一种真空泵清洗系统及扩散炉的制作方法

1.本实用新型属于半导体技术领域，更具体地，涉及一种真空泵清洗系统及扩散炉。


背景技术：

2.随着光伏行业的发展，topcon(tunnel oxide passivated contact隧穿氧化层钝化接触)工艺产线大有取代perc(passivated emitterand rear cell发射极和背面钝化电池)工艺产线之势，低压硼扩散炉是topcon产线的重要设备。硼扩散工艺中，采用去离子水/纯水蒸气的参与对工艺腔室内的硅片进行氧化，工艺腔室抽真空的过程中会有部分粉末堆积在真空隔膜泵内，导致泵的膜片损坏，大大缩短设备使用周期，降低设备使用性能，因此真空隔膜泵需要定期清洗，提升泵的使用寿命。
3.现有的清洗方法是：断开真空隔膜泵的进气口，将进气口接上水管(水压＜0.2mpa)，泵频率调整为1hz，进行的抽排水清洗，水洗结束后，进气口接上干燥氮气，进行吹扫干燥，吹扫结束后，将泵接回控制系统，重新进行工艺。而这种离线式的手动清洗，效率低，占用资源多，且可能会出现因忘记调节真空隔膜泵变频器的频率，用水清洗隔膜泵时因转速过高，导致隔膜撕裂的情况。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种真空泵清洗系统及扩散炉，以解决真空隔膜泵手动清洗效率低的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种真空泵清洗系统，用于清洗连接于工艺腔室的真空泵，所述清洗系统包括：
6.清洗管路，所述清洗管路连接于所述真空泵的进气口；
7.储液瓶，所述储液瓶的出口通过出气管路分别与所述工艺腔室的腔室进气管路和所述清洗管路连通；
8.气体输入管路，所述气体输入管路通过进气管路与所述储液瓶的进口通过进气管路连通，且通过吹扫管路分别与所述腔室进气管路和所述清洗管路连通；
9.控制阀组件，所述控制阀组件用于分别控制所述腔室进气管路、所述清洗管路、所述吹扫管路、所述进气管路和所述出气管路的通断。
10.所述控制阀组件包括设于所述腔室进气管路的第一进气阀、设于所述清洗管路的清洗阀、设于所述吹扫管路的吹扫阀、设于所述进气管路的第二进气阀和设于所述出气管路的出气阀。
11.优选地，所述进气管路上还设有单向阀，所述单向阀位于所述第二进气阀的下游。
12.优选地，所述第一进气阀、所述清洗阀、所述吹扫阀、所述第二进气阀和所述出气阀的至少其中之一为气动阀。
13.优选地，还包括液位计和补水管路，所述液位计设于所述储液瓶内，所述补水管路与所述储液瓶连通，所述补水管路用于根据所述液位计监测的液位信号对所述储液瓶进行
补液。
14.优选地，还包括控制器和设于所述补水管路的补水阀门，所述控制器与所述液位计和所述补水阀门电连接，所述控制器用于根据所述液位计监测的液位信号控制所述补水阀门的开闭。
15.优选地，还包括加热装置，所述加热装置用于对所述储液瓶进行加热，所述进气管路插设至所述储液瓶的底部，所述出气管路的进气端设于所述储液瓶的顶部。
16.优选地，所述气体输入管路上设有气体流量计。
17.优选地，所述气体输入管路上设有压力开关和前端阀门，当所述气体输入管路的压力超出预设压力范围时，所述压力开关切断所述前端阀门。本实用新型还提供一种扩散炉，包括工艺腔室、连接于所述工艺腔室的真空泵和上述的真空泵清洗系统。
18.本实用新型涉及的一种真空泵清洗系统，其有益效果在于：通过与储液瓶和真空泵连通的清洗管路以及通过气体输入管路通入的气体携带储液瓶中的蒸汽对真空泵进行清洗，并通过控制各管路的通断，实现对真空泵的自动清洗，避免手动清洗效率低，占用资源多的问题。
19.本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
20.通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
21.图1示出了本实用新型的一个示例性实施例的真空泵清洗系统的原理图。
22.附图标记说明：
23.1、工艺腔室，2、真空泵，3储液瓶，4气体输入管路，5、吹扫管路，6腔室进气管路，7清洗管路，8出气管路，9进气管路，10第二进气阀，11单向阀，12出气阀，13第一进气阀，14清洗阀，15吹扫阀，16气体流量计，17液位计，18补水管路，19补水阀门，20压力开关；
具体实施方式
24.下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.为解决现有技术存在的问题，如图1所示，本实用新型提供了一种真空泵清洗系统，用于清洗连接于工艺腔室1的真空泵2，该清洗系统包括：
27.清洗管路7，清洗管路7连接于真空泵2的进气口；
28.储液瓶3，储液瓶3的出口通过出气管路8分别与工艺腔室1的腔室进气管路6和清洗管路7连通；
29.气体输入管路4，气体输入管路4通过进气管路9与储液瓶3的进口连通，且通过吹扫管路5分别与腔室进气管路6和清洗管路7连通；
30.控制阀组件，控制阀组件用于分别控制腔室进气管路6、清洗管路7、吹扫管路5、进气管路9和出气管路8的通断。
31.本实用新型涉及的真空泵清洗系统，通过与储液瓶3和真空泵2连通的清洗管路7以及通过气体输入管路4通入的气体携带储液瓶3中的蒸汽对真空泵2进行清洗，并通过控制各管路的通断，实现对真空泵2的自动清洗，避免手动清洗效率低，占用资源多的问题。
32.以低压硼扩散工艺为例，气体输入管路4用于通入氮气，储液瓶3内的液体为去离子水/纯水，储液瓶3内的液体在较高温度和较低压力下蒸发为气态，形成去离子水/纯水蒸汽，进气管路9插设至储液瓶3的底部，出气管路8的进气端设于储液瓶3的顶部，氮气依次通过气体输入管路4和进气管路9进入储液瓶3中，携带去离子水/纯水蒸汽从出气管路8输出，通过腔室进气管路6进入到工艺腔室1内进行硼扩工艺，或通过清洗管路7进入到真空泵2内，对真空泵2进行清洗；断开进气管路9，氮气依次通过气体输入管路4、吹到管路5、腔室进气管路6进入到工艺腔室1内，或依次通过气体输入管路4、吹到管路5、清洗管路7进入到真空泵2内。
33.其中，气体输入管路4上设有气体流量计16，用于控制气体输入流量。气体输入管路4上还设有压力开关20和前端阀门(图1未示出)，当气体输入管路4的压力超出预设压力范围时，可以切断前端阀门，避免气体超过目标压力而导致储液瓶3炸裂。
34.在本技术的一个实施例中，还包括加热装置，加热装置用于加热储液瓶，储液瓶3为石英瓶，储液瓶3设置在加热装置(未示出)上，通过温度控制装置(未示出)和压力控制装置(未示出)使液体蒸发，以形成工艺或者清洗真空泵所用的蒸汽。
35.控制阀组件包括设于腔室进气管路6的第一进气阀13、设于清洗管路7的清洗阀14、设于吹扫管路5的吹扫阀15、设于进气管路9的第二进气阀10和设于出气管路8的出气阀12。通过控制各阀门的开闭，以控制各管路的通断。
36.作为优选方案，进气管路9上还设有单向阀11，单向阀11位于第二进气阀10的下游，用于防止储液瓶3中的液体回流。
37.第一进气阀13、清洗阀14、吹扫阀15、第二进气阀10和出气阀12的至少其中之一为气动阀。
38.作为优选方案，清洗系统还包括液位计17和补水管路18，液位计17设于储液瓶3内，补水管路18与储液瓶3连通，补水管路18根据液位计17监测的液位信号对储液瓶3进行补液。液位计17即液位传感器，通过液位计17为储液瓶3内的液体容量进行监测，以及时补充工艺和对真空泵2清洗过程中消耗的去离子水/纯水蒸汽。
39.清洗系统还包括控制器和设于补水管路18的补水阀门19，控制器与液位计17和补水阀门19电连接，控制器根据液位计17监测的液位信号控制补水阀门19的开闭。其中，补水阀门19可以为气动阀。
40.补水管路18一端连接于液源，另一端连接于储液池3的液体入口，控制器、液位计
17和补水阀门19形成闭环补液控制系统，当液面到达设定的液位低值时，控制器根据液位计17监测的液位信号控制补水阀门19打开，通过补水管路18向储液池3内注入液体，当注入的液体到达预设的液位高值时，控制器根据液位计17监测的液位信号控制补水阀门19关闭，从而实现对储液池3内液体的自动补液过程，控制器还可以通过计算机程序在控制界面提示并保存历史记录。
41.本技术中，控制器还可以控制第一进气阀13、清洗阀14、吹扫阀15、第二进气阀10和出气阀12的开闭，以控制各管路的通断，实现对真空泵2自动清洗过程。
42.以低压硼扩散工艺为例，具体清洗过程如下：
43.当进行硼扩散工艺时，气体输入管路4通入氮气，储液瓶3内的液体为去离子水/纯水，调节气体流量计16使氮气的流量调节至0.5～3slm，压力开关20的预设压力范围设为0.3～0.7bar，氮气依次经过气体流量计16、进气管路9上的第二进气阀10和单向阀11进入储液瓶3内，并携带储液瓶3去离子水/纯水蒸汽依次经由出气管路8的出气阀12和腔室进气管路6的第一进气阀13进入到工艺腔室1内进行氧化工艺；
44.当完成预设工艺次数后，控制器执行预设清洗程序，分别控制第一进气阀13关闭、打开清洗阀14，并控制气体流量计16使氮气的流量调节到预设流量值，从而使氮气携带去离子水/纯水蒸汽对真空泵2进行第一预设时间的自动清洗，清洗过程达到第一预设时间后，控制器控制进气管路9的第二进气阀10、出气阀12关闭，打开吹扫管路5的吹扫阀15，氮气依次经过气体流量计16、吹扫阀15和清洗阀14对真空泵2进行第二预设时间的干燥吹扫，从而完成整个自动化在线清洗过程。
45.在本技术的一个实施例中，预设工艺次数范围为6～40次，氮气的预设流量值范围为0.5～3slm，第一预设时间范围为10～30min，第二预设时间范围为10～30min。
46.本技术涉及的真空泵清洗系统，可在工艺中实现真空泵2的自动清洗，避免离线式的手动清洗，效率低，占用资源多的问题，而由于使用蒸汽对真空泵2进行清洗，无需刻意调节真空泵2，即真空隔膜泵变频器的频率，从而避免真空隔膜泵维护时的意外损坏风险，在工艺进行一定次数后，可以自动或手动加载计算机程序实现控制过程，同时也可以在线自动补液功能，而无需停止工艺，省时省力。
47.本实用新型还提供一种扩散炉，包括工艺腔室1、连接于工艺腔室1的真空泵2以及上述的真空泵清洗系统。
48.以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。