本发明专利技术公开了一种磁场真空热处理装置，包括支架，所述支架一侧安装有超导磁体，另一侧表面设有导轨，超导磁体内设有热处理炉，热处理炉一端与真空系统连接，另一端为开口状，且位于开口一侧设有悬臂组件；其中，悬臂组件由水平输送部和竖直支撑部组成，竖直支撑部底端与导轨上安装的滑块固定连接，水平输送部上设有用于放置待热处理工件的存储腔和与热处理炉开口相匹配的挡圈；另外改装置还包括热处理炉上的气冷以及悬臂组件上水冷结构以及存储腔内的温控元件。本发明专利技术装置具有磁场均匀性高、炉体均温性好、真空度高、冷却速度可控制、悬臂组件变形小、冷却效率高、制作成本低等优点，能够更好地适用于半导体材料热处理。能够更好地适用于半导体材料热处理。能够更好地适用于半导体材料热处理。
【技术实现步骤摘要】
一种磁场真空热处理装置
[0001]本专利技术属于磁场真空热处理设备
，具体涉及一种磁场真空热处理装置，用于对半导体材料(如晶片、薄膜等)进行热处理。
技术介绍
[0002]众所周知，磁场热处理是指在磁场环境中将材料保温一定时间后冷却或以一定的速度在磁场中冷却的热处理过程。通过磁场热处理，可以使材料样品内部或表面膜材的内应力得到释放，使材料的性能得到稳定，对于磁性材料而言，还可以获得定向磁场，在洁净环境中使材料性能进行转换，实现其特殊功能。
[0003]目前，一般磁场热处理是在室温环境中或者低真空的环境中的进行热处理工作，但是在室温或者低真空的条件下无法满足一些对强磁场和高真空环境有要求的工件的处理，例如半导体晶片、薄膜及其半导体材料，据研究表明，针对半导体材料在强磁场、高真空环境下进行热处理，能够使半导体材料不仅表现出超导性，而且能够使材料微粒表现迈斯纳效应，提升半导体材料性能。
[0004]对于在磁场真空热处理装置中处理的半导体材料需要严格控制各个方向均匀性，但现有技术，一般是在腔体内部设置固定样品架，难以保证，另外对于冷却时间、冷却速度以及冷却温度等参数不能精准控制，导致热处理后产品效果不理想，难以满足人们对半导体高性能的要求。
[0005]有鉴于此，本专利技术人提出一种磁场真空热处理装置，以解决上述技术问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种磁场真空热处理装置，主要用于在强磁场、高真空环境下对半导体晶片、薄膜及其他样品等进行加热退火，通过真空下炉冷或通入惰性气体进行快速冷却，完成工件所需热处理工艺。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的：
[0008]一种磁场真空热处理装置，包括支架，所述支架沿纵向一侧安装有用于产生磁场的超导磁体，另一侧表面上铺设有导轨，所述超导磁体内部设置有用于加热的热处理炉，所述热处理炉的一端与真空系统连接，所述热处理炉的另一端为开口状，且位于开口一侧设置有用于装取待热处理工件的悬臂组件；
[0009]其中，所述悬臂组件由水平输送部和竖直支撑部组成，两者形成“型”结构，所述水平输送部的中心线与热处理炉的中心线重合，所述竖直支撑部的底端与导轨上安装的滑块固定连接，所述水平输送部靠近热处理炉开口一端设置有用于放置待热处理工件的存储腔，所述水平输送部靠近竖直支撑部位置处设置有与热处理炉开口一端相匹配的挡圈，用于密封热处理炉的腔体；
[0010]所述热处理炉纵向设置于超导磁体中心孔内，且所述热处理炉的轴线与超导磁体中心孔的轴线重合。
[0011]进一步地，所述热处理炉由内向外依次包括石英管层、加热体层、保温层和双层水冷无磁水冷套，所述热处理炉腔室内、靠近真空系统的一端设置有第一反射屏，所述热处理炉另一端、位于石英管层外侧设置有O型密封圈。
[0012]进一步地，所述热处理炉的两端分别设置有冷却工件用的压缩空气进气口和出气口，所述进气口通过管道与输出压缩空气设备相连通，所述管道上设置有压缩空气流量计。
[0013]进一步地，所述存储腔位于水平输送部前端，所述存储腔的顶部开口，并铰接设置有箱盖，所述存储腔内底部设置有支撑、旋转待热处理工件的旋转盘，所述旋转盘的竖直底端与水平设置的传动杆一端通过锥齿轮啮合传动，所述传动杆另一端穿过挡圈后与固定设置在挡圈外侧的第一电机连接；
[0014]所述挡圈外侧壁上、传动杆与第一电机的连接处设置有密封件。
[0015]进一步地，所述水平输送部外壁上、位于存储腔处缠绕有水冷盘管，所述水冷盘管的进水口和出水口均设置在挡圈外侧，且所述出水口位于进水口的下方，所述进水口处设置有水流量计；
[0016]所述存储腔内、位于旋转盘的外围设置有测温元件。
[0017]进一步地，所述水平输送部外壁上、位于存储腔与挡圈之间设置有第二反射屏。
[0018]进一步地，所述支架上、位于导轨上方安装有驱动机构，所述驱动机构用于驱动滑块和悬臂组件共同沿导轨方向做直线移动。
