本实用新型专利技术属于半导体晶体制造领域，具体公开了一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，隔热装置为高稳定性耐高温材料制成的两端密闭的管状结构，管状结构的外管壁与炉膛出口处内壁贴合设置，管状结构的两端分别为外端和内端，外端为盖板，盖板尺寸大于炉膛出口处尺寸，内端尺寸不大于炉膛出口处尺寸，在管状结构的内腔填充隔热介质，管状结构的内腔设有贯穿两端的通孔，管状结构的外端盖板设有提手。本实用新型专利技术隔热装置有效减少了PBN烘烤过程炉膛内头、尾部温度差异，满足炉膛内不同位置PBN坩埚对温度的要求，提高使用该PBN坩埚生产晶体生长成功率，提高晶体生长的生产效率；同时也提高PBN烘烤过程热量的利用率，降低烘烤炉设备的用电功耗，节约用电成本。节约用电成本。节约用电成本。
【技术实现步骤摘要】
一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置
[0001]本技术涉及半导体晶体制造领域，具体涉及一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置。
技术介绍
[0002]PBN在烘烤过程中，需要装入在洁净的石英炉膛中。而石英炉膛的结构必须有一个开口才能放得进PBN。在石英炉膛的底部，是半球形状密封状态，所以在其底部外的炉膛位置可以放置陶瓷纤维毯阻止热量散失。但是在石英炉膛的头部，是一个敞开的结构，不能使用陶瓷纤维填充阻止热量散失。如图1所示，在炉膛口出处，大量的热量散失，导致管炉膛口出处温度非常低，远远达不到PBN坩埚氧化需要的900化，由于有效氧化炉温不足，导致PBN前段氧化程度不足，PBN异核栾晶概率大幅增加。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的是提供一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，该装置可减少使用过程中炉膛内头、尾部温度差异，满足炉膛内不同位置PBN坩埚对温度的要求。
[0004]具体方案如下：
[0005]一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，所述隔热装置设置在炉膛出口处，所述隔热装置为高稳定性耐高温材料制成的两端密闭的管状结构，所述管状结构的外管壁与炉膛出口处内壁贴合设置，所述管状结构的两端分别为外端和内端，所述外端为盖板，所述盖板尺寸大于炉膛出口处尺寸，所述内端尺寸不大于炉膛出口处尺寸，在所述管状结构的内腔填充隔热介质，所述管状结构的内腔设有贯穿两端的通孔，所述管状结构的外端盖板设有提手。
[0006]本技术隔热装置用高稳定性耐高温材料密封封装，无需担心里面隔热介质的污染，同时隔热装置可以用酸液等药液进行反复的浸泡清洗，保持洁净度。同时，本技术隔热装置的结构简单，制造成本相对低，在清洗时比有盖的结构体更方便，且在搬运清洗过程中减少边角磕碰导致的结构体破损。
[0007]同时，在PBN烘烤时，为了防止炉膛有高热的氧气流外溢，本技术设置有尺寸大于炉膛出口处尺寸的盖板，盖板可以阻挡隔热体与PBN烘烤炉膛内壁间隙的高热氧气流外溢，降低结构体桥接导热的风险，避免在盖板上提手受高温热气流的影响。
[0008]进一步地，本技术在PBN烘烤工艺中，高达900~1000℃的长期高温烘烤条件，以及半导体生产所需的高纯无污染环境，本技术的高稳定性耐高温材料优选为高纯石英、金属铂等，考虑到高纯石英的如下优良特点： a、耐高温。石英玻璃的软化点温度约1730℃，可在1100℃下长时间使用，短时间最高使用温度可达1450℃；b、耐腐蚀。除氢氟酸外，石英玻璃几乎不与其他酸类物质发生化学反应，其耐酸腐蚀性能优于耐酸陶瓷的30倍，优于不锈钢150倍，尤其是在高温下的化学稳定性，是其它任何工程材料都无法比拟的；c、热稳定性好。石英玻璃的热膨胀系数极小，能承受剧烈的温度变化，将石英玻璃加热至1100℃左
右，放入常温水中也不会炸裂。所以，本技术的高稳定性耐高温材料进一步优选为高纯石英。
[0009]进一步地，优选设置一对并排提手，方便对隔热装置的摆放以及取出，所述提手优选为石英材质。
[0010]进一步地，所述隔热介质为石英棉、陶瓷隔热棉、气凝胶等，优选为陶瓷纤维棉。
