CN206438200U - Cvd炉反应腔多角度供气装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了CVD炉反应腔多角度供气装置，包括从外部伸入反应炉体的进气主管路，所述进气主管路通过中间连接管连接活动分支管路，且活动分支管路表面沿其长度方向设有多个气体喷出口，所述气体喷出口朝向依次排布的待加工工件；所述活动分支管路架设在反应炉体内部底板上的回转支撑座上，且活动分支管路上设有可驱动其旋转的驱动机构。本实用新型活动分支管路管体角度方向可以通过驱动机构调整，可以改变气体喷出口的喷出角度以及使气体喷出口朝向待加工工件的不同部位，从而补偿气流相对于工件的流场不均匀现象，使待加工工件各个部位与气流接触的几率保持相同，最终晶体外延生长均匀，整体提高了气体利用率，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种供气装置，具体是一种CVD炉反应腔多角度供气装置，属于半导体制造领域。
背景技术
CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)，指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。化学气相沉积使用的设备是CVD炉，经过CVD炉处理后，表面处理膜密着性约提高30％，因此在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用这种方法制备。在CVD炉设备中，供气部件是其中很关键的一部分，目前在半导体外延生长中使用的供气部件常为在反应腔壁上设置的进气孔，进气孔通常设计为气体分散式导向口。这种进气结构使得反应气入口至分解区域距离较远，且沉积气流的流场相对于待制备工件存在死角，反应气体利用率低；另外这种气体供给装置是固定在反应腔壁之上，为不可动结构。在晶体的外延生长中易形成不均匀固态沉积膜。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够提高反应气体利用率，使气流流场在加工区域分布均匀，保证晶体外延生长均匀、形成厚度均匀的固态沉积膜的CVD炉反应腔多角度供气装置。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种CVD炉反应腔多角度供气装置，包括从外部伸入反应炉体的进气主管路，所述进气主管路通过中间连接管连接活动分支管路，且活动分支管路表面沿其长度方向设有多个气体喷出口，所述气体喷出口朝向依次排布的待加工工件；所述活动分支管路架设在反应炉体内部底板上的回转支撑座上，且活动分支管路上设有驱动机构，所述驱动机构驱动活动分支管路以其轴线为中心旋转。
优选的，所述驱动机构为对称设在活动分支管路一端两侧的气缸，所述气缸的气缸筒皆固定在反应炉体底部，且气缸的气缸杆端部分别与活动分支管路一端的安装板连接。
优选的，所述进气主管路、中间连接管和活动分支管路皆为耐高温管件。
进一步的，所述活动分支管路有多根且平行布置，活动分支管路分别通过中间连接管连接至进气主管路。
优选的，所述中间连接管为石墨管，石墨管套设在活动分支管路与进气主管路的接口连接处，且石墨管内壁设有耐磨密封环。
进一步的，所述反应炉体内部底板上设有与活动分支管路延伸方向相垂直的轨道，回转支撑座底端通过导向滑块与轨道配合在一起，且可沿着轨道移动。
本实用新型活动分支管路管体角度方向可以通过驱动机构调整，可以改变气体喷出口的喷出角度以及使气体喷出口朝向待加工工件的不同部位，实际反应时通过调整参数以按需自由改变气体喷出口在不同角度的停留时间，补偿气流相对于工件的流场不均匀现象，使待加工工件各个部位与气流接触的几率保持相同，经现场试验最终晶体外延生长均匀，能够形成厚度均匀的固态沉积膜，整体提高了气体利用率，降低了成本。
附图说明
图1是本实用新型的主视图；
图2是本实用新型的右视图；
图3是进气主管路和活动分支管路的连接示意图；
图中，1.进气主管路，1a.接口，2.中间连接管，2a.耐磨密封环，3.活动分支管路，3a.安装板，4.气体喷出口，5.驱动机构，5a.气缸筒，5b.气缸杆，6.回转支撑座，7.待加工工件，10.反应炉体。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图所示，一种CVD炉反应腔多角度供气装置，包括从外部伸入反应炉体10的进气主管路1，所述进气主管路1通过中间连接管2连接活动分支管路3，所述活动分支管路3的延伸方向与多个依次排布的待加工工件7的中轴线平行，且活动分支管路3表面沿其长度方向均匀间隔设有多个气体喷出口4，所述气体喷出口4朝向待加工工件7；所述活动分支管路3架设在反应炉体10内部底板上的回转支撑座6上，且活动分支管路3上设有驱动机构5，所述驱动机构5驱动活动分支管路3以其轴线为中心旋转。
使用时，反应气顺着进气主管路1进入反应炉体10中，并通过中间连接管2进入活动分支管路3，打开活动分支管路3上间隔安装的气体喷出口4，反应气即可从气体喷出口4喷出，由于气体喷出口4朝向待加工工件7，喷出的气体与待加工工件7接触发生反应形成薄膜；反应过程中，通过驱动机构5实现活动分支管路3旋转，改变图中所示的α角，从而改变气体喷出口4朝向待加工工件7的角度方向，具体生产时，可以根据反应需求调整驱动机构5的运行参数，即可设定活动分支管路3的旋转角速度，可以实现匀速旋转或变速旋转，改变气体喷出口4在不同角度的停留时间，补偿气流相对于工件的流场不均匀现象，使待加工工件7各个部位与气流接触的几率大致相同，最终晶体外延生长均匀、形成厚度均匀的固态沉积膜。
上述驱动机构5可以是设置在反应炉体10外部的双向回转电机，双向回转电机的输出轴伸入反应炉体10，并通过减速器连接活动分支管路3的一端，可以带动活动分支管路3旋转。启动双向回转电机可以使活动分支管路3以其中轴线为中心发生旋转，从而改变气体喷出的角度。除此之外，作为本实用新型的一个优选的方案，所述驱动机构5为对称设在活动分支管路3一端两侧的气缸，所述气缸的气缸筒5a皆固定在反应炉体10底部，且气缸的气缸杆5b端部分别与活动分支管路3一端的安装板3a连接。需要改变气体喷出口4的角度时，使其中一个气缸伸长，同时使另一个对称设置的气缸缩短，即可使安装板3a发生倾斜，与安装板3a相连的活动分支管路3同时进行以其中轴线为中心的旋转运动，从而改变气体喷出的角度。
