一种进气管安装检验装置及半导体热处理设备的制作方法

1.本实用新型属于半导体技术领域，更具体地，涉及一种进气管安装检验装置及半导体热处理设备。


背景技术：

2.半导体热处理设备包括立式热处理设备和卧式热处理设备，以立式热处理设备为例，作为在半导体晶圆表面成膜的关键设备，可以连续或交替地供给工艺气体在晶圆的表面形成半导体膜层，其工艺稳定性、均匀性、可靠性等性能指标，直接影响着芯片的电性指标及良率。如何保证工艺气体与硅片均匀接触，且保证硅片内、硅片与硅片之间形成厚度均匀半导体膜层，是对设备工艺考量的重要指标。而对于成膜均匀性要求越高的工艺，其对部件在反应腔室的空间位置要求也就越为苛刻。
3.以lpcvd(低压化学气相淀积)设备为例，由于反应腔室内空间有限，进气管与石英舟、石英工艺管装配时，由于加工误差与装配误差的影响，在一些情况下存在装配不当导致部件之间干涉问题产生的可能性；同时lpcvd设备因为其工艺特殊性，需要定期对进气管进行更换，也使得对于进气管安装位置的要求更高；进气管安装位置的偏差会使得发生部件干涉的风险大幅增加，可能会导致进气管磕碰石英工艺管或者与石英舟产生碰撞，致使石英件损坏，不仅影响整个工艺生产的进行，甚至会带来巨大经济损失。
4.现有技术中采用一个间隙确认块对进气管的安装位置进行检验，间隙确认块上设置有u型槽和指示灯，u型槽的槽底设置有压力传感器，u型槽的槽壁用于接触石英工艺管的内壁，检验时以压力传感器的检测值作为点亮指示灯的依据，检验进气管的安装是否存在倾斜。压力传感器灵敏度较差，使用时需要来回在反应腔室内沿进气管轴线方向移动，增加了碰撞风险，并且间隙确认块仅能够对进气管是否存在倾斜进行检测，但无法分辨进气管的倾斜方向。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种进气管安装检验装置，解决现有技术中存在的检验灵敏度差，使用时需要来回在反应腔室内沿进气管轴线方向移动，增加了碰撞风险，并且间隙确认块仅能够对进气管是否存在倾斜进行检测，无法分辨进气管的倾斜方向的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供一种进气管安装检验装置，用于检验半导体热处理设备的进气管的安装位置是否符合其设定安装位置，包括：
7.两个定位块，每个所述定位块的一侧面设置为与所述内壁相贴合的接触面，所述接触面的中部设置有能够容纳所述进气管的凹槽，所述凹槽的槽底设置有行程开关，若所述进气管处于设定安装位置，则所述进气管的一侧与所述行程开关接触且不压动所述行程开关，且所述进气管的另一侧与所述内壁之间形成设定间隙；
8.两个报警单元，两个所述报警单元分别与两个所述定位块内的行程开关一一对应
连接，所述报警单元用于在与其连接的所述行程开关被压动时发出报警信号；
9.手持部，与所述定位块连接，且两个所述定位块沿所述手持部的长度方向间隔设置。
10.可选地，所述报警单元包括指示灯，所述指示灯能够在所述行程开关不被压动时发出第一指示信号，且能够在所述行程开关被压动时发出第二指示信号。
11.可选地，所述第一指示信号为所述指示灯发出第一颜色的光信号，所述第二指示信号为所述指示灯发出第二颜色的光信号。
12.可选地，所述手持部为杆状，所述手持部可拆卸地穿设在所述定位块内。
13.可选地，所述手持部包括沿其长度方向依次设置的安装部和握持部，所述定位块设置在所述安装部上，所述报警单元设置在所述握持部上。
14.可选地，所述定位块上设置有供电单元，所述供电单元用于为所述报警单元供电。
15.可选地，所述手持部内设置有中空腔室，所述中空腔室的两端可拆卸地设置有封堵部。
16.可选地，所述接触面为与所述内壁相配合的圆弧面。
17.可选地，所述凹槽的槽底为与所述进气管的外周相配合的圆弧形。
18.本实用新型还提供一种立式热处理设备，包括：
19.工艺管，所述工艺管的内部形成所述反应腔室，所述反应腔室内设置有进气管和承载部件，所述承载部件用于承载晶圆，所述进气管用于向所述反应腔室内输送工艺气体；
20.上述的进气管安装检验装置。
