CN204045554U - 一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体。为了解决现有技术中炉体的温度的控制精度较低，导致产品合格率较低的缺陷，同时满高温炉体快速降温的需求，所述水冷炉体包括外壳和设置在外壳内的电加热丝，以及与电加热丝相连的多根主控引线；所述外壳和电加热丝之间设有保温层；所述主控引线沿所述外壳的长度方向固设在所述外壳上，所述保温层与电加热丝之间的夹层内设有水冷套件，该水冷套件上设有用于通入冷却液的管道。本实用新型提高了扩散/氧化炉用炉体温度的控制精度，提高了加工产品的合格率。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体电子元器件制造技术领域，具体为一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体。
背景技术
高温氧化扩散/氧化炉是太阳能电池片制造业中对硅晶片进行热生长氧化的一种热加工设备，如中国专利201120041148.1公开的一种扩散炉用炉体及扩散炉。在高温氧化扩散/氧化炉膛内硅片与外部供给的高纯氧气反应，使硅片上生成一层氧化层。这层氧化层的质量、稳定性和介质特性等性能对 MOS 工艺中的栅结构至关重要。温度是影响氧化层特性的关键工艺参数，氧化层生长速度、均匀性等特性都与温度有直接关联。氧化工艺要求硅片上各个区间与各个硅片都处于均匀稳定的温度场中，因此对炉膛恒温区间的温度一致性、稳定性要求极高；并且为了使所有硅片特性一致，在不同工艺温度之间的变化过程中，要求所有硅片所处温度尽量一致变化。
由于高温氧化扩散设备在进行工艺时对温度的变化非常敏感，采用传统的风冷方式会因为外界环境的变化影响炉体便面的热损失效率，从而造成炉内温度场的重复性变差。同时，对于一些掺杂工艺而言，要求炉体能够快速降温满足工艺需求。
实用新型内容
为了解决现有技术中炉体的温度的控制精度较低，导致产品合格率较低的缺陷，同时满高温炉体快速降温的需求，为设备运行提供一个可靠稳定的工作环境，本实用新型旨在提供一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，该水冷炉体可提高扩散/氧化炉用炉体温度的控制精度，提高加工产品的合格率。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，包括外壳和设置在外壳内的电加热丝，以及与电加热丝相连的多根主控引线；所述外壳和电加热丝之间设有保温层；其结构特点是，所述主控引线沿所述外壳的长度方向固设在所述外壳上，所述保温层与电加热丝之间的夹层内设有水冷套件，该水冷套件上设有用于通入冷却液的管道。
以下为本实用新型的进一步改进的技术方案：
作为一种具体的固定电加热丝的结构形式，所述电加热丝通过串丝和陶瓷固定块固定在所述外壳内。
优选地，所述电加热丝呈螺旋状布置在所述外壳内，可以保证加热时更均匀。
为了方便测温，所述外壳上开设有多个热偶座，更优选地，热偶座为5个。
进一步地，所述保温层为保温棉毯制成的筒状保温层，所述电加热丝位于筒状保温层的筒体内。
优选地，所述水冷套件包括上冷套件和下冷套件，该上冷套件和下冷套件组成筒状水冷套件；所述上冷套件和下冷套件均由水冷管绕制而成。由此，夹层式的上、下水冷套的设计，既能实现炉体的快速降温，又能方便安装和维修。
进一步地，所述电加热丝两端设有固定在外壳端部的端板，所述端板与电加热丝之间设有保温圈。更优选地，所述保温圈为隔热棉圈。
为了方便安装和拆卸水冷炉体，所述外壳上固设有把手。
优选地，相邻两根主控引线之间连接一组电加热丝，由此，每组电加热丝形成一个控温区域，例如六根主控引线与五段加热炉丝相连，将炉体的加热区域分为五个温区，可实现五段式控温，使高温扩散/氧化炉的水冷炉体实现五段式控温方式，从而可以更加准确的控制炉体的温度，有效的提高了高温扩散/氧化炉的水冷炉体温度的控制精度，从而提高了高温扩散/氧化炉的水冷炉体加工出的产品的合格率。。
为了有效的降低本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体的外部温度，本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体可以还包括上、下水冷套件，上、下水冷套件安装在外壳和保温层的夹层之间。具体的，当水冷炉体进行工作时，往水冷套件中注入冷却水，从而快速有效的降低整个炉体的温度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型可以实现高温扩散/氧化炉的快速降温。
2、能够提供一个稳定可靠的工作环境。
3、上、下水冷套件的夹层式设计方便维修和安装。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。
附图说明
图1 为本实用新型的温度控制原理图。
图2是本实用新型一个实施例的结构示意图；
图3是所述上水冷套件的结构示意图；
图4是所述下水冷套件的结构示意图；
图5是图2的左视图；
图6是图3的俯视图；
图7是图6的A-A剖视图；
图8是图3的左视图；
图9是图8中I处的局部放大图；
图10是图4的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的介绍，但不作为对本实用新型的限定。
一种高温扩散/氧化炉的水冷炉体，如图1~4所示，其包括外壳1，保温棉毯2，加热炉丝3，保温棉圈4，炉体端板5，热偶座6，还包括六个主控引线7，六个主控引线7沿外壳1延伸方向固设在外壳1上，并且每个主控引线7分别与加热炉丝3电连接，即相邻两根主控引线7之间连接一组电加热丝3。加热炉丝3由陶瓷固定块11和串丝10固定。上水冷套件8和下水冷套件9安装在外壳1和筒形保温层的夹层中，把手12固设在外壳1上。
具体而言，本实施例扩散/氧化炉用炉体中的外壳 1 上固设有六个主控引线 7，主控引线 7与外壳 1 中的加热炉丝 3 电连接，每相邻两个主控引线 7 与对应的加热炉丝 3 形成一个温控区域，从而在高温扩散/氧化炉的水冷炉体中形成五个独立的温控区域。如图1高温扩散/氧化炉的水冷炉体的温度控制原理框图所示，温控仪根据温度设定值与热偶座6上的热电偶测到的实际温度值的偏差，通过可控硅和相应的触发电路实现了本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体采用五段式控温方式，从而可以更加准确的控制本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体的温度，提高了高温扩散/氧化炉的水冷炉体的温度的控制精度。其中，本实施例中的加热炉丝3可以采用耐高温炉丝，从而可以确保加热炉丝3在长时间高温环境中不会产生高温断裂的现象。而外壳1则采用不锈钢板制成。
