CN111223790A - 半导体工艺的反应副产物收集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体工艺的反应副产物收集装置，其包括：内部收集塔，其设置有覆盖延长排出口的收集塔罩和罩板；延长排出口，其具有向内部收集塔的内部上部方向延长的长度，还包括：壳体，其将流入的废气收容后排出并在内壁形成有产生涡流的水平涡流板；上板，其覆盖壳体的上部的同时形成有防止壳体过热的冷却水流路；内部收集塔，其在壳体内部以向上部隔开一定间隔的形式设置，设置有收集塔罩和罩板；加热器，其设置有热电导板，对流入壳体的废气进行加热并平均分配；延长排出口，其以延长至内部收集塔内部的形式设置，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气通过壳体下板的气体排出口排出。

Description

半导体工艺的反应副产物收集装置
技术领域
本发明涉及一种半导体工艺的反应副产物收集装置,更为详细地，涉及一种收集装置，用于解决由于半导体制造工艺的变化使得在工艺反应腔(PROCESS CHAMBER)使用后排出的废气成分中的轻气体成分含量变多且收集反应副产物时低密度多孔反应副产物增加的问题,从而使得收集更多的高密度的反应副产物。
背景技术
一般地，半导体制造工艺大致包括前工艺(Fabrication工艺，制造工艺)和后工艺(Assembly工艺，组装工艺)，所谓的前工艺，指的是在各种工艺反应腔内将薄膜蒸镀在晶片(Wafer)上，通过反复进行有选择地蚀刻已蒸镀的薄膜的过程来加工特定的图案，是指制造半导体芯片(Chip)的工艺，所谓的后工艺，是指将在所述前工艺制造的芯片逐个地分离后，和引线框架(lead frame)连接从而组装为成品的工艺。
这时，就在所述晶片上蒸镀薄膜或对在晶片上蒸镀的薄膜进行蚀刻的工艺而言，通过气体注入***向工艺反应腔内注入硅烷(Silane)、砷化氢(Arsine)、氯化硼、氢等的前驱物质和反应气体并在高温下进行，在所述工艺进行期间，在工艺反应腔内部产生大量各种易燃性气体和腐蚀性杂质及含有有毒成分的有害气体等。
为了净化并排出这样的有害气体，在半导体制造设备中，在将工艺反应腔制作为真空状态的真空泵的后端，设置有将从所述工艺反应腔排出的废气净化后向大气排出的洗涤器(scrubber)。
但是，这样的洗涤器由于只净化处理气体形态的反应副产物，如果反应副产物向工艺反应腔的外部排出后固化，则存在根据固着于排气线的排气压力上升、流入真空泵并引发泵的故障、有害气体逆流进工艺反应腔从而使得晶片被污染等的又其他的问题。
因此，半导体制造设备中，在工艺反应腔和真空泵之间设置有将从所述工艺反应腔排出的废气凝聚为粉末状态的反应副产物收集装置。
如图11所示，这样的反应副产物收集装置设置为，工艺反应腔51和真空泵53通过泵送线(pumping line)55连接，在所述泵送线55，用于将产生于所述工艺反应腔51的反应副产物以凝聚的粉末形态收集的疏水管(trap pipe)57从所述泵送线55分岔出来。
但是，具有所述结构的现有的反应副产物收集装置存在结构上的缺点，即，薄膜的蒸镀或蚀刻时，在工艺反应腔51内部产生的未反应气体，向和工艺反应腔51相比具有相对较低的温度氛围的泵送线55侧流入的同时固化为粉末59后，在从所述泵送线55分岔而设置的疏水管57堆积。
本申请人开发了用于解决如上所述的现有技术的问题的方案，即“半导体制造工艺中产生的副产物的收集装置”，并在韩国登记专利公报第10-1806480号中公开。
但是，就所述本申请人的发明而言，虽然存在和现有技术一样的在注入反应气体的半导体制造工艺中能够高效收集反应副产物的优点，但是由于最近制造厂家的制造工艺的变化发生如下问题，即，使得从工艺反应腔排出的废气中轻气体的含量变高，并且，以现有的副产物收集装置的结构，在内部收集塔无法提供能够固化为高密度的反应副产物的充分的温度、流速、压力、流路径路、滞留时间等条件，从而收集的粉末的形态更多的为低密度的多孔性粉末形态，因而收集装置的收集空间利用率降低，整体的收集效率变低。
此外，现有的副产物收集装置在结构上具有如下结构问题，流入的气体以高密度引起固化反应前，按低密度凝聚的多孔性反应副产物以所述状态直接向下部的排出口流出的同时，会造成真空泵损伤。
先行技术文献
专利文献
(专利文献0001)韩国登记专利公报登记号10-0717837(2007.05.07.)
