CN116884875A - 炉管设备及其清洁组件与方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种炉管设备及其清洁组件与方法，炉管设备的清洁组件包括：清洁管路、第一压力调整结构及控制器。清洁管路用于与炉管设备的反应腔室连通，以将清洁气体通入到反应腔室内部。第一压力调整结构与清洁管路相连，第一压力调整结构用于调整清洁管路通入到反应腔室内部的气体压力大小。控制器与第一压力调整结构电性连接，控制器用于控制第一压力调整结构按照第一预设气压与第二预设气压交替往复运行，第一预设气压大于第二预设气压。如此，在第一压力调整结构按照第一预设气压与第二预设气压交替往复运行时，便能实现对炉管设备较好的清洗效果。
Description
技术领域
本公开涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种炉管设备及其清洁组件与方法。
背景技术
半导体制造工艺主要是进行多次光刻工艺、刻蚀工艺和成膜工艺等，在衬底表面堆叠出有特殊结构的半导体元件。其中，成膜工艺普遍采用热氧化法、化学气相淀积(CVD)工艺，用于形成各种薄膜。其中，热氧化法主要是炉管热氧化法，将反应气体通入高温炉管内后，使反应气体和炉内的半导体晶片发生化学反应，在晶片表面沉积一层薄膜。该工艺用于生长Si3N4、SiO2、SiON或多晶硅等，近年来也出现了利用该工艺生长金属层、铁电材料、阻挡层、高介电常数材料和低介电常数材料等。
炉管热氧化工艺所使用的炉管(furnace)设备，一般有水平式、垂直式和桶式等多种形式。以垂直式的沉积炉管为例，通常在炉管中放置多片晶片，通入反应气体例如SiH2Cl2(又称为DCS气体)、NH3、氧气、氮气等，于高温环境下在晶片表面生长介质膜。在这个过程中，以通入DCS气体与NH3反应得到氮化硅膜层为例，将在管子的内壁和气体入口等易凝结白色的铵盐等副产物颗粒(Particle)。
随着市场对小尺寸和轻重量的电子产品的热衷，半导体芯片也需要逐步缩小尺寸，这就要求芯片制造过程的副产物颗粒越来越少，质量越来越好。特别是一些副产物颗粒产出较多的制程，例如炉管制程，如果管壁和气体管路的副产物颗粒较多且无法得到较好地清洁，则会在下一次制程的进行过程中伴随着反应气体进入炉管内部，并附着在衬底表面上，从而影响衬底表面上沉积薄膜的质量。
发明内容
基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种炉管设备及其清洁组件与方法，它能够有效去除副产物颗粒，提高衬底表面沉积膜层质量。
一种炉管设备的清洁组件，所述炉管设备的清洁组件包括：
清洁管路，所述清洁管路用于与炉管设备的反应腔室连通，以将清洁气体通入到所述反应腔室内部；
第一压力调整结构，所述第一压力调整结构与所述清洁管路相连，所述第一压力调整结构用于调整所述清洁管路通入到所述反应腔室内部的气体压力大小；及
控制器，所述控制器与所述第一压力调整结构电性连接，所述控制器用于控制所述第一压力调整结构按照第一预设气压与第二预设气压交替往复运行，所述第一预设气压大于所述第二预设气压。
在其中一个实施例中，所述清洁管路用于与清洁气体源连通，所述第一压力调整结构包括与所述清洁管路相连的第一气压调整阀和/或第一气压泵；或者，所述第一压力调整结构包括与所述清洁管路相连通的第一储气容器以及设置于所述第一储气容器上的第一气压调整阀和/或第一气压泵，所述第一储气容器用于储存清洁气体。
一种炉管设备，所述炉管设备包括所述的清洁组件，还包括形成有反应腔室的管壳、贯穿所述管壳伸入到所述反应腔室内部的反应气体管路以及与所述反应腔室连通的抽吸泵；所述清洁管路与所述反应腔室连通，所述抽吸泵与所述控制器电性连接；所述反应气体管路设为至少一个，所述反应气体管路还用于在所述清洁管路的清洁气体通入到所述反应腔室内部的同时通入保护气体。在其中一个实施例中，
