CN109112503A - 反应腔室的排气装置及反应腔室 - Google Patents

反应腔室的排气装置及反应腔室 Download PDF

Info

Publication number
CN109112503A
CN109112503A CN201710486247.2A CN201710486247A CN109112503A CN 109112503 A CN109112503 A CN 109112503A CN 201710486247 A CN201710486247 A CN 201710486247A CN 109112503 A CN109112503 A CN 109112503A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust
reaction chamber
flange
exhaust apparatus
described matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710486247.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109112503B (zh
Inventor
刘皓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Original Assignee
Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing North Microelectronics Co Ltd filed Critical Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority to CN201710486247.2A priority Critical patent/CN109112503B/zh
Publication of CN109112503A publication Critical patent/CN109112503A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109112503B publication Critical patent/CN109112503B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明提供一种反应腔室的排气装置及反应腔室，其包括两支排气管，两支排气管的第一端在水平方向上相互间隔，且均与反应腔室的内部连通；两支排气管的第二端位于反应腔室的外部，且汇聚在一起，两支排气管相对于水平方向向上倾斜，且相互对称。本发明提供的反应腔室的排气装置，其可以减小排气管在连接处的剪切应力，从而可以减小产生裂缝的可能，进而可以避免引发废气泄露等一系列安全事故。

