CN216694457U - 一种高压加热炉和工艺设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压加热炉和工艺设备，高压加热炉包括：管式的金属腔体，金属腔体中具有空腔，空腔的开口朝向所述金属腔体的底部；加热罩，所述加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置；门组件，所述门组件包括：位于所述金属腔体底部的支架底托；位于所述支架底托上且与所述支架底托固定连接的晶舟，所述晶舟适于伸入所述空腔中。腔体采用金属材质，高压加热炉可用于真空至高压工艺条件，高压加热炉的适用范围广；高压加热炉的开口朝向金属腔体的底部，且加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置，不占用金属腔体的空间也不需要金属腔体作为支撑，高压加热炉立式放置，增大了空间利用率，在相同的占地面积下，高压加热炉的产能得到了提升。

Description

一种高压加热炉和工艺设备

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种高压加热炉和工艺设备。

背景技术

在晶圆、显示面板、传感器等半导体器件的制备过程中，常常对半导体器件中的有机溶剂和薄膜等进行脱泡处理，脱泡处理是利用高温高压环境使有机溶剂和薄膜中的气泡流动并被挤出，脱泡处理在高压炉中进行。

现有技术提供的高压炉，一般采用卧式结构，并且高压炉的腔体内集成了加热器、料架、备件和管道等内衬，占用了腔体的工艺处理空间，腔体占地面积大，腔体的加热仅采用供热风的方式进行加热，升温较慢。

因此现有技术提供的高压脱泡炉存在腔体占地面积大且升温较慢的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中高压脱泡炉存在腔体占地面积大且升温较慢的问题，从而提供一种高压加热炉和工艺设备。

本实用新型提供一种高压加热炉，包括：管式的金属腔体，所述金属腔体中具有空腔，所述空腔的开口朝向所述金属腔体的底部；加热罩，所述加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置；门组件，所述门组件包括：位于所述金属腔体底部的支架底托；位于所述支架底托上且与所述支架底托固定连接的晶舟，所述晶舟适于伸入所述空腔中。

可选的，还包括：密封环，所述密封环凸设于所述开口周围的所述金属腔体的内壁表面；若干第一连接件，若干所述第一连接件间隔的凸设于所述金属腔体的内壁表面，所述第一连接件位于所述密封环背向所述金属腔体的顶面的一侧且与所述密封环间隔设置；所述支架底托包括：支架底托本体；若干间隔设置的第二连接件，围绕所述支架底托本体且与所述支架底托本体的外侧壁表面固定连接；所述第二连接件适于在密封环背向所述金属腔体的顶面的一侧表面旋转，所述第二连接件还适于被限位在所述密封环和所述第一连接件之间。

可选的，所述加热罩中包括电阻加热丝或者红外线加热管。

可选的，所述加热罩与所述金属腔体的外腔壁之间具有间隙；所述高压加热炉还包括：第一进气管，所述第一进气管的一端连通所述间隙，所述第一进气管的另一端连通第一气体源；第一排气管，所述第一排气管的一端连通所述间隙。

可选的，所述间隙的宽度为5mm～200mm。

可选的，所述晶舟包括：沿着垂直于所述支架底托的表面的方向上间隔设置的若干承载板；位于所述承载板的侧部且与承载板和所述支架底托固定连接的支撑件。

可选的，相邻的两个所述承载板之间的间距为5㎜～15㎜。

可选的，所述金属腔体的外侧壁表面呈圆柱形，所述金属腔体的直径为100㎜～500㎜。

可选的，还包括：抽气管，所述抽气管的一端连通所述空腔，所述真空管的另一端连通抽气泵；第二进气管，所述第二进气管的一端连通所述空腔，所述第二进气管的另一端连通增压器。

可选的，还包括：安全阀，所述安全阀与所述金属腔体连接且与所述空腔连通；压力检测器，所述压力检测器与所述安全阀电学连接，所述压力检测器的检测端位于所述金属腔体的内部，所述压力检测器适于检测所述金属腔体内部的压力并控制所述安全阀开启或者关闭。

