CN110265329B - 内管固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明技术方案公开了一种内管固定装置，用于固定炉管机台的内管，包括：内管台，所述内管台上设有至少一个安装槽，设置在至少一个所述安装槽旁的滑动轨道槽，所述滑动轨道槽与所述安装槽连通；套设于所述内管外的支撑环，所述支撑环的边缘设有至少一个与所述安装槽配合的支撑耳，所述支撑耳适于移动至所述滑动轨道槽的末端以固定所述内管。采用本发明技术方案的内管固定装置可以避免内管偏移现象，无需在高温下进行人工调整，极大程度的提高了晶圆的制造效率，提高了晶圆的均匀性，保证了产品良率。

Description

内管固定装置

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，尤其涉及一种内管固定装置。

背景技术

炉管机台是半导体制造领域的重要设备，在半导体制造过程中，许多需要高温环境的工艺均需在炉管机台内完成，比如晶圆的加工工艺。

而在加工晶圆的过程中，内管极易发生偏移，导致炉管内的反应气体分布不均，从而影响晶圆的均匀性，降低产品良率，甚至可能导致产品报废。

目前，解决内管偏移的方式仍采用人工调整。调整时，需要将炉管机台降温至400℃，用高温手套人为调整内管位置，重新测机，当偏移较为严重时，还需重新做设备维护与保养(PM，preventive maintenance)。人工调整过程需在高温环境下操作，安全系数低，且费时、费力。

发明内容

本发明技术方案要解决的技术问题是现有的炉管机台的内管易发生偏移，影响炉管加工工艺的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种内管固定装置，用于固定炉管机台的内管，包括：内管台，所述内管台上设有至少一个安装槽；设置在至少一个所述安装槽旁的滑动轨道槽，所述滑动轨道槽与所述安装槽连通；套设于所述内管外的支撑环，所述支撑环的边缘设有至少一个与所述安装槽配合的支撑耳，所述支撑耳适于移动至所述滑动轨道槽的末端以固定所述内管。

可选的，所述支撑耳移动至所述滑动轨道槽的末端时，所述内管与所述内管台的几何中心重合。

可选的，所述安装槽、所述滑动轨道槽及所述支撑耳的数量相等。

可选的，所述滑动轨道槽顺时针或逆时针设置，若滑动轨道槽为两个或两个以上时，各所述滑动轨道槽的开设方向相同。

可选的，所述支撑耳包括自所述支撑环向外延伸的第一支撑件。

可选的，所述支撑耳还包括自所述第一支撑件向下延伸的第二支撑件。

可选的，所述滑动轨道槽沿所述内管台内壁开设，所述滑动轨道槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体的一端与所述安装槽连通，另一端与所述第二槽体连通，且所述第二槽体的深度大于所述第一槽体的深度。

可选的，所述滑动轨道槽自所述安装槽向远离所述内管台内壁的方向延伸。

可选的，所述滑动轨道槽呈棘爪状。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案在内管台上设置了与安装槽相通的滑动轨道槽，当套设内管的支撑环上的支撑耳自安装槽沿滑动轨道槽移动至滑动轨道槽的末端时，滑动轨道槽的末端会对支撑耳施加阻碍其运动的力，从而固定支撑环和内管，防止内管偏移。

滑动轨道槽沿内管台内壁设置，包括第一槽体和第二槽体，第二槽体要深于第一槽体，第一槽体可以将支撑耳从安装槽处顺利导向至第二槽体内，第二槽体可以将支撑环卡设于第二槽体的槽腔里，有效地避免了内管偏移。

滑动轨道槽自安装槽向远离内管台内壁的方向延伸，支撑耳沿滑动轨道槽移动至滑动轨道槽末端时，支撑耳的根部可以抵住滑动轨道槽的根部边缘，滑动轨道槽的根部限制支撑耳运动，进而实现内管的固定。

附图说明

图1为一种炉管机台的结构示意图；

图2为一种内管安装结构的俯视图；

图3A为本发明实施例的内管固定装置(内管未固定)的俯视结构示意图；

图3B为本发明实施例的内管固定装置(内管已固定)的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例的内管固定装置中支撑耳的结构示意图；

图5A为图3A所示的内管固定装置中安装槽与滑动轨道槽(内管未固定) 的内视结构示意图；

图5B为图3B所示的内管固定装置中安装槽与滑动轨道槽(内管已固定) 的内视结构示意图；

图6A为本发明另一实施例的内管固定装置(内管未固定)的俯视结构示意图；

图6B为本发明另一实施例的内管固定装置(内管已固定)的俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，炉管机台包括加热器1、加热器1内从外到内依次设有外管(outertube)2、内管(inner tube)3、晶舟(boat)4，晶舟4用于承载晶圆等需热处理的器件。

