[發明專利]石英組件、保溫筒與反應容器及石英組件和保溫筒的形成方法

無效

• 申請號: 200610080925.7
• 申請日: 2006-05-22
• 公開（公告）號: CN101079371A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 王斯霈;樸章鉉;湯弘志;劉傳亮
• 申請（專利權）人: 臺灣圓益石英股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/673;C03B23/20;C03B23/203
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 何春蘭

技術領域

本發明涉及一種反應容器、石英組件與保溫筒及其形成方法，特別是涉及一種可用于熱處理裝置的反應容器中的保溫筒。

背景技術

在半導體裝置的制造過程中，為了對被處理的半導體芯片進行氧化、擴散、化學氣相沉積(chemical?vapor?deposition)、退火等處理，需使用各種熱處理裝置。其中對多枚芯片能同時作批處理的縱形熱處理裝置，配設有熱處理室功能的反應管(process?tube)，反應管的周圍配置有所謂熱壁(Hot?Wall)型的加熱器。在反應管中，可置入承載多枚芯片的芯片舟(wafer?boat)。此些芯片是以上下彼此平行、且具有適宜間隔的方式搭在于該芯片舟上。當此些芯片隨著芯片舟置入該熱處理裝置時，可同時對此些芯片進行熱處理。

該芯片舟在反應管中是由一保溫筒所支撐，由此隔絕反應管內與外界的溫度交換，確保該芯片舟上的芯片能受到均一的高溫。在進行熱處理時，因反應管內可能會被加熱到攝氏1000度以上的高溫，故需采用熔融石英玻璃制作上述熱處理裝置的反應管以及保溫筒。然而熔融石英玻璃為透明，無法阻止加熱時光子能量傳送通過該部分，隔熱效果不佳。因此該保溫筒須至少一部分是由不透明石英制成，以阻止熱的輻射傳遞。

然而，不透明石英是在石英原料中添加例如碳酸鈣而形成，其表面不若透明石英平整，反而有微小的氣室分布。半導體的熱處理制程中，需要在反應室中充填各種反應氣體，此些反應氣體容易殘留在不透明石英表面的小氣室中成為污染。伴隨著半導體裝置圖型(pattern)的細微化及薄膜化的進展，對于污染的容許范圍益發嚴格，因此，不透明石英的污染問題成為急需解決的課題。

發明內容

為了解決上述現有技術的問題，本發明的主要目的在于提供一種不透明的石英組件，其表面平整不易有污染殘留，可使用于半導體制程的熱處理器中的反應管以及保溫筒。

本發明的另一目的是提供一種保溫筒與反應容器及石英組件和保溫筒的形成方法。

為達成上述目的，本發明提供一種石英組件，其具有三明治的結構，中間包含一不透明石英基板，該不透明石英基板上下表面各具有由透明石英形成的薄層，包覆該不透明石英基板，由此得到具有平整表面的不透明石英組件。該不透明石英基板可為圓盤型。

另外亦提供形成該石英組件的方法如下：首先，提供一不透明石英基板，該不透明石英基板具有相對的兩個表面(即上下表面)；接著，將透明石英基材以熔接的方式與于該不透明石英基板結合，于該基板之相對兩個表面之上形成一薄層包覆該表面；然后，再以熔接方式將透明石英基材于該基板的另一表面上形成一薄層包覆該表面。

以上具有三明治結構的石英組件可適用于半導體熱處理裝置中的保溫筒，該保溫筒具有至少一支柱以及多個石英翼片卡設于該支柱上，該各個石英翼片為本發明所提供的不透明石英組件。

實施本發明時，若使用條狀的透明石英基材，可以放射狀的方式將透明石英基材熔接于該不透明石英基材上，則所形成的薄層會有放射條狀的表面；亦可以同心圓的方式將透明石英基材熔接于該不透明石英基材上，則所形成的薄層會有同心圓條狀的表面；再則可以水平方向的方式將透明石英基材熔接于該不透明石英基材上，則所形成的薄層會有水平條狀的表面。

另外，半導體熱處理裝置中反應容器的石英外管亦可能有部分不透明石英，其底部表面上亦可包覆一薄層，該薄層是由透明石英以熔接的方式形成。在此處的透明石英薄層可由條狀的透明石英基材熔接而成，若是以水平方向的方式將透明石英基材熔接于該不透明石英基材上，則所形成的薄層會有水平條狀的表面。

附圖說明

圖1為一剖視圖石英組件的一較佳實施例。

圖2為一示意圖，是本發明熱處理裝置的一較佳實施例。

圖3為一立體圖，是本發明保溫筒的一較佳實施例。

圖4為一示意圖，是本發明石英翼片表面的一較佳實施例。

圖5為一示意圖，是本發明石英翼片表面的一較佳實施例

圖6為一示意圖，是本發明石英翼片表面的一較佳實施例。

圖7為一示意圖，是本發明石英外管的一較佳實施例。

主要組件符號說明：

10????石英組件

110???不透明石英基板?????????????????110a????第一表面

110b??第二表面???????????????????????120?????第一薄層

130???第二薄層

200???熱處理裝置?????????????????????210?????反應容器