CN219586178U - 一种lpcvd炉管组件和lpcvd设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LPCVD炉管组件和LPCVD设备，所述LPCVD炉管组件包括内管、外管、支撑件、第一法兰和第二法兰，所述外管套设在内管上，所述内管与所述外管在所述内管的径向上间隔布置，所述支撑件设于所述内管和所述外管之间，所述支撑件用于支撑所述内管，所述第一法兰为偏心法兰，所述内管与所述第一法兰相连，所述外管与所述第二法兰相连，所述第一法兰与所述第二法兰相连，且所述内管相对于所述外管偏心设置。本实用新型实施例的LPCVD炉管组件具有空间利用率高等优点。

Description

一种LPCVD炉管组件和LPCVD设备

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种LPCVD炉管组件和LPCVD设备。

背景技术

LPCVD工艺是采用水平放置的炉管对硅片进行工艺处理的，具体地，LPCVD炉管包括内管和外管，内管通过第一法兰与外管相连，外管通过第二法兰与LPCVD设备的机架相连，内管与外管同心设置，且内管与外管在外管的径向上间隔布置以形成环形空腔，内管与外管下侧的空腔内设有支撑架，支撑架用于对内管进行支撑。硅片放置在内管中，利用高温反应条件提供化学能对硅表面的工艺膜进行沉积，由于具有反应活性的离化气体易遍布整个内管的腔室，因此需要经常将内管拆卸下来，以对内管内壁上的沉积进行清除。

相关技术中，由于在内管与外管之间下侧的空腔内设置支撑架以对内管进行支撑，并且内管与外管同心设置，导致内管与外管之间上侧的空腔造成了浪费，存在空间利用率低等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种空间利用率高的LPCVD炉管组件；

本实用新型的实施例提出一种空间利用率高的LPCVD设备。

本实用新型实施例的LPCVD炉管组件包括内管、外管、支撑件、第一法兰和第二法兰。所述外管套设在内管上，所述内管与所述外管在所述内管的径向上间隔布置；所述支撑件设于所述内管和所述外管之间，所述支撑件用于支撑所述内管；所述第一法兰为偏心法兰，所述内管与所述第一法兰相连；所述外管与所述第二法兰相连，所述第一法兰与所述第二法兰相连，且所述内管相对于所述外管偏心设置。

在一些实施例中，所述第一法兰上具有第一连接孔，所述第二法兰具上第二连接孔，所述第一连接孔与所述第二连接孔通过第一连接件相连，所述第一连接孔与所述第二连接孔中的至少一者为腰型孔，所述腰型孔沿所述内管的周向延伸，所述第一连接件沿所述腰型孔的延伸方向可移动，以便于调节所述内管在所述外管周向上的相对位置。

在一些实施例中，所述第一法兰上具有开口朝向所述内管的第一凹槽，所述LPCVD炉管组件还包括第一密封件，所述第一密封件置于所述第一凹槽内，所述内管的端面置于所述第一凹槽内并抵靠在所述第一密封件上。

在一些实施例中，所述第二法兰上具有开口朝向所述外管的第二凹槽，所述LPCVD炉管组件还包括第二密封件，所述第二密封件置于所述第二凹槽内，所述外管的端面置于所述第二凹槽内并抵靠在所述第二密封件上。

在一些实施例中，所述第一法兰包括相连的法兰本体和环形凸台，所述环形凸台沿所述法兰本体的轴向向所述内管的方向凸出设置，所述第一凹槽设于所述环形凸台上。

在一些实施例中，所述第二法兰套设在所述环形凸台上。

在一些实施例中，所述法兰本体与所述第二法兰密封相连。

在一些实施例中，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件还包括安装板，所述第二法兰与所述安装板之间密封相连，所述安装板用于将所述LPCVD炉管组件安装在所述LPCVD设备上。

在一些实施例中，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件还包括第三法兰，所述第三法兰设于所述第二法兰和所述安装板之间，所述第二法兰与所述第三法兰密封相连，所述第三法兰与所述安装板相连。

