CN218002187U - 一种高温真空炉反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温真空炉反应装置，包括炉管、用于给炉管抽真空的抽真空装置和控制装置，在炉管与抽真空装置间安装有冷却过滤管，所述的冷却过滤管用于通过管内的气体冷却和过滤，冷却过滤管与炉管内的石英管连接处设有用于连接外部气源的氮气充气口。本发明具有能在高温环境下稳定提供高真空度、根据不同工艺和需求设置不同真空值要求、使用寿命长、密封稳定性好、保护真空装置与产品的安全的特点。

Description

一种高温真空炉反应装置

技术领域

本发明专利属于硅片加工设备及其控制方法技术领域，尤其是涉及一种高温真空炉反应装置。

背景技术

现有技术中，高温反应装置与真空装置分离，反应装置与真空装置之间通过真空罐连接，结构复杂，接口繁多，真空泄漏时查找困难。现有技术中密封装置不含冷却水降温，高温环境下密封圈易老化，造成真空度不稳定情况。现有技术中，真空阀单一设置，存在抽真空速率不可调，无调节系统，真空度不可调等问题。

实用新型内容

本发明的目的在于改进已有技术的不足而提供一种能在高温环境下稳定提供高真空度、根据不同工艺和需求设置不同真空值要求、使用寿命长、密封稳定性好、保护真空装置与产品的安全的高温真空炉反应装置。

本发明的目的是这样实现的，一种高温真空炉反应装置，包括炉管、用于给炉管抽真空的抽真空装置和控制装置，其特点是在炉管与抽真空装置间安装有冷却过滤管，所述的冷却过滤管用于通过管内的气体冷却和过滤，冷却过滤管与炉管内的石英管连接处设有用于连接外部气源的氮气充气口。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的冷却过滤管为中空夹层结构的管体，中空的夹层作为循环水腔，管体上设有与循环水腔连通的冷却水进口、冷却水出口，管体内由进口到出口依次设有初级滤网、沉积板以及滤芯。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的冷却过滤管的两端分别通过第一波纹管与石英管、连接管的一端连接。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是波纹管与石英管连接处设有中空腔，中空腔上设有与其连通的波纹管冷却水进口以及波纹管冷却水出口。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是波纹管、夹板分别固定在石英管口法兰面两侧，夹板与石英管法兰面之间设有四氟垫圈。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的抽真空装置是冷却过滤管的尾端与连接管的一端连接，连接管的另一端连接分子泵，连接管上设有真空计，慢抽阀、快抽阀分别与连接管连接连通，板阀与分子泵连接，分子泵上连接有分子阀，分子阀、慢抽阀、快抽阀的出气口均连接到四通管，四通管出气口连接干泵。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的炉管的炉门上安装有用于密封炉门与炉门框的密封圈，炉门与炉门框轴连接，炉门框内侧设有用于密封炉门框与石英管的法兰面的密封圈，夹板和炉门框分别固定在石英管法兰面的两侧，夹板与石英管法兰面间安装有四氟垫片。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的炉门框上设有降温水腔，冷却水进口、冷却水出口与降温水腔连接连通。

为了进一步实现本实用新型的目的，可以是所述的连接管包括第一弯管接头和第二弯管接头，第一弯管接头与第二弯管接头通过波纹管连接，第一弯管接头的另一端与冷却过滤管通过波纹管连接，第二弯管接头的另一端与分子泵连接。

