CN102184839A - 半导体热处理真空炉热场结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种半导体热处理真空炉热场结构，包括：热场箱，位于真空炉内，包括箱体及箱盖，箱体一侧开口与箱盖密合，箱体与箱盖均为保温碳毡材料；设置在热场箱底部的炉床；装载台放置在炉床上，包括两侧壁，侧壁上平行设有若干用于放置工件的凹槽；加热器，设置在装载台上方和/或下方，与外部电极连接。本发明通过在热场箱的内壁的保温碳毡表面喷涂耐高温涂料，并在箱体出口的边缘、箱盖和风窗处除了喷涂耐高温涂料外，还包裹一层碳碳复合材料，增强了热场箱的防氧化效果，增加了其使用寿命，提高了保温效果；通过上下设置的加热器中并排设置的加热棒对工件进行均衡加热，不仅缩短加热时间，且提高了热处理效果，减少了能耗，降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种半导体热处理真空炉热场结构。
背景技术
热处理真空炉热场内通常设有加热器及保温层等，保温层起隔热作用，以保护真空炉热场的热量不易散失，并保护真空炉炉体不被高温融化。
现有的热处理真空炉在加热过程中，炉内温度高达900摄氏度，在开炉时，炉内温度也将近200摄氏度，因此，开炉时，保温层在高温下易被氧化，不仅严重影响真空炉热场的保温效果，降低了热场使用寿命，而且需要频繁的更换保温材料，增加了成本，影响了生产。而且现有的真空炉内的加热器，由于其结构设计上的限制，使得加热时间太长，增加了能耗。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种半导体热处理真空炉热场结构，旨在提高真空炉热场内的保温效果及延长热场使用寿命并降低能耗。
为了达到上述目的，本发明提出一种半导体热处理真空炉热场结构，包括：
热场箱，位于真空炉内，包括箱体及箱盖，箱体一侧开口与箱盖密合，箱体与箱盖均为保温碳毡材料；
炉床，包括四个支撑脚，设置在所述热场箱底部；
装载台，放置在所述炉床的支撑脚上，包括两侧壁，所述侧壁上平行设有若干凹槽，该凹槽用于放置搁置工件的平板；
加热器，设置在所述装载台上方和/或下方，与外部电极连接。
优选地，所述箱体的内表面和/或开口边缘喷涂有耐高温涂料层。
优选地，所述箱体的开口边缘在耐高温涂料层外包裹有碳碳复合材料层，所述碳碳复合材料层横截面为U型。
优选地，所述碳碳复合材料层通过钼螺丝与箱体固定连接。
优选地，所述箱盖表面喷涂有耐高温涂料层。
优选地，所述箱体侧壁及顶部设有用于观察及通风通气的风窗。
优选地，所述风窗的窗口边缘喷涂有耐高温涂料层；所述风窗的窗口边缘的耐高温涂料层外包裹有碳碳复合材料层，通过钼螺丝与箱体固定连接。
优选地，所述加热器包括：
连接架，位于所述装载台的上方和/或下方，并与箱体固定连接，包括相互平行的两侧杆；
若干加热棒，并排设置在所述连接架的两侧杆之间；
两电极，与外部电极连接，分别位于连接架的两侧杆的一端，并通过连接架与加热棒电连接为其通电。
优选地，所述加热器为石墨材料制成。
优选地，所述真空炉包括炉盖，所述箱盖固定在所述真空炉的炉盖上。
本发明提出的一种半导体热处理真空炉热场结构，通过在热场箱的内壁的保温碳毡表面喷涂耐高温涂料，并在箱体出口的边缘、箱盖和风窗处除了喷涂耐高温涂料外，还包裹一层U型的碳碳复合材料，从而增强了热场箱的防氧化效果，增加了其使用寿命，同时提高了保温效果；另外，加热器可以在装载台上下设置，加热器中并排设置的加热棒对装载台上的待热处理工件进行均衡加热，不仅缩短了加热时间，而且提高了热处理效果，减少了能耗，降低了成本。
附图说明
图1是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例结构示意图；
图2是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例中箱体内部结构示意图；
图3是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例中箱体主视图；
图4是图3中A-A方向剖视图；
图5是图3中B-B方向剖视图；
图6是图5中C处放大示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明技术方案总体思路是：通过在热场箱的内壁的保温碳毡表面喷涂耐高温涂料，并在箱体出口的边缘、箱盖和风窗处除了喷涂耐高温涂料外，还包裹一层U型的碳碳复合材料，以增强热场箱的防氧化效果，增加其使用寿命；另外，加热器可以在装载台上下设置，加热器中并排设置的加热棒对装载台上的待热处理工件进行均衡加热，以缩短加热时间，减少了能耗，降低了成本。
以下将结合附图及实施例，对实现发明目的的技术方案作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参照图1、图2、图3、图4及图5所示，图1是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例结构示意图，图2是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例中箱体内部结构示意图，图3是本发明半导体热处理真空炉热场结构一实施例中箱体主视图；图4是图3中A-A方向剖视图；图5是图3中B-B方向剖视图。
