反应炉的制作方法

文档序号:14892393发布日期:2018-07-07 19:34阅读:395来源:国知局

本实用新型涉及半导体制造领域,具体涉及一种反应炉。



背景技术:

化学气相外延生长所使用的设备通常为外延生长反应炉。图1提供了一种由先晶半导体公司(ASM)设计开发的外延生长反应炉,如图1所示,ASM提供的外延生长反应炉包括一个长方形的石英缸101,所述石英缸101内可放置基座和硅片,且所述石英缸101前后开口,分别用前法兰102和后法兰103进行密封。

图2提供了一种由应用材料公司(AMAT)设计开发的外延生长反应炉,如图2所示,AMAT提供的外延生长反应炉具有上层石英罩201和下层石英罩 202,所述下层石英罩202内可放置基座和硅片,同时利用O形圈203将上下层石英罩进行密封。然而,由于12寸外延生长反应炉的尺寸较大,若采用上下石英罩的结构,其密封难度也大。

为了对上层石英罩201和下层石英罩202进行密封,AMAT提供了一种图 3所示的密封方式,具体的,在接近基座高温区的地方,用一圈特氟龙绝热层 301进行绝热,紧挨着所述特氟龙绝热层301的是由一个O形圈层302、真空通道303、两个O形圈层304所组成的密封结构,所述O形圈层302紧邻特氟龙绝热层301。当所述O形圈层302密封不严时,首先通过真空通道303进行保护以吸走外延生长反应炉内泄露的有毒气体。若真空通道303依旧无法有效吸收有毒气体,则通过两个O形圈层304进行最终密封,从而能够最大限度防止人体接触有毒气体。

然而,所述特氟龙绝热层301和所述O形圈层302在安装时容易错位,导致有毒气体内漏被所述真空通道303吸走,进而导致反应炉的内压无法满足生产要求,打乱生产节奏。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种反应炉,以解决现有反应炉密封不严,使反应炉内的压力无法满足生产要求,从而影响生产的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供一种反应炉,包括上盖、下盖以及多个密封圈,所述上盖与所述下盖连接并共同形成一个反应腔体,所述多个密封圈层叠设置在所述上盖和所述下盖之间,所述多个密封圈的层叠方向朝着所述上盖和所述下盖。

可选的,所述上盖上开有第一凹槽,所述下盖上开有第二凹槽,所述第一凹槽与所述第二凹槽在所述上盖与所述下盖之间共同形成一容置空间,所述多个密封圈位于所述容置空间内。

可选的,所述密封圈的数量为大于两个的偶数个,且所述密封圈以多行多列的形式设置在所述容置空间内。

可选的,还包括设置在所述容置空间内的绝热层,所述绝热层设置在所述多个密封圈靠近所述反应腔体的一侧。

可选的,所述绝热层包括层叠设置的绝热圈,所述绝热圈的数量与所述密封圈的数量相等,且所述绝热圈层叠设置的方向与所述密封圈层叠设置的方向一致。

可选的,所述绝热层为特氟龙绝热层。

可选的,所述上盖或所述下盖上开有真空通道,所述真空通道与所述上盖和所述下盖相连接的部位相连通,且所述真空通道位于所述多个密封圈远离所述反应腔体的一侧。

可选的,所述上盖上开有第三凹槽,所述第三凹槽设置在所述真空通道远离所述反应腔体的一侧,所述第三凹槽内设置有另一密封圈。

可选的,所述下盖上开有第四凹槽,所述第四凹槽设置在所述真空通道远离所述反应腔体的一侧,所述第四凹槽内设置有另一密封圈。

可选的,所述另一密封圈为多个,多个所述另一密封圈内外层叠设置且层叠的方向与所述多个密封圈的层叠方向垂直。

综上所述,本实用新型提供的反应炉包括上盖、下盖以及多个密封圈,所述上盖与所述下盖连接并共同形成一个反应腔体,所述多个密封圈层叠设置在所述上盖和所述下盖之间,所述多个密封圈的层叠方向朝着所述上盖和所述下盖。多个密封圈层叠设置在所述上盖和所述下盖间,且层叠方向朝向所述上盖和所述下盖,如此一来,能够将所述反应炉良好的密封,使得所述反应炉内的反应介质不会泄漏,使所述反应炉能够保持在满足要求的内压下,确保生产的顺利进行。

附图说明

图1为现有的一种反应炉的结构示意图;

图2为现有的另一种反应炉的结构示意图;

图3为图2所示的反应炉的密封结构示意图;

图4为本实用新型一实施例提供的反应炉的密封结构示意图。

附图标记说明如下:

101-石英缸;102-前法兰;103-后法兰;201-上层石英罩;202-下层石英罩;

203-O形圈;301-特氟龙绝热层;302/304-O形圈层;303/45-真空通道;

41-上盖;42-下盖;411-第一凹槽;412-第二凹槽;43-密封圈;44-绝热层;

46-第四凹槽;47-另一密封圈。

具体实施方式

下面将结合附图4以及具体实施例,对本实用新型提出的反应炉进行更详细的描述。根据下列描述,本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

在半导体制造领域,基片如硅片上生长外延层需在外延生长反应炉中进行,现有的外延生长反应炉常会因密封效果不好而漏气,打乱了生产节奏。为此,本实用新型提供了一种反应炉,具有良好的密封性,能够用于化学气相外延生长,然而,该反应炉包括但不限于外延生长反应炉。

图4为本实用新型一实施例提供的反应炉的密封结构示意图,如图4所示,所示反应炉包括上盖41、下盖42以及多个密封圈43。该多个密封圈43被构造成本实施例的密封结构,用来密封上盖41和下盖42.

