CN115773500A - 一种点火装置及炉管设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种点火装置及炉管设备,所述点火装置包括:点火腔;至少一根进气管,位于所述点火腔的第一端,被配置为向所述点火腔内通入至少一种点火气体;出气管,位于所述点火腔的第二端,被配置为导出点火气体在所述点火腔的燃烧产物;导流挡板,设置于所述点火腔内并靠近所述点火腔的第二端,所述导流挡板上包括多个均匀分布的导流孔;其中,所述至少一根进气管从所述点火腔的第一端在所述点火腔向所述第二端延伸并在与所述导流挡板达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管的管口朝向所述第一端。所述进气管末端回转反向,可以改善点火装置火焰不稳定、水蒸气浓度不均匀和点火腔内壁颗粒剥落等问题。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域,尤其涉及一种点火装置及炉管设备。
背景技术
炉管设备广泛运用于半导体制程之中,其中常压氧化炉管是常用的制程之一,其主要分为干氧氧化(dry oxide)和湿氧氧化(wetoxide)。湿氧氧化通过氢气和氧气燃烧生成水蒸气的方式,将水蒸气通入炉管腔体,高温下水蒸气和硅片表面发生氧化反应,形成氧化硅。湿氧氧化形成的氧化硅具有氧化速度快,膜质优良等优点。
随着制程的发展,对湿氧氧化的膜质均匀性的要求不断提高。然而炉管的外点火结构几十年来却没有较好的改善,通进炉管水蒸气的方式也基本没有改良。由于厂务负压波动及气压控制蝶阀控制过程引入的波动,导致水蒸气的浓度分布不均匀以及火焰的波动,导致湿氧氧化制程仍然存在较多的不稳定因素,亟待解决。
因此,有必要提供更有效、更可靠的技术方案。
发明内容
本申请提供一种点火装置及炉管设备,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
本申请的一个方面提供一种点火装置,包括:点火腔;至少一根进气管,位于所述点火腔的第一端,被配置为向所述点火腔内通入至少一种点火气体;出气管,位于所述点火腔的第二端,被配置为导出点火气体在所述点火腔的燃烧产物,所述第二端与所述第一端位于所述点火腔的两个相对平面;导流挡板,设置于所述点火腔内并靠近所述点火腔的第二端,所述导流挡板上包括多个均匀分布的导流孔;其中,所述至少一根进气管从所述点火腔的第一端在所述点火腔向所述第二端延伸并在与所述导流挡板达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管的管口朝向所述第一端。
在本申请的一些实施例中,所述至少一根进气管包括第一输气管和第二输气管,所述第二输气管套设于所述第一输气管外,所述第二输气管的末端突出于所述第一输气管的末端,所述第二输气管用于输送氧气。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管包括进气部分、主体部分和回转部分;所述第二输气管包括进气部分、主体部分和回转部分,所述第二输气管的输送部分和回转部分套设于所述第一输气管的输送部分和回转部分外,所述第一输气管和第二输气管的输送部分贯穿所述点火腔的第一端。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管和第二输气管的回转部分为类″U″型的弯折结构。
在本申请的一些实施例中,所述类″U″型的弯折结构为直角结构或圆弧结构。
在本申请的一些实施例中,所述点火装置还包括:支架,用于支撑所述第一输气管和第二输气管的回转部分,所述支架的一端与所述点火腔内壁连接,所述支架的另一端与所述第二输气管的回转部分连接。
在本申请的一些实施例中,所述第二输气管的输送部分沿所述点火腔的内壁设置。
在本申请的一些实施例中,所述至少一根进气管的末端位于所述点火腔的水平中轴线上,所述至少一根进气管的末端位于靠近所述点火腔的第二端的一侧。
在本申请的一些实施例中,所述导流挡板包括平行设置的第一导流挡板和第二导流挡板,所述第二导流挡板靠近所述出气管且所述第二导流挡板上导流孔的分布密度大于所述第一导流挡板上导流孔的分布密度。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板上导流孔的孔径小于所述第一导流挡板上导流孔的孔径。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板上导流孔的孔径相同,所述第一导流挡板上导流孔的孔径相同。
