保温管道组件及制冷装置的制作方法

1.本技术涉及半导体工艺设备，特别是涉及保温管道组件及制冷装置。


背景技术：

2.半导体制造的刻蚀设备中，温度是影响刻蚀特性的重要因素之一。为了在蚀刻过程中保持温度稳定在一定水平，经常会使用冷却器(chiller)。冷却器可以通过循环液(coolant)对刻蚀机台的上电极、下电极、室壁(chamber wall)等部件进行冷却或加热。
3.例如，循环液可以和冷却器中的制冷剂进行热量交换(制冷剂蒸发时吸收循环液的热量)，使得循环液温度降低。冷却后的循环液流经负荷(例如负荷为电极)，与负荷进行热量交换，使得负荷降温，且使得循环液升温，升温后的循环液会再回到冷却器被制冷剂冷却，如此往复循环，达到对负荷持续冷却的目的。另外循环液也可以通过加热器(heater)加热，达到对负荷加热的效果。冷却器需要借助管道将循环液输送到指定负荷。循环液在其输送过程中会通过管道和外界进行热交换，导致循环液的温度发生过快变化，因而使得循环液达到制冷或制热的效果下降。
4.为了防止管道中循环液受到外界温度影响，导致温度变化过快，可以在管道外增设一层外管，并让管道与外管间开形成夹层，再将外管的两端焊接到管道上以密封夹层，最后将夹层抽成真空，利用真空的良好的绝热性质来阻止管道中循环液温度过快变化。由于管道和外管是焊接在一起的，因此无论是管道单独破损发生循环液泄漏，还是外管单独破损导致夹层真空被破坏，都需要将管道和外管同时更换，而无法对管道或外管进行单独更换。对管道和外管进行同时更换，将会导致更换成本过高。因此现有循环液输送管道存在更换成本过高的问题。