本实用新型还提供一种工艺设备，包括本实用新型提供的高压加热炉。

可选的，还包括：密封腔体，所述密封腔体中适于容纳门组件；所述密封腔体包括：相对设置的顶密封板和底密封板；位于所述顶密封板和底密封板之间且与顶密封板和底密封板固定连接的侧密封板；所述顶密封板为环状结构，所述顶密封板与所述金属腔体的外侧壁的底部区域连接；所述侧密封板中设置有密封阀门。

可选的，位于所述密封腔体中的升降机构，所述升降机构适于驱动所述支架底托上下移动，使得所述晶舟伸入所述空腔中或使得所述晶舟从所述空腔中移出；所述升降机构包括：升降支撑板，所述升降支撑板位于所述支架底托底部且与所述支架底托连接；驱动件，所述驱动件适于驱动所述升降支撑板移动。

可选的，还包括：位于所述密封腔体侧部的承载机构，所述承载机构包括：承载平台以及位于所述承载平台上方的料架；传送装置，所述传送装置位于所述密封腔体中，所述传送装置适于在密封阀门打开时从所述料架上取出产品并传输至晶舟上，所述传送装置还适于在密封阀门打开时将产品从所述晶舟上取出并传输至料架上。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

1.本实用新型提供的高压加热炉，包括管式的金属腔体，腔体采用金属材质，高压加热炉可用于真空至高压工艺条件，高压加热炉的适用范围广；高压加热炉的开口朝向金属腔体的底部，且加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置，不占用金属腔体的空间也不需要金属腔体作为支撑，高压加热炉立式放置，增大了空间利用率，在相同的占地面积下，高压加热炉的产能得到了提升。

2.进一步，加热罩包括电阻丝加热罩或者红外线加热管，能够实现对金属腔体的高速升温，提高生产效率。

3.进一步，加热罩与金属腔体的外腔壁之间具有间隙，第一进气管的一端连通间隙，第一进气管的另一端连通第一气体源，第一排气管的一端连通间隙；高压加热炉不仅可以通过加热罩对金属腔体进行加热，还可以通过第一进气管向间隙中通热气体对金属腔体进行加热，提高了加热效率；在工艺处理完成后，金属腔体降温时，可以通过第一进气管和第一排气管循环的向间隙中通冷却气体，加速了金属腔体的冷却效率。

4.进一步，抽气管的一端连通空腔，抽气管的另一端连通抽气泵，第二进气管的一端连通空腔，第二进气管的另一端连通增压器，由于腔体采用金属材质，可以通过抽气管使金属腔体达到真空状态，也可以通过第二进气管对金属腔体增压，高压加热炉适用于真空至高压工艺条件，适用范围广。

5.本实用新型提供的一种工艺设备，包括本实用新型提供的高压加热炉，腔体采用金属材质，高压加热炉可用于真空至高压工艺条件，工艺设备的适用范围广；高压加热炉的开口朝向金属腔体的底部，高压加热炉立式放置，增大了空间利用率，在相同的占地面积下，工艺设备的产能得到了提升。

6.进一步，工艺设备包括密封腔体，密封腔体起到隔绝外部环境污染物的作用，提高了工艺处理环境的洁净度，防止环境中的油污、微粒进入高压加热炉或者附着在晶舟中的产品表面上。

7.进一步，工艺设备还包括升降机构和传送装置，工艺设备实现自动化传片，避免人为接触产品，减少了污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的高压加热炉的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的第一连接件和密封环的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的支架底托的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的工艺设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；可以是机械连接，也可以是电学连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型一实施例提供一种高压加热炉，请参考图1，包括：

管式的金属腔体1，所述金属腔体1中具有空腔，所述空腔的开口朝向所述金属腔体1的底部；金属腔体的厚度根据空腔压力等工艺条件进行合理设置；

加热罩2，所述加热罩2围绕所述金属腔体1的外腔壁设置；

门组件3，所述门组件3包括：位于所述金属腔体1底部的支架底托31；位于所述支架底托31上且与所述支架底托31固定连接的晶舟32，所述晶舟32适于伸入所述空腔中。

请一并参考图1和图2，高压加热炉还包括：密封环4，所述密封环4凸设于所述开口周围的所述金属腔体1的内壁表面；在本实施例中，密封环4和金属腔体1为一体结构设置，密封环4采用金属材质；若干第一连接件5，若干所述第一连接件5间隔的凸设于所述金属腔体1的内壁表面，所述第一连接件5位于所述密封环4背向所述金属腔体1的顶面的一侧且与所述密封环4间隔设置；在本实施例中，第一连接件5和金属腔体1为一体结构设置，第一连接件5采用金属材质。