(专利文献0002)韩国登记专利公报登记号10-0862684(2008.10.02.)
(专利文献0003)韩国登记专利公报登记号10-1447629(2014.09.29.)
(专利文献0004)韩国登记专利公报登记号10-1806480(2017.12.01.)
发明内容
用于解决如上所述问题的本发明的目的在于，提供一种半导体工艺的反应副产物收集装置，包括：内部收集塔，其设置有覆盖延长排出口的收集塔罩和罩板；延长排出口，其设置有向内部收集塔的内部上部方向延长的长度，根据半导体制造工艺变化相对较轻的气体成分增加了的废气，沿着长流路具有充分的滞留时间的同时凝聚，从而可以以高密度的反应副产物形态得到收集。
本发明的另一目的在于，提供一种半导体工艺的反应副产物收集装置，在形成于收集塔罩边缘的罩板倾斜地设置有涡流板，使产生涡流，从而废气成分中相对较重的气体的移动在内部收集塔上部迟滞很久，通过在上板和罩板凝集，从而可以以高密度的反应副产物形态得到收集。
此外，本发明的另一目的在于，提供一种半导体工艺的反应副产物收集装置，其设置有热电导板，热电导板向在壳体内部空间向一侧倾斜设置的加热器的另一侧方向延长，从而使得温度区域平均分布至内部收集塔，从而流入的废气以高密度的反应副产物形态得到收集。
进行用于达成如上所述的目的和去除现有的缺点的课题的本发明，通过提供一种半导体工艺的反应副产物收集装置而实现，半导体工艺的反应副产物收集装置设置在工艺反应腔和真空泵之间的线上，用于收集从所述工艺反应腔排出的废气中的反应副产物，其特征在于，包括：
壳体，其将流入的废气收容后排出，在内壁设置有产生涡流的水平涡流板；
上板，其覆盖壳体的上部，并且设置有冷却水流路，冷却水流路用于维持对于O型圈保护及反应副产物收集来说的适当的温度；
内部收集塔，其在壳体内部以向上部隔开一定间隔的形式设置，设置有收集塔罩和罩板，以便增加流入的废气的流路和滞留时间，从而凝集并收集反应副产物；
加热器，其设置有热电导板，从而对流入壳体的废气进行加热并平均分配；
延长排出口，其以延长至内部收集塔内部的形式设置，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气通过壳体下板的气体排出口排出。
作为优选的实施例，在所述壳体的上板，在与设置于收集塔罩的罩板的上部区域相应的区域，形成有冷却水流路，从而冷却壳体内部废气。
作为优选的实施例，所述热电导板和在壳体内向一侧偏心的加热器以向远的另一侧壳体空间部方向的侧方向延长的形式设置，对内部收集塔的上部方向的废气进行加热。
作为优选的实施例，所述内部收集塔包括：
收集塔罩，其构成外形；
罩板，其沿着收集塔罩的各个侧面边缘隔开一定间隔设置有多个并收集反应副产物；
倾斜涡流板，其和罩板交叉地沿横向设置，从而产生涡流。
作为优选的实施例，所述内部收集塔包括：
下部水平支撑板，其在壳体的下板以隔开一定间隔的形式设置并连接位于上部的收集塔罩，形成有多个贯通孔，以便防止低密度多孔反应副产物的流出的同时使废气流入收集塔罩内部，并在一处***有延长排出口；
形成有多个贯通孔的竖直板和形成有多个贯通孔的水平板，其以格子形设置于下部水平支撑板的上部收集塔罩内部，防止通过延长排出口排出的废气中低密度多孔反应副产物的流出。
作为优选的实施例，所述收集塔罩形成为下部开放的盒子结构，切断从气体流入口流入的废气直接向形成于壳体的下板的气体排出口的流动，通过下部开放部和形成于各侧面下部的多个侧面贯通孔向内部空间流入废气。
作为优选的实施例，在所述罩板的一侧，以具有一定角度倾斜的形式被切开的倾斜槽沿上下形成为多段并***有倾斜涡流板。
作为优选的实施例，所述倾斜涡流板在面上沿长度方向形成有多个贯通槽，罩板设置在收集塔罩的短边侧或者长边侧中的一个以上的面，在罩板可设置一段以上。
作为优选的实施例，所述倾斜涡流板可设置为，以多段设置时具有下部侧的段比上部侧的段更向外侧凸出的形状。
作为优选的实施例，在所述竖直板形成的多个的贯通孔可设置为，位于下部的贯通孔大，位于上部的贯通孔小。
作为优选的实施例，在所述水平板形成的多个的贯通孔可设置为，位于延长排出口远侧的贯通孔大，位于近侧的贯通孔小。
作为优选的实施例，所述竖直板或水平板可设置为多段。
根据具有所述特征的本发明的反应副产物收集装置的优点在于，用收集塔罩覆盖延长排出口周边，在其内部延长设置有从位于壳体的下部的气体排出口向上部侧延长长度的延长排出口，据此，流入的废气具有长的流路和滞留时间的同时得以移动到延长排出口，从而解决现有反应副产物收集装置的结构上的问题，即，在从工艺反应腔排出的废气充分凝集之前以低密度的多孔性反应副产物形态直接通过和真空泵连接的气体排出口快速地流出，从而总是以高密度的固化反应副产物收集废气内的反应副产物。
