立式热处理设备的制作方法

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1.本技术涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种立式热处理设备。


背景技术:

2.在半导体制造的诸多工艺(例如氧化、扩散、化学气相沉积等)中,待处理晶片均需要进行热处理,而热处理需要采用立式热处理设备。
3.在相关技术中,立式热处理设备包括壳体、工艺腔体和工艺门,壳体包括连通的加热腔室和微环境腔室。在具体的安装过程中,需要通过工艺门将工艺腔体中的主体部分由微环境腔室送入加热腔室中,工艺腔体的底部沿周向通过多个固定连接块而安装于微环境腔室的顶板上。
4.在此种结构布局下,当工艺门将工艺腔体运送至安装位置时,固定连接块会与微环境腔室的顶板产生刚性接触,石英材质的工艺腔体容易受到较大冲击而受损。


技术实现要素:

5.本技术公开一种立式热处理设备,以解决相关技术中工艺腔体易受损的问题。
6.为了解决上述问题,本技术采用下述技术方案:
7.本技术提供一种立式热处理设备,包括壳体、工艺腔体、连接装置和工艺门,其中:
8.所述壳体包括承载板和内腔,沿所述壳体的高度方向,所述承载板将所述内腔由上至下分隔为加热腔室和微环境腔室,所述加热腔室与所述微环境腔室连通;所述工艺门用于在装配所述工艺腔体时将所述工艺腔体部分送入所述加热腔室中;
9.所述连接装置为多个,多个所述连接装置沿所述工艺腔体的周向布置;所述连接装置包括第一连接件、第二连接件和弹性件,所述第一连接件与所述工艺腔体相连,所述第二连接件用于与所述承载板相连,所述弹性件连接在所述第一连接件与所述第二连接件之间;
10.在所述工艺门带动工艺腔体上升且所述第二连接件与所述承载板相抵接的情况下,所述弹性件通过压缩而允许所述第一连接件与所述第二连接件之间的相对移动。
11.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果:
12.在本技术公开的立式热处理设备中,连接装置包括第一连接件、第二连接件和弹性件,通过将第一连接件与工艺腔体相连,以及将用于与承载板相连的第二连接件和第一连接件之间通过弹性件相连,如此,在工艺门带动工艺腔体上升且第二连接件与承载板相抵接的情况下,弹性件能够通过压缩储能来吸收连接装置与承载板接触而产生的冲击作用,进而防止工艺腔体受损。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
14.图1和图6为本技术实施例公开的立式热处理设备两种状态下的剖视结构示意图;
15.图2为本技术实施例公开的连接装置的轴测图;
16.图3为本技术实施例公开的连接装置的主视图;
17.图4为图3中a-a向的剖视图;
18.图5为本技术实施例公开的第一连接件的结构示意图。
19.附图标记说明:
20.100a-承载板、100b-加热腔室、100c-微环境腔室、
21.200-工艺腔体、210-腔本体、211-外延连接部、220-转接组件、221-腔体法兰、221a-第三避让孔、222-压环、
22.300-连接装置、
23.310-第一连接件、311-第一底板、312-第一侧壁、313-第二侧壁、314-凸块、314a-螺纹孔、314b-第一定位孔、315-第三侧壁、315a-第二避让孔、h2-第三定位孔、
24.320-第二连接件、321-台阶孔、322-第二底板、323-第四侧壁、324-第五侧壁、g-导槽、h1-第二定位孔、
25.330-弹性件、
26.340-连杆、341-限位部、342-卡接部、
27.350-第一定位紧固件、
28.400-工艺门、500-密封圈。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.以下结合附图,详细说明本技术各个实施例公开的技术方案。
