专利名称：立式加热炉的专用炉体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种立式加热炉的专用炉体，该炉体用于集成电路制造过程中对硅片进行加热、扩散和氧化处理。
背景技术：
在经济全球化、信息化的今天，IC产业无疑是影响国家经济、政治和国防安全的战略必争产业。在IC产业中，IC装备有着极其重要的战略地位。目前，中国微电子产业也进入了蓬勃发展的新时期，我国IC产业的崛起已成定势。但是在西方发达国家的技术封锁下，如果缺乏自主IC装备的支撑，单纯依靠引进生产线，我国IC产业只能是“代代引进、代代落后”，我国IC产业的发展永远受制于人，难以达到世界先进水平。
在集成电路制造的前道工艺中，对硅片进行扩散、氧化、加热是一个很重要的环节，现有的加热炉大都为卧式的，高温扩散炉的发展趋势是从卧式向立式方向发展。卧式炉占地面积大，为三段控温。片子垂直放置，片子的温度，中间和两边不一致，对较小尺寸的硅片还较为适用，但仍然有效率低，成品率低的缺点，每炉的合格产品的数量与炉体长度的比值较低。随着集成电路的发展，硅片的尺寸越来越大，卧式炉的缺点越来越明显。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种立式加热炉的专用炉体，它占地面积小，能更有效的利用空间，且恒温区长，控温更加精确，处理后的硅片的质量更好。
为解决上述技术问题，本实用新型包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分主要由加热器组成。炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖封闭，下端有一进料口，炉体中部有加热器，加热器由炉丝绕制而成，炉丝在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝分段分别独立控温，每段炉丝都连接有炉丝引线。
所述炉丝分为五段控温。
所述炉丝引线经引线加强板引出，固定在引线固定块上，引线固定块固定安装在炉体外壁上。
所述炉丝用绝缘夹持物夹住，绝缘夹持物沿炉丝均匀分布，一端夹持炉丝，另一端沿竖直方向串在串杆上，串杆与炉体平行。
在每段分别独立控温的炉丝之间插有测温热偶，测温热偶固定在热偶支座上，热偶支座固定安装在炉体外壁上。
所述加热器外围为密封保温部分，加热器上下两端装有炉体上堵头和炉体下堵头，炉体上堵头侧面装有保温棉条，上面装有保温棉垫，炉丝外侧包有保温棉条，保温棉条外侧包有塞拉纸，塞拉纸外侧包有塞拉毯。
在炉丝下端外侧固定安装有接口板，炉体下堵头与接口板相互垂直紧贴，炉口水冷环紧贴炉体下堵头与接口板。
在炉体内壁与炉体外壁之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管，炉体冷却管成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱上，其出水口与炉口水冷环的进水口相连。
所述炉体上端盖用扎箍绑紧固定，炉体底部固定装在一吊篮上。
本实用新型使用时炉体垂直地面放置，减小了占地面积。为控制炉区恒温，炉体采用五段加热，五点控温。炉体中的恒温区长，即恒温区的长度与整个炉体高度的比值比较大，且控温更加精确，为1150±0.5℃，处理后的片子质量更好，效率高，成品率高。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的主视图。
图2为图1中沿A-A线的剖视图。
图3为图2中沿B-B线的剖视图。
图4为图3中I的放大图。
图5为图3中II的放大图。
图6为图3中III的放大图。
具体实施方式
图1为本实用新型的主视图。整个炉体垂直地面放置，从外观看，在炉体外壁14上从上至下固定安装有六个引线固定块10，用于炉内炉丝引线的固定。上下两端的引线固定块10间隔小，中间的间隔大。在炉体外壁14上从上至下还固定安装有五个测温热偶支座16，对应于五段控温区。炉体上端用炉体上端盖7封闭，用扎箍23绑紧固定。炉体底部有一进料口12，炉体底部固定装在一吊篮4上，吊篮4用于吊装炉体，使其固定在设备骨架上。
加热部分主要由加热器组成，加热器置于炉体内中央。如图3所示，加热器由炉丝2绕制而成，炉丝2在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝2分为5段分别独立控温，每段炉丝2都连接有炉丝引线3，电流从炉丝引线3引入，使炉丝2发热，以保证炉内温度达到1150℃。炉丝引线3经过引线加强板11固定在引线固定块10上，见图5，引线固定块10固定安装在炉体外壁14上。
为避免相邻的炉丝2接触，每圈炉丝2上都用绝缘夹持物27夹住，绝缘夹持物27沿炉丝均匀分布，一端夹持炉丝2，另一端沿竖直方向串在串杆28上，串杆28与炉体壁平行。串杆28与绝缘夹持物27及炉丝2构成一鸟笼状。