优选的，为了确保各部位气体喷出流场分布均匀，所述气体喷出口4为带有喷淋头的喷管，所述喷管沿活动分支管路3的长度方向均匀间隔设置在活动分支管路3表面。
本实用新型中，所述进气主管路1、中间连接管2和活动分支管路3皆为耐高温管件。
为了进一步保证供气的均匀程度，活动分支管路3有多根且平行布置，活动分支管路3分别通过中间连接管2连接至进气主管路1。多根平行的活动分支管路3可以拓宽供气面积，沉积气流的流场相对于待加工工件不存在死角，且可以适应更大型号的反应炉体10，加工表面积更大的工件。
本实用新型中间连接管2可以是可变形软管，在调整角度过程中可变形的中间连接管2不会影响活动分支管路3的正常旋转，且在活动分支管路3旋转过程中不会与进气主管路1或活动分支管路3发生松脱，确保设备运行安全。作为另一个优选的方案，实际使用时中间连接管2可以是石墨管，石墨管套设在活动分支管路3与进气主管路1的接口1a连接处，且石墨管内壁设有耐磨密封环2a。石墨管耐高温，在CVD炉中使用寿命长，减少了维护更换的成本；且石墨管内壁的耐磨密封环2a可以避免活动分支管路3旋转时气体从连接处泄漏出来，确保装置正常运行。
优选的，上述耐磨密封环2a的材质可以为聚氨酯橡胶。
作为本实用新型的进一步改进方案，所述反应炉体10内部底板上设有与活动分支管路3延伸方向相垂直的轨道，回转支撑座6底端通过导向滑块与轨道配合在一起，且可沿着轨道移动。通过设置轨道可以实现回转支撑座6在垂直于活动分支管路3方向上的平行移动，气体喷出口4可从待加工工件7周边的不同位置给入气体。平行移动与本实用新型活动分支管路3的旋转相结合可实现供气管路的旋转与平动的综合运动，保证沉积反应更加均匀。
Claims (6)
1.一种CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，包括从外部伸入反应炉体(10)的进气主管路(1)，所述进气主管路(1)通过中间连接管(2)连接活动分支管路(3)，且活动分支管路(3)表面沿其长度方向设有多个气体喷出口(4)，所述气体喷出口(4)朝向依次排布的待加工工件(7)；所述活动分支管路(3)架设在反应炉体(10)内部底板上的回转支撑座(6)上，且活动分支管路(3)上设有驱动机构(5)，所述驱动机构(5)驱动活动分支管路(3)以其轴线为中心旋转。
2.根据权利要求1所述的CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，所述驱动机构(5)为对称设在活动分支管路(3)一端两侧的气缸，所述气缸的气缸筒(5a)皆固定在反应炉体(10)底部，且气缸的气缸杆(5b)端部分别与活动分支管路(3)一端的安装板(3a)连接。
3.根据权利要求1所述的CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，所述进气主管路(1)、中间连接管(2)和活动分支管路(3)皆为耐高温管件。
4.根据权利要求1所述的CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，所述活动分支管路(3)有多根且平行布置，活动分支管路(3)分别通过中间连接管(2)连接至进气主管路(1)。
5.根据权利要求1所述的CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，所述中间连接管(2)为石墨管，所述石墨管套设在活动分支管路(3)与进气主管路(1)的接口(1a)连接处，且石墨管内壁设有耐磨密封环(2a)。
6.根据权利要求1所述的CVD炉反应腔多角度供气装置，其特征在于，所述反应炉体(10)内部底板上设有与活动分支管路(3)延伸方向相垂直的轨道，回转支撑座(6)底端通过导向滑块与轨道配合在一起，且可沿着轨道移动。
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| CN201720073473.3U CN206438200U (zh) | 2017-01-21 | 2017-01-21 | Cvd炉反应腔多角度供气装置 |
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| CN (1) | CN206438200U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117005019A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 江苏格林保尔光伏有限公司 | 一种Top-Con单晶硅电池片材料制备设备及其制备方法 |
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2017
- 2017-01-21 CN CN201720073473.3U patent/CN206438200U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN117005019A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-07 | 江苏格林保尔光伏有限公司 | 一种Top-Con单晶硅电池片材料制备设备及其制备方法 |
| CN117005019B (zh) * | 2023-10-07 | 2023-12-01 | 江苏格林保尔光伏有限公司 | 一种Top-Con单晶硅电池片材料制备设备及其制备方法 |
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