CN109115419A - 炉管排气系统及其检漏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炉管排气系统及其检漏方法，通过在排气管道上安装调节器以控制动力单元的排气压力保持正压，利用检漏液检测第一连接管的两端及第二连接管的两端并观察是否存在漏点，消除了每次更换收集单元后可能泄漏的风险，很大程度上避免了设备在运行过程中由于收集单元漏出有毒有害气体而造成的潜在风险。

Description

炉管排气系统及其检漏方法

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种炉管排气系统及其检漏方法。

背景技术

晶圆制造制程的主要工作为在硅晶圆上制作电路与电子组件，基本步骤通常是晶圆经过适当的清洗之后，接着进行氧化和沉积，最后进行微影、蚀刻及离子注入等反复步骤，以完成晶圆上电路的加工与制作。其中，氧化工艺的具体过程为当晶圆经过适当的清洗之后，送到炉管设备内，在含氧的环境中，以加热氧化的方式在晶圆的表面形成一层二氧化硅层，紧接着氮化硅层将以化学气相沉积的方式沉积在刚刚形成的二氧化硅层上，之后整个晶圆将进行微影的制程。

炉管设备中的氮化硅工艺等因为副产物(主要为氯化铵)较多，故而在泵体后端设置冷阱以吸附副产物。为防止由于冷阱长期使用后造成冷阱堵塞，使泵体排气压力过高而报警，因此需要定期更换冷阱。目前，冷阱更换完毕后并没有对其连接部位进行泄漏检测，且泵体与冷阱连接部位之间的波纹管弯曲度很大，表面坑洼，状况不佳，无法确认更换后是否有泄漏，因此无法避免设备在运行过程中由冷阱漏出的有毒有害气体造成的潜在危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉管排气系统及其检漏方法，能够避免每次更换冷阱完毕后可能泄漏的风险。

为了达到上述目的，本发明提供了一种炉管排气系统，包括一排气管道以及与所述排气管道依次连通的动力单元和收集单元，所述动力单元及所述收集单元通过第一连接管连接，所述收集单元通过第二连接管与一排气处理单元连接，所述动力单元将流经所述排气管道的气体泵送至所述收集单元中，所述收集单元收集所述气体中的副产物，所述排气处理单元将剩余的气体处理后排出，且所述排气管道上设置有一调节器，用于调节所述动力单元的排气压力。

可选的，所述炉管排气系统还包括一控制单元，所述控制单元与所述动力单元连接以检测所述动力单元的排气压力。

可选的，所述第一连接管与所述第二连接管均为波纹管。

可选的，所述第一连接管的两端分别与所述动力单元及所述收集单元可拆卸连接，所述第二连接管的两端分别与所述收集单元及所述排气处理单元可拆卸连接。

可选的，所述排气管道的侧壁上设置有一预留接口，所述调节器设置于所述预留接口上。

可选的，所述调节器通过密封圈和夹具与所述预留接口连接。

可选的，所述调节器为控制手阀。

可选的，所述控制单元上设置有控制按钮，用于控制所述动力单元的启动或停止。

可选的，所述控制单元上还设置有显示器，用于显示所述动力单元的排气压力值。

本发明还提供了一种炉管排气系统的检漏方法，包括：

封闭排气管道的端口并启动动力单元，通过调节调节器使所述动力单元的排气压力保持正压；

向第一连接管的两端及第二连接管的两端喷洒检漏液；

通过判断喷洒检漏液的位置上是否有气泡冒出以判定所述炉管排气系统是否产生了泄漏。

本发明通过在排气管道上设置调节器以控制所述动力单元的排气压力保持正压，通过喷洒检漏液检测第一连接管的两端及第二连接管的两端是否存在漏点，消除了每次更换收集单元后可能泄漏的风险，很大程度上避免了设备在运行过程中由于收集单元漏出有毒有害气体而造成的潜在风险。

附图说明

图1为本发明提供的炉管排气系统的整体结构示意图；

图2为本发明提供的炉管排气系统的检漏方法流程图。

图中：1-排气管道；2-动力单元；3-收集单元；4-控制单元；5-第一连接管；6-第二连接管；7-调节器；8-第一连接位置；81-动力单元出口端连接处；82-收集单元入口端连接处；9-第二连接位置；91-收集单元出口端连接处；92-排气处理单元入口端连接处；10-预留接口。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1所示，本发明提供了一种炉管排气系统，包括一排气管道1以及与所述排气管道1依次连通的动力单元2和收集单元3，所述动力单元2及所述收集单元3通过第一连接管5连接，所述收集单元3通过第二连接管6与一排气处理单元连接，所述动力单元2将流经所述排气管道1的气体泵送至所述收集单元3中，所述收集单元3收集所述气体中的副产物，所述排气处理单元将剩余的气体处理后排出，且所述排气管道1上设置有一调节器7，用于调节所述动力单元2的排气压力。