本发明与已有技术相比具有以下显著特点和积极效果：本发明采用扩散炉石英管与抽真空装置合二为一，节省设备空间，节省成本；设置有冷却过滤管，冷却过滤管为中空夹层结构，夹层中通循环冷却水，可以对气体冷却和过滤，能显著降低气体温度，过滤各种扩散源释放的金属颗粒，胶质，粉尘颗粒等，避免高温气体及颗粒对真空泵及各级真空阀造成伤害；增加了慢抽阀，以满足因产品形状、特殊属性等需要，在抽真空时先进行慢抽作业，防止短时间内大量气体流动造成产品碰撞和倒伏；氮气充气口用于破真空时向石英管内充气，充气过程可根据破真空进度自动调节气流量；采用波纹管连接两部件，避免抽真空过程中，真空管路受大气压影响位置波动；波纹管与石英管法兰面靠近处法兰为中空结构，上面有冷却水循环口，通有循环冷却水，降低与石英管法兰面接触处的密封圈的温度，延长使用寿命，保证密封的可靠性；为保护石英管法兰面，夹板和石英管法兰面之间增加放置四氟垫圈；为防止工作过程中高温导致炉门框密封圈老化变形，炉门框增加了中空结构，上面有两个冷却水循环口，冷却水循环用以降低密封圈的温度；连接管采用两个连接弯管通过波纹管连接而成，结构更加紧凑，便于放置。本发明具有以下优点：

1、扩散炉石英管与抽真空装置二为一，节省设备空间，节省成本。

2、满足设备在高温及不同扩散源条件下的使用，并保持密封及真空值的稳定。

3、冷却过滤管采用多重冷却过滤系统显著降低不同扩散源对真空装置的影响。

4、具有稳定的超高真空度，满足各种生产工艺要求。

5、控制装置17可以根据不同工艺要求，可以灵活设置不同的最低真空值，具有多重互锁保护机制，控制不同扩散源及保护气与真空装置的响应，保护真空装置与产品的安全。

6、控制装置17自动控制抽真空进程，通过控制抽真空的时间、流量和过程等，满足不同工艺要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为本发明冷却过滤装置的一种结构示意图。

图3为本发明炉门的一种结构示意图。

图4为炉门框的一种剖视结构示意图。

图中：1、炉管，2、炉门，3、连接管，4、真空计，5、炉门框，6、第二波纹管，7、四氟垫片，8、石英管，9、第一波纹管，10、冷却过滤管，11、慢抽阀，12、板阀，13、快抽阀，14、分子泵，15、分子阀，16、干泵，17、控制装置，18、第一弯管接头，19、第二弯管接头，20、四通管，21、第一夹板，22、氮气充气口，23、第三波纹管，24、第二夹板，101、降温水腔，102、降温冷却水进口，103、降温冷却水出口，201、冷却水进口，202、沉积板，203、滤芯，204、冷却水出口，205、初级滤网，206循环水腔。

具体实施方式

一种高温真空炉反应装置，参照图1，包括炉管1和用于给炉管1抽真空的抽真空装置，控制装置17用于控制本装置，炉管1为常规结构，其内部设有石英管8，炉管1上设有炉门2，所述的抽真空装置是冷却过滤管10的两端分别通过第一波纹管9与石英管8、连接管3的一端连接，冷却过滤管10用于对气体冷却和过滤，连接管3的另一端连接分子泵14，连接管3上设有真空计4，真空计4能实时反馈抽真空装置的真空管路中的真空度，慢抽阀11、快抽阀13分别与连接管3连接连通，板阀12与分子泵14连接，分子泵14上连接有分子阀15，分子阀15、慢抽阀11、快抽阀13的出气口均连接到四通管20，四通管20的出气口连接干泵16，冷却过滤管10与石英管8的连接处设有用于连接外部气源的氮气充气口22，所述的连接管3包括第一弯管接头18和第二弯管接头19，第一弯管接头18与第二弯管接头19通过第三波纹管23连接，第一弯管接头18的另一端与冷却过滤管10通过第二波纹管6连接，第二弯管接头19的另一端与分子泵14连接。

