CN220550223U - 炉管结构及热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉管结构及热炉，炉管结构包括炉管本体及挡气件，所述炉管本体具有进气口，所述挡气件位于所述炉管本体的内部，且对应所述进气口设置，所述挡气件与所述炉管本体的内侧壁之间限定出挡气腔，所述挡气腔朝向所述炉管本体与炉管密封板配合的一端具有出口。气体进入该炉管结构对气场的影响较小，使得炉管结构内部的气场在工艺进行过程中始终能够保持较为稳定的状态，有利于提升工艺均匀性以及工艺良率。

Description

炉管结构及热炉

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种炉管结构及热炉。

背景技术

在半导体制造过程中，需要将半导体安置到热炉内部，然后朝向热炉内部通入工艺气体实现对半导体材料的镀膜、蚀刻等工艺。在实际工艺进行中，热炉内的气场的稳定性对工艺良率具有极为重要的影响，现有的炉管结构通常在炉管的一端设置进气管，气体从进气管进入炉管结构内部后，由于气体的速度较快，非常容易造成炉管内部的气场紊乱，降低了工艺均匀性，从而降低工艺良率。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提出一种炉管结构，气体进入该炉管结构对气场的影响较小，使得炉管结构内部的气场在工艺进行过程中始终能够保持较为稳定的状态，有利于提升工艺均匀性以及工艺良率。

本实用新型的第二个目的在于提出一种热炉，该热炉的工艺均匀性较好，工艺良率较高。

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管结构，包括：炉管本体，所述炉管本体具有进气口；挡气件，所述挡气件位于所述炉管本体的内部，且对应所述进气口设置，所述挡气件与所述炉管本体的内侧壁之间限定出挡气腔，所述挡气腔朝向所述炉管本体与炉管密封板配合的一端具有出口。

在一些实施例中，所述挡气腔朝向所述炉管本体与炉管密封板配合的一端敞开设置以形成所述出口；或者：所述挡气腔朝向所述炉管本体与炉管密封板配合的一端的侧壁上设有多个气孔以形成所述出口。

在一些实施例中，所述炉管本体的侧壁设有卡接件，所述卡接件用于卡接所述挡气件。

在一些具体的实施例中，所述卡接件与所述炉管本体的内侧壁之间限定出卡接部，所述挡气件具有与所述卡接部配合的卡接翻边。

在一些实施例中，所述炉管本体一端形成有止抵部，所述止抵部与所述炉管密封板抵接，所述进气口设在所述止抵部上，且沿与所述炉管本体的长度方向垂直的方向延伸设置。

在一些实施例中，所述进气口包括特气进口和吹扫气口，所述特气进口对称分布于所述炉管本体的相对设置的两侧，所述吹扫气口位于对称分布的所述特气进口的中间。

在一些实施例中，所述炉管本体远离所述炉管密封板的一端形成有逐渐收缩的渐缩腔。

在一些实施例中，所述炉管本体为矩形管。

在一些实施例中，所述炉管本体为不锈钢管，且所述炉管本体的内侧壁具有喷砂层。

本实用新型还公开了一种热炉，包括，如前文所述的炉管结构、保护壳以及炉管密封板，所述保护壳套设于所述炉管结构的外侧，所述炉管密封板止抵于所述炉管结构的一端。

本实用新型的炉管结构的有益效果：在实际工作过程中，气体从进气口进入炉管本体时，由于挡气件的存在，当挡气件能够起到缓冲作用，降低气体的流速，速度较慢的气体能够从挡气腔朝向炉管本体与炉管密封板配合的一端的出口逐步扩散到炉管本体内部放置载具的位置。由此，气体进入该炉管结构对气场的影响较小，使得炉管结构内部的气场在工艺进行过程中始终能够保持较为稳定的状态，有利于提升工艺均匀性以及工艺良率。

本实用新型的热炉的有益效果：由于具有前文所述的炉管结构，该热炉的工艺均匀性较好，工艺良率较高。

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管结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的炉管结构的局部结构示意图；

图3是本实用新型实施例的炉管结构的另一方向的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的炉管结构内安置有载具的结构示意图。

附图标记：

100、炉管本体；110、卡接件；111、卡接部；120、止抵部；130、渐缩腔；140、脚块；

200、挡气件；210、挡气腔；220、卡接翻边；

300、特气进气管；400、吹扫进气管；

10、炉管密封板；20、载具。

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4描述本实用新型实施例的炉管结构的具体结构。

本实用新型公开了一种炉管结构，如图1及图2所示，该炉管结构包括炉管本体100和挡气件200，炉管本体100具有进气口，挡气件200位于炉管本体100的内部，且对应进气口设置，挡气件200与炉管本体100的内侧壁之间限定出挡气腔210，挡气腔210朝向炉管本体100与炉管密封板10配合的一端具有出口。可以理解的是，在实际工作过程中，气体从进气口进入炉管本体100时，由于挡气件200的存在，挡气件200能够起到缓冲作用，降低气体的流速，速度较慢的气体能够从挡气腔210朝向炉管本体100与炉管密封板10配合的一端的出口逐步扩散到炉管本体100内部放置载具20的位置。由此，气体进入该炉管结构对气场的影响较小，使得炉管结构内部的气场在工艺进行过程中始终能够保持较为稳定的状态，有利于提升工艺均匀性以及工艺良率。

