專利名稱：石英外管保護裝置及爐管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種石英外管保護裝置及爐管。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，為了設(shè)置分立器件和集成電路，需要在晶圓的襯底上淀積不同種類的薄膜。而在各種淀積薄膜的方法中，低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD, Low PressureChemical Vapor Deposition)是一種常用的方法，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各種薄膜的淀積工藝中。在利用LPCVD方式進行多晶硅薄膜淀積的過程中，由于爐管底部冷卻水循環(huán)的存在，石英外管底部的淀積薄膜所受的應(yīng)力相對較大。在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，這種應(yīng)力的存在會使多晶硅薄膜滲透進石英外管的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，從而會對石英外管的底部區(qū)域造成永久損傷。這種淀積進入石英外管的內(nèi)側(cè)壁的薄膜在之后的酸洗或者干式清洗過程中都無法去除，由此，不但會減少石英外管的使用次數(shù)，而且會增加機臺微粒偏高的風(fēng)險。因此，如何提供一種可以保護石英外管在多晶硅薄膜的淀積過程中底部不受損傷的石英外管保護裝置及爐管是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種石英外管保護裝置及爐管，以解決現(xiàn)有的石英外管在多晶硅薄膜的淀積過程中底部易損傷現(xiàn)象，從而導(dǎo)致石英外管的使用壽命降低以及機臺微粒偏高的問題。 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種石英外管保護裝置，包括碳化硅保護蓋、碳化硅保護蓋支架以及外管底部支架，所述碳化硅保護蓋通過外管底部支架安裝于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋支架安裝于所述外管底部支架上，所述碳化硅保護蓋支架能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ苷诒?。?yōu)選的，在上述的石英外管保護裝置中，所述外管底部支架包括第一圓管形板和連接板，所述第一圓管形板和所述石英外管同心設(shè)置且位于所述石英外管的內(nèi)側(cè)，所述第一圓管形板和所述石英外管通過所述連接板固定連接。優(yōu)選的，在上述的石英外管保護裝置中，所述碳化硅保護蓋包括第二圓管形板，且所述第二圓管形板位于所述第一圓管形板和石英外管之間。優(yōu)選的，在上述的石英外管保護裝置中，所述第一圓管形板由若干第一圓弧形板拼接而成。優(yōu)選的，在上述的石英外管保護裝置中，所述第二圓管形板由若干第二圓弧形板拼接而成，所述若干第二圓弧形板與所述若干第一圓弧形板一一對應(yīng)。優(yōu)選的，在上述的石英外管保護裝置中，所述碳化硅保護蓋支架包括內(nèi)圓管形板、外圓管形板和頂蓋板，所述第一圓管形板的直徑大于所述內(nèi)圓管形板的直徑且小于所述外圓管形板的直徑，所述頂蓋板設(shè)置于所述內(nèi)圓管形板和所述外圓管形板頂部且向外側(cè)方向延伸。本實用新型還公開了一種爐管，包括石英外管和如上所述的石英外管保護裝置，所述石英外管保護裝置設(shè)置于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，造成現(xiàn)有的石英外管保護裝置及爐管在多晶硅薄膜的淀積過程中底部極易損傷的原因在于:在LPCVD多晶硅薄膜淀積的過程中，由于爐管底部冷卻水循環(huán)的存在，石英外管底部的淀積薄膜所受的應(yīng)力相對較大。在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，這種應(yīng)力的存在會使多晶硅薄膜滲透進石英外管的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，從而會對石英外管的底部區(qū)域造成永久損傷。在本實用新型提供的石英外管保護裝置及爐管采用碳化硅保護蓋、碳化硅保護蓋支架以及外管底部支架，所述外管底部支架固定連接于石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋放置于所述外管底部支架內(nèi)且位于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，所述碳化硅保護蓋支架組裝于所述外管底部支架上，所述碳化硅保護蓋支架能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ苷诒?。由于碳化娃保護蓋和碳化娃保護蓋支架采用碳化娃(SiC)材質(zhì),碳化娃材質(zhì)和多晶硅薄膜具有同一級別的熱膨脹系數(shù)，利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的熱膨脹系數(shù)，可以減少應(yīng)力，從而防止多晶硅薄膜滲透進石英外管的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，保護石英外管的底部區(qū)域不受損傷，不但可以延長石英外管的使用壽命，而且可以減小機臺微粒偏高的風(fēng)險，提高LPCVD工藝的可靠性以及產(chǎn)品良率。

