三代半导体制备加压焙烧炉的制作方法

本发明涉及焙烧炉的，具体为三代半导体制备加压焙烧炉。

背景技术：

1、在半导体制造领域中，单晶硅是非常重要的材料，在直拉单晶硅热场主要用于制备单晶硅，而在直拉单晶硅热场中，等静压石墨部件包括坩埚、加热器、隔热遮蔽板、籽晶夹持器和热反射板等，而焙烧炉为等静压石墨制备中必不可少的设备，其主要是将等静压后的生坯进行焙烧，使骨料和黏结剂之间发生复杂的化学反应，黏结剂分解，释放大量挥发分，同时进行缩聚反应。

2、经检索，公开号为cn116892831a的中国专利公开了一种半导体大硅片制造用等静压石墨制备加压焙烧炉，其背景技术中提出的，焙烧炉在实际使用过程中，材料的放置是直接堆叠至炉内，大量的堆叠会造成加工效果降低，而为了提高加工效果减少堆叠量会造成加工效率降低，其通过上材料收集框、第一下材料收集框和第二下材料收集框同时对材料进行堆积并存放材料，避免大量材料同时堆积，但是，其在避免材料同时堆积的同时会导致材料部分外壁会与框体保持长时间的接触，导致材料的部分外壁受热不均匀，且二者之间的相贴合处会导致材料的气孔形成受阻，会影响坯体材料的物理或化学性能。

技术实现思路

1、本发明提供三代半导体制备加压焙烧炉，能够使坯体的各个部位均能够暴露在炉膛内，提高加热均匀性和避免气孔发生堵塞，提高坯体的焙烧质量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、三代半导体制备加压焙烧炉，包括：

4、炉体及其内部的可变承载架；

5、所述可变承载架包括多个相互链接的承载节点，多个所述承载节点可形成三种状态并相互转化；

6、其中，在第一种状态下，多个所述承载节点可形成左右等高的u型吊篮状态，在第二种状态下，将左右等高的u型吊篮状态转为具有高低落差的u型吊篮状态，在第三种状态下，部分相连所述承载节点形成水平状态的输送状态；

7、可控制多个承载节点在三种状态间切换的控制器；

8、用于检测坯体是否过度膨胀或收缩的监视器。

9、可选的，所述可变承载架包括固定在炉体内部的恒定端，所述恒定端的两端均固定安装有装配绳索，所述装配绳索上等距固定安装有多个轴承座，所述承载节点转动安装在位于两个装配绳索之间相平齐对应的两个轴承座上，所述控制器控制装配绳索的自由端的位移来切换三种状态。

10、可选的，所述承载节点包括功能辊，所述功能辊的两端固定有销轴，两个所述销轴与轴承座之间形成转动连接关系，所述功能辊的表面光滑设计，所述功能辊的内部为中空设计。

11、可选的，所述功能辊的周向外壁开设有多个微孔，所述微孔均与功能辊的内部连通，多个所述微孔圆周阵列分布在功能辊的周向外壁上。

12、可选的，所述控制器包括固定安装在炉体内部的第一定滑轮，所述炉体的外壁固定安装有第二定滑轮和卷扬系统，所述装配绳索的自由端依次穿过第一定滑轮和第二定滑轮与卷扬系统的输出端固定连接，所述装配绳索与炉体和第二定滑轮之间构成定滑轮配合，所述卷扬系统输出时可驱使承载节点在三种状态之间变化。

13、可选的，所述控制器包括竖直滑动安装在炉体内部的承重杆，所述承重杆固定安装有两个动滑轮，两个所述装配绳索自由端分别与两个动滑轮固定连接，所述承重杆的外壁固定安装有吊杆，所述吊杆的顶端贯穿滑动出炉体的顶部，所述炉体的外壁固定安装有液压缸，所述液压缸的输出端与吊杆的顶部之间固定安装有传动梁。

14、可选的，所述炉体的内顶部固定安装有两个竖直向下的限位杆，两个所述动滑轮相背面的外壁均固定安装有导向块，所述导向块竖直滑动安装在限位杆的外壁。

15、可选的，所述监视器包括拉力传感器，所述拉力传感器的测试端和固定端分别与装配绳索的自由端和控制器的输出端固定连接。

16、可选的，所述监视器包括转动安装在炉体内壁上的转轴，所述转轴位于左右等高的u型吊篮状态的开口上方，所述转轴的外壁固定安装有销块，所述销块的外壁滑动套设有凸轮，所述销块的外壁与凸轮的内壁之间固定安装有多个弹性件，所述凸轮的凸出部分为测试端，当坯体上移抵触测试端时，所述凸轮会突破弹性件的限制向上位移，所述炉体的外壁安装有控制转轴转动的动力源。