所述炉管设备还包括用于调整保护气体压力的第二压力调整结构，所述第二压力调整结构与所述反应气体管路相连，所述第二压力调整结构还与所述控制器电性连接。
在其中一个实施例中，所述反应气体管路包括设置成弯曲状的第一反应气体管路，所述第一反应气体管路包括设于所述反应腔室内部的竖向管段以及贯穿所述管壳伸入到所述反应腔室内部的横向管段，所述竖向管段与所述横向管段相连通，所述竖向管段上设有沿其延伸方向布置的多个第一气孔，靠近于所述横向管段与所述竖向管段的对接位置处的若干个第一气孔各自设为导向孔，所述导向孔用于将清洁气体导向至所述横向管段与所述竖向管段的对接位置。
在其中一个实施例中，所述导向孔包括设置于所述竖向管段上的斜孔，所述斜孔的中心轴线与所述竖向管段的中心轴线呈锐角设置；和/或，所述导向孔包括设置于所述竖向管段的壁体上的弧形孔；和/或，所述竖向管段的内壁设有与所述导向孔对应连通设置的导向部，所述导向部包括弧形段和/或与所述竖向管段的中心轴线呈锐角设置直线段。
在其中一个实施例中，所述控制器还用于在控制所述第一压力调整结构按照第一预设气压运行时，还同步控制所述抽吸泵按照第一工作功率运行；以及在控制所述第一压力调整结构按照第二预设气压运行时，还同步控制所述抽吸泵按照第二工作功率运行；所述第二工作功率大于所述第一工作功率。
一种所述的炉管设备的清洁方法，所述清洁方法包括如下步骤：
通过清洁管路将清洁气体按照第一预设气压与第二预设气压交替往复地通入到反应腔室内部，同步将保护气体从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部，以及通过抽吸泵将反应腔室内部的气体向外抽出。
在其中一个实施例中，
所述将保护气体从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部步骤包括：当将清洁气体按照第一预设气压通入到反应腔室内部时，将保护气体按照第三预设气压从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部；当将清洁气体按照第二预设气压通入到反应腔室内部时，将保护气体按照第四预设气压从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部；其中，所述第三预设气压小于所述第四预设气压；
和/或，所述通过抽吸泵将反应腔室内部的气体向外抽出包括如下步骤：当将清洁气体按照第一预设气压通入到反应腔室内部时，控制所述抽吸泵按照第一工作功率运行；当将清洁气体按照第二预设气压通入到反应腔室内部时，控制所述抽吸泵按照第二工作功率运行；其中，所述第二工作功率大于所述第一工作功率。
在其中一个实施例中，所述第一预设气压为5tor-10tor，所述第二预设气压为0tor-6tor。
上述的炉管设备及其清洁组件与方法，对于反应气体管路设置成弯曲状而言，当控制器控制第一压力调整结构按照第一预设气压运行时，也即清洁管路的清洁气体以第一预设气压通入到反应腔室内部，第一预设气压的压力足够大，能使得清洁气体进入到反应气体管路的弯曲部位，对反应气体管路的弯曲部位的副产物颗粒进行清洁处理；当控制器控制第一压力调整结构按照第二预设气压运行时，也即清洁管路的清洁气体以第二预设气压通入到反应腔室内部，第二预设气压的压力相对较小，清洁气体未到达反应气体管路的弯曲部位，在炉管设备的抽吸泵的抽吸力作用下，能使得反应气体管路的弯曲部位的副产物颗粒排出。同样地，对于反应气体管路设置成直线状而言，第一预设气压的清洁气体能进入到反应气体管路的底部，对反应气体管路的底部的副产物颗粒进行清洁处理；第二预设气压的清洁气体通入到直线状的反应气体管路内部时，在炉管设备的抽吸泵的抽吸力作用下，能使得反应气体管路底部的副产物颗粒排除。可见，在第一压力调整结构按照第一预设气压与第二预设气压交替往复运行时，便能实现对炉管设备较好的清洗效果。
附图说明
图1为本申请一实施例的炉管设备的结构图。
图2为本申请一实施例的炉管设备的清洁组件的清洁管路中通入的清洁气体压力随时间的变化曲线图。
