操作箱、石墨拆卸装置以及离子注入机的制作方法

本实用新型涉及半导体设备领域，特别涉及一种操作箱、石墨拆卸装置、以及离子注入机。

背景技术：

离子注入技术是现代半导体制造技术的一个重要组成部分，使用离子注入机将电离的可控制数量的杂质离子经静电场加速引入到衬底如硅晶圆表面，可实现对衬底的掺杂，以改变其电学性能，并最终形成各种半导体元器件。例如，在CMOS图像传感器生产过程中，需要使用离子注入机进行磷离子的注入，以形成CMOS图像传感器的感光区。然而，发明人发现，多次离子注入后，会在离子注入机的石墨室的内壁上形成一层沉积层，如采用含磷气体(通常为PH3气体)实现磷元素注入后会在石墨室的内壁形成一层磷的沉积物，这时就需要清洗石墨室，清洗石墨室需要先将石墨室中的石墨取出。然而，由于离子注入机长时间进行磷离子的注入，石墨表面会产生含磷的涂层，在取出石墨的时候遇到氧气很容易起烟并有火灾发生的隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种操作箱、石墨拆卸装置、以及离子注入机，以实现在无氧气状态下拆卸石墨，防止拆卸过程中出现起火事故。

本实用新型提供了一种操作箱，用于拆卸离子注入机中表面具有磷层的石墨，所述离子注入机包括一用以容置所述石墨的石墨室，所述石墨室设有一拆装口，所述操作箱包括箱体以及操作手套；所述箱体与所述石墨室的拆装口连通，且所述箱体远离所述石墨室的一面设有操作口，所述操作手套与所述操作口连接并将所述箱体密封；所述箱体上设有进气口以及排气口，所述进气口与一惰性气体源连接，所述排气口用以排出所述石墨室内的空气。

可选的，在所述操作箱中，所述排气口包括第一排气口和第二排气口，所述第一排气口用以与一泵体连接，所述第二排气口用以与一净化箱连接。

可选的，在所述操作箱中，所述箱体为透明结构。

本实用新型还提供了一种石墨拆卸装置，包括泵体、惰性气体箱、净化箱以及如权利要求2所述的操作箱；所述惰性气体箱内容置有惰性气体源；所述泵体与所述第一排气口连接，用以控制所述箱体和所述石墨室内的压力低于所述惰性气体箱内的压力；所述惰性气体箱与所述进气口连接，用以向所述箱体内提供惰性气体；所述净化箱与所述第二排气口和所述惰性气体箱连接，用以净化自所述第二排气口排出的空气，净化后的空气流入所述惰性气体箱。

可选的，在所述石墨拆卸装置中，所述泵体上设有压力表，以监控所述箱体和所述石墨室内的压力。

可选的，在所述石墨拆卸装置中，所述泵体上设有第一阀体，以控制所述泵体与所述第一排气口之间的连通或关闭；所述惰性气体箱与所述进气口之间设有第二阀体，以控制所述惰性气体箱与所述进气口之间的连通或关闭。

可选的，在所述石墨拆卸装置中，所述第二排气口与所述净化箱之间设有第一过滤器。

可选的，在所述石墨拆卸装置中，所述净化箱与所述惰性气体箱之间设有第二过滤器。

另一方面，本实用新型还提供了一种离子注入机，包括：表面具有磷层的石墨、用以容置所述石墨的石墨室以及如权利要求4至8中任一项所述的石墨拆卸装置。

可选的，在所述离子注入机中，所述石墨室设有一出口和一入口，所述出口和所述入口各设有一密封件。

相比于现有技术，本实用新型提供的石墨拆卸装置，通过在石墨室的拆装口安装一个操作箱，所述操作箱包括操作手套和箱体，所述操作手套与设置在所述箱体上的操作口连接并将所述箱体密封，如此一来，操作人员在所述石墨室内拆卸石墨时不会将空气带入所述操作箱与石墨室连通的空间内。进一步的，可通过泵体控制所述箱体与所述石墨室连通的室内的压力低于所述惰性气体箱的压力，所述惰性气体箱内的惰性气体进入所述箱体，将所述箱体与所述石墨室连通的室内原有的空气排出，以保证拆卸时，所述箱体与所述石墨室连通的室内没有空气或基本没有空气，从而防止拆卸表面具有磷涂层的石墨时引起冒烟，消除火灾发生的隐患。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的操作箱的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的石墨拆卸装置的结构示意图。

