一种补氧法兰及水冷式半导体尾气处理燃烧室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种补氧法兰及水冷式半导体尾气处理燃烧室，旨在解决现在的燃烧室消耗的CDA量过大的不足。该实用新型专利技术包括上腔和下腔，下腔从内到外依次包括上内腔、上保温层以及上水冷层，上腔由内到外依次包括下内腔、下保温层和下水冷层，上腔和下腔可拆卸连接并形成上部开放的容器，上水冷层和下水冷层经管路连接，下水冷层上设有进水口，上水冷层上设有出水口，上腔设有补氧法兰。装置减少了输入的气体，通过纯氧和尾气的反应，减少了燃爆现象，装置以更静态的姿态运行，避免干扰前序装置。序装置。序装置。

【技术实现步骤摘要】
一种补氧法兰及水冷式半导体尾气处理燃烧室


[0001]本技术涉及半导体生产领域，更具体地说，它涉及一种补氧法兰及水冷式半导体尾气处理燃烧室。

技术介绍

[0002]在集成电路的生产制造过程中，其中的一些工艺流程模块如：化学气相沉积、刻蚀、离子注入和扩散，以及非晶硅薄膜太阳能、液晶及薄膜的PECVD工艺等都会用到大量的特殊工艺气体。这些工艺气体一般都是以氢气作为载气，参与工艺反应之后，以废气的形式被排放,其种类可分为：有毒、酸性、碱性、自燃、易燃、腐蚀性以及PFCS与VOC类气体等。
[0003]这些原来作为工艺原料或者反应副产物的有毒有害气体，其中一些有腐蚀各类管线的危险，有的在与其它危害物相遇或累积较高浓度时会有火灾爆炸的危险，还有的会造成作业人员中毒、破坏大气环境等危害。为避免这些危害的发生，这些气体都必须经过无害化处理，使之符合国家大气排放标准后，方可排入大气中。目前的半导体、光伏行业等工厂大都会在工艺设备后端安装尾气处理装置用于处理这些危害性的特殊气体。
[0004]现在的燃烧室采用注入CDA（cleandryair）即干燥空气的方式作为助燃剂和冷却方式，从燃烧室的保温层外注入CDA，并通过气压的作用，逐层的渗入，并最终进入到燃烧室内参与燃烧。为此，保温层和上内腔需要设置成多孔材料，所述结构集冷却和注入助燃剂为一体，有约化空间的效果，但是所述方式也具有负面影响：多孔的保温层导致保温层可以承受的温度较低，无法到达最高效的燃烧温度；需要维持一个较大的气压差避免尾气外泄，使得CDA的消耗量巨量，风冷的冷却形式也并不够高效，外壁的温度容易造成人身伤害。
[0005]因此，本申请旨在实现一种改变助燃气构成并修改冷却形式的新型水冷式半导体尾气处理燃烧室。

