点火装置和半导体设备的制作方法



1.本技术涉及半导体加工技术领域,尤其涉及一种点火装置和半导体设备。


背景技术:



2.在湿氧氧化工艺设备等半导体设备工作时,通常需要利用点火装置为工艺腔室提供纯净的高温水蒸气。具体地,通常使氢气和氧气在点火装置的加热器的作用下于点火腔室内燃烧,且将燃烧形成高温水蒸气输送至半导体工艺腔室中。但是,目前的点火装置在工作过程中,由于氢气和氧气自管路中喷出时的速度相对较大,导致氢气的扩散能力相对较差,从而存在燃烧不充分的情况,导致输送至工艺腔室内的气体中仍有氢气的存在,这会对半导体的加工过程产生严重的不利影响。


技术实现要素:



3.本技术公开一种点火装置和半导体设备,以解决目前点火装置存在可燃气扩散能力差,燃烧不充分的问题。
4.为了解决上述问题,本技术采用下述技术方案:
5.第一方面,本技术实施例公开一种点火装置,其包括燃烧机构、管路机构、冷却机构和加热机构,所述冷却机构包裹于所述燃烧机构的至少一部分之外,所述管路机构的一端端部与所述燃烧机构连接,且所述管路机构的所述一端端部的至少一部分嵌设于所述加热机构中;
6.所述管路机构包括第一管路、第二管路和第三管路,所述第一管路和所述第二管路的第一端均配置为与氧气气源连通,所述第一管路和所述第二管路的第二端均与所述燃烧机构的燃烧腔的第一端连通,所述第三管路的第一端配置为与可燃气气源连通,所述第三管路的第二端与所述燃烧腔的所述第一端连通,所述燃烧腔的第二端配置为与半导体工艺腔室连通;所述第三管路环绕设置于所述第一管路之外,所述第二管路环绕设置于所述第三管路之外。
7.第二方面,本技术实施例公开一种半导体设备,其包括半导体工艺腔室和上述点火装置,所述点火装置的所述燃烧腔的第二端与所述半导体工艺腔室连通。
8.本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果:
9.本技术实施例公开一种点火装置,其包括燃烧机构、管路机构、冷却机构和加热机构,冷却机构包裹于燃烧机构的至少一部分之外,以利用冷却机构对燃烧机构进行隔热和冷却,防止燃烧机构内的燃烧过程产生的热量对工作人员存在安全威胁;管路机构的一端端部与燃烧机构连接,以将可燃气体和氧气输送至燃烧机构内;同时,前述管路机构的一端端部的至少一部分嵌设于加热机构中,从而利用加热机构对管路机构输送的气体进行加热。并且,管路机构中的第一管路和第二管路连通于氧气气源和燃烧机构的燃烧腔之间,管路机构中的第三管路连通于氢气气源等可燃气气源和燃烧腔之间,使得氧气和氢气可以被分别输送至燃烧腔内,且在加热机构的加热作用下,使通入燃烧腔内的氢气进行燃烧,燃烧
腔还与半导体工艺腔室连通,以将燃烧产生的水蒸气输送至半导体工艺腔室内。同时,通过使第三管路环绕设置在第一管路之外,且使第二管路环绕设置在第三管路之外,使得自第三管路输出的氢气形成环状气流,该环状氢气气流的内侧和外侧均有氧气气流,使得自第一管路和第二管路输出的氧气与自第三管路中输出的氢气之间的混合效率相对较高,且使氢气和氧气之间的混合程度相对较高,提升氢气的燃烧彻底程度,防止自燃烧腔的第二端通入半导体工艺腔室内的气体中因混有氢气而对半导体的加工过程产生不利影响。
附图说明
10.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
11.图1是本技术实施例公开的点火装置的装配示意图;
12.图2是本技术实施例公开的点火装置中部分结构的剖面图;
13.图3是本技术实施例公开的点火装置中部分结果的剖面示意图;
14.图4是本技术实施例公开的点火装置中部分结构的示意图。
