TWM642633U

TWM642633U - 氣體供應裝置

Info

Publication number: TWM642633U
Application number: TW112202516U
Authority: TW
Inventors: 郭一男
Original assignee: 沃亞科技股份有限公司
Priority date: 2023-03-21
Filing date: 2023-03-21
Publication date: 2023-06-11

Abstract

本創作關於一種氣體供應裝置，供連接於一半導體製程設備與一廢氣處理系統之間，包括：一第一進氣單元、一第二進氣單元、一混合腔室、一供氣通道及一控制單元。該第一進氣單元供引入一第一氣體且包括一第一進氣通道及一設於該第一進氣通道之第一流量控制器；該第二進氣單元供引入一第二氣體且包括一第二進氣通道及一設於該第二進氣通道之第二流量控制器。該混合腔室分別連通該第一進氣通道及該第二進氣通道。該供氣通道連通該混合腔室且供連通該半導體製程設備之一排氣管路。該控制單元連接並可分別控制該第一流量控制器及該第二流量控制器。

Description

氣體供應裝置

本創作係有關於一種可連接於一半導體製程設備之氣體供應裝置。

一般半導體製程設備（例如磊晶）中常需要使用特殊反應氣體以與晶圓之表面發生反應，反應後之廢氣中可能含有對環境或人體有害或易燃之物質，因而需要經廢氣處理系統處理後方可排出至大氣。

該半導體製程設備與該廢氣處理系統由一排氣管相互連通，於長期使用下，廢氣中之物質常會黏附於該排氣管之管壁，因而需定期更換該排氣管。然而，於拆卸該排氣管時，管內殘留之廢氣可能導致空氣汙染或有燃燒、爆炸之危險性，存在安全疑慮。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之氣體供應裝置，以解決上述之問題。

本創作之主要目的在於提供一種氣體供應裝置，有助於排除有害氣體，確保維修或保養半導體製程設備時之操作安全。

為達成上述目的，本創作提供一種氣體供應裝置，供連接於一半導體製程設備與一廢氣處理系統之間，包括：一第一進氣單元、一第二進氣單元、一混合腔室、一供氣通道及一控制單元。該第一進氣單元供引入一第一氣體且包括一第一進氣通道及一設於該第一進氣通道之第一流量控制器；該第二進氣單元供引入一第二氣體且包括一第二進氣通道及一設於該第二進氣通道之第二流量控制器；該混合腔室分別連通該第一進氣通道及該第二進氣通道以供該第一氣體及該第二氣體混合形成一混合氣體；該供氣通道連通該混合腔室且供連通該半導體製程設備之一排氣管路，該排氣管路供排出一廢氣至該廢氣處理系統；該控制單元連接該第一流量控制器及該第二流量控制器而可分別控制該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室之進氣量。

以下僅以實施例說明本創作可能之實施態樣，然並非用以限制本創作所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至4，其顯示本創作之一較佳實施例，本創作之氣體供應裝置1包括供連接於一半導體製程設備2與一廢氣處理系統3之間，包括：一第一進氣單元10、一第二進氣單元20、一混合腔室30、一供氣通道40及一控制單元50。

該第一進氣單元10供引入一第一氣體且包括一第一進氣通道11及一設於該第一進氣通道11之第一流量控制器12；該第二進氣單元20供引入一第二氣體且包括一第二進氣通道21及一設於該第二進氣通道21之第二流量控制器22；該混合腔室30分別連通該第一進氣通道11及該第二進氣通道21以供該第一氣體及該第二氣體混合形成一混合氣體；該供氣通道40連通該混合腔室30且供連通該半導體製程設備2之一排氣管路210，該排氣管路210供排出一廢氣至該廢氣處理系統3；該控制單元50連接該第一流量控制器12及該第二流量控制器22而可分別控制該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室30之進氣量。藉此，該氣體供應裝置1可依據使用需求調整該第一氣體及該第二氣體之含量，並經由該供氣通道40輸入該排氣管路210中以稀釋該廢氣或與該廢氣中之物質發生反應，進而避免該廢氣中之物質於該排氣管路210拆除時與外部空氣產生反應，操作安全性佳。

