一种炉管设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种炉管设备，包括：反应腔室、多个进气管路和至少一个出气通道。多个进气管路均匀设置在待成膜结构周围并且沿着多个待成膜结构的排列方向延伸。每个进气管路包括多个进气口，多个进气口沿着第一方向间隔设置且每个进气口的开口方向朝向待成膜结构，出气通道位于反应腔室内壁与进气管路之间，通过进气管路包括的多个进气口通入反应腔室内的气体通过出气通道排出，实现反应气体在反应腔室内的均匀循环。通过设置多个和待成膜结构的排列方向平行的进气管路，通过进气管路上的多个进气口在平行于待成膜结构表面的方向上均匀进气，提高处于不同反应腔室位置处的待成膜结构周围的气体浓度均匀性，进而提高制造得到的膜层厚度均匀性。到的膜层厚度均匀性。到的膜层厚度均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种炉管设备


[0001]本技术涉及半导体
，特别涉及一种炉管设备。

技术介绍

[0002]随着半导体相关领域的技术发展，半导体器件的制造工艺也在不断提升。在制造半导体器件时，经常会利用成膜工艺，即向反应腔室内通入反应气体，从而在待成膜结构上形成膜层的工艺。
[0003]成膜工艺可以利用炉管设备，从炉管设备的下方向反应腔室内通入反应气体，气流方向自下而上，反应气体从反应腔室的上方流入出气通道，通过出气通道排出反应腔室。但是反应气体在从下至上流过反应腔室的过程中，存在气体浓度分布不均匀的现象，即反应腔室内气体氛围不均匀，从而导致在待成膜结构上形成的膜层厚度不均匀。
[0004]因此，当前存在炉管设备中气体浓度不均匀导致的膜层厚度不均匀的情况。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种炉管设备，能够提高炉管设备中气体浓度的均匀性，进而提高利用炉管设备形成的膜层的厚度均匀性。
[0006]本申请实施例提供了一种炉管设备，所述炉管设备包括：反应腔室、多个进气管路和至少一个出气通道；
[0007]多个所述进气管路设置于所述反应腔室中，所述进气管路沿着第一方向延伸，所述第一方向为多个待成膜结构的排列方向，多个所述进气管路围绕所述待成膜结构均匀设置；
[0008]每个所述进气管路包括多个进气口，多个所述进气口沿着所述第一方向间隔设置，且每个所述进气口的开口方向朝向所述待成膜结构；
[0009]所述出气通道位于所述反应腔室内壁与所述进气管路之间，利用所述进气管路通入所述反应腔室内的气体通过所述出气通道排出。
[0010]可选地，所述炉管设备包括三个所述进气管路。
[0011]三个所述进气管路在垂直于所述第一方向的平面上的投影构成等腰三角形。
[0012]可选地，多个所述进气管路的进气口处于不同平面上。
[0013]可选地，所述进气口的形状为圆形、椭圆、半圆环形或多边形。
[0014]可选地，所述进气口的形状为圆形，沿着进气至出气方向，多个所述进气口的直径逐渐增加。
[0015]可选地，所述进气管路的尺寸沿着气体流动方向逐渐增加。
[0016]可选地，所述炉管设备还包括加热装置，所述加热装置沿着第一方向将所述反应腔室分为多个温区，
[0017]每个温区设置有至少一个所述进气口。
[0018]可选地，所述出气通道为环绕多个所述进气管路设置的环形通道，且所述环形通
道沿着所述反应腔室的内壁设置。
[0019]可选地，所述环形通道的进气口位于所述反应腔室的顶部，所述环形通道的出气口位于所述炉管设备的底部。
[0020]可选地，所述炉管设备还包括真空泵，所述真空泵和所述出气通道的出气口连接。
