CN105448769A - 卧式炉管的保护装置，硅晶片的加工系统和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式炉管的保护装置，硅晶片的加工系统和加工方法。卧式炉管的保护装置，包括：壳体，其设置有第一开口，第二开口和第三开口；向壳体供气的供气管路，其穿过所述第三开口进入所述壳体内且所述向壳体供气的供气管路和所述第三开口之间密封。硅晶片的加工系统，包括卧式炉管和上述卧式炉管的保护装置。硅晶片的加工方法，包括如下步骤：通过向卧式炉管供气的供气管路，连接装置和卧式炉管的进气管道向卧式炉管通入工艺气体；通过向壳体供气的供气管路向卧式炉管的保护装置的壳体通入工艺气体作为保护气体。本发明与现有技术相比，提高了产品的良率。

Description

卧式炉管的保护装置，硅晶片的加工系统和加工方法

技术领域

本发明涉及集成电路的制造技术领域，特别涉及一种卧式炉管的保护装置，硅晶片的加工系统和加工方法。

背景技术

在集成电路的制造中，卧式常压炉管广泛应用于当前国内6＂集成电路生产线。常压炉管是一种在高温环境下对硅晶片进行扩散、氧化或退火工艺的设备，生产过程气体流量、温度、持续时间等条件将直接影响到产品的良率，这些条件的变化超过规定值将会导致产品的最终相关参数超出设计范围而报废。正常情况下，炉管工艺程序里已设定了气体流量、温度及工艺时间等详细参数，包括相应参数实际偏差值较大时会有提示报警功能，但运行过程中，由于设备变型、磨损、等不确定因素影响，空气会从炉管进气接口端(也就是炉管的进气管道)漏进炉管中，导致炉管内的实际气体氛围发生变化，对于不同工艺气体流量、温度及工艺时间等参数的工艺有不同程度的影响，特别是工艺全程都有一种工艺气体氮气的工艺影响更明显。

现有的硅晶片的加工系统如图1所示，包括设置有进气管道110的卧式炉管100，向卧式炉管内供气的供气管路120和连接装置300，卧式炉管的进气管道110和向卧式炉管内供气的供气管路120通过连接装置300相连通。在连接装置300不能正常工作时，位于硅晶片的加工系统外部的大气压强，在连接装置300处将空气通过卧式炉管的进气管道110压进卧式炉管100中，导致炉管内的实际工艺气体氛围发生变化，进而影响到产品的良率。

发明内容

本发明提供了一种卧式炉管的保护装置，硅晶片的加工系统和加工方法，与现有技术相比，提高了产品的良率。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种卧式炉管的保护装置，包括：

壳体，其设置有第一开口，第二开口和第三开口；其中，所述第一开口用于卧式炉管的进气管道穿过进入所述壳体内且所述用于卧式炉管的进气管道和所述第一开口之间密封，所述第二开口用于向卧式炉管供气的供气管路穿过进入所述壳体内且用于向卧式炉管供气的供气管路和所述第二开口之间密封；

向壳体供气的供气管路，其穿过所述第三开口进入所述壳体内且所述向壳体供气的供气管路和所述第三开口之间密封。

所述第一开口和所述第二开口相对设置，所述第三开口与所述第二开口位于壳体的同一侧。

优选的，所述壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分组合在一起且两者之间密封。

优选的，所述向壳体供气的供气管路上设置有流量调节器。

上述卧式炉管的保护装置结构简单，可以安装于现有的硅晶片的加工系统之上形成发明的硅晶片的加工系统。即本发明还提供以下技术方案：

一种硅晶片的加工系统，包括卧式炉管和上述任一所述的卧式炉管的保护装置。

优选的，所述卧式炉管的进气管道穿过所述壳体的第一开口且两者之间密封，所述向卧式炉管供气的供气管路穿过所述壳体的第二开口且两者之间密封，且所述卧式炉管的进气管道和向卧式炉管内供气的供气管路在所述壳体内通过连接装置相连通。