技术实现思路

[0006]本技术克服了现在的燃烧室消耗的CDA量过大的不足，提供了一种补氧法兰及水冷式半导体尾气处理燃烧室，它能实现高效燃烧、外壳高效冷却，减少CDA的消耗。
[0007]所述申请达到的另一技术效果是，减少了燃烧室内的气压，使得尾气更易导入。申请达到的第三技术效果是，通过纯氧和尾气的燃烧，减少了燃爆现象，为燃烧室前序生产步骤减少了振动，提高了半导体产品的品质。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：
[0009]一种补氧法兰，包括沿径向布置的注气管道和设置在靠近法兰内壁位置的缓冲通道，注气管道向缓冲通道注入纯氧，缓冲通道的内壁等间距设有若干注气输出口。注气管道分布在补氧法兰径向方向的两端。所述结构用于传递纯氧，集束性的传递纯氧至缓冲通道中，再通过缓冲通道将氧气均匀的向法兰内部的空间传递。
[0010]作为优选，缓冲通道呈环形，补氧法兰设有至少两个注气管道，缓冲通道上设有若干与注气管道对应的挡板，挡板倾斜设置以引导纯氧沿缓冲通道同一方向流动。所述结构
使得纯氧沿单一方向在缓冲通道上周向转动，提高各处注气输出口输出的气体流量，提高燃烧的稳定性，减少振动。
[0011]作为优选，纯氧通过注气输出口形成环形的气流环，注气输出口的方向与所述气流环相切。燃烧室上接燃烧头，燃烧头沿圆形阵列设置有尾气进口，所述气流环与阵列的尾气进口所处的环形适应，所述结构使得燃烧效率更高。环形的气流环沿气流在缓冲通道中的运动方向流动，并形成稳定的旋转气流。气流环的流向与氧气在缓冲通道中流动方向同向，所述结构可以增大气流环的流速，形成更稳定的气旋、更稳定的燃烧现象。
[0012]作为优选，补氧法兰在靠近外缘位置设有进水开槽，补氧法兰上设有两个水冷腔，进水开槽连通水冷腔。由于本装置需要接触热源，设置了水冷腔和对应的进水开槽。水冷腔呈椭圆或圆形。
[0013]一种水冷式半导体尾气处理燃烧室，包括上腔和下腔，上腔从内到外依次包括上内腔、上保温层以及上水冷层，下腔由内到外依次包括下内腔、下保温层和下水冷层，上腔和下腔可拆卸连接并形成上部开放的容器，上水冷层和下水冷层经管路连接，下水冷层上设有进水口，上水冷层上设有出水口，进水口和出水口设置在燃烧室的同一侧，连通上下水冷层的管路设置在燃烧室的另一侧，上腔设有补氧法兰。
[0014]整个燃烧室为上部开放的呈柱状的筒体，上下内腔为直接承受尾气燃烧产生的高温影响的部件，本申请中采用陶瓷结构，上下保温层用于隔绝内外温度，水冷层作用于最外层可与人接触的不锈钢材料组成的外壳，避免造成人的烫伤。空气中氧气含量为21%，氮气含量79%，通过替换输入为纯氧，可以减少79%的气体总量，可减少废气在腔室燃烧的燃爆现象减小压力波动。处理此类气体一般都含有大量的氢气及其它废气，氢气燃烧产生大量的热量，因为燃烧室的助燃气体从空气改为氧气后，助燃气体量的减少，从而使燃烧室温度急剧上升，原有多孔陶瓷的燃烧室内壁结构，已承受不住如此高的温度。通过更换为实心的陶瓷材料，大大提高了耐受温度，到达更高的燃烧温度，具有更好的燃烧效率。
[0015]作为优选，上保温层和上水冷层、下保温层和下水冷层之间分别设有空气隔层，所述空气隔层中设有钣金固定件，所述钣金固定件与上下保温层以及上下保温层和上下内腔之间均设有形变间隙。
[0016]本申请中具有多层隔热措施，通过设置相对静态的空气隔层，减少了热空气流动，保温层也可以减缓热量传递，减小对水冷层的负担。形变间隙适应各部件高温后产生的形变。
[0017]作为优选，补氧法兰设置在上腔的底部，上内腔和下内腔的内壁相比注气输出口到轴心的距离更近，上内腔的下部有一凸台，防止燃烧火陷直接接触补氧法兰内壁。由于所述结构的设置，在燃烧室内氧气丰度最大的地方处于燃烧室的中上部，取所述位置相比直接设置在上腔顶部可以避免与尾气的混合造成燃爆现象。为了避免火焰向注气管道中反向窜出，设置缓冲通道相比上下内腔凹陷。
[0018]作为优选，补氧法兰对应上水冷层的位置设有进水开槽，补氧法兰上设有两个水冷腔，进水开槽连通水冷腔。从下腔进入的水流经过管路进入到上腔中，上冷却层通过进水开槽与水冷腔连通，设置两个水冷腔，是因为完全将补氧法兰设置为空心的，强度达不到要求，因此采用所述结构。
[0019]作为优选，上腔和下腔上均设有保护气体输入管，保护气体输入管将氮气输入至
上保温层和上水冷层、下保温层和下水冷层之间。通过保护气体输入管输入氮气，维持一个正向的气压，避免尾气外泄。
[0020]作为优选，上下内腔均由若干实心陶瓷板从上到下层叠形成。采用分体式的组成也是为了提供上内腔的形变间隙。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：（1）装置减少了输入的气体；（2）通过纯氧和尾气的反应，减少了燃爆现象，装置以更静态的姿态运行，避免干扰前序装置。
附图说明
[0022]图1是本技术的立体图；
[0023]图2是本技术的剖面图；
[0024]图3是本技术的上腔移除上内腔、上保温层和钣金固定件的主视图；
[0025]图4是图3中A
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A处的剖面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补氧法兰，其特征是，包括沿径向布置的注气管道和设置在靠近法兰内壁位置的缓冲通道，注气管道向缓冲通道注入纯氧，缓冲通道的内壁等间距设有若干注气输出口。2.根据权利要求1所述的一种补氧法兰，其特征是，缓冲通道呈环形，补氧法兰设有至少两个注气管道，缓冲通道上设有若干与注气管道对应的挡板，挡板倾斜设置以引导纯氧沿缓冲通道同一方向流动。3.根据权利要求1所述的一种补氧法兰，其特征是，纯氧通过注气输出口形成环形的气流环，注气输出口的方向与所述气流环相切。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种补氧法兰，其特征是，补氧法兰在靠近外缘位置设有进水开槽，补氧法兰上设有两个水冷腔，进水开槽连通水冷腔。5.一种水冷式半导体尾气处理燃烧室，其特征是，包括上腔和下腔，上腔从内到外依次包括上内腔、上保温层以及上水冷层，下腔由内到外依次包括下内腔、下保温层和下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永君，丁云鑫，李剑聪，苏小海，刘黎明，
申请(专利权)人：杭州慧翔电液技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：