15.附图标记说明:
16.100-燃烧机构、110-第一燃烧室、120-第二燃烧室、
17.200-管路机构、210-第一管路、220-第二管路、230-第三管路、240-第一弯头管、250-第二弯头管、260-第三弯头管、
18.310-冷却机构、320-保温机构、
19.400-加热机构、
20.510-第一柔性隔热套、520-第二柔性隔热套、530-隔热件、
21.610-扰流环、620-支架、
22.700-半导体工艺腔室。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
24.以下结合附图,详细说明本技术各个实施例公开的技术方案。
25.如图1-图4所示,本技术实施例公开一种点火装置,氢气等可燃气气体和氧气可以在该点火装置内进行燃烧,且生成温度较高的水蒸气,通过使点火装置与半导体工艺腔室700连通,使得点火装置中产生的水蒸气能够被输送至半导体工艺腔室700中,且参与至半导体的工艺过程中。在实际应用过程中,可燃气气源可以为氢气气源,使燃烧过程不会产生除水之外的其他产物,防止对半导体工艺过程产生不利影响,基于此,下文均与可燃气气源是氢气为例进行描述。如图1所示,点火装置包括燃烧机构100、管路机构200、冷却机构310和加热机构400。
26.其中,燃烧机构100可以为氢气和氧气的燃烧提供场所,燃烧机构100设有燃烧腔,氢气和氧气能够在燃烧腔内进行燃烧,且生成水,燃烧机构100还与半导体工艺腔室700连
通,以将燃烧腔内的高温水蒸气输送至半导体工艺腔室700中。燃烧机构100的具体形状和尺寸可以根据实际情况确定,可选地,燃烧机构100为矩形柱状结构件,其内部具有矩形柱状结构的燃烧腔,当然,在本技术的其他实施例中,燃烧机构100可以为其他形状的结构件。
27.管路机构200为气体的输送器件,管路机构200的一端与燃烧机构100的燃烧腔连通,管路机构200的另一端与氢气气源和氧气气源连通,从而保证氢气气源中的氢气和氧气气源中的氧气均可以经由管路机构200输送至燃烧机构100的燃烧腔内。管路机构200可以采用玻璃和塑料等耐高温且不易与氢气和氧气发生反应的材料制成,管路机构200的具体尺寸可以根据半导体工艺腔室700对于水蒸气的需求量等实际参数确定,此处不作限定。
28.如上所述,氢气和氧气能够在燃烧机构100的燃烧腔内进行燃烧,由于燃烧过程会产生大量的热量,基于此,可以使冷却机构310包裹于燃烧机构100的至少一部分之外,从而利用冷却机构310对燃烧机构100进行冷却,且将燃烧机构100与外界环境隔绝开来,防止燃烧机构100内的热量外泄,进而防止工作人员因触及燃烧机构100而被烫伤,提升整个点火装置的安全性能。
29.具体地,冷却机构310可以包裹在燃烧机构100的外侧壁上,且冷却机构310内可以填充有包括水等高比热容的液体,以吸收和隔绝燃烧机构100中的热量。可选地,点火装置还可以包括保温机构320,保温机构320夹设于燃烧机构100和冷却机构310之间,从而利用保温机构320隔开温度较高的燃烧机构100和温度相对较低的冷却机构310,防止二者的温差相对较大而存在安全威胁。具体地,保温机构320可以包括石棉等隔热性能相对较好的材料,保温机构320的厚度等参数可以根据实际需求确定,此处不作限定。
