CN220503196U - 一种薄膜沉积设备及其漏液防护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种薄膜沉积设备的漏液防护系统和一种薄膜沉积设备。该漏液防护系统包括：喷淋板上顶盖，其上表面设有进油管和出油管，在所述喷淋板上顶盖的内部分布油流通道，所述油流通道连接所述进油管和所述出油管；以及漏液检测传感器，设置于所述喷淋板上顶盖的外侧，所述油流通道与所述漏液检测传感器的连接段为倾斜向下的流道结构。上述薄膜沉积设备及其漏液防护系统能够便于漏油时油液更易流到漏液检测传感器的检测位置，从而及时检测出流经喷淋板上顶盖的高温热油的泄漏情况，并且泄漏出来的高温热油能够及时排出，避免高温热油侵蚀设备，影响其工作寿命，甚至使其损坏失效。

Description

一种薄膜沉积设备及其漏液防护系统

技术领域

本实用新型涉及半导体设备领域，具体涉及了一种薄膜沉积设备的漏液防护系统，以及一种薄膜沉积设备。

背景技术

在现有技术中，采用半导体工艺设备实施的很多工艺都需要在高温环境下进行，设备的反应腔内部温度较高。很多半导体工艺设备，特别是薄膜沉积设备都包括喷淋板结构，例如原子薄膜沉积设备等。在半导体加工的工艺过程中，需要通入热的前驱气体和吹扫气体进入反应腔内部，目的是为了防止气体冷凝及管路系统中有微粒的产生，因此喷淋板的上顶盖部分也需要加热。一般来说，薄膜沉积设备中的喷淋板的上顶盖通常设有加热管路，用以加热其中的液体介质来实现上顶盖的加热。例如，液体介质可以是油液，对上顶盖通油后，将其加热到一百多摄氏度，甚至可以到两百摄氏度。当温度不够时，也可以通油循环来使喷淋板加热到所需温度，而且温度过高时，通油循环还能带走热量使之降温。

但是，对于需要通液体介质以加热的部件，比如通油的上顶盖，由于设备密封圈老化，结构设计缺陷等因素，往往存在一些安全隐患，通常高达一两百摄氏度高温的热油，如果发生泄漏，泄漏出的高温热油容易损坏薄膜沉积设备中的各种零部件，特别是设备中原本处于高温的地方，由于其长时间的高温运行，再加之浸泡于泄漏出的高温热油中，极容易受到热油的侵蚀，使其受损失效，而且泄漏出的高温热油还容易导致各种安全事故发生。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本领域亟需一种漏油防护技术，能够便于漏油时油液更易流到漏液检测传感器的检测位置，从而及时检测出流经喷淋板上顶盖的高温热油的泄漏情况，并且泄漏出来的高温热油能够及时排出，避免高温热油侵蚀设备，影响其工作寿命，甚至使其损坏失效。

实用新型内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备的漏液防护系统，能够便于漏油时油液更易流到漏液检测传感器的检测位置，从而及时检测出流经喷淋板上顶盖的高温热油的泄漏情况，并且泄漏出来的高温热油能够及时排出，避免高温热油侵蚀设备，影响其工作寿命，甚至使其损坏失效。

具体来说，根据本实用新型的第一方面提供的上述薄膜沉积设备的漏液防护系统，包括：喷淋板上顶盖，其上表面设有进油管和出油管，在所述喷淋板上顶盖的内部分布油流通道，所述油流通道连接所述进油管和所述出油管；以及漏液检测传感器，设置于所述喷淋板上顶盖的外侧，所述油流通道与所述漏液检测传感器的连接段为倾斜向下的流道结构。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述漏液检测传感器通过多通阀连接于所述喷淋板上顶盖的外侧，所述多通阀的第一连通口连接所述油流通道的倾斜向下的所述连接段，所述多通阀的第二连通口通过密封圈与所述漏液检测传感器密封连接。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述多通阀为三通阀，所述三通阀的第三连通口连接排油阀，所述排油阀的下方设有接油盘，在所述漏液检测传感器检测到泄漏的油液后，处于打开状态下的所述排油阀排出所述泄漏的油液到所述接油盘。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述排油阀的一侧设有排油阀手柄，用以手动开闭所述排油阀。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述进油管和所述出油管与所述喷淋板上顶盖的连接处分别设有多个第一密封圈，并且，在所述第一密封圈的外部设有第二密封圈以包围所述多个第一密封圈。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述第二密封圈的形状根据实际装配所需的形状调整。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述漏液检测传感器包括温度式漏液检测传感器或光电式漏液检测传感器。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述进油管和所述出油管通过焊接固定板固定连接于所述喷淋板上顶盖。