此外，优点在于，罩板在收集塔罩边缘形成，在罩板倾斜地设置有涡流板，使产生涡流，从而流入的废气成分中相对较重的气体的移动延迟的同时，废气中较重气体的含量变高，在上板和罩板的上部方向得以凝集，从而可高效收集以高密度固化的反应副产物。
此外，优点在于，加热器在壳体内部空间向一侧倾斜地设置，热电导板向加热器的另一侧方向延长设置，从而使得温度区域均匀分布于内部收集塔，流入的废气在内部收集塔的上板及罩板均匀地凝集，从而可高效收集以高密度固化的反应副产物。
由于所述优点，本发明的反应副产物收集装置的效果在于，在半导体制造装置中可大幅度延长反应副产物收集装置的更换周期。
此外，效果在于，可迅速且高效地、长时间、大量收集反应副产物，从而在将制造半导体时产生的各种反应副产物的收集效率与现有的本申请人的在先登记的反应副产物收集装置相比时，整个反应副产物的收集空间中最大能够利用40％左右，最大收集重量也增加大概40％-50％左右。
如此，本发明作为具有能够大幅度提高根据半导体制造的生产率和可靠度的效果的有用的发明，产业上对其利用的期待很大。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的立体图。
图2是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的分解立体图。
图3是根据本发明的一个实施例的内部收集塔的外部分解立体图。
图4是根据本发明的一个实施例的内部收集塔的内部分解立体图。
图5是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的正截面图。
图6是显示在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的气体流动的例示图。
图7是在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的流速分布图。
图8是显示在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的温度分布的例示图。
图9是显示在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的收集趋势的例示图。
图10是显示在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的各个区域的反应副产物收集的照片。
图11是现有的一般的副产物收集***的概略结构图。
标号说明
110：壳体 120：上板
130：内部收集塔 140：加热器
150：延长排出口 131：收集塔罩
132：罩板 133：倾斜涡流板
134：下部水平支撑板 135：竖直板
136：水平板
具体实施方式
以下，联系附图对本发明的实施例的结构和其作用进行详细的说明如下。此外，在说明本发明时，对于相关的公知功能或者结构的具体的说明，认为可能不必要地混淆本发明的要旨的情况下省略其详细的说明。
图1是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的立体图，图2是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的分解立体图，图3是根据本发明的一个实施例的内部收集塔的外部分解立体图，图4是根据本发明的一个实施例的内部收集塔的内部分解立体图，图5是根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的正截面图。
如图所示，根据本发明的半导体工艺的反应副产物收集装置作为对包含于从半导体工艺中的工艺反应腔排出的废气中的有害气体进行凝聚并以反应副产物进行收集净化后向真空泵侧排出废气的装置，尤其，由于工艺变化，在工艺反应腔使用后排出的废气成分中，相比重的气体成分，包含更多轻的气体成分，从而使用现有的收集装置时具有产生低密度的反应副产物的缺点，而本发明的半导体工艺的反应副产物收集装置是可以解决所述缺点、高效率凝集并收集高密度的反应副产物的装置。
其构成包括：壳体110，其将大量流入的废气收容后排出，在内壁设置有产生涡流的水平涡流板；上板120，其覆盖壳体的上部，并设置有冷却水流路，冷却水流路用于维持对于O型圈保护及反应副产物收集来说的适当的温度；内部收集塔130，其在壳体内部以向上部隔开一定间隔的形式设置，设置有收集塔罩和罩板，以便增加流入的废气的流路和滞留时间，从而凝集并收集反应副产物；加热器140，其设置有热电导板，对流入壳体的废气进行加热并平均分配；延长排出口150，其以延长至内部收集塔内部的形式设置，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气通过壳体下板的气体排出口排出。
