[发明专利]一种高温炉真空密封炉膛结构

说明书

本发明的一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖、炉壳、炉底法兰通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰安装有密封法兰和工艺管的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组与所述工艺管之间设有加热腔，所述加热腔内设置加热器，穿过所述炉盖和炉盖隔热屏组设置有加热器电极杆，所述加热器电极杆近加热器段设有电极杆隔热屏组。本发明采用电极杆带隔热屏的方式，可以解决高温炉中电极杆绝缘套不必采用高温绝缘材料的难题，大幅度降低了成本和实现高温炉电极杆绝缘的难度。

技术领域

本发明涉及高温氧化炉、退火炉技术领域，具体为一种高温炉真空密封炉膛结构。

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。

目前，连接外部电源和加热器的电极杆需要与顶部的多层隔热屏以及支撑固结隔热屏的炉盖在电极杆孔中穿过，对于所穿过的孔需要设置绝缘套，即隔热屏孔和电极杆之间同轴套装绝缘套进行绝缘，保证加热器的电极杆不与隔热屏进行短路；由于炉膛内部的1700-2100℃高温，能够承受此高温的绝缘材料几乎没有(氧化锆只能耐温1800℃以下，陶瓷只能耐1600℃以下等等)，或者说可以找到新的绝缘材料勉强可以实现高温绝缘，但其材料非常昂贵，同时不能长时间应用，故此，常规的绝缘材料由于耐温不够，不能进入此类高温设备的应用中，这就限制了SIC高温炉的应用和发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温炉真空密封炉膛结构，采用电极杆带隔热屏的方式，可以解决此类高温设备不必采用高温绝缘材料的难题。

本发明提供的一种高温炉真空密封炉膛结构，包括炉盖、炉壳、炉底法兰通过螺栓紧固、密封圈密封，且炉底法兰安装有密封法兰和工艺管的真空密封炉膛，真空密封炉膛内部包括由所述工艺管限定的工艺腔室，用于进行工艺片的工艺过程，真空密封炉膛内部还设有炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组与所述工艺管之间设有加热腔，所述加热腔内设置加热器，

穿过所述炉盖和炉盖隔热屏组设置有加热器电极杆，用于连接所述加热器和外部电源，所述加热器电极杆近加热器段设有电极杆隔热屏组，用于保护所述加热器电极杆的绝缘套，不受高温损害，所述电极杆隔热屏组与所述炉盖隔热屏组隔断设置，所述加热器电极杆远加热器段设有绝缘套。

作为一种改进，所述电极杆隔热屏组、炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组均由等间距层叠的隔热屏组成，所述电极杆隔热屏组未裸露于所述加热腔部分的每层隔热屏与所述炉盖隔热屏的每层隔热屏之间同一水平面隔断设置，所述电极杆隔热屏之间贴近所述加热器电极杆处设有电极杆隔热屏隔套，用于支撑所述电极杆隔热屏组中的每层隔热屏。

作为一种改进，所述炉盖隔热屏组、炉壳隔热屏组、炉底隔热屏组的隔热屏由内向外材料依次为钨、钼、不锈钢，所述电极杆隔热屏组与所述炉盖隔热屏组同一水平高度的隔热屏材料相同。

作为一种改进，所述加热器通过加热器电极杆吊装于所述加热腔内，用于给所述工艺腔室提供热源，所述加热器上部通过开槽方式三等分开，所述加热器底部为完整圆形筒状，所述加热器上部三等分处中间与所述加热器电极杆电连接。

作为一种改进，所述加热器电极杆的炉外部分套设电极绝缘水冷密封套，所述加热器电极杆与所述电极绝缘水冷密封套通过密封圈密封，所述电极绝缘水冷密封套与所述炉盖固结，所述加热器电极杆炉外端部还设置接线组件，用于外接电源。