TWI707717B - 半導體工藝的反應副產物收集裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，其包括：殼體、上板、內部收集塔、加熱器及延長排出口，其中內部收集塔設置有覆蓋延長排出口的收集塔罩和罩板；延長排出口具有向內部收集塔的內部上部方向延長的長度，根據半導體製造工藝的變化相對較輕的氣體成分增加了的廢氣沿著長的流路具有充分的滯留時間的同時凝集，從而可以以高密度的反應副產物形態進行收集。

Description

半導體工藝的反應副產物收集裝置
本發明涉及一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，更為詳細地，涉及一種收集裝置用於解決由於半導體製造工藝的變化使得在工藝反應腔(PROCESS CHAMBER)使用後排出的廢氣成分中的輕氣體成分含量變多且收集反應副產物時低密度多孔反應副產物增加的問題，從而使得收集更多的高密度的反應副產物。
一般而言，半導體製造工藝大致包括前工藝(Fabrication 工藝，製造工藝)和後工藝(Assembly工藝，組裝工藝)，所謂的前工藝，指的是在各種工藝反應腔內將薄膜蒸鍍在晶片(Wafer)上，通過反復進行有選擇地蝕刻已蒸鍍的薄膜的過程來加工特定的圖案，是指製造半導體晶片(Chip)的工藝，所謂的後工藝，是指將在該前工藝製造的晶片逐個地分離後，和引線框架(lead frame)連接從而組裝為成品的工藝。
這時，就在該晶片上蒸鍍薄膜或對在晶片上蒸鍍的薄膜進行蝕刻的工藝而言，通過氣體注入系統向工藝反應腔內注入矽烷(Silane)、砷化氫(Arsine)、氯化硼、氫等的前驅物質和反應氣體並在高溫下進行，在該工藝進行期間，在工藝反應腔內部產生大量各種易燃性氣體和腐蝕性雜質及含有有毒成分的有害氣體等。
為了淨化並排出這樣的有害氣體，在半導體製造設備中，在將工藝反應腔製作為真空狀態的真空泵的後端，設置有將從該工藝反應腔排出的廢氣淨化後向大氣排出的洗滌器(scrubber)。
但是，這樣的洗滌器由於只淨化處理氣體形態的反應副產物，如果反應副產物向工藝反應腔的外部排出後固化，則存在根據固著於排氣線的排氣壓力上升、流入真空泵並引發泵的故障、有害氣體逆流進工藝反應腔從而使得晶片被污染等的又其他的問題。
因此，半導體製造設備中，在工藝反應腔和真空泵之間設置有將從該工藝反應腔排出的廢氣凝聚為粉末狀態的反應副產物收集裝置。
如圖11所示，這樣的反應副產物收集裝置設置為，工藝反應腔51和真空泵53通過泵送線(pumping line)55連接，在該泵送線55，用於將產生於該工藝反應腔51的反應副產物以凝聚的粉末形態收集的疏水管(trap pipe)57從該泵送線55分岔出來。
但是，具有該結構的現有的反應副產物收集裝置存在結構上的缺點，即，薄膜的蒸鍍或蝕刻時，在工藝反應腔51內部產生的未反應氣體，向和工藝反應腔51相比具有相對較低的溫度氛圍的泵送線55側流入的同時固化為粉末59後，在從該泵送線55分岔而設置的疏水管57堆積。
本申請人開發了用於解決如上所述的現有技術的問題的方案，即“半導體製造工藝中產生的副產物的收集裝置”，並在韓國登記專利公報第10-1806480號中公開。
但是，就該本申請人的發明而言，雖然存在和現有技術一樣的在注入反應氣體的半導體製造工藝中能夠高效收集反應副產物的 優點，但是由於最近製造廠家的製造工藝的變化發生如下問題，即，使得從工藝反應腔排出的廢氣中輕氣體的含量變高，並且，以現有的副產物收集裝置的結構，在內部收集塔無法提供能夠固化為高密度的反應副產物的充分的溫度、流速、壓力、流路徑路、滯留時間等條件，從而收集的粉末的形態更多的為低密度的多孔性粉末形態，因而收集裝置的收集空間利用率降低，整體的收集效率變低。
此外，現有的副產物收集裝置在結構上具有如下結構問題，流入的氣體以高密度引起固化反應前，按低密度凝聚的多孔性反應副產物以該狀態直接向下部的排出口流出的同時，會造成真空泵損傷。
先行技術文獻
專利文獻
(專利文獻0001)韓國登記專利公報 登記號10-0717837(2007.05.07.)
(專利文獻0002)韓國登記專利公報 登記號10-0862684(2008.10.02.)
(專利文獻0003)韓國登記專利公報 登記號10-1447629(2014.09.29.)
(專利文獻0004)韓國登記專利公報 登記號10-1806480(2017.12.01.)
