一种进气炉门及包含其的管式PECVD反应室的制作方法

本发明属于半导体设备，具体涉及一种进气炉门及包含其的管式pecvd反应室。

背景技术：

1、管式pecvd设备进气方式的合理性，对镀膜的均匀性有重要影响，现有常规进气方式如图1和图2所示：气体从法兰周边或者从法兰下侧冲往法兰中间，然后再进入炉管及石墨舟。随着管式pecvd设备管径越来越大，现有的进气方式凸显出了缺点，由于气体在法兰周边，管径加大后很难从中间向反应室内部运动，造成气流不均匀。

2、此外，管式pecvd的口径越大，炉门板在反应室真空状态下受到的负压越大，炉门板中间变形也越大，现有炉门板的硬连接方式，在变形加大的情况下，连接处受到的应力增大，在使用过程中容易造成炉门脱落。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、进气均匀、变形程度小且连接牢固的进气炉门及包含其的管式pecvd反应室。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种进气炉门，包括：炉门本体、缓冲组件和气体导流组件，所述缓冲组件设置在炉门本体外侧，用于调节进气炉门上的预应力；至少两组所述气体导流组件对称设置在炉门本体内侧，且气体导流组件的输入端与输送工艺气体的进气管连接，用于实现工艺气体沿炉门本体内侧面均匀扩散至管式pecvd反应室内部。

4、作为本发明的进一步改进，所述气体导流组件包括匀流板、进气组件、出气口和输气管，所述进气组件设置在炉门本体内侧边缘，出气口设置在炉门本体内侧中心，所述输气管的输入端与进气组件连通，输气管的输出端与出气口连通，所述匀流板上设有多个匀流孔，匀流板覆盖在出气口和输气管上，工艺气体由进气组件输送至输气管中，经由出气口喷出，再经匀流板均匀扩散后沿炉门本体内侧面扩散至管式pecvd反应室内部。

5、作为本发明的进一步改进，所述进气组件包括进气孔、第一密封槽、定位环和进气底座，所述进气底座的中心位置设有进气孔，所述进气孔与输气管的输入端连通；沿着进气孔外周设有第一密封槽，用于实现进气组件与输送工艺气体的进气管密封连接；所述进气底座外侧对称设有定位环，用于实现进气组件可拆卸安装在炉门本体内侧。

6、作为本发明的进一步改进，所述炉门本体内侧设有挡块、导向筒和压紧弹簧，所述导向筒外侧对称设有挡块，所述导向筒底部设有压紧弹簧，所述进气底座嵌套在导向筒内，并下压压紧弹簧，定位环与挡块卡接，以实现进气组件可拆卸安装在炉门本体内侧。

7、作为本发明的进一步改进，所述炉门本体内侧还设有出气口导向座，所述出气口导向座设置在匀流板与出气口之间，用于辅助出气口定位。

8、作为本发明的进一步改进，所述炉门本体内侧还设有输气管导向支座，所述输气管导向支座设置在匀流板与输气管，用于辅助输气管定位。

9、作为本发明的进一步改进，所述缓冲组件包括支撑架、缓冲弹簧、垫环和调节螺钉，所述支撑架设置在炉门本体外侧，支撑架与炉门本体之间均布有多个连接点，支撑架与炉门本体的连接处缓冲弹簧、垫环和调节螺钉，用于实现调节进气炉门上的预应力。

10、作为本发明的进一步改进，所述匀流板包括依次设置的外匀流板和内匀流板，所述外匀流板上均布有多个匀流孔，所述内匀流板上与出气口对应的部位设置为盲板，其余部位上均布有多个匀流孔。

11、作为一个总的技术构思，本发明提供了一种管式pecvd反应室，包括进气法兰、反应腔体和尾法兰，所述反应腔体两端分别连接进气法兰和尾法兰，所述进气法兰上设有上述的进气炉门。

12、作为本发明的进一步改进，所述进气法兰外侧对称设有进气管，进气法兰内侧对称设有可拆卸的导气支座，所述导气支座上设有出气孔，所述出气孔与进气管连通；所述进气法兰端部设有第二密封槽，进气炉门与进气法兰密封连接后，所述出气孔与炉门本体内侧的气体导流组件连通，以实现工艺气体经进气炉门均匀扩散至反应腔体内。

13、与现有技术相比，本发明的优点在于：

14、1、本发明的进气炉门，通过在炉门本体外侧设置了缓冲组件，实现了炉门上预应力的调整，避免了由于炉门在工艺过程中受到负压产生过多变形而导致连接处受力过大引起的结构损伤问题，实现了在真空状态下炉门变形也可以防止硬连接的结构损伤，提高了炉门的使用安全性；通过在炉门本体内侧对称布置了多组气体导流组件，工艺气体先进入炉门内侧，再均匀扩散至反应腔体内，实现了工艺气体由反应腔体中间向四周扩散，显著提高了进气的均匀性，降低了进气端到石墨舟气流不均匀段距离，提高了设备的整体产能。

15、2、本发明的管式pecvd反应室，通过将上述的进气炉门与进气法兰连接，并且在进气法兰外侧对称设有进气管，进气法兰内侧对应设有导气支座和出气孔，当进气炉门与进气法兰密封连接后，出气孔与炉门本体内侧的气体导流组件连通，实现了工艺气体经进气炉门均匀扩散至反应腔体内，显著提高了进气的均匀性；进一步地，通过将进气管对称设置在进气法兰外侧，避免了推舟进管位置，提高了推舟的安全性。

