一种热偶固定装置及温度测量装置

摘要

本发明公开了一种热偶固定装置及温度测量装置，包括依次套于热偶外罩的固定接头、密封卡套、夹紧片及锁紧螺母；所述固定接头的内侧端固定在真空发生腔室侧壁上，外侧端抵靠所述密封卡套的一端，所述夹紧片的两侧分别抵靠所述密封卡套的另一端和所述锁紧螺母的内侧端，所述锁紧螺母的内螺纹与所述固定接头的外螺纹啮合；所述夹紧片的内侧设有用于夹紧所述热偶外罩的夹紧装置，且所述夹紧片设有用于夹紧热偶的通孔。本发明的一种热偶固定装置及温度测量装置结构简单、紧凑，可靠性高，利于保护热偶外罩不受破坏情况下，将热偶准确的定位并固定在热处理腔室内，且整套装置易于安装和维护。

权利要求

1.一种热偶固定装置，其特征在于，包括依次套于热偶外罩的固定接头、密封卡套、夹紧片及锁紧螺母；所述固定接头的内侧端固定在真空发生腔室侧壁上，外侧端抵靠所述密封卡套的一端，所述夹紧片的两侧分别抵靠所述密封卡套的另一端和所述锁紧螺母的内侧端，所述锁紧螺母的内螺纹与所述固定接头的外螺纹啮合；所述夹紧片的内侧设有用于夹紧所述热偶外罩的夹紧装置，且所述夹紧片设有用于夹紧热偶的通孔；所述夹紧装置为所述夹紧片内侧的具有预设间距的楔形凸台，所述预设间距与所述热偶外罩的外径尺寸相适应，所述热偶外罩的固定端的端部外侧壁设有用于前后定位热偶的定位凹槽，所述夹紧片的通孔内侧设有与定位凹槽配合的开口，所述热偶外罩的固定端的外形轮廓是多边形。

2.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述密封卡套的内侧端设有定位凸台，所述定位凸台与所述固定接头的外侧端扣合。

3.根据权利要求2所述的热偶固定装置，其特征在于，所述固定接头的外侧端的内圈设有锥形结构，所述锥形结构与所述定位凸台之间设有密封圈。

4.根据权利要求3所述的热偶固定装置，其特征在于，所述密封圈为柔性件。

5.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述固定接头的内侧端与所述真空发生腔室侧壁焊接固定。

6.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述固定接头的外侧沿圆周方向上均匀分布有两个凹槽。

7.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述夹紧片为柔性件。

8.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述热偶外罩的固定端的外形轮廓是四边形。

9.根据权利要求1所述的热偶固定装置，其特征在于，所述热偶外罩为石英外罩。

10.一种温度测量装置，包括反应腔室、真空发生腔室，连接有热偶的热偶外罩，其特征在于，所述热偶外罩的固定端通过权利要求1-9任一项所述的热偶固定装置固定。

说明书

一种热偶固定装置及温度测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体器件及加工制造领域，更具体地说，涉及一种热偶固定装置及温度测量装置。

背景技术

[0002] 半导体热处理设备是集成电路制造的重要工艺设备，要求具有优异的控温精度及良好的可靠性、稳定性的自动控制设备,半导体处理腔室用于在硅片等工件进行热处理，包含退火、薄膜生成等。

[0003] 工艺过程中，各个步骤中温度的控制对硅片热处理工艺效果有着重要影响。在特定的温度下，工艺气体反应生成合适的薄膜。如果反应过程中热处理腔室温度变化剧烈，将造成硅片表面的沉积层不均匀等问题，使硅片的利用率降低。因此，工艺过程中必需保证热反应腔室内稳定的温度，并达到工艺要求的温度。类似的，其他工艺中，反应腔室内温度不一致或者不稳定也将导致工艺效果不良。温度精确控制影响的工艺包括但并不限于氧化、氮化、掺杂剂扩散、高温退火、溅射沉积和等离子体处理等。

[0004] 热偶作为温度测量装置通常被安装在一个热偶外罩中，优选为石英外罩，一端伸入反应腔室内，另一端在反应腔室外通过支架固定或者简单固定。由于是一端固定容易发生长度方向上的移动，使热偶测量位置偏离指定位置，离指定位置越远，测量温度越不准确，同时由于一般石英外罩都采用圆形，容易绕一端产生旋转，使温度测量产生误差，影响工艺效果。

[0005] 本领域所公知的，当热偶被安装到热反应腔室中时，没有定位机构来约束热偶检测位置，从而进行准确定位和固定。因此，需要有结构简单，使热偶在反应腔室内准确定位，并牢固固定的热偶固定装置。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种热偶固定装置及温度测量装置，将热偶准确的定位并固定在热处理腔室内。

[0007] 本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种热偶固定装置，包括依次套于热偶外罩的固定接头、密封卡套、夹紧片及锁紧螺母；所述固定接头的内侧端固定在真空发生腔室侧壁上，外侧端抵靠所述密封卡套的一端，所述夹紧片的两侧分别抵靠所述密封卡套的另一端和所述锁紧螺母的内侧端，所述锁紧螺母的内螺纹与所述固定接头的外螺纹啮合；所述夹紧片的内侧设有用于夹紧所述热偶外罩的夹紧装置，且所述夹紧片设有用于夹紧热偶的通孔；所述夹紧装置为所述夹紧片内侧的具有预设间距的楔形凸台，所述预设间距与所述热偶外罩的外径尺寸相适应，所述热偶外罩的固定端的端部外侧壁设有用于前后定位热偶的定位凹槽，所述夹紧片的通孔内侧设有与定位凹槽配合的开口，所述热偶外罩的固定端的外形轮廓是多边形。

