一种半导体设备的炉体排气装置的制作方法

本发明涉及半导体设备技术领域，更具体地，涉及一种半导体设备的炉体排气装置。

背景技术：

半导体热处理设备是集成电路制造的重要工艺设备，适用于集成电路制造过程中各种氧化、退火和薄膜生长等工艺。当设备在工艺制备过程中，炉体内反应腔室的工作温度将由600℃升至1000℃，并通过热传导将炉体内反应腔室的热量传递到炉体外的周围环境中，导致炉体周围环境的温度过高，从而容易造成安装在炉体周围的电气元器件过热而产生故障。

公开号为CN204315529U的中国专利中涉及到一种炉体热量排放装置，其排放装置主要包括安装在设备顶部的排气罩、水冷部件、风道、热电偶等，可将炉体上方的热气冷却后，再通过排气罩排出。

但是，上述炉体热量排放装置存在以下问题：

1)排放装置包括排气罩、水冷部件、风道、风门、热电偶等多种部件，结构复杂，制作成本较高；

2)SEMI标准中对半导体设备有高度要求，而上述排放装置需安装在设备最顶部，增加了设备层高，因而难以满足对设备的高度要求；

3)通过将现有设备的温度升至最高工艺温度，且在不通过水冷部件对炉体上方的热气进行冷却的条件下进行测试发现，炉体顶部的最高温度值在厂房排气温度要求范围内；因此，可以不使用水冷部件对炉体上方的热气进行冷却，并省去用热电偶进行感测，以降低成本；

4)主机箱排气装置与炉体排放装置在连接到厂房时，需经过过渡部件把两者连接到一起，再连接到厂房排气，过渡件结构复杂，增加成本。

因此，为了避免上述问题，需要设计一种新型半导体设备炉体排气装置，以更有效的方式防止设备在工艺过程中炉体周围环境温度过高的状况。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种半导体设备的炉体排气装置，其成本较低、结构简单且使用方便，能够有效地降低设备在工艺过程中炉体周围环境的温度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种半导体设备的炉体排气装置，所述炉体罩设有主机箱体，包括：

水平导流板，设于炉体正上方，并与主机箱体顶部内壁固定；

倾斜导流板，相连设于水平导流板一侧，并向下倾斜连接至主机箱体侧壁；

第一、第二排气管道，所述第一排气管道水平设于倾斜导流板下方的主机箱体内，其上表面设有多数个进气口，第一排气管道的两端封闭，并在其一端通过垂直设置的第二排气管道与厂方排气连接；

在工艺制备过程中，炉体内反应腔室的热量通过热传导传递到炉体与主机箱体之间的周围环境中，在厂方排气的负压作用下，向炉体顶部上升，经水平及倾斜导流板的引导，集中进入第一排气管道上的进气口，并沿第一、第二排气管道排向厂方排气，使炉体释放的热量得到及时排放，以降低炉体周围的环境温度。

优选地，还包括排气压力调节机构，所述排气压力调节机构设有排气压力调节板，所述排气压力调节板设于第一排气管道的上表面上，所述排气压力调节板上设有与第一排气管道进气口数量及位置对应的通风孔，用于通过改变通风孔与进气口之间的相对位置，调节进气口的实际大小，以调节炉体排气装置的排气压力。

优选地，所述第一排气管道沿炉体的切线方向设置。

优选地，所述水平导流板及倾斜导流板设有导流槽。

优选地，所述导流槽为朝向进气口的多数个平行凹槽。

优选地，所述水平导流板的下表面设有保温套。

优选地，所述排气压力调节板通过调节螺钉与第一排气管道的上表面连接，以在第一排气管道的长度方向调节所述排气压力调节板的相对位置。

优选地，还包括压力检测机构，其包括连接第二排气管道的压力检测管以及连接压力检测管的压力表。

优选地，所述压力表设于控制柜的操作面板上。

优选地，所述第一排气管道的上表面为平面。

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

1、炉体排气装置整体结构简单，成本低，操作方便；

2、导流板既有对气体流动的导向作用，也可以替代用作防护板，节约材料；

3、炉体排气装置安装在设备内部，使设备整体高度满足设备SEMI高度要求；

4、炉体顶部与导流板之间设有保温套进行隔热，可避免设备顶部处的厂房环境温度过高；

5、排气压力调节机构通过排气压力调节板在第一排气管道上移动，可以调整排气压力，结构简单，操作方便；

6、压力检测机构可以检测排气压力，当排气压力高于与或低于设定压力时，可以产生报警。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的炉体排气装置的安装位置结构示意图；

