CN218719465U - 一种化学气相沉积设备的导气管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种化学气相沉积设备的导气管，包括管径相同的首管、尾管和n根中部连接管，n为大于等于2的整数，所述首管为L型圆筒状结构，所述尾管和所述中部连接管为直圆筒状结构，各所述中部连接管头尾相连，位于首部所述中部连接管的首端与所述首管连接，位于尾部的所述中部连接管的尾端与所述尾管相连。本实用新型的技术方案将导气管分成首管、尾管和中部连接管，即将长管分成多个短管结构，可以避免高长径比的长管在钻孔过程中发生同心度偏离；且多个短管进行轴向连接，不会产生很长的连接缝隙，可以减少发生局部漏气的风险。

Description

一种化学气相沉积设备的导气管

技术领域

本实用新型涉及气相沉积设备零件技术领域，具体而言，涉及一种化学气相沉积设备的导气管。

背景技术

化学气相沉积设备需要使用导气管，如半导体多晶硅薄膜沉积工艺(CVD-poly)，由导气管将外部工艺气体输送至管腔内，由于管腔内的高温环境，导气管需要耐热并且有足够的洁净度，因此目前在8寸和12寸芯片制程工艺中，使用较多的是石英管，但是石英管由于膨胀系数和多晶硅差异较大，需要面临频繁的设备保养维护问题。随着半导体硅材料的技术发展，其应用场景越来越广泛，其中多晶硅料也可以用来制作CVD工艺设备导气管。由于导气管具有较大的长径比，且入口段为弯头结构，难以做到一体加工，硅材料的导气管需要进行机械加工。

石英玻璃已经拥有成熟的火加工技术，可以将长管进行拉直和转弯；但是由于多晶硅是晶体材料，只能进行机械加工。现有技术中，硅长管加工技术主要有以下两种方式：一是采用一体钻孔的方式进行加工，再通过不锈钢金属连接件，将弯头部分和直管部分连接，该类管径通常≥10mm，该方法不适用于较小管径，因为一体钻孔在较长的管长下难以保证钻孔的方向，会造成管腔同轴度偏离；二是将管体分成两件沿轴心对称的公母件，通过粘接形成管体结构，该方法加工上方便易行，但是较长的管体粘接面会造成粘接缺陷，导致导气管局部漏气。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是如何避免导气管的管腔同轴度偏离以及减少导气管局部漏气的风险。

为解决上述问题，本实用新型提供一种化学气相沉积设备的导气管，包括管径相同的首管、尾管和n根中部连接管，n为大于等于2的整数，所述首管为L型圆筒状结构，所述尾管和所述中部连接管为直圆筒状结构，各所述中部连接管头尾相连，位于首部所述中部连接管的首端与所述首管连接，位于尾部的所述中部连接管的尾端与所述尾管相连。

相对于现有技术，本实用新型的技术方案将导气管分成首管、尾管和中部连接管，即将长管分成多个短管结构，可以避免高长径比的长管在钻孔过程中发生同心度偏离；且多个短管进行轴向连接，不会产生很长的连接缝隙，可以减少发生局部漏气的风险。

进一步地，所述中部连接管和所述尾管的长度小于等于300mm。限定各直管的最大长度，避免出现长径比过大的情况，降低了管件钻孔过程的同心度偏离率。

进一步地，所述首管的尾端和所述中部连接管的尾端均设有连接凸台，所述中部连接管的首端和所述尾管的首端均设有连接凹槽，所述连接凸台适于插入所述连接凹槽中形成套接。连接凸台和连接凹槽形成了公母连接结构，便于首管、尾管和中部连接管装配连接，同时能实现优良的密封效果。

进一步地，还包括多组加强翅片，所述加强翅片的组数等于n+1，各个所述首管、所述尾管和所述中部连接管的接合部位对应位置分别设有一组所述加强翅片。设置加强翅片可以对接合部位起到补强作用，避免首管、尾管和中部连接管从接合部位断开。

进一步地，所述加强翅片呈圆弧状长片结构，所述加强翅片的内径与所述中部连接管的外径相等。由此加强翅片可以与管体表面贴合，便于加强翅片装配，提高补强效果。

进一步地，一组中所述加强翅片的数量为两个，一组中的两个所述加强翅片沿所述中部连接管的轴线对称设置。两个加强翅片可以对导气管两侧进行补强，相比于设置一个加强翅片具有更好地加强效果，使导气管在高温工作条件下也具备很强的抗折与抗形变能力。

