[实用新型]一种用于硅晶圆片薄膜制备的退火炉

说明书

技术领域

本发明创造属于半导体制造设备领域，尤其是涉及一种用于硅晶圆片薄膜制备的退火炉。

背景技术

随着集成电路的发展，特征线宽不断减小，要求硅片的晶格缺陷和对器件有害的杂质含量更低。而硅中很多晶格缺陷都与氧有关。为了防止硅片表面沾污等影响器件性能，硅片的退火和热生长须在气氛洁净的密闭腔体内进行。现有的退火炉腔体由超纯不锈钢腔体、石英腔体、石英托架、多区加热管、红外温度计、炉门等部分组成。石英舟用于搁置加工的硅片，根据硅片的尺寸，每个硅片之间设有固定的间隔，加工时，石英舟被放置在两个由与炉门连结的管状石英托架上，由传送装置送入石英腔体内。通常石英腔体内通入氮气作为保护气体，保护气体流量影响传热效率。但是现有退火炉的氮气配气支路结构单一，效果不稳定。

发明内容

本发明创造要解决以上技术问题，提供一种用于硅晶圆片薄膜制备的退火炉，能使气流分布更加均匀，使硅晶圆片边缘与中心的温度差达标，改善硅片质量。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种用于硅晶圆片薄膜制备的退火炉，主体为腔体，还包括配气装置，所述腔体包括炉门、石英腔体和石英托架，所述炉门位于所述石英腔体上，所述石英托架与所述炉门相连，且所述石英托架位于所述石英腔体内，所述石英托架上还设有石英板匀流板，所述石英板匀流板上均布若干孔洞，所述配气装置包括进气气路、排气气路和尾气处理气路，所述进气气路与所述炉门相连，所述排气气路和所述尾气处理气路分别与所述石英腔体的出气端相连，所述进气气路包括氩气气路、氮气气路、氧气气路、氢气气路和氯化氢气路，所述氩气气路包括通过管路依次相连的氩气瓶、第一调压阀、第一过滤器和第一质量流量控制器，所述氮气气路包括通过管路依次相连的氮气瓶、第二调压阀、第二过滤器和第二质量流量控制器，所述氧气气路包括通过管路依次相连的氧气瓶、第三调压阀、第三过滤器和第三质量流量控制器，所述氢气气路包括通过管路依次相连的氢气瓶、第四调压阀、第四过滤器和第四质量流量控制器，所述氯化氢气路包括通过管路依次相连的氯化氢瓶、第五调压阀、第五过滤器和第五质量流量控制器，所述排气气路包括通过管路相连的第六调压阀和真空泵，所述第六调压阀与所述石英腔体的出气端相连。

进一步，所述第一质量流量控制器、所述第二质量流量控制器、所述第三质量流量控制器、所述第四质量流量控制器和所述第五质量流量控制器的前后两端均连接进气阀。

进一步，所述尾气处理气路包括相互连接的尾气处理装置和排气口，所述尾气处理装置与所述石英腔体的出气端相连，所述真空泵与所述尾气处理装置相连。

本发明创造具有的优点和积极效果是：一种用于硅晶圆片薄膜制备的退火炉，石英托架上设有孔洞均匀分布的圆形石英匀流板装置，利用气体流动过程中的流量和气阻的分配关系使气氛在各处均匀分布，使边缘效应获得减低；增加氢气气路作为高温退火时的气氛，通过气阀可控制氢气和氮气或氩气的流量，进而控制气氛中氢气的浓度，改善硅片的质量；增加了氢气气路，在湿氧氧化的基础上可以做氢氧合成氧化方面的改进；兼顾硅片的多种热氧化生长和高温退火的气路设计，通过气路中气体的选择和控制将二者统一于一个腔体内。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图；

图2是石英板匀流板的结构示意图。

图中：1、炉门；    2、石英腔体；    3、石英托架；    4、石英板匀流板；

5、氩气瓶；    6、第一调压阀；    7、第一过滤器；

8、第一质量流量控制器；    9、氮气瓶；    10、第二调压阀；

11、第二过滤器；    12、第二质量流量控制器；    13、氧气瓶；

14、第三调压阀；    15、第三过滤；    16、第三质量流量控制器；

17、氢气瓶；    18、第四调压阀；    19、第四过滤器；

20、第四质量流量控制器；    21、氯化氢；    22、第五调压阀；

23、第五过滤器；    24、第五质量流量控制器；    25、第六调压阀；

26、真空泵；    27、进气阀；    28、尾气处理装置；    29、排气口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造的具体实施例做详细说明。