CN220432969U - 一种炉体结构及热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉体结构及热炉，炉体结构用于容纳方形炉管。炉体结构包括炉本体和法兰组件，炉本体上设有均压连通口和第一抽真空孔，法兰组件连接于炉本体的一端，且法兰组件具有与方形炉管的内部空间连通的第二抽真空孔，真空泵与第一抽真空孔及第二抽真空孔相连，且用于对炉本体与方形炉管之间的间隙以及方形炉管的内部空间抽真空；炉体结构为多个时，多个炉本体共用一个真空泵，且通过均压连通口相连。该炉体结构的制造成本相对较低，且多个炉体结构能够共用一套真空泵，大大降低了设备成本。

Description

一种炉体结构及热炉

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种炉体结构及热炉。

背景技术

原子层沉积设备通常包括炉体和设在炉体内的腔体，在实际工作过程中，需要对炉体和腔体内部的缝隙以及腔体内部抽真空处理。现有的炉体及腔体大多为方形，由于在实际工作过程中，炉体需要承受接近一个大气压的压力，现有的方形炉体的厚度需要增大至30mm左右，这大大增加了设备成本。与此同时，为了提升产能，通常会设置多个炉体，现有的多个炉体需要配备多个真空泵，这也会提升设备成本。

因此，亟需提出一种成本相对较低的炉体结构以及热炉。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提出一种炉体结构，该炉体结构的制造成本相对较低，且多个炉体结构能够共用一套真空泵，大大降低了设备成本。

本实用新型的第二个目的在于提出一种热炉，该热炉的制造成本较低。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型公开了一种炉体结构，所述炉体结构用于容纳方形炉管；所述炉体结构包括：炉本体，所述炉本体的截面为圆形，所述炉本体上设有均压连通口和第一抽真空孔；法兰组件，所述法兰组件连接于所述炉本体的一端，且所述法兰组件具有与所述方形炉管的内部空间连通的第二抽真空孔；其中：真空泵与所述第一抽真空孔及所述第二抽真空孔相连，且用于对所述炉本体与所述方形炉管之间的间隙以及方形炉管的内部空间抽真空；所述炉体结构为多个时，多个所述炉本体共用一个所述真空泵，且多个所述炉本体通过所述均压连通口相连。

在一些实施例中，所述炉体结构还包括均压法兰，所述均压法兰密封连接于所述均压连通口。

在一些实施例中，所述炉体结构还包括抽真空法兰，所述抽真空法兰密封连接于所述第一抽真空孔。

在一些实施例中，所述炉体结构还包括加热组件，所述加热组件连接于所述炉本体的内侧壁，且环绕所述方形炉管设置。

在一些具体的实施例中，所述加热组件包括多个加热单元，多个所述加热单元分别对应所述方形炉管的多个外侧壁设置。

在一些更具体的实施例中，每个所述加热单元均包括：支撑架，所述支撑架连接于所述炉本体的内侧壁；加热件，所述加热件设在所述支撑架上，所述加热件包括至少一个可以单独控制的加热区；连接端子，所述连接端子穿设于所述炉体结构的一端且伸出所述炉体结构，所述连接端子用于将所述加热件的引线引出。

在一些实施例中，所述法兰组件包括尾部密封法兰和尾部抽空法兰，所述尾部密封法兰止抵于所述方形炉管的一端，所述尾部抽空法兰连接于所述尾部密封法兰上，且具有与所述方形炉管的内部空间连通的所述第二抽真空孔。

在一些实施例中，所述炉体结构背离所述法兰组件的一端设有可开合的炉门。

在一些实施例中，所述炉体结构还包括设在所述炉本体外壁的冷却流道。

本实用新型还公开了一种热炉，包括如前文所述的炉体结构以及方形炉管，所述炉体结构及所述方形炉管均为多个，多个所述炉体结构通过均压连通口实现均压连通。

本实用新型的炉体结构的有益效果：由于炉本体的截面为圆形，相比于现有技术中的方形炉体的结构，形成为圆柱形的炉本体的抗压能力更强，因此炉本体的壁厚可以比现有技术中的方形炉体的壁厚更薄，从而有利于降低整个炉体结构的制造成本。由于炉本体上设有均压连通口，当炉体结构为多个时，无需如现有技术一般设置多个配套的泵系统，只需要使用连接管道将多个炉本体的均压连通口连通起来，然后将任意一个第一抽真空孔与一个真空泵连接，其余第一抽真空孔封闭即可，实现了多个炉体结构共用一个真空泵，有利于降低热炉的成本。