结合图1和图2所示，外管2的底部位置设有法兰5，法兰5的内圈设有内管台(innertube)6，内管3固定在支撑环(supporting ring)7上，支撑环7放置在内管台6上，内管台6上没有任何限位装置和固定装置，因此，内管3的位置极易偏移。

致使内管3偏移的原因有很多，主要有以下两方面：一方面，在对炉管机台进行PM时，会对内管3的位置产生影响；另一方面，炉管机台在工作时产生的振动也会导致内管3的偏移。而内管3的偏移将直接导致炉管内的反应气体分布不均，从而影响晶圆的均匀性，降低产品良率，甚至可能导致产品报废。

为了克服上述缺陷，发明人进行了研究，并提出在内管台上设置滑动轨道槽，在支撑环上设置支撑件，当支撑件移动至滑动轨道槽末端时，滑动轨道槽末端可以限制支撑件的活动，从而能够有效地阻止内管的移动。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

请参照图3A，本发明实施例的内管固定装置包括：内管台10、支撑环 11和滑动轨道槽141。所述内管固定装置用于固定炉管机台的内管12，防止内管12偏移。

其中，内管台10上设有至少一个安装槽13，安装槽13沿内管台10的轴向方向开设，开设安装槽13有利于内管12的安装和拆卸，而对安装槽 13的数量不作要求，附图3A-3B示例性的标示出三个安装槽13，且均匀分布于内管台10上。

滑动轨道槽141设置在至少一个安装槽13旁，且滑动轨道槽141与安装槽13连通。本实施例中，滑动轨道槽141沿内管台10内壁开设。滑动轨道槽141的数量不作要求，具体地，可以在一个安装槽13旁设置滑动轨道槽141，也可以在多个安装槽13旁均设置滑动轨道槽141，可以在多个相邻的安装槽13旁设置滑动轨道槽141，也可以在间隔的多个安装槽13旁设置滑动轨道槽141。如图3A所示，本发明实施例示例性的在三个安装槽13旁均设置了滑动轨道槽141。

结合图3A和图4所示，内管12外套设有支撑环11，内管12与支撑环 11之间相对固定，在支撑环11的边缘设置有至少一个支撑耳15，支撑耳 15与支撑环11可以是一体成型，也可以相互连接，内管12、支撑环11及支撑耳15三者属于一个整体，其中一个部件运动，其余部件随之运动。

支撑耳15的形状结构要与安装槽13、滑动轨道槽141相匹配。本实施例的支撑耳15可以包括自所述支撑环11向外延伸的第一支撑件151和自所述第一支撑件151向下延伸的第二支撑件152。第一支撑件151的上表面与支撑环11的上表面在同一平面上，第二支撑件152位于第一支撑件151下方且可以与第一支撑件151垂直。第一支撑件151与第二支撑件152可以是一体成型，例如一板状材料向下折弯，也可以是两个部件相互连接而成，第一支撑件151与第二支撑件152的形状要与安装槽13、滑动轨道槽141相匹配。

支撑耳15的数量根据实际情况确定，若仅设置一个支撑耳15时，只需保证支撑耳15的位置在支撑环11的边缘即可，但若支撑耳15的数量为两个以上时，需要考虑支撑耳15的位置是否能够和安装槽13的位置相匹配，以确保内管12可以顺利装卸。

对于本发明而言，支撑耳15的数量越多，内管12固定的效果越好，但是支撑耳15的数量不宜过多，容易导致部件结构复杂，不好装配，支撑耳 15的数量也不宜多于安装槽13的数量。在本发明实施例中，支撑耳15、安装槽13及滑动轨道槽141的数量相等，且支撑耳15和安装槽13的分布位置相对应。

在装配内管12时，将支撑耳15与安装槽13的位置对准，待支撑耳15 到达预定位置时，沿滑动轨道槽141方向旋转内管12，使得支撑环11上的支撑耳15移动至滑动轨道槽141，待支撑耳15到达滑动轨道槽141的末端时，实现内管12的固定，内管12装配完成，如图3B所示。内管12装配好后，内管12与内管台10的几何中心重合，使内管12内的晶舟上的晶圆接受的反应气体分布最为均匀，极大程度的提高了晶圆的均匀性。

请结合参考图3A和图5A，本实施例的内管固定装置中，滑动轨道槽 141沿内管台10内壁设置，且设置的方向可以是顺时针方向或逆时针方向，需要注意的是，若滑动轨道槽141的个数大于或等于两个时，各滑动轨道槽 141必须按同一方向开设，图3A所示的各滑动轨道141均按顺时针方向开设。

滑动轨道槽141包括第一槽体141a和第二槽体141b，其中，第一槽体 141a的前端与安装槽13连通，第一槽体141a的后端与第二槽体141b相通，且第二槽体141b的深度要大于第一槽体141a的深度。

