CN110087354A - 一种加热器支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种加热器支撑装置，安装于一垂直式熔炉内的一周围绝热体的内周缘，周围绝热体的内周缘设有多个轴向且具有间隔的卡合部；而加热器支撑装置包括多个限位件以及多个支撑件。其中，多个限位件松动的卡接在相对应的多个卡合部上，使多个限位件与多个卡合部不会脱离；相对应的一限位件与一卡合部之间具有一径向空间，使限位件在卡合部内具有足够的径向移动距离；而多个支撑件分别位于多个限位件的一端，多个支撑件分别具有一定位槽，供容纳并支撑与该周围绝热体同轴心的一线圈型加热组件。

Description

一种加热器支撑装置

技术领域

本发明涉及一种加热器支撑装置，尤其涉及一种能在热膨胀/收缩时，让多个支撑构件不会从周围绝热体处脱离，而被运用于半导体制造设备上的垂直式熔炉中。

背景技术

在半导体工艺的扩散程序及化学气相沉积(CVD)程序中，垂直式熔炉主要是利用熔炉内的线圈型加热组件加热反应气体，通过在多个如晶圆之类的基板上形成一薄膜。其中，线圈型加热组件由多个轴向排列的支撑构件所支撑，多个支撑构件由构件支架所支撑定位，而绝热体则是环绕在构件支架周围。上述结构在晶圆进行薄膜形成期间的热膨胀/收缩过程中，因为多个应力的作用，多个支撑构件容易会因损坏而降低加热效率，或是让线圈型加热组件的预期使用寿命缩短。

如中国台湾专利公告第I555959号的加热器支撑装置、加热器、半导体制造设备、半导体制造方法及支撑构件，则是提供一种解决上述问题的加热器支撑装置，其包括：一线圈型加热组件，其具有一线圈形状，并被配置在一待加热的物体的周围；以及多个被垂直连接地支撑构件，其中一具有朝半径方向延长的椭圆形状的多个中空体分别地被形成于这些支撑构件之间，该线圈型加热组件被插入该等中空体内，并分别地由这些支撑构件所支撑，多个凹嵌部朝一与该线圈型加热组件交叉的方向分别地被安置在这些支撑构件的多个上表面上，并且多个凸嵌部被分别安置在这些支撑构件的多个下表面上，而这些支撑构件其中之一者的该等凸嵌部与支撑构件中的一者相邻接的该等支撑构件中的另一者的该等凹嵌部被插入配合，并且多个支撑构件通过这些凹嵌部与这些凸嵌部的插入配合而被垂直连接。 多个构件支架被垂直连接以便支撑这些支撑构件；及一周围绝热体，其被配置在该线圈型加热组件周围以便支撑这些构件支架，其中这些构件支架控制这些支撑构件在水平方向上的移动。通过上述结构以分别限制多个支撑构件在一垂直式熔炉的半径及圆周方向上的相对位移，并限制一被连接至各自支撑构件上的构件支架朝该垂直式熔炉的中心方向的移动。

如图8所示，通过上述加热器支撑装置9，确实可以达到预期的效果。但是，多个支撑构件91主要是由高氧化铝材料所制成，在加热至约800℃再冷却以移出基板所需要的吸热及散热时间较长，对于缩短整个作业时间尚有待加强的空间；再者，为了防止多个支撑构件91由于线圈型加热组件92的热膨胀/收缩而导致偏离或变形、短路，上述加热器支撑装置9的多个构件支架93的周围上形成两层与线圈型加热组件92呈同轴心的周围绝热体94、95，沿着内侧周围绝热体94轴向并等距雕刻多个U形沟槽941，以分别地支撑多个构件支架93，使任一构件支架93的三个横向侧紧靠在多个沟槽941内；而多个多构件支架93的上部与下部分别插入上、下支架支撑凹部内并分别由其所支撑，以控制多个构件支架93不会从周围绝热体94处脱离，并移向垂直式熔炉的轴心位置。

发明内容

有鉴于此，为了提供一种有别于现有技术的结构，并改善上述的缺陷， 本发明的一目的在提供一种加热器支撑装置，能解决现有技术中的多个构件支架以三个横向侧紧靠在一周围绝热体的多个沟槽内，并使多个多构件支架的上部与下部分别限制在上、下支架支撑凹部内，以控制多个构件支架不会从周围绝热体处脱离的问题，而能利用另一种方式，通过直接对构件支架及沟槽的形状予以加工成型，使产生同样的效益，而可简化加工程序，降低生产成本。

本发明的一目的在提供一种加热器支撑装置，能解决现有技术中的多个支撑构件在加热再冷却以移出基板所需要的吸热及散热时间较长的问题，而能有效缩短整个作业时间，以提高生产效率。