此外，根据本实用新型的第二方面提供的上述薄膜沉积设备，包括反应腔，其上方覆盖有腔室盖板，以提供密封的反应空间；以及本实用新型第一方面提供的上述漏液防护系统，设置于所述腔室盖板上方。

可选地，在本实用新型的一些实施例中，所述漏液防护系统和所述腔室盖板之间设有吹扫环以提供工艺过程所需的气体。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1A示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的一种薄膜沉积设备的上部结构示意图；

图1B是图1A所示的薄膜沉积设备的上部爆炸图；

图2是图1A所示的薄膜沉积设备中的漏液防护系统的B-B方向的剖视图；

图3A示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的漏液防护系统的前视图；

图3B是图3A所示的漏液防护系统的A-A方向的剖视图；以及

图4示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的漏液防护系统的局部剖视图。

附图标记：

100 薄膜沉积设备；

110 腔室盖板；

120 吹扫环；

200 漏液防护系统；

210 喷淋板上顶盖；

211 进油管；

212 出油管；

213 焊接固定板；

214 油道焊接盖板；

220 漏液检测传感器；

221 密封圈；

230 三通阀；

240 排油阀；

241 排油阀手柄；

250 接油盘；

261 第一密封圈；

262 第二密封圈；

270 油流通道；

271 连接段。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“水平”、“垂直”应被理解为该段以及相关附图中所绘示的方位。此相对性的用语仅是为了方便说明之用，其并不代表其所叙述的装置需以特定方位来制造或运作，因此不应理解为对本实用新型的限制。

能理解的是，虽然在此可使用用语“第一”、“第二”、“第三”等来叙述各种组件、区域、层和/或部分，这些组件、区域、层和/或部分不应被这些用语限定，且这些用语仅是用来区别不同的组件、区域、层和/或部分。因此，以下讨论的第一组件、区域、层和/或部分可在不偏离本实用新型一些实施例的情况下被称为第二组件、区域、层和/或部分。

如上所述，现有技术中，对于需要通液体介质以加热的部件，比如通油的上顶盖，由于设备密封圈老化，结构设计缺陷等因素，往往存在一些安全隐患，通常高达一两百摄氏度高温的热油，如果发生泄漏，泄漏出的高温热油容易损坏薄膜沉积设备中的各种零部件，特别是设备中原本处于高温的地方，由于其长时间的高温运行，再加之浸泡于泄漏出的高温热油中，极容易受到热油的侵蚀，使其受损失效，而且泄漏出的高温热油还容易导致各种安全事故发生。

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备的漏液防护系统，以及一种薄膜沉积设备，能够便于漏油时油液更易流到漏液检测传感器的检测位置，从而及时检测出流经喷淋板上顶盖的高温热油的泄漏情况，并且泄漏出来的高温热油能够及时排出，避免高温热油侵蚀设备，影响其工作寿命，甚至使其损坏失效。

在一些非限制性的实施例中，本实用新型的第一方面提供的上述薄膜沉积设备的漏液防护系统可以配置于由本实用新型的第二方面提供的上述薄膜沉积设备中。

以下将结合一些薄膜沉积设备的漏液防护系统的实施例来描述上述薄膜沉积设备的工作原理。本领域的技术人员可以理解，这些漏液防护系统的实施例只是本实用新型提供的一些非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本实用新型的主要构思，并提供一些便于公众实施的具体方案，而非用于限制薄膜沉积设备的全部工作方式或全部功能。同样地，该薄膜沉积设备也只是本实用新型提供的一种非限制性的实施方式，不对这些漏液防护系统的配置主体构成限制。

请参看图1A，图1A示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的一种薄膜沉积设备的上部结构示意图。

如图1A所示，在本实用新型的一些实施例中，薄膜沉积设备100可以包括反应腔(图1A中未绘示出)，其上方覆盖有腔室盖板110，以提供密封的反应空间；以及漏液防护系统200，设置于腔室盖板110的上方。在薄膜沉积设备100的上部，漏液防护系统200和腔室盖板110之间还设有吹扫环120，用以提供工艺过程所需的气体。具体可以参看图1B，图1B是图1A所示的薄膜沉积设备的上部爆炸图。