30.相应地,为了保证输送至燃烧腔内的氢气和氧气能够在混合之后进行燃烧,需要使氢气具有满足燃烧的温度条件,基于此,可以通过加热机构400对管路机构200中输送的氢气和氧气进行加热。如上所述,管路机构200的一端端部与燃烧机构100连接,在组装加热机构400的过程中,可以使管路机构200的一端端部的至少一部分嵌设于加热机构400中。也即,管路机构200中自与燃烧机构100连接的一端起的至少一部分被加热机构400所包裹,从而在氢气和氧气被输送至燃烧腔内之前,均可以利用加热机构400对氢气和氧气进行加热,使二者的温度均上升,以在氢气和氧气分别被输送至燃烧腔内且相互混合之后,即能够使氢气在氧气氛中进行燃烧,且产生水。
31.需要说明的是,在输送氢气和氧气的过程中,需要对氢气和氧气的输送量进行控制,防止因氢气和氧气的比例存在较大的失调,而影响氢气的燃烧过程。更具体地,可以以氢气和氧气的体积比例为2:1的比例向燃烧机构100内分别输送氢气和氧气,这可以保证氢气具有相对较好的燃烧彻底程度。
32.并且,在本技术实施例公开的点火装置的工作过程中,为了氢气和氧气均可以被通入至燃烧腔内,如图2和图3所示,管路机构200包括第一管路210、第二管路220和第三管路230,其中,第一管路210和第二管路220的第一端均配置为与氧气气源连通,第一管路210和第二管路220的第二端均与燃烧机构100的燃烧腔的第一端连通,从而保证氧气气源输出的氧气能够通过第一管路210和第二管路220分别输送至燃烧腔内。同时,第三管路230的第一端配置为与氢气气源等可燃气气源连通,第三管路230的第二端与燃烧机构100的燃烧腔的第一端连通,使得氢气气源输出的氢气能够被输送至燃烧腔内。具体地,氧气气源可以为氧气瓶等具备储存有氧气的装置,或者,氧气气源亦可以为输送有氧气的管路;对应地,氢
气气源亦可以为氢气瓶或输送有氢气的管路。
33.进一步地,为了使通入燃烧腔的氢气和氧气之间的混合效果更好,如图3所示,第三管路230环绕设置于第一管路210之外,第二管路220环绕设置于第三管路230之外。也即,第二管路220、第三管路230和第一管路210形成嵌套关系,第一管路210位于最内侧,其外侧依次套设有第三管路230和第二管路220,第三管路230和第二管路220均为环状管路结构。对应地,在这种情况下,自管路机构200输出的气流中,最内侧为氧气气流,其外侧分别环绕有氢气气流和氧气气流,使氢气气流的内外两侧均布设有氧气气流,进而能够使氢气与氧气之间的混合效率更高,且可以使氢气与氧气之间的混合程度更彻底。
34.本技术实施例公开一种点火装置,其包括燃烧机构100、管路机构200、冷却机构310和加热机构400,冷却机构310包裹于燃烧机构100的至少一部分之外,以利用冷却机构310对燃烧机构100进行隔热和冷却,防止燃烧机构100内的燃烧过程产生的热量对工作人员存在安全威胁;管路机构200的一端端部与燃烧机构100连接,以将可燃气体和氧气输送至燃烧机构内;同时,前述管路机构200的一端端部的至少一部分嵌设于加热机构400中,从而利用加热机构400对管路机构200输送的气体进行加热。并且,管路机构200中的第一管路210和第二管路220连通于氧气气源和燃烧机构100的燃烧腔之间,管路机构200中的第三管路230连通于氢气气源等可燃气气源和燃烧腔之间,使得氧气和氢气可以被分别输送至燃烧腔内,且在加热机构400的加热作用下,使通入燃烧腔内的氢气进行燃烧,燃烧腔还与半导体工艺腔室700连通,以将燃烧产生的水蒸气输送至半导体工艺腔室700内。同时,通过使第三管路230环绕设置在第一管路210之外,且使第二管路220环绕设置在第三管路230之外,使得自第三管路230输出的氢气形成环状气流,该环状氢气气流的内侧和外侧均有氧气气流,使得自第一管路210和第二管路220输出的氧气与自第三管路230中输出的氢气之间的混合效率相对较高,且使氢气和氧气之间的混合程度相对较高,提升氢气的燃烧彻底程度,防止自燃烧腔的第二端通入半导体工艺腔室700内的气体中因混有氢气而对半导体的加工过程产生不利影响。
