[实用新型]一种沉积炉热场顶盖密封装置

说明书

本实用新型公开了一种沉积炉热场顶盖密封装置，包括炉体、内炉筒、排气管；排气管的底端与内炉筒的出气口连通，并通过底部的石墨锁紧环将排气管的底端卡接在内炉筒内部；排气管顶端与上部密封环固定连接，上部密封环紧贴反应气体出气口下方的炉体内壁，保证密封；从而使得内炉筒的反应气体经排气管直接进入反应气体出气口后排出；排气管的外壁套有压缩弹簧，压缩弹簧被压缩在排气管顶部与内炉筒之间，通过压缩弹簧的弹性张力，使得排气管和上部密封环与反应气体出气口下方的炉体内壁贴紧；当内炉筒因受热或冷却发生膨胀或者收缩时，受弹簧的弹性张力，内炉筒的出气口在排气管外壁上下滑动，保证热场的密封性。

技术领域

本实用新型涉及无机非金属材料制备装备领域，特别是一种适用于化学气相沉积炉的热场顶盖密封装置。

背景技术

石墨由于其良好的导热性，易加工性以及耐高温性能，广泛应用于光伏及其它相关领域，在石墨件表面沉积碳化硅，发生化学气相沉积反应后得到碳化硅涂层，可进一步增强石墨表面硬度。同时，在某些特定的应用中，由于碳化硅涂层结合致密，可以阻止石墨件的部分杂质进入反应系统；例如，半导体级光伏单晶设备中所用的石墨内衬，通常要求表面涂覆碳化硅涂层。在炉筒内部，热场分为内外两个区域，外部区域为加热部分，安装有石墨加热器，内部区域为沉积反应部分，原料在此区域受热分解，进行化学气相沉积，生成碳化硅，附着在石墨件上。实际生产中，需要控制热场外部区域气压比内部区域气压高2～5mbar，由于石墨具有热胀冷缩及易碎特性，难以做到完全密封，从而会导致内部区域的反应物游离至外部区域，对石墨加热器等石墨部件产生影响。同时由于反应物游离至外部区域，而导致需沉积石墨件表面沉积效果变差，影响产品品质。

实用新型内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术的不足，设计一种沉积炉热场顶盖密封装置。该热场顶盖密封装置具有上下弹性调节功能，无论热场是在冷态收缩还是热态膨胀状态，该装置均能保证完全密封，防止沉积炉热场内部区域反应气体游离至外部区域，从而保护加热器等外部石墨件，延长热场使用寿命。同时也能够保证内部区域中的反应物彻底反应完全，从而保证沉积品质。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种沉积炉热场顶盖密封装置，包括炉体、内炉筒、排气管；

所述排气管的底端与内炉筒的出气口连通，并通过底部的石墨锁紧环将排气管的底端卡接在内炉筒内部；

所述排气管顶端与上部密封环固定连接，通过上部密封环与炉体的反应气体出气口下方的内壁贴紧，保证密封；从而使得内炉筒的反应气体经排气管直接进入反应气体出气口后排出；

所述排气管的外壁套有压缩弹簧，所述压缩弹簧被压缩在排气管顶部与内炉筒之间，通过压缩弹簧的弹性张力，使得排气管和上部密封环与反应气体出气口下方的炉体内壁贴紧；当内炉筒因受热或冷却发生膨胀或者收缩时，受弹簧的弹性张力，内炉筒的出气口在排气管外壁上下滑动；由于弹性张力的存在，使得排气管和上部密封环始终与金属炉体的反应气体出气口贴紧，保证密封效果。

进一步地，所述排气管的外壁设有外螺纹，石墨锁紧环设有内螺纹，石墨锁紧环采用螺纹连接在排气管的底端，通过上下转动石墨锁紧环，调节排气管的高度，使得排气管上的弹簧处于压紧状态。

具体地，所述上部密封环下端带有内止口，排气管上端带有外止口，通过内、外止口对接使得上部密封环和排气管固定连接。

具体地，所述炉体内壁与内炉筒外壁之间，充填有保护气体；所述炉体的底部分别设有反应气体进气口和保护气体进气口，炉体的顶部设有反应气体出气口和保护气体出气口；反应气体进气口、反应气体出气口与内炉筒连通。

具体地，所述炉体的内壁设有电阻式加热器，其以圆环状环绕整个内炉筒，通过热辐射，加热内炉筒。