CN112546799B - 配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，使排出气体能够在外壳的整体区域内冷却至适合于收集的适当温度，同时利用构成内部收集塔的垂直板以及水平板使得排出气体在流动过程中形成涡流并借此在延长停滞时间的同时使其均匀扩散，从而对高密度凝聚的反应副产物进行收集的反应副产物收集装置。包括：外壳，在内壁上形成有外壳冷却流路；内部收集塔，利用多个垂直板以及水平板组装而成；主冷却流路，采用上下反复的波形结构，贯通上述内部收集塔并利用冷却水均匀地对排出气体进行冷却；多重连接管道，依次向上板冷却流路、外壳冷却流路以及主冷却流路循环供应和排出冷却水。

Description

配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置

技术领域

本发明涉及一种配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，尤其涉及一种为了能够从在制造半导体的制程腔体中使用后排出的排出气体成分中有效地收集反应副产物而将冷却流路直接导入到内部空间并借此提升内部收集塔的反应副产物收集效率的收集装置。

背景技术

通常，半导体制造工程大体上包括前工程（制造（Fabrication）工程）以及后工程（装配（Assembly）工程）。

上述前工程是指通过在各种制程腔体（Chamber）的内部重复执行在晶圆（Wafer）上沉积形成薄膜并对沉积形成的薄膜进行选择性蚀刻的过程而加工出特定图案的半导体芯片（Chip）制造工程。

此外，上述后工程是指通过对在上述前工程中在晶圆上制造出的芯片进行单独切割分离之后与引线框架进行结合而组装出成品的封装（package）工程。

具体来讲，上述前工程是指在晶圆上沉积形成薄膜或对在晶圆上沉积形成的薄膜进行蚀刻的工程，为此，将在向制程腔体的内部注入如SiH4（硅烷，Silane）、砷化氢（Arsine）、氯化硼、氢气、WF61（六氟化钨，Tungstenhexafluoride）等反应气体之后在高温下执行工程。此时，在制程腔体的内部将产生大量的含有各种易燃气体、腐蚀性异物以及有毒成分的有害气体等。

为了能够在对如上所述的有害气体进行净化之后排出，在半导体制造装置中配备有用于将制程腔体转换成真空状态的真空泵以及用于在真空泵的后端对从制程腔体排出的排出气体进行净化之后再排出到大气的洗涤器（Scrubber）。

但是，因为洗涤器只能对气体形态的反应副产物进行净化和处理，因此当反应副产物在被排出到制程腔体的外部之后发生固化时，会造成如因为附着在排气管中而导致排出气体压力的上升、因为流入到真空泵而诱发泵的故障或因为有害气体逆流到制程腔体而导致晶圆受到污染等多种问题。

为此，半导体制造装置通过在制程腔体与真空泵之间安装反应副产物收集装置而对从制程腔体排出的排出气体进行凝聚。

如上所述的反应副产物收集装置通过泵管与制程腔体以及真空泵连接，从而对在制程腔体内进行反应之后排出的排出气体中所包含的粒子状反应副产物进行凝聚和收集。

通常，反应副产物收集装置的结构中包括：外壳，提供用于对所流入的排出气体进行收容的空间部；上板，用于对外壳的上部进行覆盖，形成有用于维持保护O型环以及收集反应副产物的适当温度的冷却流路；内部收集塔，用于对流入到外壳内部的排出气体中所包含的反应副产物进行凝聚和收集；以及，加热器，用于调节至可使流入到外壳内部的排出气体调节形成反应副产物的适当的温度分布。

在如上所述构成的收集装置中最为重要的是，需要使构成安装于外壳内部的内部收集塔的各个板表面均匀地与排出气体接触，以便于能够更加有效且快速地使包含于排出气体中的粒子状有毒物质发生凝聚并作为反应副产物被收集。

但是，现有的反应副产物收集装置采用的是通过使得在流入到外壳内部的同时借助于加热器被调节至可形成反应副产物的适当的温度分布的高温排出气体与内部收集塔的板表面发生接触而进行收集的方式或通过利用螺旋桨变更所流入的排出气体的流动而使其均匀地扩散到外壳内部并借助于与内部收集塔的板表面的接触而进行收集的方式等，从而会因为内部收集塔的内侧板的温度高于外侧板的温度而导致收集效率下降的问题，而且还会因为排出气体无法流畅地流入到内侧并均匀扩散而导致与板表面的接触量不足的问题，并最终导致所流入的排出气体作为反应副产物被凝聚的时间过长的结构性问题。

