[发明专利]一种气相沉积系统和冷却水装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业制造领域，尤其涉及一种气相沉积系统和冷却水装置。

背景技术

在工业制造领域，冷却水具有非常广泛的应用，很多工艺过程均需要冷却水的支持，用于进行设备冷却和温度控制等。以集成电路和太阳能电池制造领域中的低压化学沉积LPCVD(Low PressureChemical Vapor Deposition)工艺为例、在LPCVD工艺过程中，硅衬底放置于密封的石英炉管内，炉管的炉口设有密封法兰，法兰与炉管之间设有密封圈，工艺气体通过法兰输送到炉管内。由于LPCVD炉管的温度大多在700摄氏度左右，而炉管炉口起到密封作用的密封圈的耐温能力又有限，所以需要给法兰通冷却水降温以保护密封圈长时间使用而不发生质变。

而在LPCVD工艺中，部分工艺例如TEOS(Tetra Ethyl OrthoSilicat，正硅酸乙酯)氧化工艺等对法兰温度具有特别的要求。TEOS在常温下为液态，极易在遇到低温介质时发生冷凝现象，从而产生很多的颗粒。进行LPCVD工艺时，通常通过加热的方式来使TEOS气化后连接到石英炉管的密封法兰上，然后再通过法兰输送到炉管。那么在这一过程中如果法兰的温度低于TEOS气化时的温度就极易在法兰内壁凝结成很多结晶物，这些结晶物极易脱落造成整个炉管的颗粒状态一直很高从而影响到硅片的质量。因此，法兰温度的控制对颗粒的产生和密封圈的使用寿命具有决定性的作用。然而，工艺过程中，法兰所处的环境是在温度极高和极低两种情况下不停的转换的，当承载硅片的装置放置在炉管外面冷却时，法兰处于温度极高的环境，即位于非工艺的高温状态；而当硅片位于真空状态的炉管内部进行工艺沉积时法兰就处于较低的环境，即位于低温状态，因此，必须为法兰提供的适当流量的冷却水对法兰进行冷却，对法兰温度进行控制。

然而，在实现上述冷却过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有的冷却水装置通常仅包括一路供水管路，为法兰提供冷却水，不能够根据法兰的冷却要求灵活调整提供法兰的冷却水流量，如果供水管路的冷却水流量调的过大，虽然能够满足炉口密封圈的耐温要求，提高密封圈的使用寿命，但如果对于TEOS氧化工艺，就可能造成TEOS在法兰内壁的冷凝，形成颗粒，颗粒掉落会严重影响产品质量；而如果冷却水流量调的过小，虽然不会引起工艺气体如TEOS的冷凝，保证产品质量，但炉口密封圈的冷却效果较差，极易使密封圈发生质变，这样即降低了密封圈的使用寿命，从而也增加了设备的保养频率，大大降低生产效率。因此，冷却水装置如何能够根据法兰的冷却要求灵活调整提供给法兰的冷却水流量，既能够得到良好的冷却效果，提高被冷却物的使用寿命，又能够避免工艺气体的冷凝，保证产品质量是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的一个主要目的在于，提供一种气相沉积系统，能够根据法兰的冷却要求灵活调整提供给法兰的冷却水流量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种气相沉积系统，包括：

设置在沉积炉管管口的密封法兰和与所述法兰相连接的冷却水装置；

所述冷却水装置包括至少两路供水管路，所述至少两路供水管路中包括至少一路设有开关装置的流量控制管路，通过所述流量控制管路的开启和关闭控制为所述法兰提供的冷却水的流量。

采用上述技术方案后，本发明实施例提供的气相沉积系统，能够根据法兰的温度要求，灵活调整提供给法兰的冷却水流量，只需根据实际情况预先设定每路供水管路的冷却水流量，然后通过流量控制管路的开启和关闭，为法兰提供不同流量的冷却水，当法兰处于低温状态时，将全部或部分流量控制管路关闭，通过未关闭的流量控制管路和其他供水管路为法兰提供较小流量的冷却水，即能够保证冷却效果，又不会导致法兰的温度过低，造成工艺气体的冷凝等后果，保证了产品质量；而当法兰处于高温状态时，将全部或部分流量控制管路开启，通过开启的流量控制管路和其他供水管路为法兰提供较大流量的冷却水，保证了法兰的实时温度，提高了法兰的使用寿命，这样，也会减少设备的保养频率，大大提高生产效率。

本发明实施例的另一个主要目的在于，提供一种冷却水装置，能够根据被冷却物的冷却要求灵活调整提供给被冷却物的冷却水流量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种冷却水装置，包括至少两路供水管路，所述至少两路供水管路中包括至少一路设有开关装置的流量控制管路，通过所述流量控制管路的开启和关闭控制为被冷却物提供的冷却水的流量。