[0011]作为优选方案，本技术创造性的提出了使用高纯石英包裹陶瓷纤维棉，陶瓷棉传热系数0.2~0.4w/cm.k，是一种有效的保温材料，外层是高纯石英，表面光滑，可以反复清洗，保持表面清洁。隔热装置的中间设置一个贯穿的小孔，方便充氧所需要的玻璃细管可以伸进石英管内排出氧气，整个隔热装置为密封结构。
[0012]进一步地，PBN在烘烤过程中，常用石英管炉，所述管状结构优选设置为圆管结构，与石英管炉膛内壁适配。
[0013]进一步地，所述管状结构为全封闭一体化结构，本技术使用耐高温材料尤其是高纯石英材料，做成全封闭一体化结构，一方面，可以反复清洗使用，保证工艺所需的清洁度，另一方面，由于全封闭结构，避免了内部填充的纤维介质的微粉尘污染管内的PBN坩埚。
[0014]为进一步提高保温效果，本技术所述管状结构内腔为真空状态或接近真空状态。
[0015]进一步地，所述通孔沿管状结构的对称中轴线设置，方便充氧所需要的玻璃细管可以伸进石英管内排出氧气。
[0016]进一步地，所述管状结构内端为凸出的半球形结构、平面结构或凹面带倒角的结构，考虑到制造便利性，优选采用凸出的半球形结构。
[0017]相对现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0018]本技术隔热装置有效减少了PBN烘烤过程炉膛内头、尾部温度差异，满足炉膛内不同位置PBN坩埚对温度的要求，提高使用该PBN坩埚生产晶体生长成功率，提高晶体生长的生产效率；同时也提高PBN烘烤过程热量的利用率，降低烘烤炉设备的用电功耗，节约用电成本。
附图说明
[0019]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0020]图1为现有技术PBN烘烤炉膛结构图及内部实测炉温。
[0021]图2为实施例1中外置式PBN烘烤炉膛隔热装置结构图一。
[0022]图3为实施例1中外置式PBN烘烤炉膛隔热装置结构图二。
[0023]图4为实施例1中PBN烘烤炉膛结构图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
[0025]实施例1
[0026]参见图2~4，本实施例公开了一种设置在石英管开口处的外置式PBN烘烤炉膛隔热装置。
[0027]本实施例隔热装置主体为高纯石英材料制成的两端密闭的圆管结构1，所述圆管结构1为全封闭真空一体化设置，圆管结构1的外管壁与炉膛出口处内壁贴合设置，在所述圆管结构的内腔填充陶瓷隔热棉2，所述圆管结构1的对称中轴线设有贯穿内腔和两端的通孔3，本实施例中通孔3孔径设置为15~25mm，圆管结构1两端分别为内端和外端，其外端为圆形盖板4，所述圆形盖板4直径大于圆管结构1的直径和炉膛内径，所述圆形盖板4设有一对并排的提手5，该提手5为石英材质。所述圆管结构1的内端为向炉膛底部方向凸出的半球形结构。
[0028]本实施例隔热装置有效减少了PBN烘烤过程炉膛内头、尾部温度差异，满足炉膛内不同位置PBN坩埚对温度的要求，提高使用该PBN坩埚生产晶体生长成功率，提高晶体生长的生产效率；同时也提高PBN烘烤过程热量的利用率，降低烘烤炉设备的用电功耗，节约用电成本。
[0029]以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，所述隔热装置设置在炉膛出口处，其特征在于，所述隔热装置为高稳定性耐高温材料制成的两端密闭的管状结构，所述管状结构的外管壁与炉膛出口处内壁贴合设置，所述管状结构的两端分别为外端和内端，所述外端为盖板，所述盖板尺寸大于炉膛出口处尺寸，所述内端尺寸不大于炉膛出口处尺寸，在所述管状结构的内腔填充隔热介质，所述管状结构的内腔设有贯穿两端的通孔，所述管状结构的外端盖板设有提手。2.根据权利要求1所述的外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，其特征在于，所述耐高稳定性耐高温材料为高纯石英、金属铂。3.根据权利要求1所述的外置式PBN烘烤炉膛隔热装置，其特征在于，所述提手为石英材质。4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗爱斌，孟国浩，陈章水，宾启雄，周铁军，
申请(专利权)人：广东先导微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。