一种APCVD背封炉氮气罩的固定装置的制作方法

一种apcvd背封炉氮气罩的固定装置
技术领域
1.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：

2.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。
3.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。
4.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)。
5.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。
6.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：
7.一、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。
8.二、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。
9.三、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。
10.本

技术实现要素：

11.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。
12.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
13.一种用于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。
14.进一步地，所述紧固部中与圆台部连接的部位具有柱形段和从该柱形段向上径向尺寸逐渐缩小的锥形部分。所述螺纹设置在锥形部分的外周面上。
15.进一步地，所述紧固部与所述圆台部连接的部位为六方柱外形。
16.进一步地，所述固定装置整体为聚四氟乙烯材质。
17.本发明的优点在于：
18.本发明通过圆台部进行密封，保证了固定的密封性。
19.本发明采用锥螺纹进行紧固，保证了固定的紧合度。
20.本发明可重复多次使用，可适用于所有apcvd背封炉，具有很强的通用性。
附图说明
21.图1为本发明的固定装置安装于apcvd背封炉的结构示意图。
22.图2为本发明的固定装置中主体部分的俯视图。
23.图3为本发明的固定装置中主体部分的主视图。
24.图4为图3中沿w-w线的截面图。
25.图5为本发明的固定装置中固定螺母的俯视图。
26.图6为本发明的固定装置中固定螺母的主视图。
27.图7为图6中沿x-x线的截面图。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
29.如图1所示，本发明的固定装置4用于apcvd背封炉1中氮气罩3(图中仅示出了氮气罩露在背封炉外部的氮气罩管路的一部分)的固定。如图1所示，在apcvd背封炉的喷头载体(vent)2的两侧设有四个本发明的固定装置4。
30.本发明的固定装置4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。
31.如图2～4所示，主体部分内部具有供氮气罩管路穿过的管道10，主体部分本身的结构具有圆柱体5、设置在圆柱体5上部的圆台部6、以及设置在圆台部6上部的紧固部8；其中圆台部6的上端尺寸大于其下端尺寸。紧固部8中与圆台部6连接的部位具有柱形段7和从
该柱形段7向上径向尺寸逐渐缩小的锥形部分。如图2所示，该柱形段7的外形为六方柱形。该紧固部8外周至少是在锥形部分的外周面上设有螺纹。在紧固部8的径向上设有凹槽9。如图2所示，供氮气罩管路穿过的管道10所在的位置与凹槽9在同一直线上。
32.如图5～7所示，固定螺母11具有与紧固部8外周的螺纹匹配的内螺纹。
33.本发明的固定装置整体需要具有一定的塑性和弹性，例如可以选用较软的聚四氟乙烯材质，这样能够获得很好的紧固效果，同时能够保证在紧固时不会对氮气罩造成损伤。
34.本发明的固定装置在使用时，向将氮气罩管路从apcvd背封炉上预留的通孔穿出，然后穿入图2中所示的主体部分内的管道10，并从该管道10穿出；然后将圆柱体5插入apcvd背封炉上预留的通孔直至圆台部6与通孔上端紧密贴合。通孔周围被圆台部6密封。这样，通过圆柱体5与通孔的配合实现了固定装置在水平方向的位置的固定，通过圆台部6与通孔的紧密配合保证了固定的密封性。将氮气罩管路调整到合适的位置之后，将固定螺母拧到主体部分的紧固部上，用扳手扣住六方柱形的柱形段7，拧紧固定螺母，使得凹槽9与氮气罩管路充分接触，以此保证固定的紧合度。
35.由于apcvd背封炉不同型号所用的喷头载体(vent)高度不同，设计时需要考虑通用性。本发明的固定装置，只需要调整主体部分中圆柱体的尺寸即可于所有apcvd背封炉。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。