阅读说明：本技术 尾气传输装置 (Tail gas transmission device ) 是由 王磊磊 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种尾气传输装置,包括排气管道和吹扫装置,其中,排气管道的两端分别与工艺腔室和尾气处理装置连接,用于将工艺腔室内的尾气排放至尾气处理装置中；吹扫装置与排气管道的内部连通,用于向排气管道的内周壁通入吹扫气体,以在排气管道的内周壁上形成吹扫气体气流层。本发明提供的尾气传输装置能够降低尾气中沉积物沉积在排气管道的内周壁上的速度,从而延长尾气传输装置的维护周期,提高半导体设备的工作效率,并且,还可以避免对尾气处理装置造成损坏,从而提高半导体加工设备的使用寿命。(The invention provides a tail gas transmission device, which comprises an exhaust pipeline and a blowing device, wherein two ends of the exhaust pipeline are respectively connected with a process chamber and a tail gas treatment device and used for discharging tail gas in the process chamber into the tail gas treatment device; the purging device is communicated with the interior of the exhaust pipeline and used for introducing purging gas into the inner peripheral wall of the exhaust pipeline so as to form a purging gas flow layer on the inner peripheral wall of the exhaust pipeline. The tail gas transmission device provided by the invention can reduce the speed of sediment in the tail gas deposited on the inner peripheral wall of the exhaust pipeline, thereby prolonging the maintenance period of the tail gas transmission device, improving the working efficiency of semiconductor equipment, and avoiding the damage to the tail gas treatment device, thereby prolonging the service life of semiconductor processing equipment.)

尾气传输装置

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体地，涉及一种尾气传输装置。

背景技术

硅外延是指通过化学气相沉积方法，在硅片表面沉积一层单晶硅。硅源通常来自于甲硅烷(SiH₄)、二氯硅烷(SiH₂Cl₂)、三氯氢硅(SiHCl₃)和四氯硅烷(SiCl₄)等硅源气体在高温下的分解或还原。通常情况下，工艺腔内沉积的硅原子不到硅源总量的1％，大量分解后未沉积的硅原子随着未分解的硅源气体及携带氢气从尾气管道排出，进入到尾气处理器中。由于尾气管道的温度低，尾气中的含硅组分会在尾气管道中沉积，随着尾气管道的沉积逐渐增多，会影响机台的正常运转，需要机台停机维护，且沉积物造成的停机维护周期短于工艺腔的维护周期，导致机台的工作效率较低。

当前尾气管道防沉积结构如图1所示，尾气管道11设置在工艺腔12与设置有用于处理尾气的尾气处理装置(Scrubber)13的厂务之间，并在尾气管道11的周围缠绕加热带14，通过加热带14对尾气管道11进行加热，提高尾气管道11及其内部的温度，从而减缓尾气中的沉积物在尾气管道11的沉积速度，延缓机台的维护时间。

但是，在当前的尾气管道防沉积结构中，由于加热带14对尾气管道11的加热，使得进入尾气处理装置13中的气体温度较高，会影响尾气处理装置13中真空泵的使用寿命。其次，加热带14虽然能够减缓沉积速度，但是尾气管道11中依然会存在较多的沉积。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种尾气传输装置，其能够降低尾气中沉积物沉积在排气管道的内周壁上的速度，从而延长尾气传输装置的维护周期，提高半导体加工设备的工作效率，并且，还可以避免对尾气处理装置造成损坏，从而提高半导体加工设备的使用寿命。

为实现本发明的目的而提供一种尾气传输装置，包括排气管道和吹扫装置，其中，所述排气管道的两端分别与工艺腔室和尾气处理装置连接，用于将所述工艺腔室内的尾气排放至所述尾气处理装置中；

所述吹扫装置与所述排气管道的内部连通，用于向所述排气管道的内周壁通入吹扫气体，以在所述排气管道的内周壁上形成所述吹扫气体气流层。

优选的，所述排气管道上设置有贯通所述排气管道的管壁的进气孔，所述进气孔的位于所述排气管道的内周壁上的内端，相对于位于所述排气管道的外周壁上的外端更靠近所述排气管道与所述尾气处理装置连接处；所述吹扫装置通过所述进气孔与所述排气管道的内部连通。