图3为本申请一实施例的炉管设备的第一反应气体管路中通入保护气体与第一预设气压的清洁气体的状态示意图。
图4为本申请一实施例的炉管设备的第一反应气体管路中通入保护气体与第二预设气压的清洁气体的状态示意图。
图5为图4所示结构中在A圈处一实施例的剖视结构图。
图6为图4所示结构中在A圈处另一实施例的剖视结构图。
10、清洁组件；11、清洁管路；12、第一压力调整结构；20、管壳；21、反应腔室；30、反应气体管路；31、第一反应气体管路；311、竖向管段；312、横向管段；313、弯曲部位；314、第一气孔；315、导向部；32、第二反应气体管路；40、抽吸泵；50、第二压力调整结构；P1、第一预设气压；P2、第二预设气压；60、晶舟；70、清洁气体；80、保护气体。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，本实施例中的衬底可以是在基材上形成半导体元件，例如集成电路或离散元件(discrete devices)的制程中任何阶段中的半导体晶圆。在一实施例中，衬底包含极低介电常数介电层以及在半导体基材上的金属层。基板可为光罩、半导体晶圆、或电子元件制造领域的普通技术人员已知的其他工件。在至少一些实施例中，衬底包含用于制造任何集成电路、被动式(例如，电容器、电感器)以及主动式(例如，晶体管、光侦测器、激光器、二极管)微电子元件的任何材料。衬底可以包含将这种主动式和被动式微电子元件与形成在它们顶部的一个或多个导电层分开的绝缘材料(例如，介电材料)。在一实施例中，衬底为包含一层或多层介电层的半导体基材，例如硅、氮化镓、砷化镓、二氧化硅、氮化硅、蓝宝石、及其他介电材料。在一实施例中，衬底是包括一层或多层的晶圆堆叠。一层或多层的晶圆可包含导电层、半导体层、绝缘层或前述的任意层组合。
正如背景技术，相关技术的制程过程中，基于气体管路的副产物颗粒较多，虽然有采取如下清洁处理措施：将清洁气体通过清洁管路通入到炉管，在恒压的情况下保持一定时间，起到清洁炉管内壁和DCS管路和NH3管路的效果。同时，为了减小腐蚀性气体对后端管路的影响，在清洁气体清洁过程中，DCS管路和NH3管路底部会同步通入N2气体。
然而，经发明人研究发现，如果在清洁过程中，N2的流量过大，同时由于底部气孔小，则清洁气体扩散较慢，无法扩散至反应气体管路的弯曲部位，就会导致DCS管路的弯曲部位和NH3管路的底部仍然会有少量副产物颗粒残留，即无法清洁干净，在后续的制程反应通入DCS气体时会同步将弯曲部位的副产物颗粒吹出到炉管内部，从而影响到衬底表面的薄膜成型质量。
基于以上原因，本申请提供了一种炉管设备及其清洁组件与方法，它能够有效去除副产物颗粒，提高衬底表面沉积膜层质量的方案。
需要说明的是，本实施例中的反应气体管路包括但不限于为DCS气体管路、氨气管路等。此外，反应气体管路例如设置呈弯曲状或直线状。当反应气体管路设置为弯曲状时，制程过程中产生的副产物颗粒容易聚集于反应气体管路的弯曲部位；当反应气体管路设置为直线状时，制程过程中产生的副产物颗粒容易聚集于反应气体管路的底部。本实施例中，DCS气体管路例如设为弯曲状，并定义为第一反应气体管路；氨气管路未选择设置成弯曲状，而是例如设置为直线状，并定义为第二反应气体管路，但并不以此为限。
参阅图1至图4，图1示出了本申请一实施例的炉管设备的结构图。图2示出了本申请一实施例的炉管设备的清洁组件10的清洁管路11中通入的清洁气体70压力随时间的变化曲线图。图3示出了本申请一实施例的炉管设备的第一反应气体管路31中通入保护气体80与第一预设气压P1的清洁气体70的状态示意图。图4示出了本申请一实施例的炉管设备的第一反应气体管路31中通入保护气体80与第二预设气压P2的清洁气体70的状态示意图。本申请一实施例提供的一种炉管设备的清洁组件10，炉管设备的清洁组件10包括：清洁管路11、第一压力调整结构12及控制器(图中未示出)。清洁管路11用于与炉管设备的反应腔室21连通，以将清洁气体70通入到反应腔室21内部。第一压力调整结构12与清洁管路11相连，第一压力调整结构12用于调整清洁管路11通入到反应腔室21内部的气体压力大小。控制器与第一压力调整结构12电性连接，控制器用于控制第一压力调整结构12按照第一预设气压P1与第二预设气压P2交替往复运行，第一预设气压P1大于第二预设气压P2。
