頂蓋裝置及工藝設備的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體加工技術(shù)領域，特別是涉及一種能應用于工藝設備上的頂蓋裝置，以及含有上述頂蓋裝置的工藝設備。
【背景技術(shù)】
[0002]CVD(Chemical Vapor Deposit1n,化學氣相淀積)方法是一種利用不同氣體在高溫下的相互反應來制備外延薄膜層的方法。對于CVD設備來說反應溫度一般都較高，比如GaN薄膜的生長溫度為1200°C，Si單晶薄膜的生長溫度為1100°C。通常高溫加熱采用的方式有加熱絲加熱、燈管加熱和感應加熱，在1000度以上的CVD設備中采用感應加熱的較多。由于溫度較高，石英在高溫下具有較好的穩(wěn)定性和耐驟冷驟熱的特點，因此CVD技術(shù)普遍使用的是石英腔，但是同時石英又具有容易被損壞的特點。
[0003]目前的結(jié)構(gòu)中，石英腔放置在基座上，下部是感應加熱線圈，感應線圈泡在塑料腔的水槽中，確保加熱時感應線圈的冷卻。石英腔的內(nèi)部擱有石墨盤，感應線圈通過電磁感應對石墨盤進行加熱，由于反應溫度較高，因此石英腔的上部有水冷區(qū)域，通過上蓋的噴水來降低石英腔的外壁的溫度。噴水冷卻區(qū)是通過螺絲固定在上蓋上的。在實際應用中，由于上蓋是通過電機控制升降的，上蓋觸及下限位傳感器，電機停止運動。
[0004]但是當下限位傳感器存在故障時，上蓋觸及下限位傳感器沒有反應，電機沒有及時停止運動，下降過程中不能控制上蓋停止的位置，固定在上蓋上的噴水冷卻區(qū)就會觸及石英腔的外壁，存在損壞石英腔的風險。
[0005]鑒于上述缺陷，本發(fā)明人經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本發(fā)明創(chuàng)造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]基于此，有必要針對噴水冷卻區(qū)易碰觸石英腔的外壁導致石英腔損壞等問題，提供一種能夠保證噴頭和石英腔的外壁之間存在一定距離的頂蓋裝置，以及含有上述頂蓋裝置的工藝設備。上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種頂蓋裝置，包括噴水冷卻部和上蓋，所述噴水冷卻部和所述上蓋為分離式結(jié)構(gòu)，所述噴水冷卻部隨所述上蓋一起上下運動。
[0008]上述目的還可以通過下述技術(shù)方案進一步實現(xiàn)。
[0009]其中，所述噴水冷卻部包括進水管、噴頭和擋板，所述噴頭為花灑結(jié)構(gòu)，所述進水管連通到所述噴頭的內(nèi)腔，所述進水管固定在所述擋板上，所述擋板位于所述噴頭的上方。
[0010]其中，所述上蓋設置有通道，所述通道的橫截面積大于所述噴頭的橫截面積，且小于所述擋板的橫截面積；
[0011]所述上蓋設置在所述擋板的下方；
[0012]所述上蓋上下運動，帶動所述擋板、所述進水管和所述噴頭一起上下運動。
[0013]其中，所述通道和所述擋板的橫截面為圓形或者矩形。
[0014]其中，所述噴水冷卻部還包括設置在所述噴頭的出水端面上的支柱。
[0015]其中，所述支柱有多個，多個所述支柱活動安裝在所述噴頭上；
[0016]所述噴頭的出水端面上設置用于安裝多個所述支柱的多個安裝孔。
[0017]其中，所述支柱有多個，多個所述支柱固定安裝在所述噴頭上；
[0018]所述支柱與所述噴頭為一體。
[0019]還涉及一種工藝設備，包括石英腔和頂蓋裝置，所述頂蓋裝置為上述任一技術(shù)特征所述的頂蓋裝置；
[0020]所述頂蓋裝置安裝在所述石英腔的上方。
[0021]還涉及一種工藝設備，包括石英腔和頂蓋裝置，所述頂蓋裝置為上述任一技術(shù)特征所述的頂蓋裝置；
[0022]所述頂蓋裝置安裝在所述石英腔的上方。
[0023]其中，所述上蓋下降，所述頂蓋裝置中的所述噴頭上的所述支柱支撐在所述石英腔的外壁上，所述擋板停止下降，所述上蓋繼續(xù)下降；
[0024]所述上蓋上升，所述上蓋上升觸及所述擋板后，帶動所述擋板上升，所述頂蓋裝置中的所述噴頭上的所述支柱離開所述石英腔的外壁。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026]本發(fā)明的頂蓋裝置及工藝設備，結(jié)構(gòu)設計簡單合理，通過采用上蓋和噴水冷卻部相分離的結(jié)構(gòu)，保證噴水冷卻部的出水端面與石英腔的外壁之間存在一定的距離，同時當下限位傳感器存在故障時，頂蓋裝置在下降過程中，噴水冷卻部支撐在石英腔的外壁上，噴水冷卻部停止下降，上蓋沒有收到停止信號而繼續(xù)下降，由于上蓋和噴水冷卻部為相分離的結(jié)構(gòu)，上蓋不會帶動噴水冷卻部繼續(xù)下降，使石英腔承受較小的重量，保證石英腔不易損壞。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明頂蓋裝置一實施例在工藝設備中裝配的剖面示意圖；
[0028]圖2為圖1所示頂蓋裝置的立體示意圖；
[0029]圖3為圖1所示頂蓋裝置的剖面示意圖；
[0030]其中:
[0031]100-頂蓋裝置；
[0032]110-噴水冷卻部；
[0033]111-噴頭；112-進水管；113-擋板；114-支柱；
[0034]120-上蓋；
[0035]200-塑料腔；
[0036]210-基座；
[0037]220-水槽；
[0038]300-感應加熱線圈；
[0039]400-石英腔；
[0040]410-石墨盤。
【具體實施方式】
[0041]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的頂蓋裝置及工藝設備進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0042]如圖1所示，本發(fā)明的頂蓋裝置100使用在CVD設備的工藝設備中，頂蓋裝置100對石英腔400進行冷卻。工藝設備包括頂蓋裝置100、塑料腔200、基座210、水槽220、感應加熱線圈300、石英腔400、石墨盤410和電機(未示出)。
[0043]頂蓋裝置100位于塑料腔200的上端，石英腔400放置在塑料腔200內(nèi)的基座210上，下部是感應加熱線圈300，感應加熱線圈300泡在塑料腔200內(nèi)的水槽220中，確保加熱時感應加熱線圈300的冷卻。
[0044]石英腔400的內(nèi)部放置有石墨盤410，感應加熱線圈300通過電磁感應對石墨盤410進行加熱，由于石墨盤410溫度較高，導致石英腔400的溫度升高，因此本發(fā)明的頂蓋裝置100設置有冷卻裝置對石英腔400進行冷卻，降低石英腔400的溫度。
[0045]本發(fā)明的頂蓋裝置100，包括噴水冷卻部110和上蓋120，噴水冷卻部110和上蓋120為分離式結(jié)構(gòu)，噴水冷卻部110隨上蓋120 —起上下運動。
[0046]本發(fā)明的頂蓋裝置100通過采用上蓋120和噴水冷卻部110相分離的結(jié)構(gòu)，保證噴水冷卻部110的出水端面與石英腔400的外壁之間存在一定的距離，同時當下限位傳感器存在故障時，頂蓋裝置100在下降過程中，噴水冷卻部110支撐在石英腔400的外壁上，噴水冷卻部110停止下降，上蓋120沒有收到停止信號而繼續(xù)下降，由于上蓋120和噴水冷卻部110為相分離的結(jié)構(gòu)，上蓋120不會帶動噴水冷卻部110繼續(xù)下降，使石英腔400承受較小的重量，保證石英腔400不易損壞。
[0047]作為一種可實施方式，噴水冷卻部110包括噴頭111、進水管112、擋板113和設置在噴頭111的出水端面上支柱114。噴頭111為花灑結(jié)構(gòu)，噴頭111的一個端面與進水管112連接，進水管112連通到噴頭111的內(nèi)腔，另一個端面為出水端面，去離子水通過進水管112流入噴頭111的內(nèi)腔，對石英腔400的外壁進行冷卻。
[0048]進水管112與噴頭111固定連接，同時應保證進水管112與噴頭111之間的密封性，當去離子水通過進水管112流入噴頭111的內(nèi)腔時，進水管112與噴頭111的連接處不會漏水。
[0049]擋板113固定在進水管112上，位于噴頭111和上蓋120的上方，擋板113與噴頭111同步運動，當支柱114未觸及石英腔400的外壁時，上蓋120的上表面觸及擋板113的下表面帶動擋板113和噴頭111 一同上升或者下降。
[0050]頂蓋裝置100的升降是通過電機來控制的，并由限位傳感器來控制電機的停止。頂蓋裝置100在下降過程中，上蓋120觸及下限位傳感器，電機停止運動，上蓋120停止；頂蓋裝置100在上升過程中，上蓋120觸及上限位傳感器，電機停止運動，上蓋120停止。
[0051]電機控制上蓋120下降，頂蓋裝置100中的噴頭111上的支柱114支撐在石英腔400的外壁上，擋板113停止下降，上蓋120繼續(xù)下降；電機控制上蓋120上升，待上蓋120先上升觸及擋板113，帶動擋板113 —同上升，頂蓋裝置100中的噴頭111上的支柱114離開石英腔400的外壁。
[0052]作為一種可實施方式,上蓋120設置有通道,噴頭111和上蓋120設置在擋板113下方，即上蓋120安裝在噴頭111與擋板113之間，通過上蓋120觸及擋板113，并