优选的，所述进气孔为多个，多个所述进气孔围绕所述排气管道的轴线呈螺旋状分布。

优选的，每个所述进气孔的轴线与所述排气管道的径向截面之间具有第一夹角。

优选的，所述第一夹角的取值范围为20°-60°。

优选的，每个所述进气孔的轴线与所述排气管道的一条指定径向之间具有第二夹角；所述指定径向为与所述进气孔的位于所述排气管道的外周壁上的外端相交的径向直线。

优选的，所述第二夹角的取值范围为30°-60°。

优选的，所述吹扫装置包括外套管和进气组件，所述外套管套设在所述排气管道的周围，并与所述排气管道密封连接，且所述外套管与所述排气管道之间具有间隙；

所述进气组件用于向所述间隙中通入所述吹扫气体。

优选的，所述进气组件包括主进气管和多个支进气管，所述主进气管与多个所述支进气管连接，用于向多个所述支进气管中通入所述吹扫气体；

所述外套管上设置有多个进气通孔，多个所述进气通孔在所述排气管道的轴线方向上间隔分布，所述进气通孔的数量与所述支进气管的数量相同，所述支进气管一一对应的穿过所述进气通孔。

优选的，所述排气管道和所述吹扫装置的所有部件均采用耐腐蚀性材料制作。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的尾气传输装置，通过分别与工艺腔室和尾气处理装置连接的排气管道，将工艺腔室内的尾气排放至尾气处理装置中，并借助与排气管道的内部连通的吹扫装置，向排气管道的内周壁通入吹扫气体，以在排气管道的内周壁上形成吹扫气体的气流层，从而减少尾气流动至排气管道的内周壁上的量，以降低尾气中沉积物沉积在排气管道的内周壁上的速度，进而延长尾气传输装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率，并且，本发明提供的尾气传输装置与现有技术相比，无需借助加热装置对尾气进行加热，就能够降低尾气中沉积物沉积在排气管道的内周壁上的速度，因此，可以使进入尾气处理装置中的尾气的温度与现有技术相比较低，从而避免尾气处理装置因尾气的高温造成损坏，进而提高半导体加工设备的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中尾气管道防沉积结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的尾气传输装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的尾气传输装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的尾气传输装置的第一夹角的示意图；

图5为本发明实施例提供的尾气传输装置的第二夹角的示意图；

附图标记说明：

11-尾气管道；12-工艺腔；13-厂务；14-加热带；21-排气管道；211-进气孔；2111-进气孔的轴线；2112-径向截面；2113-指定径向；212-第一夹角；213-第二夹角；214-法兰；215-密封圈；22-工艺腔室；23-尾气处理装置；241-外套管；242-间隙；243-主进气管；244-支进气管；245-限流器。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的尾气处理装置进行详细描述。

如图2-图5所示，本实施例提供一种尾气处理装置，包括排气管道21和吹扫装置，其中，排气管道21的两端分别与工艺腔室22和尾气处理装置23连接，用于将工艺腔室22内的尾气排放至尾气处理装置23中；吹扫装置与排气管道21的内部连通，用于向排气管道21的内周壁通入吹扫气体。

本实施例提供的尾气处理装置，通过分别与工艺腔室22和尾气处理装置23连接的排气管道21，将工艺腔室22内的尾气排放至尾气处理装置23中，并借助与排气管道21的内部连通的吹扫装置，向排气管道21的内周壁通入吹扫气体，以在排气管道21的内周壁上形成吹扫气体的气流层，从而减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量，以降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，进而延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率，并且，本发明提供的尾气处理装置与现有技术相比，无需借助加热装置对尾气进行加热，就能够降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，因此，可以使进入尾气处理装置23中的尾气的温度与现有技术相比较低，从而避免尾气处理装置23因尾气的高温造成损坏，进而提高半导体加工设备的使用寿命。

在本实施例中，排气管道21与工艺腔室22和尾气处理装置23的连接均可以通过法兰214实现，即，在排气管道21的两端分别设置有法兰214，设置在排气管道21靠近工艺腔室22一端的法兰214用于与工艺腔室22连接，设置在排气管道21靠近尾气处理装置23一端的法兰214用于与尾气处理装置23连接。但是，排气管道21与工艺腔室22和尾气处理装置23的连接方式并不限于此。

在本实施例中，排气管道21上设置有贯通排气管道21的管壁的进气孔211，进气孔211的位于排气管道21的内周壁上的内端，相对于位于排气管道21的外周壁上的外端更靠近排气管道21与尾气处理装置23连接处；吹扫装置通过进气孔211与排气管道21的内部连通。

