半导体热处理设备中加热炉体控制方法、加热炉体及设备技术

本发明专利技术提供了一种半导体热处理设备中加热炉体控制方法、加热炉体及设备。该方法应用于非对称加热炉体，该非对称加热炉体包括至少一个加热块，加热块的疏加热区与密加热区的加热元件的分布密度和/或电阻不同，且分别独立供电控制；该方法包括：检测疏加热区和密加热区的温度；根据上述温度及预设温度阈值调节至少一个疏加热区，和/或至少一个密加热区的加热功率，以使非对称加热炉体内被加热体的温度均匀。在本发明专利技术实施例中，可以独立控制疏加热区和密加热区的加热功率，适应各种不同温度要求，无需添加辅助加热件等设备以及停机更换加热件，可以降低能耗、设备成本，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体热处理设备中加热炉体控制方法、加热炉体及设备
本专利技术涉及半导体
，具体而言，涉及一种半导体热处理设备中加热炉体控制方法、加热炉体及设备。
技术介绍
现有PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子体增强化学的气相沉积法)装置的反应室加热炉体均采用圆对称设计，其产生的热场在圆柱形反应室内均匀分布，而反应室中石墨舟舟片平行排列，间距均等，为非圆对称结构。在镀膜时，石墨舟两侧硅片距炉体较近，中间硅片距炉体较远，导致在一定时间内存在边缘温度高，中间温度低的温度分布情形，而温度对成膜速率影响较大，会导致同一舟内硅片成膜厚度不一，均匀性较差。目前普遍采取在反应室内石墨舟中间区域下方(或上方或两者兼有)新增辅助加热管的方式来对石墨舟中间区域辅助加热。然而辅助加热管的成本较高且寿命较短，且每次更换时均需要停机操作，存在镀膜硅片成本高而生产效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有加热炉体生产成本高且生产效率低的问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种半导体热处理设备中加热炉体的控制方法，应用于非对称加热炉体，所述非对称加热炉体包括至少一个加热块，所述加热块包括疏加热区和密加热区，所述疏加热区与所述密加热区的加热元件的分布密度和/或电阻不同，所述疏加热区和所述密加热区分别独立供电控制；所述方法包括：检测所述疏加热区和所述密加热区的温度；根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，以使所述非对称加热炉体内被加热体的温度均匀。可选地，所述加热块包括多个所述疏加热区和多个所述密加热区，至少两个所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个所述密加热区串联连接；所述根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，包括：若串联的至少两个所述疏加热区的温度与第一阈值不同，则同步调节串联的至少两个所述疏加热区的加热功率；和/或，若串联的至少两个所述密加热区的温度与第二阈值不同，则同步调节串联的至少两个所述密加热区的加热功率。可选地，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接；所述根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，包括：若串联的所述疏加热区的温度与第三阈值不同，则同步调节串联的所述疏加热区的加热功率，和/或，若串联的所述密加热区的温度与第四阈值不同，则同步调节串联的所述密加热区的加热功率。可选地，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述密加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述疏加热区串联连接；所述根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，包括：若串联的所述疏加热区的温度与第五阈值不同，则同步调节串联的所述疏加热区的加热功率，和/或，若串联的所述密加热区的温度与第六阈值不同，则同步调节串联的所述密加热区的加热功率。可选地，所述加热块还包括多个均匀加热区，各所述均匀加热区的分布密度或电阻相同，各所述均匀加热区分别独立供电控制；所述方法还包括：根据所述均匀加热区的温度及所述预设温度阈值，调节至少一个所述均匀加热区的加热功率，以使所述非对称加热炉体内的加热体温度均匀。在本专利技术上述实施例中，通过独立控制疏加热区和密加热区的加热功率，可以将加热炉体内的温度分布调整至预设温度分布，能够适应各种不同温度要求，无需添加辅助加热件等设备以及停机更换加热件，降低了能耗和设备成本，提高了生产效率。本专利技术还提供了一种半导体热处理设备中的加热炉体，包括控制器和至少一个加热块，所述加热块包括疏加热区和密加热区，所述疏加热区与所述密加热区的加热元件的分布密度和/或电阻不同，所述疏加热区及所述密加热区分别独立供电控制；所述控制器用于上述加热炉体的控制方法。可选地，所述加热块包括多个所述疏加热区和多个所述密加热区，至少两个所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个所述密加热区串联连接。