附图标记说明如下：

100-石墨拆卸装置；110-操作箱；111-箱体；112-操作口；113-操作手套；114-进气口；115-第一排气口；116-第二排气口；117-左侧面；118-后表面；119-上底面；120-惰性气体箱；130-净化箱；140-泵体；141-压力表；142-第一阀体；150-第一过滤器；160-第二过滤器；170-第二阀体；

200-石墨室；210-石墨；300-密封件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图1-2本实用新型提出的操作箱、石墨拆卸装置以及离子注入机作进一步详细说明。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，并结合图2，本实施例提供了一种操作箱110，用于拆卸离子注入机中的石墨210，所述石墨210表面具有含磷涂层，所述石墨210容置于所述离子注入机的石墨室200中，所述石墨室200设有拆装口。所述操作箱110包括箱体111以及操作手套113。所述箱体111与石墨室200的拆装口(图中未标号)连通，所述箱体111远离所述石墨室200的一面设有操作口112，所述操作手套113可将所述箱体111密封。

所述箱体111的形状例如是长方形箱体，其具有相对设置的上底面119和下底面(图中未标号)、相对设置的左侧面117和右侧面(图中未标号)、相对设置的前表面(图中未标号)和后表面118，其中，前表面即靠近所述石墨室200的一面，后表面118即远离所述石墨室200的一面。应理解，所述箱体的形状可根据实际需要进行变换，例如可以采用圆柱形箱体、圆锥形箱体等。

所述操作口112的数量例如是两个，每个所述操作口112与一个所述操作手套113连接，这样方便拆卸人员双手操作。本实施例中，两个操作口112位于所述箱体111的后表面118的中间位置，且这两个操作口112水平排列成一条直线。但应认识到，其他实施例中，所述操作口112可以设置于箱体111的后表面118的上部或下部，或者所述操作口112也可以设置在箱体111的其他表面如左侧面117或右侧面上。较佳方案中，所述操作手套113的自然伸展状态或拉紧状态的长度大于所述操作口112到所述石墨室200的距离，以方面拆卸人员的操作。所述操作手套113的材质可以为橡胶或其他具有伸缩性的材料。

如图1所示，所述箱体111上还设有一进气口114、第一排气口115和第二排气口116，所述进气口114用于与一惰性气体源连接，所述第一排气口115和所述第二排气口116用于将石墨室200内的空气排出，以保证拆卸石墨210时，所述箱体111与所述石墨室200连通的室内没有空气，从而防止了拆卸表面具有磷层的石墨210时引起冒烟并有火灾发生的隐患。在本实施例中，所述进气口114设置在所述后表面118上，所述第一排气口115与所述第二排气口116均设置在所述左侧面117上。在其他实施例中，所述第一排气口115与所述第二排气口116也可以设置在所述箱体111的其他表面如上底面或下底面上，所述进气口114也可以设置在所述箱体111的其他表面如右侧面上。

所述箱体111优选为透明结构，例如所述箱体111为由透明玻璃制成的箱体，以便拆卸人员在操作时能够观察到操作箱110内的状态。详细的，当需要拆卸石墨210时，拆卸人员可将手伸入所述操作手套113并经由石墨室200的拆装口伸入到石墨室200内以对石墨210进行拆卸操作，拆卸人在操作箱110内进行拆卸操作时，可通过透明的箱体111和石墨室200的拆装口观察到石墨室200内的状况，这样方便拆卸人员在操作箱内进行拆卸，拆卸完成后将所述石墨210放入所述箱体111中。

请参阅图2，本实施例还提供了一种石墨拆卸装置100，包括泵体140、惰性气体箱120、净化箱130以及如上所述的操作箱110。

所述操作箱110包括箱体111以及操作手套113。所述箱体111与一放置有石墨210的石墨室200的拆装口连通。所述箱体111远离所述石墨室200的一面设有操作口112，所述操作口112例如有两个，每个所述操作口112与一个所述操作手套113连接，所述操作手套113将所述箱体111密封。

所述箱体111上可以设有进气口114、第一排气口115和第二排气口116。所述惰性气体箱120内装有惰性气体源，且所述惰性气体箱120与所述箱体111上的进气口114连接。所述泵体140与所述第一排气口115连接，可通过泵体140控制所述箱体111与所述石墨室200连通的空间内的压力低于所述惰性气体箱120内的压力。所述第二排气口116与所述净化箱130连接，所述净化箱130将从所述第二排气口116排出的气体进行净化。进一步的，所述净化箱130与所述惰性气体箱120连接，可将所述净化后的气体通入所述惰性气体箱120内，以保证所述惰性气体箱120内的惰性气体源的纯度，避免空气进入所述惰性气体箱120内，同时实现所述惰性气体源的重复利用，避免资源浪费。