本申请的另一个方面还提供一种炉管设备,包括:反应腔,所述反应腔包括分别设置于所述反应腔两侧的进气管路和排气管路,所述进气管路沿所述反应腔的侧壁设置,所述进气管路的进口位于所述反应腔底部,所述进气管路的出口位于所述反应腔顶部,所述排气管路连接所述反应腔底部;如上述所述的点火装置,所述点火装置的出气管与所述进气管路的进口连通。
本申请提供一种点火装置及炉管设备,点火装置中进气管末端回转反向,使燃烧产物具有缓冲空间,结合导流挡板对气体的导流,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
附图说明
以下附图详细描述了本申请中披露的示例性实施例。其中相同的附图标记在附图的若干视图中表示类似的结构。本领域的一般技术人员将理解这些实施例是非限制性的、示例性的实施例,附图仅用于说明和描述的目的,并不旨在限制本申请的范围,其他方式的实施例也可能同样的完成本申请中的发明意图。应当理解,附图未按比例绘制。
其中:
图1为一种点火装置的结构示意图;
图2为本申请实施例所述的点火装置的结构示意图;
图3为本申请实施例所述的点火装置中第一输气管的结构示意图;
图4为本申请实施例所述的点火装置中第二输气管的结构示意图;
图5为本申请实施例所述的点火装置中至少一根进气管的结构示意图;
图6为本申请实施例所述的点火装置中第一导流挡板的结构示意图;
图7为本申请实施例所述的点火装置中第二导流挡板的结构示意图;
图8为本申请实施例所述的点火装置的第一截面图;
图9为本申请实施例所述的点火装置的第二截面图;
图10为本申请实施例所述的炉管设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述提供了本申请的特定应用场景和要求,目的是使本领域技术人员能够制造和使用本申请中的内容。对于本领域技术人员来说,对所公开的实施例的各种局部修改是显而易见的,并且在不脱离本申请的精神和范围的情况下,可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此,本申请不限于所示的实施例,而是与权利要求一致的最宽范围。
下面结合实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明。
图1为一种点火装置100的结构示意图。
参考图1所示,所述点火装置100包括:点火腔110;至少一根进气管130,位于所述点火腔110的第一端,被配置为向所述点火腔110内通入至少一种点火气体;出气管120,位于所述点火腔110的第二端,被配置为导出点火气体在所述点火腔110的燃烧产物,所述第二端与所述第一端位于所述点火腔110的两个相对平面。其中,所述至少一根进气管130包括第一输气管131和第二输气管132,所述第一输气管131用于输入氢气,所述第二输气管132用于输入氧气,所述第二输气管132的一部分套设于所述第一输气管131外。通入氧气和氢气时,氧气环绕于第一输气管131外,以保证氧气和氢气离开进气管130进入点火腔110时,氧气能够包围氢气,提高燃烧效率。
参考图1所示,所述点火腔110为筒状腔体。所述点火腔110外表面设置有加热结构,例如环绕于所述点火腔110外表面的电阻丝。所述加热结构将所述点火腔110加热至650至750摄氏度的高温。然后通过所述第二输气管132通入氧气,通过所述第一输气管131通入氢气。氢气和氧气在高温条件下自动燃烧生成水蒸气,水蒸气通过所述出气管120被通入炉管设备,进行湿氧化工艺。
然而在所述点火装置100中,由于压力、流量控制过程的不稳定容易导致燃烧火焰不稳定以及水蒸气浓度不均匀。并且所述点火装置100的出气管120与炉管设备连接处容易出现质地不均匀的老化、雾化现象,长时间如此会产生颗粒,影响工艺质量。此外,出于对安全的考虑,氢气和氧气的流量控制需要参考对火焰的检测,一旦火焰消失,必须将氢气流量关闭,防止管路泄露、点火装置异常等原因导致安全问题的出现,然而由于气流的波动,制程过程中火焰检测丢失的问题也是比较常见的问题。
因此,针对上述问题,本申请提供一种点火装置及炉管设备,点火装置中进气管末端回转反向,使燃烧产物具有缓冲空间,结合导流挡板对气体的导流,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
图2为本申请实施例所述的点火装置的结构示意图。下面结合附图对本申请实施例所述的点火装置200进行详细说明。
