半导体加工设备的门结构及半导体加工设备的制作方法

1.本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种半导体加工设备的门结构及半导体加工设备。


背景技术：

2.在立式炉设备中，由于硅片需要在微环境中进行例如传输和散热等多种步骤，因此，微环境在立式炉设备中占有重要位置，而立式炉设备的后门起着密封和防护的作用，是保证微环境内部氧含量与压力的重要部件。后门上通常设置有视窗玻璃，以便于工作人员观察立式炉设备的内部情况。
3.但是，在半导体工艺结束进行降舟阶段时，由于硅片、舟和保温桶等温度很高，立式炉设备内部的热量以及石英件的热量会传递到微环境和后门，因此，后门上的视窗玻璃的温度都会很高，而工作人员在通过视窗玻璃观察立式炉设备的内部情况，以及进行软件操作时都会距离视窗玻璃较近，这就导致工作人员很容易被视窗玻璃的高温所烫伤。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种半导体加工设备的门结构及半导体加工设备，其能够提高半导体加工设备的使用安全性。
5.为实现本发明的目的而提供一种半导体加工设备的门结构，包括门板，且所述门板上开设有第一窗口，所述第一窗口上设置有用于观察所述半导体加工设备内部的视窗，
6.所述视窗至少包括第一层观察窗、第二层观察窗以及位于所述第一层观察窗、第二层观察窗之间用于隔离所述第一层观察窗、第二层观察窗的隔离垫。
7.优选的，所述门板至少包括第一层隔板、第二层隔板和后门板，所述第一层隔板与所述后门板相对平行设置，所述第二层隔板设置于所述第一层隔板与所述后门板之间；
8.所述第一层隔板用于将所述半导体加工设备产生的热辐射波反射到所述半导体加工设备内部；所述第二层隔板用于吸收所述门板内部的热量；且所述第一层隔板、第二层隔板之间留有预设间距。
9.优选的，所述门板内部、沿所述门板的厚度方向，至少设置有用于加强所述门板强度的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋，所述第一加强筋和所述第三加强筋穿过所述第二层隔板，将所述第二层隔板与所述后门板连接。
10.优选的，所述门板与所述视窗之间设置有环形弹性密封垫，所述环形弹性密封垫沿所述视窗的周向设置，并分别与所述视窗和所述门板连接。
11.优选的，所述门结构还包括环形压板，所述环形压板与所述视窗相对设置，并分别与所述第一加强筋和所述第二加强筋连接，所述环形压板用于压紧所述环形弹性密封垫与所述视窗。
12.优选的，所述第一加强筋和所述第二加强筋设置在所述视窗的周围；所述门结构还包括调节组件，所述调节组件设置在所述环形压板与第一加强筋和所述第二加强筋的连
接处，用于调节所述环形压板与第一加强筋和所述第二加强筋之间的距离，以调节所述环形压板对所述环形弹性密封垫的压力。
13.优选的，所述隔离垫呈环状，并沿所述第一层观察窗和所述第二层观察窗的周向设置，且所述隔离垫上设置有沿所述隔离垫的径向贯穿所述隔离垫的排气槽。
14.优选的，所述第一层隔板与所述后门板之间设置有门板密封垫。
15.优选的，所述调节组件包括调节顶丝和与所述调节顶丝螺纹配合的调节螺纹孔，其中，所述调节螺纹孔开设在所述第一加强筋和所述第二加强筋与所述环形压板的连接面上；
16.所述调节顶丝贯穿所述环形压板设置，并与所述调节螺纹孔对应设置，通过旋转所述调节顶丝，以调节所述调节顶丝伸出其所对应的所述调节螺纹孔的长度。
17.优选的，所述第一层隔板具有反光面。
18.本发明还提供一种半导体加工设备，包括半导体工艺腔室，所述工艺腔室的腔室壁上设置有如本发明提供的所述半导体加工设备的门结构。
19.本发明具有以下有益效果：
20.本发明提供的半导体加工设备的门结构，借助第一层观察窗、第二层观察窗以及位于第一层观察窗、第二层观察窗之间用于隔离第一层观察窗、第二层观察窗的隔离垫，可以减少自半导体加工设备内部传递至视窗朝向半导体加工设备外部的一侧面上的热量，即，可以减少自半导体加工设备内部传递至视窗中工作人员在观察时所面对的一侧面上的热量，以使视窗中该侧面上的温度能够得到降低，从而降低工作人员在靠近视窗中该侧面时，发生烫伤的概率，以能够提高半导体加工设备的使用安全性。
21.本发明提供的半导体加工设备，通过将本发明提供的半导体加工设备的门结构设置在半导体工艺腔室的腔室壁上，以能够提高半导体加工设备的使用安全性。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的半导体加工设备的门结构及半导体加工设备的主视结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的半导体加工设备的门结构的侧视结构示意图；