所述上盖41和下盖42相对设置并共同形成有一个反应腔体40。所述多个密封圈43层叠设置在上盖41和下盖42之间,且所述多个密封圈43的层叠方向朝向上盖41和下盖42。

例如,所述上盖41和下盖42上下相对设置,那么,所述多个密封圈43也以上下层叠的方式设置在上盖41和下盖42之间,总之,当所述上盖41和下盖 42在预定方向上相对设置时,所述多个密封圈43同样在该预定方向上层叠,从而密封上盖41和下盖42。可选,所述密封圈43为O形圈结构。

本实施例提供的反应炉,通过层叠设置在所述上盖41和所述下盖42间的密封圈43,能够将所述反应炉良好的密封。由于所述密封圈43具有弹性,且其层叠方向朝向所述上盖41和所述下盖42,因此,起到了很好的密封效果,使得所述反应炉内的反应介质(如气体)不会泄漏,使所述反应炉能够保持在满足要求的内压下,确保生产的顺利进行。

进一步的,所述上盖41上开有第一凹槽411,所述第一凹槽411具体开设在所述上盖41靠近下盖42的一侧。所述下盖42上开有第二凹槽412,所述第二凹槽412具体开设在所述下盖42靠近上盖41的一侧。当所述上盖41与下盖 42组装在一起时,所述第一凹槽411与所述第二凹槽412在所述上盖41与所述下盖42之间共同形成一个容置空间,从而所述多个密封圈43便可设置于所述容置空间内。

更进一步,所述密封圈43的数量可以是大于两个的偶数个,优选,此时多个密封圈43以多行多列的形式设置在所述容置空间内。这种设置方式便形成了多层的密封圈隔离层,密封效果更好。

较佳地,所述容置空间内还设置有绝热层44,所述绝热层44设置在所述多个密封圈43靠近所述反应腔体40的一侧,用于隔离反应炉内外的热量,使反应炉不会因热量散失过快而影响其内工艺的顺利进行。所述绝热层44优选由多个层叠设置的绝热圈(未标示)组成,所述绝热圈的数量与所述密封圈43的数量相等,且所述绝热圈层叠设置的方向与所述密封圈43层叠设置的方向一致。所述绝热层44更优选为特氟龙材料制成的绝热结构。

更进一步的,所述上盖41和下盖42中的一个上开有真空通道45,所述真空通道45可选与上盖41和下盖42相连接的部位相连通,当所述多个密封圈43 密封失效时,该真空通道45能够吸走反应腔体40内泄露的有毒气体,以免有毒气体漏出,对环境造成伤害。所述真空通道45较佳地设置在所述多个密封圈 43远离所述反应腔体40的一侧。

在一个实施例中,所述上盖41上设置有第三凹槽(未图示),所述第三凹槽设置在所述真空通道45远离所述反应腔体40的一侧,且所述第三凹槽内设置有另一密封圈47。或者,所述下盖42上设置第四凹槽46,所述第四凹槽46 设置在所述真空通道45远离所述反应腔体40的一侧,且所述第四凹槽46内设置所述另一密封圈47。这种设置第三凹槽或第四凹槽46,并在所述第三凹槽或所述第四凹槽46内设置另一密封圈47的方式,能够将未被所述真空通道45吸收的有毒气体(即泄漏的气体)阻挡在所述反应炉内部,以免所述有毒气体泄漏至所述反应炉外。

所述另一密封圈47优选为多个,多个所述另一密封圈47内外层叠设置且层叠的方向与所述多个密封圈43的层叠方向垂直,如此,形成了对所述有毒气体的多层隔离,能够更好的防止所述有毒气体泄漏至所述反应炉。

综上所述,本实用新型提供的反应炉包括上盖、下盖以及多个密封圈,所述上盖与所述下盖连接并共同形成一个反应腔体,所述多个密封圈层叠设置在所述上盖和所述下盖之间,所述多个密封圈的层叠方向朝着所述上盖和所述下盖。多个密封圈层叠设置在所述上盖和所述下盖间,且层叠方向朝向所述上盖和所述下盖,如此一来,能够将所述反应炉良好的密封,使得所述反应炉内的反应介质不会泄漏,使所述反应炉能够保持在满足要求的内压下,确保生产的顺利进行。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员,在不脱离本实用新型的技术方案的范围内,对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动,均属未脱离本实用新型的技术方案的内容,仍属于本实用新型的保护范围之内。

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