21.本实用新型提供一种进气管安装检验装置及立式热处理设备，其有益效果在于：该进气管安装检验装置具有两个一侧面带有接触面的定位块，接触面上设置有凹槽，检验时通过手持部将间隔设置的两个定位块送入反应腔室内，将进气管嵌入凹槽内并使得接触面与反应腔室的内壁接触，此时通过报警单元观察两个行程开关的压动情况，当处于上方的定位块内的行程开关被压动而处于下方的定位块内的行程开关未被压动时，表示进气管向靠近反应腔室内部中心的方向倾斜，当处于下方的定位块内的行程开关被压动而处于上方的定位块内的行程开关未被压动时，表示进气管向靠近反应腔室的腔室壁的方向倾斜；该进气管安装检验装置使用时无需在反应腔室内来回移动，一次检测即可实现对进气管安装位置是否符合设定安装位置的检测；并且，行程开关相比于压力传感器具有更好的灵敏度，较小的压力即可压动行程开关，行程开关一旦被压动，报警单元立即发出报警信号，反应灵敏。
22.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
24.图1示出了现有技术中的一种进气管安装检验装置的工作状态示意图。
25.图2示出了现有技术中的一种进气管安装检验装置工作状态的局部俯视示意图。
26.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的一种进气管安装检验装置的定位块的
结构示意图。
27.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的一种进气管安装检验装置的定位块的工作状态示意图。
28.图5示出了根据本实用新型的一个实施例的一种进气管安装检验装置的剖视结构示意图。
29.图6示出了根据本实用新型的一个实施例的一种进气管安装检验装置的工作状态示意图。
30.附图标记说明：
31.在图1和图2中：
32.101、间隙确认块；102、操作杆；103、指示灯；104、压力传感器；105、进气管；106、石英舟；107、石英工艺管；108、晶圆；
33.在图3至图6中：
34.1、定位块；2、接触面；3、凹槽；4、行程开关；5、内壁；6、设定间隙；7、报警单元；8、手持部；9、螺钉；10、供电单元；11、中空腔室；12、封堵部；13、工艺管；14、进气管。
具体实施方式
35.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
36.如图1和图2所示，现有技术中的一种进气管安装检验装置包括一个间隙确认块101和操作杆102，间隙确认块101的两侧分别设置有u型槽和指示灯103，u型槽的槽底设置有压力传感器104，以压力传感器104的检测值作为点亮指示灯103的依据，检验进气管105是否向石英舟106的方向倾斜。压力传感器104灵敏度较差，并且间隙确认块101上下移动，间隙确认块101与进气管105之间的压强仅能靠操作者凭借经验判断，存在检验过程中压坏进气管105的风险。检验时指示灯103位于间隙确认块101上，远离操作者，确认间隙时需要仰头观察，造成不便；间隙确认块101检验时无法分辨进气管105的倾斜方向，只能确认进气管105是否发生倾斜，进气管105是否处于设定安装位置、进气管105的倾斜方向无法分辨。
37.如图3和图4所示，为解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种进气管安装检验装置，用于检验半导体热处理设备的进气管1的安装位置是否符合其设定安装位置，包括：
38.两个定位块1，每个定位块1的一侧面设置为与内壁5相贴合的接触面2，接触面2的中部设置有能够容纳进气管14的凹槽3，凹槽3的槽底设置有行程开关4，若进气管14处于设定安装位置，则进气管14的一侧与行程开关4接触且不压动行程开关4，且进气管14的另一侧与内壁5之间形成设定间隙6；
39.两个报警单元7，两个报警单元7分别与两个定位块1内的行程开关4一一对应连接，报警单元7用于在与其连接的行程开关4被压动时发出报警信号；
40.手持部8，与定位块1连接，且两个定位块1沿手持部8的长度方向间隔设置。
41.具体的，该进气管安装检验装置具有两个一侧面带有接触面2的定位块1，接触面2
上设置有凹槽3，检验时通过手持部8将间隔设置的两个定位块1送入反应腔室内，将进气管14嵌入凹槽3内并使得接触面2与反应腔室的内壁5接触，此时通过报警单元7观察两个行程开关4的压动情况，当处于上方的定位块1内的行程开关4被压动而处于下方的定位块1内的行程开关4未被压动时，表示进气管14向靠近反应腔室内部中心的方向倾斜，当处于下方的定位块1内的行程开关4被压动而处于上方的定位块1内的行程开关4未被压动时，表示进气管14向靠近反应腔室的腔室壁的方向倾斜，若两个定位块1内的行程开关4均未被压动，表示进气管14处于竖直状态，安装正确；并且，行程开关4相比于压力传感器具有更好的灵敏度，较小的压力即可压动行程开关4，行程开关4一旦被压动，报警单元7立即发出报警信号，反应灵敏。
