本实用新型专利技术公开了一种用于氧化制程的炉管温控装置，包括中央处理模块、温控单元和炉管进气量调节单元，温控单元数量为多个且多个温控单元沿轴线均匀布置于炉管侧壁，温控单元包括加热模块及至少一个温度传感模块，炉管进气量调节单元包括流量监测模块和电磁阀模块，流量监测模块设于炉管进气管道并用于监测炉管进气量，电磁阀模块设于炉管进气管道并用于调节炉管进气量；本实用新型专利技术能够精确、分段对炉管进行温度调节，提高温控结果可靠度和精准度，提高氧化制程稳定性。提高氧化制程稳定性。提高氧化制程稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种用于氧化制程的炉管温控装置
[0001]本技术属于热氧化设备
，具体涉及一种用于氧化制程的炉管温控装置。
技术介绍
[0002]热氧化膜制程，即将硅片放置于高温氧化环境中，使其表面自然氧化形成，产生硅本身的氧化膜。目前，热氧化膜的形成多采用干式氧化方式或湿式氧化方式，其中，湿式氧化方式是通过H2‑
O2燃烧产生高纯度的水蒸气，为了达到氧化效果控制得宜的目的，其水蒸气浓度、炉管温度及氧化剂供应量等参数的调控就显得格外重要。
[0003]氧化处理制程通常在专用炉管内进行，但目前的氧化制程面临了制程低温化、晶圆大口径化的趋势等问题，其原因包括浅接面的需求及避免口径大的晶圆因加热产生变形等，但其带来的直接影响就是加工效率低下，氧化时间长。因此，如何精确控制炉管加热温度，使之达到低温化要求的同时缩短加工时长，达到降低热预算以及精准控制升降温度的目标，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种用于氧化制程的炉管温控装置，能够精确、分段对炉管进行温度调节，提高温控结果可靠度和精准度，提高氧化制程稳定性。
[0005]本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种用于氧化制程的炉管温控装置，包括中央处理模块和多个温控单元，多个温控单元沿轴线均匀布置于炉管侧壁；所述温控单元包括加热模块及至少一个温度传感模块，温度传感模块信号输出端连接中央处理模块温度信号输入端，中央处理模块调温控制端连接加热模块受控端。
[0007]进一步地，还包括炉管进气量调节单元，炉管进气量调节单元包括流量监测模块和电磁阀模块，流量监测模块设于炉管进气管道并用于监测炉管进气量，电磁阀模块设于炉管进气管道并用于调节炉管进气量；流量监测模块输出端连接中央处理模块进气量信号输入端，中央处理模块调温控制端连接电磁阀模块受控端。
[0008]进一步地，所述加热模块设于炉管侧壁，温度传感模块与对应加热模块相邻设置。
[0009]进一步地，所述多组温控单元相对布置于炉管侧壁两侧。
[0010]进一步地，所述温控单元数量为六组。
[0011]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0012]1、通过沿轴线均匀布置的多个温控单元，实现炉管内温度的分段调控，实现炉管内温度的均匀度，满足不同制程阶段不同位置温度调控的使用需求，保障调控的灵活性及温控结果的准确性，进而提高整个炉管温度在氧化制程中的适配度和可靠性，保障整个氧化制程更为稳定、可靠地进行；
[0013]2、通过设置在炉管进气管道的进气量调节单元，实现对进入炉管的氧气、氢气等
氧化剂的调控，进而保障温度调控动作的时效性及准确性，有效改善氧化制程下设备的稳定度与工作效率；
[0014]3、通过量温度传感模块与对应加热模块相邻设置，保证监测位置与调控位置的对应，进而保证调控结果的准确性。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图。
[0016]图中标记：1、加热模块；2、温度传感模块；3、电磁阀模块；4、流量监测模块；5、炉管。
具体实施方式
[0017]如图1所示，本技术包括中央处理模块、温控单元和炉管进气量调节单元。温控单元数量为多个且多个温控单元沿轴线均匀布置于炉管5侧壁，温控单元包括加热模块1及至少一个温度传感模块2，炉管进气量调节单元包括流量监测模块4和电磁阀模块3，流量监测模块4设于炉管进气管道并用于监测炉管5进气量，电磁阀模块3设于炉管进气管道并用于调节炉管5进气量。