上述硅晶片的加工系统结构简单，且采用硅晶片的加工系统对硅晶片按照一定的方法进行加工，可以提高产品的良率。即本发明还提供以下技术方案：

一种硅晶片的加工方法，包括如下步骤：

通过向卧式炉管供气的供气管路，连接装置和卧式炉管的进气管道向卧式炉管通入工艺气体；

通过向壳体供气的供气管路向卧式炉管的保护装置的壳体通入工艺气体作为保护气体。

优选的，所述保护气体与所述工艺气体的纯度相同。

优选的，所述保护气体的压强大于大气压强且大于所述卧式炉管内工艺气体的压强。

优选的，所述工艺气体和保护气体是来自同一气源的气体。

本发明的卧式炉管的保护装置结构简单，可以安装于现有的硅晶片的加工系统之上形成发明的硅晶片的加工系统；本发明的硅晶片的加工系统结构简单，且采用本发明的硅晶片的加工系统按照本发明的硅晶片的加工方法对硅晶片进行加工，可以提高产品的良率。

附图说明

图1为现有的硅晶片的加工系统的局部示意图；

图2为本发明的硅晶片的加工系统的局部示意图；

图3为本发明的卧式炉管的保护装置的示意图；

图4为本发明的硅晶片的加工方法的流程图。

主要元件附图标记说明：

100卧式炉管，110卧式炉管的进气管道，120向卧式炉管供气的供气管路，

200卧式炉管的保护装置，210壳体，211第一开口，212第二开口，213第三开口，220向壳体供气的供气管路，221流量调节器，

300连接装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2和图3所示，本发明的硅晶片的加工系统，包括卧式炉管100，卧式炉管的保护装置200和连接装置300。

卧式炉管100包括卧式炉管的进气管道110。

如图3所示，卧式炉管的保护装置200包括壳体210和向壳体供气的供气管路220。壳体210设置有第一开口211，第二开口212和第三开口213且将第一开口211，第二开口212和第三开口213密闭后壳体210是密闭的壳体；其中，第一开口211用于卧式炉管的进气管道110穿过进入壳体210内，第二开口212用于向卧式炉管供气的供气管路120穿过进入壳体210内。向壳体供气的供气管路220穿过第三开口213进入壳体210内且向壳体供气的供气管路220和第三开口213之间密封。其中，壳体包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分组合在一起且两者之间密封。这样，在将第一开口，第二开口和第三开口密闭后壳体是密闭的壳体。即壳体除了第一开口，第二开口和第三开口，其他部分都是密封的。

如图2所示，卧式炉管的进气管道110穿过壳体的第一开口211且两者之间密封，向卧式炉管供气的供气管路120穿过壳体的第二开口212且两者之间密封，且卧式炉管的进气管道110和向卧式炉管内供气的供气管路120在壳体210内通过连接装置300相连通。

不具体限定第一开口，第二开口和第三开口在壳体的具体位置，如在第一部分还是第二部分。只要在将第一开口，第二开口和第三开口密闭后壳体是密闭的壳体即可。以第一开口设置在壳体的第一部分，第二开口和第三开口设置在壳体的第二部分的卧式炉管的保护装置为例，硅晶片的加工系统组装过程如下：

首先，将卧式炉管的进气管道穿过壳体第一部分的第一开口且将两者之间密封；

然后，将向卧式炉管供气的供气管路穿过壳体第二部分的第二开口且将两者之间密封；

之后，将卧式炉管的进气管道和向卧式炉管供气的供气管路通过连接装置连接；

最后，将壳体的第一部分和第二部分组合在一起且将两者之间密封。

硅晶片的加工系统组装完成后，向壳体供气的供气管路可以向壳体供气。

在采用硅晶片的加工系统对硅晶片进行加工时，如图4所示，包括如下步骤：

步骤101：通过向卧式炉管供气的供气管路，连接装置和卧式炉管的进气管道向卧式炉管通入工艺气体；

步骤102：通过向壳体供气的供气管路向卧式炉管的保护装置的壳体通入工艺气体作为保护气体。

这样，采用本发明的硅晶片的加工系统对硅晶片按照上述步骤进行加工时，而连接装置不能正常工作，卧式炉管的保护装置的壳体内的保护气体会通过卧式炉管的进气管道进入卧式炉管，而保护气体和卧式炉管的工艺气体是同一种气体，保证了炉管内的实际工艺气体氛围不发生明显变化，提高了产品的良率。

