CN207016893U - 一种炉管组件及其扩散炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炉管组件，包括炉管及沿炉管的轴向穿设在炉管上的第一进气管、第二进气管和排气管，第一进气管、第二进气管和排气管均与炉管的内腔连通，炉管的一端设有炉口，第一进气管相对排气管，均与炉管的内壁相贴合，第二进气管相对炉口设置在炉管的另一端，第一进气管开设有至少一个出气孔，出气孔的轴线沿炉管的径向设置，第一进气管上靠近炉口的出气孔距离炉口的距离大于排气管距离炉口的最小距离。使用时，从两个进气管垂直交叉进气，反应气体与硅片充分反应，且更易排尽反应后的废气和余气，减少杂质的掺杂，从而提高了产品品质。本实用新型还提供了一种具有上述炉管组件的扩散炉。

Description

一种炉管组件及其扩散炉

技术领域

本实用新型涉及扩散炉技术领域，特别地，涉及一种炉管组件及其扩散炉。

背景技术

半导体器件及大规模集成电路制造过程中，需要将装有硅片上的硅舟放置到扩散炉中进行扩散、氧化、退火、合金及烧结等步骤，现有的扩散设备中，不当的进气方式会导致硅片与反应气体反应不充分，并且反应之后的废气和余气不易排出扩散炉管内，导致废气和余气掺杂硅片内，直接影响了产品的合格率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服上述现有技术中存在的不足，现提供一种炉管组件及其扩散炉，使硅片反应充分及易于废气排出。

本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种炉管组件，包括炉管以及沿所述炉管的轴向穿设在所述炉管上的第一进气管、第二进气管和排气管，所述第一进气管、第二进气管和排气管均与所述炉管的内腔连通，所述炉管的一端设置有炉口，所述第一进气管与所述炉管的内壁相贴合，所述排气管相对所述第一进气管与所述炉管的内壁相贴合，所述第二进气管相对所述炉口设置在所述炉管的另一端，所述第一进气管开设有至少一个出气孔，所述出气孔的轴线沿所述炉管的径向设置，所述第一进气管上靠近所述炉口的出气孔距离所述炉口的距离大于所述排气管距离所述炉口的最小距离。

进一步地，所述出气孔设置有多个且均匀分布在置于所述炉管内部的所述第一进气管上，所述出气孔呈一字型排列。

进一步地，所述第一进气管靠近所述炉口的一端封闭设置。

进一步地，所述第二进气管两端贯通，所述第二进气管设置在所述炉管远离所述炉口的一端的中部。

进一步地，所述第二进气管距离所述炉口的最小距离大于所述第一进气管上远离所述炉口的出气孔距离所述炉口的最大距离。

进一步地，所述炉管组件还包括炉门，所述炉门密封安装在所述炉口上。

进一步地，所述炉管、所述炉门、所述第一进气管、所述第二进气管以及所述排气管的材质均为石英。

一种扩散炉包括如上述任一项所述的一种炉管组件。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种炉管组件及其扩散炉，至少存在以下有益效果：使用时，分别从两个进气管通入两种不同的反应气体，实现从炉管底部和侧部垂直交叉进气，使反应气体与硅片充分接触、反应均匀，提升了硅片的质量；另外，将经过热反应的废气和余气从炉管上部排出，废气和余气更易排尽，减少了杂质的掺杂，从而提高了产品品质，且结构简单，易于生产，实用性强，便于推广使用。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的一种炉管组件的结构示意图；

图2为图1所示的炉管组件工作时的示意图。

图中：10、炉管组件，1、炉管，11、炉口，2、炉门，3、第一进气管，31、出气孔，4、第二进气管，5、排气管，6、硅舟，7、硅片。(h1表示所述排气管5距离所述炉口11的最小距离，h2表示所述第一进气管3上靠近所述炉口11的出气孔31距离所述炉口11的距离，h3表示所述第二进气管4距离所述炉口11的最小距离，h4表示所述第一进气管5上远离所述炉口11的出气孔31距离所述炉口11的最大距离。)

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

请参照图1所示，本实用新型提供了一种扩散炉(图未示出)，该扩散炉包括炉管组件10，炉管组件10包括炉管1、沿炉管1的轴向穿设在炉管1上的第一进气管3、第二进气管4和排气管5，以及安装在炉管1一端的炉门2，且第一进气管3、第二进气管4和排气管5均与炉管1的内腔连通。

炉管1大致呈一端设置有炉口11的腔体结构，炉门2密封安装在炉口11上，以实现反应空间密闭，炉门2大致呈圆形，其外径与炉口11的内径相匹配。

第一进气管3与炉管1的内壁贴合设置，第一进气管3部分伸入炉管1内，置于炉管1内部的第一进气管3上开设有至少一个出气孔31，为了使第一进气管3里的气体由出气孔31集中通入炉管1的腔体内，第一进气管3靠近炉口11的一端封闭设置。

本实施方式中，出气孔31设置有多个，每一个出气孔31大致呈圆形，出气孔31的轴线沿炉管1的径向设置，且呈一字型均匀分布在第一进气管3上，以保证炉管1腔体内的各处气体均匀分布。