31.为了解决相关技术中立式热处理设备的工艺腔体易受损的问题,本技术实施例提供一种立式热处理设备。立式热处理设备适用于在半导体制造工艺中对晶片进行热处理,在本技术实施例中,该立式热处理设备具体可应用于氧化、扩散、退火、薄膜生长、气相沉积等热处理相关工艺环节。
32.请参见图1~图6,本技术实施例所公开的立式热处理设备包括壳体、工艺腔体200、连接装置300和工艺门400。
33.其中,工艺腔体200是该立式热处理设备的核心构件,在热处理工艺中,晶片需要送入到工艺腔体200中,以将晶片置于对应的工艺环境中;具体地,工艺腔体200具有开口,可通过开口将晶片送入到工艺腔体200中,进而可在工艺腔体200内对晶片进行热处理;通常,晶片可通过放置在晶舟上而传送入工艺腔体200中,晶舟便于维持晶片的姿态,且能够承载较多数量的晶片,如此能够方便地对晶片进行批量传送和加工。
34.需要说明的是,晶片在工艺腔体200内的热处理是指对晶片在一定温度环境进行的工艺过程,其包括升温、保温、降温等情况,确切地说,工艺腔体200内的温度控制需要贯穿整个工艺过程,而温度控制的精度将直接决定了晶片的优良率。
35.壳体是该立式热处理设备的基础构件,壳体能够为工艺腔体200、工艺门400和连接装置300等其他构件提供安装支撑基础,其还起到一定的防护功能。具体而言,壳体具有内腔,工艺腔体200、工艺门400和连接装置300在使用时即被置于内腔中。
36.壳体还包括承载板100a,沿壳体的高度方向,承载板100a将内腔由上至下分隔为加热腔室100b和微环境腔室100c,加热腔室100b与微环境腔室100c连通,工艺门400用于在装配工艺腔体200时将工艺腔体200部分送入加热腔室100b中。在进行工艺处理的过程中时,工艺门400还可用于在加热腔室100b和微环境腔室100c之间传输上述的晶舟。
37.具体而言,微环境腔室100c为工艺腔体200的装卸提供了操作空间,工艺门400是立式热处理设备的运载构件,工艺腔体200可安置在工艺门400上,而由工艺门400通过移动来带动工艺腔体200上升或下降。承载板100a上可开设有第一避让孔,第一避让孔用于供工艺腔体200通过,工艺腔体200可通过第一避让口部分伸入至加热腔室100b内。可选地,如图1所示,本技术实施例的工艺门400与工艺腔体200之间可以设置有密封圈500,以提升工艺腔体200内工艺空间的密封性能,进而提升工艺质量。
38.为了应对相关技术中,工艺腔体200通过固定连接块与微环境腔室100c的顶板相连的方案存在工艺腔体200易受损的问题,本技术实施例中的立式热处理设备通过连接装置300来解决。
39.在本技术实施例中,连接装置300为多个,多个连接装置300沿工艺腔体200的周向布置。应理解的是,连接装置300用于连接工艺腔体200和承载板100a,如此情况下,工艺腔体200可在其周向上受到连接装置300的支撑作用,以提升安装可靠性。
40.其中,连接装置300包括第一连接件310、第二连接件320和弹性件330,第一连接件310与工艺腔体200相连,第二连接件320用于与承载板100a相连,弹性件330连接在第一连接件310与第二连接件320之间;在工艺门400带动工艺腔体200上升且第二连接件320与承载板100a相抵接的情况下,弹性件330通过压缩而允许第一连接件310与第二连接件320之间的相对移动。
41.如图6所示,在此种结构布局下,连接装置300通过第一连接件310与工艺腔体200相连,当工艺门400带动工艺腔体200上升时,连接装置300也会随之上升。当第二连接件320上升至与承载板100a相抵接时,第二连接件320即会受到承载板100a的反作用力(即承载板100a对连接装置300的冲击作用),该反作用力会传递给弹性件330,而使得弹性件330开始压缩储能,进而起到缓冲作用。在工艺门400继续带动工艺腔体200上升的过程中,弹性件330会不断被压缩,而吸收掉承载板100a施加给第二连接件320的反作用力,如此,就能够避免石英材质的工艺腔体200被冲击而受损。相较于相关技术,本技术实施例的立式热处理设备中的工艺腔体200,无疑更不容易损坏,因此会具备更长的使用寿命。