需要说明的是，交替往复运行指的是，例如使第一压力调整结构12先按照第一预设气压P1工作，再按照第二预设气压P2工作，接着按照第一预设气压P1工作，然后按照第二预设气压P2工作，如此循环。
此外，第一预设气压P1与第二预设气压P2的具体大小根据实际的炉管设备灵活调整与设置，只要能满足于向炉管设备通入第一预设气压P1的清洁气体70时，该清洁气体70能进入到反应气体管路30的弯曲部位313即可，以及向炉管设备通入第二预设气压P2的清洁气体70时，该清洁气体70因为气压不够大而无法进入到反应气体管路30的弯曲部位313。具体而言，可以例如通过大量实验研究出或者根据模型通过数学理论公式进行计算出能使得清洁气体70进入到反应气体管路30的弯曲部位313时的临界气压，并根据临界气压分别得到第一预设气压P1与第二预设气压P2，该第一预设气压P1例如设置为临界气压的105％至150％，也即第一预设气压P1大于临界气压，使得清洁气体70能进入到反应气体管路30的弯曲部位313，同时第一预设气压P1不至于过大而导致腐蚀反应气体管路30的输入端；第二预设气压P2例如设置为临界气压的50％-90％，也即第二预设气压P2小于临界气压，清洁气体70将不会进入到反应气体管路30的弯曲部位313，在炉管设备的抽吸泵40的抽吸力作用下，这样反应气体管路30的弯曲部位313处的副产物颗粒将会被排出，起到清洁作用，此外，第一预设气压P1也不至于过小，这样清洁气体70进入到反应气体管路30的深度足够大，使得对反应气体管路30的清洁区域不至于过小。可见，通过采取动态控压的方式，有利于清洁气体70进入反应气体管路30的深处，实现更好的清洗效果。
上述的炉管设备的清洁组件10，对于反应气体管路30设置成弯曲状而言，当控制器控制第一压力调整结构12按照第一预设气压P1运行时，也即清洁管路11的清洁气体70以第一预设气压P1通入到反应腔室21内部，第一预设气压P1的压力足够大，能使得清洁气体70进入到反应气体管路30的弯曲部位313，对反应气体管路30的弯曲部位313的副产物颗粒进行清洁处理；当控制器控制第一压力调整结构12按照第二预设气压P2运行时，也即清洁管路11的清洁气体70以第二预设气压P2通入到反应腔室21内部，第二预设气压P2的压力相对较小，清洁气体70未到达反应气体管路30的弯曲部位313，在炉管设备的抽吸泵40的抽吸力作用下，能使得反应气体管路30的弯曲部位313的副产物颗粒排出。同样地，对于反应气体管路30设置成直线状而言，第一预设气压P1的清洁气体70能进入到反应气体管路30的底部，对反应气体管路30的底部的副产物颗粒进行清洁处理；第二预设气压P2的清洁气体70通入到直线状的反应气体管路30内部时，在炉管设备的抽吸泵40的抽吸力作用下，能使得反应气体管路30底部的副产物颗粒排除。可见，在第一压力调整结构12按照第一预设气压P1与第二预设气压P2交替往复运行时，便能实现对炉管设备较好的清洗效果。
在一个实施例中，清洁管路11用于与清洁气体70源连通。第一压力调整结构12包括与清洁管路11相连的第一气压调整阀和/或第一气压泵。
当然，在另一个实施例中，第一压力调整结构12包括与清洁管路11相连通的第一储气容器以及设置于第一储气容器上的第一气压调整阀和/或第一气压泵，第一储气容器用于储存清洁气体70。
在一些实施例中，清洁气体70包括但不限于为氟化氢、氟气等含氟气体，能有效去除管壁和气体通道里里累积的副产物颗粒，减少副产物颗粒对下一次制程产品品质的影响。
请参阅图1，在一个实施例中，一种炉管设备，炉管设备包括上述任一实施例的清洁组件10，还包括形成有反应腔室21的管壳20、贯穿管壳20伸入到反应腔室21内部的反应气体管路30以及与反应腔室21连通的抽吸泵40。清洁管路11与反应腔室21连通，抽吸泵40与控制器电性连接。
