CN114657643B - 晶片处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请属于半导体制造技术领域，具体涉及一种晶片处理设备。本申请的晶片处理设备包括反应室、连通管和挡板，连通管设于反应室的外部，用于连通反应室的内部与真空抽气装置，挡板设于连通管的内部，用于对流经连通管的部分气流进行遮挡，挡板上设有至少一个贯穿挡板的通气口。根据本申请的晶片处理设备，通过在挡板上设置通气口并通过挡板对流经连通管的部分气流进行遮挡，能够有效地减少抽气过程中的气流流量，从而减少反应室内反应气体的充入量，增加反应气体在反应室内的停留时间，降低生产成本。

Description

晶片处理设备

技术领域

本申请属于半导体制造技术领域，具体涉及一种晶片处理设备。

背景技术

晶片生产过程中，需要对晶片所在的反应室内充入各种反应气体，以满足晶片的生产需要。充气的同时需要采用真空抽气装置将反应室内原有的气体抽出，从而保证反应室内反应气体的浓度。由于目前反应室与真空抽气装置的连接处采用圆筒形的开口结构，抽气过程需耗费大量的反应气体，从而造成反应气体的浪费，提高生产成本。

发明内容

本申请的目的是至少解决晶圆批量生产时表面沉积厚度和范围不均匀的问题。该目的是通过以下方式实现的：

本申请的第一方面提出了一种晶片处理设备，所述晶片处理设备包括：

反应室；

连通管，所述连通管设于所述反应室的外部，用于连通所述反应室的内部与真空抽气装置；

挡板，所述挡板设于所述连通管的内部，用于对流经所述连通管的部分气流进行遮挡，所述挡板上设有至少一个贯穿所述挡板的通气口。

根据本申请的晶片处理设备，当需要对反应室内充入反应气体时，通过真空抽气装置与连通管相连，将反应室内的气体进行抽出。气体流经连通管的过程中，部分气流通过通气口流出，另一部分气流因受挡板的遮挡作用而减少连通管内的气流流量，从而有效地减少反应室内反应气体的充入量。反应室内通入的反应气体不能够马上通过连通管流出反应室，在反应气体通入量减少的情况下增加了反应气体在反应室内的停留时间，使晶片达到工艺需求的厚度和反应范围，进而降低了生产成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其它的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。其中：

图1为本申请一实施方式中扩散炉的部分结构示意图；

图2为图1中A-A部分的剖面结构示意图。

附图中各标号表示如下：

100：扩散炉；

10：反应室、11：内管、12：外管、13：开口；

20：连通管、21：连通管本体、22：挡板、23：通气口；

30：进气口、31：进气管；

40：出气口、41：出气管。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

本申请的晶片处理设备包括但不限于扩散炉，还可以为用于晶片生产过程中需要进行抽气的其他处理设备。结合图1和图2所示，本实施方式的扩散炉100包括内管11、外管12和连通管20。内管11的顶部设有开口13，外管12套设于内管11的外部，且外管12与内管11通过开口13相连通，内管11和外管12共同限定出反应室10，连通管20设于外管12的外侧壁。内管11内的气体能够通过开口13流入至内管11和外管12之间，图1中虚线箭头所示的方向为反应室10内气流的流动方向。其中，反应室10用于提供晶片反应的空间，并通过连通管20与真空抽气装置相连通。连通管20的内部设有挡板22，挡板22用于对流经连通管20的部分气流进行遮挡，其中，挡板22上设有至少一个贯穿挡板22的通气口23。

根据本申请的扩散炉100，当需要对反应室10内充入反应气体时，通过真空抽气装置与连通管20相连，将反应室10内的气体进行抽出。气体流经连通管20的过程中，部分气流通过通气口23流出，另一部分气流因受挡板22的遮挡作用而减少连通管20内的气流流量，从而有效地减少反应室10内反应气体的充入量。反应室10内通入的反应气体不能够马上通过连通管20流出反应室10，在反应气体通入量减少的情况下增加了反应气体在反应室10内的停留时间，使晶片达到工艺需求的厚度和反应范围，进而降低了生产成本。