42.由上述说明可知,在本技术公开的立式热处理设备中,连接装置300包括第一连接件310、第二连接件320和弹性件330,通过将第一连接件310与工艺腔体200相连,以及将用于与承载板100a相连的第二连接件320和第一连接件310之间通过弹性件330相连,如此,在工艺门400带动工艺腔体200上升且第二连接件320与承载板100a相抵接的情况下,弹性件330能够通过压缩储能来吸收连接装置300与承载板100a接触而产生的冲击作用,进而防止工艺腔体200受损。
43.在本技术实施例中,未限制连接装置300的具体数量。在可选的方案中,本技术实
施例的连接装置300可以为至少三个,至少三个的连接装置300沿工艺腔体200的周向均匀布置。
44.应理解的是,每一个连接装置300都能够作为一个工艺腔体200的连接支撑点,基于三点定面的原理,如此,连接装置300能够在一个平面内对工艺腔体200进行支撑,从而进一步地提升了工艺腔体200的安装可靠性。具体地,连接装置300可以为四个、五个等数量。
45.为了提升工艺腔体200的安装可靠性,在可选的方案中,如图1和图4所示,在本技术实施例中,在第二连接件320与承载板100a相连且第一连接件310随工艺腔体200下降的情况下,第二连接件320可在第一连接件310的移动路径上对第一连接件310限位。
46.应理解的是,在工艺腔体200安装到位后,其可能存在下降的趋势,由于第二连接件320与承载板100a相连,也即工艺腔体200通过连接装置300连接在承载板100a的情况下,因为受到自重作用,工艺腔体200会带动第一连接件310下降,这样会存在跌落的风险。在本技术实施例的结构布局下,当第一连接件310相对于第二连接件320相对下降移动时,,第二连接件320能够对第一连接件310限位,进而可对工艺腔体200起到限位作用,如此,第二连接件320就能够对工艺腔体200起到可靠的支撑作用,达到避免工艺腔体200跌落的目的。同时,如此设置下,由于第一连接件310和第二连接件320之间的相对移动有限,也能够避免弹性件330被拉断。
47.在本技术实施例中,连接装置300的具体结构有多种类型,其不受限制。举例来说,第二连接件320内开设有滑槽,第一连接件310滑动配合于该滑槽内,第一连接件310的上端通过弹性件330与滑槽的顶壁相连,且滑槽的底壁可对第一连接件310进行限位,以在工艺腔体200存在下降趋势的情况下,通过支撑第一连接件310而对工艺腔体200起到可靠的支撑作用。
48.在另外的实施方式,如图2~图4所示,本技术实施例的连接装置300还可以包括连杆340;第二连接件320具有贯通的台阶孔321,台阶孔321的轴向位于连接装置300的高度方向上;连杆340与第一连接件310相连,连杆340背离第一连接件310的第一端设置于台阶孔321中,第一连接件310的第一端设置有限位部341,限位部341可与台阶孔321的台阶面限位配合,其中,限位部341的高度小于台阶孔321顶部至台阶面的距离。
49.在此种结构布局下,连杆340作为连接装置300的一部分,台阶孔321可为连杆340提供移动空间,如此,第一连接件310和第二连接件320之间就能够实现相对移动,且二者的相对移动方向是与工艺腔体200的移动方向一致。当工艺腔体200存在下降趋势的情况下,第二连接件320可以通过台阶孔321的台阶面对连杆340实现限位,进而再通过连杆340对第一连接件310实现限位,最终对工艺腔体200起到限位作用,以对工艺腔体200起到可靠的支撑作用。如图6所示,在上述实施方式中,当弹性件330被压缩时,连杆340的限位部341会与台阶孔321的台阶面之间存在间隙。应理解的是,由于限位部341的高度小于台阶孔321顶部至台阶面的距离,这样就能够避免弹性件330在被压缩时,限位部341伸出至台阶孔321之外,而与承载板100a相抵而阻碍工艺腔体200的上升。