本实用新型的热炉的有益效果：由于具有前文所述的炉体结构，制造成本降低。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例的炉体结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的炉体结构的剖面示意图；

图3是本实用新型实施例的炉体结构的另一方向的结构示意图。

附图标记：

100、炉本体；110、冷却流道；200、法兰组件；210、尾部密封法兰；220、尾部抽空法兰；300、均压法兰；400、抽真空法兰；500、加热组件；510、加热单元；511、支撑架；512、加热件；5121、加热区；513、连接端子；600、炉门；700、支架。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图3描述本实用新型实施例的炉体结构的具体结构。

本实用新型公开了一种炉体结构，炉体结构用于容纳方形炉管。如图1所示，炉体结构包括炉本体100和法兰组件200，炉本体100的截面为圆形，炉本体100上设有均压连通口和第一抽真空孔，法兰组件200连接于炉本体100的一端，且法兰组件200具有与方形炉管的内部空间连通的第二抽真空孔，真空泵与第一抽真空孔及第二抽真空孔相连，且用于对炉本体100与方形炉管之间的间隙以及方形炉管的内部重建抽真空；炉体结构为多个时，多个炉本体100共用一个真空泵，且通过均压连通口相连。可以理解的是，由于本实施例的炉本体100的截面为圆形，相比于现有技术中的方形炉体的结构，形成为圆柱形的炉本体100的抗压能力更强，因此本实施例的炉本体100的壁厚可以比现有技术中的方形炉体的壁厚更薄，从而有利于降低整个炉体结构的制造成本。此外，由于炉本体100上设有均压连通口，炉体结构为多个时，多个炉本体100共用一个真空泵，且通过均压连通口相连。由此，当炉体结构为多个时，无需如现有技术一般设置多个配套的泵系统，只需要使用连接管道将多个炉本体100的均压连通口连通起来，然后将任意一个第一抽真空孔与一个真空泵连接，其余第一抽真空孔封闭即可，实现了多个炉体结构共用一个真空泵，有利于降低热炉的成本。

这里需要额外说明的是，方形炉管的一端通常会设置一个抽真空管，本实施例的法兰组件200连接在炉体结构的一端，并且第二抽真空孔与抽真空管连接，在实际工作过程中，真空泵连接方形炉管的连接管就不需要伸入炉体结构，只需要连接到法兰组件200上即可，不仅方便了组装，还能够保证抽真空的稳定性。

在一些实施例中，炉本体100的底部设有支架700。支架700能够确保炉本体100水平设置，从而保证炉体结构在工艺进行中的稳定性。需要补充说明的是，在实际加工过程中，可以以炉本体100为基体，将两块支架700焊接在炉本体100的底部前后位置，此处焊接时需要保证两块支架700的底面在同一水平面上，以便保证炉本体100水平无翘曲。

在一些实施例中，如图2所示，炉体结构还包括均压法兰300，均压法兰300密封连接于均压连通口。可以理解的是，设置均压法兰300方便地实现多个炉体结构的均压连通口的连通，从而确保多个炉体结构抽真空过程中的稳定性。

可选的，均压法兰300焊接于均压连通口，在焊接过程中满焊以保证炉本体100的真空度。

在一些实施例中，如图2所示，炉体结构还包括抽真空法兰400，抽真空法兰400密封连接于第一抽真空孔。可以理解的是，设置抽真空法兰400方便与真空泵进行连接，并且能够确保抽真空过程中的稳定性。

