CN111020703A - 高温真空炉及半导体加工设备 - Google Patents

高温真空炉及半导体加工设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111020703A
CN111020703A CN201911365910.9A CN201911365910A CN111020703A CN 111020703 A CN111020703 A CN 111020703A CN 201911365910 A CN201911365910 A CN 201911365910A CN 111020703 A CN111020703 A CN 111020703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
process tube
heater
temperature
furnace body
furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911365910.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111020703B (zh
Inventor
陈志兵
李旭刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Priority to CN201911365910.9A priority Critical patent/CN111020703B/zh
Publication of CN111020703A publication Critical patent/CN111020703A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111020703B publication Critical patent/CN111020703B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/02—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/005—Oxydation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

本申请实施例提供了一种高温真空炉及半导体加工设备。该高温真空炉包括：炉体、工艺管、加热器组件及电极组件，工艺管沿竖直方向设置于炉体内，且工艺管的开口位于炉体的底部，工艺管内的恒温区远离开口设置；加热器组件位于炉体内，并且套设于工艺管的外侧与恒温区的位置对应设置；电极组件一端与所述加热器组件电连接,另一端穿过所述炉体的顶壁且延伸至炉体外侧。本申请实施例可以使得炉体结构简单紧凑，从而可以便于炉体的拆装，进而可以大幅提高本申请实施例的维护及使用成本。另外由于工艺管的开口及恒温区距离较远，能够快速升温及加热工艺管的恒温区，进而可以有效提高晶圆的工艺性能及工艺效率。

Description

高温真空炉及半导体加工设备
技术领域
本申请涉及半导体加工技术领域，具体而言，本申请涉及一种高温真空炉及半导体加工设备。
背景技术
目前，第三代半导体碳化硅(SiC)器件制造属于新兴产业，制作工艺复杂、资金投入大、技术门槛高。高温退火工艺和高温氧化工艺是碳化硅(SiC)半导体器件的重要工艺。高温氧化工艺温度高达1300℃以上，高温退火工艺温度高达1700℃以上。工艺温度、腔室气密性及洁净度都对碳化硅(SiC)器件的电学性能产生重要影响。但由于工艺温度很高，温度精度控制要求高，常规高温热处理设备无法满足这种条件。现有技术中高温真空炉的电极从炉体的侧壁中引出,因此造成炉体侧面热损失较大，并且由于整体结构庞大复杂，炉体拆装维护较难，造成使用及维护用本较高。
发明内容
本申请针对现有方式的缺点，提出一种高温真空炉及半导体加工设备，用以解决现有技术存在的拆装维护成本较高且结构复杂的技术问题。
第一个方面，本申请实施例提供了一种高温真空炉，包括：炉体、工艺管、加热器组件及电极组件；所述工艺管沿竖直方向设置于所述炉体内，且所述工艺管的开口位于所述炉体的底部，所述工艺管内的恒温区远离所述开口设置；所述加热器组件位于所述炉体内，并且套设于所述工艺管的外侧与所述恒温区的位置对应设置；所述电极组件一端与所述加热器组件电连接，另一端穿过所述炉体的顶壁且延伸至所述炉体外侧。于本申请的一实施例中，所述恒温区包括所述工艺管的中段和底部空间区域，所述加热器组件包括至少一个第一加热器以及多个第二加热器，所述第一加热器设置于所述工艺管的底部，用于对所述工艺管的底部加热；多个所述第二加热器由上至下依次设置，用于所述工艺管的中段加热。
