一种用于生产半导体器件扩散炉炉体的制作方法

1.本发明涉及半导体器件生产技术领域，具体为一种用于生产半导体器件扩散炉炉体。


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，半导体扩散炉的炉体中部为恒温区，由于炉体靠近两端部分受外界环境影响较大，炉体一般分为3段或5段，每段设置温控器，由每组温控器实现对加热丝的控制，从而使恒温区范围满足精确的温度要求。
3.现有的扩散炉炉体存在的缺陷是：
4.1、专利文件cn212409398u，公开了一种扩散炉炉体，解决了一般的扩散炉炉体在散热的过程中，散热效果较差，且需要的时间较长的问题，其包括炉体本体，所述炉体本体的炉壁内开设有冷却管道；本实用新型，通过设置的循环泵、箱体、制冷设备和冷却管道等的配合使用，通过循环泵将箱体内的水通过输水管输送到冷却管道内部，通过水的流动对炉体本体进行散热，然后通过回流管回到箱体内部，期间，通过制冷设备产生冷气对回流后的水进行冷却，能够快速的完成对炉体本体的散热过程，效果良好；通过设置的转盘、阀门、齿轮和链条等的配合使用，将冷却管道内的水通过短管后进入到汇总管内，然后进入到外接收集箱内部，从而完成对其的处理，
5.但是上述公开文件中的扩散炉炉体内部缺少绝缘材料，造成设备出现漏电的情况时，容易伤害到工人；
6.2、专利文件cn207097785u公开了一种密封加强的均匀喷淋光伏硅片石英扩散炉，石英舟用于承载光伏硅片，石英炉门安装在石英扩散炉的头部，对于石英扩散炉起到密封作用，保温桶位于石英扩散炉内靠近石英炉门一侧，起到隔热作用，喷淋管位于石英扩散炉内上部，用于通入喷淋保护气体三氯氧磷，挡板用挂钩的方式设置在喷淋管和保温桶之间，用于阻挡石英扩散炉内部气流，石英扩散炉的进气口设置在石英扩散炉的尾部，用于通入氧气，排废管和tc管安装在石英扩散炉内的底部，排废管用于排出废液，tc管用于放置热电偶，所述石英炉门具有台阶结构，石英炉门的一部被塞入石英扩散炉内部，石英炉门的另一部通过台阶结构顶靠在石英扩散炉的边沿而处于石英扩散炉外部，
7.但是上述公开文件中的扩散炉炉体内部缺少多位置温度监测结构，无法对不同位置的温度进行监测；
8.3、专利文件cn207091558u公开了一种光伏硅片石英扩散炉，该石英扩散炉包括喷淋管、石英舟、挡板、保温桶、石英炉门、排废管和tc管，石英舟用于承载光伏硅片，石英炉门安装在石英扩散炉的头部，对于石英扩散炉起到密封作用，保温桶位于石英扩散炉内靠近石英炉门一侧，起到隔热作用，喷淋管位于石英扩散炉内上部，用于通入喷淋保护气体三氯氧磷，挡板用挂钩的方式设置在喷淋管和保温桶之间，用于阻挡石英扩散炉内部气流，石英
扩散炉的进气口设置在石英扩散炉的尾部，用于通入氧气，排废管和tc管安装在石英扩散炉内的底部，排废管用于排出废液，tc管用于放置热电偶，喷淋管穿过至少2个固定环，通过在石英扩散炉管壁上打孔，将固定环焊接在石英扩散炉管壁上，
9.但是上述公开文件中的扩散炉炉体内部缺少封闭结构，造成热量会大量的流速，需要消耗庞大的电能进行维持装置内部的温度；
10.4、专利文件cn213459664u公开了一种电力半导体高温扩散炉管，涉及半导体制造技术领域，为解决现有技术中的扩散炉管反应完成后会处于高温状态容易导致工作人员被烫伤的问题。所述扩散炉管外体的上方安装有冷气进口，且扩散炉管外体与冷气进口通过螺栓固定连接，所述扩散炉管外体的下方安装有冷气出口，且扩散炉管外体与冷气出口通过螺栓固定连接，所述扩散炉管外体的内部安装有散热压铸铝，且扩散炉管外体与散热压铸铝通过螺栓固定连接，所述散热压铸铝的内部设置有扩散炉管本体，所述扩散炉管本体的外侧设置有降温环管，所述降温环管分别与冷气进口、冷气出口螺纹连接，
11.但是上述公开文件中的扩散炉炉体内部缺少自动上料或下料的结构，无法控制设备的移动。


