[发明专利]气体管路的加热装置及半导体加工设备

说明书

本发明提供一种气体管路的加热装置及半导体加工设备，其包括发热元件、电引入组件和电源，其中，发热元件均匀缠绕在内管的外壁上，用以加热内管中的气体；电引入组件设置在外管和内管的气体输入端，用以将环形间隙与外界真空隔离，并将发热元件的正/负极与电源电连接。本发明提供的气体管路的加热装置，其不仅可以提高与内管内的气体之间的热交换效率，而且还可以解决热量流失较快的问题。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，具体地，涉及一种气体管路的加热装置及半导体加工设备。

背景技术

在半导体刻蚀工艺中，反应腔室的温度控制的精度对刻蚀工艺结果起到至关重要的作用，精度越高，越有利于提高刻蚀速率的均匀性，而且可以减少反应腔室侧壁的颗粒沉积，促使挥发性的残留物及时排出反应腔室，以及有效延长反应腔室的维护周期。常用的温控方式通常是对反应腔室的侧壁以及静电卡盘的温度进行控制。还有一种温控方式是对向反应腔室内输送工艺气体的管路的温度进行控制，从而可以精确控制流入反应腔室内的工艺气体的温度。

图1为现有的气体管路的连接示意图。如图1所示，气体管路2分别与气源1和反应腔室4连接，由气源1提供的工艺气体经由气体管路2传输至反应腔室4内。而且，在气体管路2上缠绕有电伴热带3，其一端连接交流电源5，另一端通过特制的终端固定件6固定保护。在进行工艺时，电伴热带3对气体管路2进行加热，从而间接加热传输在其中的工艺气体，以使工艺气体达到所需的温度。此外，电伴热带3的外层包覆有耐高温的泡沫玻璃，用以起到保温的作用，并且在该泡沫玻璃的外层再包覆一层矿物棉进行隔热保护。

在实际应用中，由于工艺气体通常为包含有特殊气体，为防止特殊气体泄漏，气体管路通常需采用双层管路。图2为现有的气体管路的局部剖视图。如图2所示，气体管路2包括相互嵌套的外管21和内管23，其中，由气源1提供的工艺气体经由内管23输送至反应腔室4内。在外管21和内管23之间具有环形间隙22，该环形间隙22的压力低于内管23内的压力及外界的大气压力，从而若内管23内的气体发生泄漏，并进入环形间隙22，通过检测环形间隙22的压力值，就可以发现气体发生了泄漏。

但是，由于电伴热带3缠绕在外管21上，由于上述环形间隙22的存在，导致电伴热带3与内管23内的气体之间不容易进行热量交换，从而影响电伴热带3的加热效果。此外，由于电伴热带3直接暴露在大气环境中，即使采用泡沫玻璃和矿物棉两层材料进行保温和隔热，也仍然存在热量流失较快的情况。

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，提出了一种气体管路的加热装置及半导体加工设备，其不仅可以提高与内管内的气体之间的热交换效率，而且还可以解决热量流失较快的问题。

为实现本发明的目的而提供一种气体管路的加热装置，所述气体管路包括相互嵌套的外管和内管，二者之间具有环形间隙，所述加热装置包括发热元件、电引入组件和电源，其中，所述发热元件均匀缠绕在所述内管的外壁上，用以加热所述内管中的气体；所述电引入组件设置在所述外管和内管的气体输入端，用以将所述环形间隙与外界真空隔离，并将所述发热元件的正/负极与所述电源电连接。

优选地，所述电引入组件包括第一法兰、两个电连接件和两个密封圈，其中，在所述外管和内管的气体输入端设置有第二法兰，所述第二法兰与所述第一法兰对接，且通过多个螺栓连接；所述两个电连接件的内端依次贯穿所述第一法兰和第二法兰，并分别与所述发热元件的正极和负极电连接；所述两个电连接件的外端延伸至外界，并与所述电源电连接；每个所述密封圈设置在所述电连接件和第一法兰之间；或者，每个所述密封圈设置在所述电连接件和第二法兰之间；或者，每个所述密封圈设置在所述电连接件与第二法兰之间，以及所述电连接件与第一法兰之间。