35.当然,在点火装置工作之前,可以通过预先输送氧气的方式,排净点火装置内之前残存的气体,防止对水蒸气的产生过程产生不利影响。另外,为了便于氧气气源和氢气气源向管路机构200中输送氧气和氢气,可选地,如图2所示,管路机构200还可以包括第一弯头管240、第二弯头管250和第三弯头管260,第一弯头管240连接在第一管路210的第一端,且与氧气气源连通,第二弯头管250连接在第二管路220的第一端,且与氧气气源连通,第三弯头管260连接在第三管路230的第一端,且与氢气气源等可燃气气源连通。同时,第一弯头管240、第二弯头管250和第三弯头管260均与第一管路210倾斜设置,以降低氧气和氢气的输送难度。更具体地,第一弯头管240、第二弯头管250和第三弯头管260均与第一管路210相互垂直,且三者沿第一管路210的轴向间隔设置,进一步降低氧气和氢气的输送难度。
36.进一步地,在形成第一管路210的过程中,如图3所示,可以使第一管路210的第二端的端口为扩口状结构,也即,第一管路210中与燃烧腔连通的端口为扩口。具体地,第一管路210的第二端的端口可以为弧形扩口结构,为了降低第一管路210的加工难度,端口可以为直线状扩口结构,且第一管路210中倾斜设置的部分在第一管路210的轴向上的尺寸,以及该倾斜部分的倾斜程度等参数,均可以根据实际情况确定,此处不作限定。
37.在采用上述技术方案的情况下,可以使氧气在自第一管路210传出时具有沿垂直
于第一管路210的轴向的方向的初速度,进而使自第一管路210输出的氧气向第一管路210周围扩散的能力更好,使第一管路210中输出的氧气与自环绕第一管路210之外的第三管路230输出的氢气之间的混合效果更好,从而进一步提升输送至燃烧腔内的氢气的燃烧彻底程度,进一步防止燃烧机构100输送至半导体工艺腔室700中的气体混有氢气。
38.可选地,如图3所示,沿管路机构200指向燃烧机构100的方向,即进气方向,第二管路220的第二端的内环壁的一部分逐渐向第一管路210的轴向所在的方向靠近,也即,第二管路220的第二端的端口的内环壁为向内收缩的结构,这使得自第二管路220中输出的氧气形成的环状气流具有向气流环内侧运动的能力。在此基础上,可以使自第二管路220输出的氧气能够更好地混合至位于前述环状氧气气流内侧的环状氢气气流之内,进一步提升氧气和自第三管路230输出的氢气之间的混合程度,使氢气的燃烧彻底程度更高,防止燃烧腔输送至半导体工艺腔室700内的气体混有氢气。具体地,第二管路220的内环壁中倾斜部分亦可以为直线式倾斜结构,且第一管路210的内环壁中倾斜设置的部分在第一管路210的轴向上的尺寸,以及该倾斜部分的倾斜程度等参数,均可以根据实际需求确定,此处不作限定。
39.可选地,如图3所示,沿管路机构200指向燃烧机构100的方向,即进气方向,可以使第三管路230的第二端的外环壁逐渐向第一管路210的轴向所在的方向靠近。也即,第三管路230的第二端的外环壁为内缩式结构,从而使自第三管路230输出的氢气形成的环状气流均具有向环状气流的内侧扩散的能力,促进氢气与位于氢气气流内侧的氧气气流相互混合,加快氢气自第三管路230中输出之后的扩散效率,使燃烧腔内的氢气的燃烧彻底程度更高。相应地,第三管路230的第二端中倾斜设置的部分在第一管路210的轴线方向上的尺寸,以及倾斜部分的倾斜程度等参数,均可以根据实际情况确定,此处不作限定。