请一并参考图1和图3，所述支架底托31包括：支架底托本体311；若干间隔设置的第二连接件312，围绕所述支架底托本体311且与所述支架底托本体311的外侧壁表面固定连接；在本实施例中，第二连接件312和支架底托本体311为一体结构设置，支架底托31采用金属材质，以适用于真空和高压工艺条件。

所述第二连接件312适于在密封环4背向所述金属腔体1的顶面的一侧表面旋转，所述第二连接件312还适于被限位在所述密封环4和所述第一连接件5之间。

所述加热罩2包括电阻加热丝或者红外线加热管，若干个电阻加热丝或者红外线加热管被嵌入加热罩2的内部，能够实现对金属腔体1的高速升温，提高生产效率。

请继续参考图1，所述加热罩2与所述金属腔体1的外腔壁之间具有间隙6。

所述高压加热炉还包括：

第一进气管7，所述第一进气管7的一端连通所述间隙6，所述第一进气管7的另一端连通第一气体源；第一气体源包括压缩空气、氮气等热气体或者冷却气体。

优选的，第一进气管7位于高压加热炉靠近开口的位置，第一进气管7的数量为1个。在其他实施例中，第一进气管7还可以位于其他位置，数量还可以是多个，例如2个、3个或者4个。

第一排气管8，所述第一排气管8的一端连通所述间隙6，第一排气管8的另一端可以连通大气环境或者气体回收装置，第一排气管8适于排走间隙6中的热气体或者冷却气体。

优选的，第一排气管8位于高压加热炉的顶部位置，第一排气管8的数量为1个。在其他实施例中，第一排气管8还可以位于其他位置，数量还可以是多个，例如2个、3个或者4个。

高压加热炉不仅可以通过加热罩2对金属腔体1进行加热，还可以通过第一进气管7向间隙6中通热气体对金属腔体1进行加热，提高了加热效率；在工艺处理完成后，金属腔体1降温时，可以通过第一进气管7和第一排气管8循环的向间隙6中通冷却气体，加速了金属腔体1的冷却效率。

所述间隙6的宽度为5mm～200mm，例如，5mm、50mm、100mm、150mm或者200mm，如果间隙6的宽度过小时，向间隙6中通入的热气体或者冷却气体较少，对金属腔体1的加热或者冷却效果不明显，如果间隙6的宽度过大，加热罩2隔金属腔体1的距离过远，加热罩2对金属腔体1的加热效果较差。

请继续参考图1，所述晶舟32包括：沿着垂直于所述支架底托31的表面的方向上间隔设置的若干承载板321；承载板321用于承载产品，例如晶片；位于所述承载板321的侧部且与承载板321和所述支架底托31固定连接的支撑件322。

相邻的两个所述承载板321之间的间距为5㎜～15㎜，例如，5mm、7mm、10mm、12mm或者15mm。

在本实施例中，所述金属腔体1的外侧壁表面呈圆柱形，所述金属腔体1的直径为100㎜～500㎜，例如，100mm、200mm、300mm、400mm或者500mm。在其他实施例中，金属腔体1的外侧壁表面呈长方体，本实施例对此不做限定。

高压加热炉还包括：抽气管9，所述抽气管9的一端连通所述空腔，所述抽气管9的另一端连通抽气泵；由于腔体采用金属材质，腔体的耐压能力较强，通过抽气管9可以使空腔达到真空条件。抽气泵可以选择真空泵。

第二进气管10，所述第二进气管10的一端连通所述空腔，所述第二进气管10的另一端连通增压器；由于腔体采用金属材质，腔体的耐压能力较强，通过第二进气管10可以使空腔达到高压条件，例如1Mpa～5Mpa的高压条件。

