CN205925284U - 半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，包括一头盖罩设于废气处理槽所形成的反应腔室的顶部，该反应腔室内分别植入一废气导入管及一加热器，该反应腔室内的加热器对应废气导入管的出口而形成一废气反应端，该头盖与废气处理槽之间配置有一环状水盘，该环状水盘形成有多个呈环状间隔分布于反应腔室内的喷嘴，所述多个喷嘴位于废气反应端的底缘与反应腔室四周的槽壁之间。如此，改善传统半导体废气在经过高温烧结处理的后所生成的SiO2、WO2、BO2的粉末极其微细，且F2气体的分子极小，不利于后段水洗程序进行捕捉的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及半导体制程废气进行烧结反应后的生成物的捕捉技术，特别是有关于一种半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置。
背景技术
周知，半导体制程所生成的废气包含有SiH4、H2SiCl2(DCS)、WF6、BF3、NF3、F2等，其中NF3及F2等归属有害的氟化物(Per Fluorinated Compounds,PFC)，倘若排放至大气中，会造成环境污染，甚至于温室效应，对地球暖化造成严重的影响，因此必须将所述的这些废气处理成无害的气体或生成物。
坊间所泛用的半导体废气处理设备，就是用于将上述废气处理成无害的气体或生成物。一般而言，已知的半导体废气处理设备都设有废气的反应腔室，半导体制程所生成的废气系导入反应腔室内，并且在反应腔室内以火焰或热棒所提供的高温，对所述废气进行烧结(即烧结反应)；特别的，通过高温的烧结反应，可将例如是有害的NF3及F2等氟化物气体分解成无害的氟离子，进而达到净化废气的目的。
且知，经过上述高温烧结处理之后，会于反应腔室内生成SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等生成物，这些生成物通常需经后段的水洗程序(scrubber)的捕捉及刷洗，使上述生成物能沉积于水中而备过滤筛离。
但是，由于所述生成物中SiO2、WO2、BO2的粉末极其微细，且F2气体的分子极小，在已知半导体废气处理设备中所用的水洗程序，其提供的水柱或水滴并无法充分捕捉所述的生成物，造成半导体制程废气的净化效率不彰，甚至提高了废气处理设备及净化工序的成本，因此亟待加以改善。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于改善半导体废气在经过高温烧结处理的后所生成的SiO2、WO2、BO2的粉末极其微细，且F2气体的分子极小，不利于后段水洗程序进行捕捉的问题。
为了能够实现上述目的并解决问题，本实用新型系在反应腔室内提供气雾状水分子，使气雾状水分子能在反应腔室内以扩散分布的方式来捕捉废气经烧结反应后的生成物。
本实用新型的一具体实施例是提供一种半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，包括：一废气处理槽，其内部形成有一反应腔室；一头盖，罩设于该反应腔室的顶部；一废气导入管及一加热器，分别植入该反应腔室内，该反应腔室内的加热器对应废气导入管的出口而形成一废气反应端；及一环状水盘，配置于该头盖与废气处理槽之间，该环状水盘形成有多个呈环状间隔分布于反应腔室内的喷嘴；其中，所述多个喷嘴位于废气反应端的底缘与反应腔室四周的槽壁之间。
根据上述装置，在进一步实施中，还包括：
其中，该废气导入管及加热器，分别配置于该头盖上而植入反应腔室内。
其中，该加热器为火焰加热器，用以在该废气反应端形成火焰喷口，而供应火焰烧结该废气导入管所供应的废气。或者，该加热器为热棒，用以在该废气反应端烧结该废气导入管所供应的废气。
其中，该反应腔室四周的槽壁形成有水墙。
其中，该环状水盘形成有一位于反应腔室外的入水管，该入水管外接有一供水驱动器。该供水驱动器包含一水分子的气雾生成器。
其中，该环状水盘上凸伸形成有多个呈环状间隔分布的供水柱，所述多个喷嘴系形成于供水柱的底端，所述废气反应端的底缘是指该喷嘴与废气反应端之间保有一间距。
其中，该环状水盘上形成有水道，该水道连通于入水管与多个供水柱的喷嘴之间。
根据上述装置，本实用新型可产生的技术功效在于：利用气雾状水分子与SiO2、WO2、BO2的粉末发生碰撞而使其粒度变大，并且利用气雾状水分子来加速F2气体溶于水中的溶解率，以利于后段水洗程序的捕捉及刷洗。
附图说明
图1是本实用新型捕捉方法的解说示意图；
图2是本实用新型捕捉装置的构造图；
图3是本实用新型捕捉装置的水盘的剖示图；
图4是图3的A-A剖示图；
图5是图2的动作示意图；
图6是该捕捉装置配置于半导体废气处理槽的剖示图。