技术实现要素：

12.本发明的目的在于提供一种用于生产半导体器件扩散炉炉体，以解决上述背景技术中提出的问题。
13.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于生产半导体器件扩散炉炉体，包括底板和外壳，所述底板的顶部安装有三组等距排列的支撑座，三组所述支撑座的顶部安装有固定环，所述固定环的内侧安装有外壳，所述外壳的内侧安装有隔热层，所述隔热层的内侧安装有等距排列有陶瓷绝缘子，若干组所述陶瓷绝缘子的内侧贯穿安装有加热丝，所述隔热层的内侧安装有支撑环，且支撑环位于两组陶瓷绝缘子之间，所述支撑环的内侧安装有陶瓷板，陶瓷板位于加热丝的内侧。
14.优选的，三组所述固定环的顶壁均贯穿安装有温度传感器，温度传感器的底端贯穿外壳的顶壁，且温度传感器贯穿隔热层的顶壁。
15.优选的，所述底板的顶部安装有第一支撑板，所述第一支撑板远离支撑座的一侧安装有丝杆，所述丝杆的一端安装有第二支撑板，所述第二支撑板远离丝杆的一侧安装有控制电机，控制电机的输出端与丝杆连接。
16.优选的，所述丝杆的外侧通过螺纹活动安装有内螺纹套环，所述内螺纹套环的顶部安装有移动板，所述移动板的底部安装有两组引导套环，所述第一支撑板和第二支撑板之间固定安装有两组引导滑杆，且引导滑杆贯穿引导套环的外侧，所述移动板的底部安装有两组轴承座，且两组轴承座位于引导套环的外侧，所述轴承座的内侧活动安装有移动轮。
17.优选的，所述移动轮活动安装在底板的顶部，内螺纹套环的内侧通过螺纹活动贯穿有丝杆；
18.陶瓷板为镂空结构，有耐高温陶瓷组成，由陶瓷板将加热丝进行全面的覆盖；
19.两组引导滑杆位于丝杆的前方和后方。
20.优选的，所述底板的顶部安装有配电箱，所述配电箱的内侧固定安装有控制器，所述配电箱的内侧安装有变压器，且变压器位于控制器的下方，所述配电箱的正面活动安装
有门体。
21.优选的，所述移动板的顶部安装有固定板，所述固定板的一侧安装有耐高温封闭塞，所述耐高温封闭塞远离固定板的一侧安装有放置板。
22.优选的，所述放置板位于陶瓷板的内侧。
23.优选的，该扩散炉炉体工作步骤如下：
24.s1、底板固定在地面上，保证底板的稳定，由底板对顶部的支撑座进行固定，保证支撑座的稳定，由支撑座对顶部的固定环进行固定，固定环对内侧的外壳进行固定，保证外壳的稳定，外壳对内侧的隔热层进行固定，隔热层由很厚的隔热材料组成，通过隔热材料，可以将装置内部的热量与外部的热量隔开，减轻内部设备的高温对外部环境的影响，保证周围工人的安全；
25.s2、工人将需要加工的物件放置在放置板的顶部，由放置板平稳支撑顶部物品，由移动轮和轴承座的配合支撑对顶部的移动板进行支撑，移动轮搭在底板的顶部，内螺纹套环套在丝杆的外侧，引导套环套在引导滑杆的外侧，第二支撑板对控制电机进行支撑，控制电机可以平稳带动输出端的丝杆进行转动，丝杆旋转通过外侧螺纹带动外侧的内螺纹套环进行移动，内螺纹套环移动带动移动板移动，移动板在移动的过程中带动底部的轴承座和移动轮跟着移动，移动轮转动带动装置的移动，减轻装置的摩擦力；
26.s3、移动板移动带动顶部的固定板、耐高温封闭塞和放置板跟着移动，放置板将需要加工的半导体器件移动到在陶瓷板的内侧，同时耐高温封闭塞嵌入安装在外壳的两端，对装置进行封闭，保证装置内部在物品进行加热时，减少内部热量损耗；
27.s4、控制器控制加热丝通电升温，加热丝通过电阻加热，对内侧的物品进行加热，达到对内侧的半导体器件进行扩散、氧化、退火等工艺的加工；
28.s5、在加热丝通电对内侧进行加热的过程中，由三组温度传感器配电对装置内部不同位置的温度进行检测，接口判断装置内部温度是否一致，在装置内部温度有差别时，需要通过调整相应位置的加热丝的加热温度，对从而提高装置内部温度，使得装置内部温度保持一致。
