本发明涉及退火炉装置,特别涉及一种半导体处理用退火炉装置。
背景技术:
1、半导体退火工艺原理是半导体制造过程中的一项重要工艺,它可以改善半导体材料的电学性能和结构性能,提高半导体器件的性能和可靠性。半导体退火的影响因素主要包括温度、时间、气氛、材料类型和材料状态等,其中温度是影响半导体退火效果的最重要因素。常见的退火工艺可以分为热退火、光退火、电子束退火、激光退火等多种类型,其中热退火是最常用的一种退火方式。热退火中的快速热退火是一种突发性热退火工艺,一般使用激光或其他能量源在材料表面快速加热,然后在空气中冷却。
2、而在空气中冷却,效率较低,尤其是部分对降温速率要求较高的半导体材料,容易降低退火质量。
3、因此,提出一种半导体处理用退火炉装置来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种半导体处理用退火炉装置,以解决在空气中冷却,效率较低,尤其是部分对降温速率要求较高的半导体材料,容易降低退火质量的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种半导体处理用退火炉装置,包括炉体,所述炉体上设置有通风组件,所述通风组件包括进气槽、进气通道、第一喷气槽、第二喷气槽和抽吸槽,所述第二喷气槽设置为多个,所述进气槽开设在炉体的外壁上,且进气槽用于输送冷却气体,所述进气通道开设在炉体的壁体内部,所述进气通道呈圆弧状,且与进气槽连通,所述进气通道的宽度朝远离进气槽的方向逐渐变大,所述第一喷气槽开设在炉体的内壁上,所述第一喷气槽连通在进气通道的中段,所述抽吸槽开设在炉体的内壁上,所述抽吸槽与第一喷气槽关于炉体的轴心对称分布,所述第二喷气槽开设在炉体的内壁上,所述第二喷气槽倾斜分布,且与进气通道连通,多个第二喷气槽均匀分布在第一喷气槽的两侧,所述第二喷气槽的内径朝远离进气通道的方向逐渐变小,所述炉体上设置有与进气槽、抽吸槽配合的风力组件和连通组件。
3、优选的,所述通风组件设置为多组,多组通风组件等距离分布。
4、优选的,所述连通组件包括抽吸通道、吸盒和伸缩管,所述抽吸通道开设在炉体的壁体内部,且沿着炉体的高度方向分布,抽吸通道的宽度由上向下逐渐变大,多个抽吸槽均与抽吸通道连通,所述吸盒固定连接在炉体的顶部,所述抽吸通道与吸盒连通,所述伸缩管连通在吸盒上。
5、优选的,所述连通组件还包括u型管、第三风管和连接头,所述u型管固定连接在炉体的外壁上,所述u型管通过第三风管与连接头连通,所述连接头与进气槽连通。
6、优选的,所述风力组件包括支撑板、第一风管、处理箱、泵体、第二风管和风盒,所述支撑板固定连接在炉体的外壁上,所述处理箱和泵体均固定连接在支撑板上,所述泵体的进风端与处理箱连通,所述第一风管的一端与伸缩管连通,所述第一风管的另一端与处理箱连通,所述风盒固定连接在炉体的外壁上,多个u型管均与风盒连通,所述第二风管的一端与泵体出风端连通,所述第二风管的另一端与风盒连通。
7、优选的,所述炉体底部的上表面开设有凹槽,所述凹槽的内部固定连接有电机,所述电机的驱动轴上固定连接有转盘,所述转盘滑动贴合在炉体的内壁上,所述转盘的外圈上开设有通气环槽,所述通气环槽与抽吸通道连通配合,所述转盘的上表面开设有抽吸环槽,所述抽吸环槽通过方口与通气环槽连通,所述方口的内部固定安装有第一电磁阀,所述气腔的内部固定设置有压力传感器。
8、优选的,所述转盘的内部开设有气腔,所述转盘的上表面开设有圆孔,所述圆孔与气腔连通,所述气腔通过气体通道与通气环槽连通,所述气体通道的内部固定安装有第二电磁阀。
9、优选的,所述第二喷气槽的内部固定设置有弹性条,所述弹性条呈s型状。
10、优选的,所述炉体的内壁上固定连接有挡块,所述挡块设置为多个,多个挡块与多个第二喷气槽一一对应分布,所述挡块呈三角形结构。
11、优选的,所述炉体的顶部密封配合有盖板。
12、本发明的技术效果和优点:
13、本发明通过在炉体上设置通风组件,包括第一喷气槽、第二喷气槽和抽吸槽等结构,确保冷却气体能更快速均匀地带走炉内热量,从而实现半导体材料快速降温的目的;
14、由于第二喷气槽倾斜分布,使得冷却气体以一定的倾斜角度作用于半导体材料上,且相较于冷却气体直接垂直作用于半导体材料上,可扩大冷却气体的覆盖面积,提高冷却气体的流动速度;
15、多个第二喷气槽均匀分布在第一喷气槽的两侧,保证散热的范围;
16、位于第一喷气槽同一侧的多个第二喷气槽出风方向接近,不会出现风向混乱而导致热量不易排出,提高降温冷却的效率;
17、进气通道的宽度朝远离进气槽的方向逐渐变大,可保证进入进气通道内部气体的均匀性,进而保证多个第二喷气槽送风的均匀性;
18、第二喷气槽的内径朝远离进气通道的方向逐渐变小,使得冷却气体在喷出过程中流速加大,增强散热效果;
19、当冷却气体由第二喷气槽喷出时,会使得弹性条出现振荡,进而使得冷却气体出现振荡,进一步扩大覆盖范围;
20、设置挡块,避免气流对第二喷气槽的出风方向造成干扰,同时冷却气体会沿着挡块的倾斜面吹向半导体材料,提高冷却气体的利用效率;
