CN101138693B - 气体过滤装置 - Google Patents
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Abstract
一种气体过滤装置，包括： 腔室和位于所述腔室中的复数个过滤网；所述腔室具有进气孔和出气孔；所述复数个过滤网沿进气孔到出气孔方向间隔排列；所述过滤网具有过滤孔；所述沿进气孔到出气孔方向间隔排列的各个过滤网的过虑孔的面积沿进气孔到出气孔的方向逐渐减小。该过滤装置的过滤网不易被结晶物堵塞，能够减少清洁次数，提高使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种光刻胶涂布显影设备热处理单元中的气体过滤装置。
背景技术
光刻胶涂布显影设备中的热处理单元用于对半导体基底上的光刻胶加热。例如专利号为US7017658B2的美国专利公开了一种热处理装置。在光刻胶涂布显影的不同阶段的热处理具有不同的目的，例如，软烤(soft bake)单元用于对旋涂了光刻胶的基底加热烘烤以去除光刻胶中的溶剂及水分，增加光刻胶对基底的粘附性能；曝光后烘烤(Post exposure bake)用于对曝光的光刻胶进行热烘烤，对于I-line光刻胶主要是为了消除驻波效应，对于DUV的化学放大光刻胶而言，该烘烤步骤却是曝光后光酸扩散产生更多光酸形成待显影图形所必须的；显影后烘烤(hard bake)主要是为了除去表面水分，增加光刻胶图形的硬度从而增加抗刻蚀能力。上述热处理过程都是在一个密闭的腔室中完成的，热处理产生的挥发性物质需要经过排气装置抽出，腔室中的压力，气体的流向都会影响热处理的效果及基底上光刻胶图案的质量，特别是PEB需要精确控制加热、冷却时间及热分布的均匀性，PEB热处理单元中的挥发性气体需要及时的抽出，以免影响其腔室中的压力。挥发性气体被抽出时需要经过过滤装置将结晶物质过滤掉以免堵塞排气管路，现有的一种过滤装置是采用一种由数片过滤网组成的圆柱形过滤装置。图1a、图1b、图1c为该过滤装置的透视图、剖视图及过滤网的正视图。
如图1a所示，该过滤装置100是由圆形前表面103和后表面105、圆柱形侧壁101组成，所述圆柱形前表面103和后表面105直径相同，分别与所述圆柱形侧壁105无缝隙连接，在所述圆形前表面103中心处有圆形进气口102，在所述圆形后表面105中心形成有圆形出气口104。
图1b为图1a所示的过滤装置100沿圆柱形侧壁101的母线及圆形前表面103和后表面105的直径的剖面示意图。如图2所示，所述过滤装置100剖面为矩形，过滤装置前表面103上形成有进气口102，后表面105上形成有出气口104，在所述过滤装置100中沿圆柱形侧壁101形成有等间隔排布的数个过滤网106a，106b，106c，106，所述数个过滤网上的网孔大小相等。图1c为为所述过滤装置100过滤网106a的正视图，如图1c所示，所述过滤网106a为圆形，在所述过滤网106a上成有多个网孔107，所述网孔107大小相等。
所述过滤装置100工作时，将所述过滤装置100安装于所述PEB热处理单元中，并将所述过滤装置100的进气口与PEB热处理单元腔室相连通，所述过滤装置100的出气口与抽气装置连接，带有光刻胶的基底送入PEB热处理单元进行烘烤，将所述光刻胶中的溶剂及水分蒸发到PEB热处理单元的腔室中，通过抽气装置将悬浮于腔室中的挥发性物质依次通过过滤装置100进气口102，数个过滤网106a，106b，106c，106d，106e，出气口104而被抽出，挥发性物质中一些颗粒较大的例如光刻胶的结晶物被卡在过滤网上而被过滤掉。
然而，上述过滤装置存在如下缺陷：
所述过滤装置中离进气口102较进的过滤网106a、106b由于较先接触到带有大量的结晶物的气体而很容易被堵塞，而离出气口104较进的过滤网106d、106c由于气体已经被其前面的过滤网106a、106b过滤基本上起不到过滤的作用，造成过滤装置过滤网106a、106b很容易被堵塞，排气不畅通，挥发性物质不能及时从热处理腔室中排除，结晶在热处理腔室的侧壁上并回落在基底上而产生缺陷，不得不频繁清理；另一方面过滤网106c、106d起不到应有的过滤作用而造成浪费。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种气体过滤装置，以解决现有过滤装置中过滤网易堵塞、清洗频繁的问题。
为达到上述目的，本发明提供的一种气体过滤装置，包括：
腔室和位于所述腔室中的复数个过滤网；所述腔室具有进气孔和出气孔；所述复数个过滤网沿进气孔到出气孔方向间隔排列；所述过滤网具有过滤孔；其中，所述沿进气孔到出气孔方向间隔排列的各个过滤网的过虑孔的面积沿进气孔到出气孔的方向逐渐减小。
所述所述过滤网过滤孔孔径为1mm～0.25mm。
作为本发明的一种优选结构，所述腔室为圆柱形，所述过滤网为平面圆形。作为本发明的另一种优选结构，所述腔室为圆柱形，所述过滤网为圆锥形。作为本发明的另一种优选结构，所述腔室为圆台形，所述过滤网为平面圆形。作为本发明的另一种优选结构，所述腔室为圆台形，所述过滤网为圆锥形。作为本发明的另一种优选结构，所述腔室形状为多面体，所述过滤网为平面多边形。作为本发明的另一种优选结构，所述腔室为多面体，所述过滤网棱锥形。
