JP2022183087A - 反応器システム用汚染物質トラップシステム - Google Patents

反応器システム用汚染物質トラップシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2022183087A
JP2022183087A JP2022085216A JP2022085216A JP2022183087A JP 2022183087 A JP2022183087 A JP 2022183087A JP 2022085216 A JP2022085216 A JP 2022085216A JP 2022085216 A JP2022085216 A JP 2022085216A JP 2022183087 A JP2022183087 A JP 2022183087A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
baffle plate
complementary
baffle
trap
plates
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022085216A
Other languages
English (en)
Inventor
アンキト・キムティー
Kimtee Ankit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASM IP Holding BV
Original Assignee
ASM IP Holding BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASM IP Holding BV filed Critical ASM IP Holding BV
Publication of JP2022183087A publication Critical patent/JP2022183087A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/303Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/04Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
    • B01D45/08Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/006Baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B15/00Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
    • B08B15/04Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area from a small area, e.g. a tool

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

【課題】他の構成要素の汚染を防止する反応器システム構成要素に関する。【解決手段】反応器システムの汚染物質トラップシステムが、バッフルプレートのバッフルプレート本体を貫通する開口部と本体部分とを備える少なくとも一つのバッフルプレート、及び相補的バッフルプレートの相補的バッフルプレート本体を貫通する相補的開口部と相補的本体部分とを備える少なくとも一つの相補的バッフルプレートを備える、バッフルプレートスタックを備え得る。少なくとも一つのバッフルプレート及び少なくとも一つの相補的バッフルプレートは、バッフルプレートが相補的バッフルプレートと交互になるバッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に、バッフルプレートの順序で配置されて、バッフルプレートのうちのどの二つも相補的バッフルプレートのうちのどの二つも、バッフルプレートの順序において隣接しないようにされ得る。少なくとも一つのバッフルプレートは、焼結材料を含み得る。【選択図】図2

Description

本開示は、概して、半導体処理又は反応器システム、ならびにそれに含まれる構成要素に関し、特に、他の構成要素の汚染を防止する反応器システム構成要素に関する。
反応チャンバは、半導体基材上へ様々な材料層を堆積させるために使用されてもよい。基材は、反応チャンバ内のサセプタ上に配置できる。基材及びサセプタの両方を、所望の基材温度設定点にまで加熱してもよい。例示の基材処理プロセスでは、一つ以上の反応ガスが、加熱された基材の上を通り、基材表面上に材料の薄膜の堆積を引き起こしてもよい。それに続く堆積、ドーピング、リソグラフィ、エッチング及び他のプロセスを通して、これらの層が集積回路になる。
任意の所与のプロセスについて、反応ガス及び/又は任意の副生ガスは、次いで、真空を介して排気されてもよく、及び/又は反応チャンバからパージされてもよい。反応チャンバからの反応ガス、及び他のガス又は材料は、フィルタ又は汚染物質トラップシステムを通過してもよく、反応ガス又は他の材料(例えば、反応生成物及び/又は副生成物)は、汚染物質トラップシステムの下流の反応器システム構成要素の汚染を防止するために捕捉される。しかしながら、汚染物質トラップシステムからの材料は、特定の条件下でガスを放出する場合があり、これは、反応チャンバ又はその中に配置される基材の汚染を引き起こす場合がある。
この「発明の概要」は、選択された複数の概念を簡略化した形態で紹介するために提供されている。これらの概念について、以下の本開示の例示的な実施形態の「発明を実施するための形態」において、更に詳細に説明される。この発明の概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを必ずしも意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定するために使用することも意図していない。
いくつかの実施形態では、反応器システム用汚染物質トラップシステムが提供される。本明細書に開示される汚染物質トラップシステムは、反応器システムの反応チャンバからの材料の収集を可能にし、汚染物質トラップシステムの下流の反応器システム構成要素の汚染を低減又は防止することができる。本明細書に開示される汚染物質トラップシステムはまた、反応チャンバ又はその中に配置される基材に移動して汚染する可能性のある汚染物質を低減又は防止し得る。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム用のバッフルプレートスタックが、複数のバッフルプレートの各バッフルプレートのバッフルプレート本体を貫通する開口部と本体部分とを各々備える複数のバッフルプレート、及び複数の相補的バッフルプレートの各相補的バッフルプレートの相補的バッフルプレート本体を貫通する相補的開口部と相補的本体部分とを各々備える複数の相補的バッフルプレートを備えてもよい。複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートが、複数のバッフルプレートが複数の相補的バッフルプレートと交互になるバッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に、バッフルプレートの順序で配置されて、複数のバッフルプレートのうちのどの二つも、及び複数の相補的バッフルプレートのうちのどの二つも、バッフルプレートの順序で隣接しないようにしてもよい。