可选的，炉管本体100远离炉管密封板10的一端形成有逐渐收缩的渐缩腔130，可以理解的是，渐缩腔130在工作过程中进行抽气的时候具有聚拢的功能，使得抽气均匀，保持炉管本体100内部气体的均匀性，提高工艺效果。此外，渐缩腔130还能够确保工艺完成后，炉管本体100内部没有残留气体的死角位置，保证了下次工艺不会受到残留气体的影响。

在一些实施例中，如图2所示，挡气腔210朝向炉管本体100与炉管密封板10配合的一端敞开设置以形成出口。可以理解的是，挡气腔210朝向炉管本体100的炉管密封板10配合的一端敞开设置，能够简化挡气件200的结构，方便挡气件200的制造和加工，降低挡气件200的制造成本。

在一些实施例中，挡气腔210朝向炉管本体100与炉管密封板10配合的一端的侧壁上设有多个气孔以形成出口。可以理解的是，多个气孔能够使得气体从挡气腔210均匀地流向炉管密封板10，从而有利于使得气体在炉管本体100的内部均匀扩散。

这里需要额外说明的是，挡气腔210的具体形状以及分布可以根据实际需要选择，在实际设计中，挡气腔210与进气口可以一一对应设置，也可以是多个进气口与一个挡气腔210对应设置。

在一些实施例中，如图2所示，炉管本体100的侧壁设有卡接件110，卡接件110用于卡接挡气件200。可以理解的是，通过卡接件110将挡气件200卡接在炉管本体100，一方面能够避免挡气件200在气流的作用下晃动甚至从炉管本体100内掉落的现象发生，另一个方面能够方便挡气件200安装在炉管本体100内，方便了挡气件200的安装和拆卸。

在一些具体的实施例中，如图2所示，卡接件110与炉管本体100的内侧壁之间限定出卡接部111，挡气件200具有与卡接部111配合的卡接翻边220。可以理解的是，在实际组装过程中，只需要将卡接翻边220卡入卡接部111即可，安装和拆卸均非常方便，并且在卡接部111与卡接翻边220的配合下，即便进气对挡气件200产生冲击，挡气件200也不会晃动，能够确保挡气件200在炉管本体100内的稳定性。

可选的，卡接件110连接在炉管本体100的内侧壁的卡块，卡接部111为卡槽。由此，能够确保挡气件200在炉管本体100内的稳定性。

在一些实施例中，如图1及图4所示，炉管本体100一端形成有止抵部120，止抵部120与炉管密封板10抵接，进气口设在止抵部120上，且沿与炉管本体100的长度方向垂直的方向延伸设置。可以理解的是，增设的止抵部120与炉管密封板10抵接能够确保在实际工艺过程中，炉管密封板10能够稳定地密封炉管结构，确保工艺稳定进行。

在一些实施例中，如图3所示，进气口包括特气进口和吹扫气口，特气进口对称分布于炉管本体100的相对设置的两侧，吹扫气口位于对称分布的特气进口的中间。可以理解的是，特气进口对称分布于炉管本体100的相对设置的两侧，气体进入炉管本体100时分布均匀，并且能够使气体在炉管本体100的内部发散均匀。吹扫气口位于对称分布的特气进口的中间能够方便在工艺结束时对炉管内部进行吹扫。

可选的，进气口设在炉管本体100的左侧壁和右侧壁上，吹扫气口设在炉管本体100的顶壁或者底壁上。

在一些实施例中，如图3所示，位于炉管本体100同侧的特气进口成对设置，且成对设置的特气进口与同一个特气进气管300相连。由此，能够使得气体进入孤炉管本体100时更加均匀，从而有利于工艺进行。

在一些实施例中，如图3所示，炉管本体100为矩形管。相比于现有技术中的圆形炉管，本实施例的形成为矩形管的炉管本体100能够缩小炉管本体100与套设在炉管本体100外侧的保护壳之间的间隙，从而提升空间利用率。

可选的，炉管本体100的底部设置有脚块140，脚块140配合炉管本体100远离炉管密封板10一端的支撑可将炉管本体100牢牢固定，工艺抽气时不会发生窜动。

在一些实施例中，炉管本体100为不锈钢管。可以理解的是，现有的炉管通常为石英管，在实际工作过程中容易出现碎裂，工作寿命较短，而本实施例的炉管本体100为不锈钢管，炉管本体100的强度较高，不易出现损坏，工作寿命较长。

在一些实施例中，炉管本体100的内侧壁具有喷砂层。可以理解的是，现有的炉管通常为石英管，在工艺进行过程中存在沉积附着物，沉积过多后会提高产品不良率。在本实施例中，炉管本体100的内侧壁具有喷砂层，这样工艺过程中，不易产生附着物，且附着物与炉管本体100之间的粘接力较小，在对炉管本体100进行吹扫时，非常容易将附着物吹掉，一方面方便了对炉管本体100进行维护，另一方面避免了沉积过多后会提高产品不良率的现象发生。

