一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法技术

本发明专利技术公开了一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法，取两支热电偶，其中热电偶A由CVD炉的上方测温孔插入炉内，使热电偶A在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最顶端；热电偶B由CVD炉的下方测温孔插入炉内，使热电偶B在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最底端；然后将CVD炉升温至校验温度，保温后开始测温，然后每隔8～12min同时将热电偶A向下、热电偶B向上各推进90～110mm，每次待温度稳定后用热工仪表校验仪测量并记录数据，直至热电偶A与热电偶B的间距≤100mm，结束测温，通过测温结果计算测温数据与校验温度的偏差，以判定炉温均匀性是否符合要求。本发明专利技术的测温过程简单，多点分时段测温结果准确。分时段测温结果准确。分时段测温结果准确。

【技术实现步骤摘要】
一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法


[0001]本专利技术属于化学气相沉积
，具体涉及一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法。

技术介绍

[0002]化学气相沉积炉(CVD炉)是用于在特定压力下将炭炭复合材料、金属卤化物、金属有机物、碳氢化合物等反应源加热气化后在目标材料表面反应生成固态沉积物的设备，广泛用于物质提纯、新晶体研制、各种单晶的沉积、多晶或玻璃态无机薄膜材料等工业生产。
[0003]而化学沉积过程中，沉积设备反应区温度对气体的反应影响很大，因此需要保证反应区温度均匀分布。而出现以下情况需校验炉温均匀性，1新炉投产前或使用中的加热炉大修之后(加热部件结构改变。2控温热电偶重新定位或改变高度。3使用温度超过原批准的炉温均匀性检验范围及温差要求。4合格但超过校验周期的。5移动或搬迁。6使用过程中发现异常，且对炉温均匀性产生怀疑。然而现有技术还没有针对CVD炉结构特点的的测温方法，无法知道炉内温度情况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法，取两支热电偶，其中热电偶A由CVD炉的上方测温孔插入炉内，使热电偶A在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最顶端；热电偶B由CVD炉的下方测温孔插入炉内，使热电偶B在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最底端；然后将CVD炉升温至校验温度，保温后开始测温，然后每隔8～12min同时将热电偶A向下、热电偶B向上各推进90～110mm，每次待温度稳定后用热工仪表校验仪测量并记录数据，直至热电偶A与热电偶B的间距≤100mm结束测温，通过测温结果计算测温数据与校验温度的偏差，若偏差小于炉温均匀性要求，则CVD炉的炉温均匀性符合要求，若偏差大于炉温均匀性要求，则CVD炉的炉温均匀性不符合要求。
[0007]优选的方案，所述热电偶A的长度≥2500mm，分度号为K分度，精度等级Ⅱ级，使用温度范围为0
‑
1200℃，允许偏差
±
0.75％。
[0008]优选的方案，所述热电偶B的长度≥2500mm，分度号为K分度，精度等级Ⅱ级，使用温度范围为0
‑
1200℃，允许偏差
±
0.75％。
[0009]在实际操作过程中，将测量热电偶先按JJF1637
‑
2017《廉金属热电偶校准规范》中相关规定进行检测，检测合格方能进行炉温均匀性测定。把2支合格的热电偶根据位置进行标
[0010]优选的方案，CVD炉升温并先用主控仪表在校验温度进行系统精度测试，并进行温度补偿，然后再对CVD炉升温至校验温度。
[0011]优选的方案，所述校验温度为990℃。
[0012]优选的方案，炉温均匀性要求测温数据与校验温度的偏差≤20℃。
[0013]优选的方案，将CVD炉升温至校验温度，至少保温1h后开始测温。
[0014]优选的方案，当CVD炉的炉温均匀性不符合要求时，根据测温结果分析原因，对炉子进行维修之后再重新进行测温，直至CVD炉的炉温均匀性符合要求。
[0015]有益效果
[0016]本专利技术的测温过程简单，多点分时段测温结果准确。