Description

反应腔室的排气装置及反应腔室
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，具体地，涉及一种反应腔室的排气装置及反应腔室。
背景技术
化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，以下简称CVD)工艺是一种利用不同气体在高温条件下相互反应来制备外延薄膜层的方法，由于在工艺时会使用剧毒或易燃易爆气体，所以对于CVD设备而言，工艺过程中的工艺气体泄漏率是一项极其重要的指标，需要严格的检测和控制。
在CVD设备中安装有排气装置。一般来说，排气装置采用金属制作，由于工艺反应时的腔室温度会达到1000℃以上，在此高温下，排气装置因受到持续加热而产生金属膨胀。在完成工艺之后，腔室温度急剧下降至350℃左右，此时排气装置的温度会下降至室温20℃左右，从而会产生金属收缩。如此反复，在排气装置中会产生规律性的内应力，长久使用会导致排气装置管路的焊缝处产生裂缝，进而引发废气泄露等一系列安全事故。
图1为现有的一种CVD腔室的剖视图。请参阅图1，CVD腔室包括腔体1，在腔体1内设置有托盘6，用于承载晶片。并且，在该腔体1的相对的两个侧壁上分别设置有进气口2和排气口3，且在进气口2和排气口3的外侧分别设置有进气装置4和排气装置5，其中，进气装置4用于通过进气口2向腔体1内输送工艺气体；排气装置5用于通过排气口3排出废气。
图2为现有的排气装置的主视图。图3为沿图2中I-I线的剖视图。请一并参阅图2和图3，上述排气装置5具体包括基础法兰51、两个排气管52和排气法兰53，其中，基础法兰51设置在腔体1的侧壁外侧，且具有与排气口3连通的排气腔511；两个排气管52均沿垂直于基础法兰51的轴线方向水平设置，且两个排气管52的第一端沿水平方向相互间隔，并且每个排气管52的第一端贯穿基础法兰51，并与该排气腔511连通；两个排气管52的第二端汇聚在一起，形成沿水平方向设置的直管。排气法兰53竖直设置，其下端与两个排气管52的第二端连通，其上端与集气装置(图中未示出)连接。工艺产生的废气在集气装置的作用下，依次通过排气口3、排气腔511、两个排气管52和排气法兰53自腔体1内排出并进入集气装置进行最终处理。
上述排气装置在实际应用中不可避免地存在以下问题：
由于两个排气管52两个排气管52均沿垂直于基础法兰51的轴线方向水平设置，排气管52因高低温替换而产生的膨胀和收缩的方向为垂直于基础法兰51的轴线的方向，如图3中的箭头所示，这会导致排气管52与基础法兰51连接的焊缝A产生较大的剪切应力，从而容易在该焊缝A处形成裂缝，进而可能引发废气泄露等一系列安全事故。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种反应腔室的排气装置及反应腔室，其可以减小排气管在连接处的剪切应力，从而可以减小产生裂缝的可能，进而可以避免引发废气泄露等一系列安全事故。
为实现本发明的目的而提供一种反应腔室的排气装置，包括位于所述反应腔室外部的两支排气管，所述两支排气管的第一端在水平方向上相互间隔，且均与所述反应腔室的内部连通，所述两支排气管的第二端汇聚在一起；所述两支排气管自第一端至第二端相对于水平方向向上倾斜延伸，且相互对称。
优选的，所述两支排气管之间的夹角为85°～95°。
优选的，所述两支排气管之间的夹角为90°。
优选的，所述排气装置还包括基体法兰，所述基体法兰设置在所述反应腔室外部，且在所述基体法兰朝向所述反应腔室的表面上设置有与设置在所述反应腔室的侧壁上的排气口连通的排气腔；
每支所述排气管的第一端与所述基体法兰连接，且与所述排气腔相连通。
优选的，在所述基体法兰中设置有连接孔，所述连接孔的第一端与所述排气腔连通，所述连接孔的另一端位于所述基体法兰背离所述反应腔室的表面上；
所述排气管的第一端延伸至所述连接孔中，并与所述基体法兰固定连接。
优选的，所述排气管的第一端在所述连接孔中的长度为15.5～17.5mm。
优选的，所述连接孔包括贯穿所述基体法兰的通孔；
分别在所述基体法兰背离所述反应腔室的表面和所述基体法兰朝向所述反应腔室的表面设置有第一扩孔和第二扩孔，所述第一扩孔和第二扩孔与所述通孔同轴。
优选的，所述排气管的第一端并与所述基体法兰采用密封焊接的方式固定连接；
焊接形成的焊瘤分别位于所述第一扩孔和第二扩孔中。
优选的，所述排气装置还包括排气法兰，所述排气法兰的一端与所述两支排气管的第二端连接，所述排气法兰的另一端通过波纹管与集气装置连接。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种反应腔室，包括排气装置，在所述反应腔室的一侧设置有排气口，所述排气装置用于通过所述排气口抽取所述反应腔室内的气体，所述排气装置采用本发明提供的上述排气装置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的反应腔室的排气装置，其通过使两支排气管自第一端至第二端相对于水平方向向上倾斜延伸，且相互对称，可以使两支排气管因高低温替换而产生的形变在水平方向上的分量相互抵消，从而可以减小排气管在连接处的剪切应力，进而可以减小产生裂缝的可能，从而可以避免引发废气泄露等一系列安全事故，提高装置的可靠性。
本发明提供的反应腔室，其通过采用本发明提供的上述排气装置，可以避免引发废气泄露等一系列安全事故，提高装置的可靠性。
附图说明
图1为现有的一种CVD腔室的剖视图；
图2为现有的排气装置的主视图；
图3为沿图2中I-I线的剖视图；
图4为本发明实施例提供的反应腔室的排气装置的主视图；
图5为沿图4中II-II线的剖视图；
图6为图5中III区域的放大图；
图7为现有的排气管与基体法兰的连接处的结构图。
具体实施方式
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反应腔室的排气装置及反应腔室进行详细描述。