複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートが、バッフルプレート配向に配置されてもよく、ここで複数のバッフルプレートの開口部の少なくとも一部分と、複数の相補的バッフルプレートの相補的本体部分のうちの少なくとも一部分とは、バッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に伸びる第一の軸に沿って整列されて、複数のバッフルプレートの本体部分の少なくとも一部分と、複数の相補的バッフルプレートの相補的開口部の少なくとも一部分とが、バッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に伸びる第二の軸に沿って整列され得るようにしてもよい。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックが、複数のバッフルプレートの各々、及び/又は複数の相補的バッフルプレートの各々に連結された連結ロッドをさらに備えてもよく、ここで連結ロッドは、バッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に伸びてもよく、連結ロッドは断面を含む。複数のバッフルプレートの各々が連結孔を備えてもよく、複数の相補的バッフルプレートの各々は、相補的連結孔を備えてもよく、連結孔及び相補的連結孔はそれぞれ、連結ロッドの断面に対して相補的な形状を含んでもよい。様々な実施形態において、連結ロッドの断面が非円形であってもよく、複数のバッフルプレートのそれぞれの連結孔は、第一の配向に配置されてもよく、複数の相補的バッフルプレートのそれぞれの相補的連結孔は、第二の配向に配置されてもよい。第一の配向及び第二の配向が、複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートを連結ロッドの周りに配置して、バッフルプレート配向を達成し得る。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックが、連結ロッドに連結された複数のスペーサーをさらに備えてもよく、複数のスペーサーのうちの少なくとも一つは、バッフルプレートの順序における複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートの、各バッフルプレートと相補的バッフルプレートとの間に配置されてもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、バッフルプレートスタックの第一端部又は第二端部のうちの少なくとも一つに配置された端部プレートをさらに備えてもよく、端部プレートは、端部プレート開口部及び端部プレート本体部分を含み得る。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックが、バッフルプレートスタックの第一端部からも第二端部からも複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートの同じ順序を含み得るように、複数の相補的バッフルプレートより一つ多い数の複数のバッフルプレートが存在し得る。様々な実施形態において、複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートのうちの少なくとも一つは、テクスチャ加工された表面を含み得る。
様々な実施形態において、反応器システムの汚染物質トラップシステムは、ハウジング外壁を含むトラップハウジング、トラップハウジング内に配置される第一バッフルプレートであって、第一バッフルプレートの第一頂部バッフルプレート表面と第一底部バッフルプレート表面との間の第一バッフルプレート本体を貫通する第一開口部、及び第一本体部分を備え得る第一バッフルプレート、ならびにトラップハウジングの第一端部と第二端部との間に、第一バッフルプレートと直列にトラップハウジング内に配置された第一相補的バッフルプレートであって、第一相補的バッフルプレートの第一頂部相補的バッフルプレート表面と第一底部相補的バッフルプレート表面との間の第一相補的バッフルプレート本体を貫通する第一相補的開口部、及び第一相補的本体部分を備え得る第一相補的バッフルプレート、を備えてもよい。第一バッフルプレート及び第一相補的バッフルプレートは、バッフルプレートスタックに含まれてもよい。第一バッフルプレート及び第一相補的バッフルプレートが、トラップハウジング内にバッフルプレート配向に配置されてもよく、ここで第一バッフルプレートの第一開口部の少なくとも一部分と、第一相補的バッフルプレートの第一相補的本体部分のうちの少なくとも一部分とは、トラップハウジングの第一端部と第二端部との間に伸びる第一の軸に沿って整列されて、第一バッフルプレートの第一本体部分の少なくとも一部分と、第一相補的バッフルプレートの第一相補的開口部の少なくとも一部分とが、トラップハウジングの第一端部と第二端部との間に伸びる第二の軸に沿って整列され得るようにしてもよい。様々な実施形態において、第一バッフルプレートの第一開口部は、第一バッフルプレートの半径方向内側部分に含まれてもよく、及び/又は第一相補的バッフルプレートの第一相補的開口部は、第一相補的バッフルプレートの半径方向外側部分に含まれてもよい。様々な実施形態において、汚染物質トラップシステムは、トラップハウジングに連結されたヒータージャケットをさらに備えてもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステムは、トラップハウジング内に配置され、トラップハウジングの第一端部と第二端部の間に伸びる連結ロッドをさらに備えてもよい。第一バッフルプレートは、第一バッフルプレート本体を通って配置される第一連結孔を備えてもよく、連結ロッドが第一連結孔を通って配置されてもよい。第一相補的バッフルプレートは、第一相補的バッフルプレート本体を通って配置される第一相補的連結孔を備えてもよく、連結ロッドが第一相補的連結孔を通って配置されてもよい。様々な実施形態において、連結ロッドは、非円形断面を備えてもよく、第一バッフルプレートの第一連結孔と第一相補的バッフルプレートの第一相補的連結孔とはそれぞれ、連結ロッドの非円形断面に対して相補的な形状を含んでもよい。様々な実施形態において、第一連結孔の基準点は、第一の配向に配置されてもよく、第一相補的連結孔の相補的基準点は、第一の相補的配向に配置されてもよく、第一の配向及び第一の相補的配向は、第一バッフルプレート及び第一相補的バッフルプレートを連結ロッドの周りに配置してバッフルプレート配向を達成してもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステムは、第一バッフルプレートと第一相補的バッフルプレートとの間に空間を提供するスペーサーを、第一バッフルプレートと第一相補的バッフルプレートとの間にさらに備えてもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステムは、トラップハウジング内に配置された第二バッフルプレートをさらに備えてもよく、この第二バッフルプレートは、第二バッフルプレートの第二頂部バッフルプレート表面と第二底部バッフルプレート表面との間の第二バッフルプレート本体を貫通する第二開口部、及び第二本体部分を備えてもよい。