一种炉管的进气装置

摘要

本发明公开了一种炉管的进气装置，包括：进气口，设于炉管工艺腔的侧壁下端，其连通外部反应气体管路；进气管，设于工艺腔内，其一端连接进气口，另一端封闭，进气管自下而上环绕工艺腔内的晶舟设置；多个喷嘴，沿进气管长度方向并面向晶舟均匀设置；工艺时，通过由进气口向进气管中通入反应气体，并由各喷嘴向晶舟喷射，使晶舟中的每层硅片都均匀接触到反应气体，同时，保持晶舟处于静止不动状态，以在保证产品厚度均匀性的同时，避免因晶舟旋转而带来颗粒污染。

权利要求

1.一种炉管的进气装置，其特征在于，包括：

进气口，设于炉管工艺腔的侧壁下端，其连通外部反应气体管路；

进气管，设于工艺腔内，其一端连接进气口，另一端封闭，所述进气管自下而上环绕工艺腔内的晶舟设置；

多个喷嘴，沿进气管长度方向并面向晶舟均匀设置，所述喷嘴的喷口面向晶舟水平设置；

抽气管，设于工艺腔的顶部，用于排出工艺后的残余气体；

其中工艺时，通过由进气口向进气管中通入反应气体，并由各喷嘴向晶舟中的每层硅片喷射，使晶舟中的每层硅片都均匀接触到反应气体，同时，保持晶舟处于静止不动状态，以在保证产品厚度均匀性的同时，避免因晶舟旋转而带来颗粒污染。

2.根据权利要求1所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气口为一至若干个，每个进气口对应连接一个进气管。

3.根据权利要求1所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气管按螺旋型自下而上环绕晶舟的侧部设置。

4.根据权利要求1所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气管上各喷嘴的喷口面积总和小于该进气管的横截面积。

5.根据权利要求1所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气管的截面为圆形或多边形。

6.根据权利要求4所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述喷嘴的喷口为圆形或多边形。

7.根据权利要求3所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气管的直径自下而上逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的炉管的进气装置，其特征在于，各所述喷嘴的喷口面积沿所述进气管自下而上逐渐减小。

9.根据权利要求1所述的炉管的进气装置，其特征在于，所述进气管为两个，分别连接一个进气口，两个所述进气管分别按左、右螺旋方向自下而上环绕晶舟的侧部对称设置。

说明书

一种炉管的进气装置

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体加工设备技术领域，更具体地，涉及一种特殊设计的炉管进气装置。

背景技术

[0002] 随着集成电路持续往高密度方向的发展，在一块越来越小的芯片上，整合了越来越多的组件，使得芯片对缺陷的容忍度越来越低，更多更小尺寸的缺陷也逐渐成为了良率杀手。同时，对整片硅片的均匀性要求也变得越来越高。

[0003] 请参阅图1，图1是现有的一种炉管结构示意图。如图1所示，炉管设有工艺腔12，工艺腔12的底部设有底座10，晶舟13承载于底座10之上，晶舟13中自下而上水平装有多层硅片14。底座10中设有磁流体16，用于带动晶舟13旋转。工艺腔12的侧壁底部还设有喷嘴11(Injector)，用于向工艺腔12内通入反应气体。工艺时，晶舟13在磁流体16的带动下旋转，使晶舟13中的硅片14处于反应气体的氛围中接受工艺。

[0004] 上述的炉管采用的是批量(batch)作业方式，即一次性在晶舟13中装有多个(层)硅片14同时进行工艺。由于其用于通入反应气体的喷嘴11位于工艺腔12的底部，为了保证工艺中硅片14接触到的反应气体是均匀的，从而保证工艺后产品厚度的均匀性，在硅片作业的过程中，通过在晶舟13下方安装的磁流体16，带动晶舟13旋转，使晶舟13中的硅片14随之旋转，以使每一层的硅片14都能均匀地接触到反应气体，从而保证产品厚度的均匀。

[0005] 但是，在上述现有的炉管中，磁流体16和晶舟13的转动，以及硅片14与晶舟13之间产生的相对摩擦，都会带来颗粒15的问题，使得工艺腔12和产品14受到污染。这将严重影响产品的质量以及生产效率。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种炉管的进气装置，以在减少颗粒来源的同时保证产品厚度的均匀性。

[0007] 为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

[0008] 一种炉管的进气装置，包括：

[0009] 进气口，设于炉管工艺腔的侧壁下端，其连通外部反应气体管路；

[0010] 进气管，设于工艺腔内，其一端连接进气口，另一端封闭，所述进气管自下而上环绕工艺腔内的晶舟设置；

[0011] 多个喷嘴，沿进气管长度方向并面向晶舟均匀设置，所述喷嘴的喷口面向晶舟水平设置；

[0012] 抽气管，设于工艺腔的顶部，用于排出工艺后的残余气体；

[0013] 其中工艺时，通过由进气口向进气管中通入反应气体，并由各喷嘴向晶舟中的每层硅片喷射，使晶舟中的每层硅片都均匀接触到反应气体，同时，保持晶舟处于静止不动状态，以在保证产品厚度均匀性的同时，避免因晶舟旋转而带来颗粒污染。