于本申请的一实施例中，所述第二加热器为筒状，且所述第二加热器的轴向长度与所述恒温区沿所述工艺管的轴向的长度相关联；以及所述第二加热器沿所述恒温区的分布密度与所述恒温区沿所述工艺管的轴向的长度相关联。
于本申请的一实施例中，所述第一加热器为圆盘形结构，所述第一加热器的功率小于所述第二加热器的功率；并且所述第一加热器及所述第二加热器均为石墨加热器。
于本申请的一实施例中，所述炉体包括炉筒及隔热层，所述隔热层包覆于所述工艺管及所述加热器组件的外侧，且所述隔热层由石墨碳毡材质制成；所述炉筒设置于所述隔热层的外侧。
于本申请的一实施例中，所述隔热层与所述工艺管之间形成有用于容置所述加热器组件的加热腔，所述加热腔与所述恒温区对应设置，且所述加热腔内通入有用于保护所述加热器组件的保护气体。
于本申请的一实施例中，所述炉筒的侧壁及顶壁内还设置有冷却液夹层，用于对所述炉筒降温。
于本申请的一实施例中，高温真空炉还包括主测温组件及辅助测温计，所述主测温组件设置于所述炉体上，并且在所述工艺管外壁上间隔设置，用于测量所述工艺管的外壁温度；所述辅助测温计设置于所述工艺管内，用于测量所述工艺管内的温度。
于本申请的一实施例中，高温真空炉还包括测温热偶，所述测温热偶穿过所述炉筒及隔热层，用于测量所述加热器组件的运行状态的温度。
第二个方面，本申请实施例提供了一种半导体加工设备，包括如第一个方面提供的高温真空炉。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
本申请实施例通过将电极组件设置于炉体顶部，由炉体的顶壁引入至炉体内部与加热器组件连接。由于采用上述设计，可以使得炉体结构简单紧凑，从而可以便于炉体的拆装，进而可以大幅提高本申请实施例的维护及使用成本。另外由于工艺管的开口及恒温区距离较远，加热器组件直接对恒温区进行加热，能够快速升温及加热工艺管的恒温区，从而可以为高温退火和高温氧化工艺提供稳定的热场，进而可以有效提高晶圆的工艺性能及工艺效率。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例提供的一种高温真空炉的剖视示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
本申请实施例提供了一种高温真空炉，该高温真空炉的结构示意图如图1所示，包括：炉体1、工艺管2、加热器组件3及电极组件4；工艺管2沿竖直方向设置于炉体1内，且工艺管2的开口21位于炉体1的底部，工艺管2内的恒温区22远离开口21设置；加热器组件3位于炉体1内，并且套设于工艺管2的外侧与恒温区22的位置对应设置；电极组件4一端与加热器组件3电连接，另一端穿过炉体1的顶壁且延伸至炉体1外侧。
如图1所示，炉体1具体可以采有金属及隔热材料制成的圆柱形结构，但是本申请实施例并不限定炉体1的具体材料及结构，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。工艺管2可以采用石英材料制成的管状结构，工艺管2的一端可以伸入炉体1内，另一端可以位于炉体1的外侧，并且工艺管2的整体可以沿竖直方向设置于炉体1内。工艺管2的开口21位于炉体1的底部，工艺管2内部为工艺腔室，且远离该开口21的内部空间为恒温区22。恒温区22一般为晶圆进行高温退火及高温氧化工艺的区域。加热器组件3可以设置于炉体1内并且与工艺管2的恒温区22所在的位置对应设置，加热器组件3可以与电极组件4连接，以用于对工艺管2的恒温区22加热。加热器组件3可以包覆于工艺管2的外周，并且与工艺管2间隔设置。电极组件4一端与加热器组件3电连接，另一端穿过炉体1的顶壁，延伸至炉体1的外侧，并且电极组件4可以由炉体1的顶壁穿过炉体1后与在加热器组件3连接设置，以用于对加热器组件3供电。具体来说，电极组件4可以包括多个石墨电极杆及石墨螺钉连接加热器组件3的各相。由于使用石墨电极杆不仅可以降低本申请实施例的应用成本，而且由于石墨电极杆的耐高温效果较佳，还可以有效提高本申请实施例安全性。
本申请实施例通过将电极组件设置于炉体顶部，由炉体的顶壁引入至炉体内部与加热器组件连接。由于采用上述设计，可以使得炉体结构简单紧凑，从而可以便于炉体的拆装，进而可以大幅提高本申请实施例的维护及使用成本。另外由于工艺管的开口及恒温区距离较远，加热器组件直接对恒温区进行加热，能够快速升温及加热工艺管的恒温区，从而可以为高温退火和高温氧化工艺提供稳定的热场，进而可以有效提高晶圆的工艺性能及工艺效率。
需要说明的是，本申请实施例并不限定工艺管2的具体实施方式，工艺管2也可以采用其它耐高温材料制成，例如工艺管2也可以采用陶瓷材料制成的其它形状。因此本申请实施例对此并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，恒温区22包括工艺管2的中段和度部空间区域，加热器组件3包括至少一个第一加热器31以及多个第二加热器32，第一加热器31设置于工艺管2的顶部，用于对工艺管2的底部加热；多个第二加热器32由下至依次设置，用于对工艺管2的中段加热。
