一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，属于半导体技术领域。包括氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元，所述氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元出口分别与炉管连通，关闭所述氢氧合成氧化单元，打开所述湿氧氧化单元，实现湿氧氧化工艺；关闭所述湿氧氧化单元，打开所述氢氧合成氧化单元，实现氢氧合成氧化工艺。所述湿氧氧化单元包括多组烧水单元，多组所述烧水单元并联布置，所述烧水单元进口分别与氧气管连接，所述烧水单元出口分别与炉管连通。本申请能够在湿氧氧化工艺和氢氧合成氧化工艺之间无缝切换，无需人工对气路进行拆卸并短接；操作便捷，无需人工更换加热瓶，提高了操作人员的安全。提高了操作人员的安全。提高了操作人员的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统


[0001]本技术涉及一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，属于半导体


技术介绍

[0002]半导体行业内，硅片表面生长二氧化硅的方式很多，热氧化、CVD等工艺都是非常常用的工艺。对于热氧化工艺中，常用到湿氧氧化工艺，该工艺的特点是氧化层生长速率快，对于半导体芯片上部分区域氧化层的致密要求中等的都会采用这类氧化工艺。而氧化层质量要求较高的，会采用干氧氧化工艺或氢氧合成氧化工艺。但在芯片制造行业中，并不是所有的二氧化硅层质量都会采用速率较慢的干氧氧化工艺等，对湿氧工艺的需求还是非常大的。
[0003]一般的湿氧氧化工艺采用的是高纯去离子水加热到95℃左右，水中通入氧气进行鼓泡，将水汽携带进入高温炉管内，水汽与硅片表面发生氧化反应。对于使用湿氧氧化工艺的，一般氧化层的要求都是比较厚的，如1.0μm、1.5μm等等，因此行业内所使用的烧水装置一般一瓶水不足以满足较厚氧化层的生长需求。这样，需要人工在中途将一个已经加热到95℃左右的水瓶，去更换水用完的加热瓶，这样操作的风险大，操作较为繁琐，对操作人员的安全存在一定的隐患。
[0004]对于扩散炉管，一般作业氧化的炉管，要求湿氧氧化、氢氧合成氧化等工艺都能兼容，但现有的气路系统，若完成湿氧氧化后，再作业氢氧合成氧化工艺，可能会导致氢气等回传到水汽瓶内的问题，因此现有的连接方式，在切换氢氧合成氧化工艺时，都需要将烧水瓶的两端管路拆下并短接，以保证气路系统的安全，导致工作繁琐。
技术内容
[0005]本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，操作便捷，无需人工更换加热瓶，提高操作人员的安全，且能够在湿氧氧化工艺和氢氧合成氧化工艺之间无缝切换，无需人工对气路进行拆卸并短接。
[0006]本技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，包括氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元，所述氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元出口分别与炉管连通，关闭所述氢氧合成氧化单元，打开所述湿氧氧化单元，实现湿氧氧化工艺；关闭所述湿氧氧化单元，打开所述氢氧合成氧化单元，实现氢氧合成氧化工艺。
[0007]所述氢氧合成氧化单元包括氢气管和氧气管，所述氢气管上设有氢气阀，所述氧气管上设有氧气阀。
[0008]所述湿氧氧化单元包括多组烧水单元，多组所述烧水单元并联布置，所述烧水单元进口分别与氧气管连接，所述烧水单元出口分别与炉管连通。
[0009]任一所述烧水单元包括湿氧管，所述湿氧管与烧水瓶连通，所述湿氧管上设有气动阀，所述气动阀设于烧水瓶进口和出口，两所述气动阀同时打开或关闭，使得烧水单元打开或关闭。
[0010]所述烧水瓶内分别设有上液位传感器和下液位传感器。
[0011]与现有技术相比，本技术的优点在于：一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，
[0012]1、氢氧合成氧化工艺时，关闭第一气动阀，第一气动阀
’
、第二气动阀和第二气动阀
’
，开启氧气阀和氢气阀，湿氧氧化工艺时，打开第一气动阀、第一气动阀
’
或打开第二气动阀、第二气动阀
’
关闭氧气阀和氢气阀。本申请能够在湿氧氧化工艺和氢氧合成氧化工艺之间无缝切换，无需人工对气路进行拆卸并短接。