所述过滤网的材质为不锈钢。所述过滤网沿进气孔到出气孔方向投影的面积为30～60cm2。所述过滤孔形状为圆形、椭圆或多边形。所述腔室具有数个开口，用于将所述过滤网***所述腔室以及从所述腔室抽出。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的过滤装置过滤网的过滤孔孔径沿气流方向逐渐减小，待过滤气体通过管路由进气孔进入过滤装置，然后依次通过数个过滤网，由出气孔排出；由于过滤网的过滤孔径沿进气孔到出气孔方向，即气流方向逐渐减小，颗粒较大的杂质和结晶物被孔径较大的过滤网所过滤，而尺寸较小的结晶颗粒被孔径较小的过滤网过滤，不同过滤孔径的过滤网过滤不同大小的结晶颗粒，使得所述的过滤网都能够充分发挥过滤作用，减少过滤网的堵塞，从而减少清洗和维护的时间，提高设备的寿命和利用率。
附图说明
图1a为现有一种过滤装置透视图；
图1b为图1a所示过滤装置纵向剖视图；
图1c为图1a所示的过滤装置过滤网正视图；
图2a为根据本发明第一实施例的过滤装置透视图；
图2b为图2a所示过滤装置纵向剖视图；
图2c为图2a所示过滤装置过滤网的正视图；
图3a为根据本发明第二实施例的过滤装置透视图；
图3b为图3a所示过滤装置纵向剖视图；
图3c为图3a所示过滤装置过滤网的正视图；
图4a为根据本发明第三实施例的过滤装置透视图；
图4b为图4a所示过滤装置纵向剖视图；
图4c为图4a所示过滤装置过滤网的正视图；
图5a为根据本发明第四实施例的过滤装置透视图；
图5b为图5a所示过滤装置纵向剖视图；
图5c为图5a所示过滤装置过滤网的正视图；
图6a为根据本发明第五实施例的过滤装置透视图；
图6b为图6a所示过滤装置纵向剖视图；
图6c为图6a所示过滤装置过滤网的正视图；
图7a为根据本发明第六实施例的过滤装置透视图；
图7b为图7a所示过滤装置纵向剖视图；
图7c为图7a所示过滤装置过滤网的正视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提供的一种气体过滤装置，包括腔室201和位于所述腔室201中的复数个过滤网206；所述腔室201具有进气孔202和出气孔204；所述复数个过滤网206沿进气孔202到出气孔204方向间隔排列；所述过滤网可以是不锈钢材质，所述过滤网206具有过滤孔207；其中：所述沿进气孔202到出气孔204方向间隔排列的各个过滤网206的过虑孔的面积沿进气孔202到出气孔204的方向逐渐减小。待过滤气体通过管路由进气孔进入过滤装置的腔室，然后依次通过数个过滤网，由出气孔排出，由于过滤网的过滤孔径沿进气孔到出气孔方向，即气流方向逐渐减小，因而颗粒较大的杂质和结晶物被孔径较大的过滤网所过滤，而尺寸较小的结晶颗粒被孔径较小的过滤网过滤，不同过滤孔径的过滤网过滤不同大小的结晶颗粒，使得所述的过滤网都能够充分发挥过滤作用，减少过滤网的堵塞，从而减少清洗和维护的时间，提高设备的寿命和利用率。
下面根据实施例对本发明气体过滤装置做较详细和具体描述。
图2a为根据本发明第一实施例的过滤装置透视图，图2b为图2a所述过滤装置200沿其圆桶形侧壁201c母线及前壁201a、后壁201c直径的剖视图，图2c为图2a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图2a所示，过滤装置200包括圆柱形腔室201和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括圆形前壁201a、后壁201b和圆桶形侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。在所述过滤装置200圆桶形侧壁201c上间隔形成有半圆形开口208，用以将过滤网206***所述腔室201以及从所述腔室201中抽出。
如图2b所示，所述过滤装置200的剖面为矩形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿圆桶形侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网206a，206b，206c，206d的形状为如图2c所示的平面圆形，其面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚。所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、椭圆形、方形或其多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
图3a为根据本发明第二实施例的过滤装置透视图，图3b为图3a所述过滤装置200沿其圆桶形侧壁201c母线及前壁201a、后壁201c直径的剖视图，图3c为图3a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图3a所示，过滤装置200包括圆柱形腔室201和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括圆形前壁201a、后壁201b和圆桶形侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。
如图3b所示，所述过滤装置200的剖面为矩形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿圆桶形侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网形状为如图3c所示的圆锥形，其沿进气孔202到出气孔204方向投影的面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚，所述过滤网206a，206b，206c，206d在腔室201中的放置方式可以是：所述过滤网206a，206b，206c，206d锥顶朝向出气口204，锥低面朝向进气口202；或所述过滤网206a，206b，206c，206d锥底面朝向出气口204，锥顶朝向进气口202；所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、椭圆形、方形或其它多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
图4a为根据本发明第三实施例的过滤装置透视图，图4b为图4a所述过滤装置200沿其圆台形侧壁201c母线及前壁201a、后壁201c直径的剖视图，图如4c为图4a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图4a所示，过滤装置200包括圆台形腔室201和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括圆形前壁201a、后壁201b和圆台形侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。在所述过滤装置200圆台形侧壁201c上间隔形成有半圆形开口208，用以将过滤网206***所述腔室201以及从所述腔室201中抽出。
图4b所示，所述过滤装置200的剖面为梯形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿圆台形侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网206a，206b，206c，206d的形状为如图4c所示的平面圆形，其面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚。所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、椭圆形、方形或其它多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
图5a为根据本发明第四实施例的过滤装置透视图，图5b为图5a所述过滤装置200沿其圆台形侧壁201c母线及前壁201a、后壁201c直径的剖视图，图如5c为图5a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图5a所示，过滤装置200包括圆台形腔室201和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括圆形前壁201a、后壁201b和圆台形侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。
图5b所示，所述过滤装置200的剖面为梯形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿圆台形侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网形状为如图5c所示的圆锥形，其沿进气孔202到出气孔204方向投影的面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚，所述过滤网206a，206b，206c，206d在腔室201中的放置方式可以是：所述过滤网206a，206b，206c，206d锥顶朝向出气口204，锥低面朝向进气口202；或所述过滤网206a，206b，206c，206d锥底面朝向出气口204，锥顶朝向进气口202；所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、椭圆形、方形或其它多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
图6a为根据本发明第五实施例的过滤装置透视图。图6b为图6a所述过滤装置200沿其前壁201a和后壁201c对角线的剖视图。图如6c为图6a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图6a所示，过滤装置200包括一多面体形腔室201(本实施例中为长方体)和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括矩形前壁201a、后壁201b和侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。在所述过滤装置200侧壁201c一个平面上间隔形成有开口208，用以将过滤网206***所述腔室201以及从所述腔室201中抽出。
图6b所示，所述过滤装置200的剖面为矩形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网206a，206b，206c，206d的形状为如图6c所示的平面矩形，其面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚。所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、椭圆形、方形或其它多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