[0014] 优选地，所述进气口为一至若干个，每个进气口对应连接一个进气管。

[0015] 优选地，所述进气管按螺旋型自下而上环绕晶舟的侧部设置。

[0016] 优选地，所述进气管上各喷嘴的喷口面积总和小于该进气管的横截面积。

[0017] 优选地，所述进气管的截面为圆形或多边形。

[0018] 优选地，所述喷嘴的喷口为圆形、三角形或多边形。

[0019] 优选地，所述进气管的直径自下而上逐渐减小。

[0020] 优选地，各所述喷嘴的喷口面积沿所述进气管自下而上逐渐减小。

[0021] 优选地，所述进气管为两个，分别连接一个进气口，两个所述进气管分别按左、右螺旋方向自下而上环绕晶舟的侧部对称设置。

[0022] 从上述技术方案可以看出，本发明通过在炉管工艺腔内自下而上环绕晶舟设置进气管，并在进气管上均匀设置多个喷嘴，通过喷嘴可从晶舟的侧面均匀地向晶舟中的每层硅片喷射反应气体，使产品在工艺时可均匀接触到反应气体，并可撤去晶舟底部的磁流体，使晶舟在作业过程中保持静止不动，从而在保证产品厚度均匀性的同时，减少了颗粒造成的污染。

附图说明

[0023] 图1是现有的一种炉管结构示意图；

[0024] 图2是本发明一较佳实施例的一种炉管的进气装置结构示意图。

具体实施方式

[0025] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

[0026] 需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

[0027] 在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图2，图2是本发明一较佳实施例的一种炉管的进气装置结构示意图。如图2所示，本发明的一种炉管的进气装置，设置在炉管内，炉管设有工艺腔23，工艺腔23的底部设有底座20，晶舟24承载于底座20之上，晶舟24中自下而上水平装有多个(层)硅片26。工艺腔23的顶部设有抽气管25，用于排出工艺后的残余气体。该炉管的进气装置包括：进气口21、进气管22以及设置在进气管22上的喷嘴(图略)。

[0028] 请参阅图2。进气口21设置在炉管工艺腔23的侧壁下端。进气口21连通外部反应气体管路，用于向工艺腔23内通入反应气体。

[0029] 请参阅图2。进气管22安装在工艺腔23内。进气管22的一端连接进气口21，另一端为封闭端。所述进气管22按照自下而上的方式环绕工艺腔内的晶舟24设置，将晶舟24的侧面围住，并留有一定的间距。

[0030] 在进气管22上、沿进气管22的长度方向均匀设置有多个喷嘴。各喷嘴的喷口面向晶舟24方向设置，例如，各所述喷嘴的喷口都采用面向晶舟24的方向水平设置，以确保反应气体水平地吹向每层硅片26。

[0031] 在进行工艺时，通过由进气口21向进气管22中通入反应气体，并由各喷嘴向晶舟24喷射，可以使晶舟24中的每层硅片26都能够均匀地接触到反应气体，从而可保证工艺后每片硅片产品的厚度均匀性；同时，可以将原有设置在晶舟底部的磁流体撤去，以保持晶舟
24处于静止不动的状态，这样可以在保证产品厚度均匀性的同时，避免因晶舟24旋转而带来的颗粒污染问题。

[0032] 作为一优选的实施方式，可以将所述进气管22按照螺旋的型式自下而上环绕晶舟24的侧部进行设置。这样，即使只设置一个进气管，也可以保证每层的硅片都能够均匀地接触到反应气体。

[0033] 考虑到气体沿管壁的压损，还可以将所述进气管22上各喷嘴的喷口面积总和设计为小于该进气管的横截面积，以保证从每个喷嘴喷出的反应气体的量都是均匀一致的。

[0034] 作为其他优选的实施方式，可以将所述进气管22的截面加工为圆形或多边形，以保证反应气体可以在进气管中顺畅地流动。

[0035] 还可以将所述喷嘴的喷口加工为圆形、三角形或多边形，以保证反应气体可以均匀且流畅地从每个喷嘴喷出。

[0036] 作为进一步优选的实施方式，为避免气体沿管壁的压损，还可以将所述进气管的直径按照自下而上逐渐减小进行加工。同样地，也可以对此进气管上的各所述喷嘴按照喷口面积沿所述进气管自下而上逐渐减小的方式进行加工。

[0037] 作为一可选的实施方式，在上述结构的基础上，可以在炉管工艺腔的侧壁下端设置若干个进气口，同时，使每个进气口对应连接一个进气管，每个进气管都自下而上环绕晶舟的侧部进行设置，从而可保证从晶舟的侧部更加均匀地喷射出反应气体。

[0038] 作为一优选的实施方式，可以设置两个进气管，每个进气管分别连接一个进气口，两个所述进气管分别按左、右螺旋方向自下而上环绕晶舟的侧部对称设置，以形成更佳的均匀喷射反应气体的效果。

[0039] 综上所述，本发明通过在炉管工艺腔内自下而上环绕晶舟设置进气管，并在进气管上均匀设置多个喷嘴，通过喷嘴可从晶舟的侧面均匀地向晶舟中的每层硅片喷射反应气体，使产品在工艺时可均匀接触到反应气体，并可撤去晶舟底部的磁流体，使晶舟在作业过程中保持静止不动，从而在保证产品厚度均匀性的同时，减少了颗粒造成的污染。

[0040] 以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。