图4为本发明实施例提供的反应腔室的排气装置的主视图。图5为沿图4中II-II线的剖视图。请一并参阅图4和图5，反应腔室的排气装置包括位于反应腔室外部的两支排气管(81，82)，两支排气管(81，82)的第一端在水平方向上相互间隔，且均与反应腔室(图中未示出)的内部连通。在本实施例中，排气装置还包括基体法兰7，该基体法兰7设置在反应腔室外部，且在基体法兰7朝向反应腔室的表面(图5中基体法兰7朝下的表面)上设置有排气腔71，该排气腔71与设置在反应腔室的侧壁上的排气口连通。两支排气管(81，82)的第一端与基体法兰7连接，且与排气腔71相连通，从而实现两支排气管(81，82)的第一端与反应腔室的内部连通。
两支排气管(81，82)的第二端汇聚在一起，并且两支排气管(81，82)自第一端至第二端相对于水平方向(X方向)向上倾斜，且相互对称。如图4所示，两支排气管(81，82)倾斜向上，直至两支排气管(81，82)的第二端汇聚在一起。反应腔室内的工艺气体依次通过排气口、排气腔71和两支排气管(81，82)排出。上述水平方向即为图4和图5中示出的X方向，该X方向平行于基体法兰7所在平面。
通过使两支排气管(81，82)相对于水平方向向上倾斜，且相互对称，可以使两支排气管(81，82)因高低温替换而产生的形变在水平方向上的分量相互抵消，从而可以减小排气管在连接处(排气管与基体法兰7的连接处)的剪切应力，进而可以减小产生裂缝的可能，从而可以避免引发废气泄露等一系列安全事故，提高装置的可靠性。
另外，通过使排气法兰7的另一端通过波纹管9与集气装置14连接，这可以使与排气法兰7连接的两支排气管(81，82)的第二端近似自由端，能够允许排气管有适量的形变，从而可以有效的使排气管受到的规律的热应力得到释放，进而可以进一步减小排气管在连接处的剪切应力。
优选的，两支排气管(81，82)之间的夹角b为85°～95°。该范围内的夹角b不会干涉附近的管路(例如冷却水管)，而且有利于高温气体的顺利排出，从而保证排气速率达到工艺要求，并且在加工过程中方便对两支排气管(81，82)的夹持。进一步优选的，两支排气管(81，82)之间的夹角为90°。
在本实施例中，排气管的第一端与基体法兰7的具体连接方式为：如图6所示，在基体法兰7中设置有连接孔，该连接孔的第一端73与排气腔71连通，连接孔的另一端72位于基体法兰7背离上述反应腔室的表面上，该表面即为与排气管相对的表面。两支排气管(81，82)的第一端811延伸至上述连接孔中，并与基体法兰7固定连接。
进一步优选的，如图7所示，在现有技术中，排气管52通过一连接管521与基体法兰51连接，具体地，该连接管521的一部分延伸至基体法兰51的连接孔中。而且，在焊接时，排气管52的一端与连接管521的端部之间形成第一焊缝A1，并且在基体法兰51的连接孔的端部与连接管521之间形成第二焊缝A2。由于上述第一焊缝A1和第二焊缝A2之间的距离较近(5mm)，导致在焊接第二焊缝A2时，第一焊缝A1处二次受热，从而造成排气管在第一焊缝A1处的耐腐蚀性下降，容易被腐蚀性气体腐蚀。同时，在焊接第二焊缝A2时产生的焊接应力会在第一焊缝A1处释放，从而造成排气管在第一焊缝A1处的轻度降低，进而容易形成裂缝。此外，连接管521的一部分延伸至基体法兰51的连接孔中的长度较短(5mm)，这会导致在搬运排气装置的过程中，使排气管受到较大的力矩，从而影响排气管的使用寿命。
为了解决现有技术存在的上述问题，优选的，排气管的第一端811在上述连接孔中的长度为15.5～17.5mm，从而可以减小在搬运排气装置的过程中，使排气管受到较大的力矩，进而有利于延长排气管的使用寿命。
进一步的，连接孔包括贯穿基体法兰7的通孔75。并且，分别在基体法兰7的背离反应腔室的表面(图6中基体法兰7朝上的表面)和基体法兰7的朝向反应腔室的表面(图6中基体法兰7朝下的表面)的表面设置有第一扩孔74和第二扩孔76，二者与上述通孔75同轴。换句话说，第一扩孔74和第二扩孔76是分别在通孔75的两个端面上形成的两个凹槽，且两个凹槽的内径大于通孔75的直径。
在此基础上，排气管的第一端811与基体法兰7采用密封焊接的方式固定连接，且焊接形成的焊瘤分别位于第一扩孔74和第二扩孔76中，即，通孔75在第一扩孔74和第二扩孔76中的两个边角与排气管的第一端811之间形成两个焊缝，在焊接这两个焊缝时，形成的焊瘤自然留在第一扩孔74和第二扩孔76中。进一步优选的，对上述通孔75在第一扩孔74和第二扩孔76中的两个边角进行倒角处理，以提高密封焊接的强度和密封度。
在本实施例中，如图4和图5所示，在基体法兰7的背离反应腔室的表面上形成有环形冷却通道101，通过向该环形冷却通道101通入冷却水，来冷却基体法兰7。而且，在该表面上设置有环形盖板10，用于封闭该环形冷却通道101。并且，排气装置还包括进水管道11和出水管道12，二者用于将封闭该环形冷却通道101与冷却水源连接，从而形成循环冷却。
需要说明的是，如图5所示，两支排气管(81，82)沿Z方向弯曲之后，再相对于图4示出的Y方向倾斜向上延伸。
综上所述，本发明实施例提供的反应腔室的排气装置，其通过使两支排气管相对于水平方向向上倾斜，且相互对称，可以使两支排气管因高低温替换而产生的形变在水平方向上的分量相互抵消，从而可以减小排气管在连接处的剪切应力，进而可以减小产生裂缝的可能，从而可以避免引发废气泄露等一系列安全事故，提高装置的可靠性。
作为另一个技术方案，本发明实施例还提供一种反应腔室，其包括＝排气装置，在该反应腔室的一侧设置有排气口，该排气装置用于通过排气口抽取反应腔室内的气体。所述排气装置采用本发明实施例提供的上述排气装置。
本发明实施例提供的反应腔室，其通过采用本发明实施例提供的上述排气装置，可以避免引发废气泄露等一系列安全事故，提高装置的可靠性。
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。