圖1是本實用新型的一實施例的爐管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的一實施例的石英外管保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1_石英外管、2-晶舟、3-內(nèi)管、41-碳化硅保護蓋支架、42-外管底部支架、43-碳化娃保護蓋。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的石英外管保護裝置及爐管作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。請參閱圖1，圖1所示是本實用新型的一實施例的爐管的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例提供了一種爐管，包括石英外管1、晶舟2、內(nèi)管3和石英外管保護裝置4，所述石英外管保護裝置4設(shè)置于所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁上。其中，請參閱圖2，圖2所示是本實用新型的一實施例的石英外管保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。所述石英外管保護裝置4包括:碳化硅保護蓋支架41、外管底部支架42以及碳化硅保護蓋43，石英材質(zhì)的所述外管底部支架42固定連接于石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋43通過外管底部支架42安裝于所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋支架41安裝于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保護蓋支架41能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ?2遮蔽。也就是說，所述碳化硅保護蓋43放置于所述外管底部支架42內(nèi)且位于所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，所述碳化硅保護蓋支架41組裝于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保護蓋支架41能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ?2遮蔽。由于碳化硅保護蓋43和碳化硅保護蓋支架41采用碳化硅(SiC)材質(zhì)，且碳化硅材質(zhì)和多晶硅薄膜具有同一級別的熱膨脹系數(shù)，分別為2.9 ( X 10-6.K-1)和2.6 ( X 10-6.K-1 )，而石英的熱膨脹系數(shù)為0.5 ( X 10-6.Κ-1)0且所述碳化硅保護蓋43放置于所述外管底部支架42內(nèi)且位于所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)，所述碳化硅保護蓋支架41組裝于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保護蓋支架41能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ?2遮蔽。因此利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的熱膨脹系數(shù)，可以減少應(yīng)力，從而防止多晶硅薄膜滲透進石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，從而保護石英外管I的底部區(qū)域不受損傷，進而，不但可以延長石英外管I的使用壽命，而且可以減小機臺微粒偏高的風(fēng)險，提高LPCVD工藝的可靠性以及產(chǎn)品良率。較佳的，在本實施例中，所述外管底部支架42的縱截面呈“L”形，所述外管底部支架42包括第一圓管形板和連接板，所述第一圓管形板和所述石英外管同心設(shè)置且位于所述石英外管I的內(nèi)側(cè)，所述第一圓管形板和所述石英外管I通過所述連接板固定連接。通過設(shè)置外管底部支架42，可以將后續(xù)的碳化硅保護蓋43安裝于所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁內(nèi)側(cè)，以保護石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁不受損。較佳的，在本實施例中，所述碳化硅保護蓋43包括第二圓管形板，且所述第二圓管形板位于所述第一圓管形板和石英外管I之間。
