CN220625668U - 一种密封检测装置及气相沉积设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种密封检测装置及气相沉积设备，包括压力检测装置、密封腔体和气体控制装置，压力检测装置设置于密封腔体的内部，气体控制装置设置于密封腔体的外侧；气体控制装置包括第一管道、第二管道和设置于第一管道上的第一阀门，第一管道的第一端连接腔体的第一端，第一管道的第二端可拆卸连接供气装置；第二管道的第一端连接密封腔体的第二端，第二管道的第二端可拆卸连接待测装置。本申请的密封检测装置通过压力检测装置检测通气后的待测装置的内部空间的压力是否变化以判断维修保养后的气体传输管道的密封性能，并根据判断结果采取相应的措施以保证气体传输管道的密封性能。本申请的气相沉积设备包括所述密封检测装置。

Description

一种密封检测装置及气相沉积设备

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体涉及一种密封检测装置及气相沉积设备。

背景技术

在化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)设备中(但并不局限于CVD设备)，由于制程产生腐蚀性废气和大量粉尘的特性会定期进行干式泵排气管清洁并更换O形圈(Dry pump Exhaust duct clean and replace O-ring)或者在干式泵(Dry pump)损坏或性能不佳无法达到标准生产的要求时，会更换Dry pump以保证CVD设备的完整性能。

现有技术中，在进行干式泵排气管清洁并更换O形圈或更换干式泵后，并未进行相应的密封性能检测，而在进行上述清洁或更换密封圈或干式泵后，很容易造成气体传输管道中的某些密封圈发生形变而影响其密封性能，因此很容易导致相关废气泄漏的事件发生，不仅威胁工作人员的工作安全，还会影响废气排出效率，进而影响半导体设备的加工效率和生产良率。

因此，如何在维修保养后保证气体传输管道的密封性能是目前亟需解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种密封检测装置及气相沉积设备，通过压力检测装置检测通气后的待测装置的内部空间的压力是否变化以判断维修保养后的气体传输管道的密封性能，并根据判断结果采取相应的措施以保证气体传输管道的密封性能。

本申请提供的密封检测装置包括压力检测装置、密封腔体和气体控制装置，所述压力检测装置设置于所述密封腔体的内部，所述气体控制装置设置于所述密封腔体的外侧；

所述气体控制装置包括第一管道、第二管道和设置于所述第一管道上的第一阀门，所述第一管道的第一端连接所述密封腔体的第一端，所述第一管道的第二端可拆卸连接供气装置；

所述第二管道的第一端连接所述密封腔体的第二端，所述第二管道的第二端可拆卸连接待测装置。

可选地，所述待测装置包括待测管道，所述待测管道的两端密封，所述待测管道的侧部设置有测试口，所述测试口与所述待测管道的内部连通，所述第二管道的第二端口穿过所述测试口连接所述待测管道的内部空间。

可选地，所述第二管道的第二端的外侧设置有第一连接头，所述测试口处设置有第一配合件，所述第一连接头与所述第一配合件可拆卸连接。

可选地，所述第一连接头包括相互连接的第一插设部和第一密封部，所述第一插设部和所述第一密封部均呈环形且均固定套设于所述第二管道的第一端外侧；

所述第一配合件呈环形，所述第一插设部插设于所述第一配合件的内部且所述第一插设部与所述第一配合件的内壁接触连接，所述第一密封部与所述第一配合件的端部接触连接。

可选地，所述测试口处设置有密封堵块，所述密封堵块与所述测试口可拆卸连接。

可选地，所述测试口设置有螺纹部，所述第一连接头包括螺纹连接部和第二密封部，所述第二密封部与所述螺纹部连接，所述螺纹部的内螺纹与所述螺纹连接部的外螺纹匹配，所述螺纹连接部与所述螺纹部螺旋连接，所述第二密封部与所述待测管道的外壁接触连接。

可选地，所述第一管道的第二端设置有第二连接头，所述供气装置的供气管的输出端设置有第二配合件，所述第二连接头与所述第二配合件可拆卸连接。

本申请提供的气相沉积设备包括气体传输管道和所述密封检测装置，所述气体传输管道内部设置有待检测空间，所述待检测空间的两端均设置有密封阀，所述待检测空间连接所述密封检测装置。

可选地，所述气体传输管包括第三管道和第四管道，所述第三管道的两端分别连接主机台反应腔的出气口和气体输送机构的进气口，所述第四管道的两端分别连接所述气体输送机构的出气口和尾气处理装置的进气口；