进一步的，所述炉管排气系统还包括一控制单元4，所述控制单元4与所述动力单元2连接以检测所述动力单元2的排气压力。

具体的，所述排气管道1设置于所述动力单元2的上方，并且所述收集单元1连接所述动力单元2的入口端，所述第一连接管5的两端分别与所述动力单元2的出口端及所述收集单元3的入口端可拆卸连接，所述第二连接管6的两端分别与所述收集单元3的出口端及所述排气处理单元可拆卸连接。在动力单元2的作用下，所述排气管道1将炉管设备中的副产物(主要为氯化铵，及少量氮化硅)形成的废气从所述动力单元2的入口端吸入，并从所述动力单元2的出口端流出，经过所述第一连接管5流入所述收集单元3内，所述废气在所述收集单元3中经冷却过滤，再通过所述收集单元3的出口端流经所述第二连接管6后，流向排气处理单元后排出。其中，所述收集单元3能够将气体冷却后以凝结方式吸附气体，降低气体混合物中的有害成分。所述排气处理单元用于对所流入的剩余气体进行进一步的过滤处理，之后排入大气中。

所述动力单元2用于对所述排气管道1内的气体产生吸力，本实施例中，所述动力单元2采用螺旋杆泵。进一步的，所述第一连接管5与所述第二连接管6均为波纹管，所述第一连接管5及所述第二连接管6主要用作两部件之间的弹性连接接头，本实施例中，主要采用单层的金属波纹管，优选不锈钢材质，其抗腐蚀性较强。不锈钢波纹管作为一种柔性耐压管件，用以补偿管道或机器、设备连接端的相互位移，吸收振动能量，能够起到减振、消音等作用，具有柔性好、质量轻、耐腐蚀、抗疲劳、耐高低温等多项特点。波纹管连接方式包括法兰连接、焊接、丝扣连接、快速接头连接等，小口径金属软管一般采用丝扣和快速接头连接，较大口径一般采用法兰连接和焊接。本实施例中，所述第一连接管5的两端及所述第二连接管6的两端均通过密封圈及夹具的方式连接。

由于长期使用过程中，所述收集单元3内堆积的吸附物逐渐增多，会导致所述收集单元3的入口端逐渐堵塞，从而使所述动力单元2的出口端排气受阻，进而使所述控制单元4发出报警，因此，应定期更换所述收集单元3。

由于所述收集单元3的入口端与所述动力单元2通过第一连接管5可拆卸连接，所述收集单元3的出口端与所述排气处理单元通过第二连接管6可拆卸连接，因此，更换所述收集单元3时，仅需将所述第一连接管5的两端及所述第二连接管6的两端拆卸，更换新的收集单元3的同时，也可以进一步的检查所述动力单元2出口端有无堵塞以及所述排气处理单元的入口端有无堵塞，若发现有堵塞现象，可以及时清理。

进一步的，所述排气管道1的侧壁上设置有一预留接口10，所述调节器7设置于所述预留接口10上，调节所述调节器7可以改变进入所述动力单元2内的气体流量，从而改变所述动力单元2的排气压力。

进一步的，所述调节器7通过密封圈和夹具与所述预留接口10连接，可以在每次更换收集单元3时将所述调节器7安装于所述排气管道1的预留接口10上；也可以一次性装好调节器7后，在需要更换收集单元3时，将所述调节器7打开，而在日常使用时将所述调节器7关闭，则不影响所述炉管排气系统的正常工作。

