一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置、維修件及維修方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置、維修件及維修方法，該裝置包括爐體保溫層、加熱絲以及將加熱絲固定在保溫層上的支撐絕緣件，還包括輔助維修絕緣件。輔助維修絕緣件架設(shè)在需特殊加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，其形狀為小寫的“h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同，第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲之間。因此，本發(fā)明能在加熱絲變形需要維修和絕緣件有破損脫落的時候，將輔助維修絕緣件安裝在有問題的加熱絲處，確保加熱絲可以繼續(xù)安全使用。
【專利說明】一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置、維修件及維修方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種用于熱處理設(shè)備的加熱絲部件的維修安裝固定結(jié)構(gòu)和維修安裝固定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體熱處理設(shè)備中，例如，立式擴(kuò)散/氧化爐，是集成電路生產(chǎn)線前工序的重要工藝設(shè)備半導(dǎo)體之一。請參閱圖1，圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中立式熱處理設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，在半導(dǎo)體工藝熱處理設(shè)備中，熱處理裝置主要包括設(shè)置在外側(cè)的爐體外殼1、爐體保溫層2、爐體內(nèi)的反應(yīng)腔室4(tube)、晶舟(boat)+晶圓(wafer)6以及保溫筒
5。加熱元件3安裝在保溫層2的內(nèi)表面上，給反應(yīng)腔室4內(nèi)的晶圓6加熱，以進(jìn)行硅片工藝中的擴(kuò)散、退火、合金、氧化、薄膜生長等工藝。
[0003]請參閱圖2和圖3，圖2為圖1中所示立式熱處理設(shè)備中包括加熱絲在內(nèi)的爐體局部安裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中包括加熱絲在內(nèi)的爐體局部的剖面示圖。如圖所示，作為發(fā)熱體的加熱元件3通常包括加熱絲31和將加熱絲31固定在保溫層2上的絕緣件32組成。最常用的安裝形式為，加熱絲31繞成螺旋狀，貼著爐體外殼I的保溫層2內(nèi)壁面安裝，支撐絕緣件32嵌入保溫層2，并按一定的間距，將加熱絲31安裝在保溫層2的內(nèi)表面上。
[0004]在上下相鄰兩圈加熱絲31之間的間距，通常由固定在保溫層2上的絕緣件32來維持保證，這樣的絕緣件32將加熱絲31按一定的間距上下分隔開。為了避免加熱絲31在反復(fù)使用后因為變形或長時間高溫下軟化與相鄰的加熱絲31接觸，在保溫層2的圓周上設(shè)置有若干列絕緣件32。理論上絕緣件32列數(shù)越多，對于加熱絲31越安全，但不利的影響是過多的絕緣件32會增加發(fā)熱的能耗，提高爐體的成本。
[0005]請參閱圖4，圖4為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中加熱絲經(jīng)使用出現(xiàn)了變形的結(jié)構(gòu)示意圖。這種情況下的變形，通常是在熱處理裝置使用了一段時期之后，加熱絲31在工藝溫度和待機(jī)溫度之間反復(fù)工作之后出現(xiàn)的變形，這是一種不可逆的變形。如果不及時采取措施，任其發(fā)展下去，有可能會使得相鄰的兩段加熱絲31接觸短路。
[0006]另外，由于上述絕緣件32的材料大多為陶瓷等，在燒制工藝上的缺陷等原因，在使用過程中，會出現(xiàn)破碎脫落的情況，這時就會給此處的加熱絲31帶來不安全的隱患。請參閱圖5，圖5為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中加熱絲的支撐絕緣件32破損情況下的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，破損后的絕緣件32脫落后，此處的加熱絲31會出現(xiàn)懸空并失去支撐，很容易與相鄰的加熱絲31接觸短連。因此，如何能維護(hù)消除上述兩種不安全的隱患，成為目前業(yè)界急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其主要包括了一種輔助維修絕緣件。在加熱絲變形需要維修的時候，將輔助維修絕緣件安裝在有問題的加熱絲處，當(dāng)支撐加熱絲的絕緣件有破損脫落的，可將輔助維修絕緣件安裝在破損的絕緣件附近，確保加熱絲的安全性。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其包括爐體保溫層、加熱絲以及將所述加熱絲固定在所述保溫層上的支撐絕緣件，其中，所述加熱絲繞成螺旋狀，貼著所述爐體保溫層的內(nèi)壁面安裝，所述支撐絕緣件嵌入所述保溫層，并按一定的間距，將所述加熱絲安裝在所述保溫層的內(nèi)表面上，其還包括輔助維修絕緣件。輔助維修絕緣件架設(shè)在需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，其形狀為小寫的” h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿所述支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同，第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲。
