CN108744902A - 一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，包括连接水头，连接水头下侧通过螺纹连接有进水连接件，进水连接杆下侧安装有导管，导管外侧连接有阴极套，阴极套下端安装有阴极，阴极外侧固定连接有阴极固定环，阴极套外侧固定连接有绝缘套，绝缘套外侧安装有气体旋环，阴极外腔下侧连接有阳极外腔，阳极外腔内部下端设置有磁极套，磁极套内部上下两端安装有磁环，磁环内侧安装有阳极，阳极下端与导水盘进行连接，阳极上端通过阳极外套与阳极外腔进行连接。本发明废气处理效果好，升温快，直接缩短维修保养时间，增加产量，提高经济效益，提高了供气、系统的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体领域，具体是一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置。
背景技术
半导体(semiconductor)，指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。半导体在收音机、电视机以及测温上有着广泛的应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。半导体可以分为四类产品，分别是集成电路、光电子器件、分立器件和传感器，生产加工中四类都会产生废气，都需使用废气处理设备。
现有应用于半导体废气处理设备上的方案有：(1)电热丝/棒加热式，将电热丝/棒加热控制在600-1000℃之间，将经过反应腔体的废气高温分解，但是电热丝/棒方式，加热温度低、废气处理效果差、分解不完全、升温慢、效率低等。(2)天然气/氢气燃烧式，加氧气或空气等助燃气体将经过反应腔体的废气高温燃烧分解，但是天然气/氢气燃烧式，对氢气纯度要求高，需要氢气、氧气等供应系统等，有一定的危险性，例如易爆炸。(3)活性炭吸附式，将经过活性炭废气中的毒害物质吸附，活性炭吸附式，只能吸附部分毒害气体，适用范围受限，吸附能力有限，容易堵塞，需定期更换。因此，本领域技术人员提供了一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，包括连接水头，所述连接水头下侧通过螺纹连接有进水连接件，所述进水连接杆下侧安装有导管，所述导管外侧连接有阴极套，所述阴极套下端安装有阴极，所述阴极外侧固定连接有阴极固定环，所述阴极套外侧固定连接有绝缘套，所述绝缘套外侧安装有气体旋环，所述气体旋环外侧安装有阴极外腔内部，所述阴极外腔上侧和进水连接件进行连接，所述阴极外腔下侧连接有阳极外腔，所述阳极外腔内部下端设置有磁极套，所述磁极套内部上下两端安装有磁环，所述磁环内侧安装有阳极，所述阳极安装在阴极的下方固定位置，所述阳极上端通过O型密封圈与阳极外腔进行连接，所述阳极外腔下侧通过螺丝与导气盘进行连接。
作为本发明进一步的方案：所述阴极为深槽设计，可以起到更好的降温效果。
作为本发明进一步的方案：所述阴极上端通过O型密封圈与阴极套进行连接，起到密封、隔离水的作用。
作为本发明进一步的方案：所述阳极外腔上端通过螺栓与阴极外腔进行连接。
作为本发明进一步的方案：所述磁环下端均设置有绝缘隔板，起到很好的防护作用。
作为本发明再进一步的方案：下端的绝缘隔板下侧设置有导水盘，所述导水盘安装在阳极外腔内部下端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)本发明等离子电弧温度可以达到10000℃至15000℃，使废气瞬间热解及离子化，经过处理形成比较简单易于处理的分子，废气处理效果明显优于其它处理方式。
2)本发明具有良好的冷却降温效果，阴极外腔与阳极外腔内部设计流水通道，能够将阴极与阳极产生的高温迅速的被冷却水带走。
3)本发明阴极与阳极由高导电率、高导热率及抗氧化的特殊材料制成，可以承受长时间高温电弧冲击，磁环的设计可以有效的控制束状电弧，保护阳极不受电弧侵蚀，使用寿命根据制程的不同在6个月至18个月之间，完全可以满足实际需求。
4)本发明导气盘为单独供气，向阳极电弧火炬出口喷气，保护阳极下端不受侵蚀及防止废气固化物拥堵在出口周围。
5)本发明安装在反应腔体上方垂直方向，废气在此装置周围进入，反应腔体锥形设计会让废气与火炬充分接触达到处理效果。
6)本发明与电加热式相比，等离子式具有电能需求相当，但能源效率高出多倍，温度高及气体离子化废气处理效果好，升温快，直接缩短维修保养时间，增加产量，提高经济效益。
7)与燃烧式相比，等离子具有安装简单，不需要单独的氢气/天然气、氧气供气系统，只需要易于获取和低廉的氮气，降低运行成本，提高供气、系统运行安全性。温度高及气体离子化处理效果更好。
附图说明
图1为一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1，本发明实施例中，一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，包括连接水头1，所述连接水头1下侧通过螺纹连接有进水连接件2，可以方便设备进行供冷却水，所述进水连接杆2下侧安装有导管3，所述导管3外侧连接有阴极套4，所述阴极套4下端安装有阴极5，阴极套4可以有效地起到隔离冷却水和安装阴极5的作用，导管3可以将冷却水送到阴极5处，所述阴极5为深槽设计，可以起到更好的降温作用，所述阴极5上端通过O型密封圈与阴极套4进行连接，可以有效地隔离冷却水，所述阴极5外侧固定连接有阴极固定环8，所述阴极套4外侧固定连接有绝缘套6，可以有效地起到绝缘、固定的作用，所述绝缘套6外侧安装有气体旋环9，氮气会通过气体旋环9的气孔使氮气进入到阴极及等离子电弧外侧的位置，这样用于增强对弧柱的压缩作用而使等离子弧能量更加集中、喷射力更强，所述气体旋环9外侧安装有阴极外腔7，所述阴极外腔7上侧和进水连接件2进行连接，所述阴极外腔7外侧连接有阳极外腔16，所述阳极外腔16上端通过螺栓与阴极外腔7进行连接，所述阳极外腔16内部下端设置有磁极套15，可以方便内部的设备的安装，所述磁极套15内部上下两端安装有磁环14，所述磁环14下端均设置有绝缘隔板13，起到很好的防护作用，下端的绝缘隔板13下侧设置有导水盘12，起到固定磁环14及磁环套15和冷却水导流的作用，所述导水盘12安装在阳极外腔16内部下端，所述磁环14内侧安装有阳极11，所述阳极11安装在阴极5的下方固定位置，阴极5与阳极11通过绝缘气体隔离，通过两者之间的距离及电压引弧，电源一端接在阴极外腔，一端接在阳极外腔，所述阳极11下端与导水盘12进行连接，所述阳极11上端通过O型密封圈与阳极外腔16进行连接，所述阳极外腔16下侧通过螺丝与导气盘10进行连接。
本发明需要独立的电源控制箱，通过对电流、电压的检测反馈，控制输出到电极的电源，达到稳定等离子电弧的目的，电压一般控制范围在100V-200V之间，电流控制范围在50-100A，而且阴极5与阳极11通过绝缘气体隔离，通过两者之间的距离及电压引弧，电源一端接在阴极外腔7，一端接在阳极外腔16在，这样设备进行工作时，阴极5和阳极11之间可以形成稳定的等离子电弧，而且等离子电弧温度可以达到10000℃至15000℃，使废气瞬间热解及离子化，经过处理形成比较简单易于处理的分子，废气处理效果明显优于其它处理方式，而且阴极5与阳极11由高导电率、高导热率及抗氧化的特殊材料制成，可以承受长时间高温电弧冲击，磁环14的设计可以有效的控制束状电弧，保护阳极不受电弧侵蚀，使用寿命根据制程的不同在6个月至18个月之间，完全可以满足实际需求，外侧的冷却水的设置，具有良好的冷却降温效果，阴极外腔7与阳极外腔16内部设计流水通道，能够将阴极与阳极产生的高温迅速的被冷却水带走。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，包括连接水头，所述连接水头下侧通过螺纹连接有进水连接件，所述进水连接杆下侧安装有导管，所述导管外侧连接有阴极套，其特征在于，所述阴极套下端安装有阴极，所述阴极外侧固定连接有阴极固定环，所述阴极套外侧固定连接有绝缘套，所述绝缘套外侧安装有气体旋环，所述气体旋环外侧安装有阴极外腔内部，所述阴极外腔上侧和进水连接件进行连接，所述阴极外腔下侧连接有阳极外腔，所述阳极外腔内部下端设置有磁极套，所述磁极套内部上下两端安装有磁环，所述磁环内侧安装有阳极，所述阳极安装在阴极的下方固定位置，所述阳极上端通过O型密封圈与阳极外腔进行连接，所述阳极外腔下侧通过螺丝与导气盘进行连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，其特征在于，所述阴极为深槽设计。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，其特征在于，所述阴极上端通过O型密封圈与阴极套进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，其特征在于，所述阳极外腔上端通过螺栓与阴极外腔进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，其特征在于，所述磁环下端均设置有绝缘隔板。
6.根据权利要求1或5所述的一种应用于半导体废气处理设备用等离子电极装置，其特征在于，下端的绝缘隔板下侧设置有导水盘，所述导水盘安装在阳极外腔内部下端。
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