上述的炉管设备，对于反应气体管路30设置成弯曲状而言，当控制器控制第一压力调整结构12按照第一预设气压P1运行时，也即清洁管路11的清洁气体70以第一预设气压P1通入到反应腔室21内部，第一预设气压P1的压力足够大，能使得清洁气体70进入到反应气体管路30的弯曲部位313，对反应气体管路30的弯曲部位313的副产物颗粒进行清洁处理；当控制器控制第一压力调整结构12按照第二预设气压P2运行时，也即清洁管路11的清洁气体70以第二预设气压P2通入到反应腔室21内部，第二预设气压P2的压力相对较小，清洁气体70未到达反应气体管路30的弯曲部位313，在炉管设备的抽吸泵40的抽吸力作用下，能使得反应气体管路30的弯曲部位313的副产物颗粒排出。同样地，对于反应气体管路30设置成直线状而言，第一预设气压P1的清洁气体70能进入到反应气体管路30的底部，对反应气体管路30的底部的副产物颗粒进行清洁处理；第二预设气压P2的清洁气体70通入到直线状的反应气体管路30内部时，在炉管设备的抽吸泵40的抽吸力作用下，能使得反应气体管路30底部的副产物颗粒排除。可见，在第一压力调整结构12按照第一预设气压P1与第二预设气压P2交替往复运行时，便能实现对炉管设备较好的清洗效果。
请参阅图1至图4，在一个实施例中，反应气体管路30设为至少一个，反应气体管路30还用于在清洁管路11的清洁气体70通入到反应腔室21内部的同时通入保护气体80。如此，在清洁管路11将清洁气体70通入到反应腔室21内部的同时，反应气体管路30的输入端通入保护气体80，通入到反应气体管路30内部的保护气体80对从反应气体管路30的输出端进入到反应气体管路30内部的清洁气体70流动方向相反，从而具有阻挡作用，进而对反应气体管路30的输入端起到保护作用，能防止清洁气体70进入到反应气体管路30的输入端而导致对反应气体管路30的输入端造成腐蚀。
可选地，保护气体80选用为与清洁气体70不发生化学反应的各种气体，包括但不限于为惰性气体，例如氮气、氦气、氖气、氙气等。
具体而言，反应气体管路30的输入端不仅与反应气体源连通，还与保护气体80源连通，且反应气体管路30的输入端上设有第一控制阀，第一控制阀用于控制反应气体管路30与反应气体源连通或与保护气体80源连通。可选地，第一控制阀包括但不限于为多通控制阀。具体而言，控制器与第一控制阀电性连接，控制器用于控制第一控制阀工作。
其中，在反应制程过程中，第一控制阀控制反应气体管路30与反应气体源连通，反应气体源通过反应气体管路30通入到反应腔室21内部，从而实现在衬底的表面沉积膜层。在清洁步骤中，第一控制阀控制反应气体管路30与保护气体80源连通，保护气体80源通入到反应气体管路30中，从而对反应气体管路30的输入端起到保护作用。
请参阅图1，在一个实施例中，炉管设备还包括用于调整保护气体80压力的第二压力调整结构50。第二压力调整结构50与反应气体管路30相连，第二压力调整结构50还与控制器电性连接。如此，控制器控制第一压力调整结构12、第二压力调整结构50协调性工作，能精准地控制保护气体80压力，从而提高对反应气体管路30的清洁效果。
请参阅图1至图4，具体而言，当控制器用于控制第一压力调整结构12按照第一预设气压P1运行时，还同步控制第二压力调整结构50按照第三预设气压运行；当控制器用于控制第一压力调整结构12按照第二预设气压P2运行时，还同步控制第二压力调整结构50按照第四预设气压运行。其中，第三预设气压小于第四预设气压。如此，能有利于提高对反应气体管路30的清洁效果。
类似于第一压力调整结构12，可选地，第二压力调整结构50包括与反应气体管路30相连的第二气压调整阀和/或第二气压泵；或者，第二压力调整结构50包括与反应气体管路30相连通的第二储气容器以及设置于第二储气容器上的第二气压调整阀和/或第二气压泵，第二储气容器用于储存反应气体。