第二バッフルプレートがトラップハウジング内に配置されて、第一相補的バッフルプレートが第一バッフルプレートと第二バッフルプレートとの間であるようにしてもよく、ここでバッフルプレート配向は、第二バッフルプレートの第二開口部の少なくとも一部分と、第一相補的バッフルプレートの第一相補的本体部分の少なくとも一部分とが第一の軸に沿って整列することをさらに含んで、第二バッフルプレートの第二本体部分の少なくとも一部分と、第一相補的バッフルプレートの第一相補的開口部の少なくとも一部分とが、第二の軸に沿って整列され得るようにしてもよい。様々な実施形態において、第一バッフルプレート及び第二バッフルプレートは、同一の設計を含み得る。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、第一バッフルプレートが端部プレートと第一相補的バッフルプレートの間となるように、又は第一相補的バッフルプレートが端部プレートと第一バッフルプレートの間となるように、配置される端部プレートをさらに備えてもよい。端部プレートは、端部プレート開口部及び端部プレート本体部分を含み得る。
様々な実施形態において、トラップハウジングのハウジング外壁は、内側壁表面を備えてもよい。第一バッフルプレート及び第一相補的バッフルプレートの少なくとも一つの外縁は、第一バッフルプレート及び/又は第一相補的バッフルプレートの外縁と内側壁表面との間に少なくとも部分的シールが形成され得るように、内側壁表面に隣接して配置されてもよい。
様々な実施形態において、第一頂部バッフルプレート表面、第一底部バッフルプレート表面、第一頂部相補的バッフルプレート表面、第一底部相補的バッフルプレート表面、第一バッフルプレート及び第一相補的バッフルプレートの少なくとも一つの外縁、ならびに/又は内側壁表面は、テクスチャ加工されている。
様々な実施形態において、方法は、反応チャンバから汚染物質トラップシステムのトラップハウジング内に流体を流すことと、トラップハウジング内に配置され、複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートを含むバッフルプレートスタックを通して流体を流すことと、複数のバッフルプレートの第一バッフルプレートの開口部を通して流体を流すことと、第一バッフルプレートの開口部を通して流体を流すことに応答して、複数の相補的バッフルプレートの第一相補的バッフルプレートの相補的本体部分内に流体を流すことと、第一相補的バッフルプレートの相補的本体部分内に流体を流すことに応答して、第一相補的バッフルプレートの相補的本体部分上に汚染物質を堆積させることと、第一相補的バッフルプレートの相補的本体部分内に流体を流すことに応答して、第一相補的バッフルプレートの相補的開口部を通して流体を流すことと、第一相補的バッフルプレートの相補的開口部を通して流体を流すことに応答して、複数のバッフルプレートの第二バッフルプレートの本体部分内に流体を流すことと、及び/又は第二バッフルプレートの本体部分内に流体を流すことに応答して、第二バッフルプレートの本体部分上に汚染物質を堆積させることと、を含み得る。複数のバッフルプレートの各々は、本体部分、及び複数のバッフルプレートの各バッフルプレートのバッフルプレート本体を貫通する開口部を含み得る。複数の相補的バッフルプレートの各々は、相補的本体部分、及び複数の相補的バッフルプレートの各相補的バッフルプレートの相補的バッフルプレート本体を貫通する相補的開口部を含み得る。複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートが、複数のバッフルプレートが複数の相補的バッフルプレートと交互になり得るバッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に、バッフルプレートの順序で配置されて、複数のバッフルプレートのうちのどの二つも、及び複数の相補的バッフルプレートのうちのどの二つも、バッフルプレートの順序で隣接しないようにしてもよい。複数のバッフルプレート及び複数の相補的バッフルプレートが、バッフルプレート配向に配置されてもよく、ここで複数のバッフルプレートの開口部の少なくとも一部分と、複数の相補的バッフルプレートの相補的本体部分のうちの少なくとも一部分とは、バッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に伸びる第一の軸に沿って整列されて、複数のバッフルプレートの本体部分の少なくとも一部分と、複数の相補的バッフルプレートの相補的開口部の少なくとも一部分とが、バッフルプレートスタックの第一端部と第二端部との間に伸びる第二の軸に沿って整列され得るようにしてもよい。
様々な実施形態において、反応器システムの汚染物質トラップシステムは、トラップハウジングと、トラップハウジング内に配置されたトラップ構造とを備えてもよい。トラップ構造は、バッフルプレート、ベースプレート、及びバッフルプレートとベースプレートとの間に伸び、かつそれらに連結される複数のロッドを含み得る。ロッドは、ベースプレートを通って配置される流通孔の周りに配置されてもよい。
様々な実施形態において、反応器システムの汚染物質トラップシステムは、ハウジング底部表面及びハウジング頂部表面を備えるトラップハウジングと、トラップハウジング内に配置されたトラップ構造とを備えてもよい。トラップ構造は、トラップハウジングの形状に相補的な外側形状を有する配列に配置された複数の管と、複数の管の配列内に配置され、複数の管の端部から外向きに突出する支持体であって、ハウジング底部表面と接触し、複数の管の端部とハウジング底部表面との間に空間を作り出す支持体と、複数の管を一緒に保持するように構成された複数の管の周りに連結されるテンショニング装置と、を備えてもよい。複数の管は、六角形にまとめられてもよく、複数の管の各管はボアを備え、ハウジング底部表面とハウジング頂部表面との間に少なくとも部分的に伸び得る。
様々な実施形態において、反応器システムの汚染物質トラップは、トラップハウジングと、トラップハウジング内に配置されたトラップ構造とを備えてもよい。トラップ構造は、非波形シートに連結された波形シートを含み得る。波形シート及び非波形シートは、波形シートの部分が非波形シートの部分の間に配置されるように、また、非波形シートの部分が波形シートの部分の間に配置されるように、らせん状にされてもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム(例えば、一つ以上のバッフルプレート、相補的バッフルプレート、ロッド、管、波形シートなど)内に含まれるトラップ構造は、焼結材料を含むか、又は少なくとも部分的に焼結材料からなる場合がある。様々な実施形態では、焼結材料は、金属材料(例えば、金属又は金属合金)又はセラミック材料のうちの少なくとも一つを含み得る。
本開示、及び先行技術を超えて達成される利点を要約する目的で、本開示のいくつかの特定の目的及び利点が本明細書において上記に説明されている。当然のことながら、必ずしもこうした目的又は利点のすべてが本開示の任意の特定の実施形態によって達成されなくてもよいことが理解されるべきである。それ故に、例えば、本明細書で教示又は示唆され得る通りの他の目的又は利点を必ずしも達成することなく、本明細書に教示又は示唆される通りの一つの利点又は一群の利点を達成又は最適化する様態で、本明細書に開示される実施形態が実行されてもよいことを当業者は認識するであろう。
