一种用于扩散炉的炉门结构的制作方法

本实用新型涉及半导体加工设备技术领域，尤其涉及一种用于扩散炉的炉门结构。

背景技术：

市场上现有的扩散炉，其炉门一般与送舟机构集成在一起，送舟机构结构复杂，安装或拆卸石英管时，需要拆除送舟机构，并且石英管的安装和拆卸方式只能采用前进前出的方式，导致生产效率低下。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种扩散炉的炉门结构。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于扩散炉的炉门结构，炉门门体和炉门驱动机构；

所述炉门门体包括炉门支撑板、炉门支撑轴、限位转轴、向心关节轴承、铝门、连接板和石英门，所述炉门支撑板的中心连接炉门支撑轴，四周通过螺栓与铝门的一面固定，所述铝门一面的中心安装有向心关节轴承，另一面通过弹簧螺栓与连接板的一面连接，所述连接板的另一面与石英门连接，所述限位转轴的一端安装于向心关节轴承内，另一端穿过轴承压盖后与炉门支撑轴的中心连接，所述铝门朝向石英门的一面上开设有1个环形凹槽，所述环形凹槽的截面积自铝门向石英门方向逐渐减小，所述环形凹槽环形分布于铝门上并位于石英门圆周的外侧，环形凹槽内安装有O型密封圈；

所述炉门驱动机构包括底板、2个滑杆组件、支撑板、无杆气缸、滑轨组件、炉门连接杆、第一气缸、第二气缸、第一气缸连接块、第二气缸连接块、第一限位块、2个第一限位开关、第二限位块和2个第二限位开关，每个滑杆组件包括相匹配的滑杆和滑块，2个滑杆平行设置且每个滑杆的两端分别通过滑杆支撑座固定于底板上，2个滑块的顶面均与支撑板的底面连接，所述无杆气缸的两端通过气缸支撑座固定于支撑板的顶面上，所述滑轨组件包括相匹配的滑轨和滑槽，所述滑槽固定于支撑板顶面上，所述滑轨嵌入滑槽内且顶面与炉门连接杆连接，所述炉门连接杆一端的顶面与无杆气缸活动部的底面连接，另一端与炉门支撑轴的中心连接，所述第一气缸和第二气缸并排设置且两者缸体连接，活塞杆伸出方向相反，所述第一气缸和第二气缸的活塞杆均与滑杆平行，且第一气缸的活塞杆通过第一气缸连接块与底板侧边连接，第二气缸的活塞杆通过第二气缸连接块与支撑板的侧边连接，所述无杆气缸移动方向与第一气缸移动方向垂直，所述第一限位块固定于炉门连接杆的一个侧面上且位于与无杆气缸连接的一端，所述2个第一限位开关设于支撑板顶面的同一侧，所述第一限位块与2个第一限位开关相配合，用于限定无杆气缸的行程，所述第二限位块固定于支撑板底面，所述2个第二限位开关设于底板顶面同一侧，所述第二限位块与2个第二限位开关相配合，用于限定第一气缸和第二气缸的行程。

作为改进，所述炉门支撑轴外周套接有支撑轴压块，所述炉门连接杆通过支撑轴压块与支撑轴连接。

作为优选，所述环形凹槽的纵向剖面为梯形。

作为改进，所述O型密封圈为耐高温密封圈。

作为优选，所述炉门支撑板为三角形。

作为改进，所述炉门驱动机构还包括第三限位块和机械限位块，所述第三限位块固定于炉门连接杆的另一个侧面上且位于与无杆气缸连接的一端，所述机械限位块设于支撑板顶面且位于远离炉门连接杆的一侧，所述机械限位块与第三限位块相配合，用于限定无杆气缸的行程，

作为改进，所述炉门驱动机构的任意一个滑杆上还设有第四限位块，所述第四限位块位于滑杆靠近第二气缸活塞杆的一端，所述第四限位块与该滑杆上的滑块配合，用于限定第二气缸的行程。

作为改进，所述无杆气缸上设有调速阀。

从以上描述可以看出，本实用新型具备以下优点：

1.炉门门体结构简单，能够实现扩散炉的炉口密封，密封性能好；

2.炉门驱动机构占用空间减小，便于在有限的安装空间内应用，且行程控制精准；

3.当扩散炉采用本实用新型所述的炉门结构时，由于炉门门体的密封性能能够达到工艺要求，使得石英舟可以单独放入炉体内，炉门本体作为一个独立的整体而不必和送舟机构集成为一体，便于安装和维护，大大提高了生产效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型炉门门体的结构示意图；

图4是本实用新型炉门驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

结合图1至图4，详细说明本实用新型的一个具体实施例，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1至图4所示，一种用于扩散炉的炉门结构，炉门门体1和炉门驱动机构2；

炉门门体1包括炉门支撑板101、炉门支撑轴102、限位转轴103、向心关节轴承104、铝门105、连接板106和石英门107，炉门支撑板101的中心连接有炉门支撑轴102，四周通过螺栓与铝门105的一面固定，铝门105一面的中心安装有向心关节轴承104，另一面通过弹簧螺栓110与连接板106的一面连接，连接板106的另一面与石英门107连接，限位转轴103的一端安装于向心关节轴承104内，另一端穿过轴承压盖111后与炉门支撑轴102的中心连接，铝门105朝向石英门107的一面上开设有1个环形凹槽108，环形凹槽108的截面积自铝门向石英门方向逐渐减小(例如：环形凹槽的纵向剖面为梯形，梯形的平行边与炉门门体的轴向中心线垂直，优选为等腰梯形)，环形凹槽108环形分布于铝门105上并位于石英门107圆周的外侧，环形凹槽108内安装有O型密封圈109；其中：O型圈109采用耐高温材料制成，为耐高温密封圈；

