管路溫度控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種管路溫度控制裝置，在排氣管路上添加加熱單元，由溫控單元控制加熱單元給排氣管路加熱，使其保持在預定溫度，測溫單元檢測排氣管路的溫度，并將檢測結果反饋至溫控單元，避免排氣管路溫度出現(xiàn)較大波動，通過對排氣管路的加熱，避免堆積在排氣管路內的副產物吸附水汽，并將水汽帶至硅片表面，形成氣泡缺陷，從而提高硅片的合格率。此外，保護單元用于保護整個裝置，當出現(xiàn)漏電、溫控單元失控、測溫單元脫落及電源斷電等異常情況時，保護整個裝置，停止加熱或者使反應腔室停止進行下一輪反應，提高整個裝置的運行可靠性。
【專利說明】管路溫度控制裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體芯片制造行業(yè)，尤其涉及一種管路溫度控制裝置。

【背景技術】
[0002]目前，隨著芯片集成度的增加，器件變小，特征尺寸必須等比例縮小。因此在半導體制造工藝中的精準度要求也越來越高。在用來制造半導體器件等的工藝中，例如沉積工藝和刻蝕工藝中，在將各種氣體或者液體供給到反應腔室中，通常都會在氣體管路上設置流量控制器來控制流量。當反應完畢后，需要對反應腔室或爐管內進行抽空，抽走反應產生的副產物以及殘留的氣體。
[0003]在化學氣相沉積工藝中，會使用TE0S(四乙基正硅酸鹽)與氧等進行反應生成二氧化硅薄，其反應化學式如下:
[0004]Si(OC2H5)4(Iiquid) = SiO2 (solid) +4C2H4 (gas) +2H20 (gas)
[0005]在反應完成后，需要對反應腔室或爐管進行抽空，由于反應過程中會產生副產物，也會殘留有部分TEOS氣體，在進行抽空時，TEOS氣體及副產物均會通過排氣管路被抽走。隨著時間的推移，TEOS及副產物會堆積在排氣管路內，并且當進行下一輪反應之前，反應腔室內會進入大氣且降為常溫，此時堆積在排氣管路內的TEOS及副產物會吸潮而引入水汽，在進行下一輪反應時，進入反應腔室內的硅片與反應腔室內形成的活塞效應將堆積在排氣管路內的副產物及水汽帶到硅片的表面，最終導致在二氧化硅淀積時產生氣泡(Bubble)缺陷。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種管路溫度控制裝置，能夠將排氣管路保持預定溫度，避免堆積的副產物吸潮并將水汽帶入硅片表面形成氣泡缺陷。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種管路溫度控制裝置，包括:加熱單元、溫控單元、測溫單元及保護單元，其中，所述加熱單元用于給排氣管路進行加熱，所述測溫單元測量排氣管路的溫度并反饋至所述溫控單元，所述溫控單元控制所述加熱單元進行加熱或者停止加熱，所述保護單元分別與所述測溫單元、溫控單元及加熱單元相連，起保護作用。
[0008]進一步的，所述加熱單元包括多段加熱帶，所述加熱帶包圍在所述排氣管路的表面。
[0009]進一步的,一段加熱帶的長度范圍是20cm?50cm。
[0010]進一步的，所述加熱單元將所述排氣管路的溫度范圍控制在90°C?150°C。
[0011 ] 進一步的，所述測溫單元為測溫電偶。
[0012]進一步的，所述保護單元包括高溫保護開關、測溫保護單元及失電保護單元，所述高溫保護開關與所述加熱單元相連，所述測溫保護單元包括加溫固態(tài)繼電器及第一繼電器，所述加溫固態(tài)繼電器通過第一繼電器常閉觸頭與所述溫控單元相連，所述第一繼電器與所述溫控單元相連，所述失電保護單元包括第二繼電器，所述第二繼電器與電源相連。
[0013]進一步的，當溫度高于150°C時，所述高溫保護開關自動斷開。
[0014]進一步的，當所述測溫單元測量的溫度為常溫時，所述測溫保護單元使所述加熱單元停止加熱。
[0015]進一步的，當所述管路溫度控制裝置電源斷開時，所述第二繼電器發(fā)出信號給所述反應腔室，阻止其進行下一輪反應。
[0016]進一步的，所述管路溫度控制裝置還包括報警單元和電源指示燈，當所述第一繼電器得電時，所述報警單元發(fā)出警報，當所述電源斷開時，所述電源指示燈熄滅。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:在排氣管路上添加加熱單元，由溫控單元控制加熱單元給排氣管路加熱，使其保持在預定溫度，測溫單元檢測排氣管路的溫度，并將檢測結果反饋至溫控單元，避免排氣管路溫度出現(xiàn)較大波動，通過對排氣管路的加熱，避免堆積在排氣管路內的副產物吸附水汽，并將水汽帶至硅片表面，形成氣泡缺陷，從而提聞娃片的合格率。
[0018]此外，保護單元用于保護整個裝置，當出現(xiàn)漏電、溫控單元失控、測溫單元脫落及電源斷電等異常情況時，保護整個裝置，停止加熱或者使反應腔室停止進行下一輪反應，提高整個裝置的運行可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一實施例中管路溫度控制裝置的模塊圖；
[0020]圖2為本發(fā)明一實施例中管路溫度控制裝置的電氣示意圖。

【具體實施方式】
[0021]下面將結合示意圖對本發(fā)明的管路溫度控制裝置進行更詳細的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0022]為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0023]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0024]請參考圖1和圖2，在本實施例中，提出了一種管路溫度控制裝置，包括:加熱單元E1、溫控單元100、測溫單元及保護單元，其中，所述加熱單元El用于給排氣管路進行加熱，所述測溫單元測量排氣管路的溫度并反饋至所述溫控單元100，所述溫控單元100控制所述加熱單元El進行加熱或者停止加熱,所述保護單元分別與所述測溫單元、溫控單元100及加熱單元El相連,起保護作用。
[0025]具體的，所述加熱單元El包括多段加熱帶，所述加熱帶包圍在所述排氣管路的表面。使用多段加熱帶方式可以解決排氣管路整體加熱不均勻的情況，避免了加熱帶過長會出現(xiàn)一段加熱一段不加熱的情況。優(yōu)選的，一段加熱帶的長度范圍是20cm?50cm，例如是30cm，具體的可以根據(jù)不同排氣管路的長度來選擇，通?？梢允褂??4段加熱帶。加熱單元El將所述排氣管路的溫度范圍控制在90°C?150°C之內，例如100°C，防止進入反應腔室的大氣攜帶較多的水汽，溫度高能夠避免副產物吸潮，在之后反應時避免吸潮的副產物攜帶水汽聚集在硅片的表面，防止形成氣泡缺陷。
[0026]請參考圖2，在本實施例中，測溫單元為測溫電偶T，其可以檢測排氣管路的實時溫度，并將檢測到的溫度反饋至溫控單元，當排氣管路溫度過高時，例如接近或高于150攝氏度時，為了防止溫度過高出現(xiàn)意外或損壞排氣管路，溫控單元100控制加熱單元El停止對排氣管路進行加熱；當排氣管路溫度較低時，例如低于90攝氏度，則溫控單元100控制加熱單元El給排氣管路進行加熱，從而保證排氣管路溫度維持穩(wěn)定。
[0027]在本實施例中，保護單元包括高溫保護開關S1、測溫保護單元及失電保護單元，高溫保護開關SI與加熱單元El相連，測溫保護單元包括加溫固態(tài)繼電器G-Relay及第一繼電器M-Relay，加溫固態(tài)繼電器G-Relay通過第一繼電器M-Relay常閉觸頭M-2與溫控單元100相連，第一繼電器M-Relay與溫控單元100相連，失電保護單元包括第二繼電器B-Relay,第二繼電器B-Relay與電源相連。
[0028]當溫度高于150°C時，高溫保護開關SI自動斷開，從而使加熱單元El停止加熱，避免持續(xù)加熱使溫度不停升高，防止意外。當測溫單元脫落時，即測溫電偶T從排氣管路脫落，并且會與大氣直接接觸，因此其測得的溫度會是常溫，當其測量的溫度為常溫時，測溫保護單元使加熱單元停止加熱，具體的，當其測得的溫度為常溫時，溫控單元100使第一繼電器M-Relay得電,從而使常閉觸頭M-2斷開，即使加溫固態(tài)繼電器G-Relay失電,從而可以停止加熱單元El進行加熱。
[0029]當管路溫度控制裝置的電源意外斷開時，第二繼電器B-Relay發(fā)出信號給反應腔室，阻止其進行下一輪反應。即第二繼電器B-Relay的觸點B_1會接通，發(fā)出報警，并且使反應腔室停止下一輪的反應，避免下一輪的硅片產生氣泡缺陷。
[0030]在本實施例中，管路溫度控制裝置還包括報警單元200和電源指示燈LI，當?shù)谝焕^電器M-Relay得電時，即測溫單元脫落時，報警單元200會接通并發(fā)出警報，使人員可以及時查看并排除故障；當所述電源斷開時，電源指示燈LI熄滅，通知人員故障產生的原因，并可以相應的做出判斷。
[0031]此外，為了使整個電路安全穩(wěn)定，還在電路中設置了漏電包括開關，防止發(fā)生漏電對人員及設備等造成損害。
[0032]綜上，在本發(fā)明實施例提供的管路溫度控制裝置中，在排氣管路上添加加熱單元，由溫控單元控制加熱單元給排氣管路加熱，使其保持在預定溫度，測溫單元檢測排氣管路的溫度，并將檢測結果反饋至溫控單元，避免排氣管路溫度出現(xiàn)較大波動，通過對排氣管路的加熱，避免堆積在排氣管路內的副產物吸附水汽，并將水汽帶至硅片表面，形成氣泡缺陷，從而提聞娃片的合格率。
[0033]此外，保護單元用于保護整個裝置，當出現(xiàn)漏電、溫控單元失控、測溫單元脫落及電源斷電等異常情況時，保護整個裝置，停止加熱或者使反應腔室停止進行下一輪反應，提高整個裝置的運行可靠性。
[0034]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬【技術領域】的技術人員，在不脫離本發(fā)明的技術方案的范圍內，對本發(fā)明揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術方案的內容，仍屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種管路溫度控制裝置，包括:加熱單元、溫控單元、測溫單元及保護單元，其中，所述加熱單元用于給排氣管路進行加熱，所述測溫單元測量排氣管路的溫度并反饋至所述溫控單元，所述溫控單元控制所述加熱單元進行加熱或者停止加熱，所述保護單元分別與所述測溫單元、溫控單元及加熱單元相連，起保護作用。
2.如權利要求1所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，所述加熱單元包括多段加熱帶，所述加熱帶包圍在所述排氣管路的表面。
3.如權利要求2所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，一段加熱帶的長度范圍是20cm ?50cm。
4.如權利要求1所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，所述加熱單元將所述排氣管路的溫度范圍控制在90°C?150°C。
5.如權利要求1所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，所述測溫單元為測溫電偶。
6.如權利要求1所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，所述保護單元包括高溫保護開關、測溫保護單元及失電保護單元，所述高溫保護開關與所述加熱單元相連，所述測溫保護單元包括加溫固態(tài)繼電器及第一繼電器，所述加溫固態(tài)繼電器通過第一繼電器常閉觸頭與所述溫控單元相連，所述第一繼電器與所述溫控單元相連，所述失電保護單元包括第二繼電器，所述第二繼電器與電源相連。
7.如權利要求6所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，當溫度高于150°C時，所述高溫保護開關自動斷開。
8.如權利要求6所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，當所述測溫單元測量的溫度為常溫時，所述測溫保護單元使所述加熱單元停止加熱。
9.如權利要求6所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，當所述管路溫度控制裝置電源斷開時，所述第二繼電器發(fā)出信號給所述反應腔室，阻止其進行下一輪反應。
10.如權利要求6所述的管路溫度控制裝置，其特征在于，所述管路溫度控制裝置還包括報警單元和電源指示燈，當所述第一繼電器得電時，所述報警單元發(fā)出警報，當所述電源斷開時，所述電源指示燈熄滅。
【文檔編號】G05D23/22GK104049652SQ201410287391
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2014年6月24日
【發(fā)明者】楊力勇, 沈震 申請人:上海先進半導體制造股份有限公司