[0018]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。
[0019]如图1所示，本技术包括中央处理模块、温控单元和炉管进气量调节单元。
[0020]温控单元数量为3～6，本实施例优选为6个，6个温控单元分为两列相对设置于炉管5侧壁两侧，每列温控单元沿炉管5轴线均匀布置。温控单元包括加热模块1及至少一个温度传感模块2，整个炉管5内监控点及温度传感模块2的数量为4～15，本实施例优选采用1个温度传感模块2，加热模块1与对应温度传感模块2并列相邻设置，相邻温控单元之间的加热模块1及温度传感模块2交替设置。
[0021]炉管进气量调节单元包括流量监测模块4和电磁阀模块3，流量监测模块4设于炉管进气管道并用于监测炉管5进气量，电磁阀模块3设于炉管进气管道并用于调节炉管5进气量；流量监测模块4及电磁阀模块3的数量均根据需要监控的气体数量进行设定。本实施例中优选采用两组压力传感器和两组电磁阀，一组压力传感器与对应的电磁阀设于H2/N2进气管道，另一组压力传感器与对应电磁阀设于O2进气管道。
[0022]温度传感模块2信号输出端连接中央处理模块温度信号输入端，流量监测模块4输出端连接中央处理模块进气量信号输入端，中央处理模块调温控制端连接加热模块1受控端，中央处理模块调温控制端连接电磁阀模块3受控端。
[0023]本技术的工作原理如下：
[0024](1)一般炉管5加温流程：对分段温控单元分别设定对应温度阈值，根据参数设定来调整达到工作温度与温升斜率。
[0025](2)生产过程一：炉管5尚未通入氢气反应前，温度改变因素为加热装置本体与炉管5进气量而关联，对分段温控单元分别设定对应温度阈值，通过加热模块1进行温度调节。
[0026]在此工艺流程内，调控过程采用炉管5的O2流量为参数并预测下一秒的加热装置输出状态，同时监测硅片温升斜率。
[0027](3)生产过程二：炉管5通入H2反应时，温度改变因素为加热装置本体与H2+O2应放热、炉管5进气量而关联，调控过程采用放热反应与气体流量为参数并预测下一秒的加热装置输出状态，同时监测生产硅片满足温升斜率。
[0028](4)生产过程三：炉管5反应环节后，关闭H2且O2气流继续通入，温度改变因素为加热装置本体与炉管5进气量而关联，故调控过程采用炉管5气体流量为参数并预测下一秒的加热装置输出状态，同时监测生产硅片满足温升斜率。
[0029]现有技术的温控过程中，在一开始加热时，前后端晶圆接收到炉管5的辐射热通量较多，以及前后端晶圆间的热交换量效应比中间区段的晶圆较为明显，使得其径向温度不均匀度较小；中间区段的晶圆因为轴向热通量上升，使其径向温度不均匀度逐渐下降，到稳定后晶圆温度不均匀度趋近于零。而晶圆尺寸放大时，在加热过程中晶圆径向温度差异也变大(12吋晶圆温度不均匀度超过1.4％、6吋晶圆温度不均匀度约为0.2％)；晶圆受热不均匀，导致晶圆变形的可能性也跟着上升。
[0030]而与现有技术相比，本技术在一开始加热中，前后端晶圆接收到炉管5的辐射热通量较多，以及前后端晶圆间的热交换量效应比中间区段的晶圆较为明显，使得其径向温度不均匀度较小；中间区段的晶圆因为轴向热通量上升，使其径向温度不均匀度逐渐下降，到稳定后晶圆温度不均匀度趋近于零。而晶圆尺本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于氧化制程的炉管温控装置，其特征在于：包括中央处理模块和多个温控单元，多个温控单元沿轴线均匀布置于炉管侧壁；所述温控单元包括加热模块及至少一个温度传感模块，温度传感模块信号输出端连接中央处理模块温度信号输入端，中央处理模块调温控制端连接加热模块受控端；还包括炉管进气量调节单元，炉管进气量调节单元包括流量监测模块和电磁阀模块，流量监测模块设于炉管进气管道并用于监测炉管进气量，电磁阀模块设于炉管进气管道并用于调节炉管进气量；流量监测...
【专利技术属性】
技术研发人员：林柏君，
申请(专利权)人：陕西宇腾电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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