图7a为根据本发明第六实施例的过滤装置透视图，图7b为图7a所述过滤装置200沿其前壁201a和后壁201c矩形对角线的剖视图，图如7c为图7a所示过滤装置的过滤网正视图。
如图7a所示，过滤装置200包括长方体腔室201和位于所述腔室中的复数个过滤网206，所述腔室201包括矩形前壁201a、后壁201b和侧壁201c，所述腔室201材质可以是不锈刚或其它金属材料，在所述前壁201a上形成有进气孔202，在所述后壁上相应位置形成有出气孔204，所述进气孔202和出气孔204位于其相应表面中央位置，其形状可以是圆形或其它形状，面积约为1cm2～15cm2。
图7b所示，所述过滤装置200的剖面为矩形，过滤装置前壁201a上形成有进气孔202，后壁201b上形成有出气孔204，在所述过滤装置200腔室201中沿侧壁201c排布有数个过滤网206a，206b，206c，206d，所述数个过滤网206a，206b，206c，206d之间的间隔可以相等也可以不等，所述过滤网形状为如图7c所示的棱锥形，其沿进气孔202到出气孔204方向投影的面积为30～60cm2，材质可以是不锈刚，所述过滤网206a，206b，206c，206d在腔室201中的放置方式可以是：所述过滤网206a，206b，206c，206d锥顶朝向出气口204，锥低面朝向进气口202；或所述过滤网206a，206b，206c，206d锥底面朝向出气口204，锥顶朝向进气口202；所述过滤网206a，206b，206c，206d的过虑孔207的面积沿进气孔202到出气孔204方向逐渐减小，其孔径207大小范围为0.25mm～1mm，例如，过滤网206d过滤孔孔径尺寸为0.25mm，过滤网206c过滤孔孔径尺寸为0.5mm，过滤网206b过滤孔孔径尺寸为0.8mm，过滤网206a过滤孔孔径尺寸为1mm。过滤孔207形状可以是圆形、方形、椭圆形或其它多边形，同一过滤网上过滤孔207尺寸形状相同。
所述过滤装置200工作时，将所述过滤装置200安装于热处理单元中，并将所述过滤装置200的进气口202与热处理单元腔室相连通，所述过滤装置200的出气口204与抽气装置连接，带有光刻胶的基底送入热处理单元进行烘烤，将所述光刻胶中的溶剂及水分蒸发到热处理单元的腔室中，通过抽气装置将悬浮于腔室中的挥发性物质依次通过过滤装置200进气口202，数个过滤网206a，206b，206c，206d，出气口204而被抽出，挥发性物质中结晶物及杂质被卡在过滤网上而被过滤掉。
待过滤气体通过管路由进气孔进入过滤装置，然后依次通过数个过滤网，由出气孔排出，由于过滤网的过滤孔径沿进气孔到出气孔方向，即气流方向逐渐减小，因而尺寸较大的杂质和结晶物被孔径较大的过滤网所过滤，而尺寸较小的结晶颗粒被孔径较小的过滤网过滤，不同过滤孔径的过滤网过滤不同大小的结晶颗粒，使得所述的过滤网都能够充分发挥过滤作用，减少过滤网的堵塞，从而减少清洗和维护的时间，提高设备的寿命和利用率。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种气体过滤装置，包括：
腔室(201)和位于所述腔室(201)中的复数个过滤网(206)；
所述腔室(201)具有进气孔(202)和出气孔(204)；所述复数个过滤网(206)沿进气孔(202)到出气孔(204)方向间隔排列；所述过滤网(206)具有过滤孔(207)；其特征在于：
所述过滤网(206)为圆锥形或棱锥形，所述沿进气孔(202)到出气孔(204)方向间隔排列的各个过滤网(206)的过滤孔的面积沿进气孔(202)到出气孔(204)的方向逐渐减小。
2.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤网(206)过滤孔孔径(207)为1mm～0.25mm。
3.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述腔室(201)为圆柱形，所述过滤网(206)为圆锥形。
4.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述腔室(201)为圆台形，所述过滤网(206)为圆锥形。
5.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述腔室(201)为多面体，所述过滤网(206)为棱锥形。
6.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤网(206)的材质为不锈钢。
7.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤网(206)沿进气孔(202)到出气孔(204)方向投影的面积为30～60cm2。
8.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述过滤孔(206)形状为圆形、椭圆或多边形。
9.如权利要求1所述的气体过滤装置，其特征在于：所述腔室(201)具有数个开口(208)，用于将所述过滤网(206)***所述腔室(201)以及从所述腔室(201)抽出。
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