用於解決如上所述問題的本發明的目的在於，提供一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，包括：內部收集塔，其設置有覆蓋延長排出口的收集塔罩和罩板；延長排出口，其設置有向內部收集塔的內 部上部方向延長的長度，根據半導體製造工藝變化相對較輕的氣體成分增加了的廢氣，沿著長流路具有充分的滯留時間的同時凝聚，從而可以以高密度的反應副產物形態得到收集。
本發明的另一目的在於，提供一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，在形成於收集塔罩邊緣的罩板傾斜地設置有渦流板，使產生渦流，從而廢氣成分中相對較重的氣體的移動在內部收集塔上部遲滯很久，通過在上板和罩板凝集，從而可以以高密度的反應副產物形態得到收集。
此外，本發明的另一目的在於，提供一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，其設置有熱電導板，熱電導板向在殼體內部空間向一側傾斜設置的加熱器的另一側方向延長，從而使得溫度區域平均分佈至內部收集塔，從而流入的廢氣以高密度的反應副產物形態得到收集。
進行用於達成如上所述的目的和去除現有的缺點的課題的本發明，通過提供一種半導體工藝的反應副產物收集裝置而實現，半導體工藝的反應副產物收集裝置設置在工藝反應腔和真空泵之間的線上，用於收集從該工藝反應腔排出的廢氣中的反應副產物，其特徵在於，包括：殼體，其將流入的廢氣收容後排出，在內壁設置有產生渦流的水平渦流板；上板，其覆蓋殼體的上部，並且設置有冷卻水流路，冷卻水流路用於維持對於O型圈保護及反應副產物收集來說的適當的溫度；內部收集塔，其在殼體內部以向上部隔開一定間隔的形式設置，設置有收集塔罩和罩板，以便增加流入的廢氣的流路和滯留時間，從而凝集並收集反應副產物；加熱器，其設置有熱電導板，從而對流入殼體的廢氣進行加熱並平均分配；延長排出口，其以延長至內部收集塔內部的形式設 置，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣通過殼體下板的氣體排出口排出。
作為優選的實施例，在該殼體的上板，在與設置於收集塔罩的罩板的上部區域相應的區域，形成有冷卻水流路，從而冷卻殼體內部廢氣。
作為優選的實施例，該熱電導板和在殼體內向一側偏心的加熱器以向遠的另一側殼體空間部方向的側方向延長的形式設置，對內部收集塔的上部方向的廢氣進行加熱。
作為優選的實施例，該內部收集塔包括：收集塔罩，其構成外形；罩板，其沿著收集塔罩的各個側面邊緣隔開一定間隔設置有複數個並收集反應副產物；傾斜渦流板，其和罩板交叉地沿橫向設置，從而產生渦流。
作為優選的實施例，該內部收集塔包括：下部水平支撐板，其在殼體的下板以隔開一定間隔的形式設置並連接位於上部的收集塔罩，形成有複數個貫通孔，以便防止低密度多孔反應副產物的流出的同時使廢氣流入收集塔罩內部，並在一處***有延長排出口；形成有複數個貫通孔的豎直板和形成有複數個貫通孔的水平板，其以格子形設置于下部水平支撐板的上部收集塔罩內部，防止通過延長排出口排出的廢氣中低密度多孔反應副產物的流出。
作為優選的實施例，該收集塔罩形成為下部開放的盒子結構，切斷從氣體流入口流入的廢氣直接向形成於殼體的下板的氣體排出口的流動，通過下部開放部和形成於各側面下部的複數個側面貫通孔向內部空間流入廢氣。
作為優選的實施例，在該罩板的一側，以具有一定角度傾斜的形式被切開的傾斜槽沿上下形成為多段並***有傾斜渦流板。
作為優選的實施例，該傾斜渦流板在面上沿長度方向形成有複數個貫通槽，罩板設置在收集塔罩的短邊側或者長邊側中的一個以上的面，在罩板可設置一段以上。
作為優選的實施例，該傾斜渦流板可設置為，以多段設置時具有下部側的段比上部側的段更向外側凸出的形狀。
作為優選的實施例，在該豎直板形成的複數個的貫通孔可設置為，位於下部的貫通孔大，位於上部的貫通孔小。
作為優選的實施例，在該水平板形成的複數個的貫通孔可設置為，位於延長排出口遠側的貫通孔大，位於近側的貫通孔小。
作為優選的實施例，該豎直板或水平板可設置為多段。
根據具有該特徵的本發明的反應副產物收集裝置的優點在於，用收集塔罩覆蓋延長排出口周邊，在其內部延長設置有從位於殼體的下部的氣體排出口向上部側延長長度的延長排出口，據此，流入的廢氣具有長的流路和滯留時間的同時得以移動到延長排出口，從而解決現有反應副產物收集裝置的結構上的問題，即，在從工藝反應腔排出的廢氣充分凝集之前以低密度的多孔性反應副產物形態直接通過和真空泵連接的氣體排出口快速地流出，從而總是以高密度的固化反應副產物收集廢氣內的反應副產物。
此外，優點在於，罩板在收集塔罩邊緣形成，在罩板傾斜地設置有渦流板，使產生渦流，從而流入的廢氣成分中相對較重的氣體的移動延遲的同時，廢氣中較重氣體的含量變高，在上板和罩板的上部方向得以凝集，從而可高效收集以高密度固化的反應副產物。