本实用新型实施例的LPCVD设备包括权利要求-中任一项所述的LPCVD炉管组件。

相关技术中，当在内管与外管下侧的空腔内设置的支撑件的尺寸固定不变时，外管内则无法插入外径更大的内管，以对内管和外管上侧的空腔进行充分利用。本实用新型实施例的LPCVD炉管组件在组装过程中，由于内管是通过第一法兰(偏心法兰)与第二法兰进行相连，当在内管与外管下侧的空腔内设置的支撑件的尺寸与相关技术中相同时，可以使用相对于相关技术中更大外径的内管布置在外管内，并使内管与外管偏心设置，以使内管可以充分利用内管和外管上侧的空腔，以提高空间利用率。

因此，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件具有空间利用率高等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的LPCVD炉管组件的结构示意图。

图2是图1中A部分的放大图。

图3是图1中B部分的放大图。

图4是本实用新型实施例的LPCVD炉管组件中内管与外管的安装示意图。

附图标记：

LPCVD炉管组件100；

内管1；

外管2；

第一法兰3；偏心孔301；法兰本体302；第三凹槽3021；环形凸台303；第一凹槽3031；

第二法兰4；第二凹槽401；

第三法兰5；第四凹槽501；

第一连接件601；第二连接件602；第三连接件603；

第一密封件701；第二密封件702；第三密封件703；第四密封件704；

安装板8；

支撑件9。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解

下面参照附图来详细描述本申请的技术方案。

如图1至图4所示，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100包括内管1、外管2、支撑件9、第一法兰3和第二法兰4。外管2套设在内管1上，内管1与外管2在内管1的径向上间隔布置，支撑件9设于内管1和外管2之间，支撑件9用于支撑内管1。第一法兰3为偏心法兰，内管1与第一法兰3相连，第二法兰4，外管2与第二法兰4相连，第一法兰3与第二法兰4相连，且内管1相对于外管2偏心设置。

例如，如图1所示，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100水平放置，内管1的轴向与左右方向一致。第一法兰3上具有偏心孔301，偏心孔301的中心相对于第一法兰3外圆的中心偏心设置。

需要说明的是，如图1所示，第一法兰3和第二法兰4的数量均为两个，两个第一法兰3分别设于内管1的两端，内管1的两端分别与对应的第一法兰3相连，内管1的中心与偏心孔301的中心重合。两个第二法兰4均为同心法兰，两个第二法兰4分别设于外管2的两端，外管2的两端别与第二法兰4相连，第一法兰3与第二法兰4相连，从而使得内管1和外管2之间偏心设置。内管1与外管2在内管1的径向上间隔布置，内管1的外周面与外管2的内周面之间形成环形空腔，以便用于对环形空腔内进行抽真空，支撑件9设于内管1与外管2下侧的空腔内，支撑件9的上下端分别抵靠在内管1和外管2上。

相关技术中，当在内管1与外管2下侧的空腔内设置的支撑件的尺寸固定不变时，外管2内则无法插入外径更大的内管1，无法对内管1和外管2上侧的空腔进行充分利用。本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100在组装过程中，由于内管1是通过第一法兰3(偏心法兰)与第二法兰4进行相连，当在内管1与外管2下侧的空腔内设置的支撑件9的尺寸与相关技术中相同时，可以使用相对于相关技术中更大外径的内管1布置在外管2内，并使内管1与外管2偏心设置(如图4所示)，以使内管1可以充分利用内管1和外管2上侧腔，以提高空间利用率。

因此，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100具有空间利用率高等优点。

在一些实施例中，第一法兰3上具有第一连接孔，第二法兰4具上第二连接孔，第一连接孔与第二连接孔通过第一连接件601相连。第一连接孔与第二连接孔中的至少一者为腰型孔，腰型孔沿内管1的周向延伸，第一连接件601沿腰型孔的延伸方向可移动，以便于调节内管1在外管2周向上的相对位置。

例如，如图1至图3所示，第一连接孔为沿左右方向贯穿所述第一法兰3的通孔，第二连接孔为沿左右方向贯穿所述第二法兰4的通孔，第一连接件601为第一螺栓紧固件，第一连接件601包括第一螺栓和第一螺母，第一螺栓沿左右方向依次穿过第一连接孔和第二连接孔后与第一螺母螺纹连接，以将第一法兰3和第二法兰4固定在一起。

可以理解的是，内管1和外管2一般为石英管，随着内管1管径的增大，同壁厚的石英管的承载能力下降，石英管的制造成本上升，制造过程中的良品率下降。同时管长的增加使得石英管的制造精度要求增加，目前大多数工艺只能满足端面附近一定距离(如600mm)的圆柱度，石英管中段的形状公差难以保证，造成了装配过程中内管1发生损坏的风险。