該氣體供應裝置1另包括一壓力感測器220及一可阻斷該供氣通道40之閥件51，該壓力感測器220供感測該排氣管路210內之一氣體壓力，當該氣體壓力大於一壓力上限值時，該控制單元50控制該閥件51阻斷該供氣通道40，避免管內壓力過大以確保操作安全。於本實施例中，該壓力感測器220為該半導體製程設備2之部分，例如設於該半導體製程設備2之抽氣泵浦，並藉由有線或無線之方式將其感測結果傳輸至該控制單元50；於其他實施例中，該壓力感測器亦可設於該供氣通道連接於該排氣管路之部分。

該氣體供應裝置1另包括一含氧感測器60及一旁通管路70，該旁通管路70供連通該混合腔室30與一外部環境以排除該混合腔室30中多餘之氣體，該含氧感測器60連接該控制單元50且連接於該旁通管路70與該供氣通道40其中一者與該混合腔室30之間，可量測該混合氣體中之含氧量以確認其符合該控制單元50之調控，避免誤差造成危險。

於本實施例中，該第一氣體為氮氣，該第二氣體為空氣，該控制單元50依據該混合氣體之一目標含氧量改變該第一氣體與該第二氣體之進氣量。於更換該排氣管路210前，操作者可先將該供氣通道40與該排氣管路210連通，該控制單元50可依序執行一第一供氣階段及一第二供氣階段。於該第一供氣階段中，該控制單元50控制該閥件51關閉以使該混合腔室30與該排氣管路210不連通並使該第一流量控制器12使該第一氣體之進氣量於一第一時段內漸增，同時控制該第二流量控制器22使該第二氣體之進氣量於該第一時段內漸減，此時該混合空氣中之氮氣含量增加，可除去該混合腔室30內之水氣及雜質並使其自該旁通管路70排出。於該第二供氣階段中，該控制單元50控制該第一流量控制器12使該第一氣體之進氣量於一第二時段內漸減，同時控制該第二流量控制器22使該第二氣體之進氣量於該第二時段內漸增，提高該混合氣體之含氧量，藉此當該供氣通道40連通該排氣管路210時，該混合氣體內之氧氣可與該廢氣中或黏附於管壁之物質反應燃燒，進而確保拆除該排氣管路210時之安全性。於該第一供氣階段之後，該控制單元50較佳可控制該閥件51使該混合腔室30與該排氣管路210可相連通，進而可排除該排氣管路210內之原有氣體，減少該第二供氣階段中之該混合氣體的濃度波動，且可使該排氣管路210之氣體含氧量於該第二供氣階段隨著該混合氣體之供入而逐漸提升，有效提升操作安全性。

較佳地，該氣體供應裝置1另包括一壓力控制單元80，該壓力控制單元80包括一設於該第一進氣通道11之一第一調壓閥81及一設於該第二進氣通道21之第二調壓閥82，該第一調壓閥81及該第二調壓閥82供手動調整該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室30之進氣量。該氣體供應裝置1另包括一連接該控制單元50之溫度感測器310，該溫度感測器310供感測該排氣管路210內之溫度；於本實施例中，該溫度感測器310為該廢氣處理系統3之一部件，並藉由有線或無線之方式將其感測結果傳輸至該控制單元50。藉此，於該第二供氣階段時，可依據該溫度感測器310之感測結果判斷該排氣管路210內之物質是否燃燒完；當該溫度感測器310之一感測溫度低於一預設溫度（表示該排氣管路210內之可燃物質已燃燒完），該操作者可操作該第一調壓閥81及該第二調壓閥82以對該排氣管路吹入氮氣，進而排出管內殘留物，即可安全無虞地拆除該排氣管路210。於其他實施例中，該溫度感測器亦可設於該供氣通道連接於該排氣管路之部分。