附图标记说明：11废气；12高温；13气雾状水分子；20废气处理槽；21反应腔室；22槽壁；23导入管；231出口；24头盖；25加热器；26废气反应端；261底缘；27水墙；28水洗室；29排气口；30水盘；31入水管；32喷嘴；33水道；34供水柱；40供水驱动器；41气雾生成器；H间距。
具体实施方式
请参阅图1，揭示本实用新型所提供的半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置是通过一种半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的方法可以容易地被实施，该半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的方法包括：该半导体制程设备中具有一废气处理槽20，该废气处理槽20内形成有一前置的反应腔室21，半导体制程中所生成的废气系先导入此一前置的反应腔室21内，所述废气11在反应腔室21内的废气反应端以火焰或热棒所提供的高温12进行烧结处理，所述废气11经过上述高温12烧结处理之后，会于反应腔室21内生成SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等生成物。其中当该废气11是与火焰接触而进行烧结反应时，该废气反应端是指火焰喷口；当该废气是与热棒接触而进行烧结反应时，该废气反应端是指热棒四周。
在本实用新型中，供应气雾状水分子13进入废气处理槽20的反应腔室21内，使该气雾状水分子13扩散分布于反应腔室21中的废气反应端的底缘与反应腔室21四周的槽壁之间，以捕捉废气11烧结反应后的生成物。进一步的说，该废气反应端与其底缘之间须保有一间距，使气雾状水分子13远离废气反应端，以避免气雾状水分子降低废气反应端的温度，进而影响到对废气11的烧结效果。
由上述可知，所述废气11于高温烧结处理后所生成的生成物包含SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等，下列式(1)至式(4)分别揭示出当生成物为SiO2、WO2、BO2及F2时与气雾状水分子13之间的反应式。其中，
下式(1)揭示出当生成物为SiO2时的反应式：
SiO2+H2O→H2SiO3 式(1)
下式(2)揭示出当生成物为WO3时的反应式：
WO3+H2O→H2WO4 式(2)
下式(3)揭示出当生成物为B2O3时的反应式：
B2O3+3H2O→2H3BO3 式(3)
下式(4)揭示出当生成物为F2时的反应式：
2F2+2H2O→4HF+O2 式(4)
在较佳实施中，由于气雾状水分子13的粒度较小，且呈扩散状的分布于反应腔室21内，能有效的捕捉SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等生成物，除能利用气雾状水分子13与SiO2、WO2、BO2的粉末发生碰撞而使其粒度变大，还能利用气雾状水分子13来加速F2气体溶于水中的溶解率，以利于后段水洗程序的捕捉及刷洗，进而形成无毒气体排出至外界(废气处理槽的后段水洗工序非本实用新型诉求或改善部分，故不加赘述)。
另一方面，请接续合并参阅图2至图4，揭示出本实用新型第二款实施例所提供的半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置的实施细节，其中图2揭示出本实用新型捕捉装置的构造图，图3揭示一水盘30的剖示图，图4揭示该水盘30的另一视角的剖示图。其中：
该废气处理槽20在实施上配置有半导体制程废气11的导入管23，该导入管23于反应腔室21形成有一出口231，该导入管23经由其出口231而与所述前段的反应腔室21相连通，该导入管23导引半导体制程废气11进入反应腔室21内。进一步的说，该废气处理槽20的顶部罩设有一头盖24，该导入管23是配置于头盖24上，使该导入管23能由废气处理槽20的顶部导引废气11进入反应腔室21内。
该废气处理槽20配置有一植入反应腔室21内的加热器25，该加热器25在实施上是与半导体制程废气11的导入管23间隔配置于头盖24上。进一步的说，该导入管23的出口231是朝向加热器25的位置，由该导入管23所注入的废气11与加热器25接触的区域被定义为废气反应端26，所述废气11于废气反应端26接受加热器25所提供的高温而发生烧结反应，进而生成SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等生成物。在具体实施上，该加热器25可为火焰加热器，该火焰加热器的火焰喷口为所述废气反应端26；或者该加热器25可为热棒，该热棒的四周为所述废气反应端26。
该环状水盘30是配置于该头盖24与废气处理槽20之间，该环状水盘30形成有一位于反应腔室21外的入水管31，以及多个呈环状间隔分布于反应腔室21内的喷嘴32，该环状水盘30内形成有连通入水管31及多个喷嘴32之间的水道33，使气雾状水分子13能由入水管31进入水道33而自喷嘴32喷溅至反应腔室21内。