本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100通过将第一连接孔与第二连接孔中的至少一者设置为腰型孔，当第一连接件601穿过第一连接孔和第二连接孔且在紧固前，首先适于调节第一法兰3相对于第二法兰4在其周向上的相对位置，以弥补内管1在制造过程中因制造精度较低而造成的圆柱度偏差，从而便于内管1的安装与拆卸，有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100的拆装效率。

在一些实施例中，第一法兰3上具有开口朝向内管1的第一凹槽3031，LPCVD炉管组件100还包括第一密封件701，第一密封件701置于第一凹槽3031内，内管1的端面置于第一凹槽3031内并抵靠在第一密封件701上。

如图1至图3所示，第一凹槽3031为环形凹槽，环形凹槽与偏心孔301同心，第一密封件701为O型密封圈，第一密封件701设于第一凹槽3031内，内管1的左端面置于左端第一法兰3的第一凹槽3031内，并向左挤压第一密封件701，内管1的右端面置于右端的第一法兰3的第一凹槽3031内并向右挤压第一密封件701。本领域技术人员可以理解的是，由于内管1长期处于高温状态下，使得内管1在热胀冷缩的作用下会沿左右方向伸长或缩短，通过设置第一密封件701不仅可以对内管1进行密封，而且还可以对内管1起到缓冲作用，可以有效防止内管1在热胀冷缩的作用下直接地靠在第二法兰4上而发生破裂，有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100工作可靠性。

在一些实施例中，第二法兰4上具有开口朝向外管2的第二凹槽401，LPCVD炉管组件100还包括第二密封件702，第二密封件702置于第二凹槽401内，外管2的端面置于第二凹槽401内并抵靠在第二密封件702上。

如图1所示，第二凹槽401为环形凹槽，第二密封件702为O型密封圈，第二密封件702设于第二凹槽401内，外管2的左端面置于左端第二法兰4的第二凹槽401内，并向左挤压第二密封件702，外管2的右端面置于右端的第二法兰4的第二凹槽401内并向右挤压第二密封件702。本领域技术人员可以理解的是，由于外管2长期处于高温状态下，使得外管2在热胀冷缩的作用下会沿左右方向伸长或缩短，通过设置第二密封件702不仅可以对外管2进行密封，而且还可以对外管2起到缓冲作用，可以有效防止外管2在热胀冷缩的作用下直接抵靠在第二法兰4上而发生破裂，有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100工作可靠性。

在一些实施例中，第一法兰3包括相连的法兰本体302和环形凸台303，环形凸台303沿法兰本体302的轴向朝向内管1的方向凸出设置，第一凹槽3031设于环形凸台303上。

如图1所示，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100通过将第一凹槽3031设于环形凸台303上，在安装第一密封件701时可以先将第一密封件701先套设在环形凸台303上，然后在沿环形凸台303的轴向移动将第一密封件701滑至第一凹槽3031内，从而便于第一密封件701的安装方便，有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100的组装效率。

在一些实施例中，第二法兰4套设在环形凸台303上。

例如，如图1所述，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100在安装内管1过程中，首先先将第二法兰4套设在环形凸台303上，对第一法兰3和第二法兰4的相对位置进行限定，方便第一连接件601穿过第一连接孔和第二连接孔将第一法兰3和第二法兰4固定连接，有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100拆装效率。

在一些实施例中，法兰本体302与第二法兰4的密封相连。

例如，法兰本体302端面上设有开口朝向第二法兰4第三凹槽3021，第三凹槽3021为环形凹槽，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100还包括第三密封件703，第三密封件703为O型密封圈，第三密封件703的一部分置于第三凹槽3021内，第二法兰4朝向法兰本体302的方向挤压第三密封件703，以使第一法兰3和第二法兰4之间密封配合。有利于提高内管1和外管2之间的密封性，从而有利于提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100工作可靠性。

在一些实施例中，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100还包括安装板8，第二法兰4与安装板8之间密封相连，安装板8用于将LPCVD炉管组件100安装在LPCVD设备上。本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100通过设置安装板8，方便将LPCVD炉管组件100快速安装在LPCVD设备，有利于提高LPCVD炉管组件100的安装效率。