如图1所示，恒温区22可以包括工艺管2的中段和底部位置，即由工艺管2的中部向上至底部均可以设置为恒温区22。由于恒温区22设置于工艺管2的中段及底部，从而可以便于加热器组件3集中布置，进而可以便于电极组件4由炉体1的顶壁引入炉体1内部，因此不仅使得本申请实施例的结构简单紧凑，而且可以进一步的提高了拆装维护的便捷性。加热器组件3整体可以与恒温区22所在的位置对齐设置，并且加热器组件3可以采用螺栓固定于炉体1内，但是本申请实施例对此并不进行限定。第一加热器31可以设置于工艺管2的顶部，两个第二加热器32可以包覆于工艺管2的外侧，第一加热器31及第二加热器32配合以对工艺管2进行加热。由于加热器组件3采用多个加热器的设置，可以对各加热器分别进行控制，从而可以实现对于恒温区22内各段温度进行分别精确控制，因此可以有效提高恒温区22的温度均匀性，由此可以实现晶圆工艺性能及工艺效率在提升，并且还可以降低晶圆生产制造成本，提高半导体工艺的经济效益。
需要说明的是，本申请实施例并不限定第二加热器32数量，例如第二加热器32可以是两个以上，其具体可以根据恒温区22长度及工艺对温差的需求进行设置。因此本申请实施例对此并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，第二加热器32为筒状，且第二加热器32的轴向尺寸与恒温区22沿工艺管2的轴向的长度相关联；以及所述第二加热器沿所述恒温区的分布密度与所述恒温区沿所述工艺管的轴向的长度相关联。两个第二加热器32的轴向长度不同，且位于上方的第二加热器32的轴向长度较长。在实际应用时，该较长的第二加热器32可以用于执行工艺时的主加热器，而较短的第二加热器32则可以是对工艺管2开口21损失的热量进行补偿的辅助加热器，采用该设计可以在确保恒温区22温度均匀的情况下，还可以有效降低本申请实施例的应用及维护成本。
需要说明的是，本申请实施对于多个第二加热器32的长度并不进行限定，只要多个第二加热器32的轴向长度之和与恒温区22的轴向相同或者略大于即可。因此本申请实施并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，第一加热器31为圆盘形结构，第一加热器31的功率小于第二加热器32的功率；并且第一加热器31及第二加热器32均为石墨加热器。具体来说，第一加热器31及第二加热器32均可以采用石墨材质制成，两者均可以包括多个石墨片采用首尾相连结构，并且第一加热器31及第二加热器32的多个石墨片均可以采用一体成型的方式或分体式结构，本申请实施例并不以此为限。两者不同之处在于，第一加热器31由于设置于工艺管2的顶部，因此其可以采用圆盘形状结构；而第二加热器32由于设置于工艺管2的外侧，因此其可以采用圆筒形结构。采用上述设置，不仅可以使得本申请实施例结构简单，从而可以进一步提高本申请的拆装维护效率。由于石墨材质加工性能好，阻性也较为稳定可以实现快速的升降温，此外采用石墨材质制成的加热器还具有高温下强度高、变形小以及无污染等特点，因此不仅可以降低加工成本，而且只可以大幅提高安全性及稳定性。
需要说明的是，本申请实施例并不限定第一加热器31及第二加热器32的具体材质及结构，例如第一加热器31及第二加热器32还可以采用其它非金属材质制成的其它结构。因此本申请实施例对此并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，炉体1包括炉筒11及隔热层12，隔热层12包覆于工艺管2及加热器组件3的外侧，炉筒11设置于隔热层12的外侧。
如图1所示，炉筒11具体来说可以采用金属材质制成圆柱形结构。例如其可以采用不锈钢材质制成的中空筒状结构，但是本申请实施例并不以此为限。隔热层12具体可以填充炉筒11与工艺管2之间，加热器组件3可以位于工艺管2及隔热层12之间。隔热层12具体可以采用石墨碳毡材质制成，并且隔热层12的厚度均可以设置100毫米以上，由于上述材料的导热系数较低，因此可以应用于高温状态下使用，例如可以在1700℃左右的高温状态下使用。采用上述设计，不仅可以使得炉体1的保温效果较佳，而且还可以提高加热效率并且还可以降低加热功耗。
需要说明的是，本申请实施例并不限定隔热层12的具体材质，只要其采用非金属材质即可，例如隔热层12还可以采用陶瓷纤维板制成，由于隔热层12可以应用于相对低温环境中，因此采用该设计还可以进一步降低成本，扩展本申请实施例的应用范围。因此本申请实施例对此并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，隔热层12与工艺管2之间形成有用于容置加热器组件3的加热腔13，加热腔13与恒温区22对应设置，且加热腔13内通入有用于保护加热器组件3的保护气体。