根据所述本发明的收集装置的大部分的构成要素使用能够防止腐蚀的钛、不锈钢、铝等材料制作，以便可以防止由从工艺反应腔排出的废气导致的腐蚀等。
以下更为详细地说明构成所述收集装置的各个结构。
所述壳体110设置为内部空的四边形盒体形状，将流入至设置于内部的内部收集塔的废气凝集并收集，从而起到贮存气体的作用。上部开放且将内部收集塔收纳设置，盖上所述上板，使用螺栓等连接方式进行固定。
在壳体的内壁沿着边缘向内侧方向凸出的水平涡流板111以多段形成有多个。单个水平涡流板111在同一高度沿着水平方向连续地形成或与相邻面的水平涡流板分节并以具有互相不同的高度的形式交叉形成。设置于各个面的水平涡流板111沿上下方向以一定间隔隔开，从而可构成为多段。
水平涡流板111与向壳体内部流入的废气碰撞的同时产生涡流，可延长废气的停滞时间，从而增大副产物的收集效率。换句话说，设置在和具有比壳体的内部温度相对较低的温度的外部空气直接相连接的壳体的内壁的水平涡流板等，得到外部空气的温度的热传导之后冷却的同时通过涡流凝集并收集停滞的废气。
水平涡流板111的形状不仅可构成为向内侧方向水平凸出的基本形状，而且可成型为凸出的末端部位向上部或下部方向中的任意一个方向以一定角度弯曲或具有曲率形状，从而形成更多涡流。
在构成壳体下部的下板113的一处形成有开口，将气体排出口111用焊接等方式固定形成于外侧，从而用作去除了反应副产物的废气所排出的通路。这时，在和气体排出口111接触的壳体的下板上部面设置有延长排出口150，经由内部收集塔130的废气具有长的流路的同时通过气体排出口111排出。
此外，在壳体的下板的多个地点，向内侧方向设置有支架114，以从下板向上部隔开一定间隔的形式对内部收集塔130进行固定支撑。设置于内部收集塔130的下部水平支撑板134的下部支架134b***设置于支架114并连接，支架114和下部支架134b之间的连接单纯地进行***结合或使用另外的类似螺栓的连接部件进行连接或通过其他公知的多样的连接方式进行连接。
所述上板120起到覆盖上部开放的壳体的上部的盖的作用的同时，随着设置于底面的加热器的运转壳体内部空间被加热，此时，保护类似于设置于上板下部的未示出的O型圈变形的功能低下，收集反应副产物时用于提供适合的温度维持的冷却水流路122在上部面以槽状加工形成。形成有槽的冷却水流路的上部用流路盖122a覆盖。此时，流路盖虽未被示出，但可包含用于水密的密封处理进行连接，就连接方法而言，使用***式、焊接式、螺栓连接式等公知技术。
所述冷却水流路122设置为使得从外部的冷却水箱(省略图示)供给的冷却水通过冷却水流入口122b流入后通过冷却水排出口122c排出而进行循环。为了防止流入的冷却水和排出的冷却水互相混合，冷却水流路不连通并形成有边界部。使用的冷却水可以使用水或制冷剂。如此形成的冷却水流路122设置为上板的冷却区域与形成于现有本申请人的在先登记的收集装置的上板的冷却区域相比时约减少3.5倍，反应副产物收集区域扩大，形成有冷却水流路122的上板的温度冷却至维持有效的收集温度，即60℃～140℃。形成有该冷却水流路122的区域的下部区域相当于设置于后述的构成内部收集塔的外部的收集塔罩的罩板的上部区域，所以得以提供有效的废气冷却效率。
此外，向为了使废气流入而穿孔的地点上部凸出的气体流入孔121用焊接等的方式固定形成于上板，接收从工艺反应腔排出的废气。如一个实施例所示，设置位置非中央部而以向一侧倾斜、偏心的形式形成。如果如此设置，则向壳体内部流入的废气在壳体内部向一侧偏心流动。将气体流入口121偏心设置的理由是因为，在壳体内与形成有气体流入口的一侧相比，另一侧产生相对较宽的空间部，从而形成反应副产物收集空间部。
另外，在上板设置有加热器电源供给部142，加热器电源供给部142向设置于其底面的加热器供给电源并包含温度传感器，温度传感器用于测量根据内部温度而控制电源的温度。
所述内部收集塔130作为收纳设置于壳体内部的结构,和基于相同的目的设置的延长排出口150一起延长流入的废气的流路和滞留时间，同时使废气凝集并以高密度反应副产物的形式得以收集。
具体地，内部收集塔130的构成包括：收集塔罩131，其构成外形；罩板132，其沿着收集塔罩的各个侧面边缘隔开一定间隔设置有多个从而收集反应副产物；倾斜涡流板133，其与罩板交叉地横向设置并产生涡流；下部水平支撑板134，其在壳体的下板以隔开一定间隔的形式设置并与位于上部的收集塔罩131连接，防止低密度多孔反应副产物的流出的同时使废气向收集塔罩131内部流入，在一处***有延长排出口150；竖直板135及水平板136，其以格子形设置于下部水平支撑板的上部收集塔罩内部，防止通过延长排出口150排出的废气中低密度多孔反应副产物的流出。
