上的位置分布结构示意图;
图6为本发明工作流程示意图。
图中:1、主体机构,101、扩散炉主体,102、炉门,103、保温桶,104、挡板,105、滑道,106、石英舟,107、TC管,2、恒温机构,201、加热箱,202、电热丝,203、温度传感器,204、输送管道,205、排气管道,206、排气口,207、进气管道,208、电动阀门,3、废热处理机构,301、风机,302、抽取管道,303、抽取口,304、废热处理箱,305、阻流板,306、分流孔,307、喷淋管,308、喷淋头,309、液泵,3010、过滤罩,4、废气处理机构,401、废气处理箱,402、活性炭过滤网,5、散热片,6、散热扇,7、固定架,8、显示屏,9、蜂鸣器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例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。
请参阅图1-6,本发明提供一种技术方案:一种便于提高单晶扩散的恒温装置,如图1、图4和图6所示,主体机构1包括扩散炉主体101、炉门102、保温桶103、挡板104、滑道105、石英舟106和TC管107,且扩散炉主体101的一侧设置有炉门102,同时炉门102的内侧设置有保温桶103,扩散炉主体101内设置有滑道105和TC管107,且滑道105上设置有石英舟106,同时石英舟106与保温桶103之间设置有挡板104,TC管107与扩散炉主体101的内底部连接,且扩散炉主体101与恒温机构2连接,恒温机构2包括加热箱201、电热丝202、温度传感器203、输送管道204、排气管道205、排气口206、进气管道207和电动阀门208,且加热箱201内设置有电热丝202,同时加热箱201的内顶部连接有温度传感器203,加热箱201和扩散炉主体101上均设置有显示屏8,显示屏8便于工作人员查看装置内部的温度,且扩散炉主体101上的显示屏8的一侧设置有蜂鸣器9,加热箱201的一侧通过输送管道204与排气管道205连接,排气口206等间距分布在排气管道205的底部,且排气口206与石英舟106对应设置,便于使排气口206排出的气体与石英舟106上的加工件快速充分接触,且排气管道205与扩散炉主体101的内顶部连接,加热箱201的顶部连接有进气管道207,且进气管道207和输送管道204上均连接有电动阀门208。
如图1、图2、图3和图5所示,废气处理机构4设置在扩散炉主体101的一侧,且废气处理机构4与废热处理机构3连接,废热处理机构3包括风机301、抽取管道302、抽取口303、废热处理箱304、阻流板305、分流孔306、喷淋管307、喷淋头308、液泵309和过滤罩3010,且风机301的一端通过管道与抽取管道302连接,抽取管道302上设置有抽取口303,且抽取口303对应设置在石英舟106的一侧,便于在装置冲去气体的同时将加工件反应之后产生的气体抽出,风机301的另一端与降温管道的一端连接,且降温管道的另一端设置在废热处理箱304内,废热处理箱304内设置有阻流板305,阻流板305上等间距设置有分流孔306,且分流孔306与喷淋管307底部的喷淋头308对应设置,便于喷淋头308喷出的水与分流孔306飘出的废气接触,进而便于对废气进行喷淋降温,且废热处理箱304的内顶部连接有喷淋管307,热处理箱304的一侧面上连接有散热片5,且散热片5的一侧设置有固定架7,同时固定架7上均匀的设置有散热扇6,散热片5可将热处理箱304内的量转移到自身上,散热扇6便于加快散热片5的散热速度,进而便于保证热处理箱304内的冷却液的正常使用,喷淋管307与液泵309的一端连接,且液泵309的另一端通过管道与过滤罩3010连接,废气处理机构4包括废气处理箱401和活性炭过滤网402,且废气处理箱401顶部均匀的开设有排气孔,热处理箱304通过排气孔与废气处理箱401连通,且排气孔等间距分布在热处理箱304的顶部,排气孔便于将降温之后的废气分散排放至废气处理箱401内,从而便于使废气与活性炭过滤网402充分接触,进而便于保证装置的过滤效果,废气处理箱401内设置有活性炭过滤网402,且活性炭过滤网402通过限位件与废气处理箱401连接。
工作原理:温度传感器203的型号为PT100,控制器的型号为RPCF-6,在使用该便于提高单晶扩散的恒温装置时,首先连接电源启动装置,TC管107内的热电偶和温度传感器203将分别对扩散炉主体101和加热箱201内的温度进行检测,并将检测数据显示在对应的显示屏8上,当加热箱201内的气体温度达到设定值时,温度传感器203将会把这一信息传递给控制器,控制器将控制蜂鸣器9发声并启动输送管道204上的电动阀门208将气体排入排气管道205内,排气管道205将通过底部的排气口206将气体排向石英舟106上的加工件,同时控制器将启动风机301将扩散炉主体101内的废气抽取至废气处理箱401内的冷却液中,冷却液中的废气将通过分流孔306与喷淋头308喷出的冷却液接触,从而进行二次冷却,经过二次冷却的废气将进入废气处理箱401与活性炭过滤网402接触,活性炭过滤网402将对废气中的有害物质进行吸附过滤,过滤之后的气体将排向外界,散热片5和散热扇6便于帮助废气处理箱401内的冷却液进行散热,这就完成了全部工作,本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为便于描述本发明的简化描述,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作,因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种便于提高单晶扩散的恒温装置,包括主体机构(1)和废气处理机构(4),其特征在于:
所述主体机构(1)包括扩散炉主体(101)、炉门(102)、保温桶(103)、挡板(104)、滑道(105)、石英舟(106)和TC管(107),且扩散炉主体(101)的一侧设置有炉门(102),同时炉门(102)的内侧设置有保温桶(103),所述扩散炉主体(101)内设置有滑道(105)和TC管(107),且滑道(105)上设置有石英舟(106),同时石英舟(106)与保温桶(103)之间设置有挡板(104),所述TC管(107)与扩散炉主体(101)的内底部连接,且扩散炉主体(101)与恒温机构(2)连接;
所述废气处理机构(4)设置在扩散炉主体(101)的一侧,且废气处理机构(4)与废热处理机构(3)连接,所述废气处理机构(4)包括废气处理箱(401)和活性炭过滤网(402),且废气处理箱(401)顶部均匀的开设有排气孔,所述废气处理箱(401)内设置有活性炭过滤网(402),且活性炭过滤网(402)通过限位件与废气处理箱(401)连接。
2.根据权利要求1所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述恒温机构(2)包括加热箱(201)、电热丝(202)、温度传感器(203)、输送管道(204)、排气管道(205)、排气口(206)、进气管道(207)和电动阀门(208),且加热箱(201)内设置有电热丝(202),同时加热箱(201)的内顶部连接有温度传感器(203),所述加热箱(201)的一侧通过输送管道(204)与排气管道(205)连接,且排气管道(205)与扩散炉主体(101)的内顶部连接,所述加热箱(201)的顶部连接有进气管道(207),且进气管道(207)和输送管道(204)上均连接有电动阀门(208)。
3.根据权利要求2所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述加热箱(201)和扩散炉主体(101)上均设置有显示屏(8),且扩散炉主体(101)上的显示屏(8)的一侧设置有蜂鸣器(9)。
4.根据权利要求2所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述排气口(206)等间距分布在排气管道(205)的底部,且排气口(206)与石英舟(106)对应设置。
5.根据权利要求1所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述废热处理机构(3)包括风机(301)、抽取管道(302)、抽取口(303)、废热处理箱(304)、阻流板(305)、分流孔(306)、喷淋管(307)、喷淋头(308)、液泵(309)和过滤罩(3010),且风机(301)的一端通过管道与抽取管道(302)连接,所述风机(301)的另一端与降温管道的一端连接,且降温管道的另一端设置在废热处理箱(304)内,所述废热处理箱(304)内设置有阻流板(305),且废热处理箱(304)的内顶部连接有喷淋管(307),所述喷淋管(307)与液泵(309)的一端连接,且液泵(309)的另一端通过管道与过滤罩(3010)连接。
6.根据权利要求5所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述抽取管道(302)上设置有抽取口(303),且抽取口(303)对应设置在石英舟(106)的一侧。
7.根据权利要求5所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述热处理箱(304)的一侧面上连接有散热片(5),且散热片(5)的一侧设置有固定架(7),同时固定架(7)上均匀的设置有散热扇(6)。
8.根据权利要求5所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述热处理箱(304)通过排气孔与废气处理箱(401)连通,且排气孔等间距分布在热处理箱(304)的顶部。
9.根据权利要求5所述的一种便于提高单晶扩散的恒温装置,其特征在于:所述阻流板(305)上等间距设置有分流孔(306),且分流孔(306)与喷淋管(307)底部的喷淋头(308)对应设置。
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