本申请的实施例提供一种点火装置200,参考图2所示,所述点火装置200包括:点火腔210;至少一根进气管230,位于所述点火腔210的第一端,被配置为向所述点火腔210内通入至少一种点火气体;出气管220,位于所述点火腔210的第二端,被配置为导出点火气体在所述点火腔210的燃烧产物,所述第二端与所述第一端位于所述点火腔210的两个相对平面(也就是图中的左右两端);导流挡板240,设置于所述点火腔210内并靠近所述点火腔210的第二端,所述导流挡板240上包括多个均匀分布的导流孔;其中,所述至少一根进气管230从所述点火腔210的第一端在所述点火腔210向所述第二端延伸并在与所述导流挡板240达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管230的管口朝向所述第一端。
参考图2所示,所述点火装置200可以作为炉管设备的外点火结构,向所述炉管设备提供水蒸气。具体地,首先将所述点火腔210加热至650至750摄氏度的高温;然后,通过所述至少一根进气管230向所述点火腔210内分别先后通入氧气和氢气,所述氧气和氢气在所述点火腔210中相遇后在高温下自动燃烧并生成水蒸气,所述水蒸气通过所述出气管220进入炉管设备。
继续参考图2所示,本申请的技术方案中,所述至少一根进气管230从所述点火腔210的第一端在所述点火腔210向所述第二端延伸并在与所述导流挡板240达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管230的管口朝向所述第一端。在这样的结构下,燃烧产物水蒸气先在气流带动下向所述第一端运动,然后在气压带动下向所述第二端回流并经过导流挡板240和出气管220。与图1中的点火装置相比,水蒸气运动路径更长,有更多缓冲时间,因而水蒸气浓度分布更加均匀。此外,再结合导流挡板240对水蒸气的导流,进一步使水蒸气浓度分布更加均匀,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
下面结合附图对本申请实施例所述的点火装置的结构进行详细说明。
参考图2所示,所述点火装置200包括点火腔210。所述点火腔210在水平方向上为圆筒状。所述点火腔210为氧气和氢气的燃烧提供反应空间,并且为燃烧产物水蒸气提供缓冲空间,使水蒸气能够分布均匀后再进入炉管设备。
在本申请的一些实施例中,所述点火腔210的材料为石英。
在本申请的一些实施例中,所述点火腔210的腔体直径为120至180毫米。所述点火腔210的腔壁厚度为2-6毫米。所述点火腔210的长度为300至600毫米。
继续参考图2所示,所述点火装置200还包括至少一根进气管230,位于所述点火腔210的第一端(即图2中点火腔210的右端)。所述至少一根进气管230被配置为向所述点火腔210内通入至少一种点火气体,例如氧气和氢气等。所述至少一根进气管230从所述点火腔210的第一端在所述点火腔210向所述第二端(即图2中点火腔210的左端)延伸并在与所述导流挡板240达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管230的管口朝向所述第一端。
图1所示的点火装置100中至少一根进气管130的管口朝向点火腔110的第二端(即图1中点火腔110的左端),燃烧产物水蒸气直接在气流带动下从第一端向第二端运动,水蒸气缓冲时间较短,水蒸气浓度分布可能不够均匀。并且至少一根进气管130的管口距离所述第二端较近,管口燃烧产生的火焰可能对所述第二端有影响,在所述第二端产生更多的石英颗粒,影响点火腔使用寿命以及工艺过程颗粒度。而图2中所示的本申请技术方案中的点火装置200中,所述至少一根进气管230回转后管口朝向第一端,因此水蒸气有更多的缓冲时间,能够提高水蒸气浓度分布均匀度,且管口距离点火腔内壁较远,对点火腔影响较小,此外还可以减少水蒸气通过导流挡板时受到火焰的影响。
图3为本申请实施例所述的点火装置中第一输气管的结构示意图。图4为本申请实施例所述的点火装置中第二输气管的结构示意图。图5为本申请实施例所述的点火装置中至少一根进气管的结构示意图。下面结合图3至图5对所述至少一根进气管230进行详细说明。
参考图3、图4和图5所示,所述至少一根进气管230包括第一输气管231和第二输气管232,所述第二输气管232部分套设于所述第一输气管231外,所述第二输气管232的末端突出于所述第一输气管231的末端,所述第二输气管232用于输送氧气,所述第一输气管231用于输送氢气。