所述箱体111优选为透明结构，以便拆卸人员在操作时能够观察到操作箱110内的状态当需要拆卸石墨210时，拆卸人员将手伸入所述操作手套113，同时通过透明的箱体111观察石墨室200内的状况，对石墨210进行拆卸操作。

本实施例中，所述石墨室200还包括用于与其他石墨室连通的出口(图中未标注)和入口(图中未标注)，所述出口和所述入口各自设有一密封件300。通过在所述石墨室200的拆装口安装一个操作箱110，并利用密封件300将所述石墨室200的入口和出口密封，以防止空气进入所述操作箱110与石墨室200相连通的空间。再者，所述操作手套113与所述操作口112连接，并将所述箱体111密封，操作人员在所述石墨室200内拆卸石墨210时也不会将空气带入所述操作箱110与石墨室200相连通的空间内。进一步的，所述泵体140可控制所述箱体111与所述石墨室200连通的室内的压力低于所述惰性气体箱120的压力，所述惰性气体箱120内的惰性气体进入所述箱体111，将所述箱体111与所述石墨室200连通的室内原有的空气排出，以实现拆卸时，所述箱体111与所述石墨室200连通的室内没有空气，从而防止了拆卸表面具有磷涂层石墨210时引起冒烟并有火灾发生的隐患。

请继续参阅图2，所述泵体140上设有压力表141，泵体140在进行抽取所述箱体111与所述石墨室200连通空间中的空气时，所述压力表141实时监控所述箱体111内的压力，拆卸人员可以根据所述压力表141来判断是否可以进行拆卸操作。其中，图2中的箭头表示石墨拆卸装置100中气体的流动方向。

进一步的，所述泵体140上还设有第一阀体142，以控制所述泵体140与所述第一排气口115之间是否连通。当拆卸人员判断所述箱体111与所述石墨室200连通空间中的空气被抽干净时，可将所述第一阀体142关闭，以控制所述泵体140与所述第一排气口115之间不连通。当拆卸人员判断所述箱体111与所述石墨室200连通空间中的存留有空气时，可将所述第一阀体142打开，使所述泵体140与所述第一排气口115之间连通，所述泵体140将所述箱体111与石墨室200连通空间中的空气抽出。其中，所述第一阀体142为单向阀。

请继续参阅图2，所述惰性气体箱120与所述进气口114之间设有第二阀体170，拆卸人员将所述第二阀体170打开以使所述惰性气体箱120与所述进气口114之间处于连通状态，或关闭所述第二阀体170打开以使所述惰性气体箱120与所述进气口114之间处于不连通状态，当所述箱体111与石墨室200连通空间中的空气完全被抽出时，所述第二阀体170关闭，避免所述惰性气体源的浪费。其中，所述第二阀体170为单向阀。

进一步的，所述第二排气口116与所述净化箱130之间设有第一过滤器150，以对从所述第二排气口116排出的气体中的杂质进行过滤；所述净化箱130与所述惰性气体箱120之间设有第二过滤器160，以对从所述惰性气体箱120内排出的气体中的杂质进行过滤。

本实施例还提供了一种离子注入机，所述离子注入机包括石墨拆卸装置100和石墨室200。参阅图2，所述石墨拆卸装置100与所述石墨室200连通，所述石墨室200还包括一出口和一入口，所述出口和所述入口均设有一密封件300，使所述需要拆卸石墨210的石墨室200与所述离子注入机中的其它石墨室200隔断，以保证所述石墨室200与所述石墨拆卸装置100之间形成一个密封的空间。其中，所述密封件300优选为隔离阀。

综上所述，本实用新型，通过在石墨室200的拆装口安装一个操作箱110，所述操作箱110包括操作手套113和箱体111，所述操作手套113与设置在所述箱体111上的操作口112连接并将所述箱体111密封，如此一来，操作人员在所述石墨室200内拆卸石墨210时不会将空气带入所述操作箱110与石墨室200连通的空间内。进一步的，可通过泵体140控制所述箱体111与所述石墨室200连通的室内的压力低于所述惰性气体箱120的压力，所述惰性气体箱120内的惰性气体进入所述箱体111，将所述箱体111与所述石墨室200连通的室内原有的空气排出，以保证拆卸时，所述箱体111与所述石墨室200连通的室内没有空气或基本没有空气，从而防止拆卸表面具有磷涂层石墨210时引起冒烟，消除火灾发生的隐患。

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。