[发明专利]具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管及反应系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺的化学气相沉积制程，涉及一种保护石英喷嘴不被晶片割破的治具，具体地说，是一种具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管及反应系统。

背景技术

化学气相沉积(CVD)是一种将气态化合物沉积在晶片基底上以形成镀膜的制程，常用于介电膜、金属膜、复晶硅膜等的沉积，在半导体工艺中是非常重要的一个环节。

如图1所示，常用的CVD设备，例如东京电子有限公司提供的TEL CVD系统，主要由基座(manifold)、圆形支撑架(support ring)、晶舟(boat)、三根石英喷嘴(injector)、气体反应内管(inner tube)和气体反应外管(outer tube)构成。基座1用于承载圆形支撑架2和晶舟3，三根长短不同的“L”型石英喷嘴4一端固定在基座1内，另一端竖立在圆形支撑架3中，并与支撑架3的侧壁保留一定间距。气体反应内管5从上往下套入圆形支撑架3内，气体反应外管(图未示)通过垫圈与基座1密封连接，使整个系统形成一真空环境。于化学气相沉积过程中，石英喷嘴4缓缓向外喷射气体，承载着170片晶片6的晶舟3在电机的驱动下沿顺时针方向匀速转动，以确保气体均匀沉积在每一片晶片6上。

由于三根石英喷嘴的竖直高度较大，其中最高的一根约为1.2米，因此在没有任何扶持的情况下，这些石英喷嘴容易产生倾斜。有时候，由于晶片在晶舟内放置不当而偏离晶舟的轴心，随着晶舟的转动，凸出的晶片会割破倾斜的石英喷嘴，其结果导致喷嘴内的气体大量涌出，使气体反应管内的气体浓度急剧上升，超出正常的气相沉积制程所能容许的最大浓度，并直接导致气体反应管内的170片晶片不可修复地完全报废。如此巨大的损失是任何一个晶圆制造厂都不愿意承受的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管及反应系统，它结构简单、安装方便，既能有效地保护石英喷嘴不被晶片割破，而且不受石英喷嘴数量的限制，可兼容于不同型号的气体反应系统。

本发明的目的是这样实现的：一种具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管，包括一环形侧壁，其实质性特点在于，所述气体反应内管的内侧壁上设有数个石英喷嘴防护部件，所述防护部件用于容设一石英喷嘴，该防护部件的一侧固定于气体反应内管的内侧壁上，另一侧形成一阻挡部以防止硬物接触到石英喷嘴。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管中，所述的石英喷嘴防护部件由两块挡片组成，且该两挡片形成的容置槽的槽深大于石英喷嘴的直径。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管中，所述的石英喷嘴防护部件是一个“U”形固定槽，且槽深大于石英喷嘴的直径。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管中，所述的石英喷嘴防护部件是一个环形固定槽，用于容设石英喷嘴。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管中，所述气体反应内管的外侧壁上还设有一对准标记。

本发明的另一解决方案是提供一种具有石英喷嘴防护部件的气体反应系统，它包括一基座、一圆形支撑架、一晶舟、数根石英喷嘴和一气体反应内管，所述气体反应内管套设在所述圆形支撑架内，其实质性特点在于：所述气体反应内管的内侧壁上设有数个石英喷嘴防护部件，所述防护部件用于容设所述石英喷嘴，该防护部件的一侧固定于气体反应内管的内侧壁上，另一侧形成一阻挡部以防止硬物接触到石英喷嘴。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应系统中，所述石英喷嘴防护部件的个数大于等于所述石英喷嘴的根数。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应系统中，所述气体反应内管的外侧壁和所述圆形支撑架的内侧壁上还设有一组相应的对准标记。

在上述的具有石英喷嘴防护部件的气体反应系统中，所述的对准标记是一组可相互嵌合的立体对准标记。

本发明的具有石英喷嘴防护部件的气体反应内管及反应系统通过在气体反应内管的内侧壁上设置石英喷嘴防护部件可有效保护气体反应系统内的石英喷嘴不被晶片割破，从而保证系统内的晶片不会因喷嘴破裂后大量释放气体而报废。同时，通过在气体反应内管和圆形支撑架上设置对准标记，可快速、准确地将气体反应内管安装到圆形支撑架中。此外，由于石英喷嘴防护部件的个数可按需要设置，故能兼容于具有不同数量石英喷嘴的气体反应系统。

附图说明

本发明的具体结构及工作方式由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的气体反应系统的内部结构示意图；

图2为本发明的气体反应系统的内部结构示意图；

图3为本发明第一实施例的气体反应内管及圆形支撑架的分解结构俯视图；