CN107604444B - 一种硅片加热扩散炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅片加热扩散炉，包括炉体和设置于炉体内的多根炉管，炉体上设有控制柜，炉管相互间隔的横向装设于炉体内，且炉管的两端设为炉口和炉尾，且炉口和炉尾于炉体上设有炉门。炉管的炉口、炉尾和炉管的中部分别设有加热元件，炉管内设有石英层，且炉管的炉口和炉尾的外表面分别套设有石棉垫和石棉圈，控制柜实时监控和控制炉体内的温度。本发明的炉口和炉尾的外表面分别套设有石棉垫和石棉圈，进而可达到对炉口和炉尾保温的作用，防止其散热导致炉口、炉尾和炉管的中部三点温度不一致影响产品质量，因此，本发明采用上述结构不仅可以保证产品质量，还可以防止炉口和炉尾因散热导致炉门处温度过高导致变形的情况。

Description

一种硅片加热扩散炉

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种硅片加热扩散炉。

背景技术

扩散炉是集成电路生产线前工序的中药工艺设备之一，它的主要用途是对硅片的正极涂有硼，在高温条件下渗透，从而改变和控制半导体内杂质空隙掺杂的类型、浓度和分布，已建立不同的电性区域。

对于用在1000℃～2000℃的加热扩散工艺中，其中1263℃作为产品的最佳扩散温度，当加热炉内温度升高到1263℃时，炉管的炉口和炉尾两端的温度散热快，进而导致炉口、炉尾和炉管的中部三点的温差较大，进而影响产品的质量，同时，由于炉口和炉尾的散热，热传递导致炉门上的金属部件因热胀冷缩产生变形，且炉门温度较高不便于打开。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种硅片加热扩散炉，其具通过设置于所述炉管的炉口和炉尾的外表面石棉垫和石棉圈，进而可达到对炉口和炉尾的保温作用，防止其散热，使炉口、炉尾和炉管的中部三点温度的一致性，保证了产品质量。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种硅片加热扩散炉，包括炉体和设置于炉体内的多根炉管，所述炉体上设有控制柜，所述炉管相互间隔的横向装设于所述炉体内，且炉管的两端设为炉口和炉尾，且所述炉口和炉尾于所述炉体上设有炉门，所述炉管的炉口、炉尾和炉管的中部分别设有加热元件，所述炉管内设有石英层，且炉管的炉口和炉尾的外表面分别套设有石棉垫和石棉圈，所述控制柜实时监控和控制炉体内的温度。

优选的，所述炉管连接有氮气管，用于向炉管内注入氮气防止硅片出现氧化的情况。

优选的，所述控制柜通过控制系统控制，且所述控制系统连接有电源模块、加热模块、温控模块、温度补偿模块和气流控制模块，所述加热模块通过控制系统控制其对炉管加热升温，并可温度补偿模块进行补偿加热调节炉管内温度的稳定性，所述气流控制模块用于控制进入炉管内的气流大小。

优选的，所述炉管的炉口、炉尾和炉管的中部均设有温控模块，用于监控三点温度的一致性。

优选的，所述石棉垫和石棉圈套设于所述炉口和炉尾上，且所述石棉圈上设有拉手，以便于安装和拆卸。

本发明的有益效果为：

本发明一种硅片加热扩散炉炉管的炉口和炉尾的外表面分别套设有石棉垫和石棉圈，进而可达到对炉口和炉尾保温的作用，防止其散热导致炉口、炉尾和炉管的中部三点温度不一致影响产品质量，因此，本发明采用上述结构不仅可以保证产品质量，还可以防止炉口和炉尾因散热导致炉门处温度过高导致变形的情况。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种硅片加热扩散炉的结构示意图；