较佳的，所述调节器7为控制手阀。通过人工调节所述控制手阀，可以增大进入所述动力单元2内的大气流量，从而增大所述动力单元2的排气压力。

进一步的，所述控制单元4上设置有控制按钮，用于控制所述动力单元2的启动或停止。

较佳的，所述控制单元4上还设置有显示器，用于显示所述动力单元2的排气压力值。

本发明还提供了一种炉管排气系统的检漏方法，如图2所示，包括：

S1：封闭排气管道1的端口并启动动力单元2，通过调节调节器7使所述动力单元2的排气压力保持正压；

S2：向第一连接管5的两端及第二连接管6的两端喷洒检漏液；

S3：通过判断喷洒检漏液的位置上是否有气泡冒出以判定所述炉管排气系统是否产生了泄漏。

所述排气管道1的顶部端口在不工作时处于封闭状态，由一总阀控制。在此条件下，未开启所述调节器7时，由于所述排气处理单元对所述收集单元3内的气体始终具有吸力作用，从而使所述动力单元2的排气压力始终处于负压状态，所述控制单元4上的显示器所显示的排气压力值为负值(<0Psi)；启动所述动力单元2，使所述动力单元2运行，继而开启所述调节器7，通过调节所述调节器，使外界大气压进入所述排气管道1，观察所述显示器所显示的排气压力值，直至所述排气压力值为正值(>0Psi)，使所述动力单元的排气压力保持正压。优选的，所述排气压力值>0.1Psi，排气压力越大，越有利于后续的泄漏检查。所述显示器显示的排气压力值为相对排气压力值，也可以根据不同的动力单元2和控制单元4，使显示器显示的排气压力值为绝对排气压力值。

进一步的，由于收集单元3的可拆卸连接位置为第一连接管5的两端及第二连接管6的两端，即第一连接位置8及第二连接位置9，故而，用检漏液喷洒所述第一连接位置8及所述第二连接位置9，通过喷洒检漏液的位置上是否有气泡冒出以判定所述炉管排气系统是否产生了泄漏，若有气泡冒出，判定该连接位置有泄漏；若无气泡冒出，判定该连接位置无泄漏，安装完好。

具体的，所述检漏液用于检查管道是否漏气，喷到检测位置处如果有气泡就说明该处有缝隙。所述检漏液一般是透明的液体，粘度极低，表面张力也很小，流动性很好，可以达到缝隙很小的空间。检漏液的惰性好，一般不易和材料反应或者产生腐蚀作用，同时具有挥发性，无残留等特点。检漏液多采用喷雾形式，安全无毒不伤皮肤，喷雾不具有可燃性，操作便捷安全。

将检漏液喷洒在所述第一连接位置8，即所述第一连接管5的两端，分别为动力单元出口端连接处81和收集单元入口端连接处82；再将检漏液喷洒在所述第二连接位置9，即所述第二连接管6的两端，分别为收集单元出口端连接处91和排气处理单元入口端连接处92；分别观察连接位置处是否有气泡冒出，若有气泡冒出，则表示存在漏点，大多情况下需要更换连接处的密封圈，有时也需根据实际情况更换波纹管。

综上，在本发明提供的一种炉管排气系统及其检漏方法中，通过在排气管道上设置调节器以控制动力单元的排气压力保持正压，通过喷洒检漏液检测第一连接管的两端及第二连接管的两端是否存在漏点，消除了每次更换收集单元后可能泄漏的风险，很大程度上避免了设备在运行过程中由于收集单元漏出有毒有害气体而造成的潜在风险。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种炉管排气系统，其特征在于，包括一排气管道以及与所述排气管道依次连通的动力单元和收集单元，所述动力单元及所述收集单元通过第一连接管连接，所述收集单元通过第二连接管与一排气处理单元连接，所述动力单元将流经所述排气管道的气体泵送至所述收集单元中，所述收集单元收集所述气体中的副产物，所述排气处理单元将剩余的气体处理后排出，且所述排气管道上设置有一调节器，用于调节所述动力单元的排气压力。

2.如权利要求1所述的炉管排气系统，其特征在于，所述炉管排气系统还包括一控制单元，所述控制单元与所述动力单元连接以检测所述动力单元的排气压力。

3.如权利要求1所述的炉管排气系统，其特征在于，所述第一连接管与所述第二连接管均为波纹管。

4.如权利要求1所述的炉管排气系统，其特征在于，所述第一连接管的两端分别与所述动力单元及所述收集单元可拆卸连接，所述第二连接管的两端分别与所述收集单元及所述排气处理单元可拆卸连接。

5.如权利要求1所述的炉管排气系统，其特征在于，所述排气管道的侧壁上设置有一预留接口，所述调节器设置于所述预留接口上。

6.如权利要求5所述的炉管排气系统，其特征在于，所述调节器通过密封圈和夹具与所述预留接口连接。

7.如权利要求6所述的炉管排气系统，其特征在于，所述调节器为控制手阀。

8.如权利要求2所述的炉管排气系统，其特征在于，所述控制单元上设置有控制按钮，用于控制所述动力单元的启动或停止。

9.如权利要求8所述的炉管排气系统，其特征在于，所述控制单元上还设置有显示器，用于显示所述动力单元的排气压力值。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的炉管排气系统的检漏方法，其特征在于，包括：

封闭排气管道的端口并启动动力单元，通过调节调节器使所述动力单元的排气压力保持正压；

向第一连接管的两端及第二连接管的两端喷洒检漏液；

通过判断喷洒检漏液的位置上是否有气泡冒出以判定所述炉管排气系统是否产生了泄漏。