CN109852949B - 一种反应腔室及半导体处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种反应腔室和半导体处理设备，包括：石英管、上法兰、下法兰、密封圈和缓冲件；所述石英管的一端与所述上法兰连接，所述石英管的另一端与所述下法兰连接；其中，所述上法兰包括：上法兰垫、上冷却法兰和上进气法兰，所述上法兰垫、所述上冷却法兰及所述上进气法兰同轴依次平滑连接；所述上法兰垫与所述上冷却法兰通过所述密封圈进行密封；在所述石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有所述缓冲件，以解决目前石英管的端面破损的问题。

Description

一种反应腔室及半导体处理设备

技术领域

本申请涉及半导体设备制造领域，特别是涉及一种反应腔室及半导体处理设备。

背景技术

等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)设备的功能，是在高真空反应腔内利用高频电场激发，分解工艺气体甲烷SiH4、氨气NH3，并在样品的表面沉积形成氮化硅Si3N4薄膜，该设备自动化程度高，能够满足太阳能电池生产线需求。在PECVD中，反应腔室是设备的核心部件，该反应腔室使设备的反应气体相互作用生成薄膜，是保证工艺流程的最重要结构之一。

现有的反应腔室包括：石英管、金属法兰和O型圈，该石英管的前后两端分别使用O型圈与金属法兰密封，该反应腔室在抽真空的过程中，石英管会出现轻微的移动，经过一段时间会超出设计预留的间隙，使石英管前后两端的金属法兰产生碰撞，从而造成石英管端面的破损。

发明内容

本申请提供了一种反应腔室及半导体处理设备，以解决目前石英管端面破损的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种反应腔室，包括：石英管、上法兰、下法兰、密封圈和缓冲件；

所述石英管的一端与所述上法兰连接，所述石英管的另一端与所述下法兰连接；

其中，所述上法兰包括：上法兰垫、上冷却法兰和上进气法兰，所述上法兰垫、所述上冷却法兰及所述上进气法兰同轴依次平滑连接；

所述上法兰垫与所述上冷却法兰通过所述密封圈进行密封；

在所述石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有所述缓冲件。

可选的，在所述石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述缓冲件。

可选的，所述下法兰包括：下法兰垫、下冷却法兰和盖板，所述下法兰垫、所述下冷却法兰及所述盖板同轴依次平滑连接；

所述下法兰垫与所述下冷却法兰通过所述密封圈进行密封；

在所述石英管端面对应的所述下冷却法兰上设置有缓冲件。

可选的，所述反应腔室还包括：反射屏；

所述反射屏嵌套在所述下冷却法兰的内壁，并覆盖所述密封圈和所述缓冲件。

可选的，所述反射屏在所述石英管的管壁曲面的投影覆盖所述密封圈和所述缓冲件在所述石英管的管壁曲面的投影。

可选的，所述反射屏的材质为不锈钢材料。

可选的，所述密封圈为O型密封圈，所述缓冲件为星型密封圈。

可选的，所述缓冲件的材质为氟橡胶材料。

可选的，所述反应腔室还包括：第一支撑架和第二支撑架；

所述上法兰固定在所述第一支撑架上，所述下法兰固定在所述第二支撑架上，并且所述第一支撑架与所述上法兰垫一体成型。

为了解决上述问题，本申请还公开了一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括上述的反应腔室。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

首先，本申请在反应腔室的石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有缓冲件，这样在抽真空的过程中，当石英管发生移动时，直接接触到缓冲件，而不会碰到上冷却法兰和下冷却法兰，从而保护了石英管的端面，减少了石英管端面的损坏，进而降低了设备的维修成本。

其次，本申请在反应腔室中增加了反射屏，并且所述反射屏嵌套在所述下冷却法兰的内壁，并覆盖所述密封圈和所述缓冲件，由于反射屏遮挡了密封圈和缓冲件，降低了热辐射，可以防止密封圈和缓冲件的老化程度。

当然，实施本申请的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本申请所述反应腔室的结构示意图；

图2是本申请所述上法兰的结构示意图；

图3是本申请所述下法兰的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

实施例一

参见图1，其示出了本申请所述反应腔室的结构示意图，具体包括：石英管1、上法兰2、下法兰3、第一支撑架7、第二支撑架8、上法兰垫21、上冷却法兰22、上进气法兰23、下法兰垫31、下冷却法兰32、盖板33、密封圈(图中未标出)和缓冲件(图中未标出)。

该反应腔室的安装过程如下：

将上法兰垫21通过螺钉固定在第一支撑架7上，并且第一支撑架7和该上法兰垫21是一体成型的，将石英管1推进上法兰2和下法兰3，然后石英管1的一端穿过上法兰垫21，再依次安装密封圈4和缓冲件5、上冷却法兰22和上进气法兰23，当石英管1一端安装完成后，将下法兰垫31通过螺钉固定在所述第二支撑架8上，并且第二支撑架8和该下法兰垫31是一体成型的，然后将石英管1的另一端穿过下法兰垫31，再依次安装密封圈4、缓冲件5、下冷却法兰32和盖板33。这样就完成了反应腔室的安装。

进一步的，参见图2，其示出了本申请所述上法兰的结构示意图，所述上法兰2具体包括：上法兰垫21、上冷却法兰22和上进气法兰23，所述上法兰垫21、所述上冷却法兰22及所述上进气法兰23同轴依次平滑连接。

