CN2636178Y - 立式加热炉的专用炉体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式加热炉的专用炉体，该炉体用于集成电路制造过程中对硅片进行加热、扩散、氧化处理。它包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分由加热器组成。整个炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖封闭，下端有一进料口，炉体中部有加热器，加热器由炉丝绕制而成，炉丝在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝分为五段分别独立控温，它占地面积小，能更有效的利用空间，且恒温区长，控温更加精确，处理后的片子的质量更好，成品率高，效率高。

Description

立式加热炉的专用炉体

技术领域

本实用新型涉及一种立式加热炉的专用炉体，该炉体用于集成电路制造过程中对硅片进行加热、扩散和氧化处理。

背景技术

在经济全球化、信息化的今天，IC产业无疑是影响国家经济、政治和国防安全的战略必争产业。在IC产业中，IC装备有着极其重要的战略地位。目前，中国微电子产业也进入了蓬勃发展的新时期，我国IC产业的崛起已成定势。但是在西方发达国家的技术封锁下，如果缺乏自主IC装备的支撑，单纯依靠引进生产线，我国IC产业只能是“代代引进、代代落后”，我国IC产业的发展永远受制于人，难以达到世界先进水平。

在集成电路制造的前道工艺中，对硅片进行扩散、氧化、加热是一个很重要的环节，现有的加热炉大都为卧式的，高温扩散炉的发展趋势是从卧式向立式方向发展。卧式炉占地面积大，为三段控温。片子垂直放置，片子的温度，中间和两边不一致，对较小尺寸的硅片还较为适用，但仍然有效率低，成品率低的缺点，每炉的合格产品的数量与炉体长度的比值较低。随着集成电路的发展，硅片的尺寸越来越大，卧式炉的缺点越来越明显。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种立式加热炉的专用炉体，它占地面积小，能更有效的利用空间，且恒温区长，控温更加精确，处理后的硅片的质量更好。

为解决上述技术问题，本实用新型包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分主要由加热器组成。炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖封闭，下端有一进料口，炉体中部有加热器，加热器由炉丝绕制而成，炉丝在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝分段分别独立控温，每段炉丝都连接有炉丝引线。

所述炉丝分为五段控温。

所述炉丝引线经引线加强板引出，固定在引线固定块上，引线固定块固定安装在炉体外壁上。

所述炉丝用绝缘夹持物夹住，绝缘夹持物沿炉丝均匀分布，一端夹持炉丝，另一端沿竖直方向串在串杆上，串杆与炉体平行。

在每段分别独立控温的炉丝之间插有测温热偶，测温热偶固定在热偶支座上，热偶支座固定安装在炉体外壁上。

所述加热器外围为密封保温部分，加热器上下两端装有炉体上堵头和炉体下堵头，炉体上堵头侧面装有保温棉条，上面装有保温棉垫，炉丝外侧包有保温棉条，保温棉条外侧包有塞拉纸，塞拉纸外侧包有塞拉毯。

在炉丝下端外侧固定安装有接口板，炉体下堵头与接口板相互垂直紧贴，炉口水冷环紧贴炉体下堵头与接口板。

在炉体内壁与炉体外壁之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管，炉体冷却管成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱上，其出水口与炉口水冷环的进水口相连。

所述炉体上端盖用扎箍绑紧固定，炉体底部固定装在一吊篮上。

本实用新型使用时炉体垂直地面放置，减小了占地面积。为控制炉区恒温，炉体采用五段加热，五点控温。炉体中的恒温区长，即恒温区的长度与整个炉体高度的比值比较大，且控温更加精确，为1150±0.5℃，处理后的片子质量更好，效率高，成品率高。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1中沿A-A线的剖视图。

图3为图2中沿B-B线的剖视图。

图4为图3中I的放大图。

图5为图3中II的放大图。

图6为图3中III的放大图。

具体实施方式

图1为本实用新型的主视图。整个炉体垂直地面放置，从外观看，在炉体外壁14上从上至下固定安装有六个引线固定块10，用于炉内炉丝引线的固定。上下两端的引线固定块10间隔小，中间的间隔大。在炉体外壁14上从上至下还固定安装有五个测温热偶支座16，对应于五段控温区。炉体上端用炉体上端盖7封闭，用扎箍23绑紧固定。炉体底部有一进料口12，炉体底部固定装在一吊篮4上，吊篮4用于吊装炉体，使其固定在设备骨架上。

加热部分主要由加热器组成，加热器置于炉体内中央。如图3所示，加热器由炉丝2绕制而成，炉丝2在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝2分为5段分别独立控温，每段炉丝2都连接有炉丝引线3，电流从炉丝引线3引入，使炉丝2发热，以保证炉内温度达到1150℃。炉丝引线3经过引线加强板11固定在引线固定块10上，见图5，引线固定块10固定安装在炉体外壁14上。

为避免相邻的炉丝2接触，每圈炉丝2上都用绝缘夹持物27夹住，绝缘夹持物27沿炉丝均匀分布，一端夹持炉丝2，另一端沿竖直方向串在串杆28上，串杆28与炉体壁平行。串杆28与绝缘夹持物27及炉丝2构成一鸟笼状。

在每段分别独立控温的炉丝2之间插有测温热偶，用以检测炉内温度，输出实测电流值。以便精确控制炉内温度。如图1所示，测温热偶固定安装在测温热偶支座16上，测温热偶支座16固定安装在炉体外壁14上。

加热器外围为密封保温部分。如图3、图4所示，加热器上端装有炉体上堵头9，炉体上堵头侧面装有保温棉条6，上面装有保温棉垫8。炉丝2外侧包有保温棉条19，如图2与图5所示，保温棉条19外侧包有塞拉纸22，塞拉纸22外侧包有塞拉毯21。在炉丝2下端外侧固定安装有接口板18和炉体下堵头17，如图6所示，炉体下堵头17与接口板18相互垂直紧贴，炉口水冷环1紧贴炉体下堵头17与接口板18。

为了提高冷却速度来保证控温速率和保护密封材料，炉体设计有水冷部分。如图2所示，在炉体内壁13与炉体外壁14之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管5，炉体冷却管5成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱20上，见图4。炉体冷却管出水口25与炉口水冷环1的进水口相连。炉口水冷环1的出水口接外部冷却系统，炉体冷却管进水口24接外部冷却系统，形成一整体水路。冷却部分对水流的进出口分别设有独立的手阀控制其通断，通过浮子流量计控制冷却水流量大小。

Claims (9)

1.一种立式加热炉的专用炉体，包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分主要由加热器组成，其特征在于：炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖(7)封闭，下端有一进料口(12)，炉体中部有加热器，加热器由炉丝(2)绕制而成，炉丝(2)在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝(2)分段分别独立控温，每段炉丝(2)都连接有炉丝引线(3)。

2.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：所述炉丝(2)分为五段控温。

3.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：所述炉丝引线(3)经引线加强板(11)引出，固定在引线固定块(10)上，引线固定块(10)固定安装在炉体外壁(14)上。

4.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：所述炉丝(2)用绝缘夹持物(27)夹住，绝缘夹持物(27)沿炉丝(2)均匀分布，一端夹持炉丝(2)，另一端沿竖直方向串在串杆(28)上，串杆(28)与炉体平行。

5.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：在每段分别独立控温的炉丝(2)之间插有测温热偶，测温热偶固定在热偶支座(16)上，热偶支座(16)固定安装在炉体外壁上。

6.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：所述加热器外围为密封保温部分，加热器上下两端装有炉体上堵头(9)和炉体下堵头(17)，炉体上堵头(9)侧面装有保温棉条(6)，上面装有保温棉垫(8)，炉丝(2)外侧包有保温棉条(19)，保温棉条(19)外侧包有塞拉纸(22)，塞拉纸(22)外侧包有塞拉毯(21)。

7.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：在炉丝(2)下端外侧固定安装有接口板(18)，炉体下堵头(17)与接口板(18)相互垂直紧贴，炉口水冷环(1)紧贴炉体下堵头(17)与接口板(18)。

8.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：在炉体内壁(13)与炉体外壁(14)之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管(5)，炉体冷却管(5)成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱(20)上，其出水口(25)与炉口水冷环(1)的进水口相连。

9.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于：所述炉体上端盖(7)用扎箍绑紧固定，炉体底部固定装在一吊篮(4)上。

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