[發明專利]半導體熱處理設備

在審

• 申請號: 202110401231.3
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113140487A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 楊慧萍;楊帥
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;王婷

1.一種半導體熱處理設備，其特征在于，包括：工藝腔室、加熱筒、晶圓支撐組件、進氣管路、排氣管路、氣液分離裝置，其中，

所述工藝腔室中設置有用于容納所述晶圓支撐組件的工藝空間，底部設置有供所述晶圓支撐組件進出的開口，頂部設置有排氣口，所述工藝腔室側壁的底部設置有進氣口；

所述晶圓支撐組件可升降，所述晶圓支撐組件升入所述工藝腔室中后密封所述工藝腔室底部的開口；

所述加熱筒套設在所述工藝腔室上，用于加熱所述工藝腔室；

所述進氣管路與所述進氣口連通，用于向所述工藝空間中輸送氣體；

所述排氣管路穿過所述加熱筒與所述排氣口連通，用于排出所述工藝空間中的氣體；

所述氣液分離裝置，與所述排氣管路連通，用于液化并收集從所述工藝空間中排出的氣體中的工藝副產物，并排出剩余的氣體。

2.根據權利要求1所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述加熱筒包括保溫外殼和多個加熱單元，所述保溫外殼套設在所述工藝腔室上，所述多個加熱單元設置在所述保溫外殼的內側壁上，分別用于對所述工藝空間中多個不同的區域進行加熱；

所述半導體熱處理設備還包括括溫度檢測器和控制單元，其中，

所述溫度檢測器用于實時檢測所述工藝空間中與多個所述加熱單元相對應的多個區域的實際溫度值，并將其發送至所述控制單元；

所述控制單元用于根據所述多個區域的實際溫度值之間的差異，調節相應的所述加熱單元的輸出功率，以使所述多個區域的溫度趨于一致。

3.根據權利要求2所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述溫度檢測器包括檢測管和設置在所述檢測管中的多個熱電偶，其中，

所述檢測管豎直設置在所述工藝空間中，且所述檢測管的上端靠近所述工藝腔室的頂部，所述檢測管的下端貫穿所述工藝腔室側壁的底部并延伸至所述工藝腔室的外部；

多個所述熱電偶的位置與所述多個區域一一對應。

4.根據權利要求2所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述保溫外殼包括筒狀側壁、頂蓋和保溫套，其中，

所述筒狀側壁套設在所述工藝腔室上；

所述頂蓋設置在所述筒狀側壁的頂部，用于封堵其頂部的開口，且所述頂蓋上設置有用于供所述排氣管路穿過的通孔；

所述保溫套設置在所述筒狀側壁與所述工藝腔室之間，且靠近所述筒狀側壁的底部，用于封堵所述筒狀側壁與所述工藝腔室之間的環形間隔。

5.根據權利要求4所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述工藝腔室的所述排氣口處設置有球形連接頭；

所述排氣管路進氣端設置有球形法蘭，所述球形法蘭與所述球形連接頭配合連接，所述排氣管路的出氣端與所述氣液分離裝置連通。

6.根據權利要求5所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述頂蓋上的所述通孔中還設置有密封結構，所述密封結構包括第一環形密封件、第二環形密封件和固定組件，其中，所述通孔為階梯孔，所述第一環形密封件位于所述階梯孔中，套設在所述球形法蘭上，所述第一環形密封件的外徑小于所述階梯孔位于其臺階面以下的孔徑；所述第二環形密封件套設在排氣管路的進氣端上，且位于所述階梯孔的臺階面上，所述第二環形密封件的外徑小于所述階梯孔位于所述臺階面以上的孔徑；

所述固定組件與所述頂蓋固定連接，且向下壓住所述第二環形密封件和所述第一環形密封件，以使二者產生壓縮變形。

7.根據權利要求1所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述排氣管路上沿氣體排出方向依次設置有多個排氣加熱件，分別用于對所述排氣管路在所述氣體排出方向上的不同區域進行加熱。

8.根據權利要求7所述的半導體熱處理設備，其特征在于，所述排氣管路包括沿氣體排出方向依次連接的第一過渡管和第二過渡管，其中，所述第一過渡管包括沿所述所述氣體排出方向依次連接的第一垂直段、傾斜段和第二垂直段，所述傾斜段的進氣端高于所述傾斜段的出氣端；

所述第二過渡管豎直設置。