第二进气管4相对炉口11设置在炉管1的另一端，第二进气管4两端开口设置，第二进气管4部分伸入炉管1内。由于第二进气管4由炉管1的侧部进行进气，从而使得注入的气体还具有推动腔体内气体的作用，有利于废气排出。

进一步地，设置第二进气管4距离炉口11的最小距离大于第一进气管3上远离炉口11的出气孔距离炉口11的最大距离，以确保第一进气管3的出气方向与第二进气管4的进气方向始终垂直且处于同一平面，从而使得反应更均匀。

为了使经充分热反应后的废气和余气更容易排出，排气管5相对第一进气管3贴合设置在炉管1的内壁上，由于反应气体被加热，气体漂浮在炉管1的上方，废气容易经由排气管5排出。

进一步地，为了使反应气体能够与硅片9经过充分接触、反应后再被排出，排气管5距离炉口11的最小距离小于第一进气管3上靠近炉口11的出气孔31距离炉口11的距离。

为了使炉管组件10能够耐高温，避免损坏，从而延长使用寿命，炉管1、炉门2、第一进气管3、第二进气管4以及排气管5的材质均为石英。

在本实施方式中，第一进气管3与炉管1的连接处、第二进气管4与炉管1的连接处、排气管5与炉管1的连接处均用氟橡胶进行密封处理。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，连接处还可以使用硅橡胶、丁腈橡胶等具有耐高温的密封材料处理连接，以确保炉内的密封性和使用安全。

下面结合图2说明本实用新型的炉管组件的工作过程：

本实用新型的一种炉管组件10，使用时，先打开炉门2，将装有硅片7的硅舟6沿第一进气管3的轴向放置于第一进气管3的上方，硅片7的装片方式为立放背靠背式，关闭炉门2，然后从第一进气管3通入一种反应气体，从第二进气管4通入另一种反应气体，图2箭头所示方向即为气体流通方向，从第一进气管3通入的气体的进气方向与炉管1径向相同，从第二进气管4通入的气体的进气方向与炉管1的轴向平行，待反应气体与硅片7充分接触、反应均匀后，在流经第二进气管4内气体的推动下，炉管1内反应所得的废气和余气从相对第一进气管3的上方的排气管5排出。

本实用新型的一种炉管组件10，反应气体能够与硅片7充分接触、反应均匀，另外，将经过热反应的废气和余气从炉管1上部排出，废气和余气更易排尽，减少了杂质的掺杂，从而提高了产品品质，且结构简单，易于生产，实用性强，便于推广使用。

本实用新型提供的具有上述炉管组件10的扩散炉，该扩散炉具有上述炉管组件10全部的技术特征，故具有与上述炉管组件10相同的技术效果。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种炉管组件，其特征在于：包括炉管(1)以及沿所述炉管(1)的轴向穿设在所述炉管(1)上的第一进气管(3)、第二进气管(4)和排气管(5)，所述第一进气管(3)、第二进气管(4)和排气管(5)均与所述炉管(1)的内腔连通，所述炉管(1)的一端设置有炉口(11)，所述第一进气管(3)与所述炉管(1)的内壁相贴合，所述排气管(5)相对所述第一进气管(3)与所述炉管(1)的内壁相贴合，所述第二进气管(4)相对所述炉口(11)设置在所述炉管(1)的另一端，所述第一进气管(3)上开设有至少一个出气孔(31)，所述出气孔(31)的轴线沿所述炉管(1)的径向设置，所述第一进气管(3)上靠近所述炉口(11)的出气孔(31)距离所述炉口(11)的距离h2大于所述排气管(5)距离所述炉口(11)的最小距离h1。

2.如权利要求1所述的一种炉管组件，其特征在于：所述出气孔(31)设置有多个且均匀分布在置于所述炉管(1)内部的所述第一进气管(3)上，所述出气孔(31)呈一字型排列。

3.如权利要求1所述的一种炉管组件，其特征在于：所述第一进气管(3)靠近所述炉口(11)的一端封闭设置。

4.如权利要求1所述的一种炉管组件，其特征在于：所述第二进气管(4)两端贯通，所述第二进气管(4)设置在所述炉管(1)远离所述炉口(11)一端的中部。

5.如权利要求4所述的一种炉管组件，其特征在于：所述第二进气管(4)距离所述炉口(11)的最小距离h3大于所述第一进气管(5)上远离所述炉口(11)的出气孔(31)距离所述炉口(11)的最大距离h4。

6.如权利要求1所述的一种炉管组件，其特征在于：所述炉管组件(10)还包括炉门(2)，所述炉门(2)密封安装在所述炉口(11)上。

7.如权利要求6所述的一种炉管组件，其特征在于：所述炉管(1)、所述炉门(2)、所述第一进气管(3)、所述第二进气管(4)以及所述排气管(5)的材质均为石英。

8.一种扩散炉，其特征在于：所述扩散炉包括如权利要求1-7任一项所述的一种炉管组件(10)。