在本申请的一些实施例中,所述第二输气管232的末端突出于所述第一输气管231的末端1至5毫米。
所述第二输气管232的一部分套设于所述第一输气管231外,因此通入氧气和氢气时,氧气环绕于第一输气管231外,并且所述第二输气管232的末端突出于所述第一输气管231的末端,以保证氧气和氢气离开进气管230进入点火腔210时,氧气能够包围氢气,氧气气流对氢气气流有护罩作用,保证氢气的聚集,有助于火焰形态的稳定,减少火焰侦测误报警,并且提高燃烧效率,避免氢气扩散。
继续参考图3、图4和图5所示,所述第一输气管231包括进气部分231A、主体部分231B和回转部分231C。所述第二输气管232包括进气部分232A、主体部分232B和回转部分232C。所述第二输气管232的输送部分232B和回转部分232C套设于所述第一输气管231的输送部分231B和回转部分231C外。所述第一输气管231和第二输气管232套在一起后,所述至少一根进气管230也包括进气部分230A、主体部分230B和回转部分230C。
参考图2、图3、图4和图5所示,所述第一输气管231的输送部分231B和第二输气管232的输送部分232B(也就是至少一根进气管230的输送部分230B)贯穿所述点火腔210的第一端,从而连通所述点火腔210内部和外部。所述第一输气管231的进气部分231A和第二输气管232的进气部分232A(也就是至少一根进气管230的进气部分230A)在所述点火腔210外分叉成为两个独立的进气口。
燃烧气体通过所述至少一根进气管230的进气部分230A进入所述至少一根进气管230。具体地,氧气通过所述第二输气管232的进气部分232A进入第二输气管232;氢气通过所述第一输气管231的进气部分231A进入第一输气管231。
然后,所述氢气和氧气通过所述至少一根进气管230的输送部分230B由点火腔210外部向点火腔210内部输送。具体地,氢气通过所述第一输气管231的输送部分231B由点火腔210外部向点火腔210内部输送;氧气通过所述第二输气管232的输送部分232B由点火腔210外部向点火腔210内部输送。输送过程中,氧气环绕于第一输气管231外壁。
最后,所述氢气和氧气通过所述至少一根进气管230的回转部分230C由朝向第二端向朝向第一端回转,所述氢气和氧气朝向第一端喷出。在氢气和氧气从所述至少一根进气管230的末端喷出时,由于氧气环绕氢气,且第二输气管232的末端突出于所述第一输气管231的末端,氧气气流能够包裹住氢气气流,保证氢气的聚集,有助于火焰形态的稳定,减少火焰侦测误报警,并且提高燃烧效率,避免氢气扩散。
继续参考图2、图3、图4和图5所示,在本申请的一些实施例中,所述第一输气管231的回转部分231C和第二输气管232的回转部分232C(也就是至少一根进气管230的回转部分230C)为类″U″型的弯折结构。在本申请的一些实施例中,所述类″U″型的弯折结构为直角结构或圆弧结构。所述圆弧结构能够使气体的流动和转向更为流畅,避免气体流动出现波动,影响火焰。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管231的进气部分231A可以是与输送部分231B一体制造的,进气部分231A也可以是外接上去的。在本申请的一些实施例中,所述第二输气管232的进气部分232A可以是与输送部分232B一体制造的,进气部分232A也可以是外接上去的。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管231的材料为石英。在本申请的一些实施例中,所述第二输气管232的材料为石英。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管231的输送部分231B和回转部分231C的内径为3-7毫米。所述第一输气管231的输送部分231B和回转部分231C的外径为4-10毫米。所述第一输气管231的进气部分231A的外径为八分之三或四分之一英寸标准管径。
在本申请的一些实施例中,所述第一输气管231的末端管口处向内收缩,以进一步聚集氢气。所述第一输气管231的末端管口处向内收缩后管口的内径为1.5-3.5毫米。
在本申请的一些实施例中,所述第二输气管232的输送部分232B和回转部分232C的内径为9-15毫米。所述第二输气管232的输送部分232B和回转部分232C的外径为14-20毫米。所述第二输气管232的进气部分232A的外径为二分之一或八分之三英寸标准管径。所述第二输气管232的管壁厚度为1.5-2.5毫米。