图2是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的炉体排气装置结构示意图；

图3是本发明一较佳实施例的一种排气压力调节机构结构示意图。

图中：1、主机箱体；2、炉体；3、炉体排气装置；4、水平导流板；4’、倾斜导流板；5、保温套；6、方形排气管道；7、圆形排气管道；8、压力检测机构；9、排气压力调节机构；10、排气压力调节板；11、调节螺钉；12、腰形安装孔；13、进气口；14、通风孔。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的炉体排气装置的安装位置结构示意图。如图1所示，在半导体设备的炉体2外罩设有主机箱体1，主机箱体将炉体封闭起来。本发明的炉体排气装置3安装在半导体设备内，即安装在炉体2与主机箱体1之间的炉体周围环境中。这样不会增加设备层高，可使得设备的整体高度满足设备SEMI的高度要求。

请参阅图2，图2是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的炉体排气装置结构示意图。如图2所示，本发明的一种半导体设备的炉体排气装置，主要包括：导流板4和4’、排气管道6和7、排气压力调节机构9和压力检测机构8。

请参阅图2。导流板包括相连设置的水平导流板4和倾斜导流板4’。水平导流板4位于炉体2的正上方，可通过主机箱体1(图略)顶部内壁处的支架，将水平导流板安装在主机箱体的顶部内壁，并加以固定。倾斜导流板4’位于水平导流板4的一侧，倾斜导流板4’的图示左侧部与水平导流板4的右侧部连接安装在一起，倾斜导流板4’的图示右侧部向下方作倾斜状态，并延伸至与主机箱体1的侧壁连接。倾斜导流板4’可吊装在主机箱体1的顶部内壁上。

导流板可占据主机箱体的整个顶部内壁，从而，导流板既有对气体流动的导向作用，也可以替代主机箱体的顶部用作防护板，节约了材料的使用。

排气管道包括方形排气管道(即第一排气管道)6和圆形排气管道(即第二排气管道)7，可由钣金件焊接而成。方形排气管道6水平安装在倾斜导流板4’下方的主机箱体内，例如，所述方形排气管道6可沿炉体2的切线方向设置。方形排气管道6的两端为封闭端；方形排气管道6位于倾斜导流板4’下方的主机箱体1内，且图示的外端靠近主机箱体前侧壁设置。在方形排气管道6靠近主机箱体前侧壁的部分垂直连通安装有圆形排气管道7，圆形排气管道7可焊接在方形排气管道6顶面的前端处；圆形排气管道7与厂方排气系统相连接，厂方排气可通过风机提供负压。

在方形排气管道6的水平上表面、对应倾斜导流板4’的位置加工有多数个进气口。在工艺制备过程中，炉体内反应腔室的热量通过热传导传递到炉体2与主机箱体1之间的周围环境中。在厂方排气的负压作用下，热气向炉体2顶部上升，经水平导流板4及倾斜导流板4’的引导，将集中进入方形排气管道上的进气口，并沿方形排气管道6、圆形排气管道7排向厂方排气，使炉体释放的热量得到及时排放，从而可以迅速降低炉体周围的环境温度，成功地避免炉体周围的电气设备和元器件过热而产生的故障。

请继续参阅图2。在方形排气管道上还设置有排气压力调节机构9。

请参阅图3，图3是本发明一较佳实施例的一种排气压力调节机构结构示意图。如图3所示，所述排气压力调节机构9设有排气压力调节板10，所述排气压力调节板10安装在方形排气管道6的上表面上。所述方形排气管道6的上表面上加工有多数个进气口13，例如图示的两行长条形进气口，长条形进气口的方向与热气流的导入方向一致，以利于其流入；所述排气压力调节板10上设有与方形排气管道进气口数量及位置对应的两行长条形通风孔14。

请继续参阅图3。所述排气压力调节板10可通过调节螺钉11与方形排气管道6的上表面连接，并可通过排气压力调节板上的腰形安装孔12来调节排气压力调节板10在方形排气管道6长度方向上的相对位置，从而可以使得通风孔14与进气口13处于对准或偏移一定量的多种变化状态。

当炉体排气装置使用时，通过改变通风孔与进气口之间的相对位置，即可调节进气口的实际大小，从而可以调节炉体排气装置的排气压力，具有结构简单，操作方便的特点。

进一步地，可在所述水平导流板4及倾斜导流板4’的内侧表面加工导流槽。例如，可在所述水平导流板及倾斜导流板的内侧表面加工出朝向进气口13方向的多数个平行凹槽，以起到更好的定向导流作用。

如图2所示，还可以在所述水平导流板4(和倾斜导流板4’)的下表面粘贴保温套5。厂房对设备周围环境温度有要求，为了防止炉体周围热量通过导流板散发到厂房环境中而使厂房环境温度过高，所以可使用保温套安装在导流板上进行隔热。

请继续参阅图2。压力检测机构8包括连接第二排气管道7的压力检测管以及连接压力检测管的压力表(图示为一段压力检测管，压力表未示出)。可将所述压力表安装在控制柜的操作面板上，以方便检测。压力检测机构8用于检测排气压力，其压力值可在压力表上显示；如果压力不在设定压力范围内，压力表会产生高压或低压报警信号。

本发明的上述排气装置结构简单，调节灵活方便，能够减小设备整体占用的空间，同时降低设备制造成本。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。