CN214244671U - 一种扩散炉净化台冷却系统 - Google Patents

Abstract

一种扩散炉净化台冷却系统，包括净化台框架和冷却装置，所述冷却装置包括风冷装置、水冷装置，所述风冷装置包括进风口、出风口以及电机，进风口以及电机设置于净化台框架的上方，出风口位于净化台框架内部；所述水冷装置包括水冷盘、水冷管道和风机，所述水冷盘设置于净化台框架的上方，水冷盘风机设置于水冷盘一侧，水冷管道连接进出水管道；本实用新型采用风冷和水冷两种冷却方式相结合，通过管路结构与炉体内部相连接，解决硅片进出炉时，净化台内部温度升高对设备性能和生产效率的影响，进而加快工艺冷却速度，提高工艺生产效率，并且降低电器设备的故障率；本装置能够高效、安全、简便的对炉体进行散热，起到保障硅片生产的作用。

Description

一种扩散炉净化台冷却系统

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备领域，尤其涉及一种扩散炉净化台冷却系统。

背景技术

扩散炉作为半导体器件工艺设备的重要设备之一，广泛应用于集成电路、电力电子、太阳能电池的生产等行业，在光伏行业，高温扩散炉主要用于对单晶硅片、多晶硅片进行掺杂，形成PN结。随着光伏行业的发展，人们一直在追求产能的提升。而在制作工艺过程中，会有许多热处理的工序，如热氧化、化学气相沉积(CVD)、热扩散、金属合金化、杂质激活、介质膜致密化等。这些热处理工艺对温度非常敏感，尤其是在半导体器件制备中，温度是影响硅晶圆成膜均匀性及生长速度的关键参数。

通常，硅片装载在石英晶体内，通过搬舟机构送入炉管内，反应结束后通过搬出炉管。半导体器件的热处理工艺过程中，搬舟机构在搬进搬出硅片的时候产生大量热。除了炉体内的冷却装置，炉体外也需要一套完整的冷却体系支持整个工艺流程的运作。传统的散热方式仅设置系统出风口来进行排热，这样热量一部分从系统出风口排出，但绝大部分热仍然积蓄在系统内部，不仅影响生产效率，而且这些热量还有可能对装置本身造成损害，且影响设备性能与寿命。因此，如何提高内部散热效果，确保设备能够长期稳定工作，并满足快速降温工艺的需求，研发出性价比高的炉体外部冷却系统，是亟待解决的技术问题。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种结构简单、设计合理可快速降温的扩散炉净化台冷却系统。

本实用新型采用以下技术方案：

一种扩散炉搬舟冷却系统，包括净化台框架和冷却装置，所述冷却装置包括风冷装置、水冷装置，所述风冷装置包括进风口、出风口以及风机，进风口以及风机设置于净化台框架的上方，出风口位于净化台框架内部；所述水冷装置包括水冷盘、水冷管道和水冷盘风机，所述水冷盘设置于净化台框架的上方，水冷盘风机设置于水冷盘一侧，水冷管道连接进出水管道。

进一步的，所述水冷盘和水冷管道形成封闭的回路。

进一步的，所述水冷盘包括进出水管以及散热翅片，所述进出水管通过阀门和管道与水冷盘连接，所述散热翅片材质为铝或铜。

进一步的，所述进出水管竖立设置于净化台框架的顶部。

进一步的，所述水冷盘以及水冷管中用于冷却的介质采用水介质或者冷却液。

进一步的，所述水冷管道可以设置于净化台框架的顶部、侧面、内部三者之一或者其组合。

采用本实用新型的有益效果在于：

采用风冷和水冷两种冷却方式相结合，通过管路结构与净化台内部相连接，解决硅片出炉时产生的大量热量的影响，进而加快硅片和净化台内部冷却速度，提高工艺效率，并且降低电器设备的故障率；本装置能够高效、安全、简便的对炉体进行散热，起到保障硅片生产的作用。

与现有技术相比，本实用新型在净化台加装冷却系统，大大降低了设备工作时硅片出炉时高温(一般高达800℃左右)对净化台内部的影响，使得净化台内部温度不至于过高而影响设备的正常工作。同时在工艺降温过程中，由于水的比热大的性质，降温效果更好，减少排出净化台的热量。如采用特殊的冷却液能够达到更为显著的效果。由此可以大大减小净化台内部的热量，缩短硅片的生产工艺周期，进而提高设备稳定性和生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体系统图；

图2为本实用新型的净化台图。

附图标志说明：第一空气过滤净化器11、第二空气过滤净化器12、风机2、第一进风口31、第二进风口32、水冷盘5、水冷盘风机6、进出水管7、净化台框架9、炉体框架10。

具体实施方式

如图1所示，净化台冷却净化装置，包括净化台框架9和净化装置和冷却装置，所述冷却净化装置包括空气过滤净化器(11、12)、风机2、进风口(31、32)以及水冷盘5；所述风机2为两个；所述空气过滤净化器(11、12)、风机2、进风口(31、32)依次横向设置于净化台框架9的上方通过管道相连，所述水冷盘5设置于空气过滤净化器(11、12)前侧。净化台框架9与炉体框架10相邻设置。

