[发明专利]一种适用于碳化硅半导体的高温加热炉体

说明书

本发明公开了一种适用于碳化硅半导体的高温加热炉体，包括炉壳，炉壳内设有炉膛，所述炉膛底部设有反应管、以及用于隔离反应管和所述炉膛的隔离罩，所述隔离罩底部与所述炉壳内壁之间设有隔离罩密封件，所述炉壳底部设有工艺气体进口和工艺气体出口，所述工艺气体进口与所述反应管连通，所述反应管与所述隔离罩连通，所述工艺气体出口位于所述隔离罩密封件下方并与所述隔离罩连通。本发明具有洁净度高、适用于碳化硅半导体等优点。

技术领域

本发明涉及半导体生产设备技术领域，尤其涉及一种适用于碳化硅半导体的高温加热炉体。

背景技术

碳化硅(SiC)半导体是宽禁带半导体材料，其具有优越的电学性能，包括宽禁带、高临界击穿电场、高饱和漂移速度和高热导，是制作高质量的高温、高频、抗辐射、大功率固态微波器件及电路的理想材料，是功率半导体领域硅(Si)材料的首选“继承者”。SiC高温氧化设备和SiC高温退火设备是碳化硅(SiC)半导体产业链中的重要生产设备，需要温度均匀的高洁净度、高温(大于1200℃)加热炉膛环境，对于设备的炉体制造提出了很高的要求。传统的炉体难以满足高洁净度的要求，例如炉膛内使用的加热材料多为石墨或钨，这些材料在高温下容易氧化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种洁净度高、适用于碳化硅半导体的高温加热炉体。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种适用于碳化硅半导体的高温加热炉体，包括炉壳，炉壳内设有炉膛，所述炉膛底部设有反应管、以及用于隔离反应管和所述炉膛的隔离罩，所述隔离罩底部与所述炉壳内壁之间设有隔离罩密封件，所述炉壳底部设有工艺气体进口和工艺气体出口，所述工艺气体进口与所述反应管连通，所述反应管与所述隔离罩连通，所述工艺气体出口位于所述隔离罩密封件下方并与所述隔离罩连通。

作为上述技术方案的进一步改进：所述反应管上端敞开并与所述隔离罩顶部具有间隙，所述反应管外壁与所述隔离罩内壁之间具有间隙，所述工艺气体出口设于所述反应管外壁与所述隔离罩内壁之间的间隙处。

作为上述技术方案的进一步改进：所述隔离罩与所述反应管同轴布置，所述炉膛顶部吊装有加热器，所述加热器位于所述隔离罩外周。

作为上述技术方案的进一步改进：所述反应管上设置有通孔，所述反应管外壁与所述隔离罩内壁之间具有间隙，所述工艺气体出口设于所述反应管外壁与所述隔离罩内壁之间的间隙处。

作为上述技术方案的进一步改进：所述炉壳包括侧炉壁、上炉盖、以及下炉盖，所述下炉盖下方设有工件托板且两者之间设有工件托板密封件，所述侧炉壁和所述上炉盖均配置有保温层，所述工件托板上方依次设有保温座和工件支架，所述下炉盖位于所述保温座外周，所述隔离罩、所述反应管以及所述工艺气体出口位于所述下炉盖上，所述保温座和工件支架位于所述反应管内，所述工艺气体进口贯穿所述工件托板和保温座。

作为上述技术方案的进一步改进：所述侧炉壁下部设有上斜面，所述下炉盖上部设有下斜面，所述上斜面和所述下斜面构成V型凹槽，所述隔离罩密封件位于所述隔离罩外壁和所述V型凹槽之间。

作为上述技术方案的进一步改进：所述侧炉壁上设有与所述炉膛连通的保护气体进口和保护气体出口。

作为上述技术方案的进一步改进：所述侧炉壁的上部、侧炉壁的下部以及上炉盖上均设有用于测量所述炉膛内温度的测温接口。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的适用于碳化硅半导体的高温加热炉体，在炉膛内设置反应管，并设置隔离罩将反应管与炉膛进行隔离，隔离罩底部与炉壳内壁之间设置隔离罩密封件，可以避免碳化硅半导体工艺过程中炉膛内由于高温而产生的不洁净气体进入反应管内，从而可以保证反应管内具有较高的洁净度；工艺气体可通过炉壳底部的工艺气体进口进入反应管内，然后从反应管进入隔离罩内，最后从隔离罩进入炉壳底部的工艺气体出口，实现工艺气体的排出。