所述密封阀包括第二阀门和第三阀门，所述第二阀门51设置于所述第三管道上，所述第三阀门设置于所述第四管道上。

可选地，所述气体传输管道的侧部设置有测试口，所述测试口与所述待检测空间连接，并与所述密封检测装置可拆卸连接，所述测试口位于所述第二阀门和第三阀门之间。

本申请提供的密封检测装置及气相沉积设备的有益效果在于：

本申请的密封检测装置包括压力检测装置、密封腔体和气体控制装置，气体控制装置包括第一管道、第一阀门和第二管道，通过第一管道连接腔体且其可拆卸连接供气装置，并通过第二管道连接密封腔体且可拆卸连接待测装置，在检测待检测装置时，开启第一阀门后，通过供气装置和第一管道向密封腔体内通入气体，然后关闭第一阀门，通过压力检测装置读取密封腔体内的气体压力，并在一段时间后通过读取密封腔体内的气体压力从而得知气体压力是否变化，从而根据气体压力结果判断待测装置的密封性能；通过压力检测装置检测通气后的待测装置的内部空间的压力是否变化以判断维修保养后的气体传输管道的密封性能，并根据判断结果采取相应的措施以保证气体传输管道的密封性能，提高了排气安全性和排气效率，进而提高了气相沉积设备的工作效率和生产半导体的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例的密封检测装置的结构示意图；

图2本申请实施例的密封堵块结构示意图；

图3是本申请实施例的第二种实施方式中第一连接头结构示意图；

图4是本申请实施例的气相沉设备结构示意图；

图5是本申请另一些实施例中气相沉设备结构示意图。

附图标记：

1、压力检测装置；

2、密封腔体；21、第一管道；22、第一阀门；23、第二管道；24、第一插设部；25、第一密封部；26、螺纹连接部；27、第二密封部；28、第二连接头；

3、待测管道；30、测试口；31、密封堵块；32、第一配合件；

4、供气管；41、第二配合件；

5、第三管道；51、第二阀门51；

6、第四管道；61、第三阀门；62、止回阀；

7、气体传输装置；71、第五管道；8、尾气处理装置；9、主机台反应腔。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请参考图1，为本申请实施例的密封检测装置的结构示意图。

参照图1，本申请提供一种密封检测装置，包括压力检测装置1、密封腔体2和气体控制装置，压力检测装置1设置于密封腔体2的内部，气体控制装置设置于密封腔体2的外侧；

气体控制装置包括第一管道21、第二管道23和设置于第一管道21上的第一阀门22，第一管道21的第一端连接腔体的第一端，第一管道21的第二端可拆卸连接供气装置；

一些实施例中，第一阀门22为手动阀门，便于生产，易于控制。

第二管道23的第一端连接密封腔体2的第二端，第二管道23的第二端可拆卸连接待测装置。

一些实施例中，压力检测装置1包括但不仅限于电子压力计，便于直接识别和读出密封腔体2内的气体压力，也便于观察密封腔体2内的气体压力是否有变化，便于后续对待测装置的内部密封性能的评测。

一些实施例中，密封腔体2为一个除第一管道21和第二管道23外四周均为密封状态的腔体。

作为本申请一种可选的实施方式，待测装置包括待测管道3，待测管道3的两端密封，具体地，待测管道3的两端通过密封组件或阀门进行密封，待测管道3的侧部设置有测试口30，测试口30与待测管道3的内部连通，第二管道23的第二端口穿过测试口30连接待测管道3的内部空间。

作为本申请一种可选的实施方式，参照图2，测试口30处设置有密封堵块31，密封堵块31与测试口30可拆卸连接。

一些实施例中，密封堵块31采用弹性材料制作，如塑料或橡胶等，具有一定的弹性，从而保证堵住测试口30时保证其密封性能。

一些实施例中，密封堵块31与测试口30通过螺旋连接或卡套卡扣配合连接。

一些实施例中，在待测装置进行正常的工艺流程，如通气，排尾气工作时，使得密封堵块31固定连接于测试口30，以堵住测试口30避免气体泄露，保证待测装置正常工作。

在待测装置进行检测时，参照图2和图1，将密封堵块31从测试口30拆卸，然后使得第二管道23第二端穿过测试口30插入待测管道3的内部空间，再通过第二管道23第二端的连接装置与测试口30的连接装置连接，实现第二管道23与待测管道3的连接，使得密封腔体2、第二管道23和待测管道3的内部空间相互连通；在检测过程中，在第一阀门22关闭后，密封腔体2内部的气体能进入待测管道3的内部空间，若待测管道3内部密封性能差会产生漏气，使得密封腔体2内部的气压下降，通过压力检测装置1便可检测到压力值的下降，从而推断待测管道3密封性能差，需要更换或调整密封组件如更换调整密封圈。