本发明一实施例提出的一种半导体热处理真空炉热场结构，包括：热场箱1、设置在热场箱1内的炉床2、装载台3及加热器4，其中：
热场箱1，位于真空炉或高温烧结炉等热处理炉内，其包括箱体11及箱盖12，箱盖12固定在真空炉的炉盖上。箱体11具有五个面，箱体11的一侧开口与箱盖密合，本实施例中箱体11与箱盖12均为保温碳毡材料，箱体11与箱盖12形成具有保温效果的热场箱1。在热场内高温环境下，保护热场内的热量不散失，同时保护炉体不被高温融化。
炉床5包括四个支撑脚，设置在热场箱1的底部，用于放置装载台3。
装载台3放置在炉床5的支撑脚上，其包括两侧壁31，侧壁31上横向平行设有若干凹槽32，该凹槽32用于放置搁置工件的平板2。
本实施例中加热器4在装载台3的上方及下方各设置一个，采用高纯石墨材料制成，因为高纯石墨材料的电阻率低，加热效果好。
加热器4包括：连接架42、放置在连接架42上的若干加热棒43以及设置在连接架42的一端并与外部电极连接的两电极41。
其中，连接架42包括相互平行的两侧杆421，加热棒43并排设置在连接架42的两侧杆421之间。
对于设置在装载台3上方的加热器4，其连接架42位于装载台3的上方，并通过螺丝固定在箱体11的顶部保温碳毡上；对于设置在装载台3下方的加热器4，其连接架42位于装载台3的下方，并具体位于装载台3下方的炉床5的下方，通过螺丝固定在箱体11的两侧保温碳毡上。
两电极41设置在连接架42的一端的两侧杆421上，穿过箱体11与外部电极连接，并通过连接架42与加热棒43电连接，以便为加热棒43通电对其进行加热。
此种上下加热器4的结构设计，能够对装载台3上的工件进行均衡加热，从而缩短了加热时间，降低了能耗。
当然，在其他实施例中，加热器4也可以只设置在装载台3的上方或下方。
此外，箱体11的侧壁及顶部还设有用于观察及通风通气的风窗112。
在本实施例中，为了防止制成箱体11的保温碳毡材料因开炉时氧化，影响其保温效果，在箱体11的内表面、开口边缘1111、风窗112以及箱盖12的表面喷涂有耐高温涂料层。
同时，箱体11的开口边缘1111在耐高温涂料层外包裹有碳碳复合材料层113，以防止箱体11的开口处在高温下氧化，更进一步的提高箱体11的保温效果。
其中，碳碳复合材料层113的横截面为U型，或者与箱体11的开口截面形状贴近为宜。碳碳复合材料层113通过钼螺丝114与箱体11固定连接，如图6所示，图6是图5中C处放大示意图。
更进一步的，还可以在风窗112的窗口边缘以及箱盖12的耐高温涂料层外包裹碳碳复合材料层，通过钼螺丝将碳碳复合材料层与箱体11固定连接，以防止风窗112处的保温碳毡被氧化。
当然，根据需要，也可以选择性的对箱体11的内表面、开口边缘1111、箱盖12、风窗112喷涂耐高温涂料层或碳碳复合材料层。
相比现有技术，本发明实施例通过在热场箱的内壁的保温碳毡表面喷涂耐高温涂料，并在箱体出口的边缘、箱盖和风窗处除了喷涂耐高温涂料外，还包裹一层U型的碳碳复合材料，增强了热场箱的防氧化效果，增加了其使用寿命，同时提高了保温效果，热场内更容易达到要求的温度，因此能耗降低；另外，加热器可以在装载台上下设置，加热器中并排设置的加热棒对装载台上的待热处理工件进行均衡加热，不仅缩短了加热时间，而且提高了热处理效果，进一步减少了能耗，降低了成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种半导体热处理真空炉热场结构，其特征在于，包括：
热场箱，位于真空炉内，包括箱体及箱盖，箱体一侧开口与箱盖密合，箱体与箱盖均为保温碳毡材料；
炉床，包括四个支撑脚，设置在所述热场箱底部；
装载台，放置在所述炉床的支撑脚上，包括两侧壁，所述侧壁上平行设有若干凹槽，该凹槽用于放置搁置工件的平板；
加热器，设置在所述装载台上方和/或下方，与外部电极连接。
2.根据权利要求1所述的热场结构，其特征在于，所述箱体的内表面和/或开口边缘喷涂有耐高温涂料层。
3.根据权利要求2所述的热场结构，其特征在于，所述箱体的开口边缘在耐高温涂料层外包裹有碳碳复合材料层，所述碳碳复合材料层横截面为U型。
4.根据权利要求3所述的热场结构，其特征在于，所述碳碳复合材料层通过钼螺丝与箱体固定连接。
5.根据权利要求1所述的热场结构，其特征在于，所述箱盖表面喷涂有耐高温涂料层。
6.根据权利要求1所述的热场结构，其特征在于，所述箱体侧壁及顶部设有用于观察及通风通气的风窗。
7.根据权利要求6所述的热场结构，其特征在于，所述风窗的窗口边缘喷涂有耐高温涂料层；所述风窗的窗口边缘的耐高温涂料层外包裹有碳碳复合材料层，通过钼螺丝与箱体固定连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的热场结构，其特征在于，所述加热器包括：
连接架，位于所述装载台的上方和/或下方，并与箱体固定连接，包括相互平行的两侧杆；
若干加热棒，并排设置在所述连接架的两侧杆之间；
两电极，与外部电极连接，分别位于连接架的两侧杆的一端，并通过连接架与加热棒电连接为其通电。
9.根据权利要求8所述的热场结构，其特征在于，所述加热器为石墨材料制成。
10.根据权利要求1所述的热场结构，其特征在于，所述真空炉包括炉盖，所述箱盖固定在所述真空炉的炉盖上。
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