[發明專利]氣體管路的加熱裝置及半導體加工設備

在審

• 申請號: 201611025301.5
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN108072171A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 琚里
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: F24H3/00
• 分類號: F24H3/00;F24H9/18;F24H9/00;F24H9/20;H01L21/67
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種氣體管路的加熱裝置及半導體加工設備，其包括發熱元件、電引入組件和電源，其中，發熱元件均勻纏繞在內管的外壁上，用以加熱內管中的氣體；電引入組件設置在外管和內管的氣體輸入端，用以將環形間隙與外界真空隔離，并將發熱元件的正/負極與電源電連接。本發明提供的氣體管路的加熱裝置，其不僅可以提高與內管內的氣體之間的熱交換效率，而且還可以解決熱量流失較快的問題。

技術領域

本發明涉及半導體加工技術領域，具體地，涉及一種氣體管路的加熱裝置及半導體加工設備。

背景技術

在半導體刻蝕工藝中，反應腔室的溫度控制的精度對刻蝕工藝結果起到至關重要的作用，精度越高，越有利于提高刻蝕速率的均勻性，而且可以減少反應腔室側壁的顆粒沉積，促使揮發性的殘留物及時排出反應腔室，以及有效延長反應腔室的維護周期。常用的溫控方式通常是對反應腔室的側壁以及靜電卡盤的溫度進行控制。還有一種溫控方式是對向反應腔室內輸送工藝氣體的管路的溫度進行控制，從而可以精確控制流入反應腔室內的工藝氣體的溫度。

圖1為現有的氣體管路的連接示意圖。如圖1所示，氣體管路2分別與氣源1和反應腔室4連接，由氣源1提供的工藝氣體經由氣體管路2傳輸至反應腔室4內。而且，在氣體管路2上纏繞有電伴熱帶3，其一端連接交流電源5，另一端通過特制的終端固定件6固定保護。在進行工藝時，電伴熱帶3對氣體管路2進行加熱，從而間接加熱傳輸在其中的工藝氣體，以使工藝氣體達到所需的溫度。此外，電伴熱帶3的外層包覆有耐高溫的泡沫玻璃，用以起到保溫的作用，并且在該泡沫玻璃的外層再包覆一層礦物棉進行隔熱保護。

在實際應用中，由于工藝氣體通常為包含有特殊氣體，為防止特殊氣體泄漏，氣體管路通常需采用雙層管路。圖2為現有的氣體管路的局部剖視圖。如圖2所示，氣體管路2包括相互嵌套的外管21和內管23，其中，由氣源1提供的工藝氣體經由內管23輸送至反應腔室4內。在外管21和內管23之間具有環形間隙22，該環形間隙22的壓力低于內管23內的壓力及外界的大氣壓力，從而若內管23內的氣體發生泄漏，并進入環形間隙22，通過檢測環形間隙22的壓力值，就可以發現氣體發生了泄漏。

但是，由于電伴熱帶3纏繞在外管21上，由于上述環形間隙22的存在，導致電伴熱帶3與內管23內的氣體之間不容易進行熱量交換，從而影響電伴熱帶3的加熱效果。此外，由于電伴熱帶3直接暴露在大氣環境中，即使采用泡沫玻璃和礦物棉兩層材料進行保溫和隔熱，也仍然存在熱量流失較快的情況。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種氣體管路的加熱裝置及半導體加工設備，其不僅可以提高與內管內的氣體之間的熱交換效率，而且還可以解決熱量流失較快的問題。

為實現本發明的目的而提供一種氣體管路的加熱裝置，所述氣體管路包括相互嵌套的外管和內管，二者之間具有環形間隙，所述加熱裝置包括發熱元件、電引入組件和電源，其中，所述發熱元件均勻纏繞在所述內管的外壁上，用以加熱所述內管中的氣體；所述電引入組件設置在所述外管和內管的氣體輸入端，用以將所述環形間隙與外界真空隔離，并將所述發熱元件的正/負極與所述電源電連接。

優選地，所述電引入組件包括第一法蘭、兩個電連接件和兩個密封圈，其中，在所述外管和內管的氣體輸入端設置有第二法蘭，所述第二法蘭與所述第一法蘭對接，且通過多個螺栓連接；所述兩個電連接件的內端依次貫穿所述第一法蘭和第二法蘭，并分別與所述發熱元件的正極和負極電連接；所述兩個電連接件的外端延伸至外界，并與所述電源電連接；每個所述密封圈設置在所述電連接件和第一法蘭之間；或者，每個所述密封圈設置在所述電連接件和第二法蘭之間；或者，每個所述密封圈設置在所述電連接件與第二法蘭之間，以及所述電連接件與第一法蘭之間。