[0019]进一步地，所述驱动机构包括水平设置于导轨上方的丝杠，所述丝杠的两端均设置有轴承座，所述轴承座固定设置在支架表面上，所述轴承座通过安装的轴承与丝杠活动连接，所述丝杠与滑块螺纹连接，所述丝杠远离热处理炉的一端伸出轴承座后与第二电机的输出轴通过联轴器连接。
[0020]进一步地，所述装置还包括可拆卸整机防护罩，所述整机防护罩将超导磁体、导轨、热处理炉、真空系统和悬臂组件完全包覆，且位于悬臂组件处开设有操作窗口。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下效果：
[0022]本专利技术一种磁场真空热处理装置，该装置由超导磁体、热处理炉、真空系统、悬臂组件以及驱动机构等核心部件组成；其中，在悬臂组件上开设用于放置待热处理工件的存储腔，且在存储腔内设置有旋转盘，不仅方便取放工件，而且能够使工件各个方向受热均匀，另外通过对进出炉体组件的压缩空气流量的控制以及悬臂组件上水冷盘管的水流量控制，实现热处理冷却速度的精准控制，从而提高热处理的效果，满足人们对半导体高性能的要求。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术一种磁场真空热处理装置整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术热处理炉结构示意图；
[0027]图3为本专利技术悬臂组件结构示意图。
[0028]其中：1为支架；2为超导磁体；3为导轨；4为热处理炉；5为真空系统；6为悬臂组件；7为滑块；8为驱动机构；9为整机防护罩；41为石英管层；42为加热体层；43为保温层；44为双层水冷无磁水冷套；45为第一反射屏；46为O型密封圈；47为进气口；48为出气口；61为水平输送部；62为竖直支撑部；611为存储腔；612为挡圈；613为旋转盘；614为传动杆；615为第一电机；616为密封件；617为水冷盘管；618为第二反射屏；6171为进水口；6172为出水口；81为丝杠；82为轴承座；83为第二电机；84为联轴器。
具体实施方式
[0029]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0030]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0031]参见图1～3所示，本专利技术一种磁场真空热处理装置，包括支架1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁场真空热处理装置，其特征在于，包括支架(1)，所述支架(1)沿纵向一侧安装有用于产生磁场的超导磁体(2)，另一侧表面上铺设有导轨(3)，所述超导磁体(2)内部设置有用于加热的热处理炉(4)，所述热处理炉(4)的一端与真空系统(5)连接，所述热处理炉(4)的另一端为开口状，且位于开口一侧设置有用于装取待热处理工件的悬臂组件(6)；其中，所述悬臂组件(6)由水平输送部(61)和竖直支撑部(62)组成，两者形成结构，所述水平输送部(61)的中心线与热处理炉(4)的中心线重合，所述竖直支撑部(62)的底端与导轨(3)上安装的滑块(7)固定连接，所述水平输送部(61)靠近热处理炉(4)开口一端设置有用于放置待热处理工件的存储腔(611)，所述水平输送部(61)靠近竖直支撑部(62)位置处设置有与热处理炉(4)开口一端相匹配的挡圈(612)，用于密封热处理炉(4)的腔体；所述热处理炉(4)纵向设置于超导磁体(1)中心孔内，且所述热处理炉(4)的轴线与超导磁体(1)中心孔的轴线重合。2.根据权利要求1所述的一种磁场真空热处理装置，其特征在于，所述热处理炉(4)由内向外依次包括石英管层(41)、加热体层(42)、保温层(43)和双层水冷无磁水冷套(44)，所述热处理炉(4)腔室内、靠近真空系统(5)的一端设置有第一反射屏(45)，所述热处理炉(4)另一端、位于石英管层(41)外侧设置有O型密封圈(46)。3.根据权利要求2所述的一种磁场真空热处理装置，其特征在于，所述热处理炉(4)的两端分别设置有冷却工件用的压缩空气进气口(47)和出气口(48)，所述进气口(47)通过管道与输出压缩空气设备相连通，且所述管道上设置有压缩空气流量计。4.根据权利要求1所述的一种磁场真空热处理装置，其特征在于，所述存储腔(611)位于水平输送部(61)前端，所述存储腔(611)的顶部开口，并铰接设置有箱盖，所述存储腔(611)内底部设置有支撑、旋转待热处理工件的旋转盘(613)，所述旋转盘(613)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾庆功，李江伟，王一帆，伊鹏，王亚滨，张磊，马乐，杨创利，张嘉，闫果，
申请(专利权)人：西安聚能医工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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