在本申请的一些实施例中,所述第二输气管232和第一输气管231之间的间距为2-4毫米。
在本申请的一些实施例中,所述至少一根进气管230的回转部分230C的长度为20至120毫米。所述至少一根进气管230的回转部分230C距离所述点火腔210的第二端的距离为50至150毫米。
在本申请的一些实施例中,所述至少一根进气管230的输送部分230B沿所述点火腔210的内壁(具体地如图2中点火腔210的下壁)设置,具体地是所述第二输气管232的输送部分232B沿所述点火腔210的内壁设置(所述第二输气管232的输送部分232B焊接于所述点火腔210的内壁)。由于所述至少一根进气管230具有所述回转部分230C,因此所述至少一根进气管230不能像图1中的结构一样位于点火腔腔体的水平中轴线附近,而是要给所述回转部分230C留下足够的回转空间。
在本申请的一些实施例中,所述至少一根进气管230的末端位于所述点火腔210的水平中轴线上,以免火焰距离点火腔210的内壁太近而对所述点火腔210的内壁造成影响生成石英颗粒。所述至少一根进气管230的末端位于靠近所述点火腔210的第二端的一侧,以免火焰距离所述第一端太近,以给燃烧产物水蒸气留有足够的缓冲空间。
继续参考图2所示,所述点火装置200还包括出气管220,位于所述点火腔210的第二端(也就是图2中点火腔210的左端),被配置为导出点火气体在所述点火腔210的燃烧产物水蒸气。
在本申请的一些实施例中,所述出气管220与所述点火腔210一体制造。所述出气管220也可以是外接于所述点火腔210上。
在本申请的一些实施例中,所述出气管220的材料为石英。
在本申请的一些实施例中,所述出气管220的外径为30-60毫米。
继续参考图2所示,所述点火装置200还包括导流挡板240,设置于所述点火腔210内并靠近所述点火腔210的第二端,所述导流挡板240上包括多个均匀分布的导流孔。具体地,所述导流挡板240设置于所述点火腔210的第二端和所述至少一根进气管230的回转部分230C之间。所述导流挡板240的平面垂直于所述点火腔210腔体的水平中轴线。
所述导流挡板240上包括多个均匀分布的导流孔,可以对通过所述导流挡板240的水蒸气起到导流作用,进一步提高水蒸气浓度分布的均匀性。此外,所述导流挡板240还可以阻挡石英颗粒,避免点火腔210内壁产生的石英颗粒通过出气管220进入炉管设备。所述导流挡板240还可以减小压力差对火焰的影响。
图6为本申请实施例所述的点火装置中第一导流挡板的结构示意图。图7为本申请实施例所述的点火装置中第二导流挡板的结构示意图。
参考图2、图6和图7所示,在本申请的一些实施例中,所述导流挡板240包括平行设置的第一导流挡板241和第二导流挡板242,所述第二导流挡板242靠近所述出气管220且所述第二导流挡板242上导流孔的分布密度大于所述第一导流挡板241上导流孔的分布密度。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板242上导流孔的孔径小于所述第一导流挡板241上导流孔的孔径。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板242上导流孔的孔径相同,所述第一导流挡板241上导流孔的孔径相同。
在本申请的一些实施例中,所述导流挡板240也可以包括更多数量的导流挡板,例如第一导流挡板、第二导流挡板、第三导流挡板和第四导流挡板等。其中,每个导流挡板上导流孔的孔径相同。距离所述点火腔210第二端越远,导流挡板上导流孔的孔径越大。
在本申请的一些实施例中,所述导流孔的形状包括圆形或椭圆形等。
在本申请的一些实施例中,相邻导流挡板上的导流孔位置交错设置,以增强导流挡板的导流作用以及阻挡石英颗粒的作用。
在本申请的一些实施例中,所述第一导流挡板241的厚度为3-7毫米。所述第一导流挡板241上导流孔的孔径为7-17毫米。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板242的厚度为2-7毫米。所述第二导流挡板242上导流孔的孔径为3-7毫米。
在本申请的一些实施例中,所述第二导流挡板242距离所述点火腔210的第二端的距离为30至800毫米。
在本申请的一些实施例中,所述第一导流挡板241和第二导流挡板242之间的间距为20-30毫米。
图8为本申请实施例所述的点火装置的第一截面图。具体地,图8为沿图2中虚线A-A所做的截面图。