此外，優點在於，加熱器在殼體內部空間向一側傾斜地設置，熱電導板向加熱器的另一側方向延長設置，從而使得溫度區域均勻分佈於內部收集塔，流入的廢氣在內部收集塔的上板及罩板均勻地凝集，從而可高效收集以高密度固化的反應副產物。
由於該優點，本發明的反應副產物收集裝置的效果在於，在半導體製造裝置中可大幅度延長反應副產物收集裝置的更換週期。
此外，效果在於，可迅速且高效地、長時間、大量收集反應副產物，從而在將製造半導體時產生的各種反應副產物的收集效率與現有的本申請人的在先登記的反應副產物收集裝置相比時，整個反應副產物的收集空間中最大能夠利用40%左右，最大收集重量也增加大概40%-50%左右。
如此，本發明作為具有能夠大幅度提高根據半導體製造的生產率和可靠度的效果的有用的發明，產業上對其利用的期待很大。
〔本發明〕
110:殼體
111:水平渦流板
112:氣體排出口
113:下板
114:支架
120:上板
121:氣體流入口
122:冷卻水流路
122a:流路蓋
122b:冷卻水流入口
122c:冷卻水排出口
130:內部收集塔
131:收集塔罩
131a:下部開放部
131b:側面貫通孔
131d:連接坎
131e:連接孔
131f:連接槽
132:罩板
132a:傾斜槽
132b:連接坎
133:傾斜渦流板
133a:貫通槽
134:下部水平支撐板
134a:貫通孔
134b:下部支架
134b:連接槽
134c:支撐棒
134c':連接孔
134e:連接槽
135:豎直板
135a:貫通孔
135b:***槽
136:水平板
136a:貫通孔
136b:連接槽
136c:***槽
137:支撐棒
138:螺栓
140:加熱器
141:熱電導板
142:加熱器電源供給部
150:延長排出口
〔先前技術〕
51:工藝反應腔
53:真空泵
55:泵送線
57:疏水管
59:粉末
圖1是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的立體圖。
圖2是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的分解立體圖。
圖3是根據本發明的一個實施例的內部收集塔的外部分解立體圖。
圖4是根據本發明的一個實施例的內部收集塔的內部分解立體圖。
圖5是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的正截面圖。
圖6是現有的一般的副產物收集系統的概略結構圖。
以下，聯繫附圖對本發明的實施例的結構和其作用進行詳細的說明如下。此外，在說明本發明時，對於相關的公知功能或者結構的具體的說明，認為可能不必要地混淆本發明的要旨的情況下省略其詳細的說明。
圖1是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的立體圖，圖2是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的分解立體圖，圖3是根據本發明的一個實施例的內部收集塔的外部分解立體圖，圖4是根據本發明的一個實施例的內部收集塔的內部分解立體圖，圖5是根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的正截面圖。
如圖6所示，根據本發明的半導體工藝的反應副產物收集裝置作為對包含於從半導體工藝中的工藝反應腔排出的廢氣中的有害氣體進行凝聚並以反應副產物進行收集淨化後向真空泵側排出廢氣的裝置，尤其，由於工藝變化，在工藝反應腔使用後排出的廢氣成分中，相比重的氣體成分，包含更多輕的氣體成分，從而使用現有的收集裝置時具有產生低密度的反應副產物的缺點，而本發明的半導體工藝的反應副產物收集裝置是可以解決該缺點、高效率凝集並收集高密度的反應副產物的裝置。
其構成包括：殼體110，其將大量流入的廢氣收容後排出，在內壁設置有產生渦流的水平渦流板；上板120，其覆蓋殼體的上部，並設置有冷卻水流路，冷卻水流路用於維持對於O型圈保護及反應副產物收集來說的適當的溫度；內部收集塔130，其在殼體內部以向上部隔開一定間隔的形式設置，設置有收集塔罩和罩板，以便增加流入的廢氣的 流路和滯留時間，從而凝集並收集反應副產物；加熱器140，其設置有熱電導板，對流入殼體的廢氣進行加熱並平均分配；延長排出口150，其以延長至內部收集塔內部的形式設置，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣通過殼體下板的氣體排出口排出。
根據該本發明的收集裝置的大部分的構成要素使用能夠防止腐蝕的鈦、不銹鋼、鋁等材料製作，以便可以防止由從工藝反應腔排出的廢氣導致的腐蝕等。
以下更為詳細地說明構成該收集裝置的各個結構。
