专利名称：石英外管保护装置及炉管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体技术领域，特别涉及一种石英外管保护装置及炉管。
背景技术：
在半导体制造工艺中，为了设置分立器件和集成电路，需要在晶圆的衬底上淀积不同种类的薄膜。而在各种淀积薄膜的方法中，低压化学气相淀积(LPCVD, Low PressureChemical Vapor Deposition)是一种常用的方法，已经被广泛应用到各种薄膜的淀积工艺中。在利用LPCVD方式进行多晶硅薄膜淀积的过程中，由于炉管底部冷却水循环的存在，石英外管底部的淀积薄膜所受的应力相对较大。在实际生产过程中发现，这种应力的存在会使多晶硅薄膜渗透进石英外管的内侧壁内并淀积于其中，从而会对石英外管的底部区域造成永久损伤。这种淀积进入石英外管的内侧壁的薄膜在之后的酸洗或者干式清洗过程中都无法去除，由此，不但会减少石英外管的使用次数，而且会增加机台微粒偏高的风险。因此，如何提供一种可以保护石英外管在多晶硅薄膜的淀积过程中底部不受损伤的石英外管保护装置及炉管是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种石英外管保护装置及炉管，以解决现有的石英外管在多晶硅薄膜的淀积过程中底部易损伤现象，从而导致石英外管的使用寿命降低以及机台微粒偏高的问题。 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种石英外管保护装置，包括碳化硅保护盖、碳化硅保护盖支架以及外管底部支架，所述碳化硅保护盖通过外管底部支架安装于所述石英外管的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖支架安装于所述外管底部支架上，所述碳化硅保护盖支架能够将所述外管底部支架遮蔽。优选的，在上述的石英外管保护装置中，所述外管底部支架包括第一圆管形板和连接板，所述第一圆管形板和所述石英外管同心设置且位于所述石英外管的内侧，所述第一圆管形板和所述石英外管通过所述连接板固定连接。优选的，在上述的石英外管保护装置中，所述碳化硅保护盖包括第二圆管形板，且所述第二圆管形板位于所述第一圆管形板和石英外管之间。优选的，在上述的石英外管保护装置中，所述第一圆管形板由若干第一圆弧形板拼接而成。优选的，在上述的石英外管保护装置中，所述第二圆管形板由若干第二圆弧形板拼接而成，所述若干第二圆弧形板与所述若干第一圆弧形板一一对应。优选的，在上述的石英外管保护装置中，所述碳化硅保护盖支架包括内圆管形板、外圆管形板和顶盖板，所述第一圆管形板的直径大于所述内圆管形板的直径且小于所述外圆管形板的直径，所述顶盖板设置于所述内圆管形板和所述外圆管形板顶部且向外侧方向延伸。本实用新型还公开了一种炉管，包括石英外管和如上所述的石英外管保护装置，所述石英外管保护装置设置于所述石英外管的底部内侧壁上。发明人发现，造成现有的石英外管保护装置及炉管在多晶硅薄膜的淀积过程中底部极易损伤的原因在于:在LPCVD多晶硅薄膜淀积的过程中，由于炉管底部冷却水循环的存在，石英外管底部的淀积薄膜所受的应力相对较大。在实际生产过程中发现，这种应力的存在会使多晶硅薄膜渗透进石英外管的内侧壁内并淀积于其中，从而会对石英外管的底部区域造成永久损伤。在本实用新型提供的石英外管保护装置及炉管采用碳化硅保护盖、碳化硅保护盖支架以及外管底部支架，所述外管底部支架固定连接于石英外管的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖放置于所述外管底部支架内且位于所述石英外管的底部内侧壁的内侧，所述碳化硅保护盖支架组装于所述外管底部支架上，所述碳化硅保护盖支架能够将所述外管底部支架遮蔽。由于碳化娃保护盖和碳化娃保护盖支架采用碳化娃(SiC)材质,碳化娃材质和多晶硅薄膜具有同一级别的热膨胀系数，利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的热膨胀系数，可以减少应力，从而防止多晶硅薄膜渗透进石英外管的内侧壁内并淀积于其中，保护石英外管的底部区域不受损伤，不但可以延长石英外管的使用寿命，而且可以减小机台微粒偏高的风险，提高LPCVD工艺的可靠性以及产品良率。