在采用硅晶片的加工系统对硅晶片进行加工时，作为一种优选的方式，保护气体与工艺气体的纯度相同。这样，在连接装置不能正常工作时，卧式炉管的保护装置的壳体内的保护气体会通过卧式炉管的进气管道进入卧式炉管，而保护气体与工艺气体的纯度相同，保证了炉管内的实际工艺气体氛围不发生变化，进一步提高了产品的良率。

保护气体和工艺气体纯度相同，可以通过工艺气体和保护气体是来自同一气源的气体来实现。这样，可以通过简单地实现保护气体和工艺气体纯度相同。

需要说明的是，保护气体和工艺气体纯度相同的具体实现形式有多种，通过工艺气体和保护气体是来自同一气源只是其中的一种，仅用于举例说明。

在采用硅晶片的加工系统对硅晶片进行加工时，作为一种优选的方式，保护气体的压强大于大气压强且大于卧式炉管内工艺气体的压强。这样可以保证，硅晶片的加工系统外部的气体不会被压进壳体内，卧式炉管内工艺气体不会泄露进壳体内。保护气体的压强略大于卧式炉管内工艺气体的压强即可，这样可以避免保护气体被压进卧式炉管，保证了炉管内的实际工艺气体氛围不发生变化。

对于卧式炉管的保护装置而言，作为一种优选的方式，第一开口和第二开口相对设置。这样的设置方式，便于连接装置将两者连通。

进一步地，对于卧式炉管的保护装置而言，第三开口与第二开口位于壳体的同一侧。

进一步地，对于卧式炉管的保护装置而言，如图3所示，向壳体供气的供气管路上设置有流量调节器221。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种卧式炉管的保护装置，其特征在于，包括：

壳体，其设置有第一开口，第二开口和第三开口；其中，所述第一开口用于卧式炉管的进气管道穿过进入所述壳体内且所述用于卧式炉管的进气管道和所述第一开口之间密封，所述第二开口用于向卧式炉管供气的供气管路穿过进入所述壳体内且用于向卧式炉管供气的供气管路和所述第二开口之间密封；

向壳体供气的供气管路，其穿过所述第三开口进入所述壳体内且所述向壳体供气的供气管路和所述第三开口之间密封。

2.根据权利要求1所述的卧式炉管的保护装置，其特征在于，所述第一开口和所述第二开口相对设置，所述第三开口与所述第二开口位于壳体的同一侧。

3.根据权利要求2所述的卧式炉管的保护装置，其特征在于，所述壳体包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分组合在一起且两者之间密封。

4.根据权利要求1或2或3所述的卧式炉管的保护装置，其特征在于，所述向壳体供气的供气管路上设置有流量调节器。

5.一种硅晶片的加工系统，其特征在于，包括卧式炉管和权利要求1-4中任一所述的卧式炉管的保护装置。

6.根据权利要求5所述的硅晶片的加工系统，其特征在于，所述卧式炉管的进气管道穿过所述壳体的第一开口且两者之间密封，所述向卧式炉管供气的供气管路穿过所述壳体的第二开口且两者之间密封，且所述卧式炉管的进气管道和向卧式炉管内供气的供气管路在所述壳体内通过连接装置相连通。

7.一种硅晶片的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过向卧式炉管供气的供气管路，连接装置和卧式炉管的进气管道向卧式炉管通入工艺气体；

通过向壳体供气的供气管路向卧式炉管的保护装置的壳体通入工艺气体作为保护气体。

8.根据权利要求7所述的硅晶片的加工方法，其特征在于，所述保护气体与所述工艺气体的纯度相同。

9.根据权利要求7或8所述的硅晶片的加工方法，其特征在于，所述保护气体的压强大于大气压强且大于所述卧式炉管内工艺气体的压强。

10.根据权利要求8所述的硅晶片的加工方法，其特征在于，所述工艺气体和保护气体是来自同一气源的气体。