可选的，抽真空法兰400焊接于第一抽真空孔，在焊接过程中满焊以保证炉本体100的真空度。

在一些实施例中，如图1所示，炉体结构还包括加热组件500，加热组件500连接于炉本体100的内侧壁，且环绕方形炉管设置。可以理解的是，在实际工作过程中，需要对方形炉管进行加热，在炉体结构内设置加热组件500，能够方便地方形炉管进行加热，从而方便工艺进行。

在一些具体的实施例中，如图3所示，加热组件500包括多个加热单元510，多个加热单元510分别对应方形炉管的外侧壁设置。可以理解的是，加热组件500包括多个加热单元510，多个加热单元510分别对应方形炉管的外侧壁设置，能够实现对方形炉管各个外侧壁的均匀加热，从而有利于提升工艺良率。

在一些更具体的实施例中，如图2-图3所示，每个加热单元510均包括支撑架511、加热件512和连接端子513，支撑架511连接于炉本体100的内侧壁，加热件512设在支撑架511上，加热件512包括至少一个可以单独控制的加热区5121，连接端子513穿设于炉体结构的一端，连接端子513用于将加热件512的引线引出。可以理解的是，加热件512通过支撑架511连接在炉本体100的内侧壁，避免了加热件512直接连接在炉本体100的内侧壁上，从而避免在实际工作进行中炉本体100被加热件512直接加热的现象发生，有利于降低炉本体100的温度。加热件512包括至少一个可以单独控制的加热区5121，可以在实际工作过程中实现分区加热，从而更好的满足实际工艺需求。而连接端子513则方便加热件512的引线，以及加热件512上的测温热电偶的测试线等线路的引出。

在一些实施例中，如图2所示，法兰组件200包括尾部密封法兰210和尾部抽空法兰220，尾部密封法兰210止抵于方形炉管的一端，尾部抽空法兰220连接于尾部密封法兰210上，且具有与方形炉管的内部空间连通的第二抽真空孔。可以理解的是，尾部密封法兰210能够确保对方形炉管端部的密封，尾部抽空法兰220能够与方形炉管之间形成密封，并且可以让方形炉管的抽空接头转移至炉本体100的外部。

可选的，尾部密封法兰210通过螺丝将其固定在炉本体100上，由此，能够保证炉本体100与尾部密封法兰210的连接稳定性。

可选的，炉本体100与尾部密封法兰210之间设有密封圈，从而进一步保证二者的连接密封性。

可选的，尾部抽空法兰220焊接于尾部密封法兰210。由此，能够保证尾部抽空法兰220与尾部密封法兰210的连接稳定性。

在一些实施例中，如图2所示，炉体结构背离法兰组件200的一端设有可开合的炉门600。可以理解的是，在实际工作过程中，将工艺载体放置到方形炉管内，再将炉门600关闭即可进行工艺。炉门600设计在炉体结构上，能够方便用户开合。

可选的，炉门600设有安装槽来固定密封圈，通过施加一个朝向炉本体100的外力，挤压密封圈以达到密封炉本体100的功能。

在一些实施例中，如图1所示，炉体结构还包括设在其外壁的冷却流道110。可以理解的是，在实际工作的过程中，为了避免工作环境过热或者炉体结构的外侧壁温度过高产生危险，在炉体结构的外侧设置冷却流道110能够降低炉体结构的外侧壁的温度，从而提升工艺安全性。

可选的，冷却流道110呈S型线路环绕着炉本体100的外侧壁，增长环形路径的长度和宽度，以增大与炉本体100的接触面积，从而更好的阻绝炉本体100的热量传递至环境中。