图1是本实用新型的一实施例的炉管的结构示意图；图2是本实用新型的一实施例的石英外管保护装置的结构示意图。图中:1_石英外管、2-晶舟、3-内管、41-碳化硅保护盖支架、42-外管底部支架、43-碳化娃保护盖。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的石英外管保护装置及炉管作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，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。请参阅图1，图1所示是本实用新型的一实施例的炉管的结构示意图，本实施例提供了一种炉管，包括石英外管1、晶舟2、内管3和石英外管保护装置4，所述石英外管保护装置4设置于所述石英外管I的底部内侧壁上。其中，请参阅图2，图2所示是本实用新型的一实施例的石英外管保护装置的结构示意图。所述石英外管保护装置4包括:碳化硅保护盖支架41、外管底部支架42以及碳化硅保护盖43，石英材质的所述外管底部支架42固定连接于石英外管I的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖43通过外管底部支架42安装于所述石英外管I的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖支架41安装于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保护盖支架41能够将所述外管底部支架42遮蔽。也就是说，所述碳化硅保护盖43放置于所述外管底部支架42内且位于所述石英外管I的底部内侧壁的内侧，所述碳化硅保护盖支架41组装于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保护盖支架41能够将所述外管底部支架42遮蔽。由于碳化硅保护盖43和碳化硅保护盖支架41采用碳化硅(SiC)材质，且碳化硅材质和多晶硅薄膜具有同一级别的热膨胀系数，分别为2.9 ( X 10-6.K-1)和2.6 ( X 10-6.K-1 )，而石英的热膨胀系数为0.5 ( X 10-6.Κ-1)0且所述碳化硅保护盖43放置于所述外管底部支架42内且位于所述石英外管I的底部内侧壁的内侧，所述碳化硅保护盖支架41组装于所述外管底部支架42上，所述碳化硅保护盖支架41能够将所述外管底部支架42遮蔽。因此利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的热膨胀系数，可以减少应力，从而防止多晶硅薄膜渗透进石英外管I的底部内侧壁内并淀积于其中，从而保护石英外管I的底部区域不受损伤，进而，不但可以延长石英外管I的使用寿命，而且可以减小机台微粒偏高的风险，提高LPCVD工艺的可靠性以及产品良率。较佳的，在本实施例中，所述外管底部支架42的纵截面呈“L”形，所述外管底部支架42包括第一圆管形板和连接板，所述第一圆管形板和所述石英外管同心设置且位于所述石英外管I的内侧，所述第一圆管形板和所述石英外管I通过所述连接板固定连接。通过设置外管底部支架42，可以将后续的碳化硅保护盖43安装于所述石英外管I的底部内侧壁内侧，以保护石英外管I的底部内侧壁不受损。较佳的，在本实施例中，所述碳化硅保护盖43包括第二圆管形板，且所述第二圆管形板位于所述第一圆管形板和石英外管I之间。