参考图8所示,在本申请的一些实施例中,所述点火装置200还包括:支架250,用于支撑所述第一输气管231和第二输气管232的回转部分,所述支架250的一端与所述点火腔210内壁连接,所述支架250的另一端与所述第二输气管232的回转部分232C连接。
在本申请的一些实施例中,所述支架250的材料为石英。
在本申请的一些实施例中,所述支架250与所述第二输气管232的回转部分232C以及所述点火腔210内壁的连接方式为焊接。
在本申请的一些实施例中,所述支架250的厚度为4-10毫米。
图9为本申请实施例所述的点火装置的第二截面图。具体地,图9为沿图2中虚线B-B所做的截面图。
参考图9所示,所述至少一根进气管230的回转部分230C呈类″U″型。所述类″U″型的两条侧边分别位于所述点火腔210的腔体水平中轴线以及腔体内壁。
在本申请的一些实施例中,所述点火装置200还包括加热结构(图中未示出),设置于所述点火腔210外壁。所述加热结构例如为环绕于所述点火腔210外表面的电阻丝。所述加热结构可以将所述点火腔210加热至650至750摄氏度的高温。
在本申请的一些实施例中,所述点火装置200还包括火焰探测装置(图中未示出),设置于所述点火腔210外壁,位置与所述至少一根进气管230的末端相对应。所述火焰探测装置用于探测所述至少一根进气管230的末端处的火焰燃烧情况。当所述火焰消失时,停止通入氢气。
表1
表1展示的是本申请实施例所述的点火装置(也就是图2所示的点火装置)与图1所示的点火装置的效果区别。参考表1可知,本申请所述的点火装置,水蒸气分布更均匀,进入炉管设备的颗粒更少,火焰稳定性更好,故障率更低。
本申请实施例所述的一种点火装置,点火装置中进气管末端回转反向,使燃烧产物具有缓冲空间,结合导流挡板对气体的导流,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
图10为本申请实施例所述的炉管设备的结构示意图。
本申请的实施例还提供一种炉管设备300,参考图10所示,所述炉管设备300包括:反应腔310,所述反应腔310包括分别设置于所述反应腔310两侧的进气管路320和排气管路330,所述进气管路320沿所述反应腔310的侧壁设置,所述进气管路320的进口位于所述反应腔310底部,所述进气管路320的出口位于所述反应腔310顶部,所述排气管路330连接所述反应腔310底部;本申请实施例所述的点火装置200,所述点火装置200的出气管220与所述进气管路320的进口连通。
所述点火装置200的详细结构前文中已经说明过,在此不再赘述。
参考图10所示,所述点火装置200与所述反应腔310连通。氢气和氧气通入所述点火装置200中并在所述点火装置200中燃烧生成水蒸气,水蒸气通过所述进气管路320沿反应腔310侧壁外壁到达反应腔310顶部腔体,经过水蒸气弥散孔向下进入反应腔310中心,水蒸气与晶圆反应,并通过反应腔310底部排气管路330排向厂务排气管路。
本申请实施例所述的点火装置200中,生成的水蒸气浓度分布均匀,进入所述反应腔310的水蒸气浓度均匀,可以提高水蒸气与晶圆反应的效果。此外,所述点火装置200的可靠性更高,安全问题少,故障概率更低,能够保障反应腔310的工作。
在本申请的一些实施例中,所述炉管设备300还可以包括用于承载晶圆的晶舟等设备(图中并未示出)。
本申请所述的一种点火装置及炉管设备,点火装置中进气管末端回转反向,使燃烧产物具有缓冲空间,结合导流挡板对气体的导流,可以改善点火装置中火焰不稳定、进入炉管设备的水蒸气浓度不均匀和点火装置点火腔内壁颗粒剥落等问题。
综上所述,在阅读本申请内容之后,本领域技术人员可以明白,前述申请内容可以仅以示例的方式呈现,并且可以不是限制性的。尽管这里没有明确说明,本领域技术人员可以理解本申请意图囊括对实施例的各种合理改变,改进和修改。这些改变,改进和修改都在本申请的示例性实施例的精神和范围内。
应当理解,本实施例使用的术语″和/或″包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意或全部组合。应当理解,当一个元件被称作″连接″或″耦接″至另一个元件时,其可以直接地连接或耦接至另一个元件,或者也可以存在中间元件。
类似地,应当理解,当诸如层、区域或衬底之类的元件被称作在另一个元件″上″时,其可以直接在另一个元件上,或者也可以存在中间元件。与之相反,术语″直接地″表示没有中间元件。还应当理解,术语″包含″、″包含着″、″包括″或者″包括着″,在本申请文件中使用时,指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但并不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