技术特征：

1.一种进气炉门，其特征在于，包括：炉门本体(1)、缓冲组件(2)和气体导流组件，所述缓冲组件(2)设置在炉门本体(1)外侧，用于调节进气炉门上的预应力；至少两组所述气体导流组件对称设置在炉门本体(1)内侧，且气体导流组件的输入端与输送工艺气体的进气管连接，用于实现工艺气体沿炉门本体(1)内侧面均匀扩散至管式pecvd反应室内部。

2.根据权利要求1所述的进气炉门，其特征在于，所述气体导流组件包括匀流板(3)、进气组件(4)、出气口(6)和输气管(11)，所述进气组件(4)设置在炉门本体(1)内侧边缘，出气口(6)设置在炉门本体(1)内侧中心，所述输气管(11)的输入端与进气组件(4)连通，输气管(11)的输出端与出气口(6)连通，所述匀流板(3)上设有多个匀流孔，匀流板(3)覆盖在出气口(6)和输气管(11)上，工艺气体由进气组件(4)输送至输气管(11)中，经由出气口(6)喷出，再经匀流板(3)均匀扩散后沿炉门本体(1)内侧面扩散至管式pecvd反应室内部。

3.根据权利要求2所述的进气炉门，其特征在于，所述进气组件(4)包括进气孔(41)、第一密封槽(42)、定位环(43)和进气底座(44)，所述进气底座(44)的中心位置设有进气孔(41)，所述进气孔(41)与输气管(11)的输入端连通；沿着进气孔(41)外周设有第一密封槽(42)，用于实现进气组件(4)与输送工艺气体的进气管密封连接；所述进气底座(44)外侧对称设有定位环(43)，用于实现进气组件(4)可拆卸安装在炉门本体(1)内侧。

4.根据权利要求3所述的进气炉门，其特征在于，所述炉门本体(1)内侧设有挡块(8)、导向筒(9)和压紧弹簧(10)，所述导向筒(9)外侧对称设有挡块(8)，所述导向筒(9)底部设有压紧弹簧(10)，所述进气底座(44)嵌套在导向筒(9)内，并下压压紧弹簧(10)，定位环(43)与挡块(8)卡接，以实现进气组件(4)可拆卸安装在炉门本体(1)内侧。

5.根据权利要求2所述的进气炉门，其特征在于，所述炉门本体(1)内侧还设有出气口导向座(5)，所述出气口导向座(5)设置在匀流板(3)与出气口(6)之间，用于辅助出气口(6)定位。

6.根据权利要求2所述的进气炉门，其特征在于，所述炉门本体(1)内侧还设有输气管导向支座(7)，所述输气管导向支座(7)设置在匀流板(3)与输气管(11)，用于辅助输气管(11)定位。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的进气炉门，其特征在于，所述缓冲组件(2)包括支撑架(21)、缓冲弹簧(22)、垫环(23)和调节螺钉(24)，所述支撑架(21)设置在炉门本体(1)外侧，支撑架(21)与炉门本体(1)之间均布有多个连接点，支撑架(21)与炉门本体(1)的连接处缓冲弹簧(22)、垫环(23)和调节螺钉(24)，用于实现调节进气炉门上的预应力。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的进气炉门，其特征在于，所述匀流板(3)包括依次设置的外匀流板(31)和内匀流板(32)，所述外匀流板(31)上均布有多个匀流孔，所述内匀流板(32)上与出气口(6)对应的部位设置为盲板，其余部位上均布有多个匀流孔。

9.一种管式pecvd反应室，其特征在于，包括进气法兰(100)、反应腔体(400)和尾法兰(500)，所述反应腔体(400)两端分别连接进气法兰(100)和尾法兰(500)，所述进气法兰(100)上设有权利要求1至8中任意一项所述的进气炉门(300)。

10.根据权利要求9所述的管式pecvd反应室，其特征在于，所述进气法兰(100)外侧对称设有进气管(200)，进气法兰(100)内侧对称设有可拆卸的导气支座(103)，所述导气支座(103)上设有出气孔(101)，所述出气孔(101)与进气管(200)连通；所述进气法兰(100)端部设有第二密封槽(104)，进气炉门(300)与进气法兰(100)密封连接后，所述出气孔(101)与炉门本体(1)内侧的气体导流组件连通，以实现工艺气体经进气炉门(300)均匀扩散至反应腔体(400)内。

技术总结
本发明公开了一种进气炉门及包含其的管式PECVD反应室，包括：炉门本体、缓冲组件和气体导流组件，所述缓冲组件设置在炉门本体外侧，用于调节进气炉门上的预应力；至少两组所述气体导流组件对称设置在炉门本体内侧，且气体导流组件的输入端与输送工艺气体的进气管连接，用于实现工艺气体沿炉门本体内侧面均匀扩散至管式PECVD反应室内部。本发明还公开了包含上述进气炉门的管式PECVD反应室。本发明具有结构紧凑、进气均匀、变形程度小且连接牢固等优点，提高了PECVD设备的运行稳定性。

技术研发人员：谢卓敏,肖洁,周佑丞,张春成,李翠
受保护的技术使用者：湖南红太阳光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14