图2是图1所示一种硅片加热扩散炉装的送料机构的炉口处的结构示意图；

图3是图1所示一种硅片加热扩散炉的控制系统的原理模块图。

图中各附图标记说明如下。

炉体—1、炉管—2、炉口—2a、炉尾—2b、炉门—4、加热元件—5、石英层—6、石棉垫—7、石棉圈—8、拉手—8a、氮气管—9。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1、图2和图3，一种硅片加热扩散炉，包括炉体1和设置于炉体1内的多根炉管2，所述炉体1上设有控制柜，所述炉管2相互间隔的横向装设于所述炉体1内，且炉管2的两端设为炉口2a和炉尾2b，且所述炉口2a和炉尾2b于所述炉体1上设有炉门4，所述待加热扩散的硅片从炉门4处送入到炉管2内进行加热扩散。所述炉管2的炉口2a、炉尾2b和炉管2的中部分别设有加热元件5，用于对三点同时进行加热，保证三点温度升高的一致性。所述炉管2内设有石英层6，该石英层6具有耐高温的作用，且炉管2的炉口2a和炉尾2b的外表面分别套设有石棉垫7和石棉圈8，进而可达到对炉口2a和炉尾2b保温的作用，防止其散热导致炉口2a、炉尾2b和炉管2的中部三点温度不一致，当温度差大于±0.5℃时，会导致产品质量不合格。所述控制柜实时监控和控制炉体1内的温度，且对炉体1内的温度进行补偿加热。

进一步的，所述炉管2连接有氮气管9，用于向炉管2内注入氮气防止硅片出现氧化的情况。

所述控制柜通过控制系统控制，且所述控制系统连接有电源模块、加热模块、温控模块、温度补偿模块和气流控制模块，所述加热模块通过控制系统控制其对炉管2加热升温，并可温度补偿模块进行补偿加热调节炉管2内温度的稳定性，所述气流控制模块用于控制进入炉管2内的气流大小。

本发明工作时：所述控制系统通过加热模块对炉管2内进行加热，当加热到1263℃后通过温控模块实时监控，并通过温度补偿模块进行补偿加热，使炉口2a、炉尾2b和炉管2的中部三点温度保持一致。

在本实施例中，所述炉管2的炉口2a、炉尾2b和炉管2的中部均设有温控模块，用于监控三点温度的一致性。

在本实施例中，所述石棉垫7和石棉圈8套设于所述炉口2a和炉尾2b上，且所述石棉圈8上设有拉手8a，以便于安装和拆卸。

综上所述，本发明一种硅片加热扩散炉炉管2的炉口2a和炉尾2b的外表面分别套设有石棉垫7和石棉圈8，进而可达到对炉口2a和炉尾2b保温的作用，防止其散热导致炉口2a、炉尾2b和炉管2的中部三点温度不一致影响产品质量，因此，本发明采用上述结构不仅可以保证产品质量，还可以防止炉口2a和炉尾2b因散热导致炉门4处温度过高导致变形的情况。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种硅片加热扩散炉，其特征在于：包括炉体(1)和设置于炉体(1)内的多根炉管(2)，所述炉体(1)上设有控制柜，所述炉管(2)相互间隔的横向装设于所述炉体(1)内，且炉管(2)的两端设为炉口(2a)和炉尾(2b)，且所述炉口(2a)和炉尾(2b)于所述炉体(1)上设有炉门(4)，所述炉管(2)的炉口(2a)、炉尾(2b)和炉管(2)的中部分别设有加热元件(5)，所述炉管(2)内设有石英层(6)，且炉管(2)的炉口(2a)和炉尾(2b)的外表面分别套设有石棉垫(7)和石棉圈(8)，所述控制柜实时监控和控制炉体(1)内的温度；

所述炉管(2)连接有氮气管(9)，用于向炉管(2)内注入氮气防止硅片出现氧化的情况；

所述控制柜通过控制系统控制，且所述控制系统连接有电源模块、加热模块、温控模块、温度补偿模块和气流控制模块，所述加热模块通过控制系统控制其对炉管(2)加热升温，并可温度补偿模块进行补偿加热调节炉管(2)内温度的稳定性，所述气流控制模块用于控制进入炉管(2)内的气流大小；

所述炉管(2)的炉口(2a)、炉尾(2b)和炉管(2)的中部均设有温控模块，用于监控三点温度的一致性。

2.如权利要求1所述的一种硅片加热扩散炉，其特征在于：所述石棉垫(7)和石棉圈(8)套设于所述炉口(2a)和炉尾(2b)上，且所述石棉圈(8)上设有拉手(8a)，以便于安装和拆卸。