29.在所述步骤s2中，还包括如下步骤：
30.s21、在移动板移动的过程中引导套环跟着位移，由引导套环在引导滑杆的外侧移动，通过引导滑杆引导装置的位移，避免设备在移动的过程中发生偏移的情况。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.1、本发明通过安装有陶瓷绝缘子，陶瓷绝缘子固定在隔热层的内侧，陶瓷绝缘子对加热丝进行支撑架设，保证加热丝的稳定，陶瓷绝缘子由陶瓷绝缘材料组成，避免加热丝发生漏电电流传输到外壳上，造成工人触电的情况出现，保证工人的安全。
33.2、本发明通过安装有温度传感器，由三组温度传感器配电对装置内部不同位置的温度进行检测，接口判断装置内部温度是否一致，在装置内部温度有差别时，需要通过调整相应位置的加热丝的加热温度，对从而提高装置内部温度，使得装置内部温度保持一致。
34.3、本发明通过安装有耐高温封闭塞，移动板对顶部固定板进行固定，方便固定板对耐高温封闭塞进行支撑，移动板带动顶部设备位移，放置板将需要加工的半导体器件移动到在陶瓷板的内侧，同时耐高温封闭塞嵌入安装在外壳的两端，对装置进行封闭，保证装置内部在物品进行加热时，减少内部热量损耗。
35.4、本发明通过安装有移动板，控制电机可以平稳带动输出端的丝杆进行转动，丝杆旋转通过外侧螺纹带动外侧的内螺纹套环进行移动，内螺纹套环移动带动移动板移动，移动板在移动的过程中带动底部的轴承座和移动轮跟着移动，移动轮转动带动装置的移动，减轻装置的摩擦力，在移动板移动的过程中，带动顶部设备进行移动，方便装置进行自主上料取料，减轻工人的工作压力。
附图说明
36.图1为本发明的立体结构示意图；
37.图2为本发明的剖面结构示意图；
38.图3为本发明的固定环结构示意图；
39.图4为本发明的移动板结构示意图；
40.图5为本发明的第二支撑板结构示意图；
41.图6为本发明的陶瓷板结构示意图；
42.图7为本发明的配电箱结构示意图；
43.图8为本发明的工作流程图。
44.图中：1、底板；2、支撑座；3、固定环；4、外壳；5、隔热层；6、陶瓷绝缘子；7、加热丝；8、温度传感器；9、支撑环；10、陶瓷板；11、第一支撑板；12、丝杆；13、第二支撑板；14、控制电机；15、内螺纹套环；16、移动板；17、轴承座；18、移动轮；19、引导套环；20、引导滑杆；21、固定板；22、耐高温封闭塞；23、放置板；24、配电箱；25、控制器；26、变压器；27、门体。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
47.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供的一种实施例：一种用于生产半导体器件扩散炉炉体，包括底板1和外壳4，所述底板1的顶部安装有三组等距排列的支撑座2，三组所述支撑座2的顶部安装有固定环3，所述固定环3的内侧安装有外壳4，所述外壳4的内侧安装有隔热层5，底板1固定在地面上，保证底板1的稳定，由底板1对顶部的
支撑座2进行固定，保证支撑座2的稳定，由支撑座2对顶部的固定环3进行固定，固定环3对内侧的外壳4进行固定，保证外壳4的稳定，外壳4对内侧的隔热层5进行固定，隔热层5由很厚的隔热材料组成，通过隔热材料，可以将装置内部的热量与外部的热量隔开，减轻内部设备的高温对外部环境的影响，保证周围工人的安全，所述隔热层5的内侧安装有等距排列有陶瓷绝缘子6，若干组所述陶瓷绝缘子6的内侧贯穿安装有加热丝7，所述隔热层5的内侧安装有支撑环9，且支撑环9位于两组陶瓷绝缘子6之间，所述支撑环9的内侧安装有陶瓷板10，陶瓷板10位于加热丝7的内侧，陶瓷绝缘子6固定在隔热层5的内侧，陶瓷绝缘子6对加热丝7进行支撑架设，保证加热丝4的稳定，陶瓷绝缘子6由陶瓷绝缘材料组成，避免加热丝4发生漏电电流传输到外壳4上，造成工人触电的情况出现，保证工人的安全，支撑环9固定在隔热层5的内侧，方便支撑环9对陶瓷板10进行固定，保证陶瓷板10的稳定。