50.为了能够通过连接装置300实现对工艺腔体200的调平操作,在可选的方案中,如图2~图5所示,本技术实施例的第一连接件310上可以具有螺纹孔314a,螺纹孔314a的轴向位于连接装置300的高度方向上;连杆340具有螺纹段,连杆340通过螺纹段与螺纹孔314a的螺纹配合而与第一连接件310相连;连杆340的第二端贯穿第一连接件310,且连杆340的第
二端设置有用于转动的卡接部342。
51.在此种结构布局下,第一连接件310上可以开设有第二避让孔315a,第二避让孔315a用于供连杆340穿过。正是由于连杆340设置有卡接部342的第二端贯穿第一连接件310,也即连杆340的卡接部342能够外露,如此,操作人员就可以通过转动卡接部342而转动连杆340。具体地,操作人员可采用相适配型号的螺丝刀、扳手等工具转动卡接部342。卡接部342的具体类型不限,例如,条形凸块、条形凹槽等。
52.由于连杆340通过螺纹段与第一连接件310上的螺纹孔314a螺纹配合,连杆340与第一连接件310构成丝杠机构。当连杆340转动时,其螺纹段会相对于螺纹孔314a发生转动,这样就使得连杆340与第一连接件310的相对位置发生改变。由于第一连接件310和连杆340在工艺腔体200的重力作用下,连杆340的限位部341会始终与台阶孔321的台阶面抵紧,这样就可以改变连接装置300的整体高度,进而实现对工艺腔体200的调平作业。
53.具体地,当连杆340以第一方向转动时,第一连接件310相对于连杆340和第二连接件320向下移动,则连接装置300的高度增大,此时,该连接装置300使得工艺腔体200与承载板100a的距离变大;当连杆340以第二方向(与第一方向反向)转动时,第一连接件310相对于连杆340和第二连接件320向上移动,则连接装置300的高度减小,此时,该连接装置300使得工艺腔体200与承载板100a的距离变小。
54.为了提升连接装置300内部的连接稳定性,在可选的方案中,如图2~图5所示,本技术实施例的连接装置300还可以包括第一定位紧固件350,第一连接件310上开设有连通螺纹孔314a的第一定位孔314b,第一定位紧固件350可穿设于第一定位孔314b而与连杆340相抵接。
55.如此设置下,在将连接装置300安装到位后,可通过第一定位紧固件350对连杆340进行锁紧,以避免连杆340在螺纹孔314a中出现意外转动,进而提升了连杆340与第一连接件310、也即连接装置300内部的稳定性。由于工艺腔体200为石英材质,其直接与连接装置300相连可能会时提高受损风险,基于此,如图1所示,本技术实施例的工艺腔体200可以包括腔本体210和转接组件220,腔本体210在其开口一侧设置有外延连接部211,外延连接部211沿腔本体210的径向外延形成;转接组件220包括腔体法兰221和压环222,外延连接部211搭接于腔体法兰221上,压环222与腔体法兰221相连,并将外延连接部211压紧固定在腔体法兰221上。
56.如此情况下,除了将腔本体210设置为石英材质,转接组件220均可以采用金属材质,当然,本技术实施例对转接组件220的材质不做限制,其也可以为其他具备一定强度的材质,例如陶瓷等。可选地,转接组件220与外延连接部211之间可设置有垫片,以对外延连接部211起到保护作用。
57.进一步地,如图6所示,第一连接件310与腔体法兰221相连,腔体法兰221上开设有第三避让孔221a,第三避让孔221a与连杆340的第二端对应设置。如此设置下,能够避免腔体法兰221对连杆340的第二端造成干涉,连杆340的卡接部342能够顺利外露,以确保操作人员可以进行调平作业。
