用于晶圆处理设备的进气管和晶圆处理设备的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种用于晶圆处理设备的进气管和晶圆处理设备。

背景技术：

晶圆处理设备，例如炉管设备等，通常会采用石英管作为进气管。有些晶圆处理设备，例如用于沉积多晶硅的炉管设备会使用较长的进气管，在使用过程中容易发生断裂，导致机台无法正常使用，从而影响设备的产能。

如何提高进气管的强度，提高使用寿命，是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种用于晶圆处理设备的进气管和晶圆处理设备，所述进气管不易断裂，可以提高使用寿命。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于晶圆处理设备的进气管，包括：管体，包括内壁和外壁；保护层，覆盖所述内壁和/或外壁，所述保护层的机械强度大于所述管体的机械强度。

可选的，所述管体的一端作为密封端口，所述密封端口具有一定长度，用于与外部管路密封连接；所述保护层覆盖所述密封端口以外的管壁。

可选的，所述密封端口外壁表面覆盖有过渡层，所述过渡层表面光滑度大于所述保护层的表面光滑度。

可选的，所述保护层为碳化硅层。

可选的，所述管体为硅管。

可选的，所述过渡层为氧化硅层。

可选的，所述保护层的热膨胀系数大于所述管体的热膨胀系数。

可选的，所述保护层具有朝向所述管体的压应力。

可选的，所述保护层的厚度为0.195mm～0.39mm；所述保护层与管体的总厚度为1mm～2mm。

本实用新型的具体实施方式还提供一种晶圆处理设备，包括：上述任一项的进气管。

本实用新型的进气管包括管体和覆盖管体的管壁的保护层，能够提高所述进气管的机械强度，使得所述进气管在使用过程中不易破裂，从而提高所述进气管的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的进气管的结构示意图；

图2为本实用新型一具体实施方式的进气管的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施方式的进气管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的进气管和晶圆处理设备的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的进气管的结构示意图。

所述进气管包括：管体101，所述管体包括内壁和外壁；保护层102，覆盖所述内壁和/或外壁，所述保护层102的机械强度大于所述管体的机械强度。

该具体实施方式中，所述管体101的内壁和外壁均覆盖有所述保护层102。在其他具体实施方式中，所述保护层102可以仅覆盖所述管体101的内壁或外壁。

由于所述保护层102的机械强度大于所述管体101的机械强度，能够对所述管体101起到保护作用，使得所述进气管具有较大的机械强度，在使用过程中不易发生断裂等问题，提高所述进气管的实用寿命。

所述保护层102可以通过沉积工艺形成与所述管体101的管壁上。所述保护层102的厚度可以控制在0.195mm～0.39mm，而所述进气管的管壁总厚度为1mm～2mm。

在一个具体实施方式中，所述保护层102的材料为碳化硅。碳化硅具有高强度、耐高温的特性。

在一个具体实施方式中，所述管体101为石英管。在另一具体实施方式中，所述管体101为硅管，保护层102为碳化硅层，由于硅与碳化硅有相似的界面态，从而所述保护层102与管体101之间具有良好的结合性，保护层102不易从所述管体101上剥落，且在高温工艺下也不会发生破裂。

在一个具体实施方式中，所述保护层102的热膨胀系数大于所述管体101的热膨胀系数，因此，在高温工艺环境下，所述保护层102热膨胀，能够产生朝向所述管体101的压应力，使得所述保护层102能够更紧密的沉积在管体101表面，不会脱落。在一个具体实施方式中，所述保护层102的材料为碳化硅，热膨胀系数为4.7×10^-6/K；所述管体101的材料为硅，热膨胀系数为2.62×10^-6/K。

请参考图2，为本实用新型另一具体实施方式的进气管的结构示意图。

所述进气管包括管体201、保护层202。且所述管体201包括一密封端口200，用于与外部管路密封连接；所述保护层202覆盖所述密封端口以外的管壁。

所述密封端口200为所述管体201的一部分，具有一定长度。所述密封端口200用于连接至其他气体管路，通过密封圈与其他管路之间密封连接。该具体实施方式中，所述保护层202仅覆盖所述管体201除密封端口200以外的管壁。在形成所述保护层202的过程中，可以通过在密封端口200上套一保护套覆盖而避免在所述密封端口表面形成保护层202。

由于所述保护层202采用沉积工艺形成，避免容易不平整，在于其他管路连接时，不易实现密封连接。因此，不在所述密封端口上形成所述保护层202，可以保证所述密封端口避免光滑，当密封圈套于所述密封端口200上时，所述密封圈与所述密封端口200表面之间紧密贴合。

请参考图3，为另一具体实施方式的进气管的结构示意图。

为了提高所述密封端口的强度，该具体实施方式中，所述密封端口200(请参考图2)表面具有过渡层203，所述过渡层203表面光滑，且所述过渡层203的表面光滑度大于所述保护层202的表面光滑度。在一个具体实施方式中，所述管体201材料为硅，可以通过对所述密封端口表面进行氧化处理，形成氧化硅层作为所述过渡层203。所述氧化处理可以为热氧化工艺或湿法氧化工艺，氧化处理可以进一步消除所述管体201的密封端口表面的缺陷，形成表面更为光滑的过渡层203，确保所述进气管连接至外部管路时，能够形成良好的密封连接。

上述具体实施方式的进气管包括管体和覆盖管体的管壁的保护层，能够提高所述进气管的机械强度，使得所述进气管在使用过程中不易破裂，从而提高所述进气管的使用寿命。

本实用新型的具体实施方式还提供一种半导体处理设备，所述半导体处理设备包括上述具体实施方式中的进气管，通过所述进气管向半导体处理设备的反应腔室内通入反应气体。由于所述进气管在使用过程中不易破裂，因此可以减少所述半导体处理设备更换进气管的频率，提高设备的有效工作时长，从而提高所述半导体处理设备的产能。在一个具体实施方式中，所述半导体处理设备可以为生长多晶硅膜的炉管设备。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。