炉门驱动机构2包括底板201、2个滑杆组件202、支撑板203、无杆气缸204、滑轨组件205、炉门连接杆206、第一气缸207、第二气缸208、第一气缸连接块209、第二气缸连接块210、第一限位块211、2个第一限位开关212、第二限位块213、2个第二限位开关214，每个滑杆组件202包括相匹配的滑杆2021和滑块2022，2个滑杆2021平行设置且每个滑杆2021的两端分别通过滑杆支撑座2023固定于底板201上，2个滑块2022的顶面均与支撑板203的底面连接，无杆气缸204的两端通过气缸支撑座2041固定于支撑板203的顶面上，滑轨组件205包括相匹配的滑轨2051和滑槽2052，滑槽2052固定于支撑板203顶面山，滑轨2051嵌入滑槽2052内且顶面与炉门连接杆206的底面连接，炉门连接杆206一端的顶面与无杆气缸204活动部的底面连接，另一端与炉门支撑轴102的中心连接，第一气缸207和第二气缸208并排设置且两者缸体连接，活塞杆伸出方向相反，第一气缸207和第二气缸208的活塞杆均与滑杆2021平行，且第一气缸207的活塞杆通过第一气缸连接块209与底板201侧边连接，第二气缸208的活塞杆通过第二气缸连接块210与支撑板203的侧边连接，无杆气缸204移动方向与第一气缸207移动方向垂直，第一限位块211固定于炉门连接杆206的一个侧面上且位于与无杆气缸204连接的一端，2个第一限位开关212设于支撑板顶面的同一侧，第一限位块211与两个第一限位开关212相配合，第二限位块213固定于支撑板203底面，2个第二限位开关213设于底板201顶面同一侧，第二限位块213与2个第二限位开关214相配合；其中：无杆气缸上设有调速阀，用于控制无杆气缸进气流速。

本实用新型的工作原理为：

炉门连接杆206与炉门门体1连接，当无杆气缸203工作时，带动炉门门体1沿炉门连接杆206所在方向移动，当第一气缸207和第二气缸208工作时，带动炉门门体1沿滑杆2021所在方向移动。

上述工作过程中：

第一限位块211固定于炉门连接杆206的一个侧面上且位于与无杆气缸204连接的一端，2个第一限位开关212分别设于支撑板203顶面的同一侧且安装方向相反，通过第二限位块211与2个第一限位开关212相配合，限定无杆气缸的行程。

第二限位块213固定于支撑板203底面，2个第二限位开关214设于底板201顶面同一侧且安装方向相反，通过第二限位块213与2个第二限位开关214相配合，限定第一气缸和第二气缸的行程。

本实用新型中：当炉门门体与扩散炉炉口配合时，炉门门体结构为双层结构(铝门和石英门)，石英门伸入炉口内，铝门覆盖在炉口上，石英门和石英管口柔性接触，形成第一层密封；铝门上设置的O型密封圈设置于剖面为等腰梯形的凹槽内，当铝门覆盖在炉口上时，能够起到很好的密封作用，使得门体整体密封性能好，有效保证炉体热量不扩散；炉门驱动机构采用了双气缸设计，第一气缸和第二气缸串联，使得两个气缸的行程叠加，与采用一个大行程气缸相比，不仅使得占用空间体积减小，而且对行程进行分段控制，行程控制更加精准，使得本实用新型便于在有限的安装空间内应用，并且提高了炉门行程控制精度；当扩散炉采用本实用新型所述的炉门结构时，由于炉门门体的密封性能能够达到工艺要求，使得石英舟可以单独放入炉体内，炉门本体作为一个独立的整体而不必和送舟机构集成为一体，便于安装和维护，大大提高了生产效率。

为了进一步提高本实用新型的性能，对上述实施例做以下改进：

1.为了保证炉门支撑结构的连接强度和连接稳定性，炉门支撑轴外周套接有支撑轴压块112，炉门连接杆通过支撑轴压块与支撑轴连接，炉门支撑板优选三角形；

2.为了进一步保证无杆气缸、第二气缸的行程稳定性，在上述技术方案基础上做如下改进：(1)炉门驱动机构还包括第三限位块215和机械限位块216，第三限位块215固定于炉门连接杆206的另一个侧面上且位于与无杆气缸204连接的一端，机械限位块216设于支撑板203顶面且位于远离炉门连接杆206的一侧，所述机械限位块216与第三限位块215相配合，用于限定无杆气缸204的行程(2)任意一个滑杆2021上还设有第四限位块217，第四限位块217位于滑杆2021靠近第二气缸208活塞杆的一端，第四限位块217与该滑杆2021上的滑块2022配合，用于限定第二气缸208的行程。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1.炉门门体结构简单，能够实现扩散炉的炉口密封，密封性能好；

2.炉门驱动机构占用空间减小，便于在有限的安装空间内应用，且行程控制精准；

3.当扩散炉采用本实用新型所述的炉门结构时，由于炉门门体的密封性能能够达到工艺要求，使得石英舟可以单独放入炉体内，炉门本体作为一个独立的整体而不必和送舟机构集成为一体，便于安装和维护，大大提高了生产效率。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。