由于腔体采用金属材质，腔体的耐压能力较强，可以通过抽气管9使金属腔体1达到真空状态，也可以通过第二进气管10对金属腔体1增压，高压加热炉适用于真空至高压工艺条件，适用范围广，可以应用于芯片底填胶的脱泡及DRAM芯片封装DAF胶的脱泡领域。

高压加热炉还包括：安全阀(图中未示出)，所述安全阀与所述金属腔体1连接且与所述空腔连通；安全阀包括机械式安全阀或者电子式安全阀。

高压加热炉还包括：压力检测器(图中未示出)，所述压力检测器与所述安全阀电学连接，所述压力检测器的检测端位于所述金属腔体1的内部，所述压力检测器适于检测所述金属腔体1内部的压力并控制所述安全阀开启或者关闭，当压力检测器检测到金属腔体1内部的压力高于设定的压力范围时，安全阀开启，对金属腔体1进行泄压；当压力检测器检测到金属腔体1内部的压力低于设定的压力范围时，安全阀关闭并反馈至增压器，增压器对金属腔体1进行加压，使金属腔体1达到设定的压力范围内。

高压加热炉还包括：温度检测器(图中未示出)，温度检测器的检测端位于所述金属腔体1的内部，所述温度检测器适于检测所述金属腔体1内部的压力并控制所述加热罩2开始加热或者停止加热。

本实施例提供的高压加热炉，包括管式的金属腔体1，腔体采用金属材质，腔体的热耐压能力较高，高压加热炉可用于真空至高压工艺条件，高压加热炉的适用范围广；高压加热炉的开口朝向金属腔体1的底部，且加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置，不占用金属腔体的空间也不需要金属腔体作为支撑，高压加热炉立式放置，增大了空间利用率，在相同的占地面积下，高压加热炉的产能得到了提升。

本实用新型一实施例还提供一种工艺设备，请参考图4，包括上述实施例提供的高压加热炉，还包括：

密封腔体，所述密封腔体中适于容纳门组件3。

所述密封腔体包括：相对设置的顶密封板12和底密封板11；位于所述顶密封板12和底密封板11之间且与顶密封板12和底密封板11固定连接的侧密封板13；所述顶密封板12为环状结构，所述顶密封板12与所述金属腔体1的外侧壁的底部区域连接；所述侧密封板13中设置有密封阀门(图中未示出)，当密封阀门开启时，密封腔体与外界连通，在这种情况下，可以更换晶舟32中的产品，当密封阀门关闭时，密封腔体与外界隔绝。

工艺设备包括密封腔体，密封腔体起到隔绝外部环境污染物的作用，提高了工艺处理环境的洁净度，防止环境中的油污、微粒进入高压加热炉或者附着在晶舟32中的产品表面上。

工艺设备还包括：位于所述密封腔体中的升降机构14，所述升降机构14适于驱动所述支架底托31上下移动，使得所述晶舟32伸入所述空腔中或使得所述晶舟32从所述空腔中移出。

所述升降机构14包括：升降支撑板，所述升降支撑板位于所述支架底托底部且与所述支架底托连接；驱动件，所述驱动件适于驱动所述升降支撑板移动。

工艺设备还包括：位于所述密封腔体侧部的承载机构15，所述承载机构15包括：承载平台151以及位于所述承载平台151上方的料架152；承载平台151可以上下移动以改变料架152的高度，料架152中适于放置待更换的产品。

工艺设备还包括：传送装置16，所述传送装置16位于所述密封腔体中，所述传送装置16适于在密封阀门打开时从所述料架上取出产品并传输至晶舟上，所述传送装置还适于在密封阀门打开时将产品从所述晶舟上取出并传输至料架上，产品包括晶圆。在本实施例中，传送装置16包括机械手，机械手可上下移动和左右旋转。

工艺设备还包括升降机构14和传送装置16，工艺设备实现自动化传片，避免人为接触产品，减少了污染。

本实施例提供的一种工艺设备，包括本实用新型提供的高压加热炉，腔体采用金属材质，高压加热炉可用于真空至高压工艺条件，工艺设备的适用范围广；高压加热炉的开口朝向金属腔体1的底部，高压加热炉立式放置，增大了空间利用率，在相同的占地面积下，工艺设备的产能得到了提升。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (14)

