[发明专利]一种立式高温氧化、退火炉

说明书

本发明的一种立式高温氧化、退火炉包括：真空密封炉膛，通过炉底法兰与真空密封炉膛连接的炉门室，炉门室底部开口处通过炉门密封，真空密封炉膛内设有保温层，所述保温层与工艺炉管之间形成加热腔，所述加热腔内设置加热器；所述工艺炉管与炉底法兰、炉门室、炉门密闭形成工艺腔；穿过所述保温层和炉壳分别设置炉壳真空管和炉壳进气管；穿过所述炉门室一侧设置工艺腔真空管，另一侧设置工艺腔进气管。本发明通过在真空密封炉膛内设置炉底保温层，炉壳保温层，炉盖保温层，且炉盖保温层与炉盖进行内部固结形成一体，炉壳内的三组保温层形成一个封闭保温空腔，使得立式高温氧化炉加热达到的温度能够稳定的保持，减少能源消耗。

技术领域

本发明涉及氧化、退火炉技术领域，具体为一种立式高温氧化、退火炉。

背景技术

SIC作为第三代半导体材料的典型代表，是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料；由于碳化硅功率器件可显著降低电子设备的能耗，因此碳化硅器件也被誉为带动“新能源革命”的“绿色能源器件”。SIC材料的扩散、氧化、退火等工艺过程其主要特点就是需要高温或真空加高温及工艺气体条件，特别是高温一般为1400℃-2000℃，是以往其工作温度为800-1200℃的第二代半导体设备从加热器和工艺室的结构、方式、材质等组件所不能实现的。

因此，有必要提供一种立式高温氧化、退火炉解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种立式高温氧化、退火炉，其具备高温加热、强力保温、自动化取片、营造密闭真空工艺腔等多种功能。

本发明提供的一种立式高温氧化、退火炉包括：真空密封炉膛，通过炉底法兰与真空密封炉膛连接的炉门室，炉门室底部开口处通过炉门密封，所述真空密封炉膛是由炉壳、炉盖、炉底法兰、工艺炉管密闭形成的空间，所述工艺炉管通过压紧法兰压装在炉底法兰底面，所述炉壳与炉盖之间、炉壳与炉底法兰之间、炉门室与炉底法兰之间均设有密封圈，所述真空密封炉膛内设有保温层，所述保温层与工艺炉管之间形成加热腔，所述加热腔内设置加热器；

所述工艺炉管与炉底法兰、炉门室、炉门密闭形成工艺腔，用于进行工艺片的工艺过程；

穿过所述保温层和炉壳分别设置炉壳真空管，用于实现所述真空密封炉膛形成真空状态，和炉壳进气管，用于充入惰性气体至所述真空密封炉膛；

穿过所述炉门室一侧设置工艺腔真空管，用于实现工艺腔形成真空状态，另一侧设置工艺腔进气管，用于充入工艺气体至所述工艺腔，和工艺腔出气管，用于排出工艺过程中产生的气体。

作为一种改进，所述立式高温氧化、退火炉还包括设置在所述真空密封炉膛下端的升降机构和机械手，所述升降机构上设置炉门支撑安装座，用于安装所述炉门并通过所述升降机构带动炉门上下运动，所述机械手用于所述炉门通过所述升降机构移动到工作下限位时取放所述工艺片。

作为一种改进，所述炉门支撑安装座与所述炉门之间设置弹性元件，用于所述炉门通过所述升降机构移动到工作上限位时密封工艺腔。

作为一种改进，所述保温层由炉盖保温层、炉壳保温层、炉底保温层阶梯式固结形成，所述加热器通过穿过所述炉盖和炉盖保温层的加热器电极吊装于加热腔内。

作为一种改进，所述加热器电极炉外端套设电极水冷密封套，所述加热器电极与所述电极水冷密封套通过密封圈密封，所述电极水冷密封套与所述炉盖通过密封圈固结，所述加热器电极上端外部还设置接线装置，用于外接电源。

作为一种改进，所述工艺腔内由所述炉门承载由下至上依次设有隔热层、隔热屏、承托料盘和片舟，所述工艺片插装在片舟上。

作为一种改进，所述隔热层为石英隔热包，所述隔热屏为层状隔热片组件。