[發明專利]一種半導體熱處理設備的加熱裝置、維修件及維修方法

有效

• 申請號: 201410058313.2
• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103779258A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 孫少東;董金衛;趙燕平;周厲穎
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，更具體地說，涉及一種用于熱處理設備的加熱絲部件的維修安裝固定結構和維修安裝固定方法。

背景技術

在半導體熱處理設備中，例如，立式擴散/氧化爐，是集成電路生產線前工序的重要工藝設備半導體之一。請參閱圖1,圖1所示為現有技術中立式熱處理設備的局部結構示意圖。如圖所示，在半導體工藝熱處理設備中，熱處理裝置主要包括設置在外側的爐體外殼1、爐體保溫層2、爐體內的反應腔室4(tube)、晶舟(boat)+晶圓(wafer)6以及保溫筒5。加熱元件3安裝在保溫層2的內表面上，給反應腔室4內的晶圓6加熱，以進行硅片工藝中的擴散、退火、合金、氧化、薄膜生長等工藝。

請參閱圖2和圖3，圖2為圖1中所示立式熱處理設備中包括加熱絲在內的爐體局部安裝結構示意圖，圖3為圖2中所示立式熱處理設備中包括加熱絲在內的爐體局部的剖面示圖。如圖所示，作為發熱體的加熱元件3通常包括加熱絲31和將加熱絲31固定在保溫層2上的絕緣件32組成。最常用的安裝形式為，加熱絲31繞成螺旋狀，貼著爐體外殼1的保溫層2內壁面安裝，支撐絕緣件32嵌入保溫層2，并按一定的間距，將加熱絲31安裝在保溫層2的內表面上。

在上下相鄰兩圈加熱絲31之間的間距，通常由固定在保溫層2上的絕緣件32來維持保證，這樣的絕緣件32將加熱絲31按一定的間距上下分隔開。為了避免加熱絲31在反復使用后因為變形或長時間高溫下軟化與相鄰的加熱絲31接觸，在保溫層2的圓周上設置有若干列絕緣件32。理論上絕緣件32列數越多，對于加熱絲31越安全，但不利的影響是過多的絕緣件32會增加發熱的能耗，提高爐體的成本。

請參閱圖4,圖4為圖2中所示立式熱處理設備中加熱絲經使用出現了變形的結構示意圖。這種情況下的變形，通常是在熱處理裝置使用了一段時期之后，加熱絲31在工藝溫度和待機溫度之間反復工作之后出現的變形，這是一種不可逆的變形。如果不及時采取措施，任其發展下去，有可能會使得相鄰的兩段加熱絲31接觸短路。

另外，由于上述絕緣件32的材料大多為陶瓷等，在燒制工藝上的缺陷等原因，在使用過程中，會出現破碎脫落的情況，這時就會給此處的加熱絲31帶來不安全的隱患。請參閱圖5，圖5為圖2中所示立式熱處理設備中加熱絲的支撐絕緣件32破損情況下的結構示意圖。如圖所示，破損后的絕緣件32脫落后，此處的加熱絲31會出現懸空并失去支撐，很容易與相鄰的加熱絲31接觸短連。因此，如何能維護消除上述兩種不安全的隱患，成為目前業界急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體熱處理設備的加熱裝置，其主要包括了一種輔助維修絕緣件。在加熱絲變形需要維修的時候，將輔助維修絕緣件安裝在有問題的加熱絲處，當支撐加熱絲的絕緣件有破損脫落的，可將輔助維修絕緣件安裝在破損的絕緣件附近，確保加熱絲的安全性。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種半導體熱處理設備的加熱裝置，其包括爐體保溫層、加熱絲以及將所述加熱絲固定在所述保溫層上的支撐絕緣件，其中,所述加熱絲繞成螺旋狀，貼著所述爐體保溫層的內壁面安裝，所述支撐絕緣件嵌入所述保溫層，并按一定的間距，將所述加熱絲安裝在所述保溫層的內表面上，其還包括輔助維修絕緣件。輔助維修絕緣件架設在需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，其形狀為小寫的”h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿所述支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同，第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲。

作為可選擇的技術方案，所述第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，所述支撐連接部位于變形加熱絲和變形方向相鄰加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠離保溫層的一面。

作為可選擇的技術方案，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。

作為可選擇的技術方案，所述第一個凸緣延伸的距離大于所述第二個凸緣延伸的距離。

作為可選擇的技術方案，所述第三凸緣延伸的距離大于所述第一個凸緣延伸的距離。

作為可選擇的技術方案，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部由陶瓷制成。

作為可選擇的技術方案，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部一體成型制作。

作為可選擇的技術方案，所述第一、第二、第三凸緣的端點具有圓角或倒角特征。