TW202146831A

Vertical batch furnace assembly, and method for cooling vertical batch furnace

Abstract

A vertical batch furnace assembly, comprising a core tube, an outer casing, a cooling chamber bounded and enclosed by the outer casing and the core tube, and at least one cooling gas supply emanating in the cooling chamber. The core tube has an elongated circumferential wall extending in a longitudinal direction, and is configured to accommodate wafers for processing in the vertical batch furnace. The outer casing extends around the core tube and comprises a heating element for applying a thermal treatment to wafers accommodated in the core tube. The at least one cooling gas supply comprises at least one cooling gas supply opening which is arranged such that the cooling gas enters the cooling chamber with a flow direction which is substantially tangent to the circumferential wall.

TW202146831A, drawing sheet 1
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18 claims: 9 independent, 9 dependent

  1. 1
    一種垂直批式熔爐總成(10),包括: 一核心管(12),具有在一縱向方向上延伸之一細長圓周壁(14),其中該核心管(12)係配置以容納用於在該垂直批式熔爐總成(10)中處理之晶圓; 一外殼(16),圍繞該核心管(12)延伸,並包括一加熱元件(18),該加熱元件用於施加一熱處理至容納於該核心管(12)中之晶圓; 一冷卻室(20),藉由該外殼(16)在一徑向外側上及藉由該核心管(12)在一徑向內側上定界;以及 至少一冷卻氣體供應,在該冷卻室(20)中發出,其中該冷卻氣體供應包括至少一冷卻氣體供應開口(26),配置使得該冷卻氣體以實質上正切該圓周壁(14)的一流動方向進入該冷卻室(20)。
  2. 2
    如請求項1之垂直批式熔爐,其中實質上正切的該流動方向包括一角度,其中該細長圓周壁(14)的該縱向方向在90˚ ± 15˚的範圍內。
  3. 3
    如請求項1或2之垂直批式熔爐,其中實質上正切的該流動方向包括在0˚ ± 10˚之範圍內的一角度,其中通過該圓周壁之一點的一平面最靠近各別該冷卻氣體供應開口(26),且正切該圓周壁。
  4. 4
    如請求項1至3中任一項之垂直批式熔爐總成,其中各該冷卻氣體供應包括一冷卻氣體入口管(22),該冷卻氣體入口管之一端部(24)延伸至該冷卻室(20)中,其中該端部(24)具備該至少一冷卻氣體供應開口(26)。
  5. 5
    如請求項4之垂直批式熔爐總成,其中各該冷卻氣體入口管(22)係體現為一個整體部件。
  6. 6
    如請求項4或5之垂直批式熔爐總成,其中各該冷卻氣體入口管(22)係以一陶瓷材料製成。
  7. 7
    如請求項4至6中任一項之垂直批式熔爐總成,其中延伸至該冷卻室(20)中之該冷卻氣體入口管(22)之一軸向端(28)係關閉。
  8. 8
    如請求項1至7中任一項之垂直批式熔爐總成,其中該至少一冷卻氣體供應包括複數個冷卻氣體供應,該等冷卻氣體供應圍繞該核心管(12)均等地間隔。
  9. 9
    如請求項1至7中任一項之垂直批式熔爐總成,更包括至少一冷卻氣體排放(30),該至少一冷卻氣體排放(30)包括至少一排放開口,以從該冷卻室(20)排放該冷卻氣體,其中在操作中,該發出的冷卻氣體從該至少一冷卻氣體供應(22)沿著該核心管(12)之該細長圓周壁(14)流動至該至少一冷卻氣體排放(30)。
  10. 10
    如請求項9之垂直批式熔爐總成,其中該至少一冷卻氣體排放(30)包括複數個冷卻氣體排放(30),該等冷卻氣體排放圍繞該核心管(12)均等地間隔。
  11. 11
    如請求項9至10中任一項之垂直批式熔爐總成,其中該至少一冷卻氣體供應(22)係配置在該冷卻室之一第一縱向端(32)之處或附近,且該至少一冷卻氣體排放(30)係配置在該冷卻室(34)之一第二縱向端之處或附近。
  12. 12
    如請求項9至11中任一項之垂直批式熔爐總成,更包括一冷卻氣體再循環通道(36、36a、36b),該冷卻氣體再循環通道從該至少一冷卻氣體排放(30)延伸至該至少一冷卻氣體供應(22),該冷卻氣體再循環通道(36a、36b)包括: 一增壓裝置(38),諸如一風扇或鼓風機;以及 一熱交換器(40),配置以冷卻該再循環通道(36a、36b)中之該冷卻氣體。
  13. 13
    如請求項12之垂直批式熔爐總成,其中該增壓裝置(38)係配置在該熱交換器(40)的下游。
  14. 14
    如請求項9至13中任一項之垂直批式熔爐總成, 其中該至少一冷卻氣體排放(30)的配置係類似於該至少一冷卻氣體供應的配置,其中該冷卻室(20)內之該冷卻氣體的該流動方向可反向,其中該至少一冷卻氣體排放開口係配置使得當該冷卻室(20)內之該冷卻氣體的該流動方向經反向,且該冷卻氣體排放開口充當一冷卻氣體供應開口(26)時,該冷卻氣體以實質上正切該圓周壁(14)的一流動方向進入該冷卻室(20)。
  15. 15
    如請求項14之垂直批式熔爐總成,當附屬於至少申請專利範圍第12項時,其中該冷卻氣體再循環通道(36)包括複數個轉向器閥(42a、42b)及/或複數個排放閥(52a、52b),以將該冷卻氣體引導到該至少一冷卻氣體供應(22),且隨後經由該冷卻室(20)到該至少一冷卻氣體排放(30)、或替代地引導到該至少一冷卻氣體排放(30),且隨後經由該冷卻室(20)到該至少一冷卻氣體供應(22)。
  16. 16
    一種用於冷卻一垂直批式熔爐之方法,包括: 提供如請求項1至15中任一項之垂直批式熔爐(10);以及 以實質上正切該圓周壁的一流動方向在該冷卻室(20)中供應一冷卻氣體。
  17. 17
    如請求項16之方法,其中該實質上正切的流動方向包括一角度,其中該細長圓周壁(14)的該縱向方向在90˚ ± 15˚的範圍內。
  18. 18
    如請求項16或17之方法,其中實質上正切的該流動方向包括在0˚ ± 10˚之範圍內的一角度,其中通過該圓周壁之一點的一平面最靠近各別該冷卻氣體供應開口(26),且正切該圓周壁(14)。
Independent claims18