[0010]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，所述支撐連接部位于變形加熱絲和變形方向相鄰加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。
[0011]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
[0012]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第一個凸緣延伸的距離大于所述第二個凸緣延伸的距離。
[0013]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第三凸緣延伸的距離大于所述第一個凸緣延伸的距離。
[0014]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部由陶瓷制成。
[0015]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部一體成型制作。
[0016]作為可選擇的技術(shù)方案，所述第一、第二、第三凸緣的端點具有圓角或倒角特征。
[0017]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供另一種技術(shù)方案如下:
[0018]一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置的維修方法，在已經(jīng)出現(xiàn)變形的加熱絲和與變形方向相鄰的加熱絲之間，安裝上述輔助維修絕緣件，其包括如下安裝步驟:將所述第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，所述支撐連接部位于變形加熱絲和變形方向相鄰加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。優(yōu)選地，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
[0019]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供又一種技術(shù)方案如下:
[0020]一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置的維修方法，在修補支撐絕緣件有破損脫落情況下，安裝上述輔助維修絕緣件包括如下安裝步驟:將第一和第二凸緣分別放置于兩段需加固絕緣的相鄰加熱絲與保溫層之間，支撐連接部位于有破損脫落支撐絕緣件處的兩段相鄰加熱絲之間，第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。較佳地，第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
[0021]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還再提供了一種技術(shù)方案如下:
[0022]一種輔助維修絕緣件，用于半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其架設(shè)在需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，形狀為小寫的” h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿所述支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同，第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲之間。
[0023]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的裝置能防止相鄰兩段加熱絲接觸，在需要修補的兩相鄰加熱絲之間，設(shè)置一個修補絕緣部件，將兩段加熱絲有效的絕緣開，避免加熱絲在長時間使用后的變形或高溫下軟化與相鄰加熱絲接觸短連。同時，對修補絕緣部件的結(jié)構(gòu)也做了特別的設(shè)計，能夠保證在絕緣子安裝到兩段相鄰的加熱絲之間后，不會自行脫落下來。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中立式熱處理設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖2為圖1中所示立式熱處理設(shè)備中包括加熱絲在內(nèi)的爐體局部剖面圖
[0026]圖3為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中包括加熱絲在內(nèi)的爐體局部，沿A-A箭頭方向的剖面圖
[0027]圖4為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中加熱絲經(jīng)使用出現(xiàn)了變形的示意圖
[0028]圖5為圖2中所示立式熱處理設(shè)備中加熱絲的支撐絕緣件破損情況下的結(jié)構(gòu)示意圖
