CN106756879A - 一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置 - Google Patents

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王光玉
孔祥玲
毕德龙
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber

Abstract

本发明涉及一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置，内部气管道安装在外壳内，一端设有穿出外壳的进气口，内部气管道外围设有安装在外壳内的绝热层，绝热层内填充有缠绕在内部气管道外围的双螺旋加热管，双螺旋加热管的一端由外壳穿出、分别连接有接线端子；内部气管道内设有依次嵌套的多个气体管道，每个气体管道的一端均安装在相邻外层的气体管道上，每个气体管道的另一端均与相邻外层气体管道的同一端之间留有间隙，位于最外层的气体管道安装在内部气管道上，位于最内层的气体管道安装在外壳上，且一端由外壳穿出、作为出气口，各气体管道之间形成折回的气路。本发明具有加热效率高，均匀性好的特点。

Description

一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置
技术领域
本发明属于半导体严苛工艺领域，具体地说是一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置。
背景技术
一些如LPCVD(低压力化学气相沉积法)、PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)等严苛半导体工艺，这些工艺的一个显著特点是粉尘量大，而且往往都带有较强腐蚀性。这些粉尘主要是反应介质从腔室被抽到真空泵的过程中会逐渐冷却，由气相逐步转为固相，这对处于前级的真空干泵将产生不良影响，粉尘容易堆积在泵内，使泵抽速下降，严重情况下使真空干泵卡死；粉尘附着在部件上，腐蚀轴封等关键部件，会导致漏油、齿轮严重磨损、胶合等严重故障。这些都将严重影响泵的使用寿命，进而使工艺中断。
避免以上严重故障的一个有效的方式是通过向干泵配置一定量氮气加以吹扫，即便如此，仍然会有一部分介质积在泵中；依靠泵本身的发热，难于避免粉尘堆积，这种氮气配给的方式需要改进，也就是需要向氮气加热。但常规的加热装置使氮气在不同半径处，存在热量梯度差，加热均匀性差；另外，加热效率低。
发明内容
为了克服常规加热装置的上述问题，本发明的目的在于提供一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明包括外壳及分别位于该外壳内的绝热层、双螺旋加热管、内部气管道及气体管道，其中内部气管道安装在所述外壳内，一端设有穿出外壳的进气口，所述内部气管道外围设有安装在外壳内的绝热层，该绝热层内填充有缠绕在内部气管道外围的双螺旋加热管，该双螺旋加热管的一端由所述外壳穿出、分别连接有接线端子；所述内部气管道内设有依次嵌套的多个气体管道，每个所述气体管道的一端均安装在相邻外层的气体管道上，每个所述气体管道的另一端均与相邻外层气体管道的同一端之间留有间隙，位于最外层的所述气体管道安装在内部气管道上，位于最内层的所述气体管道安装在所述外壳上，且一端由该外壳穿出、作为出气口，各所述气体管道之间形成折回的气路。
其中：所述外壳分为上下两部分，连接处通过紧固件固接；所述气体管道分为气体管道A及气体管道B，该气体管道A位于所述内部气管道内部，上端与该内部气管道相连，下端与所述内部气管道的下端之间留有供气体流经的间隙；所述气体管道B位于气体管道A内部，下端由所述气体管道A的下端穿出，并安装在所述外壳的底板上，且由该外壳的底板穿出，作为出气口，所述气体管道B的上端与所述气体管道A的上端之间留有供气体流经的间隙；所述外壳、绝热层、内部气管道、气体管道A及气体管道B的轴向中心线共线。
本发明的优点与积极效果为：
1.本发明的氮气加热装置内部具有折回的气管路，加热管为双螺旋加热管，使加热效率更高，均匀性好；在进气口为常温的情况下，使用8000W加热，排气口可温升至350℃；绝热层的采用，可使外壳仅有50℃，不至于造成人员烫伤。
2.本发明结构简单，外壳可设计为上下两部分，便于拆装。
附图说明
图1为本发明的外观结构示意图；
图2为本发明的内部结构剖面图；
其中：1为接线端子，2为内部气管道，3为双螺旋加热管，4为气体管道A，5为绝热层，6为外壳，7为紧固件，8为进气口，9为出气口，10为气体管道B。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。
如图1、图2所示，本发明包括外壳6及分别位于该外壳6内的绝热层5、双螺旋加热管3、内部气管道2及气体管道，其中内部气管道2安装在外壳6内，上下两端分别焊接在外壳的顶板及底板，上端设有由外壳6顶板穿出的进气口8，该进气口8与内部气管道2的内部相连通。内部气管道2的外围设有安装在外壳6内的绝热层5，该绝热层5内填充有缠绕在内部气管道2外围的双螺旋加热管3。双螺旋加热管3即为两根加热管，并排缠绕在内部气管道2外，并且两根加热管的一端均由外壳6穿出、分别连接有接线端子1。
内部气管道2内设有依次嵌套的多个气体管道，每个气体管道的一端均安装在相邻外层的气体管道上，每个气体管道的另一端均与相邻外层气体管道的同一端之间留有间隙，位于最外层的气体管道安装在内部气管道2上，位于最内层的气体管道安装在外壳6上，且一端由外壳6穿出、作为出气口9，各气体管道之间形成折回的气路。本实施例的气体管道分为气体管道A4及气体管道B10，该气体管道A4位于内部气管道2内部，上端焊接在内部气管道2的内壁，下端与内部气管道2的下端之间留有供气体流经的间隙。气体管道B10位于气体管道A4内部，下端由气体管道A4的下端穿出，并焊接在外壳6的底板上，且由该外壳6的底板穿出，作为出气口9，气体管道B10的上端与气体管道A4的上端之间留有供气体流经的间隙。内部气管道2与气体管道A4之间及气体管道A4与气体管道B10之间的气管路为折回气路。外壳6、绝热层5、内部气管道2、气体管道A4及气体管道B10的轴向中心线共线。
为了便于拆装，本发明的外壳6可分为上下两部分，连接处为法兰，通过紧固件7(可为螺栓及双螺母)固接。
本发明的工作原理为：
双螺旋加热管3的接线端子通电，使双螺旋加热管3加热。氮气由进气口8进入由上至下沿内部气管道2与气体管道A4之间的气路流动，再由下至上沿气体管道A4与气体管道B10之间的气路流动，然后由上至下在气体管道B10内流动，最后由出气口9流出。在折回气路的流动过程中，双螺旋加热管3对氮气进行加热。
本发明的内部气管道2、气体管道A4及气体管道B10可采用不锈钢材质，尺寸上可以和外壳6内壁进行定位。双螺旋加热管3外部采用陶瓷骨架，内部采用发热电阻。绝热层5为石棉层，覆盖双螺旋加热管3。