请参阅图1，在一个实施例中，反应气体管路30包括设置成弯曲状的第一反应气体管路31，第一反应气体管路31包括设于反应腔室21内部的竖向管段311以及贯穿管壳20伸入到反应腔室21内部的横向管段312，竖向管段311与横向管段312相连通，竖向管段311上设有沿其延伸方向布置的多个第一气孔314，靠近于横向管段312与竖向管段311的对接位置处的若干个第一气孔314各自设为导向孔，导向孔用于将清洁气体70导向至横向管段312与竖向管段311的对接位置。如此，在对炉管设备进行清洁处理过程中，清洁气体70通过导向孔进入到第一反应气体管路31时，有利于将清洁气体70导向至横向管段312与竖向管段311的对接位置，也即第一反应气体管路31的弯曲部位313，使得对弯曲部位313的清洁效果提高。
作为一些可选的方案，不限于将靠近于横向管段312与竖向管段311的对接位置处的若干个第一气孔314各自设为导向孔，竖向管段311上其余的第一气孔314也可以是根据实际需求灵活地调整与设置成导向孔，使得清洁气体朝向靠近于横向管段312与竖向管段311的对接位置处导通扩散，进入弯管深处，以提高对弯曲部位313的清洁效果提高。当然，竖向管段311上其余的第一气孔314也可以是按照垂直于竖向管段311的中心轴线方式开设。
请参阅图5，图5示出了图4所示结构中在A圈处一实施例的剖视结构图。在一个实施例中，导向孔包括设置于竖向管段311上的斜孔，斜孔的中心轴线O与竖向管段311的中心轴线Z呈锐角设置。其中，斜孔的中心轴线O与竖向管段311的中心轴线Z形成的夹角设为a，a例如为15°至75°，包括但不限于为15°、20°、30°、45°、50°、60°、65°、70°、75°，或者也可以根据实际需求设置成15°至75°以外的数值。
在另一个实施例中，导向孔还可以是包括设置于竖向管段311的壁体上的弧形孔，或者是弧形孔与斜孔相互组合的形式。
请参阅图6，图6示出了图4所示结构中在A圈处另一实施例的剖视结构图。在又一个实施例中，竖向管段311的内壁设有与导向孔对应连通设置的导向部315。导向部315包括弧形段和/或与竖向管段311的中心轴线Z呈锐角设置直线段。如此，在导向部315的导向作用下，清洁气体70沿向下弯曲或倾斜设置的导向部315扩散，以及在自身重力作用下，能有利于将清洁气体70引入到弯曲部位313，进入第一反应气体管路31的深处，更好地对副产物进行清除。
当然，在一些可选的方案中，第一气孔314的中心轴线O例如均垂直于竖向管段311的中心轴线。
请参阅图3或图4，在一个实施例中，为了在反应制程过程中，提升第一反应气体管路31将气体通入到反应腔室21内部的均匀性，第一气孔314的孔径在从竖向管段311的顶部至竖向管段311的底部的方向上呈减小趋势，从而沿竖向方向上，第一反应气体管路31通入到反应腔室21内部的气体均匀一致，有利于晶舟60上不同高度位置处的衬底沉积膜层的均一性。当然，各个第一气孔314的孔径在从竖向管段311的顶部至竖向管段311的底部的方向上也可以是保持不变、呈增大趋势、或者设置成其它结构形式，具体如何设置可以根据实际需求灵活调整与设置，在此不进行限定。
请参阅图1，在一个实施例中，反应气体管路30包括设置成直线状的至少一个第二反应气体管路32。第二反应气体管路32贯穿设置于管壳20的底壁，呈竖向设置于反应腔室21内部，反应气体从第二反应气体管路32的底部向上输送，并通过第二反应气体管路32侧壁上开设的多个第二气孔通入到反应腔室21内部。
请参阅图1，在一个实施例中，控制器还用于在控制第一压力调整结构12按照第一预设气压P1运行时，还同步控制抽吸泵40按照第一工作功率运行；以及在控制第一压力调整结构12按照第二预设气压P2运行时，还同步控制抽吸泵40按照第二工作功率运行。第二工作功率大于第一工作功率。如此，当向炉管设备通入第二预设气压P2的清洁气体70时，该清洁气体70因为气压不够大而无法进入到反应气体管路30的弯曲部位313，抽吸泵40工作于工作功率相对更高的第二工作功率，从而能有利于将反应气体管路30的弯曲部位313处的副产物颗粒排出，清洁效果更加明显。