进一步地，所述加强翅片的弧度介于π/6至5π/6之间。在此弧度范围内加强翅片具有很好的加强效果，且便于安装，一组中的两个加强翅片不会相互干扰。

进一步地，所述首管、所述尾管、所述中部连接管和所述加强翅片均为硅材料。各管件采用相同的硅材料，与多晶硅膨胀系数相同，可以避免导气管使用过程中产生很大的内应力，延长导气管的使用寿命。

进一步地，所述首管包括垂直段、接头段和平行段，所述垂直段和所述平行段为直圆筒状结构，所述接头段为立方体结构，所述垂直段的尾端与所述接头段相连，所述平行段的首端与所述接头段相连，所述垂直段和所述平行段相互垂直，所述垂直段、所述接头段和所述平行段的内部连通，所述平行段的尾端与位于首部的所述中部连接管连接。首管由垂直段、接头段和平行段三段结构组成，形成了L型的管件，在垂直段和平行段设置立方体结构的接头段，不需要对管件进行弯折，便于加工成型，提高了结构强度。

进一步地，所述垂直段和所述平行段的长度小于等于200mm。限定首管中直管结构的最大长度，避免出现长径比过大的情况。

附图说明

图1为本实用新型实施例中化学气相沉积设备的导气管的结构图；

图2为本实用新型实施例中首管的结构图二；

图3为本实用新型实施例中中部连接管的结构图；

图4为本实用新型实施例中尾管的结构图；

图5为本实用新型实施例中加强翅片的结构图。

附图标记说明：

1-首管，11-垂直段，12-接头段，13-平行段，2-中部连接管，3-尾管，4-加强翅片，5-连接凸台，6-连接凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标记和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“首”、“尾”等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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

结合图1至图5所示，本实用新型的实施例提供一种化学气相沉积设备的导气管，包括管径相同的一根首管1、一根尾管3和五根中部连接管2，导气管的首尾方向与图1中左右方向对应。其中首管1为L型圆筒状结构，尾管3和中部连接管2均为直圆筒状结构。各管件组装连接在一起构成了导气管整体，具体地，各中部连接管2头尾相连，构成导气管的主体部分，位于首部中部连接管2的首端与首管1连接，位于尾部的中部连接管2的尾端与尾管3相连。

上述实施例提供的导气管将长管分成多个短管结构，首管1、尾管3和中部连接管2可以分别加工成型，因此长径比较小，避免了高长径比的长管在钻孔过程中发生同心度偏离，组装后导气管的同心度高；并且多个短管进行轴向连接，连接缝隙长度较短，可以减少发生局部漏气的风险。

本实施例中，首管1、尾管3和中部连接管2共有六处接合部位，各接合部位设置粘接材料，将各管件粘接在一起，组成一根导气管，由粘接材料连接管件可以提高接合部位的密封性，且生产工艺简单。

进一步地，导气管还包括多组加强翅片4，加强翅片4的组数与管件接合部位的数量相等，本实施例的导气管共有六组加强翅片4，各个接合部位对应位置分别设有一组加强翅片4，加强翅片4的首尾两端分别位于对应接合部位的两侧。设置加强翅片4可以对接合部位起到补强作用，避免管件从接合部位断开。加强翅片4与首管1/尾管3/中部连接管2的贴合部位设有粘接材料，加强翅片4通过粘接的方式安装，便于生产，保证与管体贴合紧密。

上述导气管的首管1、尾管3、中部连接管2和加强翅片4等零件均由硅材料加工而成，使得各管件的膨胀系数相同，消除了内应力，且导气管整体与多晶硅膨胀系数相同，可以避免导气管使用过程中产生很大的内应力，延长导气管的使用寿命。

在其他实施方式中，导气管的中部连接管2的数量为n，n为大于等于2的整数。导气管中接合部位的数量为n+1，则加强翅片4的组数也是n+1。中部连接管2和尾管3不宜过长，否则同心度容易偏离，在各实施方式中，中部连接管2和尾管3的长度小于等于300mm，通过改变中部连接管2的数量可以得到不同长度的导气管，满足工艺设备需要。