所述收集塔罩131设置为下部开放的盒子结构，切断从气体流入口流入的废气直接向形成于壳体下板的气体排出口的流动，通过下部开放部131a和形成于各个侧面下部的多个侧面贯通孔131b向内部空间流入废气，从而起到引导的作用。
收集塔罩131设置为，在构成边缘的各个侧面部件上部支撑放置有上面部件，通过和下部水平支撑板134的支撑棒137连接的螺栓138而得到加压并连接固定。为此，在上面边缘形成有连接槽131f，在与此对应的各个侧面上部形成有连接坎131d，在上面形成有可***螺栓138的多个的连接孔131e。通过此连接孔***的螺栓***至形成于下部水平支撑板134的支撑棒137，形成于其下部的螺纹与未示出的支撑棒的内侧螺纹连接并结合。
此外，在各个侧面的上部和下部，以一定间隔分别形成有多个连接槽131c。在连接槽嵌入连接有罩板132。在嵌入连接的状态下还可以用焊接等方法实现一体化。
所述罩板132沿着收集塔罩的各侧面边缘以一定间隔设置多个，将废气的下降流动流路均等地分割的同时增大接触面积，从而使反应副产物以高密度形式得以凝集并收集。如此设置罩板132的理由是，因为在只有收集塔罩的情况下，根据表面接触的废气的凝集效率低，如果凸出形成有罩板132，则根据边缘效应，废气的凝集变多。
罩板132在上部和下部分别形成有连接坎132b，连接坎132b用于***至形成于收集塔罩的连接槽。此外，以具有一定角度倾斜的形式被切开的倾斜槽132a以上下多段的形式形成于罩板的一侧，并***形成有倾斜涡流板133。因此，通过形成于相邻的多个罩板的倾斜槽132a横向交叉地***的倾斜涡流板133得以稳定地固定。
形成于罩板132的倾斜槽132a虽然仅示出形成于在收集塔罩的短边方向形成的罩板132，但是当然能够形成于设置于包含长边在内的所有地点的罩板。
所述倾斜涡流板133设置为与罩板交叉地沿横向方向以一定角度倾斜，使得在向下部方向流动的废气中产生涡流，从而使得废气中较重的气体成分向收集塔罩上部侧停留。
倾斜涡流板133设置为多段，在一个实施例示出的附图中，设置位置虽然只形成于设置于收集塔罩131的短边方向两侧面的罩板132侧，但是当然也可设置于在包含长边方向两侧面在内的所有边缘面设置的罩板132。
此外，倾斜涡流板133以一段或多段沿上下设置有多个，优选地，以多段设置时，下部段设置为具有比上部段更向外侧凸出的形状。因为如果具有相同的凸出长度，则下部方向的涡流形成贡献度小，如果下部具有更凸出的长度，则向上部倾斜涡流板的外面流动的废气会再次在下流引起涡流。
此外，倾斜涡流板133在面上沿长度方向形成有多个贯通槽133a。如果形成如上所述的贯通槽，则作用在于，一部分废气向下部流动的同时以在位于其下部的其他倾斜涡流板引起追加的涡流的形式供给。另外的其他理由是为了使废气在倾斜涡流板133所处的空间部与罩板接触之后得以凝集顺畅的反应副产物。因为如果在倾斜涡流板的面上未形成贯通槽133a而完全被堵住的情况，新流入上下倾斜涡流板之间空间的废气供给减少，在位于该区域的罩板的反应副产物的凝集作用变少，从而整体的收集效率下降。又另外的理由是为了用作将去除了反应副产物的废气流入收集塔罩内侧的通道。
作为参考，即使有设置于壳体内壁的水平涡流板111，设置倾斜涡流板133的理由是，因为水平涡流板111虽然有使沿着内壁流动的废气产生涡流的优点，但是在沿着收集塔罩131的外部流动的废气中，根据水平涡流板111产生涡流的效率降低，反而有沿着收集塔罩131快速流动的趋势，所以只有必须设置倾斜涡流板133才能延迟流入的废气的流动。
所述下部水平支撑板134在壳体的下板以一定间隔隔开设置，连接位于上部的收集塔罩131的同时防止低密度多孔反应副产物的流出，使废气流入收集塔罩131内部，在一个地点***有延长排出口150。
向下部形成有支撑棒134c，支撑棒134c以从壳体的下板向上部隔开一定间隔的形式***至形成于下板的支架114。支撑棒134c通过形成于下部水平支撑板134的连接孔134c'用螺栓等得以固定设置。
此外，为了连接位于所述上部的收集塔罩131，在上部方向形成有支撑棒137。该支撑棒通过位于下部的螺栓得到固定或通过焊接等的方法得到固定。
此外，在下部水平支撑板134的面上形成有多个贯通孔134a，以便防止废气中低密度副产反应物向收集塔罩131内部流入。因此，废气沿收集塔内部方向只通过此贯通孔流入。