实施例：

如图1-图4所示，本实施例的炉管结构包括炉管本体100和挡气件200，炉管本体100为矩形管，炉管本体100的左侧壁和右侧壁上分别设有四个特气进气口，从上到下，最上方和最下方的两个特气进气口与一个特气进气管300连通，中间两个特气进气口与另一个特气进气管300连通，炉管本体100的顶壁上还设有吹扫进气口，吹扫进气口连接有吹扫进气管400。炉管本体100的下端设有两个间隔设置的脚块140。炉管本体100的一端与炉管密封板10抵接，且二者之间设有密封圈，炉管本体100的另一端为尺寸逐渐减小的渐缩腔130，且形成有抽气口。炉管本体100的左侧壁、右侧壁、顶壁上设有间隔设置的卡块，卡接件110与炉管本体100的内侧壁之间限定出卡槽，挡气件200具有与卡槽配合的卡接翻边220。挡气腔210朝向炉管本体100与炉管密封板10配合的一端敞开设置以形成出口。

本实施例的炉管结构在实际工作时，如图4所示，先将装满工艺底片的载具20放置炉管本体100内部固定位置，然后炉管密封板10与炉管本体100闭合完成密封；外部热源同时将炉管本体100内部加温至工艺温度此后再打开抽气泵，将炉管本体100内部气体抽空，压力抽至工艺压力(此后在工艺时，抽气泵一直处于工作状态)。

然后先将高纯氮气通过两个特气进气管300，吹扫管路内部以达到洁净度；然后一种特气通过特气进气管300进入炉管本体100，特气在气体充分腔发散后通过载具20时，与工艺底片发生化学反应，然后通过高纯氮气吹扫工艺底片上的残留物，再将另一种特气通过特气进气管300进入炉管本体100头部，特气在气体充分腔发散后通过工艺载具20时，与工艺底片化学反应物再发生化学反应，然后通过高纯氮气吹扫工艺底片上的残留物；此为工艺一个循环。

当若干个工艺循环完成后，两个特气进气管300关闭供气，抽气泵也关闭，再将高纯氮气通过吹扫进气管400进入炉管本体100，将炉管本体100内部压力恢复至一定值后，可打开炉管密封板10，取出载具20。

本实用新型还公开了一种热炉，该热炉包括如前文的炉管结构、保护壳以及炉管密封板10，保护壳套设于炉管结构的外侧，炉管密封板10止抵于炉管结构的一端。本实用新型的热炉，由于具有前文所述的炉管结构，该热炉的工艺均匀性较好，工艺良率较高。

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.炉管结构，其特征在于，包括：

炉管本体(100)，所述炉管本体(100)具有进气口；

挡气件(200)，所述挡气件(200)位于所述炉管本体(100)的内部，且对应所述进气口设置，所述挡气件(200)与所述炉管本体(100)的内侧壁之间限定出挡气腔(210)，所述挡气腔(210)朝向所述炉管本体(100)与炉管密封板(10)配合的一端具有出口。

2.根据权利要求1所述的炉管结构，其特征在于，所述挡气腔(210)朝向所述炉管本体(100)与所述炉管密封板(10)配合的一端敞开设置以形成所述出口；或者：

所述挡气腔(210)朝向所述炉管本体(100)与所述炉管密封板(10)配合的一端的侧壁上设有多个气孔以形成所述出口。

3.根据权利要求1所述的炉管结构，其特征在于，所述炉管本体(100)的侧壁设有卡接件(110)，所述卡接件(110)用于卡接所述挡气件(200)。

4.根据权利要求3所述的炉管结构，其特征在于，所述卡接件(110)与所述炉管本体(100)的内侧壁之间限定出卡接部(111)，所述挡气件(200)具有与所述卡接部(111)配合的卡接翻边(220)。

5.根据权利要求1所述的炉管结构，其特征在于，所述炉管本体(100)一端形成有止抵部(120)，所述止抵部(120)与所述炉管密封板(10)抵接，所述进气口设在所述止抵部(120)上，且沿与所述炉管本体(100)的长度方向垂直的方向延伸设置。

6.根据权利要求1所述的炉管结构，其特征在于，所述进气口包括特气进口和吹扫气口，所述特气进口对称分布于所述炉管本体(100)的相对设置的两侧，所述吹扫气口位于对称分布的所述特气进口的中间。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的炉管结构，其特征在于，所述炉管本体(100)远离所述炉管密封板(10)的一端形成有逐渐收缩的渐缩腔(130)。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的炉管结构，其特征在于，所述炉管本体(100)为矩形管。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的炉管结构，其特征在于，所述炉管本体(100)为不锈钢管，且所述炉管本体(100)的内侧壁具有喷砂层。

10.热炉，其特征在于，包括，如权利要求1-9中任一项所述的炉管结构、保护壳以及炉管密封板(10)，所述保护壳套设于所述炉管结构的外侧，所述炉管密封板(10)止抵于所述炉管结构的一端。