在本申请实施例的第一种实施方式中，第二管道23的第二端的外侧设置有第一连接头，测试口30处设置有第一配合件32，第一连接头与第一配合件32可拆卸连接。

作为本申请一种可选的实施方式，参照图1，第一连接头包括相互连接的第一插设部24和第一密封部25，第一插设部24和第一密封部25均呈环形且均固定套设于第二管道23的第一端外侧；

第一配合件32呈环形，第一插设部24插设于第一配合件32的内部且第一插设部24与第一配合件32的内壁接触连接，第一密封部25与第一配合件32的端部接触连接。

一些实施例中，第一插设部24包括一端具空心带螺帽螺杆，空心带螺母螺杆固定套设于第二管道的第二端，第一配合件32包括螺母，螺母的内螺纹与带螺帽螺杆的外螺纹匹配，螺母与空心带螺帽螺杆螺旋连接。第一密封部25包括套设于带螺帽螺杆的螺杆外侧的弹性密封圈如橡胶密封圈。弹性密封圈与螺帽紧密连接，在带螺帽螺杆旋进螺母后，密封圈与螺母和待测管道3的外壁紧密相贴，从而堵住测试口30处的连接缝隙，起到一定的密封作用，防止气体从待测管道3和第二管道23处的连接缝隙漏出而影响密封性检测结果，提高了密封性能检测结果的准确性。

另一些实施例中，第一插设部24选用型号为KF25的卡套接头，第一配合件32选用型号为KF25的卡套，卡套与卡套接头相互匹配。

在本申请实施例的第二种实施方式中，参照图3，测试口30设置有螺纹部33，第一连接头包括螺纹连接部26和第二密封部27，第二密封部27与螺纹连接部26连接，螺纹部的内螺纹与螺纹连接部26的外螺纹匹配，螺纹连接部26与螺纹部33螺旋连接，第二密封部27与待测管道3的外壁接触连接。通过在测试口30设置内螺纹，并通过在第二连接管的第二端设置螺纹连接部26，使得螺纹连接部26与螺纹部螺旋连接，简化了结构，节省了安装空间，便于量化生产。

作为本申请一种可选的实施方式，参照图1，第一管道21的第二端设置有第二连接头28，供气装置的供气管4的输出端设置有第二配合件41，第二连接头28与第二配合件41可拆卸连接。

一些实施例中，第二连接头28为具有外螺纹的螺纹接头，第二配合件41为具有内螺纹的螺纹接口，螺纹接头与螺纹接口相匹配，第二连接头28与第二配合件41螺旋连接。

另一些实施例中，第二连接头28为具有内螺纹的螺纹接口，第二配合件41为具有外螺纹的螺纹接头，螺纹接头与螺纹接口相匹配，第二连接头28与第二配合件41螺旋连接。

本申请还提供一种气相沉积设备，包括气体传输管道和密封检测装置，气体传输管道内部设置有待检测空间，待检测空间的两端均设置有密封阀，待检测空间连接密封检测装置。

作为本申请一种可选的实施方式，参照图4，气体传输管包括第三管道5和第四管道6，第三管道5的两端分别连接主机台反应腔9的出气口和气体输送机构的进气口，第四管道6的两端分别连接气体输送机构的出气口和尾气处理装置8的进气口；

密封阀包括第二阀门51和第三阀门61，第二阀门51设置于第三管道5上，第三阀门61设置于第四管道6上。

一些实施例中，气体传输装置7包括干式泵。

一些实施例中，尾气处理装置8包括废气清洁装置，可采用现有技术中的废气清洁设备，在此不在赘述。

一些实施例中，第二阀门51包括但不仅限于手动闸阀，第三阀门61包括但不仅限于球形手动阀。

作为本申请一种可选的实施方式，参照图1和图4，气体传输管道的侧部设置有测试口30，测试口30与待检测空间连接，并与密封检测装置可拆卸连接，所述测试口30位于第二阀门51和第三阀门61之间。