此外，下部水平支撑板134的一个地点，即在偏心的位置设置有可***延长排出口150的连接槽134b并进行支撑。
此外，在下部水平支撑板134的面上贯通形成有多个连接槽134e，从而使得形成于竖直板的下部的连接坎嵌入并得到支撑。
所述竖直板135和下部水平支撑板134交叉且垂直地连接，防止废气中低密度副产反应物从收集塔罩131内部排出，为此，在面上形成有多个贯通孔135a。
此时，贯通孔设置为位于下部的贯通孔大而位于上部的贯通孔小，通过延长排出口150低密度副产反应物泄漏的情况更难。当然，即使是在竖直板也会起到凝集并收集高密度或低密度多孔反应副产物的作用。只是由于在大部分罩板132进行收集，因而收集的量显著的减少。
另外，在竖直板135，为了使水平板沿侧方向***结合，***槽135b在一侧面以一定深度切开形成。
所述竖直板135以多段形成有多个，从而以多段切断流入的废气中低密度副产反应物泄漏的情况。在本发明中不限定特定个数。
所述水平板136与竖直板交叉且水平连接，与下部水平支撑板134或竖直板135一样，为了防止废气中低密度副产反应物从收集塔罩131内部排出，在面上设置有多个贯通孔136a。
此时，贯通孔设置为在位于延长排出口150远的地方的贯通孔大而位于近的地方贯通孔小，从而通过延长排出口150低密度副产反应物泄漏的情况更难。当然，在竖直板也会起到凝集高密度或低密度多孔反应副产物并进行收集的作用。只是因为在大部分罩板132进行收集，收集的量显著减少。
另外，在水平板136，***槽136c在一侧面以一定深度切开形成，以便沿侧方向嵌入结合于竖直板。
此外，在水平板136，与下部水平支撑板134一样，在一个地点，即在偏心的位置设置有能够***延长排出口150的连接槽136b而进行支撑。
此外，水平板136如竖直板一样可沿上下多段设置为多个。
所述延长排出口150设置有以下流路，通过覆盖壳体的上部的气体流入口向壳体内部流入的废气无法直接通过气体排出口排出，而是通过构成内部收集塔的外部的收集塔罩的下部开放部131a及形成于各个侧面下部的多个侧面贯通孔131b流入，上升到延长排出口150的上部后重新下降并通过气体排出口112排出。
此外，设置有以下移动通道，流入收集塔罩的内部的废气穿过支撑收集罩的下部的下部水平支撑板134的贯通孔134a和可多个设置于竖直板135的贯通孔135a及与竖直板135交叉设置的水平板136的贯通孔136a的同时，去除低密度多孔反应副产物后上升到延长排出口150的上部。
如上所述，所述下部水平支撑板134、竖直板135及水平板136是为了最大限度防止排出随着流入的废气远离加热器而在低温时凝集的低密度多孔反应副产物以及为了仅排出净化的废气而在收集罩的内部以格子形态多重形成的结构。
所述加热器140以螺栓或焊接等的连接方式附着设置于在上板形成的气体流入口121底面，以便对流入壳体的废气进行加热。就加热器的热源而言，如果从包含设置于上板上面的温度传感器的加热器电源供给部142接入电源，则以加热器设定的温度，例如250℃的温度发热。为了防止由于废气造成的腐蚀，加热器的材料使用陶瓷类或铬镍铁合金等的材料，基本的形状具有多个的散热片相对于垂直方向沿放射形配置的构成，以便放射均匀的热源。
加热器的作用在于，在从工艺反应腔排出的废气通过形成于壳体的上板的气体流入口121流入时，使废气凝集且不堵塞，在到达内部收集塔时实现最大限度的凝聚，同时通过以放射形设置的散热片结构向构成内部收集塔的外面的收集塔罩周边空间均匀地供给热源，从而以实现均匀凝集的形式进行分配。作为参考，通过气体流入口121流入的废气中在工艺反应腔未反应的气体通过加热器被加热，同时实现根据2次反应产生的化学变化，之后，在蒸汽状态下和通过低温冷却的内部收集塔表面接触的同时瞬间膜质化后得以凝集，膜质化后没有凝聚的废气内其他反应副产物等被粉末化并凝集在内部收集塔表面而被收集。
尤其，本发明的加热器140和设置于现有的收集装置的加热器不同，还包括热电导板141，所述热电导板141和在壳体内向一侧偏心的加热器向远的另一侧壳体空间部方向的侧方向延长，对内部收集塔的上部方向废气进行加热。热电导板的连接方式以螺栓连接方式设置为可装卸的形式。为此，沿着加热器的下部侧方向每隔一定间隔形成有螺母孔，与此对应地，在热电导板的一侧区间与加热器的外径匹配形成的半圆形的槽两侧端形成有螺母槽，确定合适的设置地点后，对上下段螺母孔间进行轴排列后贯通螺栓后用螺母进行连接。
具体地，还设置热电导板141的理由是为了防止如下问题，为了确保现有宽阔的收集空间，由于向壳体的一侧偏心设置的加热器结构，即使有确保空间的长处，但是根据半导体制作工艺变化，供给从工艺反应腔排出的气体中所包含的轻气体的含量比重气体的含量高的气体时，位于距离加热器远的地方的废气温度比距离加热器近的废气温度冷却得更快，在设置于收集塔罩边缘的罩板形成之前，在与加热器远的上面一部分以高密度反应副产物得以收集而阻挡空间部流路，或冷却至比之更低的温度的情况下，形成有低密度多孔反应副产物，可阻挡空间部流路。
