一種雙排氣平板式外延爐的製作方法
2023-09-23 23:43:05 3
專利名稱：一種雙排氣平板式外延爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種平板矽外延片生產設備，特別涉及一種雙排氣平板式外延爐。
背景技術：
在半導體晶片及分立器件製造中，矽外延片作為一種襯底材料有其重要的地位。矽外延是指通過物理或者化學的方法在單晶矽襯底片上澱積一層單晶矽薄膜，表徵外延片的品質主要有電學參數和晶格缺陷兩個方面。在實際的工業生產中，化學氣相澱積(CVD)技術被廣泛應用，CVD外延爐主要有兩種，一種是桶式外延反應爐，另一種是平板式外延反應爐，平板式外延爐能得到具有良好電學參數的外延片，但這種外延爐對外延生長環境的潔淨度較為苛刻，其腔體結構決定了外延生長環境中的微小顆粒很容易被引入到矽片表面，並被包裹在外延層裡面，從而會導致較為嚴重的晶格缺陷，影響到外延片生產的成晶率，根據實際生產的數據，晶格缺陷為該類型外延反應腔體的主要缺陷。 原有的平板外延爐的結構中，在外延生長時鐘罩將基座覆蓋，使得外延的生長氣氛與潔淨室環境完全隔尚，基座中心有一根噴管輸出參與外延生長的各種氣體，在基座下方有管道將反應後的殘餘氣體抽離腔體並經處理後導入大氣中。在外延生長前及生長過程中腔體環境的顆粒沾汙常常被引入到鐘罩內部的氣體中並最終沉積在矽襯底表面，造成了外延片的晶格不良，鐘罩內氣體存在的懸浮顆粒為晶格產生的直接原因，但由於該鐘罩體積較大，基座往往溫度較高，導致了鐘罩內越趨近於上部的氣流越趨近於靜止狀態，而尾氣排氣口處於基座的下部，位置很低，因此氣氛中積累的顆粒也難以從尾氣管道中排出，在鐘罩的升降過程中鐘罩內部氣流紊流，氣氛中的顆粒被大量吸附到矽襯底表面，另一方面，當鐘罩下降後腔體內部的氣流循環也很容易將高顆粒密度氣體中的顆粒帶入到襯底表面，導致晶格產生。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種雙排氣平板式外延爐，結構簡單，採用雙排氣系統，可以將鐘罩內部的高顆粒密度氣氛真空排出，將低顆粒密度的潔淨室氣氛引入，從而得到相對潔淨的外延生長環境。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種雙排氣平板式外延爐，包括石英鐘罩、不鏽鋼管道、基座和底板，所述的底板上端安裝有石英鐘罩，所述的石英鐘罩的內部、底板的上端安裝固定有基座，所述的基座的中間豎直通有石英噴管，所述的石英鐘罩的內部、底板靠左的位置向下通有與外部相連接的下排氣管，所述的石英鐘罩外部右側豎直安裝有與底板相連的鐘罩升降機，所述的石英鐘罩的上端中部開有一個石英法蘭接口，所述的石英法蘭接口的上端通過法蘭與不鏽鋼排氣管相連接，所述的不鏽鋼排氣管與動力電機相連，所述的法蘭與動力電機之間的不鏽鋼排氣管上安裝有氣動閥，所述的氣動閥與右側的電磁閥相連，所述的鐘罩升降機的下端安裝有位置傳感器，所述的位置傳感器通過導線與電磁閥相連，所述的位置傳感器與電磁閥之間導線中間安裝有時間開關。
所述的電磁閥上端與外接壓縮空氣。所述的氣動閥為常閉式氣動閥。所述的不鏽鋼排氣管通過管道與下排氣管相連。有益.效果
本發明涉及一種雙排氣平板式外延爐，結構簡單，原來的尾氣排放口以及改進後石英鐘罩頂部的出口就構成了雙排氣系統的平板式外延爐，前者主要作用於外延工藝過程，後者將鐘罩內部的高顆粒密度氣氛真空排出，將低顆粒密度的潔淨室氣氛引入，從而得到相對潔淨的外延生長環境，改進後外延片表面晶格缺陷得到了大幅改善，另外因為在每一個外延生長循環後都及時清除了鐘罩內部的高濃度顆粒氣體，因此也有效延長了反應腔的設備維護周期，有效地提高了設備的使用率。