[0008] 上述所述的热偶固定装置，所述密封卡套的内侧端设有定位凸台，所述定位凸台与所述固定接头的外侧端扣合。

[0009] 上述所述的热偶固定装置，所述固定接头的外侧端的内圈设有锥形结构，所述锥形结构与所述定位凸台之间设有密封圈。

[0010] 上述所述的热偶固定装置，所述密封圈为柔性件。

[0011] 上述所述的热偶固定装置，所述固定接头的内侧端与所述真空发生腔室侧壁焊接固定。

[0012] 上述所述的热偶固定装置，所述固定接头的外侧沿圆周方向上均匀分布有两个凹槽。

[0013] 上述所述的热偶固定装置，所述夹紧片为柔性件。

[0014] 上述所述的热偶固定装置，所述热偶外罩的固定端的外形轮廓是四边形。

[0015] 上述所述的热偶固定装置，所述热偶外罩为石英外罩。

[0016] 一种温度测量装置，包括反应腔室、真空发生腔室，连接有热偶的热偶外罩，所述热偶外罩的固定端通过上述所述的热偶固定装置固定。

[0017] 本发明的一种热偶固定装置及温度测量装置结构简单、紧凑，可靠性高，利于保护热偶外罩不受破坏情况下，将热偶准确的定位并固定在热处理腔室内，且整套装置易于安装和维护。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

[0019] 图1为本发明热偶固定装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明固定接头的结构示意图；

[0021] 图3为本发明密封卡套的结构示意图；

[0022] 图4为本发明夹紧片的主视图；

[0023] 图5为本发明夹紧片的结构示意图；

[0024] 图6为本发明锁紧螺母的结构示意图；

[0025] 图7为本发明热偶外罩的结构示意图；

[0026] 图8为本发明热偶外罩固定端的结构示意图；

[0027] 图9为本发明热偶固定装置与热偶外罩装配示意图；

[0028] 图10为本发明温度测量装置的结构示意图。

[0029] 图中标号说明如下：

[0030] 1、固定接头，11、锥形结构，12、固定接头凹槽，2、密封卡套，21、定位凸台，3、夹紧片，31、楔形凸台，32、夹紧片开口，4、锁紧螺母，5、密封圈，6、热偶外罩，61、热偶定位凹槽，62、热偶外罩固定端，7、反应腔室，8、真空发生腔室。

具体实施方式

[0031] 下面结合图1至图10对本发明中的一种热偶固定装置及温度测量装置作进一步的说明：

[0032] 如图1至图6所示，一种热偶固定装置，包括依次套于热偶外罩的固定接头1、密封卡套2、夹紧片3及锁紧螺母4；所述固定接头1的内侧端固定在真空发生腔室8侧壁上，外侧端抵靠所述密封卡套2的一端，所述夹紧片3的两侧分别抵靠所述密封卡套2的另一端和所述锁紧螺母4的内侧端，所述锁紧螺母4的内螺纹与所述固定接头1的外螺纹啮合；所述夹紧片3的内侧设有用于夹紧所述热偶外罩6的夹紧装置，且所述夹紧片3设有用于夹紧热偶的通孔。

[0033] 为了进一步提高本发明，其中，所述密封卡套2的内侧端设有定位凸台21，所述定位凸台21与所述固定接头1的外侧端扣合；定位凸台21与固定接头1的外侧端相互配合，用于密封卡套定位，受力均匀，利于减小定位误差，内部为多边形空腔可使热偶外罩通过。

[0034] 如图4和图5所示，夹紧装置为设于所述夹紧片3内侧的具有预设间距的楔形凸台31，所述预设间距与所述热偶外罩6的外径尺寸相适应。夹紧片3内侧的楔形凸台31插入密封卡套2之中，用来夹紧热偶外罩6，同时内部与热偶固定端62的多边形形状相对应，起到定位和固定作用，并且多变形一侧开口，便于安装，其中所述夹紧片为柔性件。

[0035] 上述所述的热偶固定装置，所述固定接头1的外侧端的内圈设有锥形结构11，内圈有锥形结构11比平面结构更利于用于密封圈的密封。所述锥形结构11与所述密封卡套2的定位凸台21之间设有密封圈5，所述密封圈5为柔性件，具备一定变形量；所述固定接头1的内侧端与所述真空发生腔室8侧壁焊接固定；此外，所述固定接头1的外侧沿圆周方向上均匀分布有两个凹槽12。

[0036] 如图7至图9所示，热偶外罩固定端62的端部外侧壁设有用于前后定位热偶的定位凹槽61，所述夹紧片3的通孔内侧设有与定位凹槽61配合的开口。所述热偶外罩固定端62的外形轮廓是多边形，优选为四边形，用来固定在热偶固定组件上；所述热偶外罩6优选为石英外罩。如图7所示，热偶外罩固定端62的中间段直径变粗，大于热偶插头外形尺寸，不仅有利于热偶插头穿过热偶固定组件，还有利于热偶外罩的固定。

[0037] 如图10所示，本发明还提供一种温度测量装置，包括反应腔室7、真空发生腔室8，连接有热偶的热偶外罩6，所述热偶外罩固定端62通过上述所述的热偶固定装置固定。本发明提供的热偶外罩6安装在反应腔室7的内部，反应腔室7安装在真空发生腔室8的上面，在真空发生腔室8外为上述所述的热偶固定装置。

[0038] 本发明的一种热偶固定装置及温度测量装置结构简单、紧凑，可靠性高，利于保护热偶外罩不受破坏情况下，将热偶准确的定位并固定在热处理腔室内，且整套装置易于安装和维护，其机构简单，方便安装，高可靠性和占据空间小。

[0039] 以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。