技术实现要素：

5.针对现有循环液输送管道存在更换成本过高的问题，本技术提供了一种保温管道组件，其用于半导体工艺设备，包括：内管、外管和至少两个连接部件。所述内管用于输送循环液，其中，所述循环液用于冷却或加热。所述外管套设于所述内管外。所述外管通过所述至少两个连接部件与所述内管可分离地密封连接，所述外管、所述内管以及所述至少两个连接部件之间形成真空夹层。
6.优选地，所述至少两个连接部件可分离地密封连接所述内管，所述至少两个连接部件中的至少一个设置于所述外管的一端，所述至少两个连接部件中的至少另一个设置于所述外管的另一端。
7.优选地，各个所述连接部件包括设置于所述外管上的凸缘和设置在所述内管上的法兰，所述外管、所述内管以及所述法兰之间形成所述真空夹层，所述凸缘抵接所述法兰，并和所述法兰可分离地密封连接。
8.优选地，所述凸缘和所述外管一体成型设置，并位于所述外管的一端。
9.优选地，各个所述连接部件还包括紧固件和垫圈，所述垫圈位于所述凸缘和所述
法兰之间，所述紧固件将所述凸缘、所述垫圈和所述法兰可分离地密封连接。
10.优选地，各个所述连接部件包括：弹性管件和至少两个箍件，所述弹性管件的一端可分离地密封套接所述内管，所述弹性管件的另一端可分离地密封套接所述外管，所述外管、所述内管以及所述弹性管件之间形成所述真空夹层。所述至少两个箍件箍扣每个所述弹性管件。
11.优选地，所述外管设置有至少两个连接口，各个所述弹性管件的一端可分离地密封套接各个所述连接口。
12.优选地，所述连接部件的数量为两个，所述两个连接部件分别设置在所述外管的两端。
13.优选地，所述外管还包括出气孔，所述出气孔的一端和所述真空夹层连通，所述出气孔的另一端和抽真空装置连接。
14.本技术还提供了一种制冷装置，其包括所述保温管道组件。
15.本技术的有益效果在于：通过设置内管、外管和至少两个连接部件，并让外管套设于内管外以此形成保温管道组件，在外管、内管以及至少两个连接部件之间形成真空夹层。这样设置后，内管输送用于冷却或加热的循环液时，由于真空夹层具有的良好的绝热性质，可以对循环液形成良好的保温效果。由于外管通过至少两个连接部件与内管可分离地密封连接，在外管和内管只有一个破损导致循环液泄漏时，可以通过拆卸至少两个连接部件，使外管和内管分离，再分别更换外管或内管，而不必更换整个保温管道组件，降低了保温管道组件的更换成本。
16.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术较佳的实施例并配合附图对本技术进行详细说明。
附图说明
17.图1是本技术一实施例中，保温管道组件的分解图；
18.图2是本技术一实施例中，保温管道组件的正视图；
19.图3是本技术一实施例中，图2的a-a线剖视图；
20.图4是本技术另一实施例中，保温管道组件的分解图；
21.图5是本技术另一实施例中，保温管道组件的正视图；
22.图6是本技术另一实施例中，图5的b-b线剖视图；
23.图7是本技术一实施例中，制冷装置示意图。
24.其中，附图标记：
25.1 保温管道组件
26.10 内管
27.11 外管
28.110 连接口
29.111 出气孔
30.12 连接部件
31.120 凸缘
32.121 法兰
33.122 紧固件
34.123 垫圈
35.124 弹性管件
36.125 箍件
37.2 抽真空装置
38.3 制冷器
39.4 负荷
具体实施方式
40.以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
42.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于包覆不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
43.需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.请同时参考图1和图2，在一实施例中提供了一种保温管道组件1，其用于半导体工艺设备，包括：内管10、外管11和至少两个连接部件12。内管10和外管11可以是强度较高的材料(如不锈钢或者合金)制成的圆管。内管10用于输送循环液(coolant)，其中，循环液用于冷却或加热。外管11套设于内管10外。例如，外管11可以和内管10同轴设置。外管11通过至少两个连接部件12与内管10可分离地密封连接，外管11、内管10以及至少两个连接部件12之间形成真空夹层。
45.通过设置内管10、外管11和至少两个连接部件12，并让外管11套设于内管10外以此形成保温管道组件1，在外管11、内管10以及至少两个连接部件12之间形成真空夹层。这样设置后，内管10输送用于冷却或加热的循环液时，由于真空夹层具有的良好的绝热性质，可以对循环液形成良好的保温效果。由于外管11通过至少两个连接部件12与内管10可分离地密封连接，在外管11和内管10只有一个破损导致循环液泄漏时，可以通过拆卸至少两个
连接部件12，使外管11和内管10分离，再分别更换外管11或内管10，而不必更换整个保温管道组件1，降低了保温管道组件1的更换成本。
46.请同时参考图2和图3，优选地，在一实施中，至少两个连接部件12可分离地密封连接内管10，至少两个连接部件12中的至少一个设置于外管11的一端，至少两个连接部件12中的至少另一个设置于外管11的另一端。例如，连接部件12的数量可以为两个，分别设置于外管11的两端。各个连接部件12包括设置于外管11上的凸缘120和设置在内管10上的法兰121，外管11、内管10以及法兰121之间形成真空夹层，凸缘120抵接法兰121，并和法兰121可分离地密封连接。例如，法兰121可以采用强度较高的材料(比如不锈钢或合金)制成，法兰121的外径可以大于外管11的外径。