[0021]本申请实施例提供的炉管设备，包括：反应腔室、多个进气管路和至少一个出气通道。反应腔室中进气管路设置为多个，多个进气管路均匀设置在待成膜结构周围并且沿着多个待成膜结构的排列方向，即第一方向进行延伸，即实现进气管路和多个待成膜结构的排列方向的平行设置。每个进气管路包括多个进气口，多个进气口沿着第一方向间隔设置，每个进气口的开口方向朝向待成膜结构，也就是说，通过多个沿着第一方向排列且朝向待成膜结构的进气口，实现反应气体从平行于待成膜结构表面的方向通入反应腔室，并且由于进气管路均匀设置在待成膜结构周围以及进气口沿着第一方向排列，这样就使得每个待成膜结构表面的气体浓度均匀性较高，不会出现反应气体统一从反应腔室底部通入从而导致位于反应腔室底部的气体浓度大于位于反应腔室顶部的气体浓度的情况。出气通道位于反应腔室内壁与进气管路之间，通过进气管路包括的多个进气口通入反应腔室内的气体通过出气通道排出，实现反应气体在反应腔室内的均匀循环。由此可见，本申请实施例通过设置多个和待成膜结构的排列方向平行的进气管路，并且通过进气管路上的多个进气口在平行于待成膜结构表面的方向上均匀进气，提高处于不同反应腔室位置处的待成膜结构周围的气体浓度均匀性，进而提高同一炉管设备中不同位置制造得到的膜层厚度均匀性。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1示出了一种炉管结构的结构示意图；
[0024]图2示出了一种利用炉管结构制造得到的膜层的结构示意图；
[0025]图3示出了本申请实施例提供的一种炉管结构的结构示意图；
[0026]图4示出了本申请实施例提供的一种设置进气管路的结构示意图；
[0027]图5示出了本申请实施例提供的另一种炉管结构的结构示意图；
[0028]图6示出了本申请实施例提供的一种设置进气口的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
[0031]其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应
限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0032]随着半导体相关领域的技术发展，半导体器件的制造工艺也在不断提升。在制造半导体器件时，经常会利用成膜工艺，即向反应腔室内通入反应气体，从而在待成膜结构，例如硅(Si)片上形成膜层(film)的工艺。反应腔室内气体浓度均匀性是影响膜层厚度均匀性的因素之一，因此如何实现在半导体器件的制造过程中反应腔室气体浓度均匀性至关重要。
[0033]成膜工艺可以利用炉管设备，参考图1所示，为一种炉管设备的结构示意图。炉管设备中尤其是低压炉管设备，其排气采用反应腔室与出气通道直连的方式，从炉管设备的下方向反应腔室内通入反应气体，气流方向自下而上，反应气体从反应腔室的上方流入出气通道，通过出气通道排出反应腔室。这种单一方向从下至上的进气方式会导致位于反应腔室底部的气体浓度大于位于反应腔室顶部的气体浓度，进而导致位于反应腔室底部的膜层厚度大于位于反应腔室顶部的膜层厚度，参考图2所示。
[0034]并且，对于同一个待成膜结构，由于边缘区域相较于中心区域接触反应气体的时间更早，边缘区域的气体浓度比中心区域的气体浓度更高，从而导致边缘区域形成的膜层厚度相较于中心区域形成的膜层厚度更厚，最终导致整个待成膜结构上形成的膜层厚度呈“凹”字型分布，参考图2所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炉管设备，其特征在于，所述炉管设备包括：反应腔室、多个进气管路和至少一个出气通道；多个所述进气管路设置于所述反应腔室中，所述进气管路沿着第一方向延伸，所述第一方向为多个待成膜结构的排列方向，多个所述进气管路围绕所述待成膜结构均匀设置；每个所述进气管路包括多个进气口，多个所述进气口沿着所述第一方向间隔设置，且每个所述进气口的开口方向朝向所述待成膜结构；所述出气通道位于所述反应腔室内壁与所述进气管路之间，利用所述进气管路通入所述反应腔室内的气体通过所述出气通道排出。2.根据权利要求1所述的炉管设备，其特征在于，所述炉管设备包括三个所述进气管路，三个所述进气管路在垂直于所述第一方向的平面上的投影构成等腰三角形。3.根据权利要求1所述的炉管设备，其特征在于，多个所述进气管路的进气口处于垂直于所述第一方向的不同平面上。4.根据权利要求1所述的炉管设备，其特征在于，所述进气口的形状为圆形、椭圆、半圆环形或多边形。5.根据权利要求4所述的炉管设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏邦链，
申请(专利权)人：武汉楚兴技术有限公司，
类型：新型
国别省市：