温度缓冲装置及炉管系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102751217A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102751217A(43)申请公布日2012.10.24(21)申请号201210230765.5(22)申请日2012.07.04(71)申请人上海宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区郭守敬路818号(72)发明人王硕许忠义(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人郑玮(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称温度缓冲装置及炉管系统(57)摘要本发明公开了一种温度缓冲装置及炉管系统，通过一个能够调控水蒸气温度的温度调控装置，将水蒸气的温度尽可能地靠近或达到所需要的温度，使得反应腔内的反应状况可以得到控制，避免了现有技术中温度差异较大而无法有效控制反应，即避免了产生二氧化硅层时厚度过厚，平整度较差等问题，从而提高了形成的二氧化硅层厚度的准确性和平整度，也能够保证晶圆之间的平整度差异较小，大大的提高了产品的质量。CN10275ACN102751217A权利要求书1/1页1.一种温度缓冲装置，其特征在于，包括：一管道、一温度调控装置及一温度监测器；其中，所述温度调控装置紧靠并包围所述管道，所述温度监测器的探测部分位于所述管道内。2.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述管道的材料为石英或白云石。3.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述管道的容积为8×10-3m3~1m3。4.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述管道的形状为蛇形。5.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述管道的形状为螺旋形。6.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述温度调控装置为冷却装置。7.如权利要求6所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述冷却装置为水冷系统。8.如权利要求6所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述冷却装置为风冷系统。9.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述温度调控装置为加热装置。10.如权利要求9所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述加热装置为电热系统。11.如权利要求1所述的温度缓冲装置，其特征在于，所述温度监测器包括一热电偶。12.一种炉管系统，其特征在于，包括：一如权利要求1~11任一项所述的温度缓冲装置；一打火器；及一反应腔；其中，所述打火器与所述温度缓冲装置的一端相连，所述温度缓冲装置的另一端与所述反应腔相连。2CN102751217A说明书1/3页温度缓冲装置及炉管系统技术领域[0001]本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种温度缓冲装置及炉管系统。背景技术[0002]在集成电路制造过程中，生成二氧化硅层是一项不可缺少的步骤。一个常用方法为借助消耗硅基底以反应形成二氧化硅层。[0003]上述方法可以有如下反应：Si(s)+2H2O(g)→SiO2(s)+2H2(g)，业内称之为湿法氧化工艺。通常该工艺过程是在常压炉管（APfurnace）系统中进行。[0004]现有的常压炉管系统包括一打火器和一反应腔，作为反应气体的水蒸气在打火器处由氢气（H2）和氧气（O2）反应制得。然而，打火器所产生的水蒸气温度范围是固定的，不同的厂商提供的设备其温度在800℃~900℃之间浮动，且该范围由于设备本身的限定不能够修改。[0005]这就会出现一个很严重的问题，对于不同的工艺过程，在湿法氧化时所需要的水蒸气温度将会与打火器提供的温度相差较大，这种较大的温度差别虽然也能够使得反应进行，但其必然会影响反应过程，造成不必要的麻烦。比如在需要的水蒸气温度为650℃，但打火器生成的水蒸气在900℃，那么当900℃的水蒸气进入反应腔中，高温水蒸气将在硅基底表面发生非常激烈的反应，这将产生超出所需要的平均厚度的氧化层，并且由于反应激烈且生成的氧化层过厚，还将极大的破坏晶圆表面的平整度，甚至造成每片晶圆的平整度都相差较大，这在大规模生产中是极为不利的。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种温度缓冲装置，以改进现有炉管系统中不能够得到具有较为理想的温度的水蒸气的状况，从而提高产品的质量。[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种温度缓冲装置，包括：[0008]一耐高温的管道、一温度调控装置及一温度监测器；[0009]其中，所述温度调控装置紧靠并包围所述管道，所述温度监测器的探测部分位于所述管道内。[0010]进一步的，对于所述的温度缓冲装置，所述管道的材料为石英、白云石等耐高温材料。[0011]进一步的，对于所述的温度缓冲装置，所述管道的形状为蛇形。[0012]进一步的，对于所述的温度缓冲装置，所述管道的形状为螺旋形。[0013]进一