在每段分别独立控温的炉丝2之间插有测温热偶，用以检测炉内温度，输出实测电流值。以便精确控制炉内温度。如图1所示，测温热偶固定安装在测温热偶支座16上，测温热偶支座16固定安装在炉体外壁14上。
加热器外围为密封保温部分。如图3、图4所示，加热器上端装有炉体上堵头9，炉体上堵头侧面装有保温棉条6，上面装有保温棉垫8。炉丝2外侧包有保温棉条19，如图2与图5所示，保温棉条19外侧包有塞拉纸22，塞拉纸22外侧包有塞拉毯21。在炉丝2下端外侧固定安装有接口板18和炉体下堵头17，如图6所示，炉体下堵头17与接口板18相互垂直紧贴，炉口水冷环1紧贴炉体下堵头17与接口板18。
为了提高冷却速度来保证控温速率和保护密封材料，炉体设计有水冷部分。如图2所示，在炉体内壁13与炉体外壁14之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管5，炉体冷却管5成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱20上，见图4。炉体冷却管出水口25与炉口水冷环1的进水口相连。炉口水冷环1的出水口接外部冷却系统，炉体冷却管进水口24接外部冷却系统，形成一整体水路。冷却部分对水流的进出口分别设有独立的手阀控制其通断，通过浮子流量计控制冷却水流量大小。
权利要求1.一种立式加热炉的专用炉体，包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分主要由加热器组成，其特征在于炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖(7)封闭，下端有一进料口(12)，炉体中部有加热器，加热器由炉丝(2)绕制而成，炉丝(2)在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝(2)分段分别独立控温，每段炉丝(2)都连接有炉丝引线(3)。
2.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于所述炉丝(2)分为五段控温。
3.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于所述炉丝引线(3)经引线加强板(11)引出，固定在引线固定块(10)上，引线固定块(10)固定安装在炉体外壁(14)上。
4.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于所述炉丝(2)用绝缘夹持物(27)夹住，绝缘夹持物(27)沿炉丝(2)均匀分布，一端夹持炉丝(2)，另一端沿竖直方向串在串杆(28)上，串杆(28)与炉体平行。
5.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于在每段分别独立控温的炉丝(2)之间插有测温热偶，测温热偶固定在热偶支座(16)上，热偶支座(16)固定安装在炉体外壁上。
6.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于所述加热器外围为密封保温部分，加热器上下两端装有炉体上堵头(9)和炉体下堵头(17)，炉体上堵头(9)侧面装有保温棉条(6)，上面装有保温棉垫(8)，炉丝(2)外侧包有保温棉条(19)，保温棉条(19)外侧包有塞拉纸(22)，塞拉纸(22)外侧包有塞拉毯(21)。
7.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于在炉丝(2)下端外侧固定安装有接口板(18)，炉体下堵头(17)与接口板(18)相互垂直紧贴，炉口水冷环(1)紧贴炉体下堵头(17)与接口板(18)。
8.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于在炉体内壁(13)与炉体外壁(14)之间，紧贴炉体壁盘有炉体冷却管(5)，炉体冷却管(5)成蛇形分布，吊装在炉体壁上安装的冷却管支柱(20)上，其出水口(25)与炉口水冷环(1)的进水口相连。
9.按照权利要求1所述的立式加热炉的专用炉体，其特征在于所述炉体上端盖(7)用扎箍绑紧固定，炉体底部固定装在一吊篮(4)上。
专利摘要本实用新型公开了一种立式加热炉的专用炉体，该炉体用于集成电路制造过程中对硅片进行加热、扩散、氧化处理。它包括加热部分、保温部分、冷却部分和固定部分，加热部分由加热器组成。整个炉体垂直地面放置，上端用炉体上端盖封闭，下端有一进料口，炉体中部有加热器，加热器由炉丝绕制而成，炉丝在炉体两端与中间的间隔不同，炉丝分为五段分别独立控温，它占地面积小，能更有效的利用空间，且恒温区长，控温更加精确，处理后的片子的质量更好，成品率高，效率高。
文档编号F27B5/00GK2636178SQ0327253
公开日2004年8月25日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者钟华, 孙妍, 杨进维, 陈江荣 申请人:北京七星华创电子股份有限公司