如图1所示，加热腔13可以位于隔热层12及工艺管2的外壁之间，并加热腔13的内径应当大于工艺管2的外径，以便于安装加热器组件3，以及为电极组件4与加热器组件3的连接预留空间，使得本申请实施例不仅结构简单，而且便于拆装维护。由于加热腔13的作用在于容置及保护加热器组件3，因此加热腔13的位置还需要与恒温区22的位置对应设置。可选地，加热腔13还可以设置有进气口131及出气口132。进气口131可以设置于炉体1的底部，用于向加热腔13内通入保护气体，而出气口132则可以设置于炉体1的上部，用于将加热腔13内的保护气体导出加热内。采用上述设计，可以使得保护气体在加热腔13内充分的循环，从而使得保护效果更佳。可选地，保护气体可以是隋性气体，但是本申请实施例并不以此为限。
需要说明的是，本申请实施例并不限定加热腔13的具体实施方式，例如加热腔13还可以与工艺管2的整体长度对应设置,以及加热腔13并非必须包括有进气口及出气口，例如可以仅包括有进气口同样可以实现上述功能。因此本申请实施例对此并不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
于本申请的一实施例中，如图1所示，炉筒11的侧板111及顶板112内还设置有冷却液夹层，用于对炉筒11降温。炉筒11具体可以包括一圆筒形侧板111及圆盘形顶板112组成，并且侧板111及顶板112均可以为双层结构，即设置有能通入冷却液的夹层。在实际应用时，可以对侧板111及顶板112内通入冷却液以炉筒11进行降温，使得炉筒11的温度可以降低环境要求温度以下。采用上述设计，可以有效提高本申请实施例的安全性及稳定性。进一步的，由于顶板112具有冷却液夹层，还可以对电极组件4起到一定的冷却效果，从而进一步提高稳定性延长使用寿命。
于本申请的一实施例中，高温真空炉还包括主测温组件5及辅助测温计，主测温组件5设置于炉体1上，并且与工艺管2外壁间隔设置，用于实时监测工艺管2的外壁温度；辅助测温计设置于工艺管2内，用于测量工艺管2内的温度。
如图1所示，主测温组件5可以包括三个高温计51，三个高温计51具体可以采用非接触式高温计，例如可以采用红外高温计51或者激光高温计51等类型的高温测温计。具体来说，其中一个高温计51可以由炉体1顶部伸入加热腔13内，而另外两个高温计51均可以设置于炉体1的侧壁上且伸入加热腔13内，用于对工艺管2的外壁温度进行实时监测，并且可以获取到高温数据。进一步的，三个高温计51可以对应于三个加热器的位置进行设置，或者三个高温计51可以对应恒温区22的上部、中部和下部三个位置，以实现对恒温区22的工艺管2温度进行实时监测。辅助测温计(图中未示出)可以是热偶，其可以在开始执行工艺前插入工艺管2内模拟高温实验，以实现对主测温组件5的温度数据的温度曲线进行补偿及校准，从而得到工艺管2内的实际温度。当对温度数据补偿及校准之后，可以将辅助测温计由工艺管2内取出。采用上述设计，由于将主测温组件5设置于工艺管2的外侧，而辅助测温计则选择性插入工艺管2内，因此实现了对恒温区22实时监测的同时，还可以大幅降低对恒温区22的干扰。
于本申请的一实施例中，如图1所示，高温真空炉还包括测温热偶6，测温热偶6穿过炉筒11及隔热层12，用于测量加热器组件3的运行状态的温度。测温热偶6同样可是多个,可以根据实际需求设置于不同的位置。在实际应用中当监测温度较高时可以实现声光电报警，或者测温热偶6也可以与一下位机连接，将测量到的温度信号发送至下位机，由下位机处理后进行声光电报警，但是本申请实施例并不以此为限。采用上述设计，可以进一步提高本申请实施例的安全性。可选地，工艺管2的法兰与炉体1之间的密封圈处同样可以设置有测温热偶6。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种半导体加工设备，包括如前述实施例提供的高温真空炉。
应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：
本申请实施例通过将电极组件设置于炉体顶部，由炉体的顶壁引入至炉体内部与加热器组件连接。由于采用上述设计，可以使得炉体结构简单紧凑，从而可以便于炉体的拆装，进而可以大幅提高本申请实施例的维护及使用成本。另外由于工艺管的开口及恒温区距离较远，加热器组件直接对恒温区进行加热，能够快速升温及加热工艺管的恒温区，从而可以为高温退火和高温氧化工艺提供稳定的热场，进而可以有效提高晶圆的工艺性能及工艺效率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温真空炉，其特征在于，包括炉体、工艺管、加热器组件及电极组件；
所述工艺管沿竖直方向设置于所述炉体内，且所述工艺管的开口位于所述炉体的底部，所述工艺管内的恒温区远离所述开口设置；
所述加热器组件位于所述炉体内，并且套设于所述工艺管的外侧与所述恒温区的位置对应设置；