Claims (4)

1.一种半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置，其特征在于：包括外壳(6)及分别位于该外壳(6)内的绝热层(5)、双螺旋加热管(3)、内部气管道(2)及气体管道，其中内部气管道(2)安装在所述外壳(6)内，一端设有穿出外壳(6)的进气口(8)，所述内部气管道(2)外围设有安装在外壳(6)内的绝热层(5)，该绝热层(5)内填充有缠绕在内部气管道(2)外围的双螺旋加热管(3)，该双螺旋加热管(3)的一端由所述外壳(6)穿出、分别连接有接线端子(1)；所述内部气管道(2)内设有依次嵌套的多个气体管道，每个所述气体管道的一端均安装在相邻外层的气体管道上，每个所述气体管道的另一端均与相邻外层气体管道的同一端之间留有间隙，位于最外层的所述气体管道安装在内部气管道(2)上，位于最内层的所述气体管道安装在所述外壳(6)上，且一端由该外壳(6)穿出、作为出气口(9)，各所述气体管道之间形成折回的气路。
2.按权利要求1所述半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置，其特征在于：所述外壳(6)分为上下两部分，连接处通过紧固件(7)固接。
3.按权利要求1或2所述半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置，其特征在于：所述气体管道分为气体管道A(4)及气体管道B(10)，该气体管道A(4)位于所述内部气管道(2)内部，上端与该内部气管道(2)相连，下端与所述内部气管道(2)的下端之间留有供气体流经的间隙；所述气体管道B(10)位于气体管道A(4)内部，下端由所述气体管道A(4)的下端穿出，并安装在所述外壳(6)的底板上，且由该外壳(6)的底板穿出，作为出气口(9)，所述气体管道B(10)的上端与所述气体管道A(4)的上端之间留有供气体流经的间隙。
4.按权利要求3所述半导体严苛工艺环境下的真空干泵氮气加热装置，其特征在于：所述外壳(6)、绝热层(5)、内部气管道(2)、气体管道A(4)及气体管道B(10)的轴向中心线共线。
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