21、通过设置风力组件和连通组件,且单个泵体可同时进行送风和抽吸操作,提高降温冷却的效率,同时达到降低能耗的目的;
22、通过方口和抽吸环槽对半导体材料底端位置的热量进行抽吸,保证半导体材料散热的均匀性。
1.一种半导体处理用退火炉装置,包括炉体(1),其特征在于:所述炉体(1)上设置有通风组件,所述通风组件包括进气槽(2)、进气通道(3)、第一喷气槽(4)、第二喷气槽(5)和抽吸槽(9),所述第二喷气槽(5)设置为多个,所述进气槽(2)开设在炉体(1)的外壁上,且进气槽(2)用于输送冷却气体,所述进气通道(3)开设在炉体(1)的壁体内部,所述进气通道(3)呈圆弧状,且与进气槽(2)连通,所述进气通道(3)的宽度朝远离进气槽(2)的方向逐渐变大,所述第一喷气槽(4)开设在炉体(1)的内壁上,所述第一喷气槽(4)连通在进气通道(3)的中段,所述抽吸槽(9)开设在炉体(1)的内壁上,所述抽吸槽(9)与第一喷气槽(4)关于炉体(1)的轴心对称分布,所述第二喷气槽(5)开设在炉体(1)的内壁上,所述第二喷气槽(5)倾斜分布,且与进气通道(3)连通,多个第二喷气槽(5)均匀分布在第一喷气槽(4)的两侧,所述第二喷气槽(5)的内径朝远离进气通道(3)的方向逐渐变小,所述炉体(1)上设置有与进气槽(2)、抽吸槽(9)配合的风力组件和连通组件。
2.根据权利要求1所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述通风组件设置为多组,多组通风组件等距离分布。
3.根据权利要求2所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述连通组件包括抽吸通道(8)、吸盒(12)和伸缩管(13),所述抽吸通道(8)开设在炉体(1)的壁体内部,且沿着炉体(1)的高度方向分布,所述抽吸通道(8)的宽度由上向下逐渐变大,多个抽吸槽(9)均与抽吸通道(8)连通,所述吸盒(12)固定连接在炉体(1)的顶部,所述抽吸通道(8)与吸盒(12)连通,所述伸缩管(13)连通在吸盒(12)上。
4.根据权利要求3所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述连通组件还包括u型管(20)、第三风管(21)和连接头(22),所述u型管(20)固定连接在炉体(1)的外壁上,所述u型管(20)通过第三风管(21)与连接头(22)连通,所述连接头(22)与进气槽(2)连通。
5.根据权利要求4所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述风力组件包括支撑板(14)、第一风管(15)、处理箱(16)、泵体(17)、第二风管(18)和风盒(19),所述支撑板(14)固定连接在炉体(1)的外壁上,所述处理箱(16)和泵体(17)均固定连接在支撑板(14)上,所述泵体(17)的进风端与处理箱(16)连通,所述第一风管(15)的一端与伸缩管(13)连通,所述第一风管(15)的另一端与处理箱(16)连通,所述风盒(19)固定连接在炉体(1)的外壁上,多个u型管(20)均与风盒(19)连通,所述第二风管(18)的一端与泵体(17)出风端连通,所述第二风管(18)的另一端与风盒(19)连通。
6.根据权利要求5所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述炉体(1)底部的上表面开设有凹槽(24),所述凹槽(24)的内部固定连接有电机(25),所述电机(25)的驱动轴上固定连接有转盘(23),所述转盘(23)滑动贴合在炉体(1)的内壁上,所述转盘(23)的外圈上开设有通气环槽(26),所述通气环槽(26)与抽吸通道(8)连通配合,所述转盘(23)的上表面开设有抽吸环槽(27),所述抽吸环槽(27)通过方口(28)与通气环槽(26)连通,所述方口(28)的内部固定安装有第一电磁阀(29)。
7.根据权利要求6所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述转盘(23)的内部开设有气腔(32),所述转盘(23)的上表面开设有圆孔(10),所述圆孔(10)与气腔(32)连通,所述气腔(32)通过气体通道(30)与通气环槽(26)连通,所述气体通道(30)的内部固定安装有第二电磁阀(31),所述气腔(32)的内部固定设置有压力传感器。
8.根据权利要求1所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述第二喷气槽(5)的内部固定设置有弹性条(6),所述弹性条(6)呈s型状。
9.根据权利要求1所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述炉体(1)的内壁上固定连接有挡块(7),所述挡块(7)设置为多个,多个挡块(7)与多个第二喷气槽(5)一一对应分布,所述挡块(7)呈三角形结构。
10.根据权利要求1所述的一种半导体处理用退火炉装置,其特征在于:所述炉体(1)的顶部密封配合有盖板(11)。