該殼體110設置為內部空的四邊形盒體形狀，將流入至設置於內部的內部收集塔的廢氣凝集並收集，從而起到貯存氣體的作用。上部開放且將內部收集塔收納設置，蓋上該上板，使用螺栓等連接方式進行固定。
在殼體的內壁沿著邊緣向內側方向凸出的水平渦流板111以多段形成有複數個。單個水平渦流板111在同一高度沿著水平方向連續地形成或與相鄰面的水平渦流板分節並以具有互相不同的高度的形式交叉形成。設置于各個面的水平渦流板111沿上下方向以一定間隔隔開，從而可構成為多段。
水平渦流板111與向殼體內部流入的廢氣碰撞的同時產生渦流，可延長廢氣的停滯時間，從而增大副產物的收集效率。換句話說，設置在和具有比殼體的內部溫度相對較低的溫度的外部空氣直接相連接的殼體的內壁的水平渦流板等，得到外部空氣的溫度的熱傳導之後冷卻的同時通過渦流凝集並收集停滯的廢氣。
水平渦流板111的形狀不僅可構成為向內側方向水平凸出的基本形狀，而且可成型為凸出的末端部位向上部或下部方向中的任意一個方向以一定角度彎曲或具有曲率形狀，從而形成更多渦流。
在構成殼體下部的下板113的一處形成有開口，將氣體排出口112用焊接等方式固定形成於外側，從而用作去除了反應副產物的廢氣所排出的通路。這時，在和氣體排出口112接觸的殼體的下板上部面設置有延長排出口150，經由內部收集塔130的廢氣具有長的流路的同時通過氣體排出口112排出。
此外，在殼體的下板的複數個地點，向內側方向設置有支架114，以從下板向上部隔開一定間隔的形式對內部收集塔130進行固定支撐。設置於內部收集塔130的下部水平支撐板134的下部支架134b***設置於支架114並連接，支架114和下部支架134b之間的連接單純地進行***結合或使用另外的類似螺栓的連接部件進行連接或通過其他公知的多樣的連接方式進行連接。
該上板120起到覆蓋上部開放的殼體的上部的蓋的作用的同時，隨著設置於底面的加熱器的運轉殼體內部空間被加熱，此時，保護類似于設置於上板下部的未示出的O型圈變形的功能低下，收集反應副產物時用於提供適合的溫度維持的冷卻水流路122在上部面以槽狀加工形成。形成有槽的冷卻水流路的上部用流路蓋122a覆蓋。此時，流路蓋雖未被示出，但可包含用於水密的密封處理進行連接，就連接方法而言，使用***式、焊接式、螺栓連接式等公知技術。
該冷卻水流路122設置為使得從外部的冷卻水箱(省略圖示)供給的冷卻水通過冷卻水流入口122b流入後通過冷卻水排出口122c排出而進行迴圈。為了防止流入的冷卻水和排出的冷卻水互相混合，冷 卻水流路不連通並形成有邊界部。使用的冷卻水可以使用水或製冷劑。如此形成的冷卻水流路122設置為上板的冷卻區域與形成于現有本申請人的在先登記的收集裝置的上板的冷卻區域相比時約減少3.5倍，反應副產物收集區域擴大，形成有冷卻水流路122的上板的溫度冷卻至維持有效的收集溫度，即60℃~140℃。形成有該冷卻水流路122的區域的下部區域相當於設置於後述的構成內部收集塔的外部的收集塔罩的罩板的上部區域，所以得以提供有效的廢氣冷卻效率。
此外，向為了使廢氣流入而穿孔的地點上部凸出的氣體流入口121用焊接等的方式固定形成於上板，接收從工藝反應腔排出的廢氣。如一個實施例所示，設置位置非中央部而以向一側傾斜、偏心的形式形成。如果如此設置，則向殼體內部流入的廢氣在殼體內部向一側偏心流動。將氣體流入口121偏心設置的理由是因為，在殼體內與形成有氣體流入口的一側相比，另一側產生相對較寬的空間部，從而形成反應副產物收集空間部。
另外，在上板設置有加熱器電源供給部142，加熱器電源供給部142向設置於其底面的加熱器供給電源並包含溫度感測器，溫度感測器用於測量根據內部溫度而控制電源的溫度。
該內部收集塔130作為收納設置於殼體內部的結構，和基於相同的目的設置的延長排出口150一起延長流入的廢氣的流路和滯留時間，同時使廢氣凝集並以高密度反應副產物的形式得以收集。
具體地，內部收集塔130的構成包括：收集塔罩131，其構成外形；罩板132，其沿著收集塔罩的各個側面邊緣隔開一定間隔設置有複數個從而收集反應副產物；傾斜渦流板133，其與罩板交叉地橫向設置並產生渦流；下部水平支撐板134，其在殼體的下板以隔開一定間 隔的形式設置並與位於上部的收集塔罩131連接，防止低密度多孔反應副產物的流出的同時使廢氣向收集塔罩131內部流入，在一處***有延長排出口150；豎直板135及水平板136，其以格子形設置于下部水平支撐板的上部收集塔罩內部，防止通過延長排出口150排出的廢氣中低密度多孔反應副產物的流出。
該收集塔罩131設置為下部開放的盒子結構，切斷從氣體流入口流入的廢氣直接向形成於殼體下板的氣體排出口的流動，通過下部開放部131a和形成於各個側面下部的複數個側面貫通孔131b向內部空間流入廢氣，從而起到引導的作用。
