[实用新型]一种带自动旋转机构的单晶炉副室

说明书

技术领域

本实用新型涉及单晶炉的制造领域，更具体地说，涉及一种带自动旋转机构的单晶炉副 室，特别是针对生产12英寸及以上半导体级硅晶圆的单晶炉。

背景技术

硅晶圆尺寸是在半导体生产过程中硅晶圆使用的直径值，硅晶圆尺寸越大越好，因为这 样每块晶圆能生产更多的芯片。比如，同样使用0.13微米的制程在200mm的晶圆上可以生 产大约179个处理器核心，而使用300mm的晶圆可以生产大约427个处理器核心，300mm 直径的晶圆的面积是200mm直径晶圆面积的2.25倍，而出产的处理器个数却是后者的2.385 倍，并且300mm晶圆实际的成本并不会比200mm晶圆高多少，因此这种成倍的生产率提高 显然是所有芯片生产商所追求的。然而，硅晶圆具有的一个特性却限制了生产商随意增加硅 晶圆的尺寸，那就是在晶圆生产过程中，离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆 中心向外扩展，坏点数呈上升趋势，这样现有技术中就无法随心所欲地增大晶圆尺寸。

根据SEMI发布的半导体材料市场信息，2013年全球全年硅片材料市场消耗约100亿平 方英寸，其中300mm约占70％，折合12英寸硅片月消耗量为516万片。然而12英寸以上大 直径硅片市场中，日本、德国、美国和韩国资本控制的6大硅片公司的销量占世界硅片销售 额的90％，全球寡头垄断已经形成。国内每月硅片需求量：12英寸(约20万片/月)、8英寸 (约50万片/月)、6英寸(约35万片/月)，其中8英寸及12英寸硅片基本依赖国外进口。

中国目前进口第一多的商品不是原油，是芯片，一年进口2500亿美元。我国集成电路产 业处在世界的中下端，属于集成电路消费大国、制造大国，具有粗放型、高投入、低利润的 缺陷。特别是晶圆制造行业，受限于国外对大直径单晶硅生长设备、工艺和检测设备的封锁， 我国晶圆制造一直处于4～6英寸的工艺水平。因此，如何突破技术封锁，实现12英寸硅片的 国产化，已经迫在眉睫。而要实现12英寸硅片的国产化，首先必须要解决的就是生产设备的 国产化。

传统单晶炉的结构示意图如图1所示，该单晶炉的副室包括上部圆筒形的封闭式副室1-1 和下部的副室隔离仓1-2，因为在对副室进行清洗时，只能打开下部较小的副室隔离仓1-2， 所以不能有效地清理整个副室内的氧化物等尘埃污染物，使得单晶硅在生产过程中因沾污而 影响其品质，特别是对于生产12英寸及以上半导体级的硅晶圆，其品质要求更高，如何有效 地清理整个副室内的尘埃污染物显得尤为重要。

目前CZ晶体生长的工艺流程大致可以分为清炉→装料→抽空→检漏→熔料→穏温→引 晶→放肩→等径→收尾→停炉→取棒等步骤，在清炉、装料和取棒工艺时，均会需要进行副 室的旋转。传统的单晶炉中，其副室的旋转均是手动操作，即用人力推动副室进行旋转，缺 点也很明显，人力推动往往在速度及用力方面都会存在差异，使得副室旋转的过程中不稳， 特别是在取棒过程中，容易造成晶体在副室内晃动，带来掉棒的风险，且用人力推动副室进 行旋转的工作效率也不高。

针对用人力推动副室进行旋转的不足，现有技术中已提出改进方案，例如专利公开号： CN102304759A，公开日：2012年1月4日，发明创造名称为：拉晶炉副室旋转机构，该申 请案公开了一种可使得拉晶炉的副室转动平稳的拉晶炉副室旋转机构，该拉晶炉副室旋转机 构，副室转动设置机座上，在机座上设置电机，电机输出轴通过齿轮传动机构与副室相连。 但是，该申请案的拉晶炉副室旋转机构缺少自动控制副室旋转角度的功能，使用起来十分不 便。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供了一种带自动旋转机构的单晶 炉副室，主要解决了人力推动副室进行旋转时容易带来掉棒风险的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的带自动旋转机构的单晶炉副室，包括自动旋转机构和一体式结构的侧开式 副室，该侧开式副室包括内部设有空腔的副室主体和门板，所述副室主体一侧面上设有开口， 所述门板通过铰链转动连接在副室主体上，门板与副室主体侧面上的开口相配合；