JP6804611B1 - Reaction by-product collector for semiconductor processes with cooling channels - Google Patents
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Abstract
【課題】 冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置を提供する。【解決手段】 本発明の反応副産物捕集装置は、内部捕集塔を貫通するメイン冷却流路と、ハウジングの内壁に設置されたハウジング冷却流路とを備え、流入した排気ガスがハウジング領域全体にわたって捕集に適切な温度を形成するように冷却し、内部捕集塔を構成する垂直プレートと水平プレートを用いて排気ガスの流れに渦流を形成させて遅滞させながら均一に広がるようにして、高密度に凝集した反応副産物が捕集されるように構成する。【選択図】 図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reaction by-product collecting device for a semiconductor process provided with a cooling flow path. SOLUTION: The reaction by-product collecting device of the present invention includes a main cooling flow path penetrating an internal collection tower and a housing cooling flow path installed on an inner wall of a housing, and an inflowing exhaust gas is provided in the entire housing region. Cool over to form a temperature suitable for collection, and use the vertical and horizontal plates that make up the internal collection tower to form a vortex in the flow of exhaust gas so that it spreads evenly with delay. The reaction by-products that are densely aggregated are collected. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置に係り、より詳細には、半導体を製造するプロセスチャンバから使用後に排出される排気ガス成分中の反応副産物（反応副生成物）を効率よく捕集するために冷却流路を内部空間に直接導入して内部捕集塔の反応副産物捕集効率を増大させた捕集装置に関する。 The present invention relates to a reaction by-product collecting device for a semiconductor process provided with a cooling flow path, and more specifically, a reaction by-product (reaction by-product) in an exhaust gas component discharged after use from a process chamber for manufacturing a semiconductor. ) Is introduced directly into the internal space in order to efficiently collect the reaction by-products of the internal collection tower to increase the collection efficiency of the reaction by-products.
一般に、半導体製造工程は、大きく前工程（ファブリケーション（Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ）工程）と後工程（アセンブリ（Ａｓｓｅｍｂｌｙ）工程）からなる。 In general, a semiconductor manufacturing process is largely composed of a pre-process (fabrication process) and a post-process (assembly process).
前記前工程とは、各種のプロセスチャンバ内でウエハー上に薄膜を蒸着し、蒸着された薄膜を選択的にエッチングする過程を繰り返し行うことにより、特定のパターンを加工する半導体チップを製造する工程をいう。 The pre-process is a process of manufacturing a semiconductor chip that processes a specific pattern by repeatedly performing a process of depositing a thin film on a wafer in various process chambers and selectively etching the deposited thin film. Say.
また、前記後工程とは、前記前工程でウエハー上に製造されたチップを個別に切断して分離した後、リードフレームと結合して完成品に組み立てるパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）工程をいう。 Further, the post-process refers to a package process in which chips manufactured on a wafer in the pre-process are individually cut and separated, and then combined with a lead frame to be assembled into a finished product.
より具体的には、前記前工程は、ウエハー上に薄膜を蒸着したり、ウエハー上に蒸着された薄膜をエッチングしたりする工程を指し、プロセスチャンバ内にＳｉＨ４（シラン）、アルシン、塩化ホウ素、水素、ＷＦ６（六フッ化タングステン）などの反応ガスが注入されて高温で工程を行う。この際、プロセスチャンバ内には、各種の発火性ガスや、腐食性異物及び有毒成分を含有した有害ガスなどが多量に発生する。 More specifically, the previous step refers to a step of depositing a thin film on a wafer or etching a thin film deposited on a wafer, and SiH 4 (silane), arsine, or boron chloride in a process chamber. , Hydrogen, reaction gas such as WF 6 (tungsten hexafluoride) is injected and the process is carried out at a high temperature. At this time, a large amount of various ignitable gases and harmful gases containing corrosive foreign substances and toxic components are generated in the process chamber.
このような有害ガスを浄化して放出するために、半導体製造装備には、プロセスチャンバを真空状態にする真空ポンプと、真空ポンプの後端に設置され、プロセスチャンバから排出される排気ガスを浄化して大気に放出するスクラバー（Ｓｃｒｕｂｂｅｒ）とが備えられる。 In order to purify and release such harmful gas, the semiconductor manufacturing equipment includes a vacuum pump that evacuates the process chamber and a vacuum pump that is installed at the rear end of the vacuum pump to purify the exhaust gas discharged from the process chamber. A scrubber that is then released into the atmosphere is provided.
ただし、スクラバーは、単にガス状の反応副産物のみを浄化して処理するので、反応副産物がプロセスチャンバの外部へ排出された後に固形化すると、排気ラインに固着されて排気圧力を上昇させたり、真空ポンプに流入してポンプの故障を起こしたり、プロセスチャンバに有害ガスが逆流してウエハーを汚染させたりするなどの様々な問題点が生じる。 However, since scrubbers only purify and process gaseous reaction by-products, if the reaction by-products are discharged to the outside of the process chamber and then solidified, they will stick to the exhaust line and increase the exhaust pressure or vacuum. Various problems occur, such as flowing into the pump and causing the pump to fail, or harmful gas flowing back into the process chamber to contaminate the wafer.
このため、半導体製造装備は、プロセスチャンバと真空ポンプとの間に反応副産物捕集装置を設置し、プロセスチャンバから排出される排気ガスを凝集させるように構成される。 For this reason, the semiconductor manufacturing equipment is configured to install a reaction by-product collecting device between the process chamber and the vacuum pump to agglomerate the exhaust gas discharged from the process chamber.
このような反応副産物捕集装置は、プロセスチャンバ及び真空ポンプとポンプラインで連結され、プロセスチャンバから反応後に排出された排気ガス中に含まれている粒子状の反応副産物を凝集して捕集する。 Such a reaction by-product collecting device is connected to the process chamber and the vacuum pump by a pump line, and aggregates and collects particulate reaction by-products contained in the exhaust gas discharged after the reaction from the process chamber. ..
反応副産物捕集装置の一般な構造は、流入した排気ガスを収容する空間部を提供するハウジングと、ハウジングの上部を覆いながらＯリングの保護及び反応副産物の捕集に適切な温度維持のための冷却流路が設けられた上板と、ハウジングの内部に流入した排気ガス中に含まれている反応副産物を凝集させて捕集する内部捕集塔と、ハウジングに流入した排気ガスが反応副産物を形成することができる適切な温度分布に調節するヒータとから構成される。 The general structure of the reaction by-product collection device is a housing that provides a space for accommodating the inflowing exhaust gas, and an O-ring protection while covering the upper part of the housing and maintaining an appropriate temperature for collecting the reaction by-product. The upper plate provided with a cooling flow path, the internal collection tower that aggregates and collects the reaction by-products contained in the exhaust gas that has flowed into the housing, and the exhaust gas that has flowed into the housing collects the reaction by-products. It consists of a heater that adjusts to an appropriate temperature distribution that can be formed.
このように構成された捕集装置における最も重要なことは、ハウジングの内部に設置された内部捕集塔を構成するプレートの表面ごとに排気ガスが満遍なく接触しながら、排気ガス中に含まれている粒子状の有毒物質を効率よく速く凝集させて反応副産物として捕集されるようにすることである。 The most important thing in the collection device configured in this way is that the exhaust gas is contained in the exhaust gas while evenly contacting each surface of the plate constituting the internal collection tower installed inside the housing. It is to efficiently and quickly aggregate the particulate toxic substances so that they can be collected as reaction by-products.