24.图3为图2的局部放大结构示意图的；
25.图4为本发明实施例提供的半导体加工设备的门结构的俯视结构示意图；
26.图5为本发明实施例提供的半导体加工设备的门结构的主视结构示意图；
27.图6为图4的局部放大结构示意图的；
28.附图标记说明：
29.11-工艺腔室；12-门板；121-第一层隔板；122-第二层隔板；123-后门板；13-视窗；131-第一层观察窗；132-第二层观察窗；133-隔离垫；134-排气槽；141-第一加强筋；142-第二加强筋；143-第三加强筋；15-环形弹性密封垫；16-环形压板；17-调节组件；18-门板密封垫。
具体实施方式
30.为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明
提供的半导体加工设备的门结构及半导体加工设备进行详细描述。
31.如图1-图6所示，本实施例提供一种半导体加工设备的门结构，包括门板12，且门板12上开设有第一窗口，第一窗口上设置有用于观察半导体加工设备内部的视窗13，视窗13至少包括第一层观察窗131、第二层观察窗132以及位于第一层观察窗131、第二层观察窗132之间用于隔离第一层观察窗131、第二层观察窗132的隔离垫133。
32.本实施例提供的半导体加工设备的门结构，借助第一层观察窗131、第二层观察窗132以及位于第一层观察窗131、第二层观察窗132之间用于隔离第一层观察窗131、第二层观察窗132的隔离垫133，可以减少自半导体加工设备内部传递至视窗13朝向半导体加工设备外部的一侧面上的热量，即，可以减少自半导体加工设备内部传递至视窗13中工作人员在观察时所面对的一侧面上的热量，以使视窗13中该侧面上的温度能够得到降低，从而降低工作人员在靠近视窗13中该侧面时，发生烫伤的概率，以能够提高半导体加工设备的使用安全性。
33.具体的，以图1-图4所示的半导体加工设备的门结构为例进行说明，在图1-图4所示的半导体加工设备的门结构中，视窗13包括第一层观察窗131、第二层观察窗132以及位于第一层观察窗131、第二层观察窗132之间用于隔离第一层观察窗131、第二层观察窗132的隔离垫133，其中，第二层观察窗132相对于第一层观察窗131靠近半导体加工设备的内部，第一层观察窗131背离第二层观察窗132的一侧面为朝向半导体加工设备外侧一面，即，第一层观察窗131背离第二层观察窗132的一侧面为工作人员在观察时所面对的一侧面。当半导体加工设备内部的热量朝向半导体加工设备外部传递时，会先经过第二层观察窗132，再经过第一层观察窗131与第二层观察窗132之间被隔离垫133所隔离的空间，最后才会到达第一层观察窗131。由于第二层观察窗132和第一层观察窗131与第二层观察窗132之间的隔离空间均具有隔热效果，并且，由于气体的导热系数远远小于固体的导热系数，因此，第一层观察窗131与第二层观察窗132之间的气体也具有隔热效果，并且，隔热效果要远远好于第二层观察窗132的隔热效果。这就使得热量在传递至第一层观察窗131之前，会依次被第二层观察窗132和第一层观察窗131与第二层观察窗132之间的隔离空间所减弱，以使得热量传递至第一层观察窗131上时能够得到减少，从而使第一观察窗上工作人员在观察时所面对的一侧面的温度能够得到降低。
34.可选的，第一层观察窗131和第二层观察窗132可以采用玻璃材料制作。
35.如图5和图6所示，可选的，隔离垫133呈环状，并沿第一层观察窗131和第二层观察窗132的周向设置，且隔离垫133上设置有沿隔离垫133的径向贯穿隔离垫133的排气槽134。这样的设计是由于，当半导体设备内部的热量传递至第一层观察窗131和第二层观察窗132之间时，会将第一层观察窗131和第二层观察窗132之间的气体加热，第一层观察窗131和第二层观察窗132之间的气体会受热膨胀，由于气体与第一层观察窗131和第二层观察窗132的膨胀系数不同，第一层观察窗131和第二层观察窗132会受到由于气体的膨胀而产生的向外的力，可能会造成第一层观察窗131和第二层观察窗132的破裂损坏。
36.而通过在第一层观察窗131和第二层观察窗132之间的隔离垫133上设置排气槽134，当半导体设备内部的热量传递至第一层观察窗131和第二层观察窗132之间，使第一层观察窗131和第二层观察窗132之间的气体受热膨胀时，膨胀的气体能够通过排气槽134从第一层观察窗131和第二层观察窗132之间排出，以避免由于第一层观察窗131和第二层观
察窗132之间的气体膨胀，造成第一层观察窗131和第二层观察窗132的损坏，从而提高半导体加工设备的门结构的使用稳定性。