[0029]圖6所示為本發(fā)明加熱絲輔助維修絕緣件的結(jié)構(gòu)示意圖
[0030]圖7所示為本發(fā)明實施例中將輔助維修絕緣件在修補加熱絲變形情況下，包括加熱絲在內(nèi)的爐體局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖
[0031]圖8為圖7中所示本發(fā)明實施例中將輔助維修絕緣件在修補加熱絲變形情況下，沿B-B箭頭方向剖面的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0033]需要說明的是，請結(jié)合圖1參閱圖6，本發(fā)明的一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，包括除圖1中爐體保溫層2、加熱絲31以及將加熱絲固定在保溫層2上的支撐絕緣件32夕卜，還包括輔助維修絕緣件33。
[0034]在本實施例中，如圖所示，加熱絲31繞成螺旋狀，貼著爐體保溫層2的內(nèi)壁面安裝，支撐絕緣件32嵌入在保溫層2中，并按一定的間距，將加熱絲31安裝在保溫層2的內(nèi)表面上。當(dāng)半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置工作一段時間后，加熱絲31有可能出現(xiàn)下述兩種情況，一種是在一些局部地方，會出現(xiàn)變形的加熱絲的情況，另一種是在一些局部地方，會出現(xiàn)加熱絲支撐絕緣件破損脫落的情況。
[0035]上述兩種情況，均可以通過安裝使用本發(fā)明的輔助維修絕緣件33，其架設(shè)在需特殊加固絕緣的兩段相鄰加熱絲31之間。例如，在一段加熱絲31向下變形需要維修的時候，將輔助維修絕緣件33安裝在有問題的加熱絲31和其向下相鄰的另一段加熱絲31之間，以防有問題的加熱絲31和其向下相鄰的另一段加熱絲31間因相距太近而短路。同理，如果有問題的加熱絲31段是向上變形的，當(dāng)然，這種情況較少，那么，可以將輔助維修絕緣件33安裝在有問題的加熱絲31和其向上相鄰的另一段加熱絲31之間。
[0036]當(dāng)支撐加熱絲31的絕緣件32有破損脫落的，也同樣可將輔助維修絕緣件33安裝在破損的支撐絕緣件32附近。即安裝在位于該破損的支撐絕緣件32部位的兩段相鄰加熱絲31之間。需要說明的是，本實施例中的一段加熱絲31，可以理解為一整個加熱絲的一段，也可以理解為一個加熱絲，在此不做限制。而且，由于輔助維修絕緣件33的特殊結(jié)構(gòu)，能夠在安裝到兩段相鄰的加熱絲31之間后，其本身還不會自行脫落下來。
[0037]再請參閱圖6，圖6所示為本發(fā)明加熱絲輔助維修絕緣件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，輔助維修絕緣件33形狀非常像小寫的”h”形。在本實施例中，輔助維修絕緣件33包括支撐連接部334和從支撐連接部334垂直延伸出去的第一凸緣331、第二凸緣332和第三凸緣333，第一凸緣331和第二凸緣332共面且沿支撐連接部334相反方向延伸，第三凸緣333與第一凸緣331和第二凸緣332平行，且與第二個凸緣332方向相同，第二凸緣332與第三凸緣333之間的支撐連接部334用于隔開一段變形加熱絲31和一段相鄰的正常加熱絲31之間。
[0038]請參閱圖7，圖7所示為本發(fā)明實施例中將輔助維修絕緣件在修補加熱絲31變形情況下，包括加熱絲31在內(nèi)的爐體局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，如圖所示，第一凸緣331和第二凸緣332分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，支撐連接334部位于變形加熱絲31和變形方向相鄰加熱絲31之間，第三凸緣333放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層2的一側(cè)。在本實施例中，變形加熱絲31是向下變形，那么，支撐連接334部位于變形加熱絲31和其下面相鄰加熱絲31之間。
[0039]在本實施例中，請參閱8，圖8是圖7中所示的本發(fā)明實施例中將輔助維修絕緣件在加熱絲變形情況下，包括加熱絲31在內(nèi)的爐體局部沿B-B箭頭方向剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，第三凸緣333和第二凸緣332是平行安裝，他們的延伸方向與重力方向相同。
[0040]為了安裝方便起見，第一凸緣331向上延伸的距離可以設(shè)計成大于第二凸緣332向下延伸的距離。并且，第三凸緣333向下延伸的距離大于第一個凸緣331向上延伸的距離。
[0041]較佳地，與正常使用的支撐絕緣件相同，第一凸緣331、第二凸緣332、第三凸333與支撐連接部334由耐高溫材料制成，例如，由陶瓷材料制成。從圖8看出，第一凸緣331、第二凸緣332、第三凸333與支撐連接部334可以一體成型制作。并且，第一凸緣331、第二凸緣332和第三凸333的端點具有圓角或倒角特征。
[0042]本發(fā)明的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置的維修方法可以在兩種情況下使用，一種是在加熱絲已經(jīng)出現(xiàn)變形的情況下安裝輔助維修絕緣件，另一種是在出現(xiàn)加熱絲支撐絕緣件破損脫落的一邊或兩側(cè)安裝輔助維修絕緣件。他們的安裝基本相同。