47.如图3所示，法兰121和内管10可以可分离地密封连接，比如，法兰121可以是螺纹法兰，在内管10外壁上设置外螺纹后，再在内管10外壁的外螺纹上设置真空密封胶和生料带等密封材料，再将法兰121螺接于内管10，即可让法兰121和内管10可分离地密封连接。凸缘120和外管11可以是不可分离地连接，比如焊接或者一体成型地连接。凸缘120和外管11也可以是可分离地密封连接，例如，采用类似于法兰121和内管10的连接方式，在凸缘120设置内螺纹，在外管11外壁设置外螺纹，让凸缘120上的内螺纹和外管11外壁上的外螺纹螺接。优选地，凸缘120和外管11一体成型设置，并位于外管11的一端。例如，凸缘120可以是从外管11一端径向向外延伸一体生成的圆环，且凸缘120和外管11同轴设置。凸缘120可以采用强度较高的材料(比如不锈钢或合金)制成。
48.由于法兰121和凸缘120的强度较大，可以承受较大的压力而不会破损泄露。因此外管11和内管10可分离地密封连接方式为法兰121和凸缘120可分离地连接，可以设置较高真空度的真空夹层(真空夹层真空度越高，绝热效果越好)，进而可以提高保温管道组件1的保温效果。
49.如图3所示，优选地，各个连接部件12还包括紧固件122和垫圈123，垫圈123位于凸缘120和法兰121之间，紧固件122将凸缘120、垫圈123和法兰121可分离地密封连接。例如，紧固件122可以为螺栓。可以在凸缘120和法兰121上分别设置多个通孔，让多个紧固件122分别穿过通孔，将凸缘120和法兰121可分离地连接。凸缘120和法兰121上的通孔的数量可以分别为4个，其中4个以外管11的轴线为中心均布设置于凸缘120，另外4个以外管11的轴线为中心均布设置于法兰121。垫圈123可以环绕于内管10设置，且位于各个通孔圆心所在的均布参考圆的内侧，并避免和各个紧固件122发生干涉。垫圈123可以是橡胶圈。
50.请同时参考图4和图5，优选地，在另一实施中，至少两个连接部件12可分离地密封连接内管10，至少两个连接部件12中的至少一个设置于外管11的一端，至少两个连接部件12中的至少另一个设置于外管11的另一端。例如，连接部件12的数量可以为两个，分别设置于外管11的两端。各个连接部件12包括：弹性管件124和至少两个箍件125，弹性管件124的一端可分离地密封套接内管10，弹性管件124的另一端可分离地密封套接外管11，外管11、内管10以及弹性管件124之间形成真空夹层。
51.如图6所示，至少两个箍件125箍扣每个弹性管件124，例如，至少两个箍件125中的至少一个将一个弹性管件124的一端箍扣于外管11，至少两个箍件125中的至少另一个将同一个弹性管件124的另一端箍扣于内管10。箍件125的数量可以为四个，在外管11的两端各设置两个，即每个弹性管件124设置有至少两个箍件125。例如，弹性管件124可以是内径比
内管10外径略小的软管(比如橡胶软管)，利用弹性管件124自身的弹性密封套接内管10和外管11。至少两个箍件125可以是至少两个高压喉箍，例如可以是金属材料的高压喉箍。箍件125可以根据箍扣的位置选择尺寸，例如，箍扣在外管11的箍件125内径可以比箍扣在内管10的箍件125内径大。
52.如图4所示，例如，每个箍件125可以由两个紧固件122(例如螺栓)固定两个半圆环形成。由于箍件125在箍扣时自身需要的紧固件122数量少(本实施例每个箍件125使用了两个紧固件122，分别固定在每个半圆环的两端。通常来说在半圆环的一端采用一个紧固件122，另一端采用铰接也是可行的)，因而紧固紧固件122的工作量较少，进而外管11和内管10可分离地密封连接及拆卸的工作量也会降低。同时采用弹性管件124和箍件125连接外管11和内管10，因不需要重新加工外管11和/或内管10，省去了外管11和内管10的加工成本。
53.请同时参考图4和图6，优选地，外管11设置有至少两个连接口110，各个弹性管件124的一端可分离地密封套接各个连接口110。各个连接口110可以和外管11一体成型并设置于外管11的两端。连接口110可以是缩口(即连接口110的外径小于外管的外径)，例如连接口110可以是外径小于外管11外径的圆管或格林头，连接口110为缩口可以让连接口110的外径和内管10的外径接近，避免弹性管件124在套接外管11时产生较大的形变而容易破裂失效，使其使用寿命缩短。
54.如图7所示，优选地，外管11还包括出气孔111，出气孔111的一端和真空夹层连通，出气孔111的另一端和抽真空装置2连接。抽真空装置2可以经由出气孔111将夹层抽成真空。例如，抽真空装置2可以是真空泵。
55.如图7所示，在另一实施例中还提供了一种制冷装置，其包括制冷器3(chiller)、保温管道组件1和负荷4(例如负荷4为电极或室壁(chamber wall))，负荷4通过保温管道组件1和制冷器3连接。例如，可以设置两组保温管道组件1分别连接负荷4和制冷器3，其中一组保温管道组件1作为进液管路(图7中以向右的箭头表示的管路)，其中另一组保温管道组件1作为回液管路(图7中以向左的箭头表示的管路)，进液管路和回液管路的真空夹层可以连通，以便一体形成真空夹层。
56.真空夹层可以用刻蚀机台的真空转换模块(vacuum transfer module)中的真空泵形成(即抽真空装置2可以为真空转换模块中的真空泵)，也可以通过接通厂务系统，利用厂务系统提供的工艺真空(process vacuum)装置形成(即抽真空装置2可以为厂务系统的工艺真空装置)，例如可以让出气孔111连接真空转换模块中的真空泵或者厂务系统的工艺真空装置。通过真空转换模块中的真空泵或者厂务系统的工艺真空装置形成真空夹层，可以无需另行设置真空泵来形成真空夹层，节省了添置真空泵的成本。
57.以上对本技术实施例所提供的保温管道组件及制冷装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有所改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制，凡依据本技术的精神与技术思想所做的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。