所述电极组件一端与所述加热器组件电连接,另一端穿过所述炉体的顶壁且延伸至所述炉体外侧。
2.如权利要求1所述的高温真空炉，其特征在于，所述恒温区包括所述工艺管的中段和底部空间区域，所述加热器组件包括至少一个第一加热器以及多个第二加热器，所述第一加热器设置于所述工艺管的底部，用于对所述工艺管的底部加热；多个所述第二加热器由上至下依次设置，用于对所述工艺管的中段加热。
3.如权利要求2所述的高温真空炉，其特征在于，所述第二加热器为筒状，且所述第二加热器的轴向长度与所述恒温区沿所述工艺管的轴向的长度相关联；
以及所述第二加热器沿所述恒温区的分布密度与所述恒温区沿所述工艺管的轴向的长度相关联。
4.如权利要求2所述的高温真空炉，其特征在于，所述第一加热器为圆盘形结构；所述第一加热器的功率小于所述第二加热器的功率；并且所述第一加热器及所述第二加热器均为石墨加热器。
5.如权利要求1所述的高温真空炉，其特征在于，所述炉体包括炉筒及隔热层，所述隔热层包覆于所述工艺管及所述加热器组件的外侧，且所述隔热层由石墨碳毡材质制成；所述炉筒设置于所述隔热层的外侧。
6.如权利要求5所述的高温真空炉，其特征在于，所述隔热层与所述工艺管之间形成有用于容置所述加热器组件的加热腔，所述加热腔与所述恒温区对应设置，且所述加热腔内通入有用于保护所述加热器组件的保护气体。
7.如权利要求5所述的高温真空炉，其特征在于，所述炉筒的侧壁及顶壁内还设置有冷却液夹层，用于对所述炉筒降温。
8.如权利要求1至7的任一所述的高温真空炉，其特征在于，还包括主测温组件及辅助测温计，所述主测温组件设置于所述炉体上，并且在所述工艺管外壁上间隔设置，用于测量所述工艺管的外壁温度；所述辅助测温计设置于所述工艺管内，用于测量所述工艺管内的温度。。
9.如权利要求1至7的任一所述的高温真空炉，其特征在于，还包括测温热偶，所述测温热偶穿过所述炉筒及隔热层，用于测量所述加热器组件的运行状态的温度。
10.一种半导体加工设备，其特征在于，包括如权利要求1至9的任一所述的高温真空炉。
CN201911365910.9A 2019-12-26 2019-12-26 高温真空炉及半导体加工设备 Active CN111020703B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911365910.9A CN111020703B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 高温真空炉及半导体加工设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911365910.9A CN111020703B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 高温真空炉及半导体加工设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111020703A true CN111020703A (zh) 2020-04-17
CN111020703B CN111020703B (zh) 2021-04-09

Family

ID=70213726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911365910.9A Active CN111020703B (zh) 2019-12-26 2019-12-26 高温真空炉及半导体加工设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111020703B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114040522A (zh) * 2021-11-05 2022-02-11 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种半导体设备加热装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2605715Y (zh) * 2002-08-15 2004-03-03 孙金龙 异形乳白石英电红外加热器
CN2636178Y (zh) * 2003-06-17 2004-08-25 北京七星华创电子股份有限公司 立式加热炉的专用炉体
CN1884068A (zh) * 2005-06-24 2006-12-27 刘雅銘 一种生产多晶硅用的还原炉
CN201425582Y (zh) * 2009-03-26 2010-03-17 上海大学 强磁场差热分析装置
CN203534167U (zh) * 2013-08-09 2014-04-09 上海森松压力容器有限公司 化合物的高温合成炉系统