1.一种高压加热炉，其特征在于，包括：

管式的金属腔体，所述金属腔体中具有空腔，所述空腔的开口朝向所述金属腔体的底部；

加热罩，所述加热罩围绕所述金属腔体的外腔壁设置；

门组件，所述门组件包括：位于所述金属腔体底部的支架底托；位于所述支架底托上且与所述支架底托固定连接的晶舟，所述晶舟适于伸入所述空腔中。

2.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，还包括：密封环，所述密封环凸设于所述开口周围的所述金属腔体的内壁表面；

若干第一连接件，若干所述第一连接件间隔的凸设于所述金属腔体的内壁表面，所述第一连接件位于所述密封环背向所述金属腔体的顶面的一侧且与所述密封环间隔设置；

所述支架底托包括：支架底托本体；若干间隔设置的第二连接件，围绕所述支架底托本体且与所述支架底托本体的外侧壁表面固定连接；

所述第二连接件适于在密封环背向所述金属腔体的顶面的一侧表面旋转，所述第二连接件还适于被限位在所述密封环和所述第一连接件之间。

3.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，所述加热罩中包括电阻加热丝或者红外线加热管。

4.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，所述加热罩与所述金属腔体的外腔壁之间具有间隙；

所述高压加热炉还包括：

第一进气管，所述第一进气管的一端连通所述间隙，所述第一进气管的另一端连通第一气体源；

第一排气管，所述第一排气管的一端连通所述间隙。

5.根据权利要求4所述的高压加热炉，其特征在于，所述间隙的宽度为5mm～200mm。

6.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，所述晶舟包括：沿着垂直于所述支架底托的表面的方向上间隔设置的若干承载板；位于所述承载板的侧部且与承载板和所述支架底托固定连接的支撑件。

7.根据权利要求6所述的高压加热炉，其特征在于，相邻的两个所述承载板之间的间距为5㎜～15㎜。

8.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，所述金属腔体的外侧壁表面呈圆柱形，所述金属腔体的直径为100㎜～500㎜。

9.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，还包括：

抽气管，所述抽气管的一端连通所述空腔，所述抽气管的另一端连通抽气泵；

第二进气管，所述第二进气管的一端连通所述空腔，所述第二进气管的另一端连通增压器。

10.根据权利要求1所述的高压加热炉，其特征在于，还包括：

安全阀，所述安全阀与所述金属腔体连接且与所述空腔连通；

压力检测器，所述压力检测器与所述安全阀电学连接，所述压力检测器的检测端位于所述金属腔体的内部，所述压力检测器适于检测所述金属腔体内部的压力并控制所述安全阀开启或者关闭。

11.一种工艺设备，其特征在于，包括权利要求1至10任一项所述的高压加热炉。

12.根据权利要求11所述的工艺设备，其特征在于，还包括：

密封腔体，所述密封腔体中适于容纳门组件；

所述密封腔体包括：相对设置的顶密封板和底密封板；位于所述顶密封板和底密封板之间且与顶密封板和底密封板固定连接的侧密封板；所述顶密封板为环状结构，所述顶密封板与所述金属腔体的外侧壁的底部区域连接；所述侧密封板中设置有密封阀门。

13.根据权利要求12所述的工艺设备，其特征在于，还包括：

位于所述密封腔体中的升降机构，所述升降机构适于驱动所述支架底托上下移动，使得所述晶舟伸入所述空腔中或使得所述晶舟从所述空腔中移出；

所述升降机构包括：升降支撑板，所述升降支撑板位于所述支架底托底部且与所述支架底托连接；驱动件，所述驱动件适于驱动所述升降支撑板移动。

14.根据权利要求12所述的工艺设备，其特征在于，还包括：

位于所述密封腔体侧部的承载机构，所述承载机构包括：承载平台以及位于所述承载平台上方的料架；

传送装置，所述传送装置位于所述密封腔体中，所述传送装置适于在所述密封阀门打开时从所述料架上取出产品并传输至晶舟上，所述传送装置还适于在所述密封阀门打开时将产品从所述晶舟上取出并传输至所述料架上。

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