58.本技术实施例未限制弹性件330的具体类型,可选地,弹性件330为弹簧,弹簧套设于连杆340。当然,弹性件330也可以为泡棉、橡胶等。
59.在可选的方案中,如图2~图4所示,本技术实施例的第二连接件320上可以构造有
导槽g,导槽g沿连接装置300的高度方向延伸布置,第一连接件310滑动配合于导槽g内。在此种结构布局下,第一连接件310可以在导槽g内滑动,而导槽g的侧壁可对第一连接件310起到导向约束作用,进而提升第一连接件310和第二连接件320相对移动的稳定性。
60.如前文所述,本技术实施例未限制连接装置300的具体类型,也即未限制第一连接件310和第二连接件320的具体结构。
61.可选地,如图2~图5所示,第一连接件310可以包括第一底板311、第一侧壁312和第二侧壁313,第一侧壁312与第二侧壁313均连接于第一底板311且相对设置,第二连接件320设置导槽g的部分可以包括第二底板322、第四侧壁323和第五侧壁324,第四侧壁323与第五侧壁324均连接于第二底板322且相对设置,第一底板311可滑动抵接于第二底板322上,第一侧壁312可滑动抵接于第四侧壁323上,第二侧壁313可滑动抵接于第五侧壁324上。
62.进一步地,第一连接件310还可以包括第三侧壁315,第三侧壁315位于第一连接件310的底部,第二避让孔315a可以设置于第三侧壁315上。第一连接件310可通过第三侧壁315与工艺腔体200相连,具体地,第三侧壁315可与腔体法兰221相连。第一连接件310上可以设置有凸块314,螺纹孔314a和第一定位孔314b均可以设置于凸块314上。
63.可选地,如图2所示,第二连接件320的顶端可设置有相对的两个连接耳部,并通过连接耳部连接在承载板100a上。
64.为了提升连接装置300内部的稳定性,在可选的方案中,如图2和图5所示,在本技术实施例中,连接装置300还可以包括第二定位紧固件;第二连接件320上开置有连通导槽g的第二定位孔h1,第二定位孔h1为条形孔,且其长轴方向沿连接装置300的高度方向设置;第一连接件310上开设有第三定位孔h2,第三定位孔h2与第二定位孔h1对应设置,第二定位紧固件可依次穿设于第二定位孔h1和第三定位孔h2而锁紧第二连接件320和第一连接件310。
65.在此种结构布局下,当将工艺腔体200通过连接装置300连接在承载板100a上和/或将工艺腔体200调平后(在连接装置300具备调平功能的实施方式中),即可通过第二定位紧固件连接第一连接件310和第二连接件320,以锁紧第一连接件310和第二连接件320,进而提升连接装置300内部的稳定性。在第二定位孔h1为条形孔的情况下,其能够为第二定位紧固件提供活动余量,以便第二定位紧固件能够顺利穿过第二定位孔h1和第三定位孔h2。
66.在本技术实施例中,未限制第一定位紧固件350和第二定位紧固件的具体类型,举例来说,二者可选为螺钉、螺栓、销钉等。
67.本技术上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
68.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征:
1.一种立式热处理设备,其特征在于,包括壳体、工艺腔体、连接装置和工艺门,其中:所述壳体包括承载板和内腔,沿所述壳体的高度方向,所述承载板将所述内腔由上至下分隔为加热腔室和微环境腔室,所述加热腔室与所述微环境腔室连通;所述工艺门用于在装配所述工艺腔体时将所述工艺腔体部分送入所述加热腔室中;所述连接装置为多个,多个所述连接装置沿所述工艺腔体的周向布置;所述连接装置包括第一连接件、第二连接件和弹性件,所述第一连接件与所述工艺腔体相连,所述第二连接件用于与所述承载板相连,所述弹性件连接在所述第一连接件与所述第二连接件之间;在所述工艺门带动工艺腔体上升且所述第二连接件与所述承载板相抵接的情况下,所述弹性件通过压缩而允许所述第一连接件与所述第二连接件之间的相对移动。