[实用新型]一种双层反应腔体结构

说明书

本实用新型为一种双层反应腔体结构，包括炉口、腔体以及炉尾；腔体设置于炉口以及炉尾之间；腔体包括内层腔体以及外层腔体，内层腔体设置于外层腔体的内部；外层腔体分别与炉口以及炉尾固定连接；内层腔体与炉口可拆式连接，内层腔体还与炉尾连接；通过设置内层腔体和外层腔体的结构，在内层腔体上形成膜，由外层腔体承受真空压力，实现膜应力和真空压力的分离，进而增强腔体的承受能力。

技术领域

本实用新型涉及半导体和太阳能光伏电池制造领域，特别是涉及一种双层反应腔体结构。

背景技术

扩散设备作为半导体器件工艺的重要设备之一，被广泛应用于集成电路、电力电子、太阳能电池的生产等行业。在光伏行业，高温扩散炉主要用于对单晶硅片、多晶硅片进行掺杂，形成PN结；退火设备主要是进行退火、激活等作用；低压化学气相沉积(LPCVD)设备主要用于薄膜生长，可用于本征非晶硅、掺杂非晶硅、氧化硅等薄膜生长；等离子增强化学气相沉积(PECVD)设备在太阳能光伏电池工艺流程中作用主要是薄膜生长，可用于氮化硅、氧化铝、本征硅、掺杂非晶硅等薄膜生长。扩散设备、退火设备、LPCVD设备、PECVD设备共有的特征之一是都有一个腔体让硅片在腔体中进行工艺。目前常规的炉管都是单层，并且大都采用石英材质。该种炉管的炉管壁上会随着运行工艺逐渐会镀上一层厚厚的膜，由于膜材料的性质与石英不同，比如LPCVD设备在工艺中会逐渐镀上一层非晶硅。较厚的膜会与石英材质的炉管壁之间产生应力，在几十毫托的真空度下，炉管承受的压力较大，加上膜产生的应力，更容易造成炉管破裂，导致工艺失败，造成工艺硅片返工甚至破碎，炉管内部石英舟、热电偶、进气管等造成损坏。另外设备停机维护，碎裂的石英材质的炉管壁还有可能损坏热场，造成二次损伤。因此需要一种双层的反应腔体结构，增强炉体的承受能力。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种双层反应腔体结构，结构简单，使用方便。

一种双层反应腔体结构，包括炉口、腔体以及炉尾；腔体设置于炉口以及炉尾之间；腔体包括内层腔体以及外层腔体，内层腔体设置于外层腔体的内部；外层腔体分别与炉口以及炉尾固定连接；内层腔体与炉口可拆式连接，内层腔体还与炉尾连接。

进一步的，所述炉口包括炉口外法兰、炉口内法兰、水冷管道以及气体管道；炉口外法兰设置于腔体的一端，炉口内法兰套接于腔体的外周，炉口内法兰与炉口外法兰紧贴设置；水冷管道设置于炉口外法兰以及炉口内法兰；气体管道设置于炉口外法兰。

进一步的，所述炉口内法兰与炉口外法兰之间设置有密封圈一；炉口外法兰与内层腔体之间设置有密封圈二。

进一步的，所述炉口外法兰与内层腔体可拆式连接；炉口外法兰和外层腔体的端面之间设置有缓冲块。

进一步的，所述水冷管道包括进水口、出水口、连接管以及水冷内管；水冷内管分别设置于炉口内法兰以及炉口外法兰，水冷内管靠近密封圈一的部位设置；进水口设置于炉口外法兰，出水口设置于炉口内法兰；设置于炉口内法兰的水冷内管和炉口外法兰的水冷内管之间设置有连接管。

进一步的，所述炉尾包括炉尾外法兰、炉尾内法兰、炉尾盖、支撑环、隔热板以及尾排口；炉尾盖设置于腔体远离炉口的一端；支撑环、隔热板以及尾排口均设置于炉尾盖；炉尾外法兰设置于腔体远离炉口的一端，炉尾内法兰套接于腔体的外周，炉尾内法兰与炉尾外法兰紧贴设置。

进一步的，所述炉尾内法兰与炉尾外法兰之间设置有密封圈三；炉尾外法兰与炉尾盖之间设置有密封圈四。

进一步的，所述支撑环呈环状，支撑环的一端与炉尾盖固定连接；支撑环的外径小于内层腔体的内径，内层腔体套接于支撑环外周。

进一步的，所述炉尾盖上还设置有隔热板，隔热板与炉尾盖平行设置；隔热板和炉尾盖之间设置有支撑柱。

进一步的，所述隔热板与支撑环设置于炉尾盖的同一侧；尾排口与隔热板分别位于炉尾盖的两侧；尾排口包括氮气管道以及炉尾管道；炉尾外法兰和外层腔体的端面之间设置有缓冲块。