一些实施例中，本申请的第二阀门51和第三阀门61之间的管道对应上述本申请的密封检测装置的待测管道3。

另一些实施例中，参照图4，测试口30设置于第四管道6上，且位于第三阀门61与气体传输装置7的出气口之间。

另一些实施例中，参照图5，测试口30设置于第三管道5上，且位于第二阀门51与气体传输装置7的进气口之间。

一些具体实施例中，参照图4，第三管道5与气体传输装置7连接处设置有O形密封圈，第四管道6与气体传输装置7连接处也设置有O形密封圈；

第三阀门61与气体传输装置7之间的第四管道6上还设置有止回阀62，防止废气回流至主机台反应腔9造成污染，保证晶圆加工质量；

第四管道6与第三阀门61连接处设置有O形密封圈，第四管道6与止回阀62的连接处也设置有O形密封圈；

若通过本申请的密封检测装置检测到密封性能差时，需要先对上述这些O形密封圈进行检查。

一些实施例中，参照图4，气体传输装置7的侧部还连接有第五管道71，第五管道71与气体传输装置7的内部气体传输通道连通，且第五管道71通过连接头与供气装置的供气管4可拆卸连接，连接头包括但不仅限于螺纹连接头和卡套连接头中的任意一种。在气相沉积设备正常工作时，第五管道71与供气装置的供气管4连接；在进行密封性能的检测时，主机台和气体传输装置7停机，将供气装置的供气管4与第一管道21连接，并通过密封塞将第五管道71的连接头堵住，避免气体传输装置7漏气影响检测结果。

一些实施例中，连接头为具有内螺纹的螺纹接口，密封塞为闷头螺丝，闷头螺丝与连接头的内螺纹螺旋连接。

本申请提供的密封检测装置及气相沉积设备的有益效果在于：

本申请的密封检测装置包括压力检测装置1、密封腔体2和气体控制装置，气体控制装置包括第一管道21、第一阀门22和第二管道23，通过第一管道21连接腔体且其可拆卸连接供气装置，并通过第二管道23连接密封腔体2且可拆卸连接待测装置，在检测待检测装置时，开启第一阀门22后，通过供气装置和第一管道21向密封腔体2内通入气体，然后关闭第一阀门22，通过压力检测装置1读取密封腔体2内的气体压力，并在一段时间后通过读取密封腔体2内的气体压力从而得知气体压力是否变化，从而根据气体压力结果判断待测装置的密封性能；通过压力检测装置1检测通气后的待测装置的内部空间的压力是否变化以判断维修保养后的气体传输管道的密封性能，并根据判断结果采取相应的措施以保证气体传输管道的密封性能，提高了排气安全性和排气效率，进而提高了气相沉积设备的工作效率和生产半导体的良率。

为了更好的了解本申请的密封检测装置的检测步骤和原理，下面结合具体的气相沉积设备的密封性能检测步骤来说明，本申请的密封检测装置对气相沉积设备进行密封性能的检测步骤如下：

参照图4，在进行干式泵排气管清洁并更换O形圈或更换干式泵后，关闭第二阀门51和第三阀门61，保证待检测空间的两端均处于密封状态，保证干式泵和主机台处于停机状态；

将测试口30的密封堵块31拆除，并使测试口30与第二管道23连接，使得第二管道23与第三管道5和第四管道6连通；

使供气装置的供气管4与第一管道21的第二端连接，使得供气装置向密封腔体2内供气，通过密封塞堵住第五管道71的进气口；

缓慢开启第一阀门22，然后记录此时的压力检测装置1的压力值以获取第一压力值；

关闭第一阀门22，此时进入密封腔体2内的气体会通过第二管道23逐渐流入待检测空间，即流入第二阀门51、第三管道5、气体传输装置7、第四管道6和第三阀门61组成的空间；

等待预设时长后，记录压力检测装置1的压力值以获取第二压力值；

计算第一压力值和第二压力值之差，获取压力差，当压力差不大于预设的压力差阈值时，确定待检测空间密封性能良好，不需要调整或更换密封圈；当压力差大于预设的压力差阈值时，确定待检测空间密封性能不合格，需要对待检测空间上的管道的密封组件如密封圈进行检修或更换密封圈，以提高待检测管道的密封性能；