另外，本实施例中的外壳3上设有多个热偶座6，外壳3上还设有对称固设有把手12，通过把手12可以方便的将本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体进行安装固定。具体而言，通过固设在本实施例高温扩散/氧化炉用炉体中的外壳 3 上的把手12，可以将整个炉体安放在高温扩散/氧化炉的炉体架上，通过调节炉体架上的活动支架，使炉体的中心膛线和法兰件以及处于同一轴线上后，安装上隔热棉圈4、法兰件、密封圈以及炉体端板5后，就可完成高温扩散/氧化炉的水冷炉体的装配。
进一步的，本实用新型还可以将保温棉毯2制成的筒形保温层，筒形保温层插设在外壳1中，筒形保温层位于外壳1和加热炉丝3之间。具体的，通过设置筒形保温层，可以有效的减少加热炉丝3产生的热量通过外壳1散发到外部，使本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体的保温性能更好。
进一步的，本实用新型的加热炉丝1呈螺旋式缠绕，并由串丝10和陶瓷固定块11固定。
进一步的，为了有效的降低本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体的外部温度，本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体可以还包括上水冷套件8、下水冷套件9 ，上水冷套件8，下水冷套件9安装在外壳1和保温棉毯2制成筒形保温层的夹层之间。
具体的，如图3所示，上水冷套件由铜管焊接而成的水冷管21铺设在炉体外壳的不锈钢板上，通过专门设计的加强块22和固定件25铆接固定。由于需在炉体上固设主控引线和热偶座等部件，要在上水冷套件上开孔，因此开孔部分不能铺设水冷管；如图4所示，下水冷套件对应的炉体上不用开孔以固设主控引线和热偶座等部件，因此可全部铺设水冷管，其他结构和上水冷套件一致。进一步的，当本实施例高温扩散/氧化炉的水冷炉体进行工作时，往上水冷套件和下水冷套件中注入冷却液，从而快速有效地降低整个炉体的温度。
综上，本实用新型根据恒温区长度确定相邻2个主控引线的间距，从而实现更加准确地控制炉体的温度和恒温区的长度，有效地提高了高温扩散/氧化炉用炉体温度的控制精度，提高了高温扩散/氧化炉所加工出的产品的合格率。上、下水冷套件的使用可以实现高温扩散/氧化炉炉体的快速降温，可提供一个可靠、稳定的工作环境；上、下水冷套件的夹层式设计，能够方便安装与维修。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1. 一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，包括外壳（1）和设置在外壳（1）内的电加热丝（3），以及与电加热丝（3）电相连的多根主控引线（7）；所述外壳（1）和电加热丝（3）之间设有保温层（2）；其特征在于，所述主控引线（7）沿所述外壳（1）的长度方向固设在所述外壳（1）上，所述保温层（2）与电加热丝（3）之间的夹层内设有水冷套件（8,9），该水冷套件（8,9）上设有用于通入冷却液的管道。
2. 根据权利要求1所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述电加热丝（3）通过串丝（10）和陶瓷固定块（11）固定在所述外壳（1）内。
3. 根据权利要求1所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述电加热丝（3）呈螺旋状布置在所述外壳（1）内。
4. 根据权利要求1所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述外壳（1）上开设有多个热偶座（6）。
5. 根据权利要求1所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述保温层（2）为保温棉毯制成的筒状保温层，所述电加热丝（3）位于筒状保温层的筒体内。
6. 根据权利要求1~5之一所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述水冷套件（8,9）包括上冷套件（8）和下冷套件（9），该上冷套件和下冷套件（9）组成筒状水冷套件；所述上冷套件（8）和下冷套件（9）均由水冷管绕制而成。
7. 根据权利要求1~5之一所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述电加热丝（3）两端设有固定在外壳端部的端板（5），所述端板与电加热丝（3）之间设有保温圈（4）。
8. 根据权利要求7所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述保温圈（4）为隔热棉圈。
9. 根据权利要求1~5之一所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，所述外壳（3）上固设有把手（12）。
10. 根据权利要求1~5之一所述的用于高温扩散氧化炉的水冷炉体，其特征在于，相邻两根主控引线（7）之间电连接一组电加热丝（3）。
Priority Applications (1)
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| CN201420398322.1U CN204045554U (zh) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 一种用于高温扩散氧化炉的水冷炉体 |
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| CN (1) | CN204045554U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110822903A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-02-21 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种电加热炉体 |
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2014
- 2014-07-18 CN CN201420398322.1U patent/CN204045554U/zh active Active
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| CN110822903B (zh) * | 2019-11-27 | 2022-02-18 | 湖南红太阳光电科技有限公司 | 一种电加热炉体 |
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