如图1B所示，在一些实施例中，漏液防护系统200主要可以包括：喷淋板上顶盖210和漏液检测传感器220。具体来说，喷淋板上顶盖210的上表面可以设有进油管211和出油管212。优选地，进油管211和出油管212与喷淋板上顶盖210的连接处可以分别设有多个第一密封圈261。如图1A和1B所示，喷淋板上顶盖210设有两个第一密封圈261，用以分别包围进油管211与喷淋板上顶盖210的连接处周围，以及出油管212的连接处周围。并且，在第一密封圈261的外部还可以设有第二密封圈262以包围这两个第一密封圈261。在本实施例中，对于漏液防护系统200的密封进行了多重保护，即使进油管211和/或出油管212与喷淋板上顶盖210的连接处的两个第一密封圈261破损，位于其外侧呈包围状的第二密封圈262也可以阻止泄漏出的高温热油四处流动，从而避免热油流出污染机台。

进一步地，在一些优选的实施例中，第二密封圈262的形状可以根据实际装配所需的形状调整，也就是说，第二密封圈262的形状并不一定要求为圆圈形，从而得以更好地满足实际装配的需求。

在一些可选的实施例中，进油管211和出油管212可以与焊接固定板213焊接在一起，并通过螺栓固定连接于喷淋板上顶盖210。可选地，焊接固定板213也可以通过油道焊接盖板214以进一步固定于喷淋板上顶盖210表面。

请结合参看图2，图2是图1A所示的薄膜沉积设备中的漏液防护系统的B-B方向的剖视图。如图2所示，在喷淋板上顶盖210的内部分布油流通道270，油液在喷淋板上顶盖210的油槽里循环，由此来对喷淋板上顶盖210进行加热或者冷却，提升喷淋板上顶盖210的温度均匀性。油流通道270的上端可以连接喷淋板上顶盖210上表面的进油管211和出油管212。

进一步地，可以结合图3A和图3B，图3A示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的漏液防护系统的前视图，图3B是图3A所示的漏液防护系统的A-A方向的剖视图。如图3B所示，油流通道270与漏液检测传感器220的连接段271为倾斜向下的流道结构。相比于现有技术中常用的水平方向的流道结构，上述倾斜向下的连接段271的流道结构在油液泄漏时，使其更利于流到外侧的漏液检测传感器220所能检测到的位置，提高漏油检测的检测效率。

请继续回到图1A和1B，在一些实施例中，漏液防护系统200中的漏液检测传感器220可以设置于喷淋板上顶盖210的外侧，来检测喷淋板上顶盖210中的油液泄漏情况。相比于现有技术中，漏液检测传感器直接插在喷淋板上顶盖的孔里，并通过顶丝固定，一旦喷淋板上顶盖的温度升高，漏液检测传感器长时间处于高温环境中，损坏风险较大。而在本实施例中的漏液检测传感器220设置于喷淋板上顶盖210外侧，这样即使喷淋板上顶盖210内的油流通道270处于高温加热状态，喷淋板上顶盖210外侧的温度依然较低，从而可以避免加热的喷淋板上顶盖210的高温损坏漏液检测传感器220，进一步地，还可以避免检测的高温热油泄漏直接流到机台上污染机台。

进一步地，请继续参看图1B，在本实用新型的一些实施例中，漏液检测传感器220可以通过多通阀连接到喷淋板上顶盖210的外侧。可选地，在图1B所示的实施例中，多通阀可以选用三通阀230。结合图1B和图3B，三通阀230的第一连通口可以连接油流通道270的倾斜向下的连接段271，三通阀230的第二连通口可以连接漏液检测传感器220。在发生油液泄漏时，泄漏的油液通过倾斜向下的连接段271，并经由三通阀230流至漏液检测传感器220得以检测。

在一些可选的实施例中，漏液检测传感器220可以选用包括但不限于温度式漏液检测传感器或光电式漏液检测传感器。

进一步地，请参看图4，图4示出了根据本实用新型的一些实施例所提供的漏液防护系统的局部剖视图。如图4所示，在一些优选的实施例中，三通阀230与漏液检测传感器220的连接处可以设有密封结构，例如密封圈221，通过密封圈221以实现两个部件的密封连接。在现有技术中，漏油检测传感器多采用光纤检测传感器，并通过螺栓与顶丝直接固定在喷淋板上顶盖210，由于光纤检测传感器和螺栓之间无法密封，因而一旦发生漏油，泄漏的油液甚至会从该光纤检测传感器和螺栓及顶丝的连接处泄漏流出，从而侵蚀损坏设备。