40.另外,如上所述,第一管路210的第二端的端口可以为扩口状结构,且由于第一管路210的侧壁为第三管路230的内环壁,基于此,为了保证第一管路210的第二端的端口具有较高的结构强度,沿管路机构200指向燃烧机构100的方向,即进气方向,可以使第三管路230的内环壁逐渐向第一管路210的轴向所在的方向远离,也即,第三管路230的内环壁为外扩状结构。可选地,在保证第一管路210具有满足需求的结构强度的基础上,可以尽量减小第一管路210中外扩状端口的壁厚,从而在一定程度上降低第三管路230的内环壁的外扩程度,提升氢气与第一管路210中输出的氧气的混合效率和混合效果。
41.可选地,如图2所示,燃烧腔包括第一燃烧室110和第二燃烧室120,第一燃烧室110的一端与管路机构200的一端连通,第一燃烧室110的另一端与第二燃烧室120的一端连通,从而使管路机构200输出的氢气和氧气能够经第一燃烧室110流通至第二燃烧室120,且第二燃烧室120的另一端配置为与半导体工艺腔室700连通,使得第一燃烧室110和第二燃烧室120内燃烧生成的水均能够自第二燃烧室120流动至半导体工艺腔室700中。
42.在采用上述技术方案的情况下,自管路机构200输出的氢气和氧气能够在第一燃烧室110预先燃烧,之后可以进一步扩散至第二燃烧室120继续燃烧;并且,第一燃烧室110中垂直于第一燃烧室110和第二燃烧室120的分布方向的截面的面积小于第二燃烧室120中垂直于前述分布方向的截面的面积,使得第一燃烧室110内的气体在向第二燃烧室120扩散的过程中,可以进一步向垂直于第一管路210的轴向的方向扩散,提升氢气和氧气的混合程度,降低甚至消除输送至半导体工艺腔室700中的氢气含量,且可以减小氢气和氧气在第一管路210的轴向上的喷射长度,进而减小氢气燃烧形成的火焰的喷射长度,防止火焰灼烧燃
烧机构100与半导体工艺腔室700连接的端部的内壁。
43.具体地,第一燃烧室110和第二燃烧室120均可以为圆柱状结构,这可以提升气体在第一燃烧室110和第二燃烧室120之间的流动能力,防止出现气体滞留在燃烧腔的角部而无法参与至燃烧过程等情况,造成燃烧腔内的氢气燃烧不完全而随水蒸气一并被输送至半导体工艺腔室700中的问题。在此基础上,可以使第一燃烧室110的直径小于第二燃烧室120的直径,从而使第一燃烧室110中垂直于自身轴向的截面的面积小于第二燃烧室120中垂直于自身轴向的截面的面积,使第一燃烧室110和第二燃烧室120之间产生压差,提升氢气和氧气的扩散混合程度。
44.另外,还可以使第一燃烧室110的轴线与第一管路210的轴线重合,且使第一燃烧室110的内壁在第一管路210的轴线方向上投影位于管路机构200之外,使管路机构200中第二管路220的外环壁与第一燃烧室110的内壁之间具有预设间距,进而使管路机构200输出的氢气气流和氧气气流均与第一燃烧室110的内壁相互间隔,防止氢气燃烧产生的火焰灼烧第一燃烧室110的内壁,提升第一燃烧室110的使用寿命,且可以防止第一燃烧室110的内壁被灼烧而产生对半导体工艺过程不利的污染物。
45.可选地,如图1所示,冷却机构310包裹于第二燃烧室120的一部分之外,第二燃烧室120的其他一部分和第一燃烧室110嵌设于加热机构400之内,也即,第二燃烧室120的一部分和第一燃烧室110均能够被加热机构400所加热,从而在氢气和氧气沿管路机构200被输送的过程中能够被加热的同时,当氢气和氧气被输送至第一燃烧室110之后,仍能够被加热机构400所加热,这可以在一定程度上降低氢气燃烧时对氧气浓度的要求,提升氢气的燃烧彻底程度。