[0043]在修補已經(jīng)出現(xiàn)變形的加熱絲情況下，安裝輔助維修絕緣件包括如下安裝步驟:將第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，支撐連接部位于變形加熱絲和變形方向相鄰加熱絲之間，第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。較佳地，第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
[0044]同樣，在修補支撐絕緣件有破損脫落情況下，安裝輔助維修絕緣件包括如下安裝步驟:將第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，支撐連接部位于有破損脫落支撐絕緣件處的兩段相鄰加熱絲之間，第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。較佳地，第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
[0045]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其包括爐體保溫層、加熱絲以及將所述加熱絲固定在所述保溫層上的支撐絕緣件，其中，所述加熱絲繞成螺旋狀，貼著所述爐體保溫層的內(nèi)壁面安裝，所述支撐絕緣件嵌入所述保溫層，并按一定的間距，將所述加熱絲安裝在所述保溫層的內(nèi)表面上，其特征在于，還包括: 輔助維修絕緣件，其架設(shè)在需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，形狀為小寫的” h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿所述支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同，第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲之間。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，所述支撐連接部位于變形加熱絲和其變形方向相鄰加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第一個凸緣延伸的距離大于所述第二個凸緣延伸的距離。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第三凸緣延伸的距離大于所述第一個凸緣延伸的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部由陶瓷制成。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第一、第二、第三凸緣與支撐連接部一體成型制作。`
8.如權(quán)利要求1-7任意所述的半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其特征在于，所述第一、第二、第三凸緣的端點具有圓角或倒角特征。
9.一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置的維修方法，其特征在于，在已經(jīng)出現(xiàn)變形的加熱絲和與其變形方向相鄰的加熱絲之間，安裝權(quán)利要求1中所述輔助維修絕緣件，其包括如下安裝步驟: 將所述第一和第二凸緣分別放置于兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，所述支撐連接部位于變形加熱絲和與其變形方向相鄰的加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。
10.如權(quán)利要求9所述的加熱裝置的維修方法，其特征在于，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
11.一種半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置的維修方法，其特征在于，在已經(jīng)出現(xiàn)支撐絕緣件有破損脫落的相鄰兩段加熱絲之間，安裝權(quán)利要求1中所述輔助維修絕緣件，其包括如下安裝步驟: 將所述第一和第二凸緣分別放置于需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲與保溫層之間，支撐連接部位于有破損脫落支撐絕緣件處的兩段相鄰加熱絲之間，所述第三凸緣放置在加熱絲遠(yuǎn)離保溫層的一面。
12.如權(quán)利要求11所述的加熱裝置的維修方法，其特征在于，所述第三凸緣和第二凸緣安裝后，其延伸方向與重力方向相同。
13.一種輔助維修絕緣件，用于半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的加熱裝置，其架設(shè)在需加固絕緣的兩段相鄰加熱絲之間，形狀為小寫的” h”形，包括支撐連接部和從支撐連接部垂直延伸出去的第一、第二和第三凸緣，第一和第二凸緣共面且沿所述支撐連接部相反方向延伸，第三凸緣與第一和第二凸緣平行，且與第二個凸緣方向相同， 第二凸緣與第三凸緣之間的支撐連接部用于隔開相鄰的所述變形加熱絲和正常加熱絲之間。
【文檔編號】H01L21/67GK103779258SQ201410058313
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】孫少東, 董金衛(wèi), 趙燕平, 周厲穎 申請人:北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司