CN204991660U - 快速热制程设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种快速热制程设备，用以形成高温气密环境以进行热处理，快速热制程设备包含气密腔体、数个加热组件、以及数个具辐射穿透性的管材，气密腔体具有气密腔室，供放置热处理目标对象，各个管材设置于气密腔室且各个管材的一端接合于气密腔体从而连通于外部空间，以使数个管材的内部与气密腔室相隔绝，加热组件对应设置于所述的数个管材的内部，透过所述的管材对所述的气密腔室加热以使气密腔室内形成高温气密环境，以对热处理目标对象进行热处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制程设备，特别是涉及一种快速热制程设备。
背景技术
快速热制程(RapidThermalProcessing，RTP)是指以极快的速度加热晶圆表面，以达消除应力、退火等目的。为了保持制程的稳定性需提供气密腔体或真空环境，将晶圆置于其中。气密腔体的外侧以石英平板作为窗口，让灯管的灯光穿透石英平板以对气密腔体内的晶圆加热。然而，当制程需要更高温度或更低真空时会导致石英平板破裂，故石英平板必须随之增加厚度以承受高真空所导致的内外压力差。
然而厚度增加会导致灯管的热辐射穿透率变低，进而须增加灯管功率或数量以维持整个设备的温度与升温速度，导致整个设备消耗许多能量在穿透加厚的石英平板上。
实用新型内容
因此，为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种快速热制程设备，能解决石英平板设计强度问题，并达到快速升温、降低能量损耗的目的。
本实用新型为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种快速热制程设备，用以形成高温气密环境以进行热处理，所述的快速热制程设备包含：气密腔体，具有气密腔室，供放置热处理目标对象；数个具辐射穿透性的管材，各个所述的管材设置于所述的气密腔室且各个所述的管材的一端接合于所述的气密腔体从而连通于外部空间，以使所述的数个管材的内部与所述的气密腔室相隔绝；以及数个加热组件，对应设置于所述的数个管材的内部，透过所述的管材对所述的气密腔室加热以使所述的气密腔室内形成所述的高温气密环境，以对所述的热处理目标对象进行热处理。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，还包括载台，设置于所述的气密腔室中，用以载置所述的热处理目标对象。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，还包括透光石英板，设置于所述的气密腔体内且隔设于所述的载台及所述的数个管材之间，以形成制程腔室。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，还包括制程气体通气口。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，所述的数个管材及所述的数个加热组件分别设置于所述的热处理目标对象的上下两侧。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，所述的数个加热组件并列设置。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，所述的数个加热组件交错放置。
通过本实用新型所采用的技术手段，本实用新型提供的快速热制程设备以数个加热组件对应设置于数个具良好辐射穿透性的管材的内部，从而使加热组件通过管材与气密腔室相隔绝。由于管材为管状从而具有良好的抗压力差的能力，因此本实用新型的加热组件的热能仅需穿透薄薄的管材的管壁即可加热热处理目标对象，从而减少热辐射的损耗以及提升升温效率。另外，加热组件可通过管材连接气密腔体的开口而自气密腔体穿置抽换，避免掉繁复的更换动作，而利于操作和维护。
在本实用新型的一实施例中提供一种快速热制程设备，还包括密封构件密封设置在所述的气密腔体与所述的管材之间，使所述的加热组件可延伸至所述的气密腔体之外。
本实用新型所采用的具体实施例，将透光以下的实施例及附图作进一步的说明。
附图说明
图1为显示根据本实用新型一实施例的快速热制程设备的示意图。
图2为显示根据本实用新型的实施例的快速热制程设备的剖面图。
图3为显示根据本实用新型的另一实施例的快速热制程设备的剖面图。
其中，
100快速热制程设备
100a快速热制程设备
1气密腔体
2加热组件
21电力连接件
3管材
4密封构件
5载台
6透光石英板
7制程气体通气口
E供电机构
P制程腔室
R气密腔室
W热处理目标对象
具体实施方式
以下根据图1至图3，以说明本实用新型的实施方式。所述的说明并非为限制本实用新型的实施方式，而为本实用新型的实施例的一种。
如图1至图2所示，依据本实用新型第一实施例的快速热制程设备100，用以形成高温气密环境以进行热处理，快速热制程设备100包含气密腔体1、数个加热组件2、以及数个具良好辐射穿透性的管材3。
气密腔体1具有气密腔室R，用以放置热处理目标对象W。热处理目标对象W可以是晶圆、半导体组件或靶材。详细而言，气密腔体1具有抽气口(图未示)，用以连接抽真空机构从而将气密腔室R抽成真空，以形成气密环境。
各个管材3设置于气密腔室R，且各个管材3的至少一端接合于气密腔体1从而连通于外部空间，使数个加热组件2通过数个管材3的内部与气密腔室R相隔绝，从而避免加热组件2污染真空腔室R和热处理目标对象W。管材3具有良好的辐射穿透性，例如石英管、蓝宝石、氟化钡，然而本实用新型不限于此。