其中，本实施方式中为防止外管12和内管11受反应气体锈蚀，本实施方式的外管12和内管11分别为碳化硅管、硅管、石英管或陶瓷管。

本实施方式的连通管20内的挡板22具有多种形式。如图2所示，本实施方式的连通管20包括连通管本体21，连通管本体21的内部限定出气流流通的通道。挡板22为圆形板状结构，其形状与连通管20的内壁形状相一致。挡板22的外边缘与连通管本体21的内壁面完全贴合，从而将连通管20的气流限制为仅能通过通气口23流出。挡板22朝向气流设置的板面上贯穿设有多个通气口23，多个通气口23以不规则的方式贯穿挡板22设置。其中，挡板22以可拆卸的方式连接于连通管本体21的内壁，从而可根据气流流量的需求更换具有不同规格通气口23的挡板。另一实施方式中，挡板22也可以为连通管本体21的部分结构。

挡板22的设置能够有效地对连通管20内的流通气流进行遮挡，同时通气口23的设置能够保证部分气流的通过，从而可持续地向反应室10内充入反应气体并限制排出气体和充入气体的流量，从而减少反应室10内反应气体的充入量，增加了反应气体在反应室10内的停留时间，降低生产成本的同时保证晶片的生产工艺要求。

为保证反应室10内气体的正常抽离过程，本实施方式的通气口23为圆形孔状结构，且通气口23的直径尺寸大于等于0.5mm。

在本申请的其他实施方式中，多个通气口23可按照规则的形式贯穿挡板22设置，如多个通气口23以挡板22的中心为圆心，按照环形阵列贯穿挡板22设置。

在本申请的其他实施方式中，还可以设置多个挡板，多个挡板沿垂直于气流流动的方向设于同一平面内。多个挡板分别连接与连通管本体21的内壁，并在多个挡板之间限定出允许气流流通的通道，同样能够有效地限制气流流量，减少反应室内10反应气体的充入量。

再如图1所示，本实施方式的扩散炉100还包括进气口30，进气口30惯出内管和外管设置，并设于反应室10与连通管20相对设置侧壁上。进气管31穿过进气口30并伸入至反应室10内部，进气管31上设有多个喷嘴用于向反应室10内充入反应气体。本实施方式的扩散炉100还包括晶舟(图中未示出)，晶圆设于反应室10的内部并沿反应室10的轴线设置，用于同时承载多个晶圆。将进气口30和连通管20分别设于反应室10相对设置两个侧壁上，能够使通入反应室10内的反应气体与晶舟上的晶片充分接触后被抽出，从而使晶片得到有效的反应，提高反应气体的利用率。同时，通过反应气体的作用将反应室10内原有的气体进行全面有效的排出，保证反应室10内反应气体的浓度。

再如图1所示，本实施方式的扩散炉100还包括出气口40，出气口40设于外管12上与进气口30相对设置的侧壁上，从而保证反应室10内气体的有效排出。当真空抽气装置运行时，气流通过连通管20抽离出反应室10，本实施方式的连通管20靠近出气口40设置并设于出气口40的上方，能够有效地防止反应室内10的气体抽离过程中通过排气管41排出。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种晶片处理设备，其特征在于，包括：

反应室；

连通管，所述连通管设于所述反应室的外部，用于连通所述反应室的内部与真空抽气装置；

挡板，所述挡板设于所述连通管的内部，用于对流经所述连通管的部分气流进行遮挡，所述挡板的外边缘与所述连通管的内壁面完全贴合，所述挡板上设有多个通气口，多个所述通气口以规则或不规则的方式设于所述挡板；

所述晶片处理设备为扩散炉，所述扩散炉包括：

内管，所述内管的顶部设有开口；

外管，所述外管套设于所述内管的外部，且所述外管与所述内管通过所述开口相连通，所述内管和所述外管共同限定出所述反应室，所述连通管设于所述外管的外侧壁，所述内管内的气体能够通过所述开口流入至所述内管和所述外管之间；

所述扩散炉还包括出气口，所述连通管靠近所述出气口设置并设于所述出气口的上方。

2.根据权利要求1所述的晶片处理设备，其特征在于，所述通气口为圆形孔状结构，所述通气口的直径尺寸大于等于0.5mm。

3.根据权利要求1所述的晶片处理设备，其特征在于，所述挡板以可拆卸的方式设于所述连通管的内部；或所述挡板为所述连通管的部分结构。

4.根据权利要求1所述的晶片处理设备，其特征在于，所述晶片处理设备还设有进气口，所述进气口和所述连通管分别设于所述反应室相对设置的两个侧壁上。

5.根据权利要求1所述的晶片处理设备，其特征在于，所述外管和所述内管均为硅管或陶瓷管。