37.如图2和图3所示，在本实施例中，门板12至少包括第一层隔板121、第二层隔板122和后门板123，第一层隔板121与后门板123相对平行设置，第二层隔板122设置于第一层隔板121与后门板123之间；第一层隔板121用于将半导体加工设备产生的热辐射波反射到半导体加工设备内部；第二层隔板122用于吸收门板12内部的热量；且第一层隔板121、第二层隔板122之间留有预设间距。
38.具体的，第一层隔板121与后门板123相对平行设置，第一层隔板121相对于后门板123靠近半导体加工设备的内部，后门板123相对于第一层隔板121靠近半导体加工设备的外部。借助第一层隔板121将半导体加工设备产生的热辐射波反射到半导体加工设备内部，以减少自半导体加工设备内部传递至门板12内部的热量，即，传递至第二层隔板122和后门板123上的热量，并借助第二层隔板122对门板12内部的热量的吸收，以减少自门板12内部传递至后门板123上的热量，即，半导体加工设备产生的热量在传递至后门板123之前，会依次被第一层隔板121和第二层隔板122所减弱，以使得热量传递至后门板123上时能够得到减少，使后门板123上的温度能够得到降低，从而降低工作人员在靠近后门板123时，发生烫伤的概率，以能够提高半导体加工设备的使用安全性。
39.可选的，第一层隔板121具有反光面。借助反光面可以将半导体加工设备产生的热辐射波反射到半导体加工设备内部，以使第一层隔板121实现能够将半导体加工设备产生的热辐射波反射到半导体加工设备内部。
40.具体的，可以在第一层隔板121朝向半导体加工设备内部的一侧面上设置镜面光亮板，镜面光亮板上镜面光亮的一侧面即形成反光面，以将半导体加工设备产生的热辐射波反射到半导体加工设备内部。但是，在实际应用中，反光面的类型以及位置并不以此为限。
41.如图2所示，可选的，第一层隔板121与后门板123之间设置有门板密封垫18。通过门板密封垫18可以对第一层隔板121与后门板123之间进行密封，以对门板12内部进行密封，并且，门板密封垫18还可以用于在本实施例提供的半导体加工设备的门结构关闭时，对门板12与半导体加工设备的工艺腔室11之间进行密封。但是，在实际应用中，门板密封垫18的位置并不以此为限。
42.如图2，在本实施例中，门板12内部、沿门板12的厚度方向，至少设置有用于加强门板12强度的第一加强筋141、第二加强筋142和第三加强筋143，第一加强筋141和第三加强筋143穿过第二层隔板122，将第二层隔板122与后门板123连接。
43.通过在门板12内部、沿门板12的厚度方向，至少设置用于加强门板12强度的第一加强筋141、第二加强筋142和第三加强筋143，并通过第一加强筋141和第三加强筋143穿过第二层隔板122，将第二层隔板122与后门板123连接，以提高门板12抵抗外力的强度，降低门板12在受到外力时，门板12产生变形的概率，即，第一层隔板121、第二层隔板122和后门板123产生变形的概率，并且可以在门板12产生变形时，减少门板12的变形量，即，可以在第一层隔板121、第二层隔板122和后门板123产生变形时，减少第一层隔板121、第二层隔板122和后门板123的变形量，从而降低门板12损坏的概率，并提高门板12与半导体加工设备的密封效果，提高工艺效果。
44.如图2所示，在本实施例中，门板12与视窗13之间设置有环形弹性密封垫15，环形弹性密封垫15沿视窗13的周向设置，并分别与视窗13和门板12连接。
45.通过在门板12与视窗13之间设置环形弹性密封垫15，以借助环形弹性密封垫15对门板12与视窗13之间进行密封，避免半导体加工设备内部的工艺气体从门板12与视窗13之间泄漏，提高门板12的密封性。
46.具体的，在本实施例中，环形弹性密封垫15可以设置在后门板123与第一层观察窗131背离第二层观察窗132的一侧面之间。但是，在实际应用中，环形密封垫的位置并不限于此。
47.可选的，环形弹性密封垫15可以采用例如氟橡胶材料等具有柔性且可以耐高温的材料制作。
48.如图2-图4所示，在本实施例中，门结构还包括环形压板16，环形压板16与视窗13相对设置，并分别与第一加强筋141和第二加强筋142连接，环形压板16用于压紧环形弹性密封垫15与视窗13。
49.借助环形压板16将环形弹性密封垫15与视窗13压紧，以提高环形密封垫对门板12与视窗13之间的密封效果，进一步避免半导体加工设备内部的工艺气体从门板12与视窗13之间泄漏，提高门板12与视窗13之间的密封性。并且，通过将环形压板16分别与第一加强筋141和第二加强筋142连接，以借助第一加强筋141和第二加强筋142提高环形压板16抵抗外力的强度，降低环形压板16在受到外力时，环形压板16产生变形的概率，并且可以在环形压板16产生变形时，减少环形压板16的变形量，从而降低环形压板16损坏的概率，提高环形压板16对环形弹性密封垫15与视窗13压紧的稳定性，进而提高门板12与视窗13之间密封的稳定性。
50.如图2所示，在本实施例中，第一加强筋141和第二加强筋142设置在视窗13的周围；门结构还包括调节组件17，调节组件17设置在环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142的连接处，用于调节环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离，以调节环形压板16对环形弹性密封垫15的压力。
51.借助设置在环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142的连接处的调节组件17，调节环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离，以调节环形压板16对环形弹性密封垫15的压力，以能够调节环形压板16对环形弹性密封垫15与视窗13的压紧力，从而进一步提高环形密封垫对门板12与视窗13之间的密封效果，进一步避免半导体加工设备内部的工艺气体从门板12与视窗13之间泄漏，进而进一步提高门板12与视窗13之间的密封性。
52.并且，通过将第一加强筋141和第二加强筋142设置在视窗13的周围，以借助第一加强筋141和第二加强筋142提高视窗13抵抗外力的强度，降低视窗13在受到外力时，视窗13产生变形的概率，并且可以在视窗13产生变形时，减少视窗13的变形量，从而降低视窗13损坏的概率。并且，通过将调节组件17设置在环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142的连接处，以借助第一加强筋141和第二加强筋142降低调节组件17产生变形的概率以及产生变形时的变形量，从而降低调节组件17损坏的概率，提高调节组件17的使用稳定性。
53.具体的，通过调节组件17的调节增大环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离，能够减小环形压板16对环形弹性密封垫15的压力，通过调节组件17的调节
减小环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离，能够增加环形压板16对环形弹性密封垫15的压力，即，环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离，与环形压板16对环形弹性密封垫15的压力成反比。
54.如图2和图3所示，可选的，调节组件17包括调节顶丝和与调节顶丝螺纹配合的调节螺纹孔，其中，调节螺纹孔开设在第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面上；调节顶丝贯穿环形压板16设置，并与调节螺纹孔对应设置，通过旋转调节顶丝，以调节调节顶丝伸出其所对应的调节螺纹孔的长度。
55.通过旋转调节顶丝，调节调节顶丝伸出其所对应的调节螺纹孔的长度，即，调节调节顶丝伸出第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面的一端的端面，与第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面之间的距离，以调节环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离。具体的，通过旋转调节顶丝，增加调节顶丝伸出其所对应的调节螺纹孔的长度，即，增加调节顶丝伸出第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面的一端的端面，与第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面之间的距离，以增加环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离。通过旋转调节顶丝，减小调节顶丝伸出其所对应的调节螺纹孔的长度，即，减小调节顶丝伸出第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面的一端的端面，与第一加强筋141和第二加强筋142与环形压板16的连接面之间的距离，以减小环形压板16与第一加强筋141和第二加强筋142之间的距离。
56.如图1所示，作为另一个技术方案，本实施例还提供一种半导体加工设备，其包括半导体工艺腔室11，工艺腔室11的腔室壁上设置有如本实施例提供的半导体加工设备的门结构。
57.本实施例提供的半导体加工设备，通过打开或关闭半导体加工设备的门结构，以打开或关闭工艺腔室11。并通过将本发明提供的半导体加工设备的门结构设置在半导体工艺腔室11的腔室壁上，以能够提高半导体加工设备的使用安全性。
58.综上所述，本实施例提供的半导体加工设备的门结构及半导体加工设备，能够提高半导体加工设备的使用安全性。
59.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种半导体加工设备的门结构，包括门板，且所述门板上开设有第一窗口，所述第一窗口上设置有用于观察所述半导体加工设备内部的视窗，其特征在于，所述门板至少包括第一层隔板、第二层隔板和后门板，所述第二层隔板设置于所述第一层隔板与所述后门板之间，且所述第一层隔板、第二层隔板之间留有预设间距；所述视窗设置于所述第一层隔板和所述后门板围成的空间内，所述视窗至少包括第一层观察窗、第二层观察窗以及位于所述第一层观察窗、第二层观察窗之间用于隔离所述第一层观察窗、第二层观察窗的隔离垫；所述隔离垫呈环状，并沿所述第一层观察窗和所述第二层观察窗的周向设置，且所述隔离垫上设置有沿所述隔离垫的径向贯穿所述隔离垫的排气槽，所述视窗通过所述排气槽与所述第一层隔板和所述后门板之间的空间连通。2.根据权利要求1所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述第一层隔板与所述后门板相对平行设置；所述第一层隔板用于将所述半导体加工设备产生的热辐射波反射到所述半导体加工设备内部；所述第二层隔板用于吸收所述门板内部的热量。3.根据权利要求2所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述门板内部、沿所述门板的厚度方向，至少设置有用于加强所述门板强度的第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋，所述第一加强筋和所述第三加强筋穿过所述第二层隔板，将所述第二层隔板与所述后门板连接。4.根据权利要求3所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述门板与所述视窗之间设置有环形弹性密封垫，所述环形弹性密封垫沿所述视窗的周向设置，并分别与所述视窗和所述门板连接。5.根据权利要求4所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述门结构还包括环形压板，所述环形压板与所述视窗相对设置，并分别与所述第一加强筋和所述第二加强筋连接，所述环形压板用于压紧所述环形弹性密封垫与所述视窗。6.根据权利要求5所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述第一加强筋和所述第二加强筋设置在所述视窗的周围；所述门结构还包括调节组件，所述调节组件设置在所述环形压板与第一加强筋和所述第二加强筋的连接处，用于调节所述环形压板与第一加强筋和所述第二加强筋之间的距离，以调节所述环形压板对所述环形弹性密封垫的压力。7.根据权利要求2所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述第一层隔板与所述后门板之间设置有门板密封垫。8.根据权利要求6所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述调节组件包括调节顶丝和与所述调节顶丝螺纹配合的调节螺纹孔，其中，所述调节螺纹孔开设在所述第一加强筋和所述第二加强筋与所述环形压板的连接面上；所述调节顶丝贯穿所述环形压板设置，并与所述调节螺纹孔对应设置，通过旋转所述调节顶丝，以调节所述调节顶丝伸出其所对应的所述调节螺纹孔的长度。9.根据权利要求2所述的半导体加工设备的门结构，其特征在于，所述第一层隔板具有反光面。10.一种半导体加工设备，包括半导体工艺腔室，其特征在于，所述工艺腔室的腔室壁上设置有如权利要求1-9任意一项所述的半导体加工设备的门结构。

技术总结
本发明提供一种半导体加工设备的门结构及半导体加工设备，其中，半导体加工设备的门结构包括门板，且门板上开设有第一窗口，第一窗口上设置有用于观察半导体加工设备内部的视窗，视窗至少包括第一层观察窗、第二层观察窗以及位于第一层观察窗、第二层观察窗之间用于隔离第一层观察窗、第二层观察窗的隔离垫。本发明提供的半导体加工设备的门结构及半导体加工设备，能够提半导体加工设备的使用安全性。性。性。


技术研发人员：李洪利 宋新丰
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：2020.06.10
技术公布日：2023/9/22