これらの実施形態のすべては、本開示の範囲内であることが意図されている。当業者には、これらの及び他の実施形態は、添付の図面を参照して、以下のある特定の実施形態の詳細な説明から容易に明らかとなり、本開示は、論じられるいかなる特定の実施形態にも限定されない。
本明細書は、本開示の実施形態と見なされるものを具体的に指摘し、明確に特許請求する特許請求の範囲で結論付ける一方で、本開示の実施形態の利点は、添付の図面と併せて読むと、本開示の実施形態のある特定の実施例の説明から、より容易に解明され得る。図面全体にわたって同様の要素番号が付けられている要素は、同じであることが意図されている。
図1は、様々な実施形態による、例示的な反応器システムの概略図を示す。
図2は、様々な実施形態による、例示的な汚染物質トラップシステムの分解図を示す。
図3Aは、様々な実施形態による、例示的なバッフルプレートを示す。
図3Bは、様々な実施形態による、例示的な相補的バッフルプレートを示す。
図4Aは、様々な実施形態による、汚染物質トラップシステムの例示的なフィルタバッフルプレートスタックの斜視図を示す。
図4Bは、様々な実施形態による、汚染物質トラップシステムの例示的なフィルタバッフルプレートスタックの断面斜視図を示す。
図5Aは、様々な実施形態による、別の例示的なバッフルプレートを示す。
図5Bは、様々な実施形態による、別の例示的な相補的バッフルプレートを示す。
図6Aは、様々な実施形態による、さらに別の例示的なバッフルプレートを示す。
図6Bは、様々な実施形態による、さらに別の例示的な相補的バッフルプレートを示す。
図7Aは、様々な実施形態による、さらに別の例示的なバッフルプレートを示す。
図7Bは、様々な実施形態による、さらに別の例示的な相補的バッフルプレートを示す。
図8は、様々な実施形態による、汚染物質トラップシステム用のヒータージャケットの斜視図を示す。
図9は、様々な実施形態による、反応器システムの汚染物質トラップシステムを通して流体を流す方法を示す。
図10Aは、様々な実施形態による、例示的なトラップ構造の断面図を示す。
図10Bは、様々な実施形態による、図10Aのトラップ構造の断面の分解図を示す。
図11は、様々な実施形態による、例示的なトラップ構造を示す。
図12は、様々な実施形態による、例示的なトラップ構造を示す。
図13は、様々な実施形態による、様々な濾材グレード(media grade)の例示的な焼結材料を示す。
ある特定の実施形態及び実施例を以下に開示するが、それらは、本開示が具体的に開示する本開示の実施形態及び/又は用途、ならびにその明白な変更及び均等物を超えて拡大することは、当業者により理解されるであろう。それ故に、本開示の範囲は、本明細書に記載の特定の実施形態によって限定されるべきではないことが意図される。
本明細書に示される図は、任意の特定の材料、装置、構造又はデバイスの実際の図であることを意味せず、本開示の実施形態について記載するために使用される、単なる表現にすぎない。
本明細書で使用する用語「基材」は、使用される場合がある、又はその上にデバイス、回路もしくは膜が形成される場合がある、あらゆる下層材料又は複数の下層材料を指してもよい。
本明細書で使用する「原子層堆積」(ALD)という用語は、堆積サイクル(好ましくは複数の連続堆積サイクル)がプロセスチャンバ内で行われる堆積プロセスを指す場合がある。典型的に、各サイクル中に前駆体は、堆積表面(例えば基材表面又は以前に堆積された下地表面(以前のALDサイクルからの材料など))に化学吸着され、追加の前駆体と容易に反応しない(すなわち自己制御反応)単分子層又は準単分子層を形成する。その後、必要に応じて、化学吸着した前駆体を堆積表面上で所望の材料に変換するのに使用するために、次に反応物質(例えば別の前駆体又は反応ガス)をプロセスチャンバの中に導入し得る。典型的に、この反応物質は前駆体とさらに反応することができる。さらに、各サイクル中にパージ工程も利用して、化学吸着された前駆体の変換後に、過剰な前駆体をプロセスチャンバから除去する、ならびに/又は過剰な反応物質及び/もしくは反応副生成物をプロセスチャンバから除去し得る。さらに、本明細書で使用される「原子層堆積」という用語はまた、「化学気相原子層堆積」、「原子層エピタキシー」(ALE)、分子線エピタキシー(MBE)、ガス供給源MBE、又は有機金属MBE、ならびに前駆体組成物、反応性ガス、及びパージ(例えば不活性キャリア)ガスの交互パルスで実施される場合の化学ビームエピタキシーなどの関連する用語によって示されるプロセスを含むことを意味する。
本明細書で使用する「化学気相」(CVD)という用語は、基材を一つ以上の揮発性前駆体に曝し、この前駆体が基材表面上で反応及び/又は分解して所望の堆積物を生成する、任意のプロセスを指すことができる。
本明細書で使用される用語「膜」及び「薄膜」は、本明細書に開示される方法によって堆積された任意の連続的又は非連続的な構造体及び材料を指すことができる。「膜」及び「薄膜」としては例えば、2D材料、ナノロッド、ナノチューブもしくはナノ粒子、又はさらには部分的もしくは完全な分子層、又は部分的もしくは完全な原子層、又は原子及び/又は分子のクラスタを挙げることができる。「膜」及び「薄膜」は、ピンホールを有する材料又は層を含み得るが、それでも少なくとも部分的に連続している。
本明細書で使用される場合、「汚染物質」という用語は、反応チャンバに配置された基材の純度に影響を与え得る、反応チャンバ内に配置された任意の望ましくない材料、又は反応システムの任意の構成要素における任意の望ましくない材料を指し得る。「汚染物質」という用語は、反応器システムの反応チャンバ内又は他の構成要素内に配置された、望ましくない堆積物、金属及び非金属粒子、不純物、及び廃棄物を指し得るが、これらに限定されない。
さらに、本開示では、変数の任意の二つの数はその変数の実行可能な範囲を構成することができ、そして示された任意の範囲は、端点を含んでもよく、又は除外してもよい。加えて、示された変数の任意の値は(それらが「約」を有して示されているか否かにかかわらず)、正確な値、又はおおよその値を指し、また同等物を含み、かつ平均値、中央値、代表値、もしくは大多数、又はこれに類するものを指してもよい。さらに、本開示では、「含む」「によって構成される」及び「有する」という用語は、いくつかの実施形態では、「典型的に、又は広く含む」、「含む」、「から本質的になる」、又は「からなる」を独立して指し得る。本開示において、任意の定義された意味は、一部の実施形態において、通常の及び慣習的な意味を必ずしも排除するものではない。
ALD、CVD、及び/又は同類のものに使用される反応器システムは、基材表面への材料の堆積及びエッチングを含む、様々な用途に使用され得る。様々な実施形態では、反応器システム50は、反応チャンバ4、処理中に基材30を保持するサセプタ6、一つ以上の反応物質を基材30の表面に分配するための流体分配システム8(例えば、シャワーヘッド)、ライン16~20、及びバルブもしくはコントローラ22~26を介して反応チャンバ4に流体連結される、一つ以上の反応物質源10、12、ならびに/又は、キャリア及び/もしくはパージガス源14を備え得る。反応物質源10、12からの反応ガス又は他の材料は、反応チャンバ4の基材30に適用され得る。パージガス源14からのパージガスは、反応チャンバ4へ、及びそれを通って流れ、任意の過剰な反応物質又は他の望ましくない材料を反応チャンバ4から除去することができる。システム50はまた、反応チャンバ4に流体連結された真空源28を備えてもよく、この真空源28は、反応チャンバ4から反応物質、パージガス、又は他の材料を吸い取るように構成され得る。システム50は、反応チャンバ4から来る材料(例えば、汚染物質)を捕捉する(すなわち、蓄積する)ために反応チャンバ4と真空源28との間に配置され、汚染物質トラップシステム40の下流の反応器システム50構成要素の汚染を低減又は防止する、汚染物質トラップシステム40を備え得る。