しかし、従来の反応副産物捕集装置は、ハウジングの内部に流入してヒータによって反応副産物を形成することができる適切な温度分布に調節された高温の排気ガスが内部捕集塔のプレートの表面と接触しながら捕集される方式、または、プロペラを利用して、流入した排気ガスの流れを変更させてハウジングの内部に満遍なく広がるようにして、内部捕集塔のプレートの表面と接触させて捕集されるようにする方式などで行われ、内部捕集塔の内側プレートの温度が外側のプレートよりも高いため凝集効率が低下するという欠点、また、排気ガスが内側に円滑に流入して満遍なく広がらないためプレートの表面との接触量が大きくないという欠点があり、全体的に流入した排気ガスが反応副産物として凝集するのに多くの時間がかかるという構造的な欠点がある。 However, in conventional reaction by-product collection devices, high-temperature exhaust gas regulated to an appropriate temperature distribution that can flow into the inside of the housing and form reaction by-products by a heater is applied to the surface of the plate of the internal collection tower. Using a method of collecting while contacting, or using a propeller, the flow of inflowing exhaust gas is changed so that it spreads evenly inside the housing, and it is collected by contacting with the surface of the plate of the internal collection tower. The method is to collect the gas, and the temperature of the inner plate of the inner collection tower is higher than that of the outer plate, which has the disadvantage of lowering the aggregation efficiency. Also, the exhaust gas smoothly flows inward and is evenly distributed. There is a drawback that the amount of contact with the surface of the plate is not large because it does not spread, and there is a structural drawback that it takes a lot of time for the exhaust gas that has flowed in as a whole to aggregate as a reaction by-product.
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、内部捕集塔を貫通するメイン冷却流路と、ハウジングの内壁に設置されたハウジング冷却流路とを備え、流入した排気ガスをハウジング領域全体にわたって捕集に適切な温度を形成するように冷却し、内部捕集塔を構成する垂直プレートと水平プレートを利用して排気ガスの流れに渦流を形成して排気ガスを遅滞させながら均一に広がるようにして、高密度に凝集した反応副産物が捕集されるように構成した反応副産物捕集装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a main cooling flow path penetrating the internal collection tower and a housing cooling flow path installed on the inner wall of the housing, and to provide an inflow. The exhaust gas is cooled over the entire housing area so as to form a temperature suitable for collection, and the vertical plate and horizontal plate constituting the internal collection tower are used to form a vortex in the exhaust gas flow to form the exhaust gas. It is an object of the present invention to provide a reaction by-product collecting apparatus configured to collect a reaction by-product aggregated at a high density by uniformly spreading the reaction-by-product while delaying.
上記目的を達成し且つ従来の欠点を除去するための課題を解決する本発明は、プロセスチャンバと真空ポンプとの間のライン上に設置し、前記プロセスチャンバから排出される排気ガス内の反応副産物を捕集するための半導体プロセスの反応副産物捕集装置であって、
ガス流入口及び上板冷却流路が設けられた上板を介して流入した排気ガスを収容した後、ガス排出口が設けられた下板を介して排出し、内壁には、前記上板のガス流入口を介して流入してヒータによって温度が調節された排気ガスを冷却するハウジング冷却流路が設けられたハウジングと；
下板から一定間隔だけ上方に離隔してハウジングの内部に設置され、渦流形成及びメイン冷却流路設置スペースのために複数の垂直プレートと水平プレートで組み立てられ、排気ガスから反応副産物を凝集させて捕集する内部捕集塔と；
上下に繰り返される波形構造で前記内部捕集塔を貫通しながら冷却水を用いて排気ガスを均一に冷却するメイン冷却流路と；
前記ハウジングの外部に設置された供給管と排出管とを用いて前記上板冷却流路、ハウジング冷却流路及びメイン冷却流路に順次冷却水を循環供給し排出させる多重連結配管と；を有する、冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置を提供する。
The present invention, which solves the problems of achieving the above object and eliminating the conventional drawbacks, is installed on the line between the process chamber and the vacuum pump, and is a reaction by-product in the exhaust gas discharged from the process chamber. It is a reaction by-product collecting device of the semiconductor process for collecting
After accommodating the exhaust gas that has flowed in through the upper plate provided with the gas inflow port and the upper plate cooling flow path, the exhaust gas is discharged through the lower plate provided with the gas discharge port, and the inner wall is covered with the upper plate. A housing provided with a housing cooling flow path that flows in through the gas inlet and cools the exhaust gas whose temperature is regulated by the heater;
Installed inside the housing at regular intervals upwards from the bottom plate, assembled with multiple vertical and horizontal plates for vortex formation and main cooling channel installation space, agglomerating reaction by-products from the exhaust gas. With an internal collection tower to collect;
With a main cooling flow path that uniformly cools the exhaust gas using cooling water while penetrating the internal collection tower with a corrugated structure that repeats up and down;
It has a multi-connection pipe that sequentially supplies and discharges cooling water to the upper plate cooling flow path, the housing cooling flow path, and the main cooling flow path by using a supply pipe and a discharge pipe installed outside the housing. Provided is a reaction by-product collecting device for a semiconductor process provided with a cooling flow path.
好適な実施形態において、前記ハウジングの内壁には、周囲に沿って上下領域にわたって一定間隔でハウジング冷却流路が設けられ、ハウジングの外部に設置された多重連結配管を介して冷却水が供給されるように構成してもよい。 In a preferred embodiment, the inner wall of the housing is provided with housing cooling channels at regular intervals over the upper and lower regions along the periphery, and cooling water is supplied via multiple connection pipes installed outside the housing. It may be configured as follows.
好適な実施形態において、前記上板に設けられた上板冷却流路は、外部から供給された冷却水が、多重連結配管の冷却水流入口に連結された一側の分岐ソケットを介して流入して循環した後、さらに他側の分岐ソケットを介して多重連結配管に排出されてハウジング冷却流路及びメイン冷却流路側へ循環するように構成してもよい。 In a preferred embodiment, the upper plate cooling flow path provided on the upper plate allows cooling water supplied from the outside to flow in through a branch socket on one side connected to the cooling water inflow port of the multiple connection pipe. After the circulation, the water may be discharged to the multiple connection pipe via the branch socket on the other side and circulated to the housing cooling flow path and the main cooling flow path side.
好適な実施形態において、前記内部捕集塔は、ガスホール及び係合孔または係合片が設けられた複数の垂直プレートと、ガスホール及び係合片が設けられた水平プレートとが互いに係合されて構成されるが、
前記垂直プレートは、複数のメイン垂直プレートのうちの２つのメイン垂直プレートごとに、これと交差する２つ以上の間隔用垂直プレートが設けられ、相互間の間隔を形成しながら係合されて配列され、
前記水平プレートは、間隔用垂直プレートが設けられていないメイン垂直プレート同士の間のスペースで上下に複数個設置されて間隔を提供しつつ、排気ガスに渦流を形成させて遅滞されるようにしながら均一に広がるように構成してもよい。
In a preferred embodiment, the internal collection tower is such that a plurality of vertical plates provided with gas holes and engaging holes or engaging pieces and horizontal plates provided with gas holes and engaging pieces engage with each other. Is composed of
The vertical plates are arranged so that two or more main vertical plates of the plurality of main vertical plates are provided with two or more spacing vertical plates intersecting the main vertical plates, and are engaged with each other while forming a spacing between the vertical plates. Being done
A plurality of the horizontal plates are installed one above the other in the space between the main vertical plates not provided with the vertical plates for spacing to provide a gap, while forming a vortex in the exhaust gas so as to be delayed. It may be configured to spread evenly.
好適な実施形態において、前記内部捕集塔の両側の各メイン垂直プレートには、外郭に突出した水平プレートが設けられて渦流を発生させながら排気ガスの流れを遅滞させるように構成され、下部には離隔用プレートが溶接され、垂直プレートを最下部のベース水平プレートと一定間隔だけ離隔するように構成してもよい。 In a preferred embodiment, each of the main vertical plates on either side of the internal collection tower is provided with a horizontal plate protruding from the outer shell so as to delay the flow of exhaust gas while generating a vortex flow, and at the lower part. May be configured such that the separation plate is welded and the vertical plate is separated from the bottom base horizontal plate by regular intervals.
好適な実施形態において、前記水平プレートのうち、下部に設けられたベース水平プレートは、離隔用プレートの一側が溶接され、一体に組み立てられた垂直プレートと水平プレート全体を離隔させてその荷重を支持し、メイン冷却流路が内部捕集塔の内部を貫通することができるように一つまたは複数の配管溝が設けられてもよい。 In a preferred embodiment, of the horizontal plates, the base horizontal plate provided at the bottom is welded on one side of the separation plate to separate the integrally assembled vertical plate and the entire horizontal plate to support the load. However, one or more piping grooves may be provided so that the main cooling flow path can penetrate the inside of the internal collection tower.