换句话说，缺点在于，高密度反应物形成的适宜温度是60～140℃，但是如果不设置热电导板，则在与此相同的温度带到达形成于罩边缘的罩板之前，形成于和偏向设置的加热器较远的收集塔罩的另一侧上部面的同时会产生阻挡空间部的现象，更为严重地，如果冷却到60℃以下，则在收集塔罩的另一侧上部面形成有低密度多孔反应副产物的同时产生阻挡空间部的现象，为了收集反应副产物在形成于收集塔罩边缘的罩板的一部分区域实现较少的凝集反应，或仅在与加热器近的地方产生凝集等不均匀的收集反应，从而可使得整体的内部收集塔的反应效率急剧低下。
但是，本发明通过设置有所述的热电导板，以250℃左右加热的加热器的热源通过热电导板得以延长，通过在收集塔罩的上部面全体区域均匀地提供作为不收集反应副产物的温度区域的140℃～160℃左右的温度，废气到达形成于收集塔罩的边缘的罩板，从下降的区间开始迎接60～140℃的温度区域，从而开始凝集高密度反应副产物。因此，本发明是在罩板的上部区域，废气中重的气体的大部分以高密度反应副产物形成。
换句话说，加热器的热源是250℃的情况，在热电导板上以180℃～220℃的温度来导热，从而使收集塔罩的上部面整体区域温度为140℃～160℃。
所述延长排出口150设置于壳体，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气从气体排出口排出，下部与形成于壳体的下板底面的气体排出口111的上部面连接并保持气密，上部以向内部收集塔的内部延长的形式形成。
通过设置所述延长排出口150而具备以下流路，通过覆盖壳体的上部的气体流入口向壳体内部流入的废气无法直接通过气体排出口排出，而是通过构成内部收集塔的外部的收集塔罩的下部开放部131a及形成于各个侧面下部的多个侧面贯通孔131b流入，上升到延长排出口150的上部后再次下降通过气体排出口112排出。
此外，具有以下移动通道，流入收集塔罩的内部的废气穿过支撑收集罩的下部的下部水平支撑板134的贯通孔134a与向其上部以一定间隔隔开设置的水平板136的贯通孔136a及在其上设置多个的竖直板135的贯通孔135a之后上升至延长排出口150的上部。如上所述，所述下部水平支撑板134、竖直板135及水平板136是为了防止排出随着流入的废气远离加热器而在低温下凝集的低密度多孔反应副产物而多重形成于收集罩的内部的构成。
图6是示出在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的气体流动的例示图，图7是在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的流速分布图，示出了以下气体流动：从壳体的上板气体流入口流入的废气通过加热器平均分配的状态下，沿着内部收集塔的收集塔罩周边下降的同时在引起涡流的状态下停滞之后，通过收集塔罩的侧面和下部流入后上升，之后，通过延长排出口流入后向下部下降，通过与延长排出口连接的壳体的下板的气体排出口排出。
图8是示出在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的温度分布的例示图，图9是示出在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置内部的收集趋势的例示图，图10是示出在根据本发明的一个实施例的反应副产物收集装置的各个区域的反应副产物收集的图片。
用A标记的区域作为具有140～160℃的温度分布的地方，是未收集反应副产物的区域，用B标计的区域作为具有60～140℃的温度分布的地方，是收集高密度反应副产物的区域，用C标记的区域作为60℃以下的温度分布的区域，是收集低密度多孔反应副产物的区域。由此可知，通过加热器的热电导板加热器的热源得以延长供给，内部收集塔的上部方向具有均一的热源分布，并且在收集塔罩的罩板，高密度反应副产物被高效收集。此外，由此可知，即使根据半导体制造工艺变化流入的废气中轻的气体比重的气体供给得相对较多，如果使用根据本发明的反应副产物收集装置，在上部方向集中地高效收集高密度反应副产物，相对地，在下部方向收集低密度多孔反应副产物。
本发明不限定于如上所述特定的优选的实施例，在不脱离权利要求书所请求的本发明的要旨的情况下，该发明所属的技术领域内的一般技术人员，任何人都可实施多样的变形，与此相同的变更在权利要求书记载的范围内。

Claims (12)