[0013]2、使用多个烧水单元进行交替作业，即一烧水瓶内的水用到低液位后，自动切换到另一烧水瓶作业，操作便捷，无需人工更换加热瓶，提高了操作人员的安全。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统的示意图；
[0015]图中1炉管、2氢气管、3氢气阀、4氧气管、5氧气阀、6第一湿氧管、7第一气动阀、8第一气动阀
’
、9第一烧水瓶、10第二湿氧管、11第二气动阀、12第二气动阀
’
、13第二烧水瓶。
具体实施方式
[0016]以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。
[0017]如图1所示，本实施例中的一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，包括氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元，氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元出口分别与炉管1连通。关闭氢氧合成氧化单元，打开湿氧氧化单元，实现湿氧氧化工艺；关闭湿氧氧化单元，打开氢氧合成氧化单元，实现氢氧合成氧化工艺，使得氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元交替作业，实现氢氧合成氧化工艺和湿氧氧化工艺自动切换。
[0018]氢氧合成氧化单元包括氢气管2和氧气管4，氢气管2上设有氢气阀3，氧气管4上设有氧气阀5。在氢氧合成氧化作业时，关闭湿氧氧化单元，打开氢气阀3和氧气阀5，实现氢氧合成氧化工艺。
[0019]湿氧氧化单元包括两湿氧管：第一湿氧管6和第二湿氧管10，第一湿氧管6和第二湿氧管10并联布置，湿氧管进口分别与氧气管4连接，湿氧管出口分别与炉管1连通。第一湿氧管6上设有第一烧水瓶9、第一气动阀7和第一气动阀
’
8，第一气动阀7和第一气动阀
’
8设于第一烧水瓶9进口和出口，第二湿氧管10上设有第二烧水瓶13、第二气动阀11和第二气动阀
’
12，第二气动阀11和第二气动阀
’
12设于第二烧水瓶13进口和出口。通过控制四个气动阀(第一气动阀、第一气动阀
’
、第二气动阀和第二气动阀
’
)的开闭，实现第一烧水瓶9和第二烧水瓶13交替烧水。
[0020]在湿氧氧化作业时，关闭氧气阀和氢气阀，将第一烧水瓶和第二烧水瓶内加入纯水至指定的高液位，开始运行升温工艺后，第一烧水瓶开始工作，并在指定的时间之前升温至95℃，进入氧化步后，开启第一气动阀和第一气动阀
’
，关闭第二气动阀和第二气动阀
’
，
第一烧水瓶工作，氧气经氧气管流入第一湿氧管，使得第一湿氧管内的氧气携带水汽进入炉管内。将第一烧水瓶水消耗的时间编入工艺程序内，到规定的时间后，自动关闭第一气动阀和第一气动阀
’
，开启第二气动阀和第二气动阀
’
，从而切换至第二烧水瓶作业，氧气经氧气管流入第二湿氧管内，使得第二湿氧管内的氧气携带水汽进入炉管内。
[0021]上述第一气动阀，第一气动阀
’
、第二气动阀和第二气动阀
’
分别具有压力感应，用于湿氧氧化工艺时，若水温较高时，具备自动泄压的功能。
[0022]氢氧合成氧化工艺时，关闭第一气动阀，第一气动阀
’
、第二气动阀和第二气动阀
’
，开启氧气阀和氢气阀，湿氧氧化工艺时，打开第一气动阀、第一气动阀
’
或打开第二气动阀、第二气动阀
’
关闭氧气阀和氢气阀。本申请能够在湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，其特征在于：包括氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元，所述氢氧合成氧化单元和湿氧氧化单元出口分别与炉管连通，关闭所述氢氧合成氧化单元，打开所述湿氧氧化单元，实现湿氧氧化工艺；关闭所述湿氧氧化单元，打开所述氢氧合成氧化单元，实现氢氧合成氧化工艺。2.根据权利要求1所述的一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系统，其特征在于：所述氢氧合成氧化单元包括氢气管和氧气管，所述氢气管上设有氢气阀，所述氧气管上设有氧气阀。3.根据权利要求2所述的一种半导体扩散炉湿氧氧化工艺用高效率气路连接系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莹莹，吕伟，李泽炎，王旭，杨芳，
申请(专利权)人：江苏新顺微电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：