先行技术文献

专利文献

（专利文献0001）韩国注册专利公报注册编号10-071783720（2007.05.07.）

（专利文献0002）韩国注册专利公报注册编号10-0862684（2008.10.02.）

（专利文献0003）韩国注册专利公报注册编号10-1447629（2014.09.29.）

（专利文献0004）韩国注册专利公报注册编号10-1806480（2017.12.01.）

专利内容

本发明的目的在于解决如上所述的现有问题而提供一种通过配备贯通内部收集塔的主冷却流路以及安装在外壳内壁上的外壳冷却流路而使得排出气体能够在外壳的整体区域内冷却至适合于收集的适当温度，同时利用构成内部收集塔的垂直板以及水平板使得排出气体在流动过程中形成涡流并借此在延长停滞时间的同时使其均匀扩散，从而对高密度凝聚的反应副产物进行收集的反应副产物收集装置。

为了达成如上所述的目的并解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：在通过安装在制程腔体与真空泵之间的管道上而对从上述制程腔体排出的排出气体内的反应副产物进行收集的半导体工程反应副产物收集装置中，包括：

外壳，在对通过形成有气体流入口以及上板冷却流路的上板流入的排出气体进行收容之后再通过形成有气体排出口的下板进行排出，在内壁上形成有用于对通过上述上板的气体流入口流入且利用加热器调节温度之后的排出气体进行冷却的外壳冷却流路；

内部收集塔，在与下板相距一定间隔的上部安装在外壳内部，为了形成涡流以及构成主冷却流路的安装空间而由多个垂直板以及水平板组装而成，用于从排出气体凝聚和收集反应副产物；

主冷却流路，采用上下反复的波形结构，通过贯通上述内部收集塔而利用冷却水均匀地对排出气体进行冷却；以及，

多重连接管道，利用安装在上述外壳外部的供应管以及排出管依次向上述上板冷却流路、外壳冷却流路以及主冷却流路循环供应和排出冷却水。

作为较佳的实施例，能够沿着上述外壳的内壁周围横跨上下区域以一定的间隔形成外壳冷却流路并通过安装在外壳外部的多重连接管道供应冷却水。

作为较佳的实施例，形成于上述上板的上板冷却流路能够使得从外部供应的冷却水在通过与多重连接管道的冷却水流入口连接的一侧分支插口流入并循环之后再通过另一侧分支插口排出到多重连接管道并向外壳冷却流路以及主冷却流路一侧循环。

作为较佳的实施例，上述内部收集塔能够由形成有气孔以及嵌入孔或嵌入片的多个垂直板与形成有气孔以及嵌入片的水平板相互嵌入结合而成，

其中，上述垂直板能够通过在多个主垂直板中的每两个主垂直板之间形成与之交叉的两个以上的间隔维持用垂直板而在相互之间形成间隔的同时嵌入结合排列，

上述水平板能够通过在没有形成间隔维持用垂直板的主垂直板之间的空间上沿着上下方向安装多个而提供间隔，从而使得排出气体形成涡流并借此在延长停滞时间的同时使其均匀扩散。

作为较佳的实施例，能够通过在上述内部收集塔两侧的各个主垂直板上形成向外侧凸出的水平板而在形成涡流的同时延长排出气体的停滞时间，且能够通过在下部焊接隔离用板而使得垂直板与位于最下部的基础水平板相距一定间隔。

作为较佳的实施例，能够通过将上述水平板中形成于下部的基础水平板与隔离用板的一侧进行焊接而使得组装成一体的垂直板与水平板整体维持隔离状态并对其荷重进行支撑，且能够形成可供主冷却流5路贯通内部收集塔的内部的一个以上的管道槽。

作为较佳的实施例，能够通过使形成于上述垂直板上的气孔相对大于形成于水平板上的气孔而供排出气体流入。

作为较佳的实施例，上述主冷却流路能够通过使由多个垂直管以及交替地对相邻的垂直管之间的上部或下部进行连接的弯曲管反复排列形成的波形结构贯通内部收集塔并重复地上下延伸而借助于在其内部流动的冷却水对周边的排出气体进行冷却并使其在构成内部收集塔的垂直板的上下区域以及水平板的表面高密度凝聚，而在通过波形结构的过程中对周边进行冷却之后的冷却水将通过水平管排出。

作为较佳的实施例，上述主冷却流路能够由两个以上的多个构成。

作为较佳的实施例，上述多重连接管道能够由通过与安装在向上述外壳冷却流路、上板冷却流路以及主冷却流路供应冷却水的位置以及排出冷却水的位置上的各个分支插口分别连接而使冷却水进行循环的冷却水供应管以及排出管构成。

作为较佳的实施例，上述多重连接管道能够在配备有两个以上的主冷却流路时通过配备以上部和下部空间隔离的结构构成的冷却水腔体而同时向两个以上的主冷却流路供应和排出冷却水。

作为较佳的实施例，上述加热器还包括：热分配板，通过结合部以与加热器的下部相距一定间隔的方式安装在加热器的下部，通过在外侧形成多个气孔而将一部分排出气体供应到位于下部的内部收集塔的上部侧并将剩余的排出气体供应到位于侧方的外壳的内壁方向。

具有如上所述特征的适用本发明的反应副产物收集装置，能够利用贯通内部收集塔的冷却流路将所流入的排出气体均匀地冷却至适合于收集的适当温度并借此对高密度凝聚的反应副产物进行收集。

此外，能够利用构成内部收集塔的水平板在所流入的排出气体的流动中形成涡流，从而在延长内部收集塔中的停留时间的同时使其均匀扩散并借此从排出气体收集高密度凝聚的反应副产物。

此外，能够通过在配备贯通构成反应副产物收集装置的内部收集塔的冷却流路的同时在外壳内壁面导入冷却流路而使得所流入的排出气体在外壳的内壁面上也能够收集高密度凝聚的反应副产物。

如上所述，本发明是具有多种效果的有用的发明，具有良好的产业应用前景。

附图说明

图1是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的斜视图。

图2是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的分解斜视图。

图3是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的正向截面图。

图4是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的侧面图。

图5是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的平面图。

图6是对适用本发明之一实施例的垂直板进行图示的示意图。

图7是对适用本发明之一实施例的水平板进行图示的示意图。

图8是适用本发明之一实施例的主冷却流路的斜视图。

图9是对适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的各个区域中的反应副产物收集倾向进行图示的示意图。

【符号说明】

110：外壳

111：外壳冷却流路

120：上板

121：气体流入口

122：上板冷却流路

123：流路盖

130：下板

131：气体排出口

132：支撑杆

140：加热器

141：热分配板

142：加热器电源供应部

150：内部收集塔

151：垂直板

151a：主垂直板

151b：间隔维持用垂直板

152：水平板

152a：基础水平板

153：隔离用板

160：主冷却流路

160a：垂直管

160b：弯曲管

160c：水平管

170：多重连接管道

170a：冷却水流入口

170b：冷却水排出口

171：供应管

172：排出管

173：分支插口

174：冷却水腔体

1411：气孔

1511、1521：气孔

1512：嵌入孔

1513、1522：嵌入片

1523：管道槽

具体实施方式

接下来，将结合附图对适用本发明的实施例的构成及其作用进行详细的说明如下。此外，在对本发明进行说明的过程中，当判定对相关的公知功能或构成的具体说明可能会导致本发明的要旨变得不清晰时，将省略与其相关的详细说明。

图1是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的斜视图，图2是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的分解斜视图，图3是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的正向截面图，图4是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的侧面图，图5是适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的平面图，图6是对适用本发明之一实施例的垂直板进行图示的示意图，图7是对适用本发明之一实施例的水平板进行图示的示意图，图8是适用本发明之一实施例的主冷却流路的斜视图。

如图所示，适用本发明的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置是在对从半导体工程的制程腔体中排出的排出气体中所包含的粒子状有毒气体进行凝聚并作为反应副产物进行收集之后再将排出气体排出到真空泵一侧的装置，尤其是一种能够在内部收集装置以及外壳表面上将在执行如氮化钛原子层沉积（TiN-ALD）以及化学气相淀积（CVD）等工程的制程腔体中使用之后进行排出的排出气体成分中所包含的粒子状有毒气体均匀地凝聚成高密度反应副产物的装置。

其构成大体上能够包括：外壳110，用于在对所流入的排出气体进行收容之后再进行排出，在内壁上形成有用于对所流入的排出气体进行冷却的外壳冷却流路111；

上板120，对外壳的上部进行覆盖，通过气体流入口将排出气体供应到外壳内部，形成有用于对O型环（O-Ring）进行保护的上板冷却流路；

下板130，对外壳的下部进行覆盖，通过气体排出口对去除反应副产物之后的排出气体进行排出；

加热器140，用于将流入到外壳内部的排出气体调节到可形成反应副产物的适当的温度分布并均匀地向周边进行分配；

内部收集塔150，在与下板相距一定间隔的上部安装在外壳内部，为了形成涡流以及主冷却流路的安装空间而利用多个垂直板以及水平板组装而成，用于从排出气体凝聚和收集反应副产物；

主冷却流路160，采用上下反复的波形结构，贯通上述内部收集塔150并利用冷却水均匀地对排出气体进行冷却；以及，

多重连接管道170，利用安装在上述外壳外部的供应管和排出管，依次向上述上板冷却流路、外壳冷却流路以及主冷却流路循环供应和排出冷却水。

为了在如上所述的适用本发明的反应副产物收集装置中防止从制程腔体排出的排出气体所导致的腐蚀等，其大部分构成要素均利用可阻止腐蚀的不锈钢、铝或可防止腐蚀的金属中的某一种原材料制造。

接下来，将对构成上述反应副产物收集装置的各个构成进行更为详细的说明。

外壳110采用内部中空的箱体（Box）形状，起到构成用于对流入到安装于内部的内部收集塔150中的排出气体进行凝聚和收集的气体流路空间的作用。

外壳110的上部以及下部为开放状态，在对内部收集塔150进行收纳安装之后利用上述上板以及下板对开放的上部以及下部空间部进行覆盖，然后利用如螺栓等结合部进行固定。

沿着外壳110的内壁周围，横跨上下区域以一定的间隔形成外壳冷却流路111。通过在外壳110的内壁周围横跨上下区域以一定的间隔围绕安装如上所述的外壳冷却流路，能够使流入到外壳内壁的排出气体均匀地得到冷却并使得反应副产物在壁面以及外壳冷却流路111上均匀地高密度凝聚。

供应到上述外壳冷却流路111中的冷却水并不是以封闭回路循环，而是在贯通外壳之后通过分支插口173分别连接到安装于外壳外部的多重连接管道170的两个位置，从而根据供应温度维持稳定的温度状态。

即，在通过外壳冷却流路111的一侧端从外部流入的冷却水沿着壁面循环之后通过另一侧位置排出的过程中，壁面周边的温度将被冷却至适合于收集反应副产物的适当温度，从而使高温排出气体的温度能够达到反应副产物收集的最佳化。

此外对于冷却温度，能够根据所流入的排出气体的成分对所供应的冷却水的温度进行调节。因此，本发明并不对冷却水的温度进行特殊的限定。

上板120起到对上部开放的外壳110的上部进行覆盖的盖子作用，通过在气孔的上部凸出形成气体流入口121并利用焊接等方式进行固定而供排出气体流入。气体流入口121接收从制程腔体排出的排出气体并供应到外壳内部。

此外，为了能够在安装于底面的加热器140工作而对外壳110内部空间的温度进行调节时防止安装在上板下部的用于实现气密的O型环（O-Ring）发生变形并因此导致其功能的下降，同时为了能够通过对在流入到上板下部之后被加热器升温至高温状态的排出气体进行冷却而提供适合于收集反应副产物的适当温度，在上板的上部面以凹槽形态加工形成上板冷却流路122。此外，通过利用流路盖123对形成凹槽的上板冷却流路的上部进行覆盖而实现水密性。为此，流路盖能够通过未图示的用于实现水密性的密封处理方式结合，作为其结合方式采用包括如嵌入式、焊接式、螺栓结合方式等公知的结合方式即可。

上述上板冷却流路122使得从外部供应的冷却水在通过与多重连接管道170的冷却水流入口170a连接的一侧分支插口173流入并循环之后再通过另一侧分支插口173排出到多重连接管道并向外壳冷却流路111以及主冷却流路160一侧供应循环。为了避免所流入的冷却水与所排出的冷却水相互混合，能够通过在上板冷却流路122中形成边界部而避免其发生连通。作为冷却水，能够使用水或冷媒。

下板130起到对下部开放的外壳110的下部进行覆盖的盖子作用，在某一位置气孔的下部以焊接等方式凸出固定气体排出口131。气体排出口是可供对反应副产物进行收集和去除之后的排出气体排出的通道。

此外，在下板130的多个位置安装有向外壳内部的上部方向凸出的多个支撑杆132，用于将内部收集塔150固定到与下板130相距一定间隔的上部并对其荷重进行支撑。上述支撑杆132中的一部分用于使位于内部收集塔150最下端的水平板与外壳的下部相距一定间隔，而另一部分通过与安装在内部收集塔150最外侧的垂直板交叉而对向外凸出的水平板进行支撑。

作为支撑杆132与内部收集塔之间的结合方式，采用单纯的嵌入结合方式或利用如单独的螺栓等结合部件进行结合或通过其他公知的各种结合方式进行结合即可。

加热器140通过螺栓或焊接等结合方式被连接安装到形成于上板的气体流入口121的底面一侧，从而将流入到外壳110内部的排出气体调节至适合于形成反应副产物的适当的温度分布。

此外，加热器140还包括通过结合手段与下部相距一定间隔安装的热分配板141。热分配板141能够在防止加热器中产生的热源被直接传递到内部收集塔的上部的同时将热源传递至上板的下部空间的远处。

在外侧形成有多个气孔的热分配板141的大小大于加热器的大小以及位于其下部的内部收集塔150的上部面积。

以如上所述的方式形成的热分配板能够将通过在外侧形成的气孔1411的一部分排出气体供应到位于其下部的内部收集塔的上部一侧，并将剩余的排出气体供应至位于侧方的外壳的内壁方向。

作为热分配板与加热器之间的结合方式，能够采用螺栓结合方式。因为其他结合结构采用公知的结合方式即可，因此将省略其详细的说明。

上述加热器140的热源在从包含安装于上板的上侧面上的温度传感器的加热器电源供应部142加载电源时，加热器将按照所设定的温度发热。

加热器的温度能够根据排出气体的类型进行不同的设定。作为加热器的原材料，使用可以防止因为排出气体而导致的腐蚀的如陶瓷或铬镍铁合金，其基本形状采用可均匀地放射出热源的将多个散热鳍（或散热板）以放射状配置的构成。

加热器的作用在于防止从制程腔体排出的排出气体通过形成于上板的气体流入口121流入时发生凝聚堵塞并在到达内部收集塔150时发生最大限度的凝聚。

如上所述的具有放射状散热鳍结构的加热器，能够通过向外壳内部空间均匀地供应调节温度之后的排出气体而使其均匀地发生凝聚。

此外，配备上述热分配板141的另一个原因在于，随着半导体制造工程的变化，当从制程腔体排出的排出气体中所包含的较轻气体的含量高于较重气体的含量时，远离加热器的排出气体的温度冷却速度将大于接近加热器的排出气体的冷却速度，从而可能会在到达收集塔并被捕获之前在上侧面的一部分被凝聚成高密度反应副产物并因此对空间部流路造成堵塞，而且在被进一步冷却至更低的温度时可能会形成低密度多孔性反应副产物并对空间部的流路进行堵塞，而通过将热分配板141配置在加热器的下部能够将热源传导到更远的位置并借此防止如上所述的现象。

内部收集塔150是被收纳安装到外壳110内部的构成，能够通过增加与排出气体的接触流路以及停滞时间而对排出气体进行凝聚并作为高密度反应副产物进行收集。

内部收集塔150由多个在表面形成有可供排出气体移动的气孔1511的垂直板151以及在表面形成有可供排出气体流动的气孔1521的水平板152相互嵌入结合的方式构成。

为了实现潜入结合，在垂直板151上除气孔1511之外还形成有多个用于进行组装的嵌入孔1512以及嵌入片1513，在水平板152上除气孔1521之外还形成有用于进行组装的多个嵌入片1522。

形成于上述垂直板151上的气孔1511相对大于形成于水平板152上的气孔1521，从而使排出气体的流入更加流畅。

与此相反，形成于水平板152上的气孔1521相对小于形成于垂直板151上的气孔1511，从而使排出气体在垂直方向上的流入相对较少并引导其向侧向即外侧方向的外壳内壁侧流动，并借此使排出气体均匀地分散到外壳内部。

作为一实施例，上述垂直板151具体来讲能够由多个主垂直板151a构成并在每两个主垂直板之间形成与之交叉的两个以上的间隔维持用垂直板151b，从而在相互之间形成间隔的同时嵌入结合排列。剩余的主垂直板151a也将按照相同的方式成对组装。

此外，能够通过在位于最外侧的主垂直板151a的下部焊接形成隔离用板153而使垂直板与位于最下部的挤出水平板152a相距一定间隔，从而使上述主冷却流路160贯通内部收集塔的内部。为此，隔离用板153将折曲形成，其一侧面被焊接到主垂直板而另一侧被焊接到水平板中位于最下端的基础水平板152a。

按照如上所述的方式利用间隔维持用垂直板对两个主垂直板进行组装的原因在于，因为构成本发明的主冷却流路160为了均匀地对流入到内部收集塔的排出气体进行冷却而采用贯通内部的波形结构即峰与谷重复上下形成的结构，而通过采用如上所述的方式安装主冷却流路160，能够使主垂直板位于构成下部的谷与谷之间的上部一侧。

因此，间隔维持用垂直板151b的宽度应小于主冷却流路160的峰与峰之间的宽度，从而使间隔维持用垂直板151b位于主冷却流路160的峰与峰之间。

此外，上述水平板152与上述通过与两个主垂直板交叉而提供间隔的间隔维持用垂直板的相同之处在于都用于提供间隔，而与间隔维持用垂直板的不同之处在于通过上下排列多个而使得排出气体形成涡流并在延长其停滞时间的同时使其均匀扩散。

即，在没有形成间隔维持用垂直板的两个主垂直板之间的空间上，沿着上下方向形成多个宽度相同而长度不同的多个水平板。

此外，在内部收集塔150两侧的各个主垂直板上将形成向外侧凸出的水平板，从而在形成涡流的同时延长排出气体的停滞时间并借此使排出气体的凝聚更加充分。

此外，在水平板中位于最下端的基础水平板152a采用与其他水平板相同的通过形成气孔1521而使排出气体上下流动的构成，但是与上述说明的通过交叉安装在上述垂直板之间而维持其间隔的水平板的目的不同，是用于构成所有垂直板与水平板的下部基础的板，多个垂直板以及水平板将被安装到其上部。即，基础水平板152a与上述间隔维持用垂直板153的一侧焊接，从而使上述垂直板中位于最外侧的主垂直板相距一定的间隔。借此，基础水平板152a将使通过相互嵌入结合而被组装成一体的垂直板与水平板整体保持一定的间隔并对其荷重进行支撑。

此外，基础水平板152a通过支撑杆与上述外壳的下部相距一定间隔安装。

此外，基础水平板152a还能够起到防止因为反应副产物直接跌落到气体排出口131而造成堵塞的作用。

此外，在基础水平板152a上除可供排出气体流动的不同大小的气孔之外还形成有用于使主冷却流路160通过内部收集塔的内部空间进行安装的一个以上的管道槽1523，以防止在安装主冷却流路的下部侧管道时发生干扰。管道槽1523采用仅向基础水平板152a的一侧方向形成开口的一体形结构。

按照如上所述的方式由多个垂直板与水平板潜入结合而成的内部收集塔，能够在使所流入的排出气体形成涡流的同时使得被主冷却流路160冷却的排出气体借助于表面接触以及相互凸出结构的边缘效应促进排出气体的凝聚并借此提升收集效率。

主冷却流路160能够通过使由多个垂直管160a以及交替地对相邻的垂直管之间的上部或下部进行连接的弯曲管160b反复排列形成的波形结构贯通内部收集塔150并重复地上下延伸而借助于在其内部流动的冷却水对周边的排出气体进行冷却并使其在构成内部收集塔150的垂直板的上下区域以及水平板的表面高密度凝聚，而在通过波形结构的过程中对周边进行冷却之后的冷却水将通过水平管160c排出。附图中，构成主冷却流路16的下部的水平管160c是从供给管171接收冷却水的供给并向波形结构的主冷却流路16供给冷却水的构成。

此时，对于在主冷却流路中流动的冷却水的温度，能够根据所流入的排出气体的类型对冷却水的温度进行调节并借此对其凝聚进行控制。

如图所示的实施例，上述主冷却流路160能够由两个或更多个构成。通过采用如上所述的由多个构成的结构，能够在更短的时间内对在内部收集塔中流动的排出气体的温度进行冷却。借此，能够使构成内部收集塔的垂直板以及水平板得到均匀冷却，从而均匀地使反应副产物凝聚成高密度状态。

此外，如上所述构成的主冷却流路160能够通过均匀地对内部收集塔进行冷却而在表面上对排出气体中所包含的反应副产物进行凝聚，而且还能够在主冷却流路的表面与排出气体发生接触并对反应副产物进行收集，从而提升整体的收集效率。

多重连接管道170能够由通过与安装在向上述外壳冷却流路、上板冷却流路以及主冷却流路供应冷却水的位置以及排出冷却水的位置上的各个分支插口173分别连接而使冷却水进行循环的冷却水供应管171以及排出管172构成。

所流入的冷却水不是在封闭回路上循环而是与外部连接循环，从而利用包含新热源的冷却水替代经过热交换之后的冷却水。为此，包括未图示的冷却水供应源、冷却水供应泵以及冷却水储藏罐。必要时，还能够包括热交换机。具体来讲，多重连接管道170通过与冷却水流入口170a连接的上板冷却流路的一侧分支插口173流入并循环之后再通过另一侧分支插口173排出到多重连接管道的供应管进行流动，然后通过形成于某一位置上的分支插口173供应到外壳冷却流路111，而在另一位置上通过主冷却流路160供应。

所供应的冷却水分别在外壳冷却流路111以及主冷却流路160中流动，然后通过分别连接到另一侧的分支插口173排出到排出管172，接下来通过位于排出管末端的冷却水排出口170b排出到未图示的冷却水罐或通过管道排出到外部。

此外，当配备有两个以上的主冷却流路160时，上述多重连接管道170将通过配备冷却水腔体174而同时向两个以上的主冷却流路供应和排出冷却水。

冷却水腔体174采用上部与下部空间相互隔离的结构，从多重连接管道的供应管171供应的冷却水将流入到下部空间并供应到各个主冷却流路160，在各个主冷却流路160中循环之后分别排出的冷却水将被聚集到上部空间并排出到排出管172。

通过配备如上所述的冷却水腔体174，不需要根据冷却流路160的数量配备复杂的管道或分支插口也能够同时向各个主冷却流路160供应冷却水，而且能够使得在经过内部收集塔的过程中进行热交换的冷却水通过主冷却流路160的排出口同时排出。

图9是对适用本发明之一实施例的反应副产物收集装置的各个区域中的反应副产物收集倾向进行图示的示意图。

如图所示，流入到适用本发明的反应副产物收集装置中的排出气体能够在形成于外壳壁面上的上板的下部外侧部分、外壳冷却流路、主冷却流路以及内部收集塔上均匀地对高密度反应副产物进行收集。

本发明并不限定于如上所述的特定较佳实施例，在不脱离权利要求书中所要求的本发明之要旨的范围内，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员能够进行各种变形实施，且上述变更包含在权利要求书中所记载的范围之内。

Claims (8)

1.一种配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：在通过安装于制程腔体与真空泵之间的管道上而对从上述制程腔体排出的排出气体内的反应副产物进行收集的半导体工程反应副产物收集装置中，包括：

外壳（110），在对通过形成有气体流入口以及上板冷却流路的上板流入的排出气体进行收容之后再通过形成有气体排出口的下板进行排出，在内壁上形成有用于对通过上述上板的气体流入口流入且利用加热器（140）调节温度之后的排出气体进行冷却的外壳冷却流路（111）；

内部收集塔（150），在与下板相距一定间隔的上部安装在外壳内部，为了形成涡流以及主冷却流路的安装空间而利用多个垂直板以及水平板组装而成，用于从排出气体凝聚和收集反应副产物；

主冷却流路（160），采用上下反复的波形结构，贯通上述内部收集塔（150）并利用冷却水均匀地对排出气体进行冷却的形式构成有两个以上；以及，

多重连接管道（170），利用安装在上述外壳外部的供应管和排出管，依次向上述上板冷却流路、外壳冷却流路以及主冷却流路循环供应和排出冷却水；

形成于上述上板的上板冷却流路（122）使得从外部供应的冷却水在通过与多重连接管道（170）的冷却水流入口（170a）连接的一侧分支插口（173）流入并循环之后再通过另一侧分支插口（173）排出到多重连接管道并向外壳冷却流路（111）以及主冷却流路（160）一侧循环，

上述多重连接管道（170）由通过与安装在向上板冷却流路（122）、主冷却流路（111）及外壳冷却流路（160）供应冷却水的位置以及排出冷却水的位置上的各个分支插口（173）分别连接而使冷却水进行循环的冷却水供应管（171）以及排出管（172）构成，

上述多重连接管道（170）配备有以上部和下部空间隔离的结构构成的冷却水腔体（174），将流入至冷却水腔体（174）的下部空间的冷却水同时向两个以上的主冷却流路（160）供应冷却水，在各主冷却流路（160）循环后分别排出的冷却水聚集在冷却水腔体（174）的上部空间后，向排出管（172）排出。

2.根据权利要求1所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

沿着上述外壳（110）的内壁周围横跨上下区域以一定的间隔形成外壳冷却流路（111）并通过安装在外壳外部的多重连接管道（170）供应冷却水。

3.根据权利要求1所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

上述内部收集塔（150）由形成有气孔（1511）以及嵌入孔（1512）或嵌入片（1513）的多个垂直板（151）与形成有气孔（1521）以及嵌入片（1522）的水平板（152）相互嵌入结合而成，

其中，上述垂直板（151）通过在多个主垂直板（151a）中的每两个主垂直板之间形成与之交叉的两个以上的间隔维持用垂直板（151b）而在相互之间形成间隔的同时嵌入结合排列，

上述水平板（152）通过在没有形成间隔维持用垂直板的主垂直板之间的空间上沿着上下方向安装多个而提供间隔，从而使得排出气体形成涡流并借此在延长停滞时间的同时使其均匀扩散。

4.根据权利要求3所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

通过在上述内部收集塔（150）两侧的各个主垂直板上形成向外侧凸出的水平板而在形成涡流的同时延长排出气体的停滞时间，且通过在下部焊接隔离用板（153）而使得垂直板与位于最下部的基础水平板（152a）相距一定间隔。

5.根据权利要求3所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

通过将上述水平板（152）中形成于下部的基础水平板（152a）与隔离用板（153）的一侧进行焊接而使得组装成一体的垂直板与水平板整体维持隔离状态并对其荷重进行支撑，且形成可供主冷却流路（160）贯通内部收集塔的内部的一个以上的管道槽（1523）。

6.根据权利要求3所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

通过使形成于上述垂直板（151）上的气孔（1511）相对大于形成于水平板（152）上的气孔（1521）而供排出气体流入。

7.根据权利要求1所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

上述主冷却流路（160）通过使由多个垂直管（160a）以及交替地对相邻的垂直管之间的上部或下部进行连接的弯曲管（160b）反复排列形成的波形结构贯通内部收集塔（150）并重复地上下延伸而借助于在其内部流动的冷却水对周边的排出气体进行冷却并使其在构成内部收集塔（150）的垂直板的上下区域以及水平板的表面高密度凝聚，而在通过波形结构的过程中对周边进行冷却之后的冷却水将通过水平管（160c）排出。

8.根据权利要求1所述的配备冷却流路的半导体工程反应副产物收集装置，其特征在于：

上述加热器（140）还包括：热分配板（141），通过结合部以与加热器的下部相距一定间隔的方式安装在加热器的下部，通过在外侧形成多个气孔（1411）而将一部分排出气体供应到位于下部的内部收集塔的上部侧并将剩余的排出气体供应到位于侧方的外壳的内壁方向。

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