該氣體供應裝置1另包括一推車本體90，該推車本體90包括一殼體91及複數設於該殼體91之一底側之滾輪組件92，該第一進氣單元10、該第二進氣單元20、該混合腔室30及該控制單元50配置於該殼體91內部，便於移動以使用於需要之半導體製程設備2，機動性佳。較佳地，該第一進氣通道11、該第二進氣通道21及該供氣通道40之連接端固定於該殼體91之同一側壁上，避免非預期之碰撞且便於操作。

較佳地，該氣體供應裝置1另包括一設於該供氣通道40且連接該控制單元50之流量計52及一連接該控制單元50之提示單元53，當該控制單元50判斷該流量計52之一檢測值不符合一預設流量值時，該控制單元50控制該提示單元53發出一提示訊號，藉以精確控制供氣量且可及時發現異常，使用安全性佳。該提示訊號包括燈號、聲音、文字及圖樣至少其中一者，可以需求選用。該控制單元50另包括一設於該殼體91之操作顯示介面54，該操作顯示介面54可供外部操作並設定該壓力上限值及該預設流量值，以符合不同使用需求。

較佳地，該第二進氣單元20另包括一供去除該第二氣體中之水氣之除水裝置23，有效去除空氣中之水氣，避免影響內部之溫度、濕度且可保護內部元件；該除水裝置23包括一儲液桶231，該儲液桶231設於該殼體91外，便於移動。

1:氣體供應裝置 2:半導體製程設備 3:廢氣處理系統 10:第一進氣單元 11:第一進氣通道 12:第一流量控制器 20:第二進氣單元 21:第二進氣通道 22:第二流量控制器 23:除水裝置 231:儲液桶 30:混合腔室 40:供氣通道 50:控制單元 51:閥件 52:流量計 53:提示單元 54:操作顯示介面 60:含氧感測器 70:旁通管路 80:壓力控制單元 81:第一調壓閥 82:第二調壓閥 90:推車本體 91:殼體 92:滾輪組件 210:排氣管路 220:壓力感測器 310:溫度感測器