1.一种半导体工艺的反应副产物收集装置，其设置于工艺反应腔和真空泵之间的线上，用于收集从所述工艺反应腔排出的废气内的反应副产物，半导体工艺的反应副产物收集装置的特征在于，包括：
壳体(110)，其将流入的废气收容后排出，在内壁形成有产生涡流的水平涡流板；
上板(120)，其覆盖壳体的上部，并形成有冷却水流路，冷却水流路用于维持对于O型圈保护及反应副产物收集来说的适当的温度；
内部收集塔(130)，其在壳体内部以向上部隔开一定间隔的形式设置，设置有收集塔罩和罩板，以便增加流入的废气的流路和滞留时间，从而凝集并收集反应副产物；
加热器(140)，其设置有热电导板，对流入壳体的废气进行加热并平均分配；
延长排出口(150)，其以延长至内部收集塔内部的形式设置，增加流入的废气的流路和滞留时间的同时使废气通过壳体下板的气体排出口排出。
2.根据权利要求1所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
在所述壳体的上板，在与设置于收集塔罩的罩板的上部区域相应的区域，形成有冷却水流路(122)，从而冷却壳体内部废气。
3.根据权利要求1所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
所述热电导板与在壳体内向一侧偏心的加热器以向远的另一侧壳体空间部方向的侧方向延长的形式设置，对内部收集塔的上部方向的废气进行加热。
4.根据权利要求1所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，所述内部收集塔(130)包括：
收集塔罩(131)，其构成外形；
罩板(132)，其沿着收集塔罩的各个侧面边缘隔开一定间隔设置有多个并收集反应副产物；
倾斜涡流板(133)，其和罩板交叉地沿横向设置并产生涡流。
5.根据权利要求1所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，所述内部收集塔(130)包括：
下部水平支撑板(134)，其在壳体的下板以隔开一定间隔的形式设置并连接位于上部的收集塔罩(131)，形成有多个贯通孔(134a)，以便防止低密度多孔反应副产物流出，同时使得废气流入收集塔罩(131)内部，并在一处***有延长排出口(150)；
形成有多个贯通孔(135a)的竖直板(135)及形成有多个贯通孔(136a)的水平板(136)，其以格子形设置于下部水平支撑板的上部收集塔罩内部，防止通过延长排出口(150)排出的废气中低密度多孔反应副产物的流出。
6.根据权利要求4所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
所述收集塔罩(131)设置为下部开放的盒子结构，切断从气体流入口流入的废气直接向形成于壳体的下板的气体排出口的流动，通过下部开放部(131a)和形成于各个侧面下部的多个侧面贯通孔(131b)向内部空间流入废气。
7.根据权利要求4所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
在所述罩板(132)的一侧，以具有一定角度倾斜的形式被切开的倾斜槽(132a)沿上下形成为多段并***有倾斜涡流板(133)。
8.根据权利要求4所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
所述倾斜涡流板(133)在面上沿长度方向形成有多个贯通槽(133a)，罩板(132)设置在收集塔罩(131)的短边侧或长边侧中的一个以上的面，在罩板(132)设置有一段以上。
9.根据权利要求4或权利要求8所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
所述倾斜涡流板(133)设置为，以多段设置时具有下部侧的段比上部侧的段更向外侧凸出的形状。
10.根据权利要求5所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
在所述竖直板形成的多个的贯通孔设置为，位于下部的贯通孔大，位于上部的贯通孔小。
11.根据权利要求5所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
在所述水平板形成的多个的贯通孔设置为，位于延长排出口(150)远侧的贯通孔大，位于近侧的贯通孔小。
12.根据权利要求5所述的半导体工艺的反应副产物收集装置，其特征在于，
所述竖直板或水平板设置为多段。
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