好適な実施形態において、前記垂直プレートに設けられたガスホールは、相対的に水平プレートに設けられたガスホールよりも大きくして、排気ガスが流入するように構成してもよい。 In a preferred embodiment, the gas hole provided in the vertical plate may be made relatively larger than the gas hole provided in the horizontal plate so that the exhaust gas can flow in.
好適な実施形態において、前記メイン冷却流路は、複数の垂直管と、隣り合う垂直管同士の上部または下部を交互に連結する曲率管とが繰り返し配列されて形成された波形構造が内部捕集塔を貫通して上下にアップダウンが繰り返され、その内部を流れる冷却水が周辺の排気ガスを冷却して内部捕集塔を構成する垂直プレートの上下領域と水平プレートの表面で高密度に凝集するように構成され、波形構造を経ることで周辺を冷却した冷却水は、水平管を介して排出されるように構成してもよい。 In a preferred embodiment, the main cooling flow path internally collects a corrugated structure formed by repeatedly arranging a plurality of vertical tubes and curved tubes that alternately connect upper or lower portions of adjacent vertical tubes. Up and down are repeated up and down through the tower, and the cooling water flowing inside cools the surrounding exhaust gas and aggregates densely in the upper and lower regions of the vertical plate and the surface of the horizontal plate that make up the internal collection tower. The cooling water that has been configured to do so and has cooled the surroundings through the corrugated structure may be configured to be discharged through the horizontal pipe.
好適な実施形態において、前記メイン冷却流路は、２つ以上設けられてもよい。 In a preferred embodiment, two or more main cooling channels may be provided.
好適な実施形態において、前記多重連結配管は、前記ハウジング冷却流路、上板冷却流路及びメイン冷却流路に冷却水を供給する位置、及び冷却水が排出される位置にそれぞれ設置された各分岐ソケットに連結されて冷却水を循環させるように冷却水供給管及び排出管から構成してもよい。 In a preferred embodiment, the multiple connection pipes are installed at positions for supplying cooling water to the housing cooling flow path, the upper plate cooling flow path, and the main cooling flow path, and at positions where the cooling water is discharged. It may be composed of a cooling water supply pipe and a discharge pipe so as to be connected to a branch socket and circulate the cooling water.
好適な実施形態において、前記多重連結配管は、メイン冷却流路が２つ以上設けられるとき、上部のスペースと下部のスペースとが隔離している構造からなる冷却水チャンバが備えられ、同時に２つ以上のメイン冷却流路に冷却水を供給し排出するように構成してもよい。 In a preferred embodiment, the multiple connection pipe is provided with a cooling water chamber having a structure in which an upper space and a lower space are separated from each other when two or more main cooling flow paths are provided, and two at the same time. The cooling water may be supplied and discharged to the above main cooling flow path.
好適な実施形態において、前記ヒータは、下部に締結手段によって一定間隔だけ下方に離隔して設置され、複数のガスホールが外側に設けられ、一部の排気ガスは下部に位置した内部捕集塔の上部側へ供給され、残りの排気ガスは水平方向にハウジングの内壁に向けて供給されるように構成した熱分配板をさらに含んでもよい。 In a preferred embodiment, the heaters are installed at the bottom at regular intervals by fastening means, with a plurality of gas holes on the outside, and some exhaust gas is located at the bottom of the internal collection tower. It may further include a heat distribution plate configured to be supplied to the upper side of the housing and the remaining exhaust gas to be supplied horizontally toward the inner wall of the housing.
上述した特徴を有する本発明に係る反応副産物捕集装置は、内部捕集塔を貫通する冷却流路が、流入した排気ガスを捕集に適切な温度を形成するように均一に冷却し、高密度に凝集した反応副産物を捕集するという利点を有する。 In the reaction by-product collecting device according to the present invention having the above-mentioned characteristics, the cooling flow path penetrating the internal collecting tower uniformly cools the inflowing exhaust gas so as to form an appropriate temperature for collecting, and the height is high. It has the advantage of collecting reaction by-products that are densely aggregated.
また、内部捕集塔を構成する水平プレートが、流入する排気ガスの流れに渦流を形成させ、内部捕集塔での遅延時間を増やしながら満遍なく広がるようにして、排気ガスから高密度に凝集した反応副産物を捕集するという利点を有する。 In addition, the horizontal plates that make up the internal collection tower form a vortex in the flow of the inflowing exhaust gas so that it spreads evenly while increasing the delay time in the internal collection tower, and aggregates at high density from the exhaust gas. It has the advantage of collecting reaction by-products.
また、反応副産物捕集装置を構成する内部捕集塔を貫通する冷却流路と共に、ハウジングの内壁面にも冷却流路が導入され、流入した排気ガスがハウジングの内壁面でも高密度に凝集した反応副産物を捕集するという利点を有する。 In addition to the cooling flow path that penetrates the internal collection tower that constitutes the reaction by-product collection device, a cooling flow path is also introduced on the inner wall surface of the housing, and the inflowing exhaust gas is agglomerated at high density on the inner wall surface of the housing. It has the advantage of collecting reaction by-products.
このように、本発明は、様々な効果を有する有用な発明であって、産業上その利用が大きく期待される発明である。 As described above, the present invention is a useful invention having various effects, and is expected to be industrially utilized.
以下、本発明の実施形態に係る構成とその作用を添付図面に基づいて詳細に説明する。また、本発明を説明するにあたり、関連する公知の機能或いは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を無駄に不明確にするおそれがあると判断された場合、その詳細な説明は省略する。 Hereinafter, the configuration and its operation according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in explaining the present invention, if it is determined that a specific description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. ..
図１は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の斜視図、図２は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の分解斜視図、図３は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の正断面図、図４は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の側面図、図５は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の平面図、図６は本発明の一実施形態に係る垂直プレートを示す例示図、図７は本発明の一実施形態に係る水平プレートを示す例示図、図８は本発明の一実施形態に係るメイン冷却流路の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of a reaction by-product collecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a reaction by-product collecting device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front sectional view of the reaction by-product collecting device according to the present invention, FIG. 4 is a side view of the reaction by-product collecting device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view of the reaction by-product collecting device according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is an exemplary diagram showing a vertical plate according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is an exemplary diagram showing a horizontal plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a main diagram showing an embodiment of the present invention. It is a perspective view of a cooling flow path.
図示の如く、本発明に係る冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置は、半導体プロセス中にプロセスチャンバから排出された排気ガスに含まれている粒子状の有毒ガスを凝集させて反応副産物として捕集した後、真空ポンプ側へ排気ガスを排出する装置であって、特にＴｉＮ−ＡＬＤ、ＣＶＤ工程を行うプロセスチャンバから使用後に排気される排気ガス成分中に含まれている粒子状の有毒ガスを内部捕集装置とハウジングの壁面で均一に高密度の反応副産物として凝集させる装置である。 As shown in the figure, the reaction by-product collecting device of the semiconductor process provided with the cooling flow path according to the present invention agglomerates the particulate toxic gas contained in the exhaust gas discharged from the process chamber during the semiconductor process. A device that discharges exhaust gas to the vacuum pump side after being collected as a reaction by-product. In particular, it is in the form of particles contained in the exhaust gas component that is exhausted after use from the process chamber that performs TiN-ALD and CVD steps. It is a device that agglomerates the toxic gas of the above as a high-density reaction by-product uniformly on the internal collection device and the wall surface of the housing.
