[发明专利]热处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种半导体晶圆立式热处理装置。

背景技术

在半导体生产中，晶圆的热处理装置起着重要作用，工艺过程中，晶圆放置在热处理装置内的晶圆支撑装置上，通常在晶圆与热处理装置之间还设置有石英管，用来将晶圆与热处理腔室分开。热处理装置主要由加热丝和保温材料构成，加热丝用来给晶圆加热，以完成工艺，保温材料则起着绝热的作用，将热处理装置内部的热与外部隔绝开，以保证环境温度不过高，同时对热处理装置的能耗及控温效果都有着不同程度的影响作用。

加热部通过不同的方式固定在热处理装置内部，例如，通过支撑架固定在热处理装置的顶部，或者通过机械构件固定在保温层中。

图1为现有技术中加热部与绝热部件固定的结构示意图。

中国专利CN102842523A公开了一种热处理装置，如图1所示，加热部18沿绝热部件16的内周面配置，绝热部件16具有平滑的内周面。在所述绝热部件16的内周面16a上设有防脱用的谷部支承销构件20a和防倾倒用的峰部支承销构件20b。所述谷部支承销构件20a及峰部支承销构件20b分别与加热部18的谷部18a及峰部18b连接，用于将加热部18固定在绝热部件16上并防止加热部18向绝热部件16倾倒。

此外，中国专利CN102383112A也公开了一种热处理装置，该热处理装置包括：上表面和侧面形成为一体、且在下表面开口的筒状的反应管，环绕反应管且用于对该反应管的内部进行加热的加热器，以及设于加热器的外周、以覆盖反应管的上表面的周围和反应管的侧面的真空绝热层形成体。所述加热器及真空绝热层形成体被反应管底部凸缘支撑。

然而，上述现有的热处理装置中，加热丝及保温材料的结构复杂且制造成本较高，热处理装置的生产效率也难以满足目前半导体生产的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种热处理装置，其结构简单，能够简化热处理装置的制作过程，提高热处理装置的生产效率。

为了解决上述问题，本发明提供了一热处理装置，该装置包括热处理加热结构、第二保温部、第三保温部及外壳，其中：所述热处理加热结构包括第一保温部及加热部，所述第一保温部为空心结构，环绕待加热样品形成一加热腔，其特征在于，所述加热部部分嵌入所述第一保温部内并与之固定，所述加热部朝向待加热样品的一侧裸露，以加热所述待加热样品；所述热处理加热结构为一个或多个，沿所述加热腔轴向依次叠加放置；

所述第二保温部环绕所述叠加放置的热处理加热结构并覆盖其外表面；

所述第三保温部置于所述热处理装置的顶部，以实现热处理装置顶部的保温；

所述外壳环绕所述第二保温部并覆盖其外表面。

作为可选择的技术方案，所述第三保温部包括沿加热腔轴向依次设置的保温层、夹层及保温盖板，所述保温盖板与所述热处理装置的外壳扣合。

作为可选择的技术方案，所述第一保温部为真空成型的保温块，所述第一保温部与所述加热部一体成型。

作为可选择的技术方案，所述第一保温部内壁设置有若干凹槽，所述加热部设置于所述凹槽内。进一步地，所述凹槽为沿所述加热腔轴向方向的长条形结构，均匀分布在所述第一保温部内壁。进一步地，所述凹槽长度小于所述第一保温部长度，所述凹槽宽度小于或等于相邻两凹槽之间的间距。

作为可选择的技术方案，所述加热部包括若干螺旋状的加热丝，所述加热丝置于所述凹槽内。进一步地，相邻的加热丝通过连接部连接在一起，所述连接部嵌入所述第一保温部，以将所述加热部固定在所述第一保温部上。进一步地，所述连接部与所述加热丝材质相同。进一步地，所述连接部位于所述加热丝两端，且相邻的连接部交错的位于所述加热丝的上下两端。

作为可选择的技术方案，该热处理装置还包括顶部保温块、顶部金属环及底部金属环，其中：所述顶部保温块置于所述热处理装置的顶部，其环绕热处理装置顶部一周，所述第三保温部的保温层契合嵌入于所述顶部保温块内；所述顶部金属环置于所述顶部保温块外侧；所述底部金属环置于所述热处理装置底部；所述顶部金属环、底部金属环均与所述外壳连接在一起。

作为可选择的技术方案，所述第二保温部、第三保温部的夹层均为质软的保温棉。

作为可选择的技术方案，该热处理装置还包括一设置在热处理装置顶部的吊装结构，所述吊装结构置于所述顶部金属环上，并穿过所述保温盖板。