Claims (10)

1.一种反应腔室的排气装置，包括位于所述反应腔室外部的两支排气管，其特征在于，所述两支排气管的第一端在水平方向上相互间隔，且均与所述反应腔室的内部连通，所述两支排气管的第二端汇聚在一起；所述两支排气管自第一端至第二端相对于水平方向向上倾斜延伸，且相互对称。
2.根据权利要求1所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述两支排气管之间的夹角为85°～95°。
3.根据权利要求2所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述两支排气管之间的夹角为90°。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括基体法兰，所述基体法兰设置在所述反应腔室外部，且在所述基体法兰朝向所述反应腔室的表面上设置有与设置在所述反应腔室的侧壁上的排气口连通的排气腔；
每支所述排气管的第一端与所述基体法兰连接，且与所述排气腔相连通。
5.根据权利要求4所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，在所述基体法兰中设置有连接孔，所述连接孔的第一端与所述排气腔连通，所述连接孔的另一端位于所述基体法兰背离所述反应腔室的表面上；
所述排气管的第一端延伸至所述连接孔中，并与所述基体法兰固定连接。
6.根据权利要求5所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述排气管的第一端在所述连接孔中的长度为15.5～17.5mm。
7.根据权利要求5所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述连接孔包括贯穿所述基体法兰的通孔；
分别在所述基体法兰背离所述反应腔室的表面和所述基体法兰朝向所述反应腔室的表面设置有第一扩孔和第二扩孔，所述第一扩孔和第二扩孔与所述通孔同轴。
8.根据权利要求7所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述排气管的第一端并与所述基体法兰采用密封焊接的方式固定连接；
焊接形成的焊瘤分别位于所述第一扩孔和第二扩孔中。
9.根据权利要求1所述的反应腔室的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括排气法兰，所述排气法兰的一端与所述两支排气管的第二端连接，所述排气法兰的另一端通过波纹管与集气装置连接。
10.一种反应腔室，包括排气装置，在所述反应腔室的一侧设置有排气口，所述排气装置用于通过所述排气口抽取所述反应腔室内的气体，其特征在于，所述排气装置采用权利要求1-9任意一项所述的排气装置。
CN201710486247.2A 2017-06-23 2017-06-23 反应腔室的排气装置及反应腔室 Active CN109112503B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710486247.2A CN109112503B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 反应腔室的排气装置及反应腔室

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710486247.2A CN109112503B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 反应腔室的排气装置及反应腔室

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109112503A true CN109112503A (zh) 2019-01-01
CN109112503B CN109112503B (zh) 2021-01-08