收集塔罩131設置為，在構成邊緣的各個側面部件上部支撐放置有上面部件，通過和下部水平支撐板134的支撐棒137連接的螺栓138而得到加壓並連接固定。為此，在上面邊緣形成有連接槽131f，在與此對應的各個側面上部形成有連接坎131d，在上面形成有可***螺栓138的複數個的連接孔131e。通過此連接孔***的螺栓***至形成于下部水平支撐板134的支撐棒137，形成於其下部的螺紋與未示出的支撐棒的內側螺紋連接並結合。
此外，在各個側面的上部和下部，以一定間隔分別形成有複數個連接槽131c。在連接槽嵌入連接有罩板132。在嵌入連接的狀態下還可以用焊接等方法實現一體化。
該罩板132沿著收集塔罩的各側面邊緣以一定間隔設置複數個，將廢氣的下降流動流路均等地分割的同時增大接觸面積，從而使反應副產物以高密度形式得以凝集並收集。如此設置罩板132的理由是，因為在只有收集塔罩的情況下，根據表面接觸的廢氣的凝集效率低，如果凸出形成有罩板132，則根據邊緣效應，廢氣的凝集變多。
罩板132在上部和下部分別形成有連接坎132b，連接坎132b用於***至形成於收集塔罩的連接槽。此外，以具有一定角度傾斜的形式被切開的傾斜槽132a以上下多段的形式形成於罩板的一側，並***形成有傾斜渦流板133。因此，通過形成於相鄰的複數個罩板的傾斜槽132a橫向交叉地***的傾斜渦流板133得以穩定地固定。
形成於罩板132的傾斜槽132a雖然僅示出形成於在收集塔罩的短邊方向形成的罩板132，但是當然能夠形成于設置于包含長邊在內的所有地點的罩板。
該傾斜渦流板133設置為與罩板交叉地沿橫向方向以一定角度傾斜，使得在向下部方向流動的廢氣中產生渦流，從而使得廢氣中較重的氣體成分向收集塔罩上部側停留。
傾斜渦流板133設置為多段，在一個實施例示出的附圖中，設置位置雖然只形成于設置於收集塔罩131的短邊方向兩側面的罩板132側，但是當然也可設置於在包含長邊方向兩側面在內的所有邊緣面設置的罩板132。
此外，傾斜渦流板133以一段或多段沿上下設置有複數個，優選地，以多段設置時，下部段設置為具有比上部段更向外側凸出的形狀。因為如果具有相同的凸出長度，則下部方向的渦流形成貢獻度小，如果下部具有更凸出的長度，則向上部傾斜渦流板的外面流動的廢氣會再次在下流引起渦流。
此外，傾斜渦流板133在面上沿長度方向形成有複數個貫通槽133a。如果形成如上所述的貫通槽，則作用在於，一部分廢氣向下部流動的同時以在位於其下部的其他傾斜渦流板引起追加的渦流的形式供給。另外的其他理由是為了使廢氣在傾斜渦流板133所處的空間部 與罩板接觸之後得以凝集順暢的反應副產物。因為如果在傾斜渦流板的面上未形成貫通槽133a而完全被堵住的情況，新流入上下傾斜渦流板之間空間的廢氣供給減少，在位於該區域的罩板的反應副產物的凝集作用變少，從而整體的收集效率下降。又另外的理由是為了用作將去除了反應副產物的廢氣流入收集塔罩內側的通道。
作為參考，即使有設置於殼體內壁的水平渦流板111，設置傾斜渦流板133的理由是，因為水平渦流板111雖然有使沿著內壁流動的廢氣產生渦流的優點，但是在沿著收集塔罩131的外部流動的廢氣中，根據水平渦流板111產生渦流的效率降低，反而有沿著收集塔罩131快速流動的趨勢，所以只有必須設置傾斜渦流板133才能延遲流入的廢氣的流動。
該下部水平支撐板134在殼體的下板以一定間隔隔開設置，連接位於上部的收集塔罩131的同時防止低密度多孔反應副產物的流出，使廢氣流入收集塔罩131內部，在一個地點***有延長排出口150。
向下部形成有支撐棒134c，支撐棒134c以從殼體的下板向上部隔開一定間隔的形式***至形成於下板的支架114。支撐棒134c通過形成于下部水平支撐板134的連接孔134c'用螺栓等得以固定設置。
此外，為了連接位於該上部的收集塔罩131，在上部方向形成有支撐棒137。該支撐棒通過位於下部的螺栓得到固定或通過焊接等的方法得到固定。
此外，在下部水平支撐板134的面上形成有複數個貫通孔134a，以便防止廢氣中低密度副產反應物向收集塔罩131內部流入。因此，廢氣沿收集塔內部方向只通過此貫通孔流入。
此外，下部水平支撐板134的一個地點，即在偏心的位置設置有可***延長排出口150的連接槽134b並進行支撐。
此外，在下部水平支撐板134的面上貫通形成有複數個連接槽134e，從而使得形成於豎直板的下部的連接坎嵌入並得到支撐。
該豎直板135和下部水平支撐板134交叉且垂直地連接，防止廢氣中低密度副產反應物從收集塔罩131內部排出，為此，在面上形成有複數個貫通孔135a。
此時，貫通孔設置為位於下部的貫通孔大而位於上部的貫通孔小，通過延長排出口150低密度副產反應物洩漏的情況更難。當然，即使是在豎直板也會起到凝集並收集高密度或低密度多孔反應副產物的作用。只是由於在大部分罩板132進行收集，因而收集的量顯著的減少。
另外，在豎直板135，為了使水平板沿側方向***結合，***槽135b在一側面以一定深度切開形成。
該豎直板135以多段形成有複數個，從而以多段切斷流入的廢氣中低密度副產反應物洩漏的情況。在本發明中不限定特定個數。
