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            可快速升降溫的紅外退火爐的制作方法

            作者:admin 瀏覽量:361 來源:本站 時間:2022-03-08 09:30:51

            信息摘要:

            1.本實用新型涉及紅外退火爐,尤其涉及一種可快速升降溫的紅外退火爐。背景技術:2.紅外退火爐,是一種材料快速熱處理裝置。廣泛應用于半導體制造、科研院所的材料熱處理工藝中。其主要特點是,使用鹵鎢燈管發出短波或中波紅外光,對目標材料進行快速加熱。采用加熱方式的退火爐,一般具有升溫速度快、精度高、腔室潔凈、降

            可快速升降溫的紅外退火爐的制作方法

            1.本實用新型涉及紅外退火爐,尤其涉及一種可快速升降溫的紅外退火爐。


            背景技術:

            2.紅外退火爐,是一種材料快速熱處理裝置。廣泛應用于半導體制造、科研院所的材料熱處理工藝中。其主要特點是,使用鹵鎢燈管發出短波或中波紅外光,對目標材料進行快速加熱。采用加熱方式的退火爐,一般具有升溫速度快、精度高、腔室潔凈、降溫速度快的特點。
            3.隨著材料技術的發展,對退火的工藝要求也越來越高。紅外退火爐的技術參數中,高升溫速度、高控溫精度、高降溫速度,成為退火爐廠家重點關注的技術參數。典型退火爐結構,如圖1所示,石英腔10’與設備的門體21’和蓋板22’相連,在石英腔內部,形成密封潔凈環境。硅片11’位于石英腔中心,由石英托架12’托起,兩者均處于石英腔內部。石英腔與上方、下方蓋板之間的空隙,放置紅外燈管13’,紅外燈管由適應支架托起,懸空在石英腔和蓋板之間。升溫時,紅外燈管發出紅外光,透過石英玻璃腔,照射在硅片表面,對硅片直接進行加熱,燈管功率越大,加熱速度越快。進氣孔23’的作用是在退火完成后,吹入氣體對硅片進行冷卻,以期讓其實現快速降溫。
            4.隨著半導體工藝發展,要求退火爐具有更高控溫穩定性、更高升溫速度、更高降溫速度。但是,從加熱源功率配置來看,快速升溫意味著很高的熱需求,需要配置大功率燈管;高控溫穩定性意味著更精細的調節能力,需要配置小功率燈管,兩者的矛盾性在一定程度上,限制了退火爐性能的進一步提升。


            技術實現要素:

            5.本實用新型要解決的技術問題在于針對現有技術中退火爐性能不佳的缺陷,提供一種可以使退火爐的控溫穩定性、升降溫速度進一步改善和提升的可快速升降溫的紅外退火爐。
            6.本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
            7.提供一種可快速升降溫的紅外退火爐,包括門體、上蓋板、下蓋板及石英腔;
            8.石英腔與上蓋板之間形成低溫腔,該低溫腔內設有多個小功率紅外燈管;
            9.石英腔與下蓋板之間形成高溫腔,該高溫腔內設有多個大功率紅外燈管。
            10.接上述技術方案,門體上設有與石英腔連通的進氣孔和出氣孔。
            11.接上述技術方案,進氣孔的進氣角度為30
            ?
            60
            °
            。
            12.接上述技術方案,多個小功率紅外燈管呈一排設置。
            13.接上述技術方案,多個大功率紅外燈管呈一排設置,邊緣溫度補償燈管為單根條狀溫度補償燈管,與大功率紅外燈管并排設置。
            14.接上述技術方案,邊緣溫度補償燈管的橫截面為圓形、方形或者多邊形。
            15.接上述技術方案,升溫過程中,小功率紅外燈管、大功率紅外燈管同時打開,邊緣
            溫度補償燈管關閉;保溫過程中,小功率紅外燈管打開,大功率紅外燈管關閉,邊緣溫度補償燈管打開。
            16.接上述技術方案,上蓋板上設有與低溫腔連通的冷卻進氣孔和冷卻出氣孔。
            17.接上述技術方案,下蓋板上設有與高溫腔連通的冷卻進氣孔和冷卻出氣孔。
            18.接上述技術方案,該高溫腔內還設有邊緣溫度補償燈管。
            19.本實用新型產生的有益效果是:本實用新型在石英腔之外再設置高溫腔和低溫腔,并在低溫腔內設置低功率加熱燈管,用于精確控制退火溫度;在高溫腔內設置高功率加熱燈管,用于提升加熱速度。利用高溫腔、低溫腔與石英腔配合,可實現紅外退火爐的快速升降溫。
            20.進一步地,通過在高溫腔內設置邊緣溫度補償燈管,用于補償硅片邊緣散失的熱量,使得硅片中心與邊緣溫度接近,溫度均勻性提升。該溫度補償燈管與高功率燈管處于同一空間內,高功率燈管工作時,補償燈管不工作;高功率燈管停止工作且退火爐進入保溫階段后,補償燈管開始工作。
            21.進一步地,為提升降溫速度,選用石英腔內外同時降溫的方法,一路氣體吹掃燈管和石英腔外表面,一路氣體同時吹掃石英腔內部。吹掃石英腔內部的氣體,呈30
            °
            ~60
            °
            仰角或俯角吹掃,避免直接吹掃硅片,造成硅片受損或斷裂。
            附圖說明
            22.下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明,附圖中:
            23.圖1是現有技術中退火爐的結構示意圖;
            24.圖2是本實用新型實施例可快速升降溫的紅外退火爐的結構示意圖。
            具體實施方式
            25.為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
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