49.进一步，三组所述固定环3的顶壁均贯穿安装有温度传感器8，温度传感器8的底端贯穿外壳4的顶壁，且温度传感器8贯穿隔热层5的顶壁，固定环3对顶部的温度传感器8进行固定，由三组温度传感器8配电对装置内部不同位置的温度进行检测，接口判断装置内部温度是否一致，在装置内部温度有差别时，需要通过调整相应位置的加热丝7的加热温度，对从而提高装置内部温度，使得装置内部温度保持一致。
50.进一步，所述底板1的顶部安装有第一支撑板11，所述第一支撑板11远离支撑座2的一侧安装有丝杆12，所述丝杆12的一端安装有第二支撑板13，所述第二支撑板13远离丝杆12的一侧安装有控制电机14，控制电机14的输出端与丝杆12连接，所述丝杆12的外侧通过螺纹活动安装有内螺纹套环15，所述内螺纹套环15的顶部安装有移动板16，所述移动板16的底部安装有两组引导套环19，所述第一支撑板11和第二支撑板13之间固定安装有两组引导滑杆20，且引导滑杆20贯穿引导套环19的外侧，所述移动板16的底部安装有两组轴承座17，且两组轴承座17位于引导套环19的外侧，所述轴承座17的内侧活动安装有移动轮18，底板1对顶部的第一支撑板11固定，同时底板1对第二支撑板13固定，第一支撑板11和第二支撑板13配合对内侧的丝杆12进行支撑，将需要加工的物件放置在放置板23的顶部，由放置板23平稳支撑顶部物品，由移动轮18和轴承座17的配合支撑对顶部的移动板16进行支撑，移动轮18搭在底板1的顶部，内螺纹套环15套在丝杆12的外侧，引导套环19套在引导滑杆20的外侧，第二支撑板13对控制电机14进行支撑，控制电机14可以平稳带动输出端的丝杆12进行转动，丝杆12旋转通过外侧螺纹带动外侧的内螺纹套环15进行移动，内螺纹套环15移动带动移动板16移动，移动板16在移动的过程中带动底部的轴承座17和移动轮18跟着移动，移动轮18转动带动装置的移动，减轻装置的摩擦力，在移动板16移动的过程中引导套环19跟着位移，由引导套环19在引导滑杆20的外侧移动，通过引导滑杆20引导装置的位移，避免设备在移动的过程中发生偏移的情况。
51.进一步，所述底板1的顶部安装有配电箱24，所述配电箱24的内侧固定安装有控制器25，所述配电箱24的内侧安装有变压器26，且变压器26位于控制器25的下方，所述配电箱24的正面活动安装有门体27，底板1对顶部的配电箱24进行固定，配电箱24对内侧的变压器26和控制器25固定，通过控制器25控制装置运行，变压器26调整装置输送的电压，保证电压满足设备需求。
52.进一步，所述移动板16的顶部安装有固定板21，所述固定板21的一侧安装有耐高温封闭塞22，所述耐高温封闭塞22远离固定板21的一侧安装有放置板23，所述放置板23位
于陶瓷板10的内侧，移动板16对顶部固定板21进行固定，方便固定板21对耐高温封闭塞22进行支撑，移动板16带动顶部设备位移，放置板23将需要加工的半导体器件移动到在陶瓷板10的内侧，同时耐高温封闭塞22嵌入安装在外壳4的两端，对装置进行封闭，保证装置内部在物品进行加热时，减少内部热量损耗。
53.进一步，所述移动轮18活动安装在底板1的顶部，内螺纹套环15的内侧通过螺纹活动贯穿有丝杆12；
54.陶瓷板10为镂空结构，有耐高温陶瓷组成，由陶瓷板10将加热丝7进行全面的覆盖；
55.两组引导滑杆20位于丝杆12的前方和后方。
56.进一步，该扩散炉炉体工作步骤如下：