CN205209269U (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 天津市鹏翔科技有限公司 高安全性精准加热系统
CN209013750U (zh) * 2018-11-07 2019-06-21 宝鸡鼎晟真空热技术有限公司 氮化铝陶瓷高温氢气烧结炉

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2605715Y (zh) * 2002-08-15 2004-03-03 孙金龙 异形乳白石英电红外加热器
CN2636178Y (zh) * 2003-06-17 2004-08-25 北京七星华创电子股份有限公司 立式加热炉的专用炉体
CN1884068A (zh) * 2005-06-24 2006-12-27 刘雅銘 一种生产多晶硅用的还原炉
CN201425582Y (zh) * 2009-03-26 2010-03-17 上海大学 强磁场差热分析装置
CN203534167U (zh) * 2013-08-09 2014-04-09 上海森松压力容器有限公司 化合物的高温合成炉系统
CN205209269U (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 天津市鹏翔科技有限公司 高安全性精准加热系统
CN209013750U (zh) * 2018-11-07 2019-06-21 宝鸡鼎晟真空热技术有限公司 氮化铝陶瓷高温氢气烧结炉

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114040522A (zh) * 2021-11-05 2022-02-11 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种半导体设备加热装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111020703B (zh) 2021-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7144617B2 (ja) 真空脱脂焼結炉及びその使用方法
CN103512755B (zh) 一种用于主动冷却实验的辐射加热系统
JP2008202961A (ja) 加熱炉および加熱炉を使用した熱物性値測定装置
BRPI0502779B1 (pt) Dispositivo para medição contínua de temperatura do aço líquido no distribuidor com pirômetro infravermelho e fibra óptica
CN111020703B (zh) 高温真空炉及半导体加工设备
CN202195889U (zh) 高精度黑炉体
US7148450B2 (en) Portable blackbody furnace
KR20080114554A (ko) 가열 장치 및 이것을 채용한 기판 처리 장치 및 반도체장치의 제조 방법 및 절연체
JP2009052838A (ja) 真空浸炭炉
CN203964663U (zh) 新型测温加热炉
CN206339092U (zh) 一种用于校准异型高温温度传感器的高温炉
CN109115345B (zh) 一种红外线测温装置以及热处理设备
CN104344900A (zh) 一种黑体辐射源
CN207313684U (zh) 真空镀膜设备
CN110055621A (zh) 一种超高温石墨化炉
Yamada et al. High‐Temperature Furnace Systems for Realizing Metal‐Carbon Eutectic Fixed Points
US7921803B2 (en) Chamber components with increased pyrometry visibility
KR101182204B1 (ko) 방폭형 인라인히터
CN107884097A (zh) 一种短型热电偶校准系统
CN208765852U (zh) 一种红外线测温装置以及热处理设备
CN114088540A (zh) 一种反应堆包壳爆破实验系统及实验方法
CN103674556A (zh) 一种用于主动冷却实验的辐射加热装置
CN103869848B (zh) 板材试样疲劳试验加热炉
CN208395274U (zh) 一种气相沉积炉及其测温结构和测温系统
CN216919355U (zh) 一种加热炉

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant