[发明专利]用于热处理的快速升降温炉体

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺设备，特别涉及一种用于热处理的快速升降温炉体。

背景技术

在半导体工艺设备领域中，热处理设备是较常见的一类设备，用于热处理工艺的热处理炉体是这一类设备的关键部件，对于批处理炉体，它的每一个工艺周期包括热处理工艺过程和升、降温两大环节，从时间上来看，升降温的时间在整个工艺过程中占据50%以上的时间。

在升温环节，目前主要依赖于较为成熟先进的温控技术及阻热材料的应用，将升温时间显著降低，在降温环节，则会采用附加在炉体上的冷却功能，缩短炉体的降温时间，目前多采用风冷来实现炉体的快速冷却功能。风冷功能实现的形式也较多样，而风道的设计是决定风冷效率的关键之一。

发明内容

本发明的主要目的旨在提供一种结构优化的快速升降温炉体，以提高炉体风冷的效率。

为达成上述目的，本发明提供一种快速升降温炉体，该炉体包括用于容纳多个基板并对所述基板进行处理的工艺管。炉体包括筒状的保温层，其包围所述工艺管；加热元件，配置于所述保温层内周面；以及冷却单元，其包括：位于所述保温层中的用于流通冷却气体的一个螺旋状风道；以及形成于所述保温层内周面、与所述螺旋状风道连通并沿所述螺旋状风道高度方向分布的多个风孔，所述风孔用于向所述保温层和所述工艺管之间的空间喷出所述冷却气体。

优选地，所述快速升降温炉体还包括外壁，所述螺旋状风道形成于所述保温层的外周面，所述外壁覆盖所述保温层的外周面。

优选地，通过在所述保温层外周面上形成螺旋状槽并由所述外壁覆盖所述螺旋状槽，以形成所述螺旋状风道。

优选地，所述风孔的位置避开所述加热元件。

优选地，所述加热元件通过绝缘支撑件固定配置于所述保温层内周面，所述绝缘支撑件具有加热元件承载部，所述风孔的位置避开所述加热元件承载部。

优选地，所述多个风孔在所述螺旋状风道的每一圈的周向上间隔均匀分布。

优选地，所述多个风孔在所述螺旋状风道的高度方向上为平行设置。

优选地，所述风孔与所述炉体的径向之间具有夹角。

优选地，所述快速升降温炉体还包括冷却气体引入部分，其设置于所述螺旋状风道的下端；以及冷却气体排出部分，其设置于所述快速升降温炉体顶部的保温盖中。

本发明所提出的快速升降温炉体，摒弃传统的风道形式，改善了风道的设计，根据流体的特点将风道设计为具有流线型的螺旋状形态，降低了风道突然变向带来的阻力，并能够保证炉体降温的均匀性，显著提高了炉体风冷的效率。

附图说明

图1为本发明快速升降温炉体的结构剖视图；

图2为本发明快速升降温炉体的保温层和冷却单元的结构剖视图；

图3为本发明快速升降温炉体的绝缘支撑件和风孔的横截面示意图；

图4为本发明快速升降温炉体的保温层和冷却单元的横截面示意图。

【主要组件符号说明】

1工艺管；2快速升降温炉体；11保温桶；12晶舟；21加热元件（加热丝）；22保温层；23冷却单元；231风道；232风孔；24外壁；25绝缘支撑件；26保温盖；27冷却气体排出部分。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

请参考图1和图2，本发明的快速升降温炉体2为直立圆筒形，其包围圆柱体形状的反应管1，炉体2和反应管1之间限定为炉内空间。晶舟11保持多个待处理晶圆，并使这些晶圆水平地堆叠并且在竖直方向上以一定间隔相互隔开。晶舟11支撑于保温筒12上，晶舟11和保温筒12由升降机构上(未示出)的操作而向反应管1中加载或从反应管1中卸载。反应管1限定了用于处理晶圆的反应室，反应管1与连接到反应气体供应源的气体引入管(未示出)，以及将其内的气体排出到外界的排气管(未示出)相连。