请参阅图1至图4，在一个实施例中，一种上述任一实施例的炉管设备的清洁方法，清洁方法包括如下步骤：
通过清洁管路11将清洁气体70按照第一预设气压P1与第二预设气压P2交替往复地通入到反应腔室21内部(如图2所示)，同步将保护气体80从反应气体管路30的输入端通入到反应气体管路30内部，以及通过抽吸泵40将反应腔室21内部的气体向外抽出。
上述的清洁方法，在第一压力调整结构12按照第一预设气压P1与第二预设气压P2交替往复运行时，便能实现对炉管设备较好的清洗效果。
在一个实施例中，将保护气体80从反应气体管路30的输入端通入到反应气体管路30内部步骤包括：
当将清洁气体70按照第一预设气压P1通入到反应腔室21内部时，将保护气体80按照第三预设气压从反应气体管路30的输入端通入到反应气体管路30内部；当将清洁气体70按照第二预设气压P2通入到反应腔室21内部时，将保护气体80按照第四预设气压从反应气体管路30的输入端通入到反应气体管路30内部；其中，第三预设气压小于第四预设气压。如此，能有利于提高对反应气体管路30底部的清洁效果。
在一个实施例中，第一预设气压P1包括但不限于为5tor-10tor，此外，第二预设气压P2包括但不限于为0tor-6tor。如此，清洁管路11当按照第一预设气压P1将清洁气体70通入到反应腔室21内部时，满足于气压例如为5tor-10tor即可；同样地，清洁管路11当按照第二预设气压P2将清洁气体70通入到反应腔室21内部时，满足于气压例如为0tor-6tor即可，便能实现对反应气体管路30较好的清洁效果。当然，具体实施时，第一预设气压P1与第二预设气压P2各自的具体设置大小，还可以根据实际炉管设备中，能使得清洁气体70进入到反应气体管路30的弯曲部位313时的临界气压来相应进行灵活调整与设置。
其中，将清洁管路11按照第一预设气压P1将清洁气体70通入到反应腔室21内部的阶段定义为第一阶段，将清洁管路11按照第二预设气压P2将清洁气体70通入到反应腔室21内部的阶段定义为第二阶段。在实际清洁工作过程中，第一阶段与第二阶段将按照交替往复运行。需要说明的是，各个第一阶段中的第一预设气压P1满足各自设定的范围即可，既可以是完全保持一致，也可以是完全不同。同样地，各个第二阶段中的第二预设气压P2满足各自设定的范围即可，既可以是完全保持一致，也可以是完全不同。
在一个实施例中，通过抽吸泵40将反应腔室21内部的气体向外抽出包括如下步骤：
当将清洁气体70按照第一预设气压P1通入到反应腔室21内部时，控制抽吸泵40按照第一工作功率运行；当将清洁气体70按照第二预设气压P2通入到反应腔室21内部时，控制抽吸泵40按照第二工作功率运行；其中，第二工作功率大于第一工作功率。如此，当向炉管设备通入第二预设气压P2的清洁气体70时，该清洁气体70因为气压不够大而无法进入到反应气体管路30的弯曲部位313，抽吸泵40工作于工作功率相对更高的第二工作功率，从而能有利于将反应气体管路30的弯曲部位313处的副产物颗粒排出，清洁效果更加明显。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种炉管设备的清洁组件，其特征在于，所述炉管设备的清洁组件包括：
清洁管路，所述清洁管路用于与炉管设备的反应腔室连通，以将清洁气体通入到所述反应腔室内部；
第一压力调整结构，所述第一压力调整结构与所述清洁管路相连，所述第一压力调整结构用于调整所述清洁管路通入到所述反应腔室内部的气体压力大小；及
控制器，所述控制器与所述第一压力调整结构电性连接，所述控制器用于控制所述第一压力调整结构按照第一预设气压与第二预设气压交替往复运行，所述第一预设气压大于所述第二预设气压。