上法兰垫21通过螺钉与所述上冷却法兰22连接，所述上冷却法兰22通过螺钉与所述上进气法兰23连接，所述上法兰垫21通过金属密封圈与所述石英管1连接。

所述上法兰垫21与所述上冷却法兰22通过所述密封圈4进行密封，即密封圈4起到密封石英管1的作用。

密封圈可以为O型密封圈，也可以为其他类型的密封圈，只要起到密封的作用即可，对此本申请不做具体限制。

在所述石英管1端面对应的所述上冷却法兰22上设置有缓冲件5，所述缓冲件5用于防止所述石英管1的端面与上冷却法兰22和下冷却法兰32的碰撞。

在具体应用中，可以在所述石英管1端面对应的所述上冷却法兰22上设置(相接触的位置)第一凹槽，将所述缓冲件5固定在所述第一凹槽中，这样当石英管1发生移动时，先接触到缓冲件5，这样避免石英管1接触上冷却法兰22和下冷却法兰32，防止了石英管端面的破损。

所述缓冲件5为星型密封圈，所述缓冲件5的材质为氟橡胶材料，也可以为橡胶材料，对此本申请不做具体限制。

进一步的，还包括：冷却系统和真空系统，所述上冷却法兰22与所述冷却系统连接，所述下冷却法兰与所述真空系统连接。

所述冷却系统，用于在工艺结束后或工艺过程中需要降温的阶段，向所述反应腔室的冷却法兰里通入冷却水。

所述真空系统，用于对所述反应腔室抽真空。

本实施例，在反应腔室的石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有缓冲件，这样在抽真空的过程中，当石英管发生移动时，直接接触到缓冲件，而不会碰到上冷却法兰和下冷却法兰，从而保护了石英管的端面，减少了石英管端面的损坏，进而降低了设备的维修成本。

实施例二

参见图3，其示出了本申请所述下法兰3的结构示意图，所述下法兰3具体包括：下法兰垫31、下冷却法兰32和盖板33，所述下法兰垫31、所述下冷却法兰32及所述盖板33同轴依次平滑连接。

下法兰垫31通过螺钉与所述下冷却法兰32连接，所述下冷却法兰32通过螺钉与所述盖板33连接，所述下法兰垫31通过金属密封圈与所述石英管1连接。

所述下法兰垫31与所述下冷却法兰32通过所述密封圈4进行密封。

在所述石英管1端面对应的所述下冷却法兰32上设置有缓冲件5，用于防止所述石英管1的端面与上冷却法兰22和所述下冷却法兰32的碰撞。

进一步的，所述反应腔室还包括：反射屏6。所述反射屏6嵌套在所述下冷却法兰32的内壁，用于防止所述密封圈4和缓冲件5老化。具体应用中，所述反射屏6通过螺钉固定在所述下冷却法兰32的内壁中，并覆盖所述密封圈4和所述缓冲件5，也就是说，所述反射屏6在所述石英管1的管壁曲面上的投影覆盖所述密封圈4和所述缓冲件5在所述石英管1的管壁曲面上的投影，从而防止密封圈4和缓冲件5的老化。

所述发射屏6可以为光亮的圆环，该反射屏6的材质可以为光亮不锈钢材料或者不锈钢材料，也可以为其他材料，对此本申请不做具体限制。

本实施例，在反应腔室中增加了反射屏，并且所述反射屏嵌套在所述下冷却法兰的内壁，并覆盖所述密封圈和所述缓冲件，由于反射屏遮挡了密封圈和缓冲件，降低了热辐射，可以防止密封圈和缓冲件的老化程度。

实施例三

本发明还公开了一种半导体处理设备，包括实施例一和实施例二中的所述的反应腔室。

所述的反应腔室具有上述实施例一和实施例二中反应腔室的所有优点，在此不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本申请的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

以上对本申请所提供的一种反应腔室及半导体处理设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种反应腔室，其特征在于，包括：石英管、上法兰、下法兰、密封圈和缓冲件；

所述石英管的一端与所述上法兰连接，所述石英管的另一端与所述下法兰连接；

其中，所述上法兰包括：上法兰垫、上冷却法兰和上进气法兰，所述上法兰垫、所述上冷却法兰及所述上进气法兰同轴依次平滑连接；

所述上法兰垫与所述上冷却法兰通过所述密封圈进行密封；

在所述石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有所述缓冲件。

2.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，在所述石英管端面对应的所述上冷却法兰上设置有第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述缓冲件。

3.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述下法兰包括：下法兰垫、下冷却法兰和盖板，所述下法兰垫、所述下冷却法兰及所述盖板同轴依次平滑连接；

所述下法兰垫与所述下冷却法兰通过所述密封圈进行密封；

在所述石英管端面对应的所述下冷却法兰上设置有所述缓冲件。

4.根据权利要求3所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括：反射屏；

所述反射屏嵌套在所述下冷却法兰的内壁，并覆盖所述密封圈和所述缓冲件。

5.根据权利要求4所述的反应腔室，其特征在于，所述反射屏在所述石英管的管壁曲面的投影覆盖所述密封圈和所述缓冲件在所述石英管的管壁曲面的投影。

6.根据权利要求4所述的反应腔室，其特征在于，所述反射屏的材质为不锈钢材料。

7.根据权利要求1-6任一项所述的反应腔室，其特征在于，所述密封圈为O型密封圈，所述缓冲件为星型密封圈。

8.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述缓冲件的材质为氟橡胶材料。

9.根据权利要求1所述的反应腔室，其特征在于，所述反应腔室还包括：第一支撑架和第二支撑架；

所述上法兰固定在所述第一支撑架上，所述下法兰固定在所述第二支撑架上，并且所述第一支撑架与所述上法兰垫一体成型。

10.一种半导体处理设备，其特征在于，所述半导体处理设备包括权利要求1-9任一项所述的反应腔室。

Images