[发明专利]一种APCVD背封炉氮气罩的固定装置

说明书

本发明公开了一种用于APCVD背封炉氮气罩的固定装置。该固定装置包括供氮气罩管路穿过的主体部分、用于将氮气罩管路与主体部分彼此紧固的固定螺母，所述主体部分具有圆柱体、设置在圆柱体上部的圆台部，以及设置在圆台部上部的紧固部；该紧固部外周设有螺纹，并在该紧固部的径向上设有凹槽，所述氮气罩管路穿过的位置与该凹槽在同一直线上；所述固定螺母具有与所述紧固部外周的螺纹匹配的内螺纹。本发明的固定装置能够保证固定的密封性和紧合度，可重复多次使用，可适用于所有APCVD背封炉，具有很强的通用性。本发明的固定装置显著地减少了设备的停机时间，保证了产品的质量，节约了喷头由于断钉造成的维修成本，杜绝了由于氮气罩固定造成的故障发生。

技术领域

本发明涉及一种APCVD(常压化学气相淀积)背封炉氮气罩(N2 shield)的固定装置。

背景技术

硅材料是制造超大规模集成电路的主要衬底材料，随着半导体行业的飞速发展，对设备的要求也越来越高，越来越严格，设备的维护与维修也成为硅片产业重要的一部分。对于设备的维修方面更快更有效的使设备能够运行起来才是提高产量的重要途径之一。

APCVD背封技术是利用低压化学气相沉积技术在硅片背表面沉淀一层二氧化硅或其他绝缘体薄膜，以抑制外延生长过程中的自掺杂。在APCVD背封技术中所使用的设备为APCVD背封炉。其工作原理是：将硅片放在履带上，匀速通过喷头下方，喷头喷出硅烷(SiH4)与氧气在硅片表面发生反应，并通过氮气使之与大气进行隔离，适当的气体配合适当的温度在常压环境下进行反应，在硅片背面生成一层二氧化硅薄膜。在生产过程中为保证工艺质量，要通过氮气罩，均匀地通入氮气，将易燃易爆的硅烷气体与大气进行隔离，并将反应的残余气体通过排风带走，所以一定要将氮气罩固定牢固。

由于APCVD背封炉所用的气源为SiH₄，在生产过程中会产生SiO₂粉尘，此时就需要对设备进行日常的预防性维护(Preventive Maintenance，PM)，不可或缺的就是更换氮气罩，清理喷头(injector)。

目前，APCVD背封炉的氮气罩通用固定方法为用M3十字螺丝将氮气罩固定到喷头底面，由于APCVD设备生产温度为500°，固定螺丝经过高温多次拆卸，极易发生断钉，此时我们只有外修取断钉(外修取断钉并重新攻丝，每次每个孔3000元)。由于喷头材质为不锈钢，不可以修补后重新攻丝，唯一方法是扩大螺纹孔，若再次断钉，只能加装螺纹套，经试验螺纹套固定方法并不可靠，经过几次拆装就会失效。氮气罩的设计限制，固定螺丝不可超过M5，并且由于扩孔，每个喷头上螺纹孔大小不同，使用固定螺丝也不同，在进行预防性维护时，就需要大量时间寻找或切割合适螺丝，造成长时间停机。如没有合适固定螺丝，就会造成喷头闲置(喷头价格较高，每个为10万元)。由于氮气罩固定问题造成大量的成本损失。

基于以上现有技术，APCVD背封炉的氮气罩的固定主要涉及以下几方面的问题：

一、氮气罩的固定紧合度。氮气罩的固定紧合度影响氮气罩与金属履带之间距离，而硅片在金属履带上运动，如果氮气罩固定出现问题，轻者造成硅片花片或硅片背封面划伤，甚至硅片累积到氮气罩前造成成批碎片，重者氮气罩与履带接触卡死履带，造成履带报废。

二、氮气罩的固定密封性。氮气罩的固定密封性对喷头载体(VENT)内部气流，而喷头喷出的反应气体SiH₄、N₂、O₂反应后从喷头载体(VENT)经过腔体(Chamber)排风抽走，若氮气罩固定密封性不好，则会造成花片。

三、氮气罩的通用性。氮气罩用在不同机台上，不同VENT高度不同，装置大小不同，以最小高度为设计高度，需要在20mm的高度上解决以上密封与固定问题，做到装置的通用性。

本发明内容

本发明的目的在于解决APCVD背封炉氮气罩的固定问题，提供一种用于APCVD背封炉氮气罩的固定装置，以提高氮气罩的固定紧合度、密封性，该固定装置具有很强的通用性。