圖I是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的改進前的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。如圖I所示，本發明的實施方式涉及一種雙排氣平板式外延爐，包括石英鐘罩I、不鏽鋼管道4、基座12和底板15，所述的底板15上端安裝有石英鐘罩I，所述的石英鐘罩I的內部、底板15的上端安裝固定有基座12，所述的基座12的中間豎直通有石英噴管13，所述的底板15靠左的位置向下通有根與外部相連接的下排氣管14，所述的石英鐘罩I的右端豎直安裝有與底板15相連的鐘罩升降機9，所述的石英鐘罩I的上端中部開有一個石英法蘭接口 2，所述的石英法蘭接口 2的上端通過法蘭3與不鏽鋼排氣管4相連接，所述的不鏽鋼排氣管4與動力電機10相連，所述的法蘭3與動力電機10之間的不鏽鋼排氣管4上安裝有氣動閥5，所述的氣動閥5與右側的電磁閥6相連，所述的鐘罩升降機9的下端安裝有位置傳感器8，所述的位置傳感器8通過導線與電磁閥6相連，所述的位置傳感器8與電磁閥6之間導線中間安裝有時間開關7，所述的電磁閥6上端與外接壓縮空氣11，所述的氣動閥5為常閉式氣動閥，所述的不鏽鋼排氣管4通過管道與下排氣管14相連。實施例I如圖I所示，一個石英法蘭接口 2從石英鐘罩I頂部引出，並用法蘭3將其與不鏽鋼管道4連接，不鏽鋼管道4最後通過動力電機10將高顆粒氣體排出。不鏽鋼管道4內真空通道的開閉由常閉氣動閥5控制，氣動閥5的壓縮空氣由電磁閥6控制，位置傳感器8提供電磁閥6的電信號，時間開關7被串聯接入電磁閥6和位置傳感器8之間，當石英鐘罩I升起到一定位置時，觸發安裝在升降機9上的位置傳感器8，位置傳感器8輸出信號時，同時激活了時間開關7，常閉氣動閥5打開，石英鐘罩I內部氣體被不斷抽走，潔淨室氣體被不斷被置換到鐘罩內，在經過規定的時間後，時間開關7切斷位置傳感器8輸出的電流，電磁閥6關閉壓縮空氣，氣 動閥5閉合，鐘罩內部氣體的抽取操作結束。
權利要求
1.一種雙排氣平板式外延爐，包括石英鐘罩(I)、不鏽鋼管道(4)、基座(12)和底板(15)，所述的底板(15)上端安裝有石英鐘罩(I)，所述的石英鐘罩⑴的內部、底板(15)的上端安裝固定有基座(12)，所述的基座(12)的中間豎直通有石英噴管(13)，所述的石英鐘罩(I)的內部、底板(15)靠左的位置向下通有與外部相連接的下排氣管(14)，所述的石英鐘罩(I)外部右側豎直安裝有與底板(15)相連的鐘罩升降機(9)，其特徵在於，所述的石英鐘罩(I)的上端中部開有一個石英法蘭接口(2)，所述的石英法蘭接口(2)的上端通過法蘭(3)與不鏽鋼排氣管(4)相連接，所述的不鏽鋼排氣管(4)與動力電機(10)相連，所述的法蘭(3)與動力電機(10)之間的不鏽鋼排氣管⑷上安裝有氣動閥(5)，所述的氣動閥(5)與右側的電磁閥(6)相連，所述的鐘罩升降機(9)的下端安裝有位置傳感器(8)，所述的位置傳感器⑶通過導線與電磁閥(6)相連，所述的位置傳感器⑶與電磁閥(6)之間導線中間安裝有時間開關(7)。
2.根據權利要求I所述的一種雙排氣平板式外延爐，其特徵在於，所述的電磁閥(6)上端外接壓縮空氣管道(11)。
3.根據權利要求I所述的一種雙排氣平板式外延爐，其特徵在於，所述的氣動閥(5)為常閉式氣動閥。
4.根據權利要求I所述的一種雙排氣平板式外延爐，其特徵在於，所述的不鏽鋼排氣管(4)通過管道與下排氣管(14)相連。
全文摘要
本發明涉及一種雙排氣平板式外延爐，包括石英鐘罩(1)和底板(15)，底板(15)上端安裝有石英鐘罩(1)，石英鐘罩(1)的上端中部開有一個石英法蘭接口(2)，石英法蘭接口(2)的上端通過法蘭(3)與不鏽鋼排氣管(4)相連接，不鏽鋼排氣管(4)與動力電機(10)相連，法蘭(3)與動力電機(10)之間安裝有氣動閥(5)，氣動閥(5)與右側的電磁閥(6)相連，位置傳感器(8)通過導線與電磁閥(6)相連，位置傳感器(8)與電磁閥(6)之間導線中間安裝有時間開關(7)。本發明結構簡單，採用雙排氣系統，可以將鐘罩內部的高顆粒密度氣氛真空排出，將低顆粒密度的潔淨室氣氛引入，從而得到相對潔淨的外延生長環境。
文檔編號C30B25/08GK102618921SQ20121010480
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者張世波, 彭世煜, 李慎重, 梁興勃, 王震, 田達晰, 陳華 申請人:浙江金瑞泓科技股份有限公司