42.两个定位块1内的行程开关4分别连接一个报警单元7，检验时，两个定位块1都通过接触面2接触内壁5，进气管14处于凹槽3内，无需上下反复移动，一次即可检验出进气管14的安装情况，其检测结果分为如下三种：
43.情况一、进气管14朝向远离内壁5的方向倾斜，此时进气管14将会触碰到处于手持部8的顶部的定位块1内的行程开关4，行程开关4被压动，与其相连的报警单元7发出报警信号，同时处于手持部8的底部的定位块1内的行程开关4不被压动，与其相连的报警单元7没有发出报警信号；这种情况下表示进气管14存在朝向远离内壁5的方向的倾斜，需要对进气管14的安装进行调整。
44.情况二、进气管14朝向靠近内壁5的方向倾斜，此时进气管14将会触碰到处于手持部8的底部的定位块1内的行程开关4，行程开关4被压动，与其相连的报警单元7发出报警信号，同时处于手持部8的顶部的定位块1内的行程开关4不被压动，与其相连的报警单元7没有发出报警信号；这种情况下表示进气管14存在朝向靠近内壁5的方向的倾斜，需要对进气管14的安装进行调整。
45.情况三、进气管14处于设定安装位置，即未发生倾斜，处于进气管14的顶部与底部的定位块1内的行程开关4均不被压动，两个报警单元7均不发出报警信号。
46.可选地，报警单元7包括指示灯，指示灯能够在行程开关4不被压动时发出第一指示信号，且能够在行程开关4被压动时发出第二指示信号。
47.具体的，可以采用指示灯作为报警单元7，指示灯的第一指示信号可以是指示灯关闭或者发出一种颜色的光信号，指示灯的第二指示信号可以是关闭或者发出另一种颜色的光信号。
48.可选地，第一指示信号为指示灯发出第一颜色的光信号，第二指示信号为指示灯发出第二颜色的光信号。
49.在本实施例中，第一指示信号为指示灯发出绿色的光信号，第二指示信号为指示灯发出红颜色的光信号。
50.可选地，手持部8为杆状，手持部8可拆卸地穿设在定位块1内。
51.具体的，定位块1内设置有通孔，手持部8穿设在通孔内，并可以有螺钉9进行紧固。
52.可选地，手持部8包括沿其长度方向依次设置的安装部和握持部，定位块1设置在安装部上，报警单元7设置在握持部上。
53.具体的，检验过程中定位块1被手持部8送入反应腔室内，安装部远离操作者，握持部靠近操作者，而报警单元7设置在握持部上，靠近操作者，便于操作者观察。
54.可选地，定位块1上设置有供电单元10，供电单元10用于为报警单元7供电。
55.具体的，可以在定位块1远离接触面2的一侧设置电池盒作为供电单元10，供电单元10的设置使得该进气管安装检验装置具有更好的整体性，无需外接电源，使用方便。
56.可选地，手持部8内设置有中空腔室11，中空腔室11的两端可拆卸地设置有封堵部12。
57.具体的，手持部8内的中空腔室11可以用于线缆的走线，线缆为连接行程开关4、供电单元10和报警单元7的导线；封堵部12可以为封堵帽，可拆卸地连接在中空腔室11的两端，将线缆封堵在中空腔室11内，避免外露。
58.在本实施例中，行程开关4为微动开关，微动开关串联在供电单元10与报警单元7之间即可。
59.可选地，接触面2为与内壁5相配合的圆弧面。
60.具体的，定位块1通过与内壁5配合的圆弧面与内壁5接触，保护反应腔室的内壁5。
61.可选地，凹槽3的槽底为与进气管14的外周相配合的圆弧形。
62.具体的，凹槽3的槽底与进气管14的外形相配合，能够增加进气管压动行程开关4后定位块1与进气管14的接触面积，提高该进气管安装检验装置使用时的稳定性。
63.本实用新型还提供一种半导体热处理设备，包括：
64.工艺管13，工艺管13的内部形成反应腔室，反应腔室内设置有进气管14和承载部件，承载部件用于承载晶圆，进气管用于向反应腔室内输送工艺气体；
65.上述的进气管安装检验装置。
66.具体的，如图6所示，工艺管13的内壁即为反应腔室的内壁5，进气管14靠近工艺管13的内壁安装，承载部件可以为石英舟，用于承载晶圆，石英舟和晶圆相比于进气管14更靠近反应腔室的中心。
