CN113186515A - 工艺管道加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种工艺管道加热装置，其包括真空腔体、加热器及工艺气氛管道，所述真空腔体包括相对的真空侧和大气侧，所述真空侧承受真空，所述大气侧承受标准大气压，所述加热器包括密封筒体和位于所述密封筒体内的发热元件，所述工艺气氛管道穿设于所述密封筒体，所述密封筒体的内壁和所述工艺气氛管道外壁之间为大气状态，所述密封筒体包括相对的真空端和密封端，所述真空端与所述密封筒体密封连接，所述密封端和所述真空腔体密封连接，防止发热元件材料污染真空腔体，改善镀膜质量，降低颗粒物生成的风险，防止堵塞工艺管道。
Description
技术领域
本发明涉及一种工艺管道加热装置，属于半导体加工技术领域。
背景技术
在工业化ALD(原子层淀积)技术和装备广泛用于高端微纳器件的制造和加工并已被国外大多数微电子制造产业所采用，并在进一步不断扩展、开发新的工艺和新的应用。半导体制造技术不断发展促使ALD成为半导体制造核心装备之一，今天的ALD技术已经拥有一个庞大的市场，并保持长期持续发展的趋势。然而，高端微纳器件的ALD产业化装备完全由少数几家国际知名半导体设备商瓜分垄断，中国的ALD装备制造几乎为空白，我国的ALD产业化远远落后于国际水平，制约ALD产业化的其中一个关键部件就是ALD Reactor(Reactor指电抗器，也叫电感器)，ALD Reactor直接影响薄膜的一致性、均匀性。
现在市场上的产品，主要以下两种：
1.反应腔体外侧的工艺管道及前驱体包裹加热带维持工艺所要求的温度。
2.反应腔体外侧的工艺管道及前驱体放置在恒温箱内。
现有技术中，工艺气氛管道在进入真空腔体时，与真空腔体接触的进气法兰或者接管会受腔体热传导的影响损失热量，尤其是带有冷却循环水结构的反应腔体，这样会显著降低进入腔体内部参与反应的工艺气氛的温度要求，从而影响到镀膜质量，增加颗粒物生成的风险，长期使用有可能会堵塞工艺管道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺管道加热装置，防止发热元件材料污染真空腔体，改善镀膜质量，降低颗粒物生成的风险，防止堵塞工艺管道。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种工艺管道加热装置，其包括真空腔体、加热器及工艺气氛管道，所述真空腔体包括相对的真空侧和大气侧，所述真空侧承受真空，所述大气侧承受标准大气压，所述加热器包括密封筒体和位于所述密封筒体内的发热元件，所述工艺气氛管道穿设于所述密封筒体，所述密封筒体的内壁和所述工艺气氛管道外壁之间为大气状态，所述密封筒体包括相对的真空端和密封端，所述真空端与所述密封筒体密封连接，所述密封端和所述真空腔体密封连接。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述真空端与所述密封筒体透过焊接的方式进行密封。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述密封端和所述真空腔体之间设有相互配合的真空法兰。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述密筒体内承受微正压。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发热元件直接接触所述工艺气氛管道的外壁。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发热元件采用内置加热丝或内置加热带，缠绕于所述工艺气氛管道的外壁上。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述发热元件采用加热棒。
作为本发明进一步改进的技术方案，还包括包裹式外置加热带，所述外置加热带位于所述加热器的外侧，并且包裹于所述工艺气氛管道的外壁上。
相较于现有技术，本发明工艺管道加热装置的加热器包括密封筒体和位于所述密封筒体内的发热元件，所述工艺气氛管道穿设于所述密封筒体，所述密封筒体的内壁和所述工艺气氛管道外壁之间为大气状态，所述密封筒体包括相对的真空端和密封端，所述真空端与所述密封筒体密封连接，所述密封端和所述真空腔体密封连接，如此设计，由于密封筒体和真空腔体保持真空，不存在真空泄露的风险，也可防止发热元件材料污染真空腔体，改善镀膜质量，降低颗粒物生成的风险，防止堵塞工艺管道。
附图说明
图1是本发明工艺管道加热装置的剖视图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明揭示了一种工艺管道加热装置100，其包括真空腔体10、加热器20、工艺气氛管道30及包裹式外置加热带40，工艺气氛管道30穿设于加热器20。
真空腔体10包括相对的真空侧11和大气侧12，真空侧11承受真空，大气侧12承受标准大气压。密封筒体21的外壁和真空腔体10保持真空，不存在真空泄露的风险。
加热器20体积小，方便拆卸安装，其包括密封筒体21及位于密封筒体21内的发热元件22。密封筒体21的内壁和工艺气氛管道30外壁之间为大气状态，密封筒体21内承受微正压。密封筒体21包括相对的真空端211和大气端212，真空端211和工艺气氛管道30之间采用焊接的方式实现密封连接。大气端212与真空腔体10之间也密封连接，可防止发热元件22材料污染真空腔体10，具体地，两者之间分别设有相互配合的真空法兰进行密封。
发热元件22位于密封筒体21内，用于对位于密封筒体21内的工艺气氛管道30中的工艺气体进行加热，实现对流入反应腔室内的工艺气体的温度进行精确控制。优先地，发热单位22与工艺气氛管道30外壁直接接触，可以使由发热元件22产生的热量由工艺气氛管道30外壁直接传递至工艺气氛管道30内的工艺气体，从而可以提高与工艺气体之间的热交换效率，进而可以提高加热装置的控温效果，热传导效率高，降低热损耗。