17、可选的，所述炉体的内壁可控的转动安装有基台，所述恒定端固定安装在基台的自由端，所述基台的顶部贯穿设置有阵列分布的镂空设计，当部分相连的所述承载节点形成水平状态的输送状态时，所述基台的顶部与可与输送状态下的部分承载节点接驳。

18、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

19、一、通过设计多个相互链接的承载节点，使多个承载节点能够形成左右等高的u型吊篮状态，从而能够对圆柱形的坯体进行承载，合理可靠的对坯体进行适当的支撑，避免坯体的形变。

20、二、伴随着坯体的焙烧，通过控制多个承载节点由第一种状态向第二种状态转化时，会使坯体在向上位移的同时发生可控的旋转，从而使坯体在第一种状态下与承载节点相接触的部分与暴露的部分发生相对转动，确保坯体的各个部位均能够暴露在炉膛内，提高加热均匀性和避免气孔发生堵塞。

21、三、中空设计的功能辊能够提高导热能力，且通过设计微孔，能够在焙烧过程中更进一步的减少可变承载架与坯体之间的接触面积，提高气孔生成的效率和质量。

22、四、通过设计监视器，能够在焙烧过程中对坯体的质量和硬度进行监测，从而使炉体内部坯体的质量或硬度在发生突变时可及时进行警示。

技术特征：

1.三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述控制器包括固定安装在炉体（1）内部的第一定滑轮（7），所述炉体（1）的外壁固定安装有第二定滑轮（8）和卷扬系统（11），所述装配绳索（3）的自由端依次穿过第一定滑轮（7）和第二定滑轮（8）与卷扬系统（11）的输出端固定连接，所述装配绳索（3）与炉体（1）和第二定滑轮（8）之间构成定滑轮配合，所述卷扬系统（11）输出时可驱使承载节点在三种状态之间变化。

3.根据权利要求1所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述控制器包括竖直滑动安装在炉体（1）内部的承重杆（17），所述承重杆（17）固定安装有两个动滑轮（18），两个所述装配绳索（3）自由端分别与两个动滑轮（18）固定连接，所述承重杆（17）的外壁固定安装有吊杆（14），所述吊杆（14）的顶端贯穿滑动出炉体（1）的顶部，所述炉体（1）的外壁固定安装有液压缸（12），所述液压缸（12）的输出端与吊杆（14）的顶部之间固定安装有传动梁（13）。

4.根据权利要求3所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述炉体（1）的内顶部固定安装有两个竖直向下的限位杆（15），两个所述动滑轮（18）相背面的外壁均固定安装有导向块（16），所述导向块（16）竖直滑动安装在限位杆（15）的外壁。

5.根据权利要求2-4中任意一项所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述监视器包括拉力传感器（9），所述拉力传感器（9）的测试端和固定端分别与装配绳索（3）的自由端和控制器的输出端固定连接。

6.根据权利要求2-4中任意一项所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述监视器包括转动安装在炉体（1）内壁上的转轴（21），所述转轴（21）位于左右等高的u型吊篮状态的开口上方，所述转轴（21）的外壁固定安装有销块（20），所述销块（20）的外壁滑动套设有凸轮（19），所述销块（20）的外壁与凸轮（19）的内壁之间固定安装有多个弹性件（22），所述凸轮（19）的凸出部分为测试端，当坯体上移抵触测试端时，所述凸轮（19）会突破弹性件（22）的限制向上位移，所述炉体（1）的外壁安装有控制转轴（21）转动的动力源。

7.根据权利要求1所述的三代半导体制备加压焙烧炉，其特征在于：所述炉体（1）的内壁可控的转动安装有基台（2），所述恒定端（23）固定安装在基台（2）的自由端，所述基台（2）的顶部贯穿设置有阵列分布的镂空设计，当部分相连的所述承载节点形成水平状态的输送状态时，所述基台（2）的顶部与可与输送状态下的部分承载节点接驳。

技术总结
本发明涉及焙烧炉技术领域，具体公开了三代半导体制备加压焙烧炉，包括：炉体及其内部的可变承载架；所述可变承载架包括多个相互链接的承载节点，多个所述承载节点可形成三种状态并相互转化；其中，在第一种状态下，多个所述承载节点可形成左右等高的U型吊篮状态，在第二种状态下，将左右等高的U型吊篮状态转为具有高低落差的U型吊篮状态，在第三种状态下，部分相连所述承载节点形成水平状态的输送状态；可控制多个承载节点在三种状态间切换的控制器；用于检测坯体是否过度膨胀或收缩的监视器，本发明能够使坯体的各个部位均能够暴露在炉膛内，提高加热均匀性和避免气孔发生堵塞，提高坯体的焙烧质量。

技术研发人员：吕尊华,纪斌,万伟光
受保护的技术使用者：福建福碳新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25