具体的，进气孔211具有内端和外端，其中内端位于排气管道21的内周壁上，外端位于排气管道21的外周壁上，吹扫装置与进气孔211的外端连通，以向进气孔211中输送吹扫气体，吹扫气体通过进气孔211并自进气孔211的内端流出至排气管道21中，当吹扫气体从进气孔211的内端流出时，吹扫气体会朝排气管道21的内周壁上扩散，从而在排气管道21的内周壁上形成吹扫气体的气流层。但是，吹扫装置向排气管道21的内周壁通入吹扫气体的形式并不限于此，还可以是吹扫装置与排气管道21的一端连通，以将吹扫气体从吹扫装置与排气管道21连通的一端通入至排气管道21内，通过调整吹扫装置通入吹扫气体的方向，使吹扫气体朝排气管道21的内周壁流动，这样也可以实现在排气管道21的内周壁上形成吹扫气体的气流层。

进气孔211的内端相对于外端更靠近排气管道21与尾气处理装置23连接处，也就是进气孔的轴线2111不与排气管道21的轴线垂直，这样可以使吹扫气体从进气孔211的内端流出时，不是垂直于排气管道21的轴线进入，而是与排气管道21的轴线倾斜的进入，以使吹扫气体在进入排气管道21时，更加靠近排气管道21的内周壁，使吹扫气体能够更容易的在排气管道21的内周壁上形成气流层，从而提高吹扫气体对排气管道21的内周壁的保护，进一步减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量。另外，还可以使吹扫气体从进气孔211的内端流出时，朝尾气处理装置23的方向流动，以借助吹扫气体将进入排气管道21内的尾气朝尾气处理装置23的方向推动，加快尾气在排气管道21内的流动，缩短尾气在排气管道21内的停留时间，从而降低尾气流动至排气管道21的内周壁上的概率，以降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的概率，进而延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率。

在本实施例中，进气孔211为多个，多个进气孔211围绕排气管道21的轴线呈螺旋状分布，即，多个进气孔211沿排气管道21的轴线呈螺旋状分布，这种设置方式可以使吹扫气体从排气管道21的周向及轴向上的多个位置进入排气管道21，以使吹扫气体能够从排气管道21的周向及轴向上的多个不同的位置同时向排气管道21的内周壁流动，从而提高排气管道21的内周壁上的吹扫气体的气流层的均匀性，进而提高吹扫气体对排气管道21的内周壁的保护，进一步减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量，以进一步降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率。但是，多个进气孔211的设置方式并不限于此。

在本实施例中，每个进气孔211内端相对于外端在螺旋状的螺旋方向上靠近排气管道21与尾气处理装置23连接处，这样可以使吹扫气体在通过每个进气孔211的内端进入排气管道21时，均沿多个进气孔211所呈的螺旋状的螺旋方向朝向尾气处理装置23的方向流动，以使吹扫气体在进气管道21的内周壁上呈螺旋状流动，以避免自多个进气孔211的内端流出的吹扫气体之间干扰，以加快尾气在排气管道21内的流动，缩短尾气在排气管道21内的停留时间，从而减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量，以降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，进而延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率。

在实际应用中，多个进气孔211还可以分为沿排气管道21的轴向间隔设置的多组进气孔组，每组进气孔组中的多个进气孔211沿排气管道21的周向间隔分布，即，在排气管道21的周向上间隔设置多个进气孔211，每个周向上的多个进气孔211为一个进气孔组，且设置多组进气孔组，多组进气孔组在排气管道21的轴向上间隔分布，这样的设置方式也可以使吹扫气体从排气管道21的周向及轴向上的多个位置进入排气管道21，以使吹扫气体能够从排气管道21的周向及轴向上的多个不同的位置同时向排气管道21的内周壁流动，从而提高排气管道21的内周壁上的吹扫气体的气流层的均匀性，进而提高吹扫气体对排气管道21的内周壁的保护。

如图4所示，在本实施例中，每个进气孔的轴线2111与排气管道21的径向截面2112之间具有第一夹角212，即，进气孔的轴线2111不在排气管道21的径向截面2112上，也就是进气孔的轴线2111不与排气管道21的径向截面2112平行，这样可以使吹扫气体从进气孔211的内端流出至排气管道21中时，不会平行于排气管道21的径向截面2112进入，而是倾斜于排气管道21的径向截面2112进入，这样可以使吹扫气体在进入排气管道21时，更加靠近排气管道21的内周壁，以使吹扫气体能够更容易的在排气管道21的内周壁上形成气流层，从而提高吹扫气体对排气管道21的内周壁的保护，进一步减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量。

在本实施例中，第一夹角212的取值范围为20°-60°，但是，并不以此为限。

如图5所示，在本实施例中，每个进气孔的轴线2111与排气管道21的一条指定径向2113之间具有第二夹角213；指定径向2113为与进气口211的位于排气管道21的内周壁上的外端相交的径向直线。

具体的，在排气管道21中有无数个指定径向，本实施例只考虑与进气孔的轴线2111相交的指定径向2113，每个进气孔的轴线2111与这条与该进气孔的轴线2111相交的指定径向2113具有第二夹角213，这样也可以使吹扫气体在从进气孔211的内端进入排气管道21时，不会垂直于排气管道21的轴线进入，而是与排气管道21的轴线倾斜的进入，也可以使吹扫气体在进入排气管道21时，更加靠近排气管道21的内周壁，以使吹扫气体能够更容易的在排气管道21的内周壁上形成气流层，从而提高吹扫气体对排气管道21的内周壁的保护，进一步减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量。

在本实施例中，第二夹角213的取值范围为30°-60°，但是，并不以此为限。

在本实施例中，吹扫装置包括外套管241和进气组件，外套管241套设在排气管道21的周围，并与排气管道21密封连接，且外套管241与排气管道21之间具有间隙242；进气组件用于向间隙242中通入吹扫气体。

具体的，进气组件穿过外套管241，以能够向外套管241与排气管道21之间的间隙242通入吹扫气体，吹扫气体在外套管241与排气管道21之间的间隙242中扩散，以通过多个进气孔211进入排气管道21中，从而实现多个进气孔211同时进入吹扫气体的效果。

在本实施例中，外套管241与排气管道21的密封可以通过在外套管241与排气管道21的对接面之间设置密封圈215实现，但是，并不限于此。

在本实施例中，进气组件包括主进气管243和多个支进气管244，主进气管243与多个支进气管244连接，用于向多个支进气管244中通入吹扫气体；外套管241上设置有多个进气通孔，多个进气通孔在排气管道21的轴线方向上间隔分布，进气通孔的数量与支进气管244的数量相同，支进气管244一一对应的穿过进气通孔。

具体的，主进气管243向多个支进气管244中通入吹扫气体，吹扫气体自主进气管243分别流动至多个支进气管244中，在经过多个支进气管244后，经外套管241上与各个支进气管244一一对应的进气通孔进入到外套管241与排气管道21之间的间隙242中，通过使多个进气通孔在排气管道21的轴向上间隔分布，以提高吹扫气体在排气管道21的轴向上的分布均匀性，从而提高在排气管道21的轴向上间隔分布的多个进气孔211的进气均匀性，进而提高吹扫气体在排气管道21的内周壁上形成的气流层的均匀性，以进一步减少尾气流动至排气管道21的内周壁上的量，降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，进一步延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体设备的工作效率。

在本实施例中，进气组件还包括限流器245，限流器245设置在主进气管243上，并位于多个支进气管244的上游。

具体的，限流器245可以限制通过主进气管243进入各个支进气管244中的吹扫气体的流量，这样可以根据排气管道21内尾气的流量对吹扫气体的流量进行调节，当排气管道21内尾气的流量较大时，调节限流器245使吹扫气体的流量增大，以保证吹扫气体能够在排气管道21的内周壁上形成气流层，避免尾气的气流破坏吹扫气体形成的气流层，从而提高吹扫气体在排气管道21的内周壁上形成气流层的稳定性，当排气管道21内尾气的流量较小时，调节限流器245使吹扫气体的流量减小，以避免吹扫气体的浪费，并较小对尾气处理装置23造成的压力。

在本实施例中，排气管道21和吹扫装置的所有部件均采用耐腐蚀性材料制作，以避免尾气对排气管道21和吹扫装置的腐蚀。

在本实施例中，耐腐蚀性材料包括不锈钢耐腐蚀金属材料，但是，并不限于此。具体的，可以采用型号为SUS316L的不锈钢，但是，也不限于此。

综上所述，本实施例提供的尾气处理装置能够降低尾气中沉积物沉积在排气管道21的内周壁上的速度，从而延长尾气处理装置的维护周期，提高半导体加工设备的工作效率，并且，还可以避免对尾气处理装置23的造成损坏，从而提高半导体加工设备的使用寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。