发热元件22采用内置加热丝或内置加热带，缠绕在沿着轴向均匀缠绕在工艺管道30上，可以根据温度要求，设置为单层或多层。在其他实施方式中，加热单位22为加热棒。发热元件22的引线220自密封筒体21的大气端212延伸出，并且位于真空腔体10的大气侧12。
外置加热带40位于加热器20外侧，包裹于工艺气氛管道30外壁上，外置加热带40与加热器20的法兰端面对接，工艺气氛管道30避免保温冷点存在，而且暴露在大气的法兰面处于外置加热带40的保护之下，避免了因操作者触摸时发生烫伤风险，外侧加热带40表面要求65摄氏度以内。
在其他实施方式中，可以将发热单位可以真空侧，加热器可取消密封筒体，这需要增加真空密封焊接要求；可以在真空腔体冷壁开孔处增加导热用圆筒状铝块，加工成两半包裹在工艺气氛管道上，铝块内置加热器，腔体上需要额外增加电极引出装置。
以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (8)
1.一种工艺管道加热装置，其包括真空腔体、加热器及工艺气氛管道，所述真空腔体包括相对的真空侧和大气侧，所述真空侧承受真空，所述大气侧承受标准大气压，其特征在于：所述加热器包括密封筒体和位于所述密封筒体内的发热元件，所述工艺气氛管道穿设于所述密封筒体，所述密封筒体的内壁和所述工艺气氛管道外壁之间为大气状态，所述密封筒体包括相对的真空端和密封端，所述真空端与所述密封筒体密封连接，所述密封端和所述真空腔体密封连接。
2.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述真空端与所述密封筒体透过焊接的方式进行密封。
3.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述密封端和所述真空腔体之间设有相互配合的真空法兰。
4.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述密筒体内承受微正压。
5.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述发热元件直接接触所述工艺气氛管道的外壁。
6.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述发热元件采用内置加热丝或内置加热带，缠绕于所述工艺气氛管道的外壁上。
7.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：所述发热元件采用加热棒。
8.根据权利要求1所述的工艺管道加热装置，其特征在于：还包括包裹式外置加热带，所述外置加热带位于所述加热器的外侧，并且包裹于所述工艺气氛管道的外壁上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114875384A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-09 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 半导体加工设备 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050184050A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Espec Corp. | Pipe heater manufacturing method and pipe heater |
| CN102492934A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 彭鹏 | 一种制备石墨烯薄膜的装置、方法及所得石墨烯薄膜 |
| CN103993296A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 基于管式炉的卷对卷气相沉积装置 |
| CN108072171A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 气体管路的加热装置及半导体加工设备 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050184050A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-25 | Espec Corp. | Pipe heater manufacturing method and pipe heater |
| CN102492934A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-06-13 | 彭鹏 | 一种制备石墨烯薄膜的装置、方法及所得石墨烯薄膜 |
| CN103993296A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-20 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 基于管式炉的卷对卷气相沉积装置 |
| CN108072171A (zh) * | 2016-11-16 | 2018-05-25 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 气体管路的加热装置及半导体加工设备 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114875384A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-08-09 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | 半导体加工设备 |
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