図2を参照すると、様々な実施形態による、汚染物質トラップシステム100(その分解図)が示されている(図1の汚染物質トラップシステム40の例)。様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム100は、複数の構成要素(例えば、上部ハウジング103A及び下部ハウジング103B)を備え得る、トラップハウジング103を備えてもよい。様々な実施形態において、上部ハウジング103A及び下部ハウジング103Bは、汚染物質トラップシステム100の他の構成要素を封入するために連結してもよい。上部ハウジング103Aは、流体入口101Aを備えてもよく、この流体入口101Aを通して、トラップハウジング103の内部は、反応チャンバ(例えば、反応チャンバ4)に流体連結されてもよい。ガス及び他の材料は、反応チャンバから、流体入口101Aを通って汚染物質トラップシステム100内に流れてもよく、流体出口101Bを通って汚染物質トラップシステム100を出てもよい。
様々な実施形態において、トラップハウジング103は、内側壁表面を備える外壁105を備えてもよい。内側壁表面は、トラップハウジング103で囲まれた内部空間を画定してもよい(例えば、上部ハウジング103A及び下部ハウジング103Bが連結されている場合)。トラップハウジング103の内部空間は、流体入口101A及び流体出口101Bと流体連通してもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム100は、それを通って移動する汚染物質を捕捉するように構成されたトラップ構造(例えば、トラップハウジング内に収容される)を備えてもよい。汚染物質は、流体がトラップシステムを通って移動するにつれて、トラップ構造の表面上に堆積し得る。様々な実施形態において、トラップ構造は、バッフルプレートスタック(例えば、バッフルプレートスタック130)を含んでもよい。バッフルプレートスタック130は、トラップハウジング103の内部空間に入る流体の流れに特定の経路をとらせ得る、少なくとも二つのプレートを含んでもよい(例えば、トラップハウジング103の内部空間を通る流体の流れを増加又は最大にする経路、及び/又は汚染物質トラップシステム及びその構成要素による流体の流れからの汚染物質の除去を増加する又は最大にすることを可能にする経路)。トラップハウジング103の内部空間を通る流体流路は、流体経路を増加させて、汚染物質トラップシステム100の構成要素(例えば、トラップハウジング103内のバッフルプレートの表面)との接触を増加させることができ、従って、汚染物質トラップシステム100を通って流体が流れるにつれてこの表面上に汚染物質が堆積する機会をより多くする。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタック130は、少なくとも一つのバッフルプレート132及び少なくとも一つの相補的バッフルプレート134を含み得る。各バッフルプレート132は、実質的に同じ設計(例えば、それを通る開口部を含む)を有してもよく、各相補的バッフルプレート134は、実質的に同じ設計(例えば、それを通る相補的開口部を含む)を有してもよい。バッフルプレート132及び相補的バッフルプレート134は、バッフルプレートスタック130で、トラップハウジング103の第一端部(流体入口101Aに近接する)とトラップハウジング103の第二端部(流体出口101Bに近接する)との間でバッフルプレートの順序で配置されてもよい。バッフルプレートスタック130の第一端部は、トラップハウジング103の第一端部に近接してもよく、バッフルプレートスタック130の第二端部は、トラップハウジング103の第二端部に近接してもよい。バッフルプレートの順序は、バッフルプレート132のどの二つも相補的バッフルプレート134のどの二つもバッフルプレートの順序において隣接しないように、相補的バッフルプレート134と交互に位置するバッフルプレート132を含んでもよい。
バッフルプレートスタック130は、任意の設計、順序、及び/又は組成の任意の適切な数のバッフルプレートを含んでもよい。例えば、様々な実施形態において、バッフルプレートスタック130は、一つのタイプのバッフルプレートのすべてを含んでもよい(例えば、バッフルプレート132のすべて、又は相補的バッフルプレート134のすべて)。様々な実施形態において、バッフルプレートスタック130は、バッフルプレート設計の任意の適切な混合を含み得る。例えば、バッフルプレートスタック130は、二つ以上の設計を含むバッフルプレートを備えてもよい。さらなる実施例として、バッフルプレートスタック130は、第一の数のバッフルプレート132及び第二の数の相補的バッフルプレート134を備えてもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートスタック130は、同数のバッフルプレート132及び相補的バッフルプレート134を(例えば、バッフルプレートスタック130の第一端部と第二端部との間でバッフルプレートの順序で交互に)備えてもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートスタック130は、バッフルプレートの順序がバッフルプレート132で開始及び終了するように、相補的バッフルプレート134よりも一つ多いバッフルプレート132を備えてもよい(すなわち、バッフルプレート132は、トラップハウジング103の第一端部及び第二端部に最も近接するバッフルプレートである)。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、バッフルプレートスタックの各端部に連結された少なくとも一つの端部プレートを備え得る。例えば、第一端部プレート136Aは、バッフルプレートスタック130の第一端部上の端部プレートとして、バッフルプレートスタック130内に含まれてもよく、第二端部プレート136Bは、バッフルプレートスタック130の第二端部上の端部プレートとして、バッフルプレートスタック130内に含まれてもよい。バッフルプレートスタック130の第一端部は、トラップハウジング103の第一端部に近接するトラップハウジング103の内部空間に配置されてもよく、バッフルプレートスタック130の第二端部は、トラップハウジング103の第二端部に近接するトラップハウジング103の内部空間に配置されてもよい。バッフルプレートスタック内に含まれる端部プレートは、バッフルプレートスタック内に含まれるバッフルプレート及び/又は相補的バッフルプレートとは異なる設計を含む、任意の適切な設計を含み得る。
