【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硅片加工工艺设备，具体涉及一种用于硅片表面薄膜淀积工艺的立式lpcvd反应设备。
技术介绍
1、现有的立式lpcvd反应室水冷法兰的冷却水由厂务直接提供，一般水温为20℃左右，通过热交换带走密封圈上的热量，使得密封圈的温度维持在正常工作温度范围内，从而保证真空密封的可靠性。但是，该冷却方案带来的副作用就是冷却水道附近的法兰温度较低，使得工艺过程中产生的副产物会粘附在水冷法兰内壁，特别是进水口附近。随着粘附在水冷法兰内壁上的工艺副产物越积越多，部分副产物将会在工艺过程中脱落，成为硅片表面颗粒污染的一个来源。随着半导体先进制程对颗粒污染控制要求的日趋严格，关于颗粒污染源问题的解决就显得尤为重要。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑、冷却均匀性高且控制精准的立式lpcvd反应设备。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种立式lpcvd反应设备，包括：反应室、水冷法兰和炉门；所述水冷法兰的上部与反应室密封连接，水冷法兰的下部与炉门密封连接；所述水冷法兰上设有控温系统，所述控温系统包括主控制器，以及与主控制器连接的热偶和水温控制器；所述水温控制器用于将厂务冷却水加热至预设温度后再输送至水冷法兰的环形流道内，以实现水冷法兰外周，以及水冷法兰与反应室和炉门的连接处均进行冷却降温，且环形流道中排出的冷却水流经水温控制器后再排出；所述热偶设置在水冷法兰的环形流道上，用于监测环形流道内的冷却水
4、作为本专利技术的进一步改进，所述控温系统还包括加热包，所述加热包环绕在水冷法兰外周，且加热包上设有与主控制器连接的热偶；所述热偶用于监测加热包的温度，并将温度数据传递至主控制器，所述主控制器根据热偶反馈的温度信息，向加热包发出温控制指令。
5、作为本专利技术的进一步改进，所述加热包包括分段设置在水冷法兰外周的环形加热片ⅰ、环形加热片ⅱ、环形加热片ⅲ和环形加热片ⅳ，各所述环形加热片上均设有热偶，且各环形加热片独立控温。
6、作为本专利技术的进一步改进，所述控温系统还包括流量控制阀，所述流量控制阀设置在水冷法兰的进水口与水温控制器的连接管道上，且流量控制阀与主控制器连接，所述主控制器根据热偶反馈的温度数据以控制流量控制阀的开度。
7、作为本专利技术的进一步改进，所述热偶包括下热偶，所述下热偶设置在水冷法兰的进水口附近，所述下热偶用于实时监测进水口附近的温度，并将温度数据传送至主控制器。
8、作为本专利技术的进一步改进，所述水冷法兰的下部与炉门的连接处设有炉门密封圈，流入进水口的冷却水流入水冷法兰下部的环形流道内，对炉门密封圈进行冷却。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述热偶包括上热偶，所述上热偶设置在水冷法兰的出水口附近，所述上热偶用于实时监测出水口附近的温度，并将温度数据传送至主控制器。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述水冷法兰的上部与反应室的连接处设有法兰密封圈，冷却水由水冷法兰下部的环形流道流入水冷法兰上部的环形流道，对法兰密封圈进行冷却。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述水温控制器将厂务冷却水加热至30℃～85℃，再输送至水冷法兰内。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述主控制器为plc控制器或dcs控制器。
13、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
14、本专利技术的立式lpcvd反应设备，通过将水冷法兰的上部和下部分别密封连接反应室和炉门，即组成了结构紧凑、密封效果显著的立式lpcvd反应设备；进一步地，通过在水冷法兰上设置了由控制器以及与主控制器连接的热偶和水温控制器组成的控温系统，利用水温控制器将厂务冷却水加热至预设温度后再输送至水冷法兰的环形流道内，实现了水冷法兰外周，以及水冷法兰与反应室和炉门的连接处均进行冷却降温，且环形流道中排出的冷却水流经水温控制器后再排出，通过水温控制器为水冷法兰提供了进水和回水功能；与此同时，热偶设置在水冷法兰的环形流道上，以实时监测环形流道内的冷却水温度，并将温度数据传递至主控制器，主控制器根据热偶反馈的温度信息，向水温控制器发出水温控制指令，实现了对水冷法兰的精准冷却控温，提高了水冷法兰内壁的温度，减少了工艺副产物在水冷法兰内壁上的粘附和脱落，从而降低了给硅片表面带来的颗粒污染。
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1.一种立式LPCVD反应设备，其特征在于，包括：反应室(1)、水冷法兰(2)和炉门(3)；所述水冷法兰(2)的上部与反应室(1)密封连接，水冷法兰(2)的下部与炉门(3)密封连接；所述水冷法兰(2)上设有控温系统，所述控温系统包括主控制器(13)，以及与主控制器(13)连接的热偶和水温控制器(11)；所述水温控制器(11)用于将厂务冷却水加热至预设温度后再输送至水冷法兰(2)的环形流道内，以实现水冷法兰(2)外周，以及水冷法兰(2)与反应室(1)和炉门(3)的连接处均进行冷却降温，且环形流道中排出的冷却水流经水温控制器(11)后再排出；所述热偶设置在水冷法兰(2)的环形流道上，用于监测环形流道内的冷却水温度，并将温度数据传递至主控制器(13)，所述主控制器(13)根据热偶反馈的温度信息，向水温控制器(11)发出水温控制指令。
