[发明专利]一种带辅助加热功能的多段加热炉体

说明书

本发明公开了一种带辅助加热功能的多段加热炉体，属于加热炉技术领域，包括炉体以及设置于炉体内的工艺管，所述炉体内沿其中轴线方向依次设置有多段主炉丝加热单元，其中位于端部的两个主炉丝加热单元为付控段，另外多个主炉丝加热单元为恒温段，所述主炉丝加热单元均设置有对应的辅助加热炉丝单元，所述辅助加热炉丝单元包括三组加热组件，其中一组加热组件位于主炉丝加热单元的底部，另两组加热组件在炉体上呈对称设置且位于主炉丝加热单元的下部分。由此，能够实现对炉体底部的温度进行补偿，从而使底部的温度与顶部的温度温差较小，符合晶片的工艺温度均匀性要求，提升晶片工艺的良品率。

技术领域

本发明涉及一种加热炉体，特别是涉及一种带辅助加热功能的多段加热炉体，属于加热炉技术领域。

背景技术

对于光伏行业，光伏卧式管式炉(多炉管设备)设备的加热炉体一直追求适用于更大尺寸晶片和更大产能，使得加热炉体直径(炉膛)一直在大幅度扩大，炉体长度在大幅度加长，现在的光伏需求中加热炉体直径(炉膛)已经接近600mm，炉体长度已经突破4米长度；配套的工艺管也随之加大直径和加长长度，来保证大尺寸晶片和大的装片量能进入工艺管恒温区长度区域内，工艺管内的晶片通过加热炉体来获取恒定的温度，通过工艺管端法兰的进气管通入需要的工艺气体对晶片进行工艺反应过程，反应后的废气通过工艺管端法兰出气口排出或真空抽走，排入废气处理系统，工艺过程结束后，通过炉门开、关进行晶片的取、放和进、出，构成晶片的工艺系统。

加热炉体是此类设备最关键的核心部件之一，大尺寸晶片的工艺过程中，需要满足的核心条件有四项，工艺工作区的恒温区域的长度(所有工艺晶片要位于恒温区长度内)，工作区的温度均匀性(温度精度)，工作区的工艺气体流量和均匀性，工艺管内的压力或真空(硼扩散和LPCVD需要真空环境，为负压工艺)压力稳定性，其加热炉体就需要涵盖其中的恒温区长度和温度均匀性两项核心要求参数的保障功能，加热炉体所保证的恒温区长度和温度均匀性两项核心参数，最难的又是恒温区的温度均匀性参数，一个简单的常识让我们可以了解一个温度趋势，即密闭空间内上部的温度会略高于下部的温度，而且随着密闭空间越大，上部和下部温度的差值就越大，对于现在光伏卧式管式炉设备(半导体卧式管式炉设备同样道理)由于晶片尺寸和装片量(产能)越来越大，进步过程如晶片尺寸从156*156mm经过172*172，182*182，210*210，到现在的晶片尺寸230*230mm，单炉管装片量从400片，800片，1200片，1600片，2000片，到现在突破2000片，就必然要加大工艺管和加热炉体(炉膛)的直径和工作区(恒温区)长度，现在炉体的炉膛直径接近600mm的情况下，就不可避免的存在卧式炉炉体圆截面上部温度和下部温度的误差，这个误差值已经开始影响了晶片工艺过程中的工艺结果的优良率，通用炉体(主炉丝构成的炉体)大多无法调整区域上、下温度的能力，已经显现晶片的工艺结果良率降低的结果，出现大尺寸晶片、大产能和高质量工艺要求之间的匹配度的瓶颈。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种带辅助加热功能的多段加热炉体，该热炉体能够实现对炉体底部的温度进行补偿，从而使底部的温度与顶部的温度温差较小，符合晶片的工艺温度均匀性要求，提升晶片工艺的良品率。

为解决上述问题，提供以下技术方案：

设计一种带辅助加热功能的多段加热炉体，包括炉体以及设置于炉体内的工艺管，所述工艺管同轴套装于炉体的内部，所述炉体内沿其中轴线方向依次设置有多段主炉丝加热单元，其中位于端部的两个主炉丝加热单元为付控段，另外多个主炉丝加热单元为恒温段，所述主炉丝加热单元均设置有对应的辅助加热炉丝单元，所述辅助加热炉丝单元包括三组加热组件，其中一组加热组件位于主炉丝加热单元的底部，另两组加热组件在炉体上呈对称设置且位于主炉丝加热单元的下部分。