[實用新型]立式擴散爐

有效

• 申請號: 201821951611.4
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN208954949U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 張海林;劉國霞
• 申請（專利權）人: 青島賽瑞達電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C30B31/06;C30B31/16
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 劉雁君;李祺

一種立式擴散爐，包括豎向設置的爐體，所述爐體的內腔中安裝有隔板，所述隔板位于爐體的頂部，并將內腔分隔為位于其上方的擴散腔和位于其下方的工作腔；所述爐體底部設置有與工作腔相連通出氣管，所述爐體上安裝有進氣管，所述進氣管內端伸入到爐體內的擴散腔中；所述隔板為設置有連通孔的孔板。立式擴散爐的爐體豎向設置，高溫的工藝氣體先進入擴散腔中水平分散，再通過隔板上的連通口向下流動到工作腔中，對工作腔中的硅片進行摻雜處理。工藝氣體由隔板阻擋，再擴散腔中水平分散，能夠消除氣體自身重力對氣體擴散的影響，使氣體在擴散腔中能夠擴散均勻，從而使工藝氣體均勻的通過隔板的連通孔，對硅片進行摻雜作業，提高硅片的加工質量。

技術領域

本實用新型屬于半導體制造領域，尤其涉及一種用于硅片加工的立式擴散爐。

背景技術

隨著電子信息產業的持續高速發展，激勵和帶動了集成電路產業的發展，這就為微電子產業發展提供了空前廣闊的發展空間，也為半導體專用設備提供了巨大的市場潛力。從微電子行業發展看，半導體器件設計向高密度、高集成度的方向迅速發展，對半導體集成電路新工藝、新技術、新設備提出了越來越高的要求。當前硅片的尺寸由直徑150mm發展到300mm，超大規模集成電路ULSI的特征尺寸已從0.5μm、0.35μm發展到0.25μm，集成密度高達1千萬個元件。

在所有半導體專用設備中，擴散爐是集成電路生產線前工序的重要工藝設備之一，它的主要用途是對半導體進行摻雜，即在高溫條件下將摻雜材料擴散入硅片，從而改變和控制半導體內雜質的類型、濃度和分布，以便建立起不同的電特性區域。

隨著硅片直徑的增大，傳統擴散爐在滿足工藝要求方面面臨很大困難，因此出現了臥式擴散爐。臥式擴散爐雖然能夠應用在大尺寸硅片的，但也存在以下缺點：

1.擴散爐的爐口因硅片尺寸的變大而變大，使臥式擴散爐恒溫區的橫截面上下溫度差大；

2.由于工藝氣體相比于空氣更容易下沉，臥室擴散爐的爐體結構，很難控制氧氣濃度和保證進氣的均勻性；

3.工藝過程中硅片在高溫狀態易變形,臥式擴散爐立式放置硅片，僅底部對硅片有支撐，容易產生較大變形；

4.高溫擴散時由于溫度不均容易發生硅片破碎，破碎后臥式擴散爐反應部位的粘附物、顆粒多，需要清洗反應管、石英舟或碳化硅舟。

實用新型內容

本實用新型針對上述現有擴散爐存在的問題，提出一種氣體和溫度分布均勻、硅片不易變形和破碎的立式擴散爐。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種立式擴散爐，包括豎向設置的爐體，所述爐體的內腔中安裝有隔板，所述隔板位于爐體的頂部，并將內腔分隔為位于其上方的擴散腔和位于其下方的工作腔；

所述爐體底部設置有與工作腔相連通出氣管，所述爐體上安裝有進氣管，所述進氣管內端伸入到爐體內的擴散腔中；

所述隔板為設置有連通孔的孔板。

作為優選，所述爐體頂端的爐壁中心向下凹陷，在擴散腔中形成環狀空間。

作為優選，所述進氣管的內端位于環狀空間中。

作為優選，所述隔板水平設置。

作為優選，所述連通孔設置多個，分為多個通氣組，每個通氣組中的連通孔都位于同一圓周上，通氣組均同心設置。

作為優選，相鄰通氣組之間的間距由外向內逐漸增大。

作為優選，相鄰通氣組的連通孔交錯設置。

作為優選，所述進氣管的內端對準隔板的上表面，與隔板上設置的連通孔交錯。

作為優選，所述進氣管的外端位于爐體的底部。