请结合参考图3B和图5B，装配时，支撑耳15对准安装槽13并沿安装槽13移动，移动至滑动轨道槽141的第一槽体141a的槽口处，继续沿第一槽体141a移动，移动至第二槽体141b处，由于第二槽体141b深于第一槽体141a，第二支撑件152可以依靠重力进入第二槽体141b底部，由此卡进第二槽体141b内，受到第二槽体141b侧壁的阻挡，第二支撑件152无法继续移动，当第二支撑件152定位在第二槽体141b底部，由第二支撑件152 支撑的第一支撑件151定位在预定高度位置(由第二支撑件152的高度和第二槽体141b的深度确定)，以使被支撑环11套住的内管12能够固定在预定高度位置，即实现内管12的固定。第二支撑件152卡进第二槽体141b时，内管与所述内管台的几何中心重合，位于圆心O1处。

应当理解的是，在其它实施例中，支撑耳15也可以不包括第二支撑件 152，仅包括第一支撑件151，第一支撑件151可以具有一定厚度。在安装时，当第一支撑件151移动至第二槽体141b时，使内管12沿第二槽体141b 的槽深方向移动，直至第一支撑件151卡进第二槽体141b即可，第一支撑件151定位在预定高度位置(由第一支撑件151的厚度和第二槽体141b的深度确定)。

请参考图6A，本发明另一实施例的内管固定装置中，滑动轨道槽142 可以自所述安装槽13向远离内管台10内壁的方向延伸，滑动轨道槽142的槽口与安装槽13连通。滑动轨道槽142可以呈棘爪状。滑动轨道槽142可以与内管台10一体成型，也可以是相互连接。

滑动轨道槽142设置的方向可以是顺时针方向或逆时针方向，需要注意的是，若滑动轨道槽142的个数大于或等于两个时，各滑动轨道槽142必须按同一方向开设，图6A所示的各滑动轨道142均按顺时针方向开设。

在装配时，支撑耳15对准安装槽13并沿安装槽13移动，移动至滑动轨道槽142的槽口处，继续沿滑动轨道槽142移动，移动至滑动轨道槽142 的末端，由于滑动轨道槽142自所述安装槽13向远离内管台10的内壁方向延伸，滑动轨道槽142根部的弧线半径小于槽口部的弧线半径，使得支撑耳 15的根部抵住滑动轨道槽142的根部边缘，滑动轨道槽142的根部边缘阻碍或限制支撑耳15移动，实现内管12的固定，如图6B所示。当支撑耳15 的根部抵住滑动轨道槽142的边缘时，内管与所述内管台的几何中心重合，位于圆心O2处。

综上所述，采用本发明技术方案的内管固定装置在内管台上设置滑动轨道槽，使得内管在装配时就被固定，避免了各方面因素导致内管偏移的现象，同时避免了以往的因内管偏移需要在高温下进行人工调整的问题，极大程度的提高了晶圆的制造效率，提高了晶圆的均匀性，保证了产品良率。

本发明虽然已以较佳实施方式公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种内管固定装置，用于固定炉管机台的内管，其特征在于，包括：

内管台，所述内管台上设有至少一个安装槽；

设置在至少一个所述安装槽旁的滑动轨道槽，所述滑动轨道槽与所述安装槽连通；

套设于所述内管外的支撑环，所述支撑环的边缘设有至少一个与所述安装槽配合的支撑耳，所述支撑耳适于移动至所述滑动轨道槽的末端以固定所述内管，所述滑动轨道槽沿所述内管台内壁开设，所述滑动轨道槽包括第一槽体和第二槽体，所述第一槽体的一端与所述安装槽连通，另一端与所述第二槽体连通，且所述第二槽体的深度大于所述第一槽体的深度。

2.如权利要求1所述的内管固定装置，其特征在于，所述支撑耳移动至所述滑动轨道槽的末端时，所述内管与所述内管台的几何中心重合。

3.如权利要求1所述的内管固定装置，其特征在于，所述安装槽、所述滑动轨道槽及所述支撑耳的数量相等。

4.如权利要求1所述的内管固定装置，其特征在于，所述滑动轨道槽顺时针或逆时针设置，若滑动轨道槽为两个或两个以上时，各所述滑动轨道槽的开设方向相同。

5.如权利要求1所述的内管固定装置，其特征在于，所述支撑耳包括自所述支撑环向外延伸的第一支撑件。

6.如权利要求5所述的内管固定装置，其特征在于，所述支撑耳还包括自所述第一支撑件向下延伸的第二支撑件。

7.如权利要求1所述的内管固定装置，其特征在于，所述滑动轨道槽自所述安装槽向远离所述内管台内壁的方向延伸。

8.如权利要求7所述的内管固定装置，其特征在于，所述滑动轨道槽呈棘爪状。

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