圖1為本創作一較佳實施例之立體圖。圖2為本創作一較佳實施例另一視角之立體圖。圖3為本創作一較佳實施例之後視圖。圖4為本創作一較佳實施例之結構方塊圖。

11:第一進氣通道

21:第二進氣通道

231:儲液桶

40:供氣通道

53:提示單元

Claims

一種氣體供應裝置，供連接於一半導體製程設備與一廢氣處理系統之間，包括：一第一進氣單元，供引入一第一氣體，包括一第一進氣通道及一設於該第一進氣通道之第一流量控制器；一第二進氣單元，供引入一第二氣體，包括一第二進氣通道及一設於該第二進氣通道之第二流量控制器；一混合腔室，分別連通該第一進氣通道及該第二進氣通道，供該第一氣體及該第二氣體混合形成一混合氣體；一供氣通道，連通該混合腔室且供連通該半導體製程設備之一排氣管路，該排氣管路供排出一廢氣至該廢氣處理系統；及一控制單元，連接該第一流量控制器及該第二流量控制器，可分別控制該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室之進氣量。
如請求項1所述的氣體供應裝置，其中該控制單元可依序執行一第一供氣階段及一第二供氣階段；於該第一供氣階段中，該控制單元控制該第一流量控制器使該第一氣體之進氣量於一第一時段內漸增；於該第二供氣階段中，該控制單元控制該第一流量控制器使該第一氣體之進氣量於一第二時段內漸減，同時控制該第二流量控制器使該第二氣體之進氣量於該第二時段內漸增。
如請求項1所述的氣體供應裝置，其中該第一氣體為氮氣，該第二氣體為空氣，該控制單元依據該混合氣體之一目標含氧量改變該第一氣體與該第二氣體之進氣量。
如請求項3所述的氣體供應裝置，另包括一含氧感測器及一旁通管路，其中該旁通管路供連通該混合腔室與一外部環境，該含氧感測器連接該控制單元且連接於該旁通管路與該供氣通道其中一者與該混合腔室之間。
如請求項3所述的氣體供應裝置，其中該第二進氣單元另包括一供去除該第二氣體中之水氣之除水裝置。
如請求項1所述的氣體供應裝置，另包括一壓力感測器及一可阻斷該供氣通道之閥件，其中該壓力感測器供感測該排氣管路內之一氣體壓力，當該氣體壓力大於一壓力上限值時，該控制單元控制該閥件阻斷該供氣通道。
如請求項1所述的氣體供應裝置，另包括一設於該供氣通道且連接該控制單元之流量計及一連接該控制單元之提示單元，其中當該控制單元判斷該流量計之一檢測值不符合一預設流量值時，該控制單元控制該提示單元發出一提示訊號。
如請求項1所述的氣體供應裝置，另包括一壓力控制單元，其中該壓力控制單元包括一設於該第一進氣通道之一第一調壓閥及一設於該第二進氣通道之第二調壓閥，該第一調壓閥及該第二調壓閥供手動調整該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室之進氣量。
如請求項1所述的氣體供應裝置，另包括一推車本體，其中該推車本體包括一殼體及複數設於該殼體之一底側之滾輪組件，該第一進氣單元、該第二進氣單元、該混合腔室及該控制單元配置於該殼體內部，該第一進氣通道、該第二進氣通道及該供氣通道之連接端固定於該殼體之同一側壁上。
如請求項4所述的氣體供應裝置，其中該控制單元可依序執行一第一供氣階段及一第二供氣階段；於該第一供氣階段中，該控制單元控制該第一流量控制器使該第一氣體之進氣量於一第一時段內漸增，同時控制該第二流量控制器使該第二氣體之進氣量於該第一時段內漸減；於該第二供氣階段中，該控制單元控制該第一流量控制器使該第一氣體之進氣量於一第二時段內漸減，同時控制該第二流量控制器使該第二氣體之進氣量於該第二時段內漸增；該第二進氣單元另包括一供去除該第二氣體中之水氣之除水裝置；該氣體供應裝置另包括一壓力感測器及一可阻斷該供氣通道之閥件，該壓力感測器供感測該排氣管路內之一氣體壓力，當該氣體壓力大於一壓力上限值時，該控制單元控制該閥件阻斷該供氣通道；該氣體供應裝置另包括一連接該控制單元之溫度感測器，該溫度感測器供感測該排氣管路內之溫度；該氣體供應裝置另包括一設於該供氣通道且連接該控制單元之流量計及一連接該控制單元之提示單元，當該控制單元判斷該流量計之一檢測值不符合一預設流量值時，該控制單元控制該提示單元發出一提示訊號，該提示訊號包括燈號、聲音、文字及圖樣至少其中一者；該氣體供應裝置另包括一壓力控制單元，該壓力控制單元包括一設於該第一進氣通道之一第一調壓閥及一設於該第二進氣通道之第二調壓閥，該第一調壓閥及該第二調壓閥供手動調整該第一氣體及該第二氣體輸入該混合腔室之進氣量；該氣體供應裝置另包括一推車本體，該推車本體包括一殼體及複數設於該殼體之一底側之滾輪組件，該第一進氣單元、該第二進氣單元、該混合腔室及該控制單元配置於該殼體內部，該第一進氣通道、該第二進氣通道及該供氣通道之連接端固定於該殼體之同一側壁上；該控制單元另包括一設於該殼體之操作顯示介面，該操作顯示介面可供外部操作並設定該壓力上限值及該預設流量值；及該除水裝置包括一儲液桶，該儲液桶設於該殼體外。