高温退火设备制造技术

本申请涉及高温退火设备。该高温退火设备包括隔离壁、工艺管和红外测温装置，工艺管置于隔离壁围成的腔体中，红外测温装置包括石墨护管、红外温度计、第一、第二KF法兰和吹气组件，红外温度计用于检测工艺管的温度，其中：第一KF法兰的非KF端设置于隔离壁的侧孔中，KF端位于隔离壁外侧，第一、第二KF法兰密封固定；护管设置于第一KF法兰中，并延伸到隔离壁的内壁；红外温度计设置于第二KF法兰中，发出的检测信号通过护管垂直照射于被测对象；吹气组件设置于第二KF法兰的侧壁，第二KF法兰上设置有通气结构，通气结构用于连通护管和吹气组件的气路。根据本申请，便于得到准确的红外测温，同时还具有良好密封性。

High temperature annealing equipment

【技术实现步骤摘要】
高温退火设备
本申请涉及半导体
，特别涉及一种高温退火设备。
技术介绍
诸如碳化硅(SiC)工艺片等物料在进行高温退火时，准确检测工艺温度对于控制加热温度以及实现良好工艺效果具有重要意义。高温退火温度可高达1950℃。红外温度计是一种可在一定距离外测量被测对象温度的设备，其对耐温性的要求较低，因此可考虑采用红外温度计测量高温退火设备的工艺管温度。红外温度计向被测对象发射检测光斑，并收集被测对象的红外辐射能量，将之转化为电信号，经过放大器和信号处理电路按照内部算法和目标发射率校正转变为温度值。但红外温度计对光路的洁净性要求很高，光路上的悬浮颗粒会引起较大测温偏差。所以如何确保光路洁净以使测量结果准确，是将红外温度计用于高温退火设备温度检测待解决的技术问题。此外，高温退火设备常采用石墨加热器来加热，而石墨材料在高温下易被氧化，所以对于高温退火设备进行温度检测时，希望测温装置不破坏高温退火设备的密封性，避免空气进入其中而影响加热器的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种高温退火设备，其所采用的红外测温装置能够保持光路洁净以达到准确测量工艺管温度的目的，同时还具有良好密封性。本申请提供了一种高温退火设备，包括隔离壁、工艺管和红外测温装置，所述工艺管置于所述隔离壁围成的腔体中，所述红外测温装置包括石墨护管、红外温度计、第一KF法兰、第二KF法兰和吹气组件，所述红外温度计置于所述隔离壁外侧并用于检测所述工艺管的温度，其中：所述第一KF法兰的非KF端设置于所述隔离壁的侧孔中，KF端位于所述隔离壁外侧，所述第一KF法兰和所述第二KF法兰密封固定；所述石墨护管设置于所述第一KF法兰中，并延伸到所述隔离壁的内壁；所述红外温度计设置于所述第二KF法兰中，所述红外温度计发出的检测信号通过所述石墨护管垂直照射于所述被测对象；吹气组件设置于所述第二KF法兰的侧壁，所述第二KF法兰上设置有通气结构，所述通气结构用于连通所述石墨护管和所述吹气组件的气路。可选地，所述通气结构包括锥形孔和通气孔：所述锥形孔设置在所述第二KF法兰的KF端，所述锥形孔的大口端朝向所述石墨护管，小口端朝向所述红外温度计；所述通气孔的一端设置在所述锥形孔的锥面上，另一端连接至所述吹气组件的气路。可选地，所述通气孔包括锥形孔段和圆柱孔段：所述锥形孔段的大口端设置在所述锥形孔的锥面上，小口端与圆柱孔段的一端连接，所述圆柱孔段的另一端连接至所述吹气组件的气路。具体地，所述隔离壁可以包括多层，所述红外测温装置还可以包括定位套，所述定位套的一端插入所述第一KF法兰，另一端插入所述隔离壁的内层，所述定位套的外径与所述第一KF法兰间隙配合，所述石墨护管插入所述定位套内。可选地，所述隔离壁包括两层，外层为炉筒，内层为炉筒内层的保温层；所述第一KF法兰的KF端设置于所述炉筒的侧孔中。可选地，所述红外测温装置还包括固定螺套、锁紧螺母，所述红外温度计通过所述固定螺套和所述锁紧螺母设置于所述第二KF法兰中。可选地，所述红外测温装置还包括密封圈、观察窗和垫圈，所述密封圈、所述观察窗和所述垫圈依次置于所述第二KF法兰的KF端和所述红外温度计之间，并通过所述固定螺套压紧。可选地，所述红外测温装置还包括KFO形环、KF中心圈和KF卡箍，所述KFO形环、所述KF中心圈和所述KF卡箍密封固定所述第一KF法兰和所述第二KF法兰。可选地，所述石墨护管的内径范围为6mm～10mm。可选地，在测温时：所述红外温度计发射的检测信号通过所述石墨护管垂直照射于所述工艺管，并收集所述工艺管的红外辐射能量，以检测所述工艺管的温度；所述吹气组件通过所述通气结构向所述石墨护管吹入惰性气体以清扫光路。本申请的有益效果在于：1、本申请采用石墨护管围出光路，并设置吹气管，其可吹入气体以吹扫光路，确保光路洁净，测量准确；2、本申请采用KF法兰，便于定位红外温度计和石墨护管的相对位置，以使光路垂直于被测对象照射点的切面，进一步确保了测量的准确性；3、KF法兰还具有密封性好以及拆卸简便、成本低的优势。附图说明通过结合附图对本申请示例性实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1显示根据本申请实施例的高温退火设备的局部剖面示意图。附图标记说明：1工艺管；2保温层；3炉筒；4石墨护管；5第一KF法兰；6定位套；7KFO形环；8KF中心圈；9密封圈；10观察窗；11：垫圈；12：固定螺套；13红外温度计；14锁紧螺母；15第二KF法兰；16螺母；17吹气管；18KF卡箍；19物料加热腔室；20高温加热腔室；21锥形孔；22通气孔；23，第一KF法兰的KF端；24，第二KF法兰的KF端。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本申请。虽然附图中显示了本申请的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。本申请提供一种高温退火设备，包括隔离壁、工艺管和红外测温装置，工艺管置于隔离壁围成的腔体中，红外测温装置包括石墨护管、红外温度计、第一KF法兰、第二KF法兰和吹气组件，红外温度计置于隔离壁外侧并用于检测工艺管的温度，其中：第一KF法兰的非KF端设置于隔离壁的侧孔中，KF端位于隔离壁外侧，第一KF法兰和第二KF法兰密封固定；石墨护管设置于第一KF法兰中，并延伸到隔离壁的内壁；红外温度计设置于第二KF法兰中，红外温度计发出的检测信号通过石墨护管垂直照射于被测对象；吹气组件设置于第二KF法兰的侧壁，第二KF法兰上设置有通气结构，通气结构用于连通石墨护管和吹气组件的气路。本领域技术人员可以理解的是，除非根据上下文明确得出其他含义，否则本申请中的术语“内侧”指朝向隔离壁所围出的腔体中心一侧、“外侧”指远离腔体中心一侧；“内壁”、“外壁”以及“内层”、“外层”均与“内侧”、“外侧”相对应。本申请采用石墨护管围出光路，并设置吹气管，其可吹入气体以吹扫光路，确保光路干净，从而实现准确测量。本申请还采用KF法兰，便于定位红外温度计和石墨护管的相对位置，使光路垂直于被测对象照射点的切面，进一步确保了测量的准确性。此外KF法兰还具有密封性好以及拆卸简便、成本低的优势。在一个示例中，通气结构包括锥形孔和通气孔：锥形孔设置在第二KF法兰的KF端，锥形孔的大口端朝向石墨护管，小口端朝向红外温度计；通气孔的一端设置在锥形孔的锥面上，另一端连接至吹气组件的气路。通过锥形孔向光路吹扫气体，便于得到均匀平稳的气流，提升吹扫效果。在一个示例中，通气孔包括锥形孔段和圆柱孔段：锥形孔段的大口端设置在锥形孔的锥面上，小口端与圆柱孔段的一端连接，圆柱孔段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温退火设备，其特征在于，包括隔离壁、工艺管和红外测温装置，所述工艺管置于所述隔离壁围成的腔体中，所述红外测温装置包括石墨护管、红外温度计、第一KF法兰、第二KF法兰和吹气组件，所述红外温度计置于所述隔离壁外侧并用于检测所述工艺管的温度，其中：/n所述第一KF法兰的非KF端设置于所述隔离壁的侧孔中，KF端位于所述隔离壁外侧，所述第一KF法兰和所述第二KF法兰密封固定；/n所述石墨护管设置于所述第一KF法兰中，并延伸到所述隔离壁的内壁；/n所述红外温度计设置于所述第二KF法兰中，所述红外温度计发出的检测信号通过所述石墨护管垂直照射于所述被测对象；/n吹气组件设置于所述第二KF法兰的侧壁，所述第二KF法兰上设置有通气结构，所述通气结构用于连通所述石墨护管和所述吹气组件的气路。/n

【技术特征摘要】
1.一种高温退火设备，其特征在于，包括隔离壁、工艺管和红外测温装置，所述工艺管置于所述隔离壁围成的腔体中，所述红外测温装置包括石墨护管、红外温度计、第一KF法兰、第二KF法兰和吹气组件，所述红外温度计置于所述隔离壁外侧并用于检测所述工艺管的温度，其中：
所述第一KF法兰的非KF端设置于所述隔离壁的侧孔中，KF端位于所述隔离壁外侧，所述第一KF法兰和所述第二KF法兰密封固定；
所述石墨护管设置于所述第一KF法兰中，并延伸到所述隔离壁的内壁；
所述红外温度计设置于所述第二KF法兰中，所述红外温度计发出的检测信号通过所述石墨护管垂直照射于所述被测对象；
吹气组件设置于所述第二KF法兰的侧壁，所述第二KF法兰上设置有通气结构，所述通气结构用于连通所述石墨护管和所述吹气组件的气路。


2.根据权利要求1所述的高温退火设备，其特征在于，所述通气结构包括锥形孔和通气孔：
所述锥形孔设置在所述第二KF法兰的KF端，所述锥形孔的大口端朝向所述石墨护管，小口端朝向所述红外温度计；
所述通气孔的一端设置在所述锥形孔的锥面上，另一端连接至所述吹气组件的气路。


3.根据权利要求2所述的高温退火设备，其特征在于，所述通气孔包括锥形孔段和圆柱孔段：
所述锥形孔段的大口端设置在所述锥形孔的锥面上，小口端与圆柱孔段的一端连接，所述圆柱孔段的另一端连接至所述吹气组件的气路。


4.根据权利要求1所述的高温退火设备，其特征在于，所述隔离壁包括多层，所述红外测温装置还包括定位套，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭刚，陈志兵，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11