一种半导体设备的炉体排气装置制造方法及图纸

技术编号:36504526 阅读:13 留言:0更新日期:2023-02-01 15:28
本发明专利技术公开了一种半导体设备的炉体排气装置,涉及半导体生产设备技术领域,包括在炉体内进行成晶操作的坩埚正上方设置的导流筒,所述导流筒远离坩埚的一端固定安装有与炉体内侧壁连接的排气环罩,所述排气环罩用于将炉内气体排出,所述排气环罩内设置有调压室,本发明专利技术可通过调压室和导流道的配合,实现在控制导流筒一侧的气压时,进行压力的减弱以及气流的侧向导出动作,从而预防气流以较快的速度从坩埚两侧流动,其具体实施时,一旦导流筒上侧的压强增大,之后,气流会顶开泄压柱并进入调压室,此时处于调压室内的气流会减弱压强,从而降低了气体的流动速度,之后,再通过导流道从导流筒远离排气环罩一端排出,使得坩埚内的气流被带走。气流被带走。气流被带走。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体设备的炉体排气装置


[0001]本专利技术涉及半导体生产设备
,具体涉及一种半导体设备的炉体排气装置。

技术介绍

[0002]半导体生产设备的种类较多,其中较为重要的设备之一便是单晶炉,而单晶炉是一种在惰性气体环境中,用石墨加热器将多晶硅等多晶材料熔化,用直拉法生长无错位单晶的设备。单晶炉主要包括机架、坩埚驱动装置、主炉室、翻板阀、副炉室、籽晶提升机构、液压驱动装置、真空系统、冲氩气系统及水冷系统。单晶炉再生产单晶硅时,需要连续向单晶炉膛充人等量的高纯氩气,同时真空泵会不断地从炉膛内向外抽气,保持炉膛内压方稳定。实际操作上就是将作为保护气体的氩气由副炉室上方进入热屏后再经过熔硅液面、加热器,最终从下保温罩上所开设的排气孔进入排气管道,并由主炉室真空泵抽离。
[0003]现有技术中存在多种排气装置,例如申请号为CN202011282707.8的专利文献,其公开了一种半导体级硅单晶炉的排气装置,其通过通过设置安装板、挡风槽和分流槽,制取单晶硅过程中,需要对炉体内的产生的气体进行排出,在气流的带动下,转动的安装板一侧设有挡风槽和分流槽,挡风槽将转动过程中阻挡的气体在一定空间内搅乱,然后在分流槽的作用下分散在安装板附近,结合抽气泵的作用,保证了从吸气孔吸入的气体是热量混合均匀的气体,不会造成炉体内部石英坩埚周围温度不均,保证了单晶硅制备的稳定进行,即解决了气体吸入时的气流混乱导致坩埚周围温度不均的问题。
[0004]还有,如申请号为CN202021761802.1的专利文献,其公开了一种单晶炉排气管结构及单晶炉,其通过填充在排气管体与炉体之间的隔热材料,以减少排气管体与炉体之间的热传导,可以减少排气管体的热量流失,保持排气管体的温度,避免了排气管体在单晶炉炉体底部受到水冷作用,从而温度降低,进而冷凝挥发物质,即解决了气体排出时出现温度降低导致挥发物质凝结的问题。
[0005]上述针对的是气体进出后的问题,但是对于气体进出过程中的问题却存在局限性,因在进行等径工艺段的时候由于向上拉出了硅溶液中的单晶硅,导致液面下降,为了保证液面与导流筒之间的距离就会向上移动坩埚,而导流筒的中部通过进来的氩气,并从导流筒与坩埚之间的地方流过,最后经单晶炉底部排出,在进行拉长时会移动坩埚,造成导流筒与坩埚之间的距离变化,同时也就造成了导流筒与坩埚之间的间隙变小,而氩气的通入又无法达到精准控制,就会造成导流筒进气面的气压过大,从而影响到整个炉体内的气压,变化的气压会流动紊乱。针对这个问题,现有技术中如申请号为CN202010522552.4的专利文献,其公开了一种直拉法制备硅单晶用单晶炉,其通过在导流筒内上设置气压调节装置,并通过槽孔连通有波纹管,在气压变大时会顶开气压调节装置上的活动斜块控制导流筒内外面的气压,相较于现有技术来说,气压增大时顶开活动斜块并通过气流,控制导流筒面的气压稳定,杜绝了由于气压不稳定产生的气流紊乱,而且还能保证坩埚内的硅溶液液面不会产生波动。
[0006]但是通过设置活动斜块控制导流筒内外面的气压的方式在面对气流的流速时却存在局限性,因为气压增大时代表着导流筒上方的气流量大,此时气流一旦推开了活动斜块便会快速的流通至坩埚边缘处,而快速流通的气流会使坩埚处的气流混乱,尤其是气流推开一次活动斜块后,导流筒上方的压强会暂时降低,则活动斜块会复位,之后随着气流的补充,活动斜块会被再次推开,如此循环,就代表气流会断续的冲击坩埚边缘外侧处,从而对坩埚边缘处的温度造成影响,使得坩埚边缘处的温度与其他区域的气流产生差异影响成晶质量。
[0007]因此,现有技术中的半导体设备的炉体排气装置,在控制导流筒一侧的气压时,容易使气体直接冲击坩埚边缘外侧,导致坩埚边缘外侧的温度与其他区域的温度产生温度差。
[0008]
技术实现思路

