一种双层反应腔体结构

技术领域

本发明涉及半导体和太阳能光伏电池制造技术领域，具体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设备的重要设备之一，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。但常规的炉管是单层，大都是石英材质。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，如LPCVD设备镀上非晶硅，较厚的膜与石英之间产生应力，再在几十毫托的真空度下，炉管承受的压力较大，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。设备停机维护，碎裂的石英还有可能损坏热场，造成二次损伤。。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中腔体使用寿命受限形成的缺陷，从而提供一种双层反应腔体结构。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种双层反应腔体结构，包括内层腔体及外层腔体，所述内层腔体与所述外层腔体同轴设置，并且长度相等，所述内层腔体位于所述外层腔体内侧，所述外层腔体长度方向两端分别设置有炉口法兰及炉尾法兰，用于固定所述内层腔体及外层腔体。

优选的，所述炉口法兰包括炉口内法兰及炉口外法兰，所述炉口内法兰与所述炉口外法兰之间设置有第一密封圈，其中所述炉口外法兰位于所述外层腔体端部，所述炉口内法兰位于所述炉口外法兰指向所述外层腔体一侧侧面，所述炉口内法兰用于将所述外层腔体固定在所述机架上，并且所述炉口内法兰靠近所述第一密封圈一侧设置有冷却水管路。

优选的，所述炉口外法兰上设置有缓冲块，所述缓冲块位于所述炉口外法兰与所述外层腔体之间。

优选的，所述炉口外法兰与所述内层腔体之间还设置有第二密封圈，所述第二密封腔用于减少内层腔体与外层腔体之间的气体流通。

优选的，所述炉尾法兰外周连接有炉尾盖，所述炉尾法兰用于连接所述炉尾盖及所述内层腔体，所述内层腔体指向所述炉尾法兰一端设置有隔热板。

优选的，所述内层腔体内设置有支撑环，所述支撑环固定设置在所述炉尾法兰指向所述内层腔体一侧。

优选的，所述炉尾盖上设置有氮气管道，所述氮气管道用于对所述外层腔体及所述内层腔体中间通入氮气。

上述所述的一种双层反应腔体结构，其通过内外两层腔体的设置，使得外层腔体用于抽真空承受压力，所述内层腔体用于承接薄膜生长，不承受真空压力，使用郭晨中，外层腔体无镀膜层的影响，内层腔体不承受真空压力，可以有效地提升双层反应腔体的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种实施方式的双层反应腔体结构的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式的双层反应腔体结构的剖面示意图。

附图标记说明：

1、内层腔体；11、隔热板；12、支撑环；2、外层腔体；21、进气口；22、进水口；23、出水口；24、冷却水连接管；3、炉口法兰；31、炉口内法兰；311、冷却水管路；32、炉口外法兰；321、缓冲块；322、第二密封圈；33、第一密封圈；4、炉尾法兰；5、炉尾盖；51、氮气管道；52、第三密封圈。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，一种双层反应腔体结构，包括内层腔体1及外层腔体2，所述内层腔体1与所述外层腔体2同轴设置，并且长度相等，所述内层腔体1位于所述外层腔体2内侧，所述外层腔体2长度方向两端分别设置有炉口法兰3及炉尾法兰4，用于固定所述内层腔体1及外层腔体2。所述外层腔体2位于其设置有炉口法兰3一端设置有进气口21、进水口22、出水口23及冷却水连接管24，其中所述进水口22及所述出水口23分别用于冷却水的进出，所述冷却水连接管24呈U形设置，用于内层腔体1与外层腔体2的冷却水的传输。在一实施方式中，所述外层腔体2为石英材质，所述内层腔体1为金属材质或石英材质，所述外层腔体2用于抽真空承受压力，所述内层腔体1用于承接薄膜生长。

请参阅图2，在一实施方式中，所述炉口法兰3包括炉口内法兰31及炉口外法兰32，所述炉口内法兰31与所述炉口外法兰32之间设置有第一密封圈33，其中所述炉口外法兰32位于所述外层腔体2端部，所述炉口内法兰31位于所述炉口外法兰32指向所述外层腔体2一侧侧面，所述炉口内法兰31用于将所述外层腔体2固定在机架上，并且所述炉口内法兰31靠近所述第一密封圈33一侧设置有冷却水管路311。所述炉口外法兰32固定设置在所述炉口内法兰31上，并且所述炉口外法兰32内设置有冷却水管路311，所述炉口内法兰31上的冷却水管路311及所述炉口外法兰32上的冷却水管路311分别与所述冷却水连接管24连通设置。所述炉口外法兰32与所述炉口内法兰31通过挤压第一密封圈33对所述外层腔体2进行密封。

在一实施方式中，所述炉口外法兰32上设置有缓冲块321，所述缓冲块321位于所述炉口外法兰32与所述外层腔体2之间，用于避免所述炉口外法兰32与所述外层腔体2之间的磕碰。

请参阅图2，在一实施方式中，所述炉口外法兰32与所述内层腔体1之间还设置有第二密封圈322，所述第二密封圈322用于减少内层腔体1与外层腔体2之间的气体流通。

请参阅图2，在一实施方式中，所述炉尾法兰4外周连接有炉尾盖5，所述炉尾法兰4用于连接所述炉尾盖5及所述内层腔体1，所述内层腔体1指向所述炉尾法兰4一端设置有隔热板11，所述隔热板11用于阻隔内层腔体1内的热量，以降低所述炉尾盖5的温度。在一实施方式中，所述内层腔体1内设置有支撑环12，所述支撑环12固定设置在所述炉尾法兰4指向所述内层腔体1一侧，所述支撑环12用于支撑所述内层腔体1，以避免内层腔体1掉落在外层腔体2上。在一实施方式中，所述炉尾盖5上设置有氮气管道51，所述氮气管道51用于对所述外层腔体2及所述内层腔体1中间通入氮气，以避免内层腔体1的反应气体进入内外层腔体2的夹层。

在一实施方式中，所述炉尾盖5上设置有第三密封圈52，所述第三密封圈52与所述炉尾盖5及所述炉尾法兰4相互贴合设置。

本申请所提供的一种双层反应腔体结构，其通过内外两层腔体的设置，使得外层腔体2用于抽真空承受压力，所述内层腔体1用于承接薄膜生长，不承受真空压力，使用郭晨中，外层腔体2无镀膜层的影响，内层腔体1不承受真空压力，可以有效地提升双层反应腔体的使用寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。