その構成は、大きく流入した排気ガスを収容後に排出し、内壁には流入した排気ガスを冷却するハウジング冷却流路１１１が設けられたハウジング１１０と；
ハウジングの上部を覆い、ガス流入口を介して排気ガスをハウジングの内部へ供給し、Ｏリング（Ｏ−Ｒｉｎｇ）保護のための上板冷却流路が設けられた上板１２０と；
ハウジングの下部を覆い、ガス排出口を介して反応副産物の除去された排気ガスを排出する下板１３０と；
ハウジングに流入した排気ガスを、反応副産物を形成することができる適切な温度分布に調節して均一に周囲に配分するヒータ１４０と；
下板から一定間隔だけ上方に離隔してハウジングの内部に設置され、渦流形成及びメイン冷却流路設置スペースのために複数の垂直プレートと水平プレートで組み立てられ、排気ガスから反応副産物を凝集させて捕集する内部捕集塔１５０と；
上下に繰り返される波形構造で前記内部捕集塔１５０を貫通して冷却水を用いて排気ガスを均一に冷却するメイン冷却流路１６０と；
前記ハウジングの外部に設置された供給管と排出管を用いて前記上板冷却流路、ハウジング冷却流路及びメイン冷却流路に順次冷却水を循環供給し排出させる多重連結配管１７０と；から構成される。
The configuration includes a housing 110 provided with a housing cooling flow path 111 for accommodating a large inflow of exhaust gas and then discharging the exhaust gas, and cooling the inflowing exhaust gas on the inner wall;
With the upper plate 120, which covers the upper part of the housing, supplies exhaust gas to the inside of the housing through the gas inlet, and is provided with an upper plate cooling flow path for protecting the O-ring;
With the lower plate 130 that covers the lower part of the housing and discharges the exhaust gas from which the reaction by-products have been removed through the gas outlet;
With the heater 140, which regulates the exhaust gas flowing into the housing to an appropriate temperature distribution capable of forming reaction by-products and evenly distributes it to the surroundings;
Installed inside the housing at regular intervals upwards from the bottom plate, assembled with multiple vertical and horizontal plates for vortex formation and main cooling channel installation space, agglomerating reaction by-products from the exhaust gas. With the internal collection tower 150 to collect;
With a main cooling flow path 160 that penetrates the internal collection tower 150 and uniformly cools the exhaust gas using cooling water in a corrugated structure that repeats up and down;
Consists of a multiple connection pipe 170 that sequentially supplies and discharges cooling water to the upper plate cooling flow path, the housing cooling flow path, and the main cooling flow path using a supply pipe and a discharge pipe installed outside the housing. Will be done.
本発明に係る反応副産物捕集装置では、プロセスチャンバから排出される排気ガスによる腐食などを防止することができるように、大部分の構成要素が腐食を防ぐことができるステンレス鋼、アルミニウム、または腐食防止が可能な金属のうちのいずれかの素材を用いて製作される。 In the reaction by-product collecting device according to the present invention, most of the components can prevent corrosion from stainless steel, aluminum, or corrosion so that corrosion due to exhaust gas discharged from the process chamber can be prevented. Manufactured using any of the preventable metals.
以下、前記反応副産物捕集装置を構成する各構成についてより詳細に説明する。 Hereinafter, each configuration constituting the reaction by-product collecting device will be described in more detail.
ハウジング１１０は、中空の箱（Ｂｏｘ）形状を有し、内部に設置される内部捕集塔１５０に流入した排気ガスが凝集して捕集されるようにガス流路空間を確保する役割を果たす。 The housing 110 has a hollow box shape, and serves to secure a gas flow path space so that the exhaust gas flowing into the internal collection tower 150 installed inside is aggregated and collected. ..
上部と下部は開放され、内部捕集塔１５０を収納させて設置されると、開放された上部と下部（の開放部分）を前記上板と下板で覆い、上板及び下板はボルトなどの締結手段を用いて固定される。 The upper part and the lower part are opened, and when the internal collection tower 150 is housed and installed, the opened upper part and the lower part (open part) are covered with the upper plate and the lower plate, and the upper plate and the lower plate are bolts or the like. It is fixed using the fastening means of.
ハウジング１１０の内壁には、周囲に沿って上下領域にわたって一定間隔でハウジング冷却流路１１１が設けられる。このようなハウジング冷却流路が内壁の上下領域にわたって一定間隔で設けられることにより、ハウジングの内壁に流入した排気ガスが満遍なく冷却されながら反応副産物が壁面とハウジングの冷却流路１１１に均一かつ高密度に凝集する。 The inner wall of the housing 110 is provided with housing cooling flow paths 111 at regular intervals over the upper and lower regions along the periphery. By providing such a housing cooling flow path at regular intervals over the upper and lower regions of the inner wall, the reaction by-products are uniformly and densely distributed in the wall surface and the cooling flow path 111 of the housing while the exhaust gas flowing into the inner wall of the housing is evenly cooled. Aggregates into.
前記ハウジング冷却流路１１１に供給される冷却水は、閉回路に循環せず、ハウジングを貫通して、ハウジングの外部に設置された多重連結配管１７０の２箇所と分岐ソケット１７３によってそれぞれ連結されて供給された温度に応じて一定の温度を維持するように構成される。 The cooling water supplied to the housing cooling flow path 111 does not circulate in the closed circuit, but penetrates the housing and is connected to two locations of the multiple connection pipe 170 installed outside the housing by a branch socket 173. It is configured to maintain a constant temperature depending on the temperature supplied.
すなわち、ハウジング冷却流路１１１の一側端を介して外部から流入した冷却水が壁面に沿って循環した後に他側の箇所を介して外部へ排出されながら、壁面の周囲を反応副産物の捕集時に適切な温度が維持されるように冷却し、高温排気ガスの温度が反応副産物を最適に凝集させる。 That is, the cooling water flowing from the outside through one side end of the housing cooling flow path 111 circulates along the wall surface and then is discharged to the outside through the other side to collect reaction by-products around the wall surface. Sometimes cooled to maintain the proper temperature and the temperature of the hot exhaust gas optimally aggregates the reaction by-products.
また、冷却温度は、流入する排気ガスの成分に応じて供給される冷却水の温度を調節することができる。よって、本発明は、特定の冷却水の温度を限定するものではない。 Further, the cooling temperature can adjust the temperature of the cooling water supplied according to the components of the inflowing exhaust gas. Therefore, the present invention does not limit the temperature of a specific cooling water.
上板１２０は、上部が開放されたハウジング１１０の上部を覆うカバーの役割を果たし、排気ガスが流入するようにガスホールの上部にガス流入口１２１が突出して溶接などの方式で固定されて設けられる。ガス流入口１２１は、プロセスチャンバから排出される排気ガスの供給を受けてハウジングの内部へ排気ガスを供給する。 The upper plate 120 serves as a cover that covers the upper part of the housing 110 whose upper part is open, and the gas inflow port 121 protrudes from the upper part of the gas hole so that the exhaust gas flows in and is fixed by a method such as welding. Be done. The gas inflow port 121 receives the exhaust gas discharged from the process chamber and supplies the exhaust gas to the inside of the housing.
また、上板は、底面に設置されたヒータ１４０の稼動に応じてハウジング１１０の内部空間の温度が調節されるときに、上板の下部に設置される気密のためのＯリング（図示せず）が変形して機能が低下することを保護し、上板の下部に流入した後にヒータによって高温に昇温された排気ガスを冷却して反応副産物の捕集時に適切な温度維持を提供するための上板冷却流路１２２が上面に溝状に加工されて設けられる。溝が設けられた上板冷却流路の上部は、流路カバー１２３で塞いで水密する。このため、流路カバー（図示せず）には、水密のためのシーリング処理を含んで締結することができ、締結方法は、係合式、溶接式、ボルト締結方式などの公知の技術で締結すれば十分である。 Further, the upper plate is an O-ring (not shown) installed at the lower part of the upper plate for airtightness when the temperature of the internal space of the housing 110 is adjusted according to the operation of the heater 140 installed on the bottom surface. ) To protect against deformation and deterioration of function, and to cool the exhaust gas that has been heated to a high temperature by the heater after flowing into the lower part of the upper plate to provide appropriate temperature maintenance during the collection of reaction by-products. The upper plate cooling flow path 122 is provided by being machined on the upper surface in a groove shape. The upper part of the upper plate cooling flow path provided with the groove is closed with the flow path cover 123 to be watertight. Therefore, the flow path cover (not shown) can be fastened including a sealing process for watertightness, and the fastening method should be a known technique such as an engagement type, a welding type, or a bolt fastening method. Is enough.