在一些实施例中，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100还包括第三法兰5，第三法兰5设于第二法兰4和安装板8之间，第二法兰4与第三法兰5密封相连，第三法兰5与安装板8相连，安装板8用于将LPCVD炉管组件100安装在LPCVD设备上。

例如，如图1至图3所示，第三法兰5与第二法兰4可以采用第二连接件602相连，第二连接件602可以为螺栓连接件或螺钉连接件。第三法兰5与安装板8之间可以采用第三连接件603连接，第三连接件603可以为螺栓连接件或螺钉连接件。第三法兰5上设有开口朝向第二法兰4的第四凹槽501，第四凹槽501为环形凹槽，本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100还包括第四密封件704，第四密封件704的一部分设于第四凹槽501内，第二法兰4抵靠在第四密封件704的另一部分上，以压缩第四密封件704，从而实现第二法兰4和第三法兰5之间的密封。

由此，通过在第二法兰4和安装板8之间设置第三法兰5，并且将第二法兰4与第三法兰5密封相连，有利于将外界大气与外管2与内管1之间的真空环境进一步隔离，从而有利于进一步提高本实用新型实施例的LPCVD炉管组件100工作可靠性。

本实用新型实施例的LPCVD设备包括上述任一实施例中所述的LPCVD炉管组件100。

因此，本实用新型实施例的LPCVD设备具有空间利用率高等优点。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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。

此外，术语“第一”、“第二”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。在本实用新型的描述中，“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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”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。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种LPCVD炉管组件，其特征在于，包括：

内管(1)和外管(2)，所述外管(2)套设在内管(1)上，所述内管(1)与所述外管(2)在所述内管(1)的径向上间隔布置；

支撑件(9)，所述支撑件(9)设于所述内管(1)和所述外管(2)之间，所述支撑件(9)用于支撑所述内管(1)；

第一法兰(3)，所述第一法兰(3)为偏心法兰，所述内管(1)与所述第一法兰(3)相连；以及

第二法兰(4)，所述外管(2)与所述第二法兰(4)相连，所述第一法兰(3)与所述第二法兰(4)相连，且所述内管(1)相对于所述外管(2)偏心设置。

2.根据权利要求1所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述第一法兰(3)上具有第一连接孔，所述第二法兰(4)具有第二连接孔，所述第一连接孔与所述第二连接孔通过第一连接件(601)相连，所述第一连接孔与所述第二连接孔中的至少一者为腰型孔，所述腰型孔沿所述内管(1)的周向延伸，所述第一连接件(601)沿所述腰型孔的延伸方向可移动，以便于调节所述内管(1)在所述外管(2)周向上的相对位置。

3.根据权利要求1所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述第一法兰(3)上具有开口朝向所述内管(1)的第一凹槽(3031)，所述LPCVD炉管组件还包括第一密封件(701)，所述第一密封件(701)置于所述第一凹槽(3031)内，所述内管(1)的端面置于所述第一凹槽(3031)内并抵靠在所述第一密封件(701)上。

4.根据权利要求1所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述第二法兰(4)上具有开口朝向所述外管(2)的第二凹槽(401)，所述LPCVD炉管组件还包括第二密封件(702)，所述第二密封件(702)置于所述第二凹槽(401)内，所述外管(2)的端面置于所述第二凹槽(401)内并抵靠在所述第二密封件(702)上。

5.根据权利要求3所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述第一法兰(3)包括相连的法兰本体(302)和环形凸台(303)，所述环形凸台(303)沿所述法兰本体(302)的轴向向所述内管(1)的方向凸出设置，所述第一凹槽(3031)设于所述环形凸台(303)上。

6.根据权利要求5所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述第二法兰(4)套设在所述环形凸台(303)上。

7.根据权利要求5所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，所述法兰本体(302)与所述第二法兰(4)密封相连。

8.根据权利要求1所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，还包括：

安装板(8)，所述第二法兰(4)与所述安装板(8)之间密封相连，所述安装板(8)用于将所述LPCVD炉管组件安装在LPCVD设备上。

9.根据权利要求8所述的LPCVD炉管组件，其特征在于，还包括：

第三法兰(5)，所述第三法兰(5)设于所述第二法兰(4)和所述安装板(8)之间，所述第二法兰(4)与所述第三法兰(5)密封相连，所述第三法兰(5)与所述安装板(8)相连。

10.一种LPCVD设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的LPCVD炉管组件。