在一些优选的实施例中，如图4所示，三通阀230的第三连通口还可以连接排油阀240。排油阀240的下方可以对应设有接油盘250。现有技术中，虽然有漏液检测传感器，但即使油温机在接收到油液泄漏信号后，立即停止工作，但仍会有部分热油将会从漏液检测传感器孔处流出，不仅污染设备机台，更会带来安全隐患。对此，本实施例中增加了排油阀240，一旦油路密封圈处发生泄漏，漏液检测传感器220检测到泄漏的油液后，可以发出油液泄漏信号，并关闭油路，同时可以打开排油阀240，以排出残留的热油，使其流到下方接油盘250里，以避免残留的热油堆积，污染侵蚀机台。本实施例中的排油阀240的安装不需要拆装整个漏液防护系统200或薄膜沉积设备100，因而安装简单方便。

可选地，如图4所示，在一些实施例中，排油阀240的一侧可以设有排油阀手柄241，用以人工手动开闭排油阀240，以排出泄漏出的热油。在另一些其他的实施例中，排油阀240也可以通过计算机等自动控制设备，进行远程自动控制开闭。本领域的技术人员可以理解，控制排油阀240的方式包括但不限于上述列举出的两种，上述只是本实用新型提供的一种非限制性的实施方式，旨在清楚地展示本实用新型的主要构思，并提供一种便于公众实施的具体方案，而非用于限制本实用新型的保护范围。

综上所述，本实用新型提供了一种薄膜沉积设备及其漏液防护系统，能够便于漏油时油液更易流到漏液检测传感器的检测位置，从而及时检测出流经喷淋板上顶盖的高温热油的泄漏情况，并且泄漏出来的高温热油能够及时排出，避免高温热油侵蚀设备，影响其工作寿命，甚至使其损坏失效。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (10)

1.一种薄膜沉积设备的漏液防护系统，其特征在于，包括：

喷淋板上顶盖，其上表面设有进油管和出油管，在所述喷淋板上顶盖的内部分布油流通道，所述油流通道连接所述进油管和所述出油管；以及

漏液检测传感器，设置于所述喷淋板上顶盖的外侧，所述油流通道与所述漏液检测传感器的连接段为倾斜向下的流道结构。

2.如权利要求1所述的漏液防护系统，其特征在于，所述漏液检测传感器通过多通阀连接于所述喷淋板上顶盖的外侧，所述多通阀的第一连通口连接所述油流通道的倾斜向下的所述连接段，所述多通阀的第二连通口通过密封圈与所述漏液检测传感器密封连接。

3.如权利要求2所述的漏液防护系统，其特征在于，所述多通阀为三通阀，所述三通阀的第三连通口连接排油阀，所述排油阀的下方设有接油盘，在所述漏液检测传感器检测到泄漏的油液后，处于打开状态下的所述排油阀排出所述泄漏的油液到所述接油盘。

4.如权利要求3所述的漏液防护系统，其特征在于，所述排油阀的一侧设有排油阀手柄，用以手动开闭所述排油阀。

5.如权利要求1所述的漏液防护系统，其特征在于，所述进油管和所述出油管与所述喷淋板上顶盖的连接处分别设有多个第一密封圈，并且，在所述第一密封圈的外部设有第二密封圈以包围所述多个第一密封圈。

6.如权利要求5所述的漏液防护系统，其特征在于，所述第二密封圈的形状根据实际装配所需的形状调整。

7.如权利要求1所述的漏液防护系统，其特征在于，所述漏液检测传感器包括温度式漏液检测传感器或光电式漏液检测传感器。

8.如权利要求1所述的漏液防护系统，其特征在于，所述进油管和所述出油管通过焊接固定板固定连接于所述喷淋板上顶盖。

9.一种薄膜沉积设备，其特征在于，包括

反应腔，其上方覆盖有腔室盖板，以提供密封的反应空间；以及

如权利要求1～8中任一项所述的漏液防护系统，设置于所述腔室盖板上方。

10.如权利要求9所述的薄膜沉积设备，其特征在于，所述漏液防护系统和所述腔室盖板之间设有吹扫环以提供工艺过程所需的气体。