バッフルプレートスタック130におけるバッフルプレートの配列は、任意の適切な間隔配列を含む、任意の適切な配列を含み得る。バッフルプレートはそれぞれ、スペーサー133によって分離されてもよい。すなわち、スペーサー133は、バッフルプレートスタック内の二つのプレートの間すべてに配置されてもよい。バッフルプレートスタック内のプレートは、例えば、トラップハウジング103を通る流体の流れの所望の圧力降下を達成するために、任意の適切な距離だけ離間していてもよい。トラップハウジング103を通した圧力降下の量を減少させるために、バッフルプレートスタック内のバッフルプレートをより少なくする、及び/又はバッフルプレート間の空間をより大きくする場合がある。逆に、トラップハウジング103を通した圧力降下の量を増加させるために、バッフルプレートスタック内のバッフルプレートをより多くする、及び/又はバッフルプレート間の空間をより小さくする場合がある。
各バッフルプレート(例えば、バッフルプレートスタック130内のバッフルプレート132及び相補的バッフルプレート134)は、バッフルプレートスタック130及びそれに含まれるバッフルプレートが、トラップハウジング103の内部空間内に配置され得るように、トラップハウジング103の内部空間に相補的な形状を含み得る。様々な実施形態において、トラップハウジング103の内部空間内に配置されたバッフルプレートスタック内に含まれる一つ以上のプレートの外縁は、トラップハウジング103の内側壁に隣接して、及び/又はトラップハウジング103の内側壁と接触して配置されてもよい。プレートの一つ以上の外縁は、それぞれのバッフルプレートとトラップハウジング103の内側壁との間に少なくとも部分的シールを形成してもよい。したがって、限定された量の流体の流れ(又は流体の流れがない)が、バッフルプレートスタック内のプレートの外縁とトラップハウジング103の内側壁との間を通過し得る。
図3A、3B及び4Aを参照すると、様々な実施形態において、バッフルプレート(例えば、図2のバッフルプレート132の実施例であるバッフルプレート300A)は、頂部表面322、底部表面324、その間のバッフルプレート本体、及びバッフルプレート外縁326を含み得る。バッフルプレートは、頂部表面322と底部表面324との間のバッフルプレート本体を通って配置され、開口縁部によって画定される、少なくとも一つの開口部を含み得る。例えば、バッフルプレート300Aは、第一開口部331及び第二開口部333を含み得る。バッフルプレート内に含まれる開口部は、図3Aに示すバッフルプレート300Aの開口部配列のように、任意の適切な開口部配列であってよい。バッフルプレートの開口部配列の例として、開口部は、バッフルプレート形状の中心(例えば、円の中心)の周りの開口部のように、他の開口部から等距離に離間してもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートの開口部分は、バッフルプレートの開口部分に含まれてもよい。例えば、バッフルプレート300Aの開口部分325は、バッフルプレートの半径方向内側部分上に配置されてもよく、バッフルプレート300Aの半径方向外側部分は開口部を含まなくてもよい。開口部のないバッフルプレートの部分は、本体部分(例えば、バッフルプレート300Aの本体部分335)であってもよい。
図3A、3B及び4Aを引き続き参照すると、様々な実施形態において、相補的バッフルプレート(例えば、図2の相補的バッフルプレート134の実施例である相補的バッフルプレート300B)は、相補的頂部表面352、相補的底部表面354、その間の相補的バッフルプレート本体、及び相補的バッフルプレート外縁356を含み得る。相補的バッフルプレートは、相補的バッフルプレート頂部表面352と底部表面354との間の相補的バッフルプレート本体を通って配置され、相補的開口縁部によって画定される、少なくとも一つの相補的開口部を含み得る。例えば、相補的バッフルプレート300Bは、第一相補的開口部361及び第二相補的開口部363を含み得る。相補的バッフルプレート内に含まれる相補的開口部は、図3Bに示す相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部配列のように、任意の適切な相補的開口部配列であってよい。相補的バッフルプレートの相補的開口部配列の例として、相補的開口部は、相補的バッフルプレート形状の中心(例えば、円の中心)の周りの相補的開口部のように、他の相補的開口部から等距離に離間してもよい。様々な実施形態において、相補的バッフルプレートの相補的開口部は、相補的バッフルプレートの相補的開口部分に含まれてもよい。例えば、相補的バッフルプレート300Bの開口部分355は、相補的バッフルプレートの半径方向外側部分上に配置されてもよく、相補的バッフルプレート300Bの半径方向内側部分は相補的開口部を含まなくてもよい。相補的開口部のない相補的バッフルプレートの部分は、相補的本体部分(例えば、相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365)であってもよい。
相補的バッフルプレート(例えば、相補的バッフルプレート300B)は、バッフルプレート(例えば、バッフルプレート300A)に対して相補的であり得る。これは、相補的バッフルプレートが、バッフルプレートが開口部を含まないプレートの部分に相補的開口部を含み得るからである。一実施例として、上で論じたように、相補的バッフルプレート300Bは、その半径方向外側部分に相補的開口部361及び363を含み、一方バッフルプレート300Aは、その半径方向外側部分に開口部を含まない。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、バッフルプレート及び/又は相補的バッフルプレートが連結し得る連結ロッドを備えてもよい。例えば、図4Bのバッフルプレートスタック400Bは、連結ロッド450を含み得る。連結ロッドは、任意の適切な形状、長さ、及び/又は断面形状を含んでもよい。様々な実施形態において、連結ロッドは、トラップハウジング103の第一端部と第二端部との間に伸びるように構成されてもよい。連結ロッドは、バッフルプレート、相補的バッフルプレート、端部プレート、スペーサー、及び/又は類似のものなどのバッフルプレートスタックの他の構成要素と係合及び/又は連結するように構成されてもよい。様々な実施形態において、連結ロッドの少なくとも一部分は、バッフルプレート、相補的バッフルプレート、端部プレート、及び/又はスペーサーを一緒に固定するための留め具と係合するために、連結ロッド450の端部のうちの一つ以上など、ねじ切り(threading)を含み得る。
空間及び明瞭化の目的で、図4A及び4Bの特定のバッフルプレート構成要素、及び相補的バッフルプレート構成要素に対する参照番号とリード線は、その中に図示された一つ以上の例示的なバッフルプレート又は相補的バッフルプレートに含まれる。しかしながら、このような標識された構成要素は、必要に応じて、同様に標識されたバッフルプレート又は相補的バッフルプレート各々に適用され得る。
様々な実施形態において、各バッフルプレートは、連結ロッドを受容及び/又は係合するように構成された連結孔を備えてもよい。例えば、バッフルプレート300Aは、連結ロッド450の断面形状に相補的な形状を有する連結孔347を備えてもよい。したがって、連結ロッド450は、連結孔347を通して挿入されてもよく、連結孔347は、連結ロッド450と係合してもよい。