前記上板冷却流路１２２は、外部から供給された冷却水が、多重連結配管１７０の冷却水流入口１７０ａに連結された一側の分岐ソケット１７３を介して流入して循環した後、さらに他側の分岐ソケット１７３を介して多重連結配管へ排出されてハウジング冷却流路１１１及びメイン冷却流路１６０側へ供給されながら循環するように構成される。流入した冷却水と排出される冷却水とが混ざり合わないように、上板冷却流路１２２は、連通せずに境界部を持つように設けられる。冷却水は水または冷媒を使用すればよい。 In the upper plate cooling flow path 122, cooling water supplied from the outside flows in through a branch socket 173 on one side connected to the cooling water inflow port 170a of the multiple connection pipe 170 and circulates, and then further to the other side. It is configured to circulate while being discharged to the multiple connection pipe through the branch socket 173 of the above and supplied to the housing cooling flow path 111 and the main cooling flow path 160 side. The upper plate cooling flow path 122 is provided so as to have a boundary portion without communication so that the inflowing cooling water and the discharged cooling water do not mix with each other. Water or a refrigerant may be used as the cooling water.
下板１３０は、下部が開放されたハウジング１１０の下部を覆うカバーの役割を果たしながら、一箇所のガスホールの下部へガス排出口１３１が溶接などの方式で突出して固定される。ガス排出口は、反応副産物が凝集して除去された排気ガスが排出される通路である。 The lower plate 130 serves as a cover that covers the lower portion of the housing 110 whose lower portion is open, and the gas discharge port 131 is projected and fixed to the lower portion of one gas hole by a method such as welding. The gas outlet is a passage through which the exhaust gas from which the reaction by-products are aggregated and removed is discharged.
また、下板１３０には、複数の箇所にハウジング内の上部方向に突出した複数の支持台１３２が設置され、該支持台は、内部捕集塔１５０を下板１３０から一定間隔だけ上方に離隔させながら荷重を支持して固定するように構成される。この支持台１３２のうち、一部は、内部捕集塔１５０の最下端に位置した水平プレートをハウジングの下部と一定間隔だけ離隔させ、一部は、内部捕集塔１５０の最外郭に設置された垂直プレートと交差して外側に突出した水平プレートを支持する。 Further, the lower plate 130 is provided with a plurality of support bases 132 protruding upward in the housing at a plurality of locations, and the support bases separate the internal collection tower 150 upward from the lower plate 130 by a certain interval. It is configured to support and fix the load while allowing it to work. A part of the support base 132 has a horizontal plate located at the lowermost end of the internal collection tower 150 separated from the lower part of the housing by a certain interval, and a part is installed in the outermost part of the internal collection tower 150. Supports a horizontal plate that intersects the vertical plate and projects outward.
支持台１３２と内部捕集塔との締結は、係合、または別のボルトなどの締結部材を用いて行うか、或いはその他の公知の様々な締結方式で行えば十分である。 It is sufficient to fasten the support base 132 to the internal collection tower by engaging, using a fastening member such as another bolt, or by various other known fastening methods.
ヒータ１４０は、ハウジング１１０に流入した排気ガスを、反応副産物を形成することができる適切な温度分布に調節するように、上板に設けられたガス流入口１２１の底面側に連接してボルトまたは溶接などの締結方式で取り付けられることにより設置される。 The heater 140 is connected to the bottom surface side of the gas inflow port 121 provided on the upper plate so as to adjust the exhaust gas flowing into the housing 110 to an appropriate temperature distribution capable of forming a reaction by-product. It is installed by being attached by a fastening method such as welding.
また、ヒータ１４０は、下部に締結手段によって一定間隔だけ下方に離隔して設置された熱分配板１４１をさらに含んで構成される。熱分配板１４１は、ヒータから発生した熱が直接内部捕集塔の上部に伝達されないようにしながら、上板の下部空間の遠くまで熱を伝達する。 Further, the heater 140 is further configured to include a heat distribution plate 141 installed at a lower portion separated downward by a certain interval by a fastening means. The heat distribution plate 141 transfers heat far to the lower space of the upper plate while preventing the heat generated from the heater from being directly transferred to the upper part of the internal collection tower.
複数のガスホール１４１１が外側に設けられる熱分配板１４１は、ヒータの大きさ、及びその下部に位置した内部捕集塔１５０の上部面積よりも大きくする。 The heat distribution plate 141 provided with the plurality of gas holes 1411 on the outside is larger than the size of the heater and the upper area of the internal collection tower 150 located below the heater.
このような熱分配板１４１は、外側に設けられたガスホール１４１１を通過した一部の排気ガスを、下部に位置した内部捕集塔の上部側へ供給し、残りの排気ガスを、水平方向にハウジングの内壁に向けて（側方向に位置したハウジングの内壁方向に）供給する。 Such a heat distribution plate 141 supplies a part of the exhaust gas that has passed through the gas hole 1411 provided on the outside to the upper side of the internal collection tower located at the lower part, and supplies the remaining exhaust gas in the horizontal direction. Supply toward the inner wall of the housing (toward the inner wall of the housing located laterally).
熱分配板とヒータとの締結方式は、ボルト締結方式であってもよい。その他の締結構造は、公知の締結方式であれば十分なので、具体的な説明は省略する。 The fastening method between the heat distribution plate and the heater may be a bolt fastening method. As for other fastening structures, known fastening methods are sufficient, and specific description thereof will be omitted.
前記ヒータ１４０は、上板の上面に設置された温度センサを含むヒータ電源供給部１４２から電源が印加されると、設定された温度で発熱する。 When power is applied from the heater power supply unit 142 including the temperature sensor installed on the upper surface of the upper plate, the heater 140 generates heat at a set temperature.
ヒータの温度は、排気ガスの種類によって異ならせて設定することができる。ヒータの素材は、排気ガスによる腐食を防止するためにセラミックまたはインコネルなどの素材が使用され、基本的な形状は、均一な熱が放射されるように複数の放熱フィン（または放熱板）が放射状に配置された構成を持つ。 The temperature of the heater can be set differently depending on the type of exhaust gas. The material of the heater is ceramic or inconel to prevent corrosion by exhaust gas, and the basic shape is that multiple heat dissipation fins (or heat dissipation plates) radiate so that uniform heat is radiated. Has a configuration placed in.
ヒータの役割は、プロセスチャンバから排出された排気ガスが上板のガス流入口１２１を介して流入する際に、凝集して流路を塞ぐことなく、内部捕集塔１５０に到達するときに最大限の凝集が起こるようにする。 The role of the heater is maximum when the exhaust gas discharged from the process chamber reaches the internal collection tower 150 without aggregating and blocking the flow path when flowing in through the gas inlet 121 of the upper plate. Allow limit aggregation to occur.
このように放射状の放熱フィン構造を持つヒータは、ハウジングの内部空間領域に、満遍なく温度が調節された排気ガスを供給して、均一な凝集が起こるようにする。 The heater having the radial heat radiation fin structure in this way supplies the exhaust gas whose temperature is evenly controlled to the internal space region of the housing so that uniform aggregation occurs.
また、前記熱分配板１４１をさらに備えた理由のうちのもう一つは、半導体製造工程の変化に応じてプロセスチャンバから排出された排気ガス中に含まれている軽いガスの含有量が重いガスの含有量よりも高いガスが供給される場合、ヒータから遠くにある排気ガスがヒータの近くの排気ガスよりもさらに速く冷却され、捕集塔に到達して捕集される前にヒータから遠くの上面の一部分に高密度の反応副産物として凝集して空間部の流路を塞ぐか、或いはこれよりもさらに低い温度に冷却される場合、低密度の多孔反応副産物が形成されて空間部の流路を塞ぐことがあるが、ヒータの下部に位置してより遠くに熱を伝導させて伝達することができるから、これを防止することができる。 Further, another reason for further providing the heat distribution plate 141 is a gas having a heavy content of light gas contained in the exhaust gas discharged from the process chamber in response to a change in the semiconductor manufacturing process. When a gas higher than the content of is supplied, the exhaust gas far from the heater cools even faster than the exhaust gas near the heater and is far from the heater before reaching the collection tower and being collected. When agglomerated as a high-density reaction by-product on a part of the upper surface of the space to block the flow path in the space, or when cooled to a lower temperature, a low-density porous reaction by-product is formed to flow in the space. It may block the path, but it can be prevented because it is located below the heater and can conduct and transfer heat farther.
