一种扩散炉的炉门密封结构的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能电池制造设备领域，尤其涉及一种扩散炉的炉门密封结构。


背景技术：

2.扩散炉是半导体生产线前工序的重要工艺设备之一，用于大规模集成电路、分立器件、电力电子、光电器件和光导纤维等行业的扩散、氧化、退火、合金及烧结等工艺。在半导体扩散工艺中，恒温区温度分布均匀性是对扩散炉的基本要求。目前的扩散炉内温度分布不均匀，尤其是炉门处的温度与炉内温度差异较大，不利于产品稳定性，还会带来炉门粘连的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种扩散炉的炉门密封结构，增强炉门与炉管、炉体连接处的密封性和保温性，减少炉管内温度差异，避免炉门粘连。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种扩散炉的炉门密封结构，包括炉体、炉管、石英炉门和金属炉门，所述炉管设于所述炉体的内部，所述石英炉门、所述金属炉门设于所述炉体与炉管的炉门端，所述金属炉门位于所述石英炉门的外侧，所述金属炉门与所述石英炉门固定连接；所述石英炉门具有相对的内侧板和外侧板，所述石英炉门的外侧板与所述金属炉门的内侧连接；所述石英炉门的内侧板与外侧板之间设有第一隔板和第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板平行设置，所述第一隔板与所述石英炉门的内侧板之间形成第一保温腔，所述第一保温腔内设有第一保温材料；所述第一隔板与所述第二隔板之间形成第二保温腔，所述第二保温腔内设有第二保温材料；所述第二隔板与所述石英炉门的外侧板之间形成第三保温腔，所述第三保温腔内设有第三保温材料。
6.优选地，所述炉体的炉门端端面设有一圈定位凹槽，所述金属炉门的内侧面设有一圈定位凸环，所述定位凸环的结构与所述定位凹槽的结构相匹配。
7.优选地，所述金属炉门的内部设有第四保温腔，所述第四保温腔内设有第四保温材料。
8.优选地，所述第一保温材料为泡沫陶瓷；所述第二保温材料为碳化硅纤维，所述第三保温材料为硅酸钙纤维；所述第四保温材料为保温岩棉。
9.优选地，所述石英炉门还具有一圆柱侧板，所述圆柱侧板的外部设有一层密封垫。
10.优选地，所述密封垫为耐高温氟橡胶材质。
11.优选地，所述石英炉门的外径与所述炉管的内径相匹配，所述金属炉门的外径与所述炉体的外径相匹配。
12.优选地，所述炉管的外壁与所述炉体的内壁之间设有加热器。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型对扩散炉的炉门处结构进行优化设计，采用多层保温结构，能够增强炉门与炉管、炉体连接处的密封性和保温性，减少炉管内温度差异，避免炉门粘连。
附图说明
14.图1为本实用新型的一种扩散炉的炉门密封结构的结构示意图；
15.图2为石英炉门与金属炉门的结构示意图；
16.图3为炉体与炉管的结构示意图。
17.图中，10-炉体，101-定位凹槽，20-炉管，30-石英炉门，301-内侧板，302-外侧板，303-第一隔板，304-第二隔板，305-第一保温腔，306-第一保温材料，307-第二保温腔，308-第二保温材料，309-第三保温腔，310-第三保温材料，311-圆柱侧板，312-密封垫，40-金属炉门，401-定位凸环，402-第四保温腔，403-第四保温材料，50-加热器。
具体实施方式
18.为使对本实用新型的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
19.请结合参见图1至图3，图1为本实用新型的一种扩散炉的炉门密封结构的结构示意图；图2为石英炉门与金属炉门的结构示意图；图3为炉体与炉管的结构示意图。
20.本实用新型的一种扩散炉的炉门密封结构，包括炉体10、炉管20、石英炉门30和金属炉门40，炉管20设于炉体10的内部，炉管20的外壁与炉体10的内壁之间设有加热器50。石英炉门30、金属炉门40设于炉体10与炉管20的炉门端，金属炉门40位于石英炉门30的外侧，金属炉门40与石英炉门30固定连接。优选地，石英炉门30的外径与炉管20的内径相匹配，金属炉门40的外径与炉体10的外径相匹配。应用中，加热器50对炉管20进行加热，半导体器件置于炉管20内，向炉管20内通入扩散工艺气体后，可以进行半导体器件的扩散工艺。