结合图2所示，首管1包括垂直段11、接头段12和平行段13，垂直段11和平行段13为直圆筒状结构，接头段12为立方体结构，垂直段11的尾端与接头段12相连，平行段13的首端与接头段12相连，垂直段11和平行段13相互垂直，垂直段11、接头段12和平行段13的内部连通，平行段13的尾端与一中部连接管2连接。首管1由垂直段11、接头段12和平行段13三段结构组成，形成了L型的管件，在垂直段11和平行段13设置立方体结构的接头段12，不需要对管件进行弯折，便于加工成型，同时提高了结构强度。垂直段11和平行段13的长度小于等于200mm，避免出现长径比过大的情况，保证管件钻孔过程同心度不会偏离。

结合图2至图4所示，首管1的平行段13的尾端设有连接凸台5；各中部连接管2的首端设有连接凹槽6，尾端设有连接凸台5；尾管3的首端设有连接凹槽6，连接凸台5适于插入连接凹槽6中形成套接。由此连接凸台5和连接凹槽6形成了公母连接结构，管件连接时将连接凸台5插入对应的连接凹槽6，便于各管件之间装配连接，且能有效避免涂胶时粘接剂内溢至导气管内表面。同时通过连接凸台5和连接凹槽6配合，导气管接合部位具有了优良的密封效果。

结合图1和图5所示，一组中加强翅片4的数量为两个，一组中的两个加强翅片4沿所述中部连接管2的轴线对称设置，可以对导气管两侧进行补强，使导气管在高温工作条件下也具备较强的抗折与抗形变能力。加强翅片4呈圆弧状长片结构，加强翅片4的内径与中部连接管2的外径相等，由此加强翅片4可以与管体表面贴合，便于加强翅片4装配，保证了补强效果。

本实施例中，加强翅片4的弧度为π/2，两侧加强翅片4配合可以起到很好的加强效果，且便于安装，一组中的两个加强翅片4不会相互干扰。在其他实施方式中，加强翅片4的弧度介于π/6至5π/6之间。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，包括管径相同的首管(1)、尾管(3)和n根中部连接管(2)，n为大于等于2的整数，所述首管(1)为L型圆筒状结构，所述尾管(3)和所述中部连接管(2)为直圆筒状结构，各所述中部连接管(2)头尾相连，位于首部所述中部连接管(2)的首端与所述首管(1)连接，位于尾部的所述中部连接管(2)的尾端与所述尾管(3)相连。

2.根据权利要求1所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述中部连接管(2)和所述尾管(3)的长度小于等于300mm。

3.根据权利要求1或2所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述首管(1)的尾端和所述中部连接管(2)的尾端均设有连接凸台(5)，所述中部连接管(2)的首端和所述尾管(3)的首端均设有连接凹槽(6)，所述连接凸台(5)适于插入所述连接凹槽(6)中形成套接。

4.根据权利要求3所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，还包括多组加强翅片(4)，所述加强翅片(4)的组数等于n+1，各个所述首管(1)、所述尾管(3)和所述中部连接管(2)的接合部位对应位置分别设有一组所述加强翅片(4)。

5.根据权利要求4所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述加强翅片(4)呈圆弧状长片结构，所述加强翅片(4)的内径与所述中部连接管(2)的外径相等。

6.根据权利要求5所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，一组中所述加强翅片(4)的数量为两个，一组中的两个所述加强翅片(4)沿所述中部连接管(2)的轴线对称设置。

7.根据权利要求6所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述加强翅片(4)的弧度介于π/6至5π/6之间。

8.根据权利要求4所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述首管(1)、所述尾管(3)、所述中部连接管(2)和所述加强翅片(4)均为硅材料。

9.根据权利要求1所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述首管(1)包括垂直段(11)、接头段(12)和平行段(13)，所述垂直段(11)和所述平行段(13)为直圆筒状结构，所述接头段(12)为立方体结构，所述垂直段(11)的尾端与所述接头段(12)相连，所述平行段(13)的首端与所述接头段(12)相连，所述垂直段(11)和所述平行段(13)相互垂直，所述垂直段(11)、所述接头段(12)和所述平行段(13)的内部连通。

10.根据权利要求9所述的化学气相沉积设备的导气管，其特征在于，所述垂直段(11)和所述平行段(13)的长度小于等于200mm。

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