57.s1、底板1固定在地面上，保证底板1的稳定，由底板1对顶部的支撑座2进行固定，保证支撑座2的稳定，由支撑座2对顶部的固定环3进行固定，固定环3对内侧的外壳4进行固定，保证外壳4的稳定，外壳4对内侧的隔热层5进行固定，隔热层5由很厚的隔热材料组成，通过隔热材料，可以将装置内部的热量与外部的热量隔开，减轻内部设备的高温对外部环境的影响，保证周围工人的安全；
58.s2、工人将需要加工的物件放置在放置板23的顶部，由放置板23平稳支撑顶部物品，由移动轮18和轴承座17的配合支撑对顶部的移动板16进行支撑，移动轮18搭在底板1的顶部，内螺纹套环15套在丝杆12的外侧，引导套环19套在引导滑杆20的外侧，第二支撑板13对控制电机14进行支撑，控制电机14可以平稳带动输出端的丝杆12进行转动，丝杆12旋转通过外侧螺纹带动外侧的内螺纹套环15进行移动，内螺纹套环15移动带动移动板16移动，移动板16在移动的过程中带动底部的轴承座17和移动轮18跟着移动，移动轮18转动带动装置的移动，减轻装置的摩擦力；
59.s3、移动板16移动带动顶部的固定板21、耐高温封闭塞22和放置板23跟着移动，放置板23将需要加工的半导体器件移动到在陶瓷板10的内侧，同时耐高温封闭塞22嵌入安装在外壳4的两端，对装置进行封闭，保证装置内部在物品进行加热时，减少内部热量损耗；
60.s4、控制器25控制加热丝7通电升温，加热丝7通过电阻加热，对内侧的物品进行加热，达到对内侧的半导体器件进行扩散、氧化、退火等工艺的加工；
61.s5、在加热丝7通电对内侧进行加热的过程中，由三组温度传感器8配电对装置内部不同位置的温度进行检测，接口判断装置内部温度是否一致，在装置内部温度有差别时，需要通过调整相应位置的加热丝7的加热温度，对从而提高装置内部温度，使得装置内部温度保持一致。
62.进一步，在所述步骤s2中，还包括如下步骤：
63.s21、在移动板16移动的过程中引导套环19跟着位移，由引导套环19在引导滑杆20的外侧移动，通过引导滑杆20引导装置的位移，避免设备在移动的过程中发生偏移的情况。
64.工作原理：底板1固定在地面上，保证底板1的稳定，由底板1对顶部的支撑座2进行固定，保证支撑座2的稳定，由支撑座2对顶部的固定环3进行固定，固定环3对内侧的外壳4进行固定，保证外壳4的稳定，外壳4对内侧的隔热层5进行固定，隔热层5由很厚的隔热材料组成，通过隔热材料，可以将装置内部的热量与外部的热量隔开，减轻内部设备的高温对外部环境的影响，保证周围工人的安全，工人将需要加工的物件放置在放置板23的顶部，由放
置板23平稳支撑顶部物品，由移动轮18和轴承座17的配合支撑对顶部的移动板16进行支撑，移动轮18搭在底板1的顶部，内螺纹套环15套在丝杆12的外侧，引导套环19套在引导滑杆20的外侧，第二支撑板13对控制电机14进行支撑，控制电机14可以平稳带动输出端的丝杆12进行转动，丝杆12旋转通过外侧螺纹带动外侧的内螺纹套环15进行移动，内螺纹套环15移动带动移动板16移动，移动板16在移动的过程中带动底部的轴承座17和移动轮18跟着移动，移动轮18转动带动装置的移动，减轻装置的摩擦力，移动板16移动带动顶部的固定板21、耐高温封闭塞22和放置板23跟着移动，放置板23将需要加工的半导体器件移动到在陶瓷板10的内侧，同时耐高温封闭塞22嵌入安装在外壳4的两端，对装置进行封闭，保证装置内部在物品进行加热时，减少内部热量损耗，控制器25控制加热丝7通电升温，加热丝7通过电阻加热，对内侧的物品进行加热，达到对内侧的半导体器件进行扩散、氧化、退火等工艺的加工，在加热丝7通电对内侧进行加热的过程中，由三组温度传感器8配电对装置内部不同位置的温度进行检测，接口判断装置内部温度是否一致，在装置内部温度有差别时，需要通过调整相应位置的加热丝7的加热温度，对从而提高装置内部温度，使得装置内部温度保持一致。
65.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。