專利名稱：快速升降溫退火爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體器件的快速熱處理設備，尤其是涉及一種快速升降溫退火爐。
背景技術：
目前在半導體器件的研發(fā)和生產領域，在歐姆接觸快速合金、硅化物合金退火、氧化物生長、銅銦鎵硒光伏應用中的硒沉積及其他快速熱處理工藝中，快速升降溫工藝大多采用造價及維護成本高昂的紅外燈管、金屬固定內腔、水冷卻結構的升降溫熱處理爐進行，由于現(xiàn)有熱處理爐的結構所限，不僅生產時能耗非常大，且升降溫速率只能控制在(200 0C /S ;同時由于現(xiàn)有熱處理爐的生產工藝設計較為單一，一些條件稍微受限的生產研究環(huán)節(jié)就不能采用該工藝進行生產。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種升降溫速率高、造價及維護成本低的快速升降溫退火爐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型可采取下述技術方案:本實用新型所述的快速升降溫退火爐，包括爐體，所述爐體包括支座以及沿所述支座上的滑軌左右移動的加熱腔體，所述加熱腔體內貼附有整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯并設置有環(huán)形紅外中波加熱器，在所述加熱腔體一側的支座上通過托板固定設置有工件托架，所述工件托架的前部延伸設置有工件托放平臺。所述加熱腔體內貼附的整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯上涂覆有高反射率的超高溫涂層。所述加熱腔體和工件托架之間的支座上設置有密封包覆所述工件托架的石英反應腔體，所述石英反應腔體在沿支座滑軌運行的滑動托板帶動下左右移動；所述工件托架后部開設有與所述石英反應腔體內部相連通的進氣口和與外部抽真空設備相連通的出氣□。所述石英反應腔體的進口處設置有活動連接法蘭，所述活動連接法蘭和設置在所述工件托架上的固定連接法蘭相對應，在活動連接法蘭和固定連接法蘭的結合面上設置有密封件。固定設置在所述工件托架后部的熱電偶的觸頭延伸至工件托架前部的工件托放平臺處。本實用新型的優(yōu)點在于加熱腔體內貼附整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯，較傳統(tǒng)爐體節(jié)能70%，升降溫速率最快可達< 500°C /S，省卻了水冷系統(tǒng)，降低了設備制造成本和生產成本，擴大了設備應用范圍。

[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型所述的快速升降溫退火爐，包括爐體，該爐體包括支座I以及沿支座I上的滑軌2左右移動的加熱腔體3，在加熱腔體3內貼附有整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯4并設置有環(huán)形紅外中波加熱器5，在整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯4上涂覆有高反射率的超高溫納米氧化鋁涂層，工作時不僅能保持能量的最低損耗，還能增強高溫性能的穩(wěn)定性，有效減少功率損耗，在加熱腔體3 —側的支座上通過托板6固定設置有工件托架7，工件托架7的前部延伸設置有工件托放平臺8。為滿足不同工藝需求，可加熱腔體3和工件托架7之間的支座I上設置密封包覆工件托架7的石英反應腔體9，石英反應腔體9在沿支座滑軌運行的滑動托板10的帶動下左右移動，在石英反應腔體9的進口處設置有活動連接法蘭12，活動連接法蘭12和設置在工件托架7上的固定連接法蘭13相對應，在活動連接法蘭12和固定連接法蘭13的結合面上設置有密封件，工作時放置在工件托放平臺8上的試樣或工件處于密封的石英反應腔體8內，不會造成試樣(工件)及加熱腔體內(爐膛)的污染，同時也便于清潔和更換，降低了后期維護成本；工件托架7后部開設有與石英反應腔體9內部相連通的進氣口 11和與外部抽真空設備相連通的出氣口，進氣口 11和出氣口可以按照設計工藝，對石英反應腔體9內送氣氛和抽真空操作；固定設置在工件托架7后部的熱電偶14的觸頭延伸至工件托架7前部的工件托放平臺8處，直接測量試樣(工件)，表面，使測量溫度和試樣(工件)溫度保持完全一致，完全避免了測量誤差。本實用新型的快速升降溫退火爐控制單元采用先進的PID自學習模糊雙閉環(huán)控制模式，控制面板為7寸LED觸摸屏，操作界面簡單方便，采用傻瓜智能式操作，可預設十條溫度曲線。工作時，將加熱腔體3推至支座I的左端，滑動托板10帶動石英反應腔體9向左滑行到相應位置，用干凈布將石英反應腔體9的內部擦拭干凈，將焙燒試樣或坩堝放置在工件托架7前部的工件托放平臺8上，然后滑動托板10帶動石英反應腔體9向右移動，待活動連接法蘭12和固定連接法蘭13接觸后將其密封連接，使試樣或工件處于密封的反應腔內，然后加熱腔體3沿滑軌2向右移動，使石英反應腔體9置于加熱腔體3內的相應位置，按工藝設計要求將出氣口與外部抽真空設備相連，對石英反應腔體9內部進行抽真空，從進氣口 11將反應氣氛送入石英反應腔體9內，(該設計可以更廣泛的應用于科研系統(tǒng)，除應用于快速升降溫的材料制備，還可應用于石墨烯及各種CVD的制備，拓寬了該升降溫退火爐的應用范圍)；待試樣或工件反應完畢，程序自動進入停止狀態(tài)，如需更快速度降溫，將加熱腔體3沿滑軌2向左滑動(或通入冷卻氣體)，當溫度低于200°C時，將密封連接在一起的活動連接法蘭12和固定連接法蘭13拆開，石英反應腔體9左移，即可從工件托放平臺8上取出試樣或工件。實驗證明，本實用新型的快速升降溫退火爐可廣泛滿足離子注入后的快速退火，歐姆接觸快速合金，硅化物合金退火，氧化物生長，銅銦鎵硒光伏應用中的硒沉積以及其他快速熱處理工藝的要求；同時由于生產過程的標準化，可保證焙燒的試樣或工件產品品質的一致性。
權利要求1.一種快速升降溫退火爐，包括爐體，其特征在于:所述爐體包括支座(I)以及沿所述支座(I)上的滑軌(2)左右移動的加熱腔體(3)，所述加熱腔體(3)內貼附有整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯(4 )并設置有環(huán)形紅外中波加熱器(5 )，在所述加熱腔體(3 ) 一側的支座上通過托板(6 )固定設置有工件托架(7 )，所述工件托架(7 )的前部延伸設置有工件托放平臺(8)。
2.根據權利要求1所述的快速升降溫退火爐，其特征在于:所述加熱腔體(3)內貼附的整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯(4)上涂覆有高反射率的超高溫涂層。
3.根據權利要求1或2所述的快速升降溫退火爐，其特征在于:所述加熱腔體(3)和工件托架(7 )之間的支座(I)上設置有密封包覆所述工件托架(7 )的石英反應腔體(9 )，所述石英反應腔體(9)在沿支座滑軌運行的滑動托板(10)帶動下左右移動；所述工件托架(7)后部開設有與所述石英反應腔體(9)內部相連通的進氣口(11)和與外部抽真空設備相連通的出氣口。
4.根據權利要求3所述的快速升降溫退火爐，其特征在于:所述石英反應腔體(9)的進口處設置有活動連接法蘭(12)，所述活動連接法蘭(12)和設置在所述工件托架(7)上的固定連接法蘭(13)相對應，在活動連接法蘭(12)和固定連接法蘭(13)的結合面上設置有密封件。
5.根據權利要求1或2所述的快速升降溫退火爐，其特征在于:固定設置在所述工件托架(7)后部的熱電偶(14)的觸頭延伸至工件托架(7)前部的工件托放平臺(8)處。
專利摘要本實用新型公開了一種快速升降溫退火爐，包括爐體，爐體包括支座以及沿支座上的滑軌左右移動的加熱腔體，加熱腔體內貼附有聚輕纖維保溫內襯并設置有加熱器，在加熱腔體一側的支座上固定有工件托架，工件托架的前部延伸有工件托放平臺。加熱腔體內貼附的保溫內襯上涂覆有超高溫涂層。加熱腔體和工件托架之間的支座上設置有沿支座滑軌左右移動的石英反應腔體；工件托架后部開設有與石英反應腔體內部相連通的進氣口和與外部抽真空設備相連通的出氣口。本實用新型的優(yōu)點在于加熱腔體內貼附整體氧化鋁聚輕纖維保溫內襯，較傳統(tǒng)爐體節(jié)能70%，升降溫速率最快可達≤500℃/S，省卻了水冷系統(tǒng)，降低了設備制造成本和生產成本，擴大了設備應用范圍。
文檔編號H01L21/324GK203026485SQ20132000797
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權日2013年1月8日
發(fā)明者宋風寬 申請人:河南諾巴迪材料科技有限公司