[實(shí)用新型]一種半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備的工藝管排氣裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420243244.8
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN203859104U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐冬;宋新豐
• 申請（專利權(quán)）人: 北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/324
• 分類號: H01L21/324
• 代理公司: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備的排氣裝置，更具體地，涉及一種可通過隔離高溫尾氣實(shí)現(xiàn)有效密封和降溫、調(diào)節(jié)排氣管路內(nèi)部溫度和壓力并進(jìn)行凈化的半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備的工藝管排氣裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體立式爐熱處理設(shè)備是集成電路裝備的一種，可以包括中溫?zé)崽幚碓O(shè)備、高溫?zé)崽幚碓O(shè)備等。

半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備在對晶圓進(jìn)行熱處理的過程中，工藝管內(nèi)的工藝尾氣會經(jīng)排氣管路排出。因為是中高溫?zé)崽幚碇瞥?，所以，?jīng)由排氣管路排出的尾氣溫度一般會在600℃以上。當(dāng)工藝尾氣從半導(dǎo)體熱處理設(shè)備工藝管的排氣口排出后，進(jìn)入排氣管，并沿排氣管路經(jīng)尾氣冷卻裝置冷卻后回收。由于工藝氣體的尾氣為特種氣體，所以，對整個排氣管路要求具有優(yōu)異的密封性能。而由于工藝尾氣的溫度過高，因此，在排氣管路的連接處、特別是在半導(dǎo)體熱處理設(shè)備工藝管的排氣口與排氣管的連接處，需要設(shè)計既能密封又能耐高溫的結(jié)構(gòu)。

目前，現(xiàn)有的工藝管排氣裝置在排氣口與排氣管的連接處，通常采用密封圈形式進(jìn)行密封。而即使是性能優(yōu)異的密封圈材料，其最高耐溫也只能達(dá)到300℃以下。所以，單一的密封圈密封結(jié)構(gòu)并不能滿足實(shí)際需求。由于工藝管、排氣口以及排氣管路一般采用石英材料，并且在排氣口附近的管路線路比較復(fù)雜，因此，要求在排氣口處的連接及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計需要盡量的簡單。上述半導(dǎo)體立式爐熱處理設(shè)備工藝排氣的特殊需求，造成現(xiàn)有的工藝管排氣裝置在設(shè)計上的困難，因而缺乏有效的改進(jìn)措施。這造成現(xiàn)有的工藝管排氣裝置的密封圈不但使用壽命短、更換頻率高，而且增添了尾氣泄露的風(fēng)險。針對半導(dǎo)體立式爐熱處理設(shè)備工藝排氣的需求，需要設(shè)計出滿足高密封性、高耐溫性、結(jié)構(gòu)簡單的排氣裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種新型的半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備的工藝管排氣裝置，通過在連接工藝管排氣口與排氣管的法蘭內(nèi)設(shè)計冷卻氣體吹掃結(jié)構(gòu)，可以一方面在具有間隙的法蘭連接處形成一個氣隔離效果，阻隔高溫尾氣，另一方面對法蘭之間的密封圈表面進(jìn)行降溫，并通過可以調(diào)整壓緊量的法蘭夾緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整法蘭連接面之間的間隙，以改善密封圈周圍的冷卻環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對密封圈周圍的高溫尾氣進(jìn)行隔離、冷卻密封圈及調(diào)節(jié)排氣管內(nèi)部溫度和壓力的作用；此外，在工藝處理前，通過氣體吹掃，還可以達(dá)到凈化排氣管路的效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備的工藝管排氣裝置，包括半導(dǎo)體立式熱處理設(shè)備工藝管的排氣口，連接排氣口的排氣管，所述排氣管通過排氣管路連接至尾氣冷卻裝置，所述排氣口與所述排氣管的連接處設(shè)有密封圈，其特征在于，所述排氣口與所述排氣管采用法蘭相對接，排氣口側(cè)法蘭與排氣管側(cè)法蘭的法蘭連接面之間具有一定間隙，所述法蘭連接面之間通過環(huán)繞法蘭圓周設(shè)置的密封圈相密封；二側(cè)法蘭中的其中一側(cè)法蘭的連接面位于所述密封圈與法蘭內(nèi)壁之間處設(shè)有吹氣口，所述吹氣口連通該側(cè)法蘭本體內(nèi)的吹氣腔道，所述吹氣腔道設(shè)有通向該側(cè)法蘭本體外的吹氣進(jìn)氣口；所述二側(cè)法蘭通過夾緊調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相固連；其中，可由所述吹氣進(jìn)氣口吹入不同的冷卻吹掃氣體，經(jīng)由所述吹氣腔道、所述吹氣口進(jìn)入所述二側(cè)法蘭連接面之間的所述間隙，并由所述間隙進(jìn)入所述法蘭內(nèi)壁，沿所述排氣管通過所述排氣管路排向所述尾氣冷卻裝置。

由于工藝尾氣排放時最高溫度可達(dá)到600℃，而即使是性能優(yōu)異的密封圈材料，其最高耐溫也只能達(dá)到300℃以下，本實(shí)用新型為解決密封圈耐溫低于尾氣溫度的問題，在連接工藝管排氣口與排氣管的法蘭內(nèi)，設(shè)計了氣體吹掃結(jié)構(gòu)。當(dāng)工藝尾氣排出，高溫氣流流經(jīng)法蘭連接處時，一方面法蘭受熱使與之接觸的密封圈溫度上升，另一方面高溫氣流經(jīng)由法蘭連接面處的間隙與密封圈直接接觸。此時，可向吹氣進(jìn)氣口通入低溫吹掃氣體，對法蘭相關(guān)部位進(jìn)行冷卻并隔離高溫尾氣。由吹氣口吹出的低溫氣體吹向法蘭連接面，一方面能阻止高溫氣流與密封圈接觸，起到氣隔離的作用，另一方面，低溫氣體與密封圈直接接觸，可降低密封圈的溫度。根據(jù)半導(dǎo)體熱處理設(shè)備的不同工藝，可以選擇使用不同的吹掃氣體，例如可以使用氮?dú)狻⒖諝?、氬氣等。并且，可通過控制吹掃氣體的溫度和流量，對排氣管的內(nèi)部溫度和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，排氣管路在使用過程中，工藝尾氣中的顆粒會在管路的內(nèi)壁逐漸沉積，對排氣管路造成污染，需要對排氣管路定期進(jìn)行凈化。因此，在工藝處理之前，可以在吹氣進(jìn)氣口接入吹掃氣體，通入的吹掃氣體經(jīng)由吹氣腔道、吹氣口進(jìn)入二側(cè)法蘭連接面之間的間隙，并由間隙進(jìn)入法蘭內(nèi)壁，沿排氣管通過排氣管路排向尾氣冷卻裝置，從而實(shí)現(xiàn)對工藝管外的整個排氣管路的凈化處理。