2.根据权利要求1所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述控温系统还包括加热包(12)，所述加热包(12)环绕在水冷法兰(2)外周，且加热包(12)上设有与主控制器(13)连接的热偶；所述热偶用于监测加热包(12)的温度，并将温度数据传递
3.根据权利要求2所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述加热包(12)包括分段设置在水冷法兰(2)外周的环形加热片Ⅰ(121)、环形加热片Ⅱ(122)、环形加热片Ⅲ(123)和环形加热片Ⅳ(124)，各所述环形加热片上均设有热偶，且各环形加热片独立控温。
4.根据权利要求2所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述控温系统还包括流量控制阀(10)，所述流量控制阀(10)设置在水冷法兰(2)的进水口(6)与水温控制器(11)的连接管道上，且流量控制阀(10)与主控制器(13)连接，所述主控制器(13)根据热偶反馈的温度数据以控制流量控制阀(10)的开度。
5.根据权利要求4所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述热偶包括下热偶(5)，所述下热偶(5)设置在水冷法兰(2)的进水口(6)附近，所述下热偶(5)用于实时监测进水口(6)附近的温度，并将温度数据传送至主控制器(13)。
6.根据权利要求5所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述水冷法兰(2)的下部与炉门(3)的连接处设有炉门密封圈(4)，流入进水口(6)的冷却水流入水冷法兰(2)下部的环形流道内，对炉门密封圈(4)进行冷却。
7.根据权利要求6所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述热偶包括上热偶(8)，所述上热偶(8)设置在水冷法兰(2)的出水口(9)附近，所述上热偶(8)用于实时监测出水口(9)附近的温度，并将温度数据传送至主控制器(13)。
8.根据权利要求7所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述水冷法兰(2)的上部与反应室(1)的连接处设有法兰密封圈(7)，冷却水由水冷法兰(2)下部的环形流道流入水冷法兰(2)上部的环形流道，对法兰密封圈(7)进行冷却。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述水温控制器(11)将厂务冷却水加热至30℃～85℃，再输送至水冷法兰(2)内。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的立式LPCVD反应设备，其特征在于，所述主控制器(13)为PLC控制器或DCS控制器。
...【技术特征摘要】
1.一种立式lpcvd反应设备，其特征在于，包括：反应室(1)、水冷法兰(2)和炉门(3)；所述水冷法兰(2)的上部与反应室(1)密封连接，水冷法兰(2)的下部与炉门(3)密封连接；所述水冷法兰(2)上设有控温系统，所述控温系统包括主控制器(13)，以及与主控制器(13)连接的热偶和水温控制器(11)；所述水温控制器(11)用于将厂务冷却水加热至预设温度后再输送至水冷法兰(2)的环形流道内，以实现水冷法兰(2)外周，以及水冷法兰(2)与反应室(1)和炉门(3)的连接处均进行冷却降温，且环形流道中排出的冷却水流经水温控制器(11)后再排出；所述热偶设置在水冷法兰(2)的环形流道上，用于监测环形流道内的冷却水温度，并将温度数据传递至主控制器(13)，所述主控制器(13)根据热偶反馈的温度信息，向水温控制器(11)发出水温控制指令。
2.根据权利要求1所述的立式lpcvd反应设备，其特征在于，所述控温系统还包括加热包(12)，所述加热包(12)环绕在水冷法兰(2)外周，且加热包(12)上设有与主控制器(13)连接的热偶；所述热偶用于监测加热包(12)的温度，并将温度数据传递至主控制器(13)，所述主控制器(13)根据热偶反馈的温度信息，向加热包(12)发出温控制指令。
3.根据权利要求2所述的立式lpcvd反应设备，其特征在于，所述加热包(12)包括分段设置在水冷法兰(2)外周的环形加热片ⅰ(121)、环形加热片ⅱ(122)、环形加热片ⅲ(123)和环形加热片ⅳ(124)，各所述环形加热片上均设有热偶，且各环形加热片独立控温。
4.根据权利要求2所述的立式lpcvd反应设备，其特征在于，所述控温系统还包括流量控制阀(10)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇平，龙会跃，黄志海，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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