在具体实施上，该环状水盘30上凸伸形成有多个呈环状间隔分布的供水柱34，所述多个喷嘴32是形成于供水柱34的底端，该水道33是通过供水柱34而与入水管31及多个喷嘴32相连通；凭借所述供水柱34使该喷嘴32坐落于所述废气反应端26的底缘261，使该气雾状水分子13扩散分布于废气反应端26的底缘261与反应腔室21四周的槽壁22之间。其中所述废气反应端26的底缘261是指该喷嘴32与废气反应端26之间保有一间距H，使气雾状水分子13远离废气反应端26，以避免由喷嘴32喷溅的气雾状水分子13降低废气反应端26的温度，进而影响到对废气11的烧结效果。
请参阅图2，说明该反应腔室21四周的槽壁22形成有水墙27，凭借水墙27的阻挡能避免反应腔室21内经过高温烧结处理的后所生成SiO2、WO2、BO2的粉末附着于反应腔室21四周的槽壁22上。进一步的说，该气雾状水分子13是扩散分布于废气反应端26的底缘261与水墙27之间。
请再次参阅图2，说明该环状水盘30的入水管31外接有一供水驱动器40，该供水驱动器40在实施上可为抽水马达。进一步的说，该供水驱动器40包含一气雾生成器41，该气雾生成器41能将供水驱动器40所供应的水与空气混合后形成气雾状水分子13，并将该气雾状水分子13由入水管31注入反应腔室21中。
请合并参阅图5及图6，说明该废气11通过导入管23进入废气处理槽20内前置的反应腔室21中，凭借加热器25所提供的高温，使该废气11于加热器25的废气反应端26发生烧结反应，使废气11经由高温烧结处理的后而在反应腔室21内生成SiO2、WO2、BO2的粉末以及F2气体等生成物，当上述的生成物受到反应腔室21内气流的带动而移动至的废气反应端26的底缘261时，上述的生成物会与由喷嘴32所喷溅的气雾状水分子13发生碰撞，其中SiO2、WO2、BO2的粉末与气雾状水分子13结合后而使其粒度变大，且利用气雾状水分子13来加速F2气体溶于水中的溶解率，以利于后段水洗程序的捕捉及刷洗。
以上实施例仅为表达了本实用新型的较佳具体实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。
Claims (9)
1.一种半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于，包括：
一废气处理槽，其内部形成有一反应腔室；
一头盖，罩设于该反应腔室的顶部；
一废气导入管及一加热器，分别植入该反应腔室内，该反应腔室内的加热器对应废气导入管的出口而形成一废气反应端；及
一环状水盘，配置于该头盖与废气处理槽之间，该环状水盘形成有多个呈环状间隔分布于反应腔室内的喷嘴；其中，所述多个喷嘴位于废气反应端的底缘与反应腔室四周的槽壁之间。
2.根据权利要求1所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该废气导入管及加热器，分别配置于该头盖上而植入反应腔室内。
3.根据权利要求1所述的半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该加热器为火焰加热器，用以在该废气反应端形成火焰喷口，而供应火焰烧结该废气导入管所供应的废气。
4.根据权利要求1所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该加热器为热棒，用以在该废气反应端烧结该废气导入管所供应的废气。
5.根据权利要求1所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该反应腔室四周的槽壁形成有水墙。
6.根据权利要求1所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该环状水盘形成有一位于反应腔室外的入水管，该入水管外接有一供水驱动器。
7.根据权利要求6所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该供水驱动器包含一水分子的气雾生成器。
8.根据权利要求6所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该环状水盘上凸伸形成有多个呈环状间隔分布的供水柱，所述多个喷嘴形成于供水柱的底端，所述废气反应端的底缘是指该喷嘴与废气反应端之间保有一间距。
9.根据权利要求8所述半导体制程废气烧结反应后捕捉生成物的装置，其特征在于：该环状水盘内形成有水道，该水道连通于入水管与多个供水柱的喷嘴 之间。
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