为达到上述的目的，本发明所述的加热器支撑装置安装于一垂直式熔炉内的一周围绝热体的内周缘，供支撑与该周围绝热体同轴心的一线圈型加热组件；周围绝热体的内周缘设有多个轴向且具有间隔的卡合部；而该加热器支撑装置包括多个限位件以及多个支撑件。其中，该限位件松动的卡接在相对应的卡合部上，使限位件与卡合部不会脱离，且限位件与卡合部之间具有一径向空间，使限位件在卡合部内具有足够的径向移动距离；而该支撑件位于限位件的一端，支撑件具有一定位槽，用于容纳线圈型加热组件。

实施时，支撑件具有一板体，定位槽形成于板体的另一端，且定位槽周缘的板体上具有邻接且与定位槽的外形相同的一凸出部，凸出部的厚度大于板体的厚度。

实施时，限位件的一端具有一限位槽，限位槽内具有至少一第一卡接部；板体的一端插入限位槽内，板体的一端两侧面具有至少一第二卡接部，用于与相对应的至少一第一卡接部卡接。

实施时，该第一卡接部为形成于限位件的限位槽内的轴向凹槽，该第二卡接部为由板体的两侧面向外凸出的轴向凸肋。

实施时，本加热器支撑装置还包括一延伸部，延伸部邻接板体另一端的顶面，且延伸部由凸出部的一端延伸，延伸部的厚度大于板体的厚度。

实施时，板体的顶面与底面具有相同形状且可相互连结的一第一连接部与一第二连接部。

实施时，该第一连接部为位于板体顶面的鸠形块，该第二连接部为位于板体底面且与鸠形块形状相同的鸠形槽。

实施时，该卡合部为由周围绝热体的内周缘径向凹陷的长条形轴向凹槽，该限位件呈长条状，且卡合部的截面与限位件的截面分别为锥状的梯形，或是为T字形。

附图说明

图1为本发明安装于垂直式熔炉内的立体外观图。

图2为本发明安装于垂直式熔炉内的俯视图。

图3为本发明安装于垂直式熔炉内的立体剖面图。

图4为本发明的较佳实施例的立体外观图。

图5为本发明的较佳实施例的另一实施样态的立体外观图。

图6和图7为本发明的较佳实施例的使用状态示意图。

图8为现有技术中心的加热器支撑装置的使用状态示意图。

附图标记说明

加热器支撑装置1 周围绝热体11

加热组件12 卡合部13

限位部131 径向空间14

限位件2 小端面21

大端面22 限位槽23

第一卡接部24 支撑件3

板体31 第二卡接部32

第一连接部33 第二连接部34

定位槽35 凸出部36

延伸部37

加热器支撑装置9 支撑构件91

线圈型加热组件92 构件支架93

周围绝热体94、95 U形沟槽941。

具体实施方式

请参阅图1~3所示，本发明加热器支撑装置1安装于一垂直式熔炉内的一周围绝热体11的内周缘，用于支撑与该周围绝热体11同轴心的一线圈型加热组件12。上述垂直式熔炉可用以多个如扩散及化学气相沉积(CVD)之类的半导体制造程序，且垂直式熔炉可通过上述程序，加热熔炉内部的反应气体，以使多个如晶圆之类的基板表面上形成一薄膜。而该周围绝热体11呈圆管状，其内周缘设有多个轴向且具有间隔的长条形轴向凹槽，该凹槽做为卡合部13，凹槽由周围绝热体11的内周缘径向凹陷而成，且该凹槽的截面为锥状的梯形，其开口位置具有宽度小于该凹槽内部宽度的一限位部131；实施时，该凹槽的截面亦可呈T字形。而本发明加热器支撑装置1包括多个限位件2以及多个支撑件3。其中，多个限位件2分别连接在周围绝热体11内周缘的多个卡合部13上，而多个支撑件3分别与多个限位件2连接，以支撑线圈型加热组件12。

图4为本发明加热器支撑装置1的较佳实施例，其中，该限位件2呈长条状，限位件2的截面与卡合部13的截面分别为锥状的梯形；实施时，当卡合部13的截面呈T字形时，限位件2的截面亦呈T字形，且限位件2的截面与卡合部13的截面大小不同，通过使限位件2松动的卡接在相对应的卡合部13上， 让限位件2不会与卡合部13脱离，并让限位件2与卡合部13的间形成一径向空间14(如图6所示)。该限位件2具有一小端面21及反向于小端面21的一大端面22，限位件2的小端面21上具有朝向大端面22凹陷的一长方形限位槽23，长方形限位槽23所邻接的两相对侧壁上分别具有轴向弧形截面凹槽，该凹槽做为第一卡接部24。

该支撑件3具有一长方形板体31，板体31具有一右端、一左端、一顶面、一底面及两侧面。板体31的右端由上而下插入限位件2的长方形限位槽23内，板体31的右端两侧面分别向外凸出一轴向凸肋，该凸肋做为第二卡接部32，供相对应插入限位件2的第一卡接部24内。另外，板体31的右端顶面向上延伸一鸠形块，该鸠形块做为第一连接部33；板体31的右端底面向上凹陷一鸠形槽，该鸠形槽做为第二连接部34。实施时，第一连接部33亦可为鸠形槽，而第二连接部34为鸠形块，第一连接部33与第二连接部34的形状相同且可让上下堆栈的二个支撑件3相互连结。