较佳的，在本实施例中，所述第一圆管形板由若干第一圆弧形板拼接而成，所述第二圆管形板由若干第二圆弧形板拼接而成，所述第二圆弧形板与所述第二圆形板一一对应。可以通过对第一圆弧形板和第二圆弧形板依次编号，在组装的时候可以对号入座，从而可以提高碳化硅保护盖和所述外管底部支架42的贴合度，避免所述石英外管I的底部内侧壁因LPCVD工艺受损。较佳的，在本实施例中，所述碳化硅保护盖支架41的纵截面呈“F”形，所述碳化硅保护盖支架41包括内圆管形板、外圆管形板和顶盖板，所述第一圆管形板的直径大于所述内圆管形板的直径且小于所述外圆管形板的直径，所述顶盖板设置于所述内圆管形板和所述外圆管形板顶部且向外侧方向延伸。如此，可以通过碳化硅保护盖支架41将所述外管底部支架42遮蔽，避免所述外管底部支架42因LPCVD工艺受损。综上所述，在本实用新型提供的石英外管保护装置及炉管，采用碳化硅保护盖、碳化硅保护盖支架以及外管底部支架，所述外管底部支架固定连接于石英外管的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖放置于所述外管底部支架内且位于所述石英外管的底部内侧壁的内侦U，所述碳化硅保护盖支架组装于所述外管底部支架上，所述碳化硅保护盖支架能够将所述外管底部支架遮蔽。由于碳化娃保护盖和碳化娃保护盖支架采用碳化娃(SiC)材质,碳化硅材质和多晶硅薄膜具有同一级别的热膨胀系数，利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的热膨胀系数，可以减少应力，从而防止多晶硅薄膜渗透进石英外管的内侧壁内并淀积于其中，从而保护石英外管的底部区域不受损伤，进而，不但可以延长石英外管的使用寿命，而且可以减小机台微粒偏高的风险，提高LPCVD工艺的可靠性以及产品良率。上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
权利要求1.一种石英外管保护装置，其特征在于，包括碳化硅保护盖、碳化硅保护盖支架以及外管底部支架，所述碳化硅保护盖通过所述外管底部支架安装于石英外管的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖支架安装于所述外管底部支架上，所述碳化硅保护盖支架能够将所述外管底部支架遮蔽。
2.如权利要求1所述的石英外管保护装置，其特征在于，所述外管底部支架包括第一圆管形板和连接板，所述第一圆管形板和所述石英外管同心设置且位于所述石英外管的内侧，所述第一圆管形板和所述石英外管通过所述连接板固定连接。
3.如权利要求2所述的石英外管保护装置，其特征在于，所述碳化硅保护盖包括第二圆管形板，且所述第二圆管形板位于所述第一圆管形板和石英外管之间。
4.如权利要求3所述的石英外管保护装置，其特征在于，所述第一圆管形板由若干第一圆弧形板拼接而成。
5.如权利要求4所述的石英外管保护装置，其特征在于，所述第二圆管形板由若干第二圆弧形板拼接而成，所述若干第二圆弧形板与所述若干第一圆弧形板一一对应。
6.如权利要求2所述的石英外管保护装置，其特征在于，所述碳化硅保护盖支架包括内圆管形板、外圆管形板和顶盖板，所述第一圆管形板的直径大于所述内圆管形板的直径且小于所述外圆管形板的直径，所述顶盖板设置于所述内圆管形板和所述外圆管形板顶部且向外侧方向延伸。
7.一种炉管，其特征在于，包括石英外管和如权利要求1至6中任意一项所述的石英外管保护装置，所述石 英外管保护装置设置于所述石英外管的底部内侧壁上。
专利摘要本实用新型公开了一种炉管，包括石英外管和石英外管保护装置，所述石英外管保护装置包括碳化硅保护盖、碳化硅保护盖支架以及外管底部支架，所述碳化硅保护盖通过外管底部支架安装于所述石英外管的底部内侧壁上，所述碳化硅保护盖支架安装于所述外管底部支架上，所述碳化硅保护盖支架能够将所述外管底部支架遮蔽。本实用新型利用碳化硅和多晶硅薄膜相近的热膨胀系数，可以减少应力，从而防止多晶硅薄膜渗透进石英外管的内侧壁内并淀积于其中，从而保护石英外管的底部区域不受损伤，进而，不但可以延长石英外管的使用寿命，而且可以减小机台微粒偏高的风险。
文档编号C23C16/24GK203128653SQ20132009404
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者沈建飞, 任瑞龙 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司