RU116614U1 - Вакуумная трубчатая печь - Google Patents
Вакуумная трубчатая печь Download PDFInfo
- Publication number
- RU116614U1 RU116614U1 RU2011151922/02U RU2011151922U RU116614U1 RU 116614 U1 RU116614 U1 RU 116614U1 RU 2011151922/02 U RU2011151922/02 U RU 2011151922/02U RU 2011151922 U RU2011151922 U RU 2011151922U RU 116614 U1 RU116614 U1 RU 116614U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- heating chamber
- quartz tube
- furnace
- zone
- Prior art date
Links
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Вакуумная трубчатая печь, включающая нагревательную камеру с кварцевой трубой, силовой блок с системой регулирования и контроля, впускной и выпускной механизмы вакуумного уплотнения, включающие фланцы, распорные кольца и вакуумные уплотнительные кольца, отличающаяся тем, что внутри нагревательной камеры вокруг кварцевой трубы размещены электрические высокотемпературные нагреватели, создающие две вертикально разделенные зоны нагрева с независимой регулировкой температуры в каждой зоне, во фланцах выполнены круговые пазы для фиксации вакуумных уплотнительных колец, а выпускной механизм вакуумного уплотнения снабжен конденсатором прореагировавших химических компонент.
Description
Полезная модель относится к термическому оборудованию, и предназначена для получения тонких многокомпонентных полупроводниковых соединений с целью создания на их основе приборов используемых в качестве датчиков и преобразователей оптического излучения, и для термоотжига, азотирования, цементирования металлов, ионной обработки поверхности материалов и т.д.
Известна трубчатая вакуумная печь TVF-1200X22/X43 компании «Актан» (http://www.actan.ru/vac_frn_tvf.html). которую можно выбрать в качестве прототипа. Особенностью конструктивного исполнения трубчатых нагревательных печей является использование керамической или кварцевой трубы в нагревательной камере. Конструкция печи включает нагревательную камеру и силовой блок. Нагревательная камера в большинстве своем однозонная, или двухзонная, но с горизонтальным разделением зон. Нагревательная камера снабжена нагревательными элементами, разметенными вокруг кварцевой трубы, проходящей через центр нагревательной камеры. На концах кварцевой трубы установлены впускной и выпускной механизмы вакуумного уплотнения для подачи или выпуска газов. Механизм вакуумного уплотнения предназначен для обеспечения герметичности полости кварцевой трубки и включает фланцы, между которыми размещено распорное кольцо и вакуумные уплотнительные кольца. Силовой блок печи обеспечивает электроснабжение и включает трансформаторы, преобразователи тока, блоки управления тиристорами, и т.п. а также приборы контроля, измерения и управления температурой и иными параметрами технологического процесса, установленные на панели управления.
Недостатком печей данной фирмы является их работа в среде низкого вакуума (механизм вакуумного уплотнения рассчитан на уровень вакуума в пределах 10-2-10-5 торр в зависимости от применяемой откачкой системы), так как используемый механизм вакуумного уплотнения недостаточно эффективен и допускает утечку. Отсутствие к конструкции печи системы улавливания прореагировавших химических компонент может привести к загрязнению блока вакуумной откачки.
Технической задачей, решаемой данной полезной моделью является повышение надежности механизма вакуумного уплотнения, зашита блока вакуумной откачки от загрязнения и расширение технологических возможностей печи. Поставленная задача продиктована особыми требованиями к получению тонких пленок, например к получению тонкой пленки CuInSe2 методом селенизации медно-индиевых слоев. При этом необходима высокая степень вакуума (не менее 10-7 мм.рт.ст) для проведения технологического процесса в безкислородной среде. Связано это с тем, что кислород, содержащийся и воздухе, в этих соединениях играет роль акцепторной примеси и может существенно повлиять на свойства материала. Также крайне важно иметь в печи наличие двух и более вертикальных зон нагрева достаточно большой длины (не менее 500 мм) с независимой регулировкой температуры каждой зоны (в пределах от Т=200-1000°С) и малым разбросом температур но диаметру. Следует отметить, что применение печи с вертикальным разделением зон нагрева позволяет, например, проводить одновременно испарение селена и процесс его термодиффузии в медно-индиевую пленку в двух зонах путем независимой регулировки температуры каждой зоны. Однако печи, удовлетворяющей всем перечисленным требованиям в совокупности, на сегодняшний день нет.