該水平板136與豎直板交叉且水平連接，與下部水平支撐板134或豎直板135一樣，為了防止廢氣中低密度副產反應物從收集塔罩131內部排出，在面上設置有複數個貫通孔136a。
此時，貫通孔設置為在位於延長排出口150遠的地方的貫通孔大而位於近的地方貫通孔小，從而通過延長排出口150低密度副產反應物洩漏的情況更難。當然，在豎直板也會起到凝集高密度或低密度多孔反應副產物並進行收集的作用。只是因為在大部分罩板132進行收 集，收集的量顯著減少。另外，在水平板136，***槽136c在一側面以一定深度切開形成，以便沿側方向嵌入結合於豎直板。
此外，在水平板136，與下部水平支撐板134一樣，在一個地點，即在偏心的位置設置有能夠***延長排出口150的連接槽136b而進行支撐。此外，水平板136如豎直板一樣可沿上下多段設置為複數個。
該延長排出口150設置有以下流路，通過覆蓋殼體的上部的氣體流入口向殼體內部流入的廢氣無法直接通過氣體排出口排出，而是通過構成內部收集塔的外部的收集塔罩的下部開放部131a及形成於各個側面下部的複數個側面貫通孔131b流入，上升到延長排出口150的上部後重新下降並通過氣體排出口112排出。
此外，設置有以下移動通道，流入收集塔罩的內部的廢氣穿過支撐收集罩的下部的下部水平支撐板134的貫通孔134a和可複數個設置於豎直板135的貫通孔135a及與豎直板135交叉設置的水平板136的貫通孔136a的同時，去除低密度多孔反應副產物後上升到延長排出口150的上部。
如上所述，該下部水平支撐板134、豎直板135及水平板136是為了最大限度防止排出隨著流入的廢氣遠離加熱器而在低溫時凝集的低密度多孔反應副產物以及為了僅排出淨化的廢氣而在收集罩的內部以格子形態多重形成的結構。
該加熱器140以螺栓或焊接等的連接方式附著設置於在上板形成的氣體流入口121底面，以便對流入殼體的廢氣進行加熱。就加熱器的熱源而言，如果從包含設置於上板上面的溫度感測器的加熱器電源供給部142接入電源，則以加熱器設定的溫度，例如250℃的溫度發熱。為了防止由於廢氣造成的腐蝕，加熱器的材料使用陶瓷類或鉻鎳鐵合金 等的材料，基本的形狀具有複數個的散熱片相對於垂直方向沿放射形配置的構成，以便放射均勻的熱源。
加熱器的作用在於，在從工藝反應腔排出的廢氣通過形成於殼體的上板的氣體流入口121流入時，使廢氣凝集且不堵塞，在到達內部收集塔時實現最大限度的凝聚，同時通過以放射形設置的散熱片結構向構成內部收集塔的外面的收集塔罩周邊空間均勻地供給熱源，從而以實現均勻凝集的形式進行分配。作為參考，通過氣體流入口121流入的廢氣中在工藝反應腔未反應的氣體通過加熱器被加熱，同時實現根據2次反應產生的化學變化，之後，在蒸汽狀態下和通過低溫冷卻的內部收集塔表面接觸的同時瞬間膜質化後得以凝集，膜質化後沒有凝聚的廢氣內其他反應副產物等被粉末化並凝集在內部收集塔表面而被收集。
尤其，本發明的加熱器140和設置于現有的收集裝置的加熱器不同，還包括熱電導板141，該熱電導板141和在殼體內向一側偏心的加熱器向遠的另一側殼體空間部方向的側方向延長，對內部收集塔的上部方向廢氣進行加熱。熱電導板的連接方式以螺栓連接方式設置為可裝卸的形式。為此，沿著加熱器的下部側方向每隔一定間隔形成有螺母孔，與此對應地，在熱電導板的一側區間與加熱器的外徑匹配形成的半圓形的槽兩側端形成有螺母槽，確定合適的設置地點後，對上下段螺母孔間進行軸排列後貫通螺栓後用螺母進行連接。
具體地，還設置熱電導板141的理由是為了防止如下問題，為了確保現有寬闊的收集空間，由於向殼體的一側偏心設置的加熱器結構，即使有確保空間的長處，但是根據半導體製作工藝變化，供給從工藝反應腔排出的氣體中所包含的輕氣體的含量比重氣體的含量高的氣體時，位於距離加熱器遠的地方的廢氣溫度比距離加熱器近的廢氣溫度 冷卻得更快，在設置於收集塔罩邊緣的罩板形成之前，在與加熱器遠的上面一部分以高密度反應副產物得以收集而阻擋空間部流路，或冷卻至比之更低的溫度的情況下，形成有低密度多孔反應副產物，可阻擋空間部流路。
換句話說，缺點在於，高密度反應物形成的適宜溫度是60~140℃，但是如果不設置熱電導板，則在與此相同的溫度帶到達形成於罩邊緣的罩板之前，形成於和偏向設置的加熱器較遠的收集塔罩的另一側上部面的同時會產生阻擋空間部的現象，更為嚴重地，如果冷卻到60℃以下，則在收集塔罩的另一側上部面形成有低密度多孔反應副產物的同時產生阻擋空間部的現象，為了收集反應副產物在形成於收集塔罩邊緣的罩板的一部分區域實現較少的凝集反應，或僅在與加熱器近的地方產生凝集等不均勻的收集反應，從而可使得整體的內部收集塔的反應效率急劇低下。