实施例：

如图1-图3所示，炉体结构包括炉本体100、法兰组件200和加热组件500，炉本体100的截面为圆形，炉本体100的两端敞开设置，且上设有均压连通口和第一抽真空孔，均压连通口位于炉本体100的上部，第一抽真空孔位于炉本体100的下部，支架700为两个，且间隔设在炉本体100的下方。均压连通口内焊接有均压法兰300，第一抽真空孔内焊接有抽真空法兰400。加热组件500包括四个加热单元510，四个加热单元510分别对应方形炉管的四个侧壁设置。每个加热单元510均包括支撑架511、加热件512和连接端子513，支撑架511连接于炉本体100的内侧壁，加热件512为加热板且设在支撑架511上，加热件512包括三个可以单独控制的加热区5121，连接端子513穿设于炉体结构的一端且伸出所述炉体结构，连接端子513用于将加热件512的引线引出。法兰组件200包括尾部密封法兰210和尾部抽空法兰220，尾部密封法兰210连接于炉本体100的一端，且能够止抵在方形炉管的一端，尾部抽空法兰220连接于尾部密封法兰210上，且具有与方形炉管的内部连通的第二抽真空孔。

本实施例的炉体结构的有益效果：

第一：采用圆形的炉本体100来承受大气压力，可以大幅减少板厚，方便维护；

第二：采用一套真空泵带动多套炉体结构同时工作，大幅降低热炉成本；

第三，采用圆形的炉本体100来保护方形炉管，可以减少真空抽气量，缩减真空抽气时间，减少工艺时间来增大产能；

第四：采用圆形的炉本体100可以大幅缩减焊接材料使用量，降低热炉成本。

本实用新型还公开了一种热炉，包括如前文的炉体结构以及方形炉管，炉体结构及方形炉管均为多个，多个所述炉体结构通过均压连通口实现均压连通。

本实用新型的热炉，由于具有前文所述的炉体结构，制造成本降低。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种炉体结构，其特征在于，所述炉体结构用于容纳方形炉管，所述炉体结构包括：

炉本体(100)，所述炉本体(100)的截面为圆形，所述炉本体(100)上设有均压连通口和第一抽真空孔；

法兰组件(200)，所述法兰组件(200)连接于所述炉本体(100)的一端，且所述法兰组件(200)具有与所述方形炉管的内部空间连通的第二抽真空孔；其中：

真空泵与所述第一抽真空孔及所述第二抽真空孔相连，且用于对所述炉本体(100)与所述方形炉管之间的间隙以及所述方形炉管的内部空间抽真空；

所述炉体结构为多个时，多个所述炉本体(100)共用一个所述真空泵，且多个所述炉本体(100)通过所述均压连通口相连。

2.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述炉体结构还包括均压法兰(300)，所述均压法兰(300)密封连接于所述均压连通口。

3.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述炉体结构还包括抽真空法兰(400)，所述抽真空法兰(400)密封连接于所述第一抽真空孔。

4.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述炉体结构还包括加热组件(500)，所述加热组件(500)连接于所述炉本体(100)的内侧壁，且环绕所述方形炉管设置。

5.根据权利要求4所述的炉体结构，其特征在于，所述加热组件(500)包括多个加热单元(510)，多个所述加热单元(510)分别对应所述方形炉管的多个外侧壁设置。

6.根据权利要求5所述的炉体结构，其特征在于，每个所述加热单元(510)均包括：

支撑架(511)，所述支撑架(511)连接于所述炉本体(100)的内侧壁；

加热件(512)，所述加热件(512)设在所述支撑架(511)上，所述加热件(512)包括至少一个可以单独控制的加热区(5121)；

连接端子(513)，所述连接端子(513)穿设于所述炉体结构的一端且伸出所述炉体结构，所述连接端子(513)用于将所述加热件(512)的引线引出。

7.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述法兰组件(200)包括尾部密封法兰(210)和尾部抽空法兰(220)，所述尾部密封法兰(210)止抵于所述方形炉管的一端，所述尾部抽空法兰(220)连接于所述尾部密封法兰(210)上，且具有与所述方形炉管的内部空间连通的所述第二抽真空孔。

8.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述炉体结构背离所述法兰组件(200)的一端设有可开合的炉门(600)。

9.根据权利要求1所述的炉体结构，其特征在于，所述炉体结构还包括设在所述炉本体(100)外壁的冷却流道(110)。

10.热炉，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的炉体结构以及方形炉管，所述炉体结构及所述方形炉管均为多个，多个所述炉体结构通过均压连通口实现均压连通。