附图说明
[0017]图1热电偶测温位置示意图，其中A1位置为有效工作区域的最顶端，B1位置为炉子有效工作区域的最低端。
具体实施方式
[0018]实施例1
[0019]校验温度：(990
±
20)℃。
[0020]校验方法
[0021]取长度3000mm的热电偶A和长度2000mm的热电偶B，精度等级Ⅱ级，使用温度(0
‑
1200)℃，允许偏差
±
0.75％。其中热电偶A由CVD炉的上方测温孔插入炉内，使热电偶A在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最顶端；热电偶B由CVD炉的下方测温孔插入炉内，使热电偶B在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最底端(如图1所示)。然后对主控仪表进行系统精度测试。并进行温度补偿，然后对炉子进行升温操作。提前半小时把热工仪表校验仪放在测温现场，保证仪表内部补偿的准确性。
[0022]然后按如下升温程序对CVD炉进行测温，
[0023]a、室温～800℃，3.5小时，抽真空。
[0024]b、800℃～990℃，2.5小时，抽真空。
[0025]c、990℃保温，恒温5小时，抽真空。
[0026]当温度升到990℃并至少保温1小时开始测温，每隔10分钟把上下2支热电偶分别向下、向上各推进100mm,如图1所示向下、向上同时依次推进，每次待温度稳定后用热工仪表校验仪测温并记录数据。
[0027]上下热电偶推至距离小于等于100mm时结束测温，测温结果如表1所示：
[0028]表1
[0029]上测试点A1A2A3A4A5A6A7A8A9测量值(℃)99610011003100610081009100710081006偏差值(℃)+6+11+13+16+18+19+17+18+16
[0030]下测试点B1B2B3B4B5B6B7B8测量值(℃)996999100410061008100910071005偏差值(℃)+6+9+14+16+18+19+17+15
[0031]此炉子在990℃测温点炉温均匀性要求为(990
±
20)℃，此测温结果满足炉温均匀性要求，炉温均匀性合格。
[0032]实施例2
[0033]按实施1的测试方式对某一CVD炉的炉温均匀性进行检测，测温结果如表2所示：
[0034]表2
[0035]上测试点A1A2A3A4A5A6A7A8A9测量值(℃)100510091011101210121013101410121013偏差值(℃)+15+19+21+22+22+23+24+22+23
[0036]下测试点B1B2B3B4B5B6B7B8测量值(℃)9991003100810111012101310131014偏差值(℃)+9+13+18+21+22+23+23+24
[0037]此测温结果不符合此炉子在990℃的炉温均匀性的要求，偏差值大于+20℃，需根据测温结果分析原因，对炉子进行维修后重新测温，直至符合炉温均匀性要求。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法，其特征在于：取两支热电偶，其中热电偶A由CVD炉的上方插入炉内，使热电偶A在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最顶端；热电偶B由CVD炉的下方插入炉内，使热电偶B在炉内的一端位于CVD炉有效工作区域的最底端；然后将CVD炉升温至校验温度，保温后开始测温，然后每隔8～12min同时将热电偶A向下、热电偶B向上各推进90～110mm，每次待温度稳定后用热工仪表校验仪测量并记录数据，直至热电偶A与热电偶B的间距≤100mm结束测温，通过测温结果计算测温数据与校验温度的偏差，若偏差小于炉温均匀性要求，则CVD炉的炉温均匀性符合要求，若偏差大于炉温均匀性要求，则CVD炉的炉温均匀性不符合要求。2.根据权利要求1所述的一种CVD炉的炉温均匀性的校准方法，其特征在于：所述热电偶A的长度≥2500mm，分度号为K分度，精度等级Ⅱ级，使用温度范围为0
‑
1200℃，允许偏差
±
0.75％。3.根据权利要求1所述的一种CVD炉的炉温均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭卫明，刘彦勇，陈元红，卢杨芳，
申请(专利权)人：湖南博云新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：