还应当理解,尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此,在没有脱离本申请的教导的情况下,在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标记符在整个说明书中表示相同的元件。
此外,本申请说明书通过参考理想化的示例性截面图和/或平面图和/或立体图来描述示例性实施例。因此,由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此,不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状,而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。因此,在图中示出的区域实质上是示意性的,其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。
Claims (12)
1.一种点火装置,其特征在于,包括:
点火腔;
至少一根进气管,位于所述点火腔的第一端,被配置为向所述点火腔内通入至少一种点火气体;
出气管,位于所述点火腔的第二端,被配置为导出点火气体在所述点火腔的燃烧产物,所述第二端与所述第一端位于所述点火腔的两个相对平面;
导流挡板,设置于所述点火腔内并靠近所述点火腔的第二端,所述导流挡板上包括多个均匀分布的导流孔;
其中,所述至少一根进气管从所述点火腔的第一端在所述点火腔向所述第二端延伸并在与所述导流挡板达到设定间距时回转,使所述至少一根进气管的管口朝向所述第一端。
2.如权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述至少一根进气管包括第一输气管和第二输气管,所述第二输气管套设于所述第一输气管外,所述第二输气管的末端突出于所述第一输气管的末端,所述第二输气管用于输送氧气。
3.如权利要求2所述的点火装置,其特征在于,
所述第一输气管包括进气部分、主体部分和回转部分;
所述第二输气管包括进气部分、主体部分和回转部分,所述第二输气管的输送部分和回转部分套设于所述第一输气管的输送部分和回转部分外,所述第一输气管和第二输气管的输送部分贯穿所述点火腔的第一端。
4.如权利要求3所述的点火装置,其特征在于,所述第一输气管和第二输气管的回转部分为类″U″型的弯折结构。
5.如权利要求4所述的点火装置,其特征在于,所述类″U″型的弯折结构为直角结构或圆弧结构。
6.如权利要求3所述的点火装置,其特征在于,还包括:支架,用于支撑所述第一输气管和第二输气管的回转部分,所述支架的一端与所述点火腔内壁连接,所述支架的另一端与所述第二输气管的回转部分连接。
7.如权利要求3所述的点火装置,其特征在于,所述第二输气管的输送部分沿所述点火腔的内壁设置。
8.如权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述至少一根进气管的末端位于所述点火腔的水平中轴线上,所述至少一根进气管的末端位于靠近所述点火腔的第二端的一侧。
9.如权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述导流挡板包括平行设置的第一导流挡板和第二导流挡板,所述第二导流挡板靠近所述出气管且所述第二导流挡板上导流孔的分布密度大于所述第一导流挡板上导流孔的分布密度。
10.如权利要求9所述的点火装置,其特征在于,所述第二导流挡板上导流孔的孔径小于所述第一导流挡板上导流孔的孔径。
11.如权利要求9所述的点火装置,其特征在于,所述第二导流挡板上导流孔的孔径相同,所述第一导流挡板上导流孔的孔径相同。
12.一种炉管设备,其特征在于,包括:
反应腔,所述反应腔包括分别设置于所述反应腔两侧的进气管路和排气管路,所述进气管路沿所述反应腔的侧壁设置,所述进气管路的进口位于所述反应腔底部,所述进气管路的出口位于所述反应腔顶部,所述排气管路连接所述反应腔底部;
如权利要求1至11所述的点火装置,所述点火装置的出气管与所述进气管路的进口连通。
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