2.根据权利要求1所述的立式热处理设备,其特征在于,所述连接装置为至少三个,至少三个所述连接装置沿所述工艺腔体的周向均匀布置。3.根据权利要求1所述的立式热处理设备,其特征在于,在所述第二连接件与所述承载板相连且所述第一连接件随所述工艺腔体下降的情况下,所述第二连接件可在所述第一连接件的移动路径上对所述第一连接件限位。4.根据权利要求3所述的立式热处理设备,其特征在于,所述连接装置还包括连杆;所述第二连接件具有贯通的台阶孔,所述台阶孔的轴向位于所述连接装置的高度方向上;所述连杆与所述第一连接件相连,所述连杆背离所述第一连接件的第一端设置于所述台阶孔中,所述第一连接件的第一端设置有限位部,所述限位部可与所述台阶孔的台阶面限位配合,所述限位部的高度小于所述台阶孔顶部至所述台阶面的距离。5.根据权利要求4所述的立式热处理设备,其特征在于,所述第一连接件上具有螺纹孔,所述螺纹孔的轴向位于所述连接装置的高度方向上;所述连杆具有螺纹段,所述连杆通过所述螺纹段与所述螺纹孔的螺纹配合而与所述第一连接件相连;所述连杆的第二端贯穿所述第一连接件,且所述连杆的第二端设置有用于转动的卡接部。6.根据权利要求5所述的立式热处理设备,其特征在于,所述连接装置还包括第一定位紧固件,所述第一连接件上开设有连通所述螺纹孔的第一定位孔,所述第一定位紧固件可穿设于所述第一定位孔而与所述连杆相抵接。7.根据权利要求5所述的立式热处理设备,其特征在于,所述工艺腔体包括腔本体和转接组件,所述腔本体在其开口一侧设置有外延连接部,所述外延连接部沿所述腔本体的径向外延形成;所述转接组件包括腔体法兰和压环,所述外延连接部搭接于所述腔体法兰上,所述压环与所述腔体法兰相连,并将所述外延连接部压紧固定在所述腔体法兰上;所述第一连接件与所述腔体法兰相连,所述腔体法兰上开设有第三避让孔,所述第三避让孔与所述连杆的第二端对应设置。8.根据权利要求4所述的立式热处理设备,其特征在于,所述弹性件为弹簧,所述弹簧套设于所述连杆。9.根据权利要求1所述的立式热处理设备,其特征在于,所述第二连接件上构造有导槽,所述导槽沿所述连接装置的高度方向延伸布置,所述第一连接件滑动配合于所述导槽内。10.根据权利要求9所述的立式热处理设备,其特征在于,所述连接装置还包括第二定位紧固件;所述第二连接件上开置有连通所述导槽的第二定位孔,所述第二定位孔为条形
孔,且其长轴方向沿所述连接装置的高度方向设置;所述第一连接件上开设有第三定位孔,所述第三定位孔与所述第二定位孔对应设置,所述第二定位紧固件可依次穿设于所述第二定位孔和所述第三定位孔而锁紧所述第二连接件和所述第一连接件。

技术总结
本申请公开一种立式热处理设备,包括壳体、工艺腔体、连接装置和工艺门,其中:壳体包括承载板和内腔,沿壳体的高度方向,承载板将内腔由上至下分隔为加热腔室和微环境腔室,加热腔室与微环境腔室连通;工艺门用于在装配工艺腔体时将工艺腔体部分送入加热腔室中;连接装置为多个,多个连接装置沿工艺腔体的周向布置;连接装置包括第一连接件、第二连接件和弹性件,第一连接件与工艺腔体相连,第二连接件用于与承载板相连,弹性件连接在第一连接件与第二连接件之间;在工艺门带动工艺腔体上升且第二连接件与承载板相抵接的情况下,弹性件通过压缩而允许第一连接件与第二连接件之间的相对移动。上述方案能够解决相关技术中工艺腔体易受损的问题。体易受损的问题。体易受损的问题。


技术研发人员:李洪利 陈振伟
受保护的技术使用者:北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日:2021.11.25
技术公布日:2022/3/8

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