内部捕集塔１５０は、ハウジング１１０の内部に収納設置される構成であって、排気ガスとの接触流路と滞留時間を増やしながら排気ガスを凝集させて高密度の反応副産物として捕集する。 The internal collection tower 150 is configured to be housed and installed inside the housing 110, and aggregates the exhaust gas while increasing the contact flow path with the exhaust gas and the residence time, and collects the exhaust gas as a high-density reaction by-product.
内部捕集塔１５０は、表面に排気ガスの移動のためのガスホール１５１１が設けられた垂直プレート１５１と、表面に排気ガスの移動のためのガスホール１５２１が設けられた複数の水平プレート１５２とが互いに係合されて構成される。 The internal collection tower 150 includes a vertical plate 151 having a gas hole 1511 for moving exhaust gas on the surface and a plurality of horizontal plates 152 having gas holes 1521 for moving exhaust gas on the surface. Are engaged with each other.
係合のために、垂直プレート１５１にはガスホール１５１１の他に多数の係合孔５１２と係合片１５１３が設けられることにより、組み立てに使用され、水平プレート１５２にはガスホール１５２１の他に多数の係合片１５２２が設けられることにより、組み立てに使用されるように構成される。 For engagement, the vertical plate 151 is used for assembly by providing a large number of engagement holes 512 and engagement pieces 1513 in addition to the gas holes 1511, and the horizontal plate 152 is provided in addition to the gas holes 1521. A large number of engaging pieces 1522 are provided to be configured for use in assembly.
前記垂直プレート１５１に設けられたガスホール１５１１は、相対的に水平プレート１５２に設けられたガスホール１５２１よりも大きくして、排気ガスの流入がより円滑に行われるようにする。 The gas hole 1511 provided in the vertical plate 151 is made relatively larger than the gas hole 1521 provided in the horizontal plate 152 so that the inflow of exhaust gas can be performed more smoothly.
逆に、水平プレート１５２に設けられたガスホール１５２１を、相対的に垂直プレート１５１に設けられたガスホール１５１１よりも小さくすることにより、排気ガスの垂直方向の流入は相対的に少なく行われ、水平（横）方向である外側方向のハウジングの内壁側へ流れるようにガイドしてハウジングの内部に均一に広がるようにする。 On the contrary, by making the gas hole 1521 provided in the horizontal plate 152 smaller than the gas hole 1511 provided in the vertical plate 151, the inflow of the exhaust gas in the vertical direction is relatively small. Guide it so that it flows toward the inner wall side of the housing in the horizontal (horizontal) direction and outward so that it spreads evenly inside the housing.
一実施形態において、前記垂直プレート１５１は、具体的に、複数のメイン垂直プレート１５１ａと、２つのメイン垂直プレートごとにこれと交差する２つ以上の間隔用垂直プレート１５１ｂとから構成され、間隔を形成しながら係合されて配列される。このような方式で、残りのメイン垂直プレート１５１ａも２つずつ組み立てられる。 In one embodiment, the vertical plate 151 is specifically composed of a plurality of main vertical plates 151a and two or more spacing vertical plates 151b intersecting the two main vertical plates for each of the two main vertical plates. They are engaged and arranged while forming. In this way, the remaining main vertical plates 151a are also assembled two by two.
また、最も外側に位置するメイン垂直プレート１５１ａの下部には離隔用プレート１５３が溶接され、垂直プレートを、最下部に位置したベース水平プレート１５２ａから一定間隔だけ離隔するように構成して、前記メイン冷却流路１６０が内部捕集塔の内部を貫通することができるようにする。このため、離隔用プレート１５３は、折り曲げられて構成され、一側面はメイン垂直プレートに溶接され、他側面は水平プレートのうちの最下端のベース水平プレート１５２ａに溶接される。 Further, a separation plate 153 is welded to the lower portion of the main vertical plate 151a located at the outermost side, and the vertical plate is configured to be separated from the base horizontal plate 152a located at the lowermost portion by a certain interval. Allow the cooling flow path 160 to penetrate the interior of the internal collection tower. Therefore, the separation plate 153 is formed by being bent, one side surface is welded to the main vertical plate, and the other side surface is welded to the lowermost base horizontal plate 152a of the horizontal plates.
このように２つのメイン垂直プレートを間隔用垂直プレートで組み立てる理由は、本発明を構成するメイン冷却流路１６０が、内部捕集塔に流入する排気ガスを均一に冷却するために内部を貫通する波形構造で構成され、山と谷のアップダウンが繰り返されるので、波形の下部をなす谷と谷との間のスペースの上部側にメイン垂直プレートが位置してメイン冷却流路１６０が設置されるようにするためである。 The reason for assembling the two main vertical plates with the vertical plates for spacing in this way is that the main cooling flow path 160 constituting the present invention penetrates the inside in order to uniformly cool the exhaust gas flowing into the internal collection tower. Since it is composed of a corrugated structure and the peaks and valleys are repeatedly raised and lowered, the main vertical plate is located on the upper side of the space between the valleys forming the lower part of the waveform, and the main cooling flow path 160 is installed. To do so.
したがって、間隔用垂直プレート１５１ｂは、メイン冷却流路１６０の山と山との間の幅のサイズよりも小さい幅にして、それらの山の間に位置するように形成しなければならない。 Therefore, the spacing vertical plate 151b must be formed to be smaller than the size of the width between the peaks of the main cooling flow path 160 and to be located between the peaks.
また、前記水平プレート１５２は、前記２つのメイン垂直プレートと交差して間隔を提供する間隔用垂直プレートのように間隔を提供しつつ、間隔用垂直プレートとは異なり、上下に複数個が配列され、移動する排気ガスに渦流を形成させて遅滞されるようにしながら満遍なく広がるようにする役割を果たす。 Further, the horizontal plate 152 is different from the vertical plate for spacing, and a plurality of horizontal plates 152 are arranged one above the other while providing the spacing like the vertical plate for spacing that intersects the two main vertical plates and provides the spacing. , It plays a role of forming a vortex in the moving exhaust gas so that it spreads evenly while being delayed.
すなわち、間隔用垂直プレートが形成されていない２つのメイン垂直プレート同士の間のスペースには、同じ幅と異なる長さを有する複数の水平プレートが上下に複数設けられる。 That is, in the space between the two main vertical plates on which the vertical plates for spacing are not formed, a plurality of horizontal plates having the same width and different lengths are provided vertically.
また、内部捕集塔１５０の両側の各メイン垂直プレートには、外郭に突出した水平プレートが設けられ、渦流を発生させるとともに排気ガスの流れを遅滞させながら流すようにして、排気ガスの凝集が十分に起こるようにする。 In addition, each main vertical plate on both sides of the internal collection tower 150 is provided with a horizontal plate protruding from the outer shell to generate a vortex and delay the flow of the exhaust gas so that the exhaust gas is aggregated. Make sure it happens enough.
一方、水平プレートのうちの最下端のベース水平プレート１５２ａは、他の水平プレートのようにガスホール１５２１が設けられ、排気ガスが上下に流れるように構成されるが、前述した水平プレートのように垂直プレートの間に交差して間隔用に設置される目的とは異なり、すべての垂直プレートと水平プレートの下部ベースをなすプレートであって、その上部に複数の垂直プレートと水平プレートが位置するように構成される。すなわち、ベース水平プレート１５２ａには、前記離隔用プレート１５３の一側が溶接され、その垂直プレートのうちの最外郭に位置したメイン垂直プレートを一定間隔だけ離隔させる。これにより、ベース水平プレート１５２ａは、互いに係合されて一体に組み立てられた垂直プレートと水平プレート全体を離隔させてその荷重を支持する。 On the other hand, the base horizontal plate 152a at the lowermost end of the horizontal plate is provided with a gas hole 1521 like the other horizontal plates so that the exhaust gas flows up and down, but like the above-mentioned horizontal plate. A plate that forms the lower base of all vertical and horizontal plates, with multiple vertical and horizontal plates on top of it, unlike the purpose of crossing between the vertical plates and being installed for spacing. It is composed of. That is, one side of the separation plate 153 is welded to the base horizontal plate 152a, and the main vertical plate located at the outermost part of the vertical plate is separated by a certain interval. As a result, the base horizontal plate 152a supports the load by separating the vertical plate and the entire horizontal plate that are engaged with each other and assembled integrally.
また、ベース水平プレート１５２ａも、前記ハウジングの下部と支持台によって一定間隔で離隔して設置される。 Further, the base horizontal plate 152a is also installed at regular intervals by the lower portion of the housing and the support base.
また、ベース水平プレート１５２ａは、ガス排出口１３１に反応副産物が直接落下して流入することを防ぐ役割も果たす。 The base horizontal plate 152a also plays a role of preventing the reaction by-products from directly falling and flowing into the gas discharge port 131.
また、ベース水平プレート１５２ａには、排気ガスの流れのための互いに異なるサイズを有するガスホールの他に、メイン冷却流路１６０を内部捕集塔の内部空間を通過させて設置するための一つまたは複数の配管溝１５２３が設けられ、メイン冷却流路の下部側への配管設置時に干渉が起こらない構造を持つ。配管溝１５２３は、ベース水平プレート１５２ａの一側方向にのみ開口が設けられた一体型構造である。 Further, in the base horizontal plate 152a, in addition to gas holes having different sizes for the flow of exhaust gas, one for installing the main cooling flow path 160 through the internal space of the internal collection tower. Alternatively, a plurality of piping grooves 1523 are provided so as to have a structure in which interference does not occur when the piping is installed on the lower side of the main cooling flow path. The piping groove 1523 is an integrated structure in which an opening is provided only in one side of the base horizontal plate 152a.
上述のように、複数の垂直プレートと水平プレートとが係合されて構成された内部捕集塔は、流入する排気ガスが渦流を起こしながら、メイン冷却流路１６０によって冷却された排気ガスが表面接触及び突出した相互間の構造によるエッジ効果によって排気ガスの凝集がさらに多く起こって捕集効率が上昇する。 As described above, in the internal collection tower formed by engaging a plurality of vertical plates and horizontal plates, the exhaust gas cooled by the main cooling flow path 160 is surfaced while the inflowing exhaust gas causes a vortex. Due to the edge effect of the contact and protruding inter-structure, more exhaust gas agglomeration occurs and the collection efficiency increases.
メイン冷却流路１６０は、複数の垂直管１６０ａと、隣り合う垂直管同士の上部または下部を交互に連結する曲率管１６０ｂとが繰り返し配列されて形成された波形構造が内部捕集塔１５０を貫通しながら上下にアップダウンが繰り返され、その内部を流れる冷却水が周辺の排気ガスを冷却し、内部捕集塔１５０を構成する垂直プレートの上下領域と水平プレートの表面で高密度に凝集する。その後、波形構造を経ることで周辺を冷却した冷却水は、メイン冷却流路の下部を構成する水平管１６０ｃを介して排出される。 In the main cooling flow path 160, a corrugated structure formed by repeatedly arranging a plurality of vertical tubes 160a and curved tubes 160b that alternately connect upper or lower portions of adjacent vertical tubes penetrates the internal collection tower 150. While repeating up and down, the cooling water flowing inside the cooling water cools the surrounding exhaust gas, and agglomerates at high density in the upper and lower regions of the vertical plate and the surface of the horizontal plate constituting the internal collection tower 150. After that, the cooling water whose periphery has been cooled through the corrugated structure is discharged through the horizontal pipe 160c constituting the lower part of the main cooling flow path.
この時、メイン冷却流路を流れる冷却水の温度は、流入する排気ガスの種類に応じて調節され、流入する排気ガスの凝集が制御される。 At this time, the temperature of the cooling water flowing through the main cooling flow path is adjusted according to the type of the inflowing exhaust gas, and the aggregation of the inflowing exhaust gas is controlled.
前記メイン冷却流路１６０は、図示された一実施形態の如く、２つまたはそれ以上の複数個から構成することができる。このように複数個から構成すると、より短い時間で内部捕集塔を流れる排気ガスを冷却することができる。これにより、内部捕集塔を構成する垂直プレートと水平プレートを満遍なく冷却して均一に反応副産物を高密度に凝集させる。 The main cooling flow path 160 can be composed of two or more, as in the illustrated embodiment. When composed of a plurality of pieces in this way, the exhaust gas flowing through the internal collection tower can be cooled in a shorter time. As a result, the vertical plate and the horizontal plate constituting the internal collection tower are evenly cooled to uniformly agglomerate the reaction by-products at a high density.
また、このように構成されたメイン冷却流路１６０は、内部捕集塔を満遍なく冷却して表面で排気ガス中に含まれている反応副産物を凝集させる役割だけでなく、そのメイン冷却流路の表面においても排気ガスと接触しながら反応副産物を捕集して全体的な捕集効率を高める。 Further, the main cooling flow path 160 configured in this way not only has a role of evenly cooling the internal collection tower and agglomerates the reaction by-products contained in the exhaust gas on the surface, but also of the main cooling flow path. Even on the surface, the reaction by-products are collected while in contact with the exhaust gas to improve the overall collection efficiency.
多重連結配管１７０は、前記ハウジング冷却流路、上板冷却流路及びメイン冷却流路に冷却水を供給する位置、及び冷却水が排出される位置にそれぞれ設置された各分岐ソケット１７３に連結されて冷却水を循環させるように冷却水供給管１７１及び排出管１７２から構成される。 The multiple connection pipe 170 is connected to each branch socket 173 installed at a position where the cooling water is supplied to the housing cooling flow path, the upper plate cooling flow path, and the main cooling flow path, and a position where the cooling water is discharged. It is composed of a cooling water supply pipe 171 and a discharge pipe 172 so as to circulate the cooling water.
流入した冷却水は、閉回路ではなく外部に連結されて循環するように構成され、熱交換された冷却水の代わりに、持続的に新しい熱を有する冷却水を供給する。このため、図示された冷却水供給源、冷却水供給ポンプ、冷却水貯蔵タンクを含んで構成される。必要に応じて、熱交換器をさらに含んで構成されてもよい。 The inflowing cooling water is configured to be connected to the outside and circulate instead of a closed circuit, and instead of the heat-exchanged cooling water, the cooling water having new heat is continuously supplied. Therefore, it includes the illustrated cooling water supply source, cooling water supply pump, and cooling water storage tank. If necessary, the heat exchanger may be further included.
具体的には、多重連結配管１７０では、冷却水が、冷却水流入口１７０ａに連結された上板冷却流路の一側の分岐ソケット１７３を介して流入して循環した後、さらに他側の分岐ソケット１７３を介して多重連結配管の供給管へ排出されて流れ、一箇所に設けられた分岐ソケット１７３を介してハウジング冷却流路１１１へ供給され、別の箇所ではメイン冷却流路１６０を介して供給される。 Specifically, in the multiple connection pipe 170, the cooling water flows in through the branch socket 173 on one side of the upper plate cooling flow path connected to the cooling water inflow port 170a and circulates, and then branches on the other side. It is discharged to the supply pipe of the multiple connection pipe via the socket 173, flows, is supplied to the housing cooling flow path 111 via the branch socket 173 provided at one location, and is supplied to the housing cooling flow path 111 at another location via the main cooling flow path 160. Be supplied.
供給された冷却水は、それぞれハウジング冷却流路１１１及びメイン冷却流路１６０を流れた後、それぞれ他側に連結された分岐ソケット１７３を介して排出管１７２へ排出され、その後、排出管の端部に位置した冷却水排出口１７０ｂを介して冷却水タンク（図示せず）または外部に配管で連結されて排出される。 The supplied cooling water flows through the housing cooling flow path 111 and the main cooling flow path 160, respectively, and then is discharged to the discharge pipe 172 via the branch socket 173 connected to each other side, and then the end of the discharge pipe. It is connected to a cooling water tank (not shown) or the outside by a pipe through a cooling water discharge port 170b located in the portion and discharged.
一方、前記多重連結配管１７０は、メイン冷却流路１６０が２つ以上から構成されるときに冷却水チャンバ１７４が備えられ、同時に２つ以上のメイン冷却流路に冷却水を供給し排出するように構成される。 On the other hand, the multiple connection pipe 170 is provided with a cooling water chamber 174 when the main cooling flow path 160 is composed of two or more, and simultaneously supplies and discharges cooling water to the two or more main cooling flow paths. It is composed of.
冷却水チャンバ１７４は、上部のスペースと下部のスペースとが隔離している構造で構成され、上部空間には多重連結配管の供給管１７１から供給される冷却水が流入し、各メイン冷却流路１６０に供給され、各メイン冷却流路１６０を循環した後にそれぞれ排出された冷却水は、下部空間に集まって排出管１７２を介して排出される構造を持つ。 The cooling water chamber 174 is composed of a structure in which the upper space and the lower space are separated, and the cooling water supplied from the supply pipe 171 of the multiple connection pipe flows into the upper space, and each main cooling flow path The cooling water supplied to the 160 and discharged after circulating in each main cooling flow path 160 has a structure of collecting in the lower space and being discharged via the discharge pipe 172.
このように冷却水チャンバ１７４を備えると、メイン冷却流路１６０の数に応じて複雑に配管または分岐ソケットを備えなくても、同時に各メイン冷却流路１６０に冷却水を供給し、その後、内部捕集塔を経ることで熱交換された冷却水がメイン冷却流路１６０の排出口を介して同時に排出される。 When the cooling water chamber 174 is provided in this way, cooling water is supplied to each main cooling flow path 160 at the same time without complicated piping or branch sockets depending on the number of main cooling flow paths 160, and then inside. The cooling water that has been heat-exchanged through the collection tower is simultaneously discharged through the discharge port of the main cooling flow path 160.
図９は本発明の一実施形態に係る反応副産物捕集装置の各領域における反応副産物捕集傾向を示す例示図である。 FIG. 9 is an exemplary diagram showing the reaction by-product collecting tendency in each region of the reaction by-product collecting device according to the embodiment of the present invention.
図示の如く、本発明の反応副産物捕集装置に流入した排気ガスは、ハウジングの壁面に設けられた上板の下部外側部分、ハウジング冷却流路、メイン冷却流路、及び内部捕集塔に満遍なく高密度の反応副産物が分布して捕集されていることが分かる。 As shown in the figure, the exhaust gas flowing into the reaction by-product collecting device of the present invention is evenly distributed to the lower outer portion of the upper plate provided on the wall surface of the housing, the housing cooling flow path, the main cooling flow path, and the internal collection tower. It can be seen that high-density reaction by-products are distributed and collected.
本発明は、上述した特定の好適な実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載される本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも様々な変形実施が可能なのはもとより、それらの変更も特許請求の範囲に記載された範囲内にある。 The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person who has ordinary knowledge in the technical field to which the invention belongs without deviating from the gist of the present invention described in the claims. Not only can anyone make various modifications, but those changes are also within the scope of the claims.
１１０ ハウジング
１１１ ハウジング冷却流路
１２０ 上板
１２１ ガス流入口
１２２ 上板冷却流路
１２３ 流路カバー
１３０ 下板
１３１ ガス排出口
１３２ 支持台
１４０ ヒータ
１４１ 熱分配板
１４２ ヒータ電源供給部
１５０ 内部捕集塔
１５１ 垂直プレート
１５１ａ メイン垂直プレート
１５１ｂ 間隔用垂直プレート
１５２ 水平プレート
１５２ａ ベース水平プレート
１５３ 離隔用プレート
１６０ メイン冷却流路
１６０ａ 垂直管
１６０ｂ 曲率管
１６０ｃ 水平管
１７０ 多重連結配管
１７０ａ 冷却水流入口
１７０ｂ 冷却水排出口
１７１ 供給管
１７２ 排出管
１７３ 分岐ソケット
１７４ 冷却水チャンバ
１４１１ ガスホール
１５１１、１５２１ ガスホール
１５１２ 係合孔
１５１３、１５２２ 係合片
１５２３ 配管溝
110 Housing 111 Housing cooling flow path 120 Upper plate 121 Gas inflow port 122 Upper plate cooling flow path 123 Flow path cover 130 Lower plate 131 Gas outlet 132 Support stand 140 Heater 141 Heat distribution plate 142 Heater power supply unit 150 Internal collection tower 151 Vertical plate 151a Main vertical plate 151b Vertical plate for spacing 152 Horizontal plate 152a Base horizontal plate 153 Separation plate 160 Main cooling flow path 160a Vertical pipe 160b Curved pipe 160c Horizontal pipe 170 Multiple connection pipe 170a Cooling water inlet 170b Cooling water outlet 171 Supply pipe 172 Discharge pipe 173 Branch socket 174 Cooling water chamber 1411 Gas hole 1511, 1521 Gas hole 1512 Engagement hole 1513, 1522 Engagement piece 1523 Piping groove
Claims (12)
ガス流入口及び上板冷却流路が設けられた上板を介して流入した排気ガスを収容した後、ガス排出口が設けられた下板を介して排出し、内壁には、前記上板の前記ガス流入口を介して流入してヒータによって温度が調節された排気ガスを冷却するハウジング冷却流路が設けられたハウジングと；
前記下板から一定間隔だけ上方に離隔して前記ハウジングの内部に設置され、渦流形成及びメイン冷却流路設置スペースのために複数の垂直プレートと水平プレートで組み立てられ、排気ガスから反応副産物を凝集させて捕集する内部捕集塔と；
上下に繰り返される波形構造で前記内部捕集塔を貫通しながら冷却水を用いて排気ガスを均一に冷却するメイン冷却流路と；
前記ハウジングの外部に設置された供給管と排出管とを用いて前記上板冷却流路、前記ハウジング冷却流路及び前記メイン冷却流路に順次冷却水を循環供給し排出させる多重連結配管と；を有する、冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置。 A semiconductor process reaction by-product collection device installed on the line between the process chamber and the vacuum pump to collect the reaction by-products in the exhaust gas discharged from the process chamber.
After accommodating the exhaust gas that has flowed in through the upper plate provided with the gas inflow port and the upper plate cooling flow path, the exhaust gas is discharged through the lower plate provided with the gas discharge port, and the inner wall is covered with the upper plate. A housing provided with a housing cooling flow path that flows in through the gas inlet and cools the exhaust gas whose temperature is regulated by the heater;
Installed inside the housing at regular intervals above the bottom plate, assembled with multiple vertical and horizontal plates for vortex formation and main cooling flow path installation space, agglomerating reaction by-products from exhaust gas. With an internal collection tower that lets you collect
With a main cooling flow path that uniformly cools the exhaust gas using cooling water while penetrating the internal collection tower with a corrugated structure that repeats up and down;
A multi-connection pipe that sequentially supplies and discharges cooling water to the upper plate cooling flow path, the housing cooling flow path, and the main cooling flow path using a supply pipe and a discharge pipe installed outside the housing; A reaction by-product collector for a semiconductor process with a cooling channel.
前記垂直プレートは、複数のメイン垂直プレートのうちの２つの前記メイン垂直プレートごとに、これと交差する２つ以上の間隔用垂直プレートが間隔を形成しながら係合されて配列され、
前記水平プレートは、前記間隔用垂直プレートが設けられていない前記メイン垂直プレート同士の間のスペースで上下に複数個設置されて間隔を提供しつつ、排気ガスに渦流を形成させて遅滞されるようにしながら満遍なく広がるように構成される、請求項１に記載の冷却流路を備えた半導体プロセスの反応副産物捕集装置。 The internal collection tower is configured by engaging a plurality of vertical plates provided with gas holes and engaging holes or engaging pieces and horizontal plates provided with gas holes and engaging pieces with each other.
The vertical plates are arranged by engaging and arranging two or more spacing vertical plates intersecting the two main vertical plates of the plurality of main vertical plates so as to form a spacing.
A plurality of the horizontal plates are installed one above the other in the space between the main vertical plates to which the vertical plates for spacing are not provided so as to form a vortex in the exhaust gas and delay the horizontal plates while providing the spacing. The reaction by-product collecting device for a semiconductor process provided with the cooling flow path according to claim 1, which is configured to spread evenly while being formed.
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