46.具体地,在第一管路210的轴向上,第二燃烧室120中被冷却机构310所包裹的部分的尺寸可以根据实际情况确定,第二燃烧室120中被加热机构400所包裹的部分的尺寸亦可以根据实际情况确定,此处均不作限定。并且,在第二燃烧室120的轴向上,可以使包裹第二燃烧室120的冷却机构310和加热机构400相接设置,为第二燃烧室120提供较为严密的防护措施。
47.可选地,如图1所示,本技术实施例公开的点火装置还可以包括第一柔性隔热套510,第一柔性隔热套510套设于燃烧机构100之外;同时,第一柔性隔热套510设置在加热机构400和冷却机构310之间。具体地,第一柔性隔热套510可以采用耐高温的橡胶等柔性材料形成,第一柔性隔热套510在第一管路210的轴向上的尺寸可以根据实际需求选定,此处不作限定。
48.在采用上述技术方案的情况下,能够借助第一柔性隔热套510为燃烧机构100中暴露于加热机构400和冷却机构310之间的部分提供隔热作用,防止燃烧机构100的热量外泄而存在安全风险。并且,在燃烧机构100的热量被冷却机构310吸收而造成冷却机构310膨胀,以及加热机构400自身温度较高而膨胀的情况下,可以利用第一柔性隔热套510为加热机构400和冷却机构310提供缓冲和避让作用,防止加热机构400和冷却机构310体积增大且相互挤压而损坏,提升加热机构400和冷却机构310的使用寿命和整个点火装置的安全性。
49.可选地,如图1和图2所示,本技术实施例公开的点火装置还可以包括隔热件530,隔热件530设置在加热机构400背离冷却机构310的一端,从而借助隔热件530防止加热机构400产生的热量外溢,进而防止加热机构400内的热量扩散至外部,使加热机构400产生的热
量能够更好的聚集,提升加热机构400的加热效果和加热效率,使自管路机构200输出的氢气和氧气的温度相对更高,进一步提升氢气的燃烧彻底程度。具体地,隔热件530可以采用石棉等隔热能力相对较好的材料形成,且隔热件530可以为片状结构件,其可以贴附在加热机构400背离冷却机构310的一侧端面,隔热件530在第一管路210的轴向上的尺寸可以根据实际需求确定,此处不作限定。
50.在点火装置设有隔热件530的情况下,可选地,如图1和图2所示,点火装置还包括第二柔性隔热套520,第二柔性隔热套520套设在管路机构200之外,且第二柔性隔热套520设置于加热机构400和隔热件530之间,从而使第二柔性隔热套520能够为管路机构200中暴露于加热机构400和隔热件530之外的部分提供隔热作用,防止管路机构200的热量自加热机构400和隔热件530之间的部分外溢,影响管路机构200中的氢气和氧气的加热效率。并且,在加热机构400的温度上升,且其体积发生膨胀的过程中,还可以利用第二柔性隔热套520为体积增大的加热机构400提供避让作用,防止加热机构400与隔热件530之间相互挤压而损坏。具体地,第二柔性隔热套520可以采用耐高温橡胶等柔性材料制成,第二柔性隔热套520在第一管路210的轴线方向上的尺寸可以根据实际需求确定,此处不作限定。
51.如上所述,通过在环状氢气气流的内侧和外侧均设置氧气气流的方式,可以提升氢气与氧气之间的混合效果和混合彻底程度。为了进一步提升氢气与氧气的混合程度,可选地,如图3和图4所示,本技术实施例公开的点火装置还可以包括扰流环610,扰流环610固定设置在燃烧腔内,扰流环610朝向第三管路230的第二端的端口设置,且扰流环610与第三管路230的第二端的端口间隔设置,以利用扰流环610阻挡第三管路230输出的可燃气体,提供扰流作用,且在扰流环610背离第三管路230的一侧形成回流区。也即,扰流环610设置在第三管路230的下游,且使氢气自第三管路230中传出之后,继续流动一段距离才会流经扰流环610所在的位置处。当然,需要说明的是,扰流环610与第三管路230之间的间距不能过大,具体可以根据第三管路230中氢气的流速和流量等实际参数确定,保证扰流环610可以为第三管路230输出的氢气提供扰流作用。