板体31的左端具有一顶部开放的U字形定位槽35，供容纳线圈型加热组件12，定位槽35周缘的板体31上具有邻接且与定位槽35的U字外形相同的一凸出部36，凸出部36的厚度大于板体31的厚度；而一延伸部37邻接板体31左端的顶面，并由凸出部36的左端顶部向左延伸，延伸部37的厚度大于板体31的厚度。实施时，支撑件3与限位件2亦可如图5所示，为一体制造成型，且可让成组的支撑件3与限位件2上下堆栈。

因此，如图6、7所示，当多个限位件2分别轴向插入周围绝热体11内周缘的多个卡合部13内，让同轴向的上、下支撑件3、3’与限位件2相互连结，并让线圈型加热组件12定位于支撑件3的U字形定位槽35内时，在线圈型加热组件12及支撑件3的热膨胀/收缩过程中，由于限位件2与卡合部13的间具有径向空间14，即可让限位件2限位于卡合部13的内部，让限位件2可以朝向周围绝热体11的轴心径向移动，或让限位件2远离周围绝热体11的轴心径向移动。

因此，本发明具有以下的优点：

1、本发明的支撑件的板体右端两侧面分别向外凸出轴向凸肋，以限制于限位件内，板体左端设有凸出部及延伸部，以强化板体的结构，且凸出部及延伸部的厚度大于板体的厚度，因此，可以减少支撑件的厚度，使吸热及散热的时间缩短，而能有效缩短整个作业时间，以提高作业效率，并能节省部分能源。

2、本发明将限位件与周围绝热体内周缘的卡合部设计成相应的形状，而可让限位件限位于周围绝热体内周缘的卡合部内，使限位件与卡合部不会脱离；并在限位件与卡合部的间具有一径向空间，在线圈型加热组件及支撑件的热膨胀/收缩过程中，可以让限位件在卡合部内具有足够的径向移动距离，因此可以减少线圈因热膨胀挤压变形所导致的短路烧毁现象，以确保使用安全。

综上所述，依据上文所公开的内容，本发明的确可以达到预期的目的，提供一种能有效缩短作业时间以提高作业效率，且能简化加工程序以降低生产成本的加热器支撑装置，极具产业上利用的价值。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

Claims (9)

1.一种加热器支撑装置，安装于一垂直式熔炉内的一周围绝热体的内周缘，用于支撑与该周围绝热体同轴心的一线圈型加热组件；其特征在于：

该周围绝热体的内周缘设有多个轴向且具有间隔的卡合部；以及

该加热器支撑装置包括多个限位件及多个支撑件，该限位件松动的卡接在相对应的该卡合部上，使该限位件与该卡合部不会脱离，该限位件与该卡合部之间具有一径向空间，使该限位件在该卡合部内具有足够的径向移动距离；该支撑件位于该限位件的一端，该支撑件具有一定位槽，供容纳该线圈型加热组件。

2.如权利要求1所述的加热器支撑装置，其特征在于，该支撑件具有一板体，该定位槽形成于该板体的一端，且该定位槽周缘的该板体上具有邻接且与该定位槽的外形相同的一凸出部，该凸出部的厚度大于该板体的厚度。

3.如权利要求2所述的加热器支撑装置，其特征在于，该限位件的一端具有一限位槽，该限位槽内具有至少一第一卡接部；该板体的一端插入该限位槽内，该板体的一端两侧面具有至少一第二卡接部，用于与相对应的该至少一第一卡接部卡接。

4.如权利要求3所述的加热器支撑装置，其特征在于，该第一卡接部为形成于该限位件的该限位槽内的轴向凹槽，该第二卡接部为由该板体的两侧面向外凸出的轴向凸肋。

5.如权利要求2所述的加热器支撑装置，其特征在于，该加热器支撑装置还包括一延伸部，该延伸部与该板体另一端的顶面相邻接，且该延伸部由该凸出部的一端延伸，该延伸部的厚度大于该板体的厚度。

6.如权利要求2所述的加热器支撑装置，其特征在于，该板体的顶面与底面具有相同形状且能够相互连接的一第一连接部与一第二连接部。

7.如权利要求6所述的加热器支撑装置，其特征在于，该第一连接部为位于该板体顶面的鸠形块，该第二连接部为位于该板体底面且与该鸠形块形状相同的鸠形槽。

8.如权利要求1至7中任一项所述的加热器支撑装置，其特征在于，该卡合部为由该周围绝热体的内周缘径向凹陷的长条形轴向凹槽，且该卡合部的截面与该限位件的截面分别为锥状的梯形。

9.如权利要求1至7中任一项所述的加热器支撑装置，其特征在于，该卡合部为由该周围绝热体的内周缘径向凹陷的长条形轴向凹槽，且该卡合部的截面与该限位件的截面分别为T字形。