可选地，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接。可选地，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述密加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述疏加热区串联连接。在本专利技术实施例中，加热炉体的非对称加热块包括分别独立供电控制的疏加热区和密加热区，两者的分布密度和/或电阻不同，可以根据疏加热区和密加热区的温度与预设温度阈值调节至少一个疏加热区，和/或至少一个密加热区的加热功率。通过独立控制任一疏加热区和密加热区的加热功率，可以将加热炉体内的温度分布调整至预设温度分布，能够适应各种不同温度要求，无需添加辅助加热件等设备以及停机更换加热件，降低了能耗和设备成本，提高了生产效率。本专利技术还提供了一种半导体热处理设备，包括上述实施例提供的加热炉体。本专利技术上述实施例的半导体热处理设备，可以与上述半导体热处理设备中的加热炉体达到相同的技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一个实施例中一种半导体热处理设备中的加热炉体的结构示意图；图2为本专利技术的一个实施例中一种加热炉体的主加热块的主视剖面图；图3为本专利技术的一个实施例中一种炉口加热块或炉尾加热块的主视剖面图；图4为本专利技术的一个实施例中一种半导体热处理设备中加热炉体的控制方法的示意性流程图；图5为本专利技术的一个实施例中加热炉体的一种接线示意图；图6为本专利技术的一个实施例中加热炉体及其附属零件安装完成后的装置示意图；图7为本专利技术的一个实施例中一种半导体热处理设备中加热炉体的控制装置。附图标记说明：10-炉口加热块；20-炉尾加热块；30-主加热块；31-第一加热块；32-第二加热块；33-第三加热块；40-热偶孔；301-密加热区；302-疏加热区；303-加热丝；304-加热丝引出线；305-耐火材料；50-石墨舟；501-硅片；60-炉壳；70-炉体端板；80-绝缘陶瓷固定件；90-引线连接件；100-疏加热区热偶固定架；110-密加热区热偶固定架。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体热处理设备中加热炉体的控制方法，其特征在于，应用于非对称加热炉体，所述非对称加热炉体包括至少一个加热块，所述加热块包括疏加热区和密加热区，所述疏加热区与所述密加热区的加热元件的分布密度和/或电阻不同，所述疏加热区和所述密加热区分别独立供电控制；所述方法包括：/n检测所述疏加热区和所述密加热区的温度；/n根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，以使所述非对称加热炉体内被加热体的温度均匀。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体热处理设备中加热炉体的控制方法，其特征在于，应用于非对称加热炉体，所述非对称加热炉体包括至少一个加热块，所述加热块包括疏加热区和密加热区，所述疏加热区与所述密加热区的加热元件的分布密度和/或电阻不同，所述疏加热区和所述密加热区分别独立供电控制；所述方法包括：
检测所述疏加热区和所述密加热区的温度；
根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，以使所述非对称加热炉体内被加热体的温度均匀。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热块包括多个所述疏加热区和多个所述密加热区，至少两个所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个所述密加热区串联连接；
所述根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，包括：
若串联的至少两个所述疏加热区的温度与第一阈值不同，则同步调节串联的至少两个所述疏加热区的加热功率；和/或，
若串联的至少两个所述密加热区的温度与第二阈值不同，则同步调节串联的至少两个所述密加热区的加热功率。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接；
所述根据所述温度及预设温度阈值调节至少一个所述疏加热区，和/或至少一个所述密加热区的加热功率，包括：
若串联的所述疏加热区的温度与第三阈值不同，则同步调节串联的所述疏加热区的加热功率，和/或，
若串联的所述密加热区的温度与第四阈值不同，则同步调节串联的所述密加热区的加热功率。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非对称加热炉体包括多个加热块，至少两个属于不同加热块的所述疏加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述密加热区串联连接，和/或，至少两个属于不同加热块的所述密加热区串联连接且至少两个属于同一加热块的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯鹏飞，郑建宇，郝晓明，赵福平，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11