[发明专利]扩散炉

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及半导体制造工艺中的扩散炉结构。

背景技术

扩散炉是集成电路生产线前工序的重要工艺设备之一，它的主要用途是对半导体进行掺杂，即在高温条件下将掺杂材料扩散入硅片，从而改变和控制半导体内杂质的类型、浓度和分布，以建立不同的电特性区域。虽然某些工艺可以使用离子注入的方法进行掺杂，但是热扩散仍是最主要、最普遍的掺杂方法。硅的热氧化作用是使硅片表面在高温下与氧化剂发生反应，生长一层二氧化硅膜。氧化方法有干氧氧化和水汽氧化（含氢氧合成）两种，扩散炉是用这两种氧化方法制备氧化层的基础设备。

  对于用在1000℃～1200℃的氧化扩散工艺中的氧化炉而言，长期的高温会使得炉门上金属部件因热胀冷缩而产生变形，例如用于固定炉门的铝合金固定部件便会因热胀冷缩而产生松动。在热扩散工艺中，如果炉门因为未紧固固定而向后滑动将会导致炉内气流变化，使得晶圆片氧化、扩散均匀性变差，并最终因为工艺问题造成巨大损失。

发明内容

    有鉴于此，本发明提供一种扩散炉，以有效解决上述问题。该扩散炉包括炉管、炉门、穿过炉门并延伸到所述炉管内的桨，其中，所述扩散炉还包括设置在所述桨上的固定组件，所述固定组件包括第一固定部、弹性件和第二固定部，所述弹性件的一端固定设置在所述第一固定部而另一端则活动设置于所述炉门中，所述第一固定部固定设置于所述桨，所述第二固定部紧挨所述第一固定部固定设置于所述桨。

    根据本发明的一个方面，所述第二固定部包括第一卡持件、第二卡持件、以及在第一卡持件和第二卡持件对应地卡设在所述桨上时将所述第一卡持件和第二卡持件固定在所述桨的固定件。

    根据本发明的一个方面，所述第一卡持件为U型结构，在其第一凸出部和第二凸出部中分别形成有穿孔，所述第二卡持件为U型结构，在所述第二卡持件的第一凸出部中设置有与所述第一卡持件的第一凸出部相对应的开口，而在所述第二卡持件的第二凸出部中设置有与所述第一卡持件的第二凸出部相对应的开口。

    根据本发明的一个方面，所述固定件包括一组螺丝和相适配的一组螺母。

    根据本发明的一个方面，所述弹性件包括连杆和套接在所述连杆上的弹簧，所述连杆的第一端部的横截面大于其第二端部的横截面。

    根据本发明的一个方面，所述炉门上设置有孔洞，所述孔洞的横截面小于所述连杆的第一端部的横截面但略大于所述连杆横截面，所述连杆穿过该孔洞从而活动设置在所述炉门中。

    根据本发明的一个方面，所述第一固定部上与所述炉门中的孔洞相对应的位置设置有用于容纳所述连杆的第二端部的槽。

    根据本发明的一个方面，在所述第一卡持件和第二卡持件与所述桨之间设置有特氟龙材料片。

    本发明所述的扩散炉中，第二固定部的设置可使得该固定组件进一步有效地将炉门固定住。

附图说明

图1是位于装舟机1中的常规Centrotherm氧化扩散炉的结构示意图。

图2是根据本发明所述的氧化扩散炉的结构示意图。

图3是石英杆的结构示意图。

图4和图5分别示意性地示出了根据本发明的一个实施例的第一卡持件630以及第二卡持件632的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图进一步阐述本发明的技术方案。在此所给出的附图均为示意性图示，实际应用中，扩散炉及各部件的尺寸大小以及形状可与图示的有所不同。

需要说明的是，在下文的示例中，是以Centrotherm氧化扩散炉为例进行示意而非限制性说明。

图1是位于装舟机1中的常规Centrotherm氧化扩散炉的结构示意图。如图所示，该氧化扩散炉包括炉管10、炉门12、碳化硅桨14、固定组件16。扩散炉的炉门12为石英板，本例中其为圆形石英板。碳化硅（SiC）桨14穿过设置在炉门12的近中心或中心部位的孔（未标示）进入到炉管10内。炉门12可相对SiC桨14移动。简单地说，SiC桨14在装舟机的带动下，向着炉管10内移动，而炉门12也随着SiC桨14的移动逐渐靠近炉管10。当炉门12接触到炉管10时，由于炉门12的横截面大于炉管10，便停止在炉管10的外部。随着SiC桨14的进一步移动，炉门12在炉管10的作用下，沿与SiC桨14移动方向相反的方向移动直到其被固定组件16固定住。