但是，本發明通過設置有該的熱電導板，以250℃左右加熱的加熱器的熱源通過熱電導板得以延長，通過在收集塔罩的上部面全體區域均勻地提供作為不收集反應副產物的溫度區域的140℃~160℃左右的溫度，廢氣到達形成於收集塔罩的邊緣的罩板，從下降的區間開始迎接60~140℃的溫度區域，從而開始凝集高密度反應副產物。因此，本發明是在罩板的上部區域，廢氣中重的氣體的大部分以高密度反應副產物形成。
換句話說，加熱器的熱源是250℃的情況，在熱電導板上以180℃~220℃的溫度來導熱，從而使收集塔罩的上部面整體區域溫度為140℃~160℃。
該延長排出口150設置於殼體，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣從氣體排出口排出，下部與形成於殼體的下板底面的氣體排出口112的上部面連接並保持氣密，上部以向內部收集塔的內部延長的形式形成。
通過設置該延長排出口150而具備以下流路，通過覆蓋殼體的上部的氣體流入口向殼體內部流入的廢氣無法直接通過氣體排出口排出，而是通過構成內部收集塔的外部的收集塔罩的下部開放部131a及形成於各個側面下部的複數個側面貫通孔131b流入，上升到延長排出口150的上部後再次下降通過氣體排出口112排出。
此外，具有以下移動通道，流入收集塔罩的內部的廢氣穿過支撐收集罩的下部的下部水平支撐板134的貫通孔134a與向其上部以一定間隔隔開設置的水平板136的貫通孔136a及在其上設置複數個的豎直板135的貫通孔135a之後上升至延長排出口150的上部。如上所述，該下部水平支撐板134、豎直板135及水平板136是為了防止排出隨著流入的廢氣遠離加熱器而在低溫下凝集的低密度多孔反應副產物而多重形成於收集罩的內部的構成。
附件1是示出在根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置內部的氣體流動的例示圖，附件2是在根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置內部的流速分佈圖，示出了以下氣體流動：從殼體的上板氣體流入口流入的廢氣通過加熱器平均分配的狀態下，沿著內部收集塔的收集塔罩周邊下降的同時在引起渦流的狀態下停滯之後，通過收集塔罩的側面和下部流入後上升，之後，通過延長排出口流入後向下部下降，通過與延長排出口連接的殼體的下板的氣體排出口排出。
附件3是示出在根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置內部的溫度分佈的例示圖，附件4是示出在根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置內部的收集趨勢的例示圖，附件5是示出在根據本發明的一個實施例的反應副產物收集裝置的各個區域的反應副產物收集的圖片。
用A標記的區域作為具有140~160℃的溫度分佈的地方，是未收集反應副產物的區域，用B標計的區域作為具有60~140℃的溫度分佈的地方，是收集高密度反應副產物的區域，用C標記的區域作為60℃以下的溫度分佈的區域，是收集低密度多孔反應副產物的區域。由此可知，通過加熱器的熱電導板加熱器的熱源得以延長供給，內部收集塔的上部方向具有均一的熱源分佈，並且在收集塔罩的罩板，高密度反應副產物被高效收集。此外，由此可知，即使根據半導體製造工藝變化流入的廢氣中輕的氣體比重的氣體供給得相對較多，如果使用根據本發明的反應副產物收集裝置，在上部方向集中地高效收集高密度反應副產物，相對地，在下部方向收集低密度多孔反應副產物。
本發明不限定於如上所述特定的優選的實施例，在不脫離權利要求書所請求的本發明的要旨的情況下，該發明所屬的技術領域內的一般技術人員，任何人都可實施多樣的變形，與此相同的變更在權利要求書記載的範圍內。
110:殼體
120:上板
122a:流路蓋
122b:冷卻水流入口
122c:冷卻水排出口
142:加熱器電源供給部

Claims (11)

  1. 一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，其設置於一工藝反應腔和一真空泵之間的線上，用於收集從該工藝反應腔排出的廢氣內的反應副產物，該半導體工藝的反應副產物收集裝置的特徵在於，包括：一殼體，其將流入的廢氣收容後排出，在內壁形成有產生渦流的一水平渦流板；一上板，其覆蓋該殼體的上部，並形成有一冷卻水流路，該冷卻水流路用於維持對於一O型圈保護及反應副產物收集來說的適當的溫度；一內部收集塔，其在該殼體內部以向上部隔開一定間隔的形式設置，設置有一收集塔罩和一罩板，以便增加流入的廢氣的流路和滯留時間，從而凝集並收集反應副產物；一加熱器，其設置有一熱電導板，對流入該殼體的廢氣進行加熱並平均分配；一延長排出口，其以延長至該內部收集塔內部的形式設置，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣通過該殼體下板的一氣體排出口排出；其中該熱電導板與在該殼體內向一側偏心的該加熱器以向遠的另一側該殼體空間部方向的側方向延長的形式設置，對該內部收集塔的上部方向的廢氣進行加熱。