較佳的，在本實施例中，所述第一圓管形板由若干第一圓弧形板拼接而成，所述第二圓管形板由若干第二圓弧形板拼接而成，所述第二圓弧形板與所述第二圓形板一一對應(yīng)?？梢酝ㄟ^對第一圓弧形板和第二圓弧形板依次編號，在組裝的時候可以對號入座，從而可以提高碳化硅保護蓋和所述外管底部支架42的貼合度，避免所述石英外管I的底部內(nèi)側(cè)壁因LPCVD工藝受損。較佳的，在本實施例中，所述碳化硅保護蓋支架41的縱截面呈“F”形，所述碳化硅保護蓋支架41包括內(nèi)圓管形板、外圓管形板和頂蓋板，所述第一圓管形板的直徑大于所述內(nèi)圓管形板的直徑且小于所述外圓管形板的直徑，所述頂蓋板設(shè)置于所述內(nèi)圓管形板和所述外圓管形板頂部且向外側(cè)方向延伸。如此，可以通過碳化硅保護蓋支架41將所述外管底部支架42遮蔽，避免所述外管底部支架42因LPCVD工藝受損。綜上所述，在本實用新型提供的石英外管保護裝置及爐管，采用碳化硅保護蓋、碳化硅保護蓋支架以及外管底部支架，所述外管底部支架固定連接于石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋放置于所述外管底部支架內(nèi)且位于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁的內(nèi)偵U，所述碳化硅保護蓋支架組裝于所述外管底部支架上，所述碳化硅保護蓋支架能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ苷诒?。由于碳化娃保護蓋和碳化娃保護蓋支架采用碳化娃(SiC)材質(zhì),碳化硅材質(zhì)和多晶硅薄膜具有同一級別的熱膨脹系數(shù)，利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的熱膨脹系數(shù)，可以減少應(yīng)力，從而防止多晶硅薄膜滲透進石英外管的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，從而保護石英外管的底部區(qū)域不受損傷，進而，不但可以延長石英外管的使用壽命，而且可以減小機臺微粒偏高的風(fēng)險，提高LPCVD工藝的可靠性以及產(chǎn)品良率。上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種石英外管保護裝置，其特征在于，包括碳化硅保護蓋、碳化硅保護蓋支架以及外管底部支架，所述碳化硅保護蓋通過所述外管底部支架安裝于石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋支架安裝于所述外管底部支架上，所述碳化硅保護蓋支架能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ苷诒巍?br> 2.如權(quán)利要求1所述的石英外管保護裝置，其特征在于，所述外管底部支架包括第一圓管形板和連接板，所述第一圓管形板和所述石英外管同心設(shè)置且位于所述石英外管的內(nèi)側(cè)，所述第一圓管形板和所述石英外管通過所述連接板固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的石英外管保護裝置，其特征在于，所述碳化硅保護蓋包括第二圓管形板，且所述第二圓管形板位于所述第一圓管形板和石英外管之間。
4.如權(quán)利要求3所述的石英外管保護裝置，其特征在于，所述第一圓管形板由若干第一圓弧形板拼接而成。
5.如權(quán)利要求4所述的石英外管保護裝置，其特征在于，所述第二圓管形板由若干第二圓弧形板拼接而成，所述若干第二圓弧形板與所述若干第一圓弧形板一一對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求2所述的石英外管保護裝置，其特征在于，所述碳化硅保護蓋支架包括內(nèi)圓管形板、外圓管形板和頂蓋板，所述第一圓管形板的直徑大于所述內(nèi)圓管形板的直徑且小于所述外圓管形板的直徑，所述頂蓋板設(shè)置于所述內(nèi)圓管形板和所述外圓管形板頂部且向外側(cè)方向延伸。
7.一種爐管，其特征在于，包括石英外管和如權(quán)利要求1至6中任意一項所述的石英外管保護裝置，所述石 英外管保護裝置設(shè)置于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上。
專利摘要本實用新型公開了一種爐管，包括石英外管和石英外管保護裝置，所述石英外管保護裝置包括碳化硅保護蓋、碳化硅保護蓋支架以及外管底部支架，所述碳化硅保護蓋通過外管底部支架安裝于所述石英外管的底部內(nèi)側(cè)壁上，所述碳化硅保護蓋支架安裝于所述外管底部支架上，所述碳化硅保護蓋支架能夠?qū)⑺鐾夤艿撞恐Ъ苷诒?。本實用新型利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的熱膨脹系?shù)，可以減少應(yīng)力，從而防止多晶硅薄膜滲透進石英外管的內(nèi)側(cè)壁內(nèi)并淀積于其中，從而保護石英外管的底部區(qū)域不受損傷，進而，不但可以延長石英外管的使用壽命，而且可以減小機臺微粒偏高的風(fēng)險。
文檔編號C23C16/24GK203128653SQ20132009404
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者沈建飛, 任瑞龍 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司