52.在采用上述技术方案的情况下,设置在第三管路230的出气口位置的扰流环610能够对自第三管路230中流出的氢气的流动路径进行干扰,且在扰流环610背离第三管路230的一侧形成回流区,增大氢气气流的传输阻碍,减小氢气气流的传播距离,提升氢气气流的周向扩散速度,使氢气能够更快速地与周围的氧气相互混合,进而使氢气能够尽快燃烧,而不会流动至与管路机构200距离较远的位置处,进一步降低氢气流动至半导体工艺腔室700的概率。
53.具体地,扰流环610可以采用石英等耐高温材料制成,且扰流环610可以通过支架620固定连接在燃烧腔的内壁;扰流环610的形状可以与第三管路230的截面形状相似,使朝向第三管路230的第二端端口的扰流环610对氢气的传播路径的干扰能力更强,进一步提升氢气的扩散效果。
54.并且,在第三管路230内的可燃气体受到扰流环610的阻挡之后,可以自扰流环610的内外两侧继续流动,之后与第一管路210和第二管路220输出的氧气混合产生燃烧现象。同时,在气流的作用下,可以在扰流环610背离第三管路230的一侧形成回流区,回流区内为氢气等可燃气体与氧气反应形成的水蒸气,在水蒸气的作用下,可以进一步影响扰流环610背离第三管路230一侧的混合气体的浓度,使氢气更难在较为临近扰流环610的区域内燃
烧,进而使氢气的燃烧位置更远离扰流环610,也即,更远离管路机构200,从而可以防止氢气在管路机构200的端口处燃烧,形成火焰灼烧管路机构200的端口,对管路机构200的正常工作和使用寿命产生不利影响。
55.更进一步地,可以使扰流环610在第一管路210的轴向上的投影覆盖第三管路230的第二端的端口,这可以进一步提升扰流环610对氢气传播路径的干扰能力和干扰效果,使得氢气的传播路径尽可能多且尽可能全面地被扰流环610所破坏,加快扰流环610与氧气之间的混合效率和混合效果。
56.具体地,可以使扰流环610的形状和尺寸对应于第三管路230的第二端的端口的形状和尺寸对应设计,以保证扰流环610在第一管路210的轴向上的投影能够覆盖第三管路230的第二端的端口。当然,在布设扰流环610的过程中,还需要使扰流环610能够最大化地避让第一管路210和第二管路220的第二端端口,从而降低扰流环610对氧气的传输过程产生的干扰,保证氧气能够较为顺利地传输至燃烧腔的第二端,进而保证即便仍有部分氢气流动至燃烧腔的第二端,也可以在氧气的作用下进行燃烧,最大化地降低输送至半导体工艺腔室700内的气体中残余有氢气。
57.基于上述任一实施例公开的点火装置,本技术实施例还公开一种半导体设备,该半导体设备包括半导体工艺腔室700和上述任一点火装置,在组装半导体设备的过程中,可以将点火装置的燃烧室的第二端与半导体工艺腔室700连通,从而使点火装置内燃烧形成的水蒸气可以经燃烧室进入半导体工艺腔室700内,参与半导体的加工工作。
58.本技术上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同,各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾,均可以组合形成更优的实施例,考虑到行文简洁,在此则不再赘述。
59.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征:


1.一种点火装置,其特征在于,包括燃烧机构、管路机构、冷却机构和加热机构,所述冷却机构包裹于所述燃烧机构的至少一部分之外,所述管路机构的一端端部与所述燃烧机构连接,且所述管路机构的所述一端端部的至少一部分嵌设于所述加热机构中;所述管路机构包括第一管路、第二管路和第三管路,所述第一管路和所述第二管路的第一端均配置为与氧气气源连通,所述第一管路和所述第二管路的第二端均与所述燃烧机构的燃烧腔的第一端连通,所述第三管路的第一端配置为与可燃气气源连通,所述第三管路的第二端与所述燃烧腔的所述第一端连通,所述燃烧腔的第二端配置为与半导体工艺腔室连通;所述第三管路环绕设置于所述第一管路之外,所述第二管路环绕设置于所述第三管路之外。2.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述第一管路的第二端的端口为扩口状结构。3.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,沿进气方向,所述第二管路的第二端的内环壁的一部分逐渐向所述第一管路的轴线所在的方向靠近。4.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,沿进气方向,所述第三管路的第二端的外环壁的一部分逐渐向所述第一管路的轴线所在的方向靠近。5.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述燃烧腔包括第一燃烧室和第二燃烧室,所述第一燃烧室的一端与所述管路机构的一端连通,所述第一燃烧室的另一端与所述第二燃烧室的一端连通,所述第二燃烧室的另一端配置为与所述半导体工艺腔室连通,所述第一燃烧室中垂直于所述第一燃烧室和所述第二燃烧室的分布方向的截面的面积小于所述第二燃烧室中垂直于所述分布方向的截面的面积。6.根据权利要求5所述的点火装置,其特征在于,所述冷却机构包裹于所述第二燃烧室的一部分之外,所述第二燃烧室的其他一部分和所述第一燃烧室嵌设于所述加热机构之内。7.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述点火装置还包括第一柔性隔热套,所述第一柔性隔热套套设于所述燃烧机构之外,且设置于所述加热机构和所述冷却机构之间。8.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述点火装置还包括隔热件,所述隔热件设置于所述加热机构背离所述冷却机构的一端;所述点火装置还包括第二柔性隔热套,所述第二柔性隔热套套设于所述管路机构之外,且设置于所述加热机构和所述隔热件之间。9.根据权利要求1所述的点火装置,其特征在于,所述点火装置还包括扰流环,所述扰流环固定设置于所述燃烧腔内,所述扰流环朝向所述第三管路的第二端的端口设置,且所述扰流环与所述第三管路的第二端的端口间隔设置,所述扰流环用于阻挡所述第三管路输出的可燃气体,且在所述扰流环背离所述第三管路的一侧形成回流区。10.根据权利要求9所述的点火装置,其特征在于,所述扰流环在所述第一管路的轴向上的投影覆盖所述第三管路的第二端的端口。11.一种半导体设备,其特征在于,包括半导体工艺腔室和权利要求1-10任意一项所述的点火装置,所述点火装置的所述燃烧腔的第二端与所述半导体工艺腔室连通。

技术总结


本申请公开一种点火装置和半导体设备,点火装置包括燃烧机构、管路机构、冷却机构和加热机构,冷却机构包裹于燃烧机构的至少一部分之外,管路机构的一端端部与燃烧机构连接,且管路机构的一端端部的至少一部分嵌设于加热机构中;管路机构包括第一管路、第二管路和第三管路,第一管路和第二管路的第一端均与氧气气源连通,二者的第二端均与燃烧机构的燃烧腔的第一端连通,第三管路的第一端与可燃气气源连通,第二端与燃烧腔的第一端连通,燃烧腔的第二端与半导体工艺腔室连通;第三管路环绕设置于第一管路之外,第二管路环绕设置于第三管路之外。在将氢气等可燃气气体输送至上述点火装置中进行燃烧时,可燃气的扩散效果相对较好,燃烧较为彻底。燃烧较为彻底。燃烧较为彻底。


技术研发人员:

王立卡 陈振伟 石磊 马永昌

受保护的技术使用者:

北京北方华创微电子装备有限公司

技术研发日:

2022.05.05

技术公布日:

2022/8/30

本文发布于:2024-09-25 10:32:50,感谢您对本站的认可!

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