[0009]针对上述存在的技术不足,本专利技术的目的是提供一种半导体设备的炉体排气装置,以解决
技术介绍
中提出的在控制导流筒一侧的气压时,容易使气体直接冲击坩埚边缘外侧,导致坩埚边缘外侧的温度与其他区域的温度产生温度差的技术问题。
[0010]为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:本专利技术提供一种半导体设备的炉体排气装置,包括在炉体内进行成晶操作的坩埚正上方设置的导流筒,所述导流筒远离坩埚的一端固定安装有与炉体内侧壁连接的排气环罩,所述排气环罩用于将炉内气体排出,所述排气环罩内设置有调压室,所述调压室的内壁开设有多个进气孔,所述进气孔内设有能够被气体推动的泄压柱,所述进气孔能够通过引导排气环罩远离坩埚一侧气体进入调压室;所述导流筒内设有与调压室导通的导流道,所述导流道用于引导调压室内气体从导流筒远离排气环罩一端排出。
[0011]优选地,所述导流筒包括与排气环罩固定连接的导气筒体,所述导流道设置在导气筒体内,所述导气筒体远离排气环罩的一端侧壁套接有导流环片,所述导流环片与导气筒体之间设有用于容纳气体流动的流动间隙,所述导流环片靠近坩埚的一端安装有回流阻挡环,所述回流阻挡环用于阻挡沿导流环片流动的气体冲击坩埚。
[0012]优选地,所述导流环片的内侧套设有与导气筒体侧壁固定连接的引导环,所述导流道内壁开设有与引导环表面平行的出气槽。
[0013]优选地,所述调压室内壁与导流道对应位置处设有多个导入孔,所述泄压柱伸入调压室内的一端设有与导入孔相匹配的封挡滑条,所述封挡滑条靠近泄压柱的一端安装有能够被泄压柱推动的斜面块,所述斜面块能够牵引封挡滑条沿调压室内壁活动以放开对导入孔的限制,所述封挡滑条远离泄压柱的一端安装有回弹块,所述回弹块的表面安装有能够推着封挡滑条复位的回弹件。
[0014]优选地,所述泄压柱包括位于进气孔内的封挡头,所述封挡头的轴心处设有带动柱,所述带动柱靠近封挡滑条的一端安装有与斜面块连接的推头,所述带动柱远离封挡滑条的一端安装有固定头,所述带动柱侧壁套接有能够推着带动柱复位的复位件。
[0015]优选地,所述导流筒的外侧套设有与排气环罩固定连接的排气套,所述排气套内
设有能够将气体导入排气环罩内的引导环槽,所述引导环槽的内壁设有斜向导气环。
[0016]优选地,所述引导环槽内设有多个防回环条,所述防回环条的表面设有聚气槽,所述聚气槽远离斜向导气环的一端内壁开设有透气槽。
[0017]优选地,所述引导环槽内设有泄压环条,所述泄压环条表面开设有透气孔,所述泄压环条的外侧套设有与引导环槽内壁固定连接的封存环,所述泄压环条的两侧表面均对应安装有多个延展块,所述延展块远离泄压环条的一侧安装有与引导环槽内壁固定连接的泄压件。
[0018]优选地,所述导流环片与导气筒体之间安装有多个防震动柱,所述防震动柱朝远离回流阻挡环一侧倾斜设置。
[0019]优选地,所述聚气槽纵截面呈“V”字形“U”字形或“Y”字形。
[0020]本专利技术的有益效果在于:本专利技术可通过调压室和导流道的配合,实现在控制导流筒一侧的气压时,进行压力的减弱以及气流的侧向导出动作,从而预防气流以较快的速度从坩埚两侧流动,其具体实施时本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体设备的炉体排气装置,其特征在于,包括在炉体内进行成晶操作的坩埚正上方设置的导流筒(1),所述导流筒(1)远离坩埚的一端固定安装有与炉体内侧壁连接的排气环罩(2),所述排气环罩(2)用于将炉内气体排出,所述排气环罩(2)内设置有调压室(3),所述调压室(3)的内壁开设有多个进气孔(4),所述进气孔(4)内设有能够被气体推动的泄压柱(5),所述进气孔(4)能够通过引导排气环罩(2)远离坩埚一侧气体进入调压室(3);所述导流筒(1)内设有与调压室(3)导通的导流道(6),所述导流道(6)用于引导调压室(3)内气体从导流筒(1)远离排气环罩(2)一端排出。2.如权利要求1所述的一种半导体设备的炉体排气装置,其特征在于,所述导流筒(1)包括与排气环罩(2)固定连接的导气筒体(11),所述导流道(6)设置在导气筒体(11)内,所述导气筒体(11)远离排气环罩(2)的一端侧壁套接有导流环片(12),所述导流环片(12)与导气筒体(11)之间设有用于容纳气体流动的流动间隙,所述导流环片(12)靠近坩埚的一端安装有回流阻挡环(13),所述回流阻挡环(13)用于阻挡沿导流环片(12)流动的气体冲击坩埚。3.如权利要求2所述的一种半导体设备的炉体排气装置,其特征在于,所述导流环片(12)的内侧套设有与导气筒体(11)侧壁固定连接的引导环(121),所述导流道(6)内壁开设有与引导环(121)表面平行的出气槽(61)。4.如权利要求1或2所述的一种半导体设备的炉体排气装置,其特征在于,所述调压室(3)内壁与导流道(6)对应位置处设有多个导入孔(31),所述泄压柱(5)伸入调压室(3)内的一端设有与导入孔(31)相匹配的封挡滑条(32),所述封挡滑条(32)靠近泄压柱(5)的一端安装有能够被泄压柱(5)推动的斜面块(33),所述斜面块(33)能够牵引封挡滑条(32)沿调压室(3)内壁活动以放开对导入孔(31)的限制,所述封挡滑条(32)远离泄压柱(5)的一端安装有回弹块(34),所述回弹块(34...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘祥坤
申请(专利权)人:芯朋半导体科技如东有限公司
类型:发明
国别省市:

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