Для решения поставленной задачи предлагаемая полезная модель снабжена двумя вертикальными зонами нагрева. С целью повышения надежности механизма вакуумного уплотнения, вакуумные кольца установлены в специально выполненные пазы во фланцах. Для защиты блока вакуумной откачки от загрязнения, на выходе откачного фланца печи установлен конденсатор прореагировавших химических компонент, В качестве конденсатора может быть применен, например, обратный холодильник, применяемый в стандартной лабораторной аппаратуре (http://chemistry-books.narod.ru/experimenl/glava4_1,html).
Устройство печи приведено па чертежах.
На Фиг.1 приведена структурная схема вакуумной трубчатой печи с внешней комплектацией.
На Фиг.2 приведена конструкция вакуумной трубчатой печи.
На Фиг.3 приведен сборочный чертеж механизма вакуумного уплотнения.
Вакуумная трубчатая печь включает корпус нагревательный камеры 1, силовой блок 2, с пультом управления 3. По центру нагревательной камеры проходит кварцевая труба 4. Кварцевая труба с двух торцов закрыта впускным и выпускным механизмом вакуумного уплотнения (МВУ) 5 и 6. К впускному МВУ подключена система газоподачи 7. С другого стороны выпускной МВУ через конденсатор прореагировавших химических компонент 8 подключен к высоковакуумному блоку 9. Каждый МВУ включает фланцы 10, между которыми размещены распорные кольца 11 и вакуумные уплотнительные кольца 12. Фланцы стянуты крепежом 13. Внутри нагревательной камеры вокруг кварцевой трубы размещены электрические высокотемпературные нагреватели 14, создающие две вертикально разделенные зоны нагрева А и В. Во фланцах выполнены круговые пазы 15.
Вакуумная трубчатая печь работает следующим образом:
Раскручивают болты крепежа 13 и снимают один из фланцев 10. Размещают в кварцевой трубе 4 определенным образом исходные ингредиенты и закручивают обратно снятый фланец. Посредством высоковакуумного блока 9 откачивают из полости кварцевой трубы 4 воздух, создавая заданный уровень разрежения. С пульта управления 3 силового блока 2 подают питание на нагреватели 14, создавая в зонах А и В определенный градиент температур. Через впускной МВУ 5 в кварцевую трубу подают газ, или смесь газов определенного состава, и проводят технологический процесс. После завершения технологического процесса извлекают полученный продукт.
Приводим примеры выполнения некоторых технологических процессов:
1. Процесс термоотжига.
Полупроводник Se в виде пластины помешают в зону Л. легирующий материал Сu помещают в зону В. Откачивают воздух из кварцевой трубы 4. Повышают температуру в зоне В до температуры испарения легирующего материала. Повышают температуру в зоне А до температуры отжига. В результате Сu, испарившись из зоны В, в виде пара переносится в зону А, где в результате термоотжига или входит в химическую связь с образованием нового соединения (Cu2Se), или входит в полупроводниковую пластину в виде легирующей примеси (например бор в Si).
2. Процесс азотирования (цементирования).
Это процесс, сущность которого заключается в изменении свойств поверхности металлических образцов в результате насыщения поверхности образцов азотом (углеродсодержащими газами) при некой температуре. Образцы из читана помещаются в кварцевую трубу 4, через выпускной МВУ 6 откачивают воздух до вакуума, через впускной МВУ 5 подают газ азот (азотирование) или метан (цементирование) Через силовой блок 2 поднимают температуру в печи в зонах А и В до 900-1100 градусов С. Поверхность образцов в результате химических реакций титана с азотом или с метаном изменяется с образованием TiN (азотирование), или TiC (цементирование). Эти соединения имеют высокую твердость.
3. Ионная обработка-это обработка образцов в плазме газового разряда. В кварцевую трубу 4 помещают материал, через выпускной МВУ 6 откачивают воздух, устанавливают необходимую температуру в зонах печи, подключают к МВУ 5 и 6 печи высокочастотный генератор или высоковольтный блок питания. Через МВУ 5 в кварцевую трубу 4 подают аргон. Атомы аргона ионизируются и приобретают дополнительную энергию. В результате столкновений ионов аргона и поверхности материала последняя очищается.
Claims (1)
- Вакуумная трубчатая печь, включающая нагревательную камеру с кварцевой трубой, силовой блок с системой регулирования и контроля, впускной и выпускной механизмы вакуумного уплотнения, включающие фланцы, распорные кольца и вакуумные уплотнительные кольца, отличающаяся тем, что внутри нагревательной камеры вокруг кварцевой трубы размещены электрические высокотемпературные нагреватели, создающие две вертикально разделенные зоны нагрева с независимой регулировкой температуры в каждой зоне, во фланцах выполнены круговые пазы для фиксации вакуумных уплотнительных колец, а выпускной механизм вакуумного уплотнения снабжен конденсатором прореагировавших химических компонент.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151922/02U RU116614U1 (ru) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | Вакуумная трубчатая печь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011151922/02U RU116614U1 (ru) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | Вакуумная трубчатая печь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU116614U1 true RU116614U1 (ru) | 2012-05-27 |
Family
ID=46232147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011151922/02U RU116614U1 (ru) | 2011-12-19 | 2011-12-19 | Вакуумная трубчатая печь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU116614U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204240U1 (ru) * | 2020-08-03 | 2021-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) | Устройство для синтеза полупроводниковых пленок |
RU2764877C1 (ru) * | 2021-05-17 | 2022-01-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" | Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин |
RU2826357C1 (ru) * | 2023-11-30 | 2024-09-09 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Федеральный Исследовательский Центр Проблем Химической Физики И Медицинской Химии Российской Академии Наук (Фиц Пхф И Мх Ран) | Электропечь трехзонная с трубчатым реактором |
-
2011
- 2011-12-19 RU RU2011151922/02U patent/RU116614U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204240U1 (ru) * | 2020-08-03 | 2021-05-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) | Устройство для синтеза полупроводниковых пленок |
RU2764877C1 (ru) * | 2021-05-17 | 2022-01-21 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" | Вакуумный комплекс термического отжига полупроводниковых пластин |
RU2826357C1 (ru) * | 2023-11-30 | 2024-09-09 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Федеральный Исследовательский Центр Проблем Химической Физики И Медицинской Химии Российской Академии Наук (Фиц Пхф И Мх Ран) | Электропечь трехзонная с трубчатым реактором |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10260149B2 (en) | Side inject nozzle design for processing chamber | |
AU2000267902A1 (en) | Method and apparatus for chemical vapor deposition of polysilicon | |
CN106133883A (zh) | 使用气体分配板热的温度跃升 | |
RU116614U1 (ru) | Вакуумная трубчатая печь | |
CN102428540A (zh) | 用于对硅片进行掺硼的方法 | |
US20140116336A1 (en) | Substrate process chamber exhaust | |
CN1218370C (zh) | 热处理装置 | |
US20180127875A1 (en) | Apparatus for performing selenization and sulfurization process on glass substrate | |
JP4996035B2 (ja) | 減圧下でのシリコンウェーハのドーピング、拡散、および酸化の方法と装置 | |
CN107099782A (zh) | 一种制备石墨烯、六角氮化硼等薄膜材料的化学气相沉积装置 | |
Jansen | Plasma deposition processes | |
JPS61229319A (ja) | 薄膜形成方法 | |
US20100173482A1 (en) | Method and apparatus for fabricating ib-iiia-via2 compound semiconductor thin films | |
CN114959649A (zh) | 一种基片处理设备和方法 | |
KR20230158591A (ko) | 수소 라디칼 전처리를 통한 향상된 산화 | |
Costa et al. | Preparation of nanoscale amorphous silicon based powder in a square-wave-modulated rf plasma reactor | |
US11996305B2 (en) | Selective oxidation on rapid thermal processing (RTP) chamber with active steam generation | |
Peck | Modeling and Experimental process optimization for a SiH4+ H2 surface wave plasma discharge for silicon photovoltaics | |
Lim et al. | High quality hydrogenated amorphous silicon thin films with enhanced growth rates for surface passivation in an Al2O3 based ICP reactor | |
KR930001898B1 (ko) | 급속열처리 장치용 양면가열형 진공반응로 | |
JP2006073608A (ja) | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 | |
CN114059039B (zh) | 一种直接探测中子的10bn材料的低气压化学气相沉积生长装置及其生长方法 | |
Kondoh et al. | Measurements of trace gaseous ambient impurities on an atmospheric pressure rapid thermal processor | |
JP2013004589A (ja) | セレン化炉及び化合物半導体薄膜の製造方法並びに化合物薄膜太陽電池の製造方法 | |
Potamialis et al. | Fabrication of CdTe thin films by close space sublimation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20121002 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141220 |