様々な実施形態において、連結ロッドが連結孔と係合し、バッフルプレートを所望の位置(例えば、ゆえにトラップハウジング103内でバッフルプレート300Aが連結ロッド450の周りを回転しない)に維持し得るように、バッフルプレートの連結孔は非円形状を備えてもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートの連結孔は、連結孔を通過する(例えば、連結孔の中心を通る)一本の線のみに対して対称な形状を含み得る。そのように、連結孔は、バッフルプレートを所望の配向に配置する方法でのみ連結ロッドと係合し得る(自己整列機構)。様々な実施形態において、連結ロッドの周りに所望の配向にバッフルプレートを配置するのを支援するために、連結孔は、バッフルプレートの開口部に対する特定の配向で、あるいは特定の角度、及び/又は特定の位置で配置される基準点を含み得る。例えば、連結孔347は、特定の角度で配向され得る基準点348を備えてもよい(例えば、基準点348が第一開口部331と整列するように、及び/又は二つの第二開口部333の間で整列するように)。
様々な実施形態において、各相補的バッフルプレートは、連結ロッドを受容及び/又は係合するように構成された相補的連結孔を備えてもよい。例えば、相補的バッフルプレート300Bは、連結ロッド450の断面形状に相補的である相補的な形状を有する相補的連結孔367を備えてもよい。したがって、連結ロッド450は、相補的連結孔367を通して挿入されてもよく、相補的連結孔367は、連結ロッド450と係合してもよい。
様々な実施形態において、連結ロッドが相補的連結孔と係合し、相補的バッフルプレートを所望の位置(例えば、ゆえにトラップハウジング103内で相補的バッフルプレート300Bが連結ロッド450の周りを回転しない)に維持し得るように、相補的バッフルプレートの相補的連結孔は非円形状を備えてもよい。様々な実施形態において、相補的バッフルプレートの相補的連結孔は、連結孔を通過する(例えば、相補的連結孔の中心を通る)一本の線のみに対して対称な相補的な形状を含み得る。そのように、相補的連結孔は、相補的バッフルプレートを所望の配向に配置する方法でのみ連結ロッドと係合し得る(自己整列機構)。様々な実施形態において、連結ロッドの周りに所望の配向に相補的バッフルプレートを配置するのを支援するために、相補的連結孔は、相補的バッフルプレートの相補的開口部に対する特定の相補的な角度で、及び/又は特定の位置に配向される相補的基準点を含み得る。例えば、相補的連結孔367は、特定の相補的な角度で配向され得る相補的基準点368を備えてもよい(例えば、相補的基準点368が相補的第二開口部363と整列するように、及び/又は二つの相補的第一開口部361の間で整列するように)。
様々な実施形態において、連結孔の基準点、及び相補的連結孔の相補的基準点は、バッフルプレートの開口部が軸に沿ってバッフルプレートの順序において隣接する相補的バッフルプレートの相補的本体部分と(又は相補的開口部の間の空間に半径方向に近接して)整列し得るような配向で、バッフルプレート及び相補的バッフルプレートを配置してもよく、この軸はバッフルプレートの順序に沿って伸びる。様々な実施形態において、相補的連結孔の基準点及び相補的基準点は、相補的バッフルプレートの相補的開口部が軸に沿ってバッフルプレートの順序において隣接するバッフルプレートの本体部分と(又は開口部の間の空間に半径方向に近接して)整列し得るような配向で、バッフルプレート及び相補的バッフルプレートを配置してもよく、この軸はバッフルプレートの順序に沿って伸びる。例えば、連結孔347及び基準点348は、バッフルプレート300Aを配置してもよく、相補的連結孔367及び相補的基準点368は、相補的バッフルプレート300Bを配置してもよく、その結果、開口部333が軸に沿って、相補的開口部363の間の空間と整列し、相補的開口部363が軸に沿って、開口部333の間の空間と整列する。
様々な実施形態において、バッフルプレート及び相補的バッフルプレートは、特定のバッフルプレート配向に配置されて、汚染物質トラップシステム100の動作中に、それらを通る所望の流体の流れ、及びそれらの上の汚染物堆積を達成してもよい。様々な実施形態において、バッフルプレートスタック内の連結ロッドの周りのバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの回転位置は、(例えば、連結孔及び基準点の配向によって、ならびに相補的連結孔及び相補的基準点の配向によって)互いに対してオフセットされ得、その結果バッフルプレートの開口部が、バッフルプレートスタックを伸びる軸に沿って、相補的バッフルプレートの相補的開口部と直列しないように、及び/又は整列しないようにする。さらに、バッフルプレートの開口部は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレートスタック内の隣接する相補的バッフルプレートの相補的本体部分の少なくとも一部分(又は相補的バッフルプレート本体の部分、例えば、相補的開口部の間)と直列、及び/又は整列してもよい。さらに、相補的バッフルプレートの相補的開口部は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレートスタック内の隣接するバッフルプレートの本体部分の少なくとも一部分(又はバッフルプレート本体の部分、例えば、開口部の間)と直列、及び/又は整列してもよい。言い換えれば、様々な実施形態において、連結孔の基準点が、バッフルプレートの開口部と整列されてもよく、相補的連結孔の相補的基準点は、相補的バッフルプレートの相補的本体部分と、又は相補的開口部の間の空間と整列されてもよく、及び/又は連結孔の基準点は、バッフルプレートの本体部分と、又は開口部の間の空間と整列されてもよく、相補的連結孔の相補的基準点は、相補的バッフルプレートの相補的開口部の相補的開口部と整列されてもよい。例えば、基準点348は、バッフルプレート300Aの開口部と整列されてもよく、相補的基準点368は、相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365と整列されてもよい。したがって、バッフルプレート300Aの開口部331及び333は、相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365と、ならびに/又は、相補的開口部361及び/もしくは363の間の空間と直列及び/又は整列してもよく、相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部361及び/又は363は、バッフルプレート300Aの本体部分335と、ならびに/又は、開口部331及び/もしくは333の間の空間と直列及び/又は整列してもよい。
図5A及び5Bは、追加的な実施形態による、バッフルプレート500A及び相補的バッフルプレート500Bを描写する。バッフルプレート500Aは、開口部533及び本体部分535を含み得る。バッフルプレート500Aは、基準点548を有する連結孔547をさらに含み得る。基準点548は、開口部533に向かって配向されてもよい。開口部533は、バッフルプレート500Aの中心の周りに等距離であってもよい。
相補的バッフルプレート500Bは、相補的開口部563及び相補的本体部分565を含み得る。相補的バッフルプレート500Bは、相補的基準点568を有する相補的連結孔567をさらに含み得る。相補的基準点568は、相補的本体部分565に向かって配向されてもよい。相補的本体部分565は、相補的バッフルプレート500Bの中心の周りで等距離であってもよい。