  2. 如請求項1所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中在該殼體的上板，在與設置於該收集塔罩的罩板的上部區域相應的區域，形成有該冷卻水流路，從而冷卻殼體內部廢氣。
  3. 一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，其設置於一工藝反應腔和一真空泵之間的線上，用於收集從該工藝反應腔排出的廢氣內的反應副產物，該半導體工藝的反應副產物收集裝置的特徵在於，包括：一殼體，其將流入的廢氣收容後排出，在內壁形成有產生渦流的一水平渦流板；一上板，其覆蓋該殼體的上部，並形成有一冷卻水流路，該冷卻水流路用於維持對於一O型圈保護及反應副產物收集來說的適當的溫度；一內部收集塔，其在該殼體內部以向上部隔開一定間隔的形式設置，設置有一收集塔罩和一罩板，以便增加流入的廢氣的流路和滯留時間，從而凝集並收集反應副產物；一加熱器，其設置有一熱電導板，對流入該殼體的廢氣進行加熱並平均分配；一延長排出口，其以延長至該內部收集塔內部的形式設置，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣通過該殼體下板的一氣體排出口排出；其中該內部收集塔包括：該收集塔罩，其構成外形；該罩板，其沿著該收集塔罩的各個側面邊緣隔開一定間隔設置有多個並收集反應副產物；一傾斜渦流板，其和該罩板交叉地沿橫向設置並產生渦流。
  4. 如請求項3所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中該收集塔罩設置為下部開放的盒子結構，切斷從氣體流入口流入的廢氣直接向形成於殼體的下板的氣體排出口的流動，通過下部開放部和形成於各個側面下部的多個側面貫通孔向內部空間流入廢氣。
  5. 如請求項3所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中在該罩板的一側，以具有一定角度傾斜的形式被切開的傾斜槽沿上下形成為多段並***有該傾斜渦流板。
  6. 如請求項3所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中該傾斜渦流板在面上沿長度方向形成有多個貫通槽，該罩板設置在該收集塔罩的短邊側或長邊側中的一個以上的面，在該罩板設置有一段以上。
  7. 如請求項3或6所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中該傾斜渦流板設置為，以多段設置時具有下部側的段比上部側的段更向外側凸出的形狀。
  8. 一種半導體工藝的反應副產物收集裝置，其設置於一工藝反應腔和一真空泵之間的線上，用於收集從該工藝反應腔排出的廢氣內的反應副產物，該半導體工藝的反應副產物收集裝置的特徵在於，包括：一殼體，其將流入的廢氣收容後排出，在內壁形成有產生渦流的一水平渦流板；一上板，其覆蓋該殼體的上部，並形成有一冷卻水流路，該冷卻水流路用於維持對於一O型圈保護及反應副產物收集來說的適當的溫度；一內部收集塔，其在該殼體內部以向上部隔開一定間隔的形式設置，設置有一收集塔罩和一罩板，以便增加流入的廢氣的流路和滯留時間，從而凝集並收集反應副產物；一加熱器，其設置有一熱電導板，對流入該殼體的廢氣進行加熱並平均分配；一延長排出口，其以延長至該內部收集塔內部的形式設置，增加流入的廢氣的流路和滯留時間的同時使廢氣通過該殼體下板的一氣體排出口排出； 其中該內部收集塔包括：一下部水平支撐板，其在該殼體的下板以隔開一定間隔的形式設置並連接位於上部的該收集塔罩，形成有多個貫通孔，以便防止低密度多孔反應副產物流出，同時使得廢氣流入該收集塔罩內部，並在一處***有一延長排出口；形成有多個貫通孔的豎直板及形成有多個貫通孔的水平板，其以格子形設置於該下部水平支撐板的上部該收集塔罩內部，防止通過延長排出口排出的廢氣中低密度多孔反應副產物的流出。
  9. 如請求項8所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中在該豎直板形成的多個的貫通孔設置為位於下部的些貫通孔大且位於上部的該些貫通孔小。
  10. 如請求項8所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中在該水平板形成的多個的貫通孔設置為位於延長排出口遠側的該些貫通孔大且位於近側的該些貫通孔小。
  11. 如請求項8所述的半導體工藝的副產物捕集裝置，其中該豎直板或該水平板設置為多段。
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