加热组件2对应设置于管材3的内部，透过管材2对气密腔室R加热以使气密腔室R内形成高温气密环境，以快速地对热处理目标对象W进行热处理，例如消除应力、退火等等。加热组件2可为卤素灯源，但不限于红外线、紫外线、辐射、雷射、超音波、电磁、微波加热方式。在本实施例中，数个加热组件2相互并列设置，但本实用新型不限于此，在其他实施例中数个加热组件也可以是交错式地排列。在本实施例中，加热组件2还包括电力连接件21，用以连接至供电机构E。
加热组件2所产生的热能从管材3的内部穿透管材3的管壁抵达热处理目标对象W。在本实用新型中，管材3的外部以及气密腔室R的内部为真空，管材3的内部为常压，因而管材3的内外部存在有压力差。因管材3为圆管具有良好的抗压能力，其管壁的厚度不需特别处理或加厚即足以抵抗管材3内外的压力差。因此，加热组件2所产生的热能可以轻易地穿透管材3的管壁，以快速升温并降低能量损耗。
较佳地，管材3连接气密腔体1的开口可供加热组件2可抽换式地通过从而置入管材3的内部，而便于维修抽换。
本实施例的快速热制程设备100还包括密封构件4及载台5。加热组件2延伸至气密腔体1的外侧，且密封构件4密封设置在气密腔体1与管材3之间，使加热组件2可延伸至气密腔体1之外。密封构件4的材质具有隔热、或自行冷却能力，以防止加热组件2所提供的热能从管材3的开口外泄至快速热制程设备100的外部空间。电力连接件21穿过密封构件4从而连接加热组件2的本体和供电机构E。载台5设置于气密腔室R中，用以载置热处理目标对象W。
如图3所示，根据本实用新型的另一实施例的快速热制程设备100a，其与图2的实施例的快速热制程设备100相似，包含气密腔体1、数个加热组件2、以及数个具良好辐射穿透性的管材3。二个实施例的主要差异在于，快速热制程设备100a还包括二个透光石英板6以及制程气体通气口7，以及数个加热组件2分别设置于热处理目标对象W的上下两侧。二个透光石英板6设置于气密腔室R内且隔设于载台5及数个管材3之间，以形成制程腔室P。数个加热组件2分别从制程腔室P的外侧对热处理目标对象W加热。由于二个透光石英板6都是位于为真空环境的气密腔室R内，使得透光石英板6上下两侧几乎不存在压力差进而降低透光石英板6的厚度需求，也避免加热组件2的热能浪费在穿透过厚的透光石英板6。制程气体通气口7用以对制程腔室P导入制程气体，例如氮气或惰性气体，以满足特定的制程需求。
综上所述，本实用新型提供的快速热制程设备，以数个加热组件对应设置于数个具良好辐射穿透性的管材的内部，从而使加热组件通过管材与气密腔室相隔绝。与现有技术相较，本实用新型的管材为管状从而具有良好的抗压力差的能力，因此管壁可以相当薄，本实用新型的加热组件的热能仅需穿透薄薄的管材的管壁即可加热热处理目标对象，从而减少热辐射的损耗以提升升温效率。除此之外，由于管材的内部与加热组件之间仍保持常压，加热组件无需为了抵抗真空腔室的真空环境而使用特殊材质或加强灯管厚度，因此可以降低生产成本。另外，加热组件可通过管材连接气密腔体的开口而自气密腔体穿置抽换，避免掉繁复的更换动作，而利于操作和维护。
以上的叙述以及说明仅为本实用新型的较佳实施例的说明，对于本领域技术人员当可依据以下所界定申请专利范围以及上述的说明而作其他的修改，但这些修改仍属于本实用新型的创作精神而在本实用新型的权利范围中。
Claims (9)
1.一种快速热制程设备，其特征在于，用以形成高温气密环境以进行热处理，所述的快速热制程设备包含：
气密腔体，具有气密腔室，供放置热处理目标对象；
数个具辐射穿透性的管材，设置于所述的气密腔室且各个所述的管材的一端接合于所述的气密腔体从而连通于外部空间，以使所述的数个管材的内部与所述的气密腔室相隔绝；以及
数个加热组件，对应设置于所述的数个管材的内部，透过所述的管材对所述的气密腔室加热以使所述的气密腔室内形成所述的高温气密环境，以对所述的热处理目标对象进行热处理。
2.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，还包括载台，设置于所述的气密腔室中，用以载置所述的热处理目标对象。
3.如权利要求2所述的快速热制程设备，其特征在于，还包括透光石英板，设置于所述的气密腔体内且隔设于所述的载台及所述的数个管材之间，以形成制程腔室。
4.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，还包括制程气体通气口。
5.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，所述的数个管材及所述的数个加热组件分别设置于所述的热处理目标对象的上下两侧。
6.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，所述的数个加热组件并列设置。
7.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，所述的数个加热组件交错放置。
8.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，还包括密封构件，密封设置在所述的气密腔体与所述的辐射穿透性的管材之间，以使所述的加热组件可延伸至所述的气密腔体之外。
9.如权利要求1所述的快速热制程设备，其特征在于，所述的加热组件可抽换式穿置于所述的辐射穿透性的管材中。
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