在完成密封性能的检测并确定密封性能良好的结果之后，断开第一管道21和供气装置的的供气管4的连接，然后缓慢打开第一阀门22进行泄压操作，避免泄压过快对工作人员造成危险，观察压力检测装置1的读数，当压力检测装置1的压力检测值为0时，泄压完成；

将第五管道71的进气口的密封塞拆除，然后使供气装置的供气管4与第五管道71连接；

将第二管道23从测试口30拆卸下来，并通过密封堵块31堵住测试口30；

开启第二阀门51和第三阀门61，开启气体传输装置7和尾气处理装置8，然后启动主机台反应腔9的工艺流程，此时气相沉设备进行半导体加工的进程，气体传输装置7会将气相沉积设备产生的废气传输至尾气处理装置8，尾气处理装置8对废气进行处理。

一些实施例中，压力差阈值可以根据实际情况自行设定和调整。

一些具体实施例中，压力差阈值设置为0.01PSI-0.05PSI。

可说明的是，PSI，是一种压力计量单位。P是指磅力pound，S是指平方square，I是指英寸inch，其意义为磅力/平方英寸(Pounds per square inch，PS1)。

一些实施例中，预设时长根据实际需求和实际检测环境确定。

一些具体实施例中，预设时长设置为10min-30min。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种密封检测装置，其特征在于，包括压力检测装置、密封腔体和气体控制装置，所述压力检测装置设置于所述密封腔体的内部，所述气体控制装置设置于所述密封腔体的外侧；

所述气体控制装置包括第一管道、第二管道和设置于所述第一管道上的第一阀门，所述第一管道的第一端连接所述密封腔体的第一端，所述第一管道的第二端可拆卸连接供气装置；

所述第二管道的第一端连接所述密封腔体的第二端，所述第二管道的第二端可拆卸连接待测装置。

2.如权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，所述待测装置包括待测管道，所述待测管道的两端密封，所述待测管道的侧部设置有测试口，所述测试口与所述待测管道的内部连通，所述第二管道的第二端口穿过所述测试口连接所述待测管道的内部空间。

3.如权利要求2所述的密封检测装置，其特征在于，所述第二管道的第二端的外侧设置有第一连接头，所述测试口处设置有第一配合件，所述第一连接头与所述第一配合件可拆卸连接。

4.如权利要求3所述的密封检测装置，其特征在于，所述第一连接头包括相互连接的第一插设部和第一密封部，所述第一插设部和所述第一密封部均呈环形且均固定套设于所述第二管道的第一端的外侧；

所述第一配合件呈环形，所述第一插设部插设于所述第一配合件的内部且所述第一插设部与所述第一配合件的内壁接触连接，所述第一密封部与所述第一配合件的端部接触连接。

5.如权利要求2所述的密封检测装置，其特征在于，所述测试口处设置有密封堵块，所述密封堵块与所述测试口可拆卸连接。

6.如权利要求3所述的密封检测装置，其特征在于，所述测试口设置有螺纹部，所述第一连接头包括螺纹连接部和第二密封部，所述第二密封部与所述螺纹部连接，所述螺纹部的内螺纹与所述螺纹连接部的外螺纹匹配，所述螺纹连接部与所述螺纹部螺旋连接，所述第二密封部与所述待测管道的外壁接触连接。

7.如权利要求1所述的密封检测装置，其特征在于，所述第一管道的第二端设置有第二连接头，所述供气装置的供气管的输出端设置有第二配合件，所述第二连接头与所述第二配合件可拆卸连接。

8.一种气相沉积设备，其特征在于，包括气体传输管道和如权利要求1-7任意一项所述的密封检测装置，所述气体传输管道内部设置有待检测空间，所述待检测空间的两端均设置有密封阀，所述待检测空间连接所述密封检测装置。

9.如权利要求8所述的气相沉积设备，其特征在于，所述气体传输管包括第三管道和第四管道，所述第三管道的两端分别连接主机台反应腔的出气口和气体输送机构的进气口，所述第四管道的两端分别连接所述气体输送机构的出气口和尾气处理装置的进气口；

所述密封阀包括第二阀门和第三阀门，所述第二阀门设置于所述第三管道上，所述第三阀门设置于所述第四管道上。

10.如权利要求9所述的气相沉积设备，其特征在于，所述气体传输管道的侧部设置有测试口，所述测试口与所述待检测空间连接，并与所述密封检测装置可拆卸连接，所述测试口位于所述第二阀门和第三阀门之间。