67.综上，采用本实用新型提供的进气管安装检验装置对半导体工艺中的半导体热处理设备工艺管13内的进气管14的安装位置进行检验，该进气管安装检验装置通过两个定位块1的设置，无需上下移动反复检验，一次检验即可实现对进气管14安装位置及具体倾斜方向的检验，快速、准确、方便地检验进气管14的安装质量并指导操作者如何对进气管14进行调整；靠近操作者设置的两个报警单元7，为操作者的观察提供便利；并且，采用微动开关替代现有技术中利用压力传感器，提高了检验的灵敏度。
68.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：
1.一种进气管安装检验装置，用于检验半导体热处理设备的进气管的安装位置是否符合其设定安装位置，其特征在于，包括：两个定位块，每个所述定位块的一侧面设置为与反应腔室的内壁相贴合的接触面，所述接触面的中部设置有能够容纳所述进气管的凹槽，所述凹槽的槽底设置有行程开关，若所述进气管处于设定安装位置，则所述进气管的一侧与所述行程开关接触且不压动所述行程开关，且所述进气管的另一侧与所述内壁之间形成设定间隙；两个报警单元，两个所述报警单元分别与两个所述定位块内的行程开关一一对应连接，所述报警单元用于在与其连接的所述行程开关被压动时发出报警信号；手持部，与所述定位块连接，且两个所述定位块沿所述手持部的长度方向间隔设置。2.根据权利要求1所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述报警单元包括指示灯，所述指示灯能够在所述行程开关不被压动时发出第一指示信号，且能够在所述行程开关被压动时发出第二指示信号。3.根据权利要求2所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述第一指示信号为所述指示灯发出第一颜色的光信号，所述第二指示信号为所述指示灯发出第二颜色的光信号。4.根据权利要求1所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述手持部为杆状，所述手持部可拆卸地穿设在所述定位块内。5.根据权利要求4所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述手持部包括沿其长度方向依次设置的安装部和握持部，所述定位块设置在所述安装部上，所述报警单元设置在所述握持部上。6.根据权利要求1所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述定位块上设置有供电单元，所述供电单元用于为所述报警单元供电。7.根据权利要求4所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述手持部内设置有中空腔室，所述中空腔室的两端可拆卸地设置有封堵部。8.根据权利要求1所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述接触面为与所述内壁相配合的圆弧面。9.根据权利要求1所述的进气管安装检验装置，其特征在于，所述凹槽的槽底为与所述进气管的外周相配合的圆弧形。10.一种半导体热处理设备，其特征在于，包括：工艺管，所述工艺管的内部形成所述反应腔室，所述反应腔室内设置有进气管和承载部件，所述承载部件用于承载晶圆，所述进气管用于向所述反应腔室内输送工艺气体；根据权利要求1-9任一项所述的进气管安装检验装置。

技术总结
本实用新型公开一种进气管安装检验装置及半导体热处理设备，涉及半导体技术领域，包括：两个定位块，每个定位块的一侧面设置为与内壁相贴合的接触面，接触面的中部设置有能够容纳进气管的凹槽，凹槽的槽底设置有行程开关，若进气管处于设定安装位置，则进气管的一侧与行程开关接触且不压动行程开关，且进气管的另一侧与内壁之间形成设定间隙；两个报警单元，分别与两个定位块内的行程开关一一对应连接，用于在与其连接的行程开关被压动时发出报警信号；手持部，且两个定位块沿手持部的长度方向间隔设置；解决现有技术中存在的检验灵敏度差，需要反复移动进行检测以及无法分辨进气管的倾斜方向的问题。管的倾斜方向的问题。管的倾斜方向的问题。


技术研发人员：孔祥天 张波 石磊
受保护的技术使用者：北京北方华创微电子装备有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/14