[實用新型]采用中頻感應(yīng)加熱的擴(kuò)散爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320412106.3
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN203367244U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜鵬程;陸利新;謝亞勝;丁飛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;F27D11/06;F27D19/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種擴(kuò)散爐裝置，特別是涉及一種感應(yīng)加熱的擴(kuò)散爐，應(yīng)用于半導(dǎo)體制造裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

擴(kuò)散爐主要用于對硅片進(jìn)行擴(kuò)散、氧化等工藝。目前擴(kuò)散爐的加熱方式主要采用電阻絲加熱。但電阻絲加熱有以下缺點：熱損失大；導(dǎo)致環(huán)境溫度上升；使用壽命短，維修量大；功率密度低，在一些需要較高溫度的場合無法適應(yīng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用中頻感應(yīng)加熱的擴(kuò)散爐，采用中頻感應(yīng)加熱，能夠快速實現(xiàn)溫升，大大節(jié)約預(yù)熱時間，發(fā)熱效率高，節(jié)能、節(jié)電和環(huán)保效果好，可降低環(huán)境溫度，加熱線圈運行溫度低，裝備使用壽命長。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案：

一種采用中頻感應(yīng)加熱的擴(kuò)散爐，包括擴(kuò)散爐管、加熱控制器和熱電偶，在擴(kuò)散爐管外圍緊密地套上一層耐高溫不銹鋼管，在耐高溫不銹鋼管外圍再緊密地套上絕緣隔熱筒，在絕緣隔熱筒外部繞有加熱感應(yīng)線圈，加熱感應(yīng)線圈在中頻感應(yīng)電源的作用下產(chǎn)生高速變化的磁場，在高速變化的磁場作用下，耐高溫不銹鋼管的管壁內(nèi)部產(chǎn)生渦流并感應(yīng)生成熱能，熱能再傳導(dǎo)于擴(kuò)散爐管上，從而實現(xiàn)對擴(kuò)散爐的加熱，加熱感應(yīng)線圈和在擴(kuò)散爐管內(nèi)設(shè)置的一系列熱電偶通過總線連接到中頻電源控制柜上，中頻電源控制柜通過接收一系列熱電偶的反饋信號，調(diào)節(jié)加熱感應(yīng)線圈中的電流以改變磁場，進(jìn)而改變耐高溫不銹鋼管的發(fā)熱狀態(tài)，從而實現(xiàn)對擴(kuò)散爐管內(nèi)溫度的控制。

作為本實用新型技術(shù)方案的改進(jìn)，加熱感應(yīng)線圈分段繞在絕緣隔熱筒上，在不同段的加熱感應(yīng)線圈對應(yīng)的擴(kuò)散爐管內(nèi)相應(yīng)分布設(shè)置不同的熱電偶，以測擴(kuò)散爐管相應(yīng)區(qū)段內(nèi)的溫度，各段加熱感應(yīng)線圈和各個熱電偶分別通過總線連接到中頻電源控制柜上，在中頻電源控制柜的控制下，各段加熱感應(yīng)線圈內(nèi)腔中分別產(chǎn)生各自對應(yīng)的高速變化的磁場，使耐高溫不銹鋼管內(nèi)部分段產(chǎn)生渦流并分段高速發(fā)熱，以實現(xiàn)對整一個擴(kuò)散爐的加熱，中頻電源控制柜接收擴(kuò)散爐管內(nèi)各熱電偶的溫度信號反饋，調(diào)節(jié)各段加熱感應(yīng)線圈中的電流以改變各段加熱感應(yīng)線圈內(nèi)的磁場，從而改變各段耐高溫不銹鋼管的發(fā)熱狀態(tài)，以實現(xiàn)對擴(kuò)散爐管內(nèi)溫度的控制，使擴(kuò)散爐管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的恒溫區(qū)。

分段繞在上述絕緣隔熱筒上的加熱感應(yīng)線圈的段數(shù)優(yōu)選為3～10段。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實質(zhì)性特點和優(yōu)點：

1.?本實用新型采用中頻感應(yīng)加熱相比于傳統(tǒng)的電阻絲加熱，中頻感應(yīng)加熱在感應(yīng)線圈中會產(chǎn)生高密度的磁力線，置于其磁場下的金屬材料在高速變化的磁場中產(chǎn)生很大的渦流，并且被高速發(fā)熱，中頻感應(yīng)加熱效率高，熱量損失少，能夠節(jié)約很多電能，并且中頻感應(yīng)加熱速度很快，能夠快速實現(xiàn)溫升，大大節(jié)約預(yù)熱時間；

2.?本實用新型的絕緣隔熱筒在減少熱量損失的同時，防止線圈被高溫?fù)p壞，而采用中頻感應(yīng)加熱，加熱感應(yīng)線圈本身不需要發(fā)熱，加熱感應(yīng)線圈運行溫度在100℃左右，裝備使用壽命更長；

3.?本實用新型加熱感應(yīng)線圈分段繞在絕緣隔熱筒上，使耐高溫不銹鋼管每段發(fā)熱狀態(tài)不相同，以利于擴(kuò)散爐管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的恒溫區(qū)，中頻電源控制柜還可接收爐內(nèi)各段熱電偶的反饋，分別調(diào)節(jié)各段加熱感應(yīng)線圈中的電流，以改變各段耐高溫不銹鋼管發(fā)熱狀態(tài)，從而實現(xiàn)對爐內(nèi)溫度的整體均勻控制。

附圖說明

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例采用中頻感應(yīng)加熱的擴(kuò)散爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是沿著圖1中F-F線的剖視圖。

具體實施方式

本實用新型的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖說明如下：