Family

ID=64732139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710486247.2A Active CN109112503B (zh) 2017-06-23 2017-06-23 反应腔室的排气装置及反应腔室

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109112503B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW373232B (en) * 1998-04-24 1999-11-01 Promos Technologies Inc High temperature oxidizing furnace exhaust pipe
JP2000182971A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Sony Corp Ｃｖｄ装置の排気系配管構造
US6630029B2 (en) * 2000-12-04 2003-10-07 General Electric Company Fiber coating method and reactor
CN102200045A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 J·埃贝斯佩歇合资公司 夹持装置
CN102465279A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 东京毅力科创株式会社 真空处理装置的组装方法以及真空处理装置
CN202451318U (zh) * 2011-12-29 2012-09-26 大连创新零部件制造公司 一种过度接管
CN204572163U (zh) * 2015-03-20 2015-08-19 天津雷沃动力有限公司 排气歧管
CN105525996A (zh) * 2016-01-20 2016-04-27 四川村田机械制造有限公司 基于降低热应力的排气管道
CN105649757A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 现代自动车株式会社 用于抵消排气歧管产生的热膨胀的装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW373232B (en) * 1998-04-24 1999-11-01 Promos Technologies Inc High temperature oxidizing furnace exhaust pipe
JP2000182971A (ja) * 1998-12-17 2000-06-30 Sony Corp Ｃｖｄ装置の排気系配管構造
US6630029B2 (en) * 2000-12-04 2003-10-07 General Electric Company Fiber coating method and reactor
CN102200045A (zh) * 2010-03-24 2011-09-28 J·埃贝斯佩歇合资公司 夹持装置
CN102465279A (zh) * 2010-11-12 2012-05-23 东京毅力科创株式会社 真空处理装置的组装方法以及真空处理装置
CN202451318U (zh) * 2011-12-29 2012-09-26 大连创新零部件制造公司 一种过度接管
CN105649757A (zh) * 2014-12-01 2016-06-08 现代自动车株式会社 用于抵消排气歧管产生的热膨胀的装置
CN204572163U (zh) * 2015-03-20 2015-08-19 天津雷沃动力有限公司 排气歧管
CN105525996A (zh) * 2016-01-20 2016-04-27 四川村田机械制造有限公司 基于降低热应力的排气管道

Also Published As

Publication number Publication date
CN109112503B (zh) 2021-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103403857B (zh) 加热基板支撑件
CN108254130B (zh) 连续式高温密封性能测试用风洞装置
KR20160048124A (ko) 냉각된 진공 격납부를 갖는 고온 벽 반응기
CN104990411B (zh) 一种加热炉结构
CN104377155A (zh) 静电卡盘以及等离子体加工设备
RU2554679C2 (ru) Подогреватель воздуха топочным газом, способ установки, а также воздушный трубный компонент для подогревателя воздуха топочным газом
CN102976312B (zh) 一种提高煅后焦换热器寿命的换热器结构
CN105711078A (zh) 一种氟塑料换热管与管板的焊接装置及方法
CN102410633A (zh) 一种防爆立式电加热系统
CN109112503A (zh) 反应腔室的排气装置及反应腔室
CN109518281A (zh) 一种高温氢气退火炉炉门密封装置
CN107033970B (zh) 水煤浆气化炉
CN112066353A (zh) 一种采用压缩空气冷却保护的炉内换热管壁温监测的装置及方法
CN215163103U (zh) 反应室以及炉管设备
CN111394712A (zh) 双层石英工艺室结构
CN205615004U (zh) 一种氟塑料换热管与管板的焊接装置
CN103017337B (zh) 一种高频感应流体加热器
KR101307137B1 (ko) 반도체 제조장치 배출라인의 파우더 고착 방지장치
KR101721832B1 (ko) 오븐용 열교환기
CN211346314U (zh) 一种融熔渗硅用真空感应炉
TWI727233B (zh) 氧化爐
CN209223432U (zh) 钛合金熔炼设备辅助冷却结构
CN207829971U (zh) 一种防爆柴油机排气装置
CN207294178U (zh) 一种热回收燃硫炉
CN209588728U (zh) 一种节能减排电炉的炉气管道

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant