CN103943538A - 一种氮气加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮气加热装置，包括：加热器件，空心管，喷嘴，温度感应器和透盖，其特征在于：所述空心管的内部设置有台阶；台阶两侧的空心管壁内腔的截面积不同;空心管内腔的截面积较大一侧为紊流区域;紊流区域一侧的末端装有透盖；透盖和台阶之间装有喷嘴;所述温度感应器安装在透盖上，并且其感应端靠近喷嘴；空心管内腔截面积较小的一侧的端部装有加热器件。所述加热器件的末端与空心管腔内部的台阶在同一个管截面上。所述透盖和加热器件通过螺纹连接或通过盈配合安装到空心管上。本发明的有益效果是：通过提高输出的氮气温度的控制精度，提高装置的相应速度，有利于改善对设备的生产效率。

Description

一种氮气加热装置
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种用于晶圆烘干的氮气加热装置。
背景技术
晶圆的清洗和烘干是半导体器件生产中必不可少的工艺要求。目前行业内普遍采用的烘干方式是将氮气加热后用来烘干晶圆。加热氮气所采用的技术方案为：将氮气通入一个一端装有加热器件，另一端用闷盖堵起来的空心管内；氮气输入口开在空心管上靠近固定加热器件的一端；在靠近闷盖的一端设有安装孔，用于安装喷嘴；在空心管壁上安装温度传感器，用于检测和反馈加热器件的温度。该方案的工作原理是：常温氮气通过输入口输入到空心管内，氮气在空心管内流通过程中与加热器件接触并被加热；加热后的氮气从另一端的喷嘴处喷出，吹在晶圆上将晶圆烘干。安装在空心管壁上的温度传感器用于检测到管壁的温度，并反馈给控制器，控制器调节加热器件的功率以达到输出设定温度的氮气的目的。
现有技术方案存在以下缺陷：1 温度传感器检测到的是管壁的温度而非管内氮气的温度，由于温度场的存在，造成检测结果与氮气的实际温度存在偏差；2 即使有些改进方案可以检测到氮气的温度，但由于传感器安装在管壁上而非氮气喷出处，而这两者之间往往存在一定距离，因此感应器反馈的温度仍非喷嘴喷出的氮气的温度；3氮气在被加热时，往往存在受热不均匀，安装在空心管壁上的温度感应器只能感应到一点的温度，而空心管内氮气的整体温度水平。由于上述三项缺陷的存在造成采用现有技术方案时，装置的实际温度控制效果不理想。
发明内容
本发明的目是提供一种能改善氮气受热不均匀，同时能准确检测到输出端氮气温度的氮气加热装置。
本发明为达到上述目的，采用如下技术方案：一种氮气加热装置，包括：加热器件，空心管，喷嘴，温度感应器和透盖，其特征在于：所述空心管的内部设置有台阶；台阶两侧的空心管壁内腔的截面直径不同; 空心管内腔的截面直径较大一侧为紊流区域;紊流区域一侧的末端装有透盖；透盖和台阶之间装有喷嘴; 所述温度感应器安装在透盖上，并且其感应端靠近喷嘴；空心管内腔截面直径较小的一侧的端部装有加热器件。
所述加热器件的末端与空心管腔内部的台阶在同一个管截面上。
所述透盖和加热器件通过螺纹连接或通过盈配合安装到空心管上。
本发明的有益效果是：通过提高输出的氮气温度的控制精度，提高装置的相应速度，有利于改善对设备的生产效率。
 
附图说明
图1是本发明所述的一种氮气加热装置的接头示意图图；
图2是本发明所述的一种氮气加热装置的剖视图；
图中：1、透盖，2、温度感应器，3、喷嘴，4、空心管，5、加热器件，6、氮气输入接头，7、与加热器件末端对应的台阶，8紊流区域。
 
具体实施方式                                        
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如附图1所示，空心管4的一端装有加热器件5；靠近加热器件5的管壁上设有安装孔，用于安装氮气输入接头6；在与加热器件相对应的另一端装有透盖1；在透盖1上装有温度感应器2；在空心管4靠近透盖1的一端开有安装孔，用于安装喷嘴3。
如附图2所示，在空心管4上设有一个台阶7，台阶7与加热器件5的末端对应。台阶7与透盖1之间的部分为紊流区域8; 空心管4从喷嘴3到台阶7之间的部分的截面积大于从氮气输入接头到台阶7之间的截面积。
工作时，常温的氮气从氮气输入接头6输入到空心管4的内部，气流接触到加热器件5时受热，温度升高并向空心管4的另一端流动。如图2所示，氮气流经台阶7时由于空间的突然增大，在台阶7与喷嘴之间产生紊流，紊流效应可以改善氮气在受热时存在的温度不均匀。受热的氮气在压力作用下从喷嘴3内喷出。温度感应器1的感应端位于喷嘴的出气口处，检测到的温度为紊流效应之后并且喷出时的氮气温度。
以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其他实施例，亦均在本发明的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种氮气加热装置，包括：加热器件，空心管，喷嘴，温度感应器和透盖，其特征在于：所述空心管的内部设置有台阶,台阶两侧的空心管壁内腔的截面积不同; 空心管内腔的截面积较大一侧为紊流区域;紊流区域一侧的末端装有透盖；透盖和台阶之间装有喷嘴; 所述温度感应器安装在透盖上，并且其感应端靠近喷嘴；空心管内腔截面积较小的一侧的端部装有加热器件。
2.如权利要求1所述的一种氮气加热装置，其特征在于：所述加热器件的末端与空心管腔内部的台阶在同一个管截面上。
3.如权利要求1所述的一种氮气加热装置，其特征在于：所述透盖和加热器件通过螺纹连接或通过盈配合安装到空心管上。
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