按照图2，所述的冷却过滤管10为中空夹层结构的管体，中空的夹层作为循环水腔206，管体上设有与循环水腔206连通的冷却水进口201、冷却水出口204，管体内由进口到出口依次设有初级滤网205、沉积板202以及滤芯203，即初级滤网205安装在靠近石英管8端，可自行更换，滤芯203靠近抽真空装置端，多块沉积板202错落安装在管体内壁上，确保流经气体经过每一块沉积板202，外部冷却水从冷却水进口201流入循环水腔206并从冷却水出口204流出，能有效降低冷却过滤管10的管壁温度，气体在冷却过滤管10内通过时，能显著降低气体温度，经过多层沉积板202时，各种颗粒类扩散源附着在沉积板上，确保无颗粒物及高温气体进入后续真空阀门和真空设备，确保设备安全使用。为了保证系统气密性，可以在冷却过滤管10两端的法兰上安装有密封圈，第一波纹管9与石英管8连接端设有中空腔，中空腔上设有与其连通的波纹管冷却水进口以及波纹管冷却水出口，中空腔内通有循环冷却水，降低与石英管8法兰面接触处的密封圈的温度。

第一波纹管9、第二夹板24分别固定在石英管8法兰面两侧，第二夹板24与石英管8法兰面之间设有四氟垫片7，以防止第二夹板24直接接触石英管8，造成石英管8破损。

参照图3、图4，所述的炉管1的炉门2上安装有用于密封炉门2与炉门框5的密封圈，炉门2与炉门框5通过轴活动连接，炉门框5内侧设有用于密封炉门框5与石英管1的法兰面的密封圈，第一夹板21和炉门框5分别固定在石英管8的法兰面的两侧，夹板21与石英管8的法兰面间安装有四氟垫片7，以防止第一夹板21直接接触石英管8，造成石英管8破损；所述的炉门框5上设有降温水腔101，降温冷却水进口102、降温冷却水出口103与降温水腔101连接连通，以防止工作过程中高温导致密封圈老化变形，在降温水腔101内循环流动冷却水，以降低密封圈的温度，延长密封圈的使用寿命，确保真空度稳定。

Claims (9)

1.一种高温真空炉反应装置，包括炉管、用于给炉管抽真空的抽真空装置和控制装置，其特征是在炉管与抽真空装置间安装有冷却过滤管，所述的冷却过滤管用于通过管内的气体冷却和过滤，冷却过滤管与炉管内的石英管连接处设有用于连接外部气源的氮气充气口。

2.根据权利要求1所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的冷却过滤管为中空夹层结构的管体，中空的夹层作为循环水腔，管体上设有与循环水腔连通的冷却水进口、冷却水出口，管体内由进口到出口依次设有初级滤网、沉积板以及滤芯。

3.根据权利要求1所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的冷却过滤管的两端分别通过第一波纹管与石英管、连接管的一端连接。

4.根据权利要求3所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是波纹管与石英管连接处设有中空腔，中空腔上设有与其连通的波纹管冷却水进口以及波纹管冷却水出口。

5.根据权利要求3所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是波纹管、夹板分别固定在石英管口法兰面两侧，夹板与石英管法兰面之间设有四氟垫圈。

6.根据权利要求1所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的抽真空装置是冷却过滤管的尾端与连接管的一端连接，连接管的另一端连接分子泵，连接管上设有真空计，慢抽阀、快抽阀分别与连接管连接连通，板阀与分子泵连接，分子泵上连接有分子阀，分子阀、慢抽阀、快抽阀的出气口均连接到四通管，四通管出气口连接干泵。

7.根据权利要求1所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的炉管的炉门上安装有用于密封炉门与炉门框的密封圈，炉门与炉门框轴连接，炉门框内侧设有用于密封炉门框与石英管的法兰面的密封圈，夹板和炉门框分别固定在石英管法兰面的两侧，夹板与石英管法兰面间安装有四氟垫片。

8.根据权利要求7所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的炉门框上设有降温水腔，冷却水进口、冷却水出口与降温水腔连接连通。

9.根据权利要求3或6所述的一种高温真空炉反应装置，其特征是所述的连接管包括第一弯管接头和第二弯管接头，第一弯管接头与第二弯管接头通过波纹管连接，第一弯管接头的另一端与冷却过滤管通过波纹管连接，第二弯管接头的另一端与分子泵连接。

Images