其中净化装置由空气过滤净化器(11、12)、风机2以及进风口(31、32)构成，空气过滤净化器(11、12)、风机2以及进风口(31、32)设置于净化台框架9的上方通过管道相连，在本实施例中，所述空气过滤净化器(11、12)采用空气滤芯净化，为物理净化方式。其中空气过滤净化器(11、12)至少为一组，在本实施例中设置为两组空气过滤净化器(11、12)，分别为第一空气过滤净化器11和第二空气过滤净化器12。第一空气过滤净化器11以及第二空气过滤净化器12分别通过气管道结构(图未标记)与净化台框架9的内部空间实现联通。第一空气过滤净化器11以及第二空气过滤净化器12由风机2将净化台机架9外部的空气进行净化后通入净化台框架9的内部，因硅片工艺需要洁净，因此通入净化台框架的气体，需要先经过过滤净化。在本实施例中第一空气过滤净化器11设置于净化台框架9顶部的左上角；第二空气过滤净化器12设置于净化台框架9的右上角，本实施例中空气过滤净化器(11、12)设置为两组的目的是能够保证净化台框架9内部的气流均匀，避免出现一侧的气流大一侧的气流小的情况的发生，保证硅片的散热均匀。通过设置第一空气过滤净化器11以及第二空气过滤净化器12通入净化后的冷空气能够极大程度实现净化台框架9内部的降温且不引入污染。

所述第一空气过滤净化器11以及第二空气过滤净化器12的形状结构相同，以第一空气过滤净化器11为例，第一空气过滤净化器11整体呈直四棱柱形状，在第一空气过滤净化器11相对的两个侧面上设置有圆柱形的开口，并向外侧延伸，作为气流的导入口(图未标记)。其中将开口设置于侧面而非顶面的目的是为了防止灰层落入装置中，影响空气过滤净化器(11、12)的过滤效率。

其中风机2以及进风口(31、32)是为了进一步保证净化台框架9内部的空气流通，所述进风口(31、32)为两个，分别为第一进风口31和第二进风口32；两个风机2分别与第一进风口31以及第二进风口32连接。第一进风口31和第二进风口32上分别设置有气流的导出口(图未标记)，其中导出口设置于进风口(31、32)的侧面，目的是为了在进风口(31、32)不工作时避免灰尘顺着进风口(31、32)落入净化台机架9的内部。净化台机架9外部的气体能够顺着进风口(31、32)抽进到净化台机架9内部中。进风口(31、32)结合空气过滤净化器(11、12)实现净化台框架9内部和外部的气流流通。

所述净化台的冷却装置包括风冷装置，风冷装置包括进风口(31、32)、出风口和风机2，出风口位于净化台内部。为了进一步提高净化台框架9内部的冷却的效率，还可以采用风冷装置结合水冷装置的方式，水冷装置包括水冷盘5和水冷管道(图未标记)，所述水冷盘5和水冷管道形成封闭的循环回路，所述水冷盘5，一侧设置有水冷盘风机6，水冷盘上设置的水冷盘风机6用于实现水冷盘的快速降温。可将净化台9内部的热空气抽取上来经过水冷盘冷却后，再排放到净化台9外部或者排放到净化台内部实现内部循环。净化台9内部的热气流经过水冷盘时，热气流与水冷盘盘管上设置的的散热翅片产生热交换，从而使热气流的温度下降，降温后的热气流能够直接排向外部或通向内部，散热翅片采用铝或铜材质。在本实施例中，所述水冷盘5还设置有进出水管7。所述进出水管7垂直设置于净化台框架9的顶部，进出水管7通过阀门以及管道与水冷盘5连通。其中水冷管道可以设置于净化台框架9的上方、侧面、内部三者之一或者其组合，在本实施例中水冷管道设置于净化台框架9的上方、侧边以及内部，通过水冷结合风冷，实现净化台框架9内部的快速降温。为了进一步提高水冷效率，还能够采用特定的冷却液替换水介质。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，包括净化台框架和冷却装置，所述冷却装置包括风冷装置、水冷装置，所述风冷装置包括进风口、出风口以及风机，所处进风口以及风机设置于净化台框架的上方，出风口设置于净化台框架内部；所述水冷装置包括水冷盘、水冷管道和水冷盘风机，所述水冷盘设置于净化台框架的上方，水冷盘风机设置于水冷盘一侧，水冷管道连接进出水管。

2.根据权利要求1所述的一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，所述水冷盘和水冷管道形成封闭的回路。

3.根据权利要求1所述的一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，所述水冷盘包括进出水管以及散热翅片，所述进出水管通过阀门和管道与水冷盘连接，所述散热翅片材质为铝或铜。

4.根据权利要求3所述的一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，所述进出水管竖立设置于净化台框架的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，所述水冷盘以及水冷管中用于冷却的介质可以采用水介质或者冷却液。

6.根据权利要求1所述的一种扩散炉净化台冷却系统，其特征在于，所述水冷管道可以设置于净化台框架中的顶部、侧面、内部三者之一或者其组合。

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