21.请参见图2，石英炉门30具有相对的内侧板301和外侧板302，石英炉门30的外侧板302与金属炉门40的内侧连接.石英炉门30的内侧板301与外侧板302之间设有第一隔板303和第二隔板304，第一隔板303与第二隔板304平行设置，第一隔板303与石英炉门30的内侧板303之间形成第一保温腔305，第一保温腔305内设有第一保温材料306。第一隔板303与第二隔板304之间形成第二保温腔307，第二保温腔307内设有第二保温材料308。第二隔板304与石英炉门30的外侧板302之间形成第三保温腔309，第三保温腔309内设有第三保温材料310。石英炉门30采用多层保温结构，能够提高炉门端的保温性能，保证炉管20的内部温度均匀，避免炉门粘连问题。
22.请结合参见图1和图2，金属炉门40的内部设有第四保温腔402，第四保温腔402内设有第四保温材料403。金属炉门40能够进一步增强炉门端的保温性，提升扩散炉的工作稳定性和可靠性。
23.本实用新型的优选实施例中，炉体10的炉门端端面设有一圈定位凹槽101，金属炉门40的内侧面设有一圈定位凸环401，定位凸环401的结构与定位凹槽101的结构相匹配。关闭炉门时，金属炉门40上的定位凸环401嵌入炉体10的端面的定位凹槽101内，能够增强炉门端的密封性，避免炉管20内的扩散工艺气体泄露，同时也起到一定的保温作用。
24.本实用新型的优选实施例中，第一保温材料306为泡沫陶瓷。泡沫陶瓷是一种具有高温特性的多孔材料，其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20%～95%之间，使用温度为常温～1600℃，具有热传导率低、抗热震性能优良等特性。
25.本实用新型的优选实施例中，第二保温材料308为碳化硅纤维。碳化硅纤维，英文名为silicon carbide fibre，是以有机硅化合物为原料经纺丝、碳化或气相沉积而制得具有β-碳化硅结构的无机纤维，属陶瓷纤维类。碳化硅纤维的最高使用温度达1200℃，其耐热性和耐氧化性均优于碳纤维，强度达 1960～4410mpa，在最高使用温度下强度保持率在 80%以上，化学稳定性也好。
26.本实用新型的优选实施例中，第三保温材料310为硅酸钙纤维。硅酸钙纤维是以硅、钙等为主要原料，用辊压、加压容密精湛技术，经蒸压养护、烘干裁切、表面磨光等处理，生成以托贝莫来石（c5s6h5）晶体结构为主的保温材料，具有优良的防火、隔热、耐腐蚀等性能，应用中使用寿命长，绿色环保。
27.本实用新型的优选实施例中，第四保温材料403为保温岩棉。保温岩棉是以玄武岩及其它天然矿石等为主要原料，经融化后，采用国际先进的四辊离心制棉工序，将玄武棉岩高温溶体甩拉成4～7μm的非连续性纤维，再在岩棉纤维中加入一定量的粘结剂、防尘油、憎水剂，经过沉降、固化、切割等工艺，根据不同用途制成不同密度的系列产品，其具有良好的保温性能。
28.但是，本实用新型对第一保温材料、第二保温材料、第三保温材料和第四保温材料的具体品类并不限定，在其他实施例中，第一保温材料、第二保温材料、第三保温材料和第四保温材料可以选用其他市面上已有的保温材料。
29.请参见图1和图2，石英炉门30还具有一圆柱侧板311，圆柱侧板311的外部设有一层密封垫312。密封垫312能够增强石英炉门30与炉管20内壁接触处的密封性，避免扩散工艺气体溢出，还能提升保温性。在一实施例中，密封垫312为耐高温氟橡胶材质。氟橡胶（fluororubber）是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，其具有优异的耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性和耐大气老化性，应用中使用寿命长，性能稳定可靠。
30.综上所述，本实用新型提供一种扩散炉的炉门密封结构，对扩散炉的炉门处结构进行优化设计，采用多层保温结构，能够增强炉门与炉管、炉体连接处的密封性和保温性，减少炉管内温度差异，避免炉门粘连等问题。
31.本实用新型已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本实用新型的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本实用新型的范围。相反地，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本实用新型的专利保护范围。