2.根据权利要求1所述的炉管设备的清洁组件，其特征在于，所述清洁管路用于与清洁气体源连通，所述第一压力调整结构包括与所述清洁管路相连的第一气压调整阀和/或第一气压泵；或者，所述第一压力调整结构包括与所述清洁管路相连通的第一储气容器以及设置于所述第一储气容器上的第一气压调整阀和/或第一气压泵，所述第一储气容器用于储存清洁气体。
3.一种炉管设备，其特征在于，所述炉管设备包括如权利要求1或2所述的清洁组件，还包括形成有反应腔室的管壳、贯穿所述管壳伸入到所述反应腔室内部的反应气体管路以及与所述反应腔室连通的抽吸泵；所述清洁管路与所述反应腔室连通，所述抽吸泵与所述控制器电性连接；所述反应气体管路设为至少一个，所述反应气体管路还用于在所述清洁管路的清洁气体通入到所述反应腔室内部的同时通入保护气体。
4.根据权利要求3所述的炉管设备，其特征在于，所述炉管设备还包括用于调整保护气体压力的第二压力调整结构，所述第二压力调整结构与所述反应气体管路相连，所述第二压力调整结构还与所述控制器电性连接。
5.根据权利要求3所述的炉管设备，其特征在于，所述反应气体管路包括设置成弯曲状的第一反应气体管路，所述第一反应气体管路包括设于所述反应腔室内部的竖向管段以及贯穿所述管壳伸入到所述反应腔室内部的横向管段，所述竖向管段与所述横向管段相连通，所述竖向管段上设有沿其延伸方向布置的多个第一气孔，靠近于所述横向管段与所述竖向管段的对接位置处的若干个第一气孔各自设为导向孔，所述导向孔用于将清洁气体导向至所述横向管段与所述竖向管段的对接位置。
6.根据权利要求5所述的炉管设备，其特征在于，所述导向孔包括设置于所述竖向管段上的斜孔，所述斜孔的中心轴线与所述竖向管段的中心轴线呈锐角设置；和/或，所述导向孔包括设置于所述竖向管段的壁体上的弧形孔；和/或，所述竖向管段的内壁设有与所述导向孔对应连通设置的导向部，所述导向部包括弧形段和/或与所述竖向管段的中心轴线呈锐角设置直线段。
7.根据权利要求3所述的炉管设备，其特征在于，所述控制器还用于在控制所述第一压力调整结构按照第一预设气压运行时，还同步控制所述抽吸泵按照第一工作功率运行；以及在控制所述第一压力调整结构按照第二预设气压运行时，还同步控制所述抽吸泵按照第二工作功率运行；所述第二工作功率大于所述第一工作功率。
8.一种如权利要求3至7任意一项所述的炉管设备的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法包括如下步骤：
通过清洁管路将清洁气体按照第一预设气压与第二预设气压交替往复地通入到反应腔室内部，同步将保护气体从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部，以及通过抽吸泵将反应腔室内部的气体向外抽出。
9.根据权利要求8所述的炉管设备的清洁方法，其特征在于，所述将保护气体从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部步骤包括：当将清洁气体按照第一预设气压通入到反应腔室内部时，将保护气体按照第三预设气压从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部；当将清洁气体按照第二预设气压通入到反应腔室内部时，将保护气体按照第四预设气压从反应气体管路的输入端通入到反应气体管路内部；其中，所述第三预设气压小于所述第四预设气压；
和/或，所述通过抽吸泵将反应腔室内部的气体向外抽出包括如下步骤：当将清洁气体按照第一预设气压通入到反应腔室内部时，控制所述抽吸泵按照第一工作功率运行；当将清洁气体按照第二预设气压通入到反应腔室内部时，控制所述抽吸泵按照第二工作功率运行；其中，所述第二工作功率大于所述第一工作功率。
10.根据权利要求8所述的炉管设备的清洁方法，其特征在于，所述第一预设气压为5tor-10tor，所述第二预设气压为0tor-6tor。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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