バッフルプレート500Aと相補的バッフルプレート500Bとが連結し得る連結ロッドは、連結孔547及び相補的連結孔567に対して相補的な断面形状を含み得る。すなわち、連結ロッドは、基準点548及び相補的基準点568に対して相補的な本体及び突起部を含み得る。連結孔547と相補的連結孔567、ならびに基準点548と相補的基準点568の形状及び配向はそれぞれ、バッフルプレートスタック内の連結ロッドの周りのバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの回転位置を互いに対してオフセットし得る。したがって、バッフルプレート500Aの開口部533は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、相補的バッフルプレート500Bの相補的本体部分565と、及び/又は相補的開口部563の間の空間と直列及び/又は整列してもよく、相補的バッフルプレート500Bの相補的開口部563は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレート500Aの本体部分535と、及び/又は開口部533の間の空間と直列及び/又は整列してもよい。
図6A及び6Bは、さらなる実施形態による、バッフルプレート600A及び相補的バッフルプレート600Bを描写する。バッフルプレート600Aは、開口部633及び本体部分635を含み得る。バッフルプレート600Aは、基準点648を有する連結孔647をさらに含み得る。基準点648は、本体部分635及び/又は開口部633の間の空間に向かって配向されてもよい。開口部633は、バッフルプレート600Aの中心の周りに等距離であってもよい。
相補的バッフルプレート600Bは、相補的開口部663及び相補的本体部分665を含み得る。相補的バッフルプレート600Bは、相補的基準点668を有する相補的連結孔667をさらに含み得る。相補的基準点668は、相補的開口部663に向かって配向されてもよい。相補的開口部663は、相補的バッフルプレート600Bの中心の周りで等距離であってもよい。
バッフルプレート600Aと相補的バッフルプレート600Bとが連結し得る連結ロッドは、連結孔647及び相補的連結孔667に対して相補的な断面形状を含み得る。すなわち、連結ロッドは、基準点648及び相補的基準点668に対して相補的な本体及び突起部を含み得る。連結孔647と相補的連結孔667、ならびに基準点648と相補的基準点668の形状及び配向はそれぞれ、バッフルプレートスタック内の連結ロッドの周りのバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの回転位置を互いに対してオフセットし得る。基準点648は、バッフルプレート600Aの本体部分635と、及び/又は開口部633の間の空間と整列されてもよく、相補的基準点668は、相補的バッフルプレート600Bの相補的開口部663と整列されてもよい。したがって、バッフルプレート600Aの開口部633は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、相補的バッフルプレート600Bの相補的本体部分665と、及び/又は相補的開口部663の間の空間と直列及び/又は整列してもよく、相補的バッフルプレート600Bの相補的開口部663は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレート600Aの本体部分635と、及び/又は開口部633の間の空間と直列及び/又は整列してもよい。
図7A及び7Bは、様々な実施形態による、バッフルプレート700A及び相補的バッフルプレート700Bを描写する。バッフルプレート700Aは、開口部733及び本体部分735を含み得る。バッフルプレート700Aは、基準点748を有する連結孔747をさらに含み得る。基準点748は、本体部分735及び/又は開口部733の間の空間に向かって配向されてもよい。開口部733は、バッフルプレート700Aの中心の周りに等距離であってもよい。
相補的バッフルプレート700Bは、相補的開口部763及び相補的本体部分765を含み得る。相補的バッフルプレート700Bは、相補的基準点768を有する相補的連結孔767をさらに含み得る。相補的基準点768は、相補的開口部763に向かって配向されてもよい。相補的開口部763は、相補的バッフルプレート700Bの中心の周りに等距離であってもよい。
バッフルプレート700Aと相補的バッフルプレート700Bとが連結し得る連結ロッドは、連結孔747及び相補的連結孔767に対して相補的な断面形状を含み得る。すなわち、連結ロッドは、基準点748及び相補的基準点768に対して相補的な本体及び突起部を含み得る。連結孔747と相補的連結孔767、ならびに基準点748と相補的基準点768の形状及び配向はそれぞれ、バッフルプレートスタック内の連結ロッドの周りのバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの回転位置を互いに対してオフセットし得る。基準点748は、バッフルプレート700Aの本体部分735、又は開口部733の間の空間と整列してもよく、相補的基準点768は、相補的バッフルプレート700Bの相補的開口部763と整列してもよい。したがって、バッフルプレート700Aの開口部733は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、相補的バッフルプレート700Bの相補的本体部分765と、及び/又は相補的開口部763の間の空間と直列及び/又は整列してもよく、相補的バッフルプレート700Bの相補的開口部763は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレート700Aの本体部分735と、及び/又は開口部733の間の空間と直列及び/又は整列してもよい。
本明細書で論じるバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの対のいずれも(又は個々のプレート)、バッフルプレートスタックに投入されてもよい(例えば、バッフルプレートスタック400Bのバッフルプレート300A及び相補的バッフルプレート300Bを交換するため)。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックの各バッフルプレート及び相補的バッフルプレートの間に、隣接するバッフルプレート及び相補的バッフルプレートを離間するように構成されたスペーサーが存在してもよい。例えば、図4Bを参照すると、バッフルプレート300A及び相補的バッフルプレート300Bは、スペーサー303によって分離されてもよい(図2のスペーサー133の実施例)。スペーサーは、二つのプレートの間の任意の所望の間隔を達成するために、バッフルスタック中のすべてのプレートの間に配置されてもよい(例えば、バッフルプレートと相補的バッフルプレートとの間、端部プレートとバッフルプレート及び/又は相補的バッフルプレートとの間、など)。こうした間隔は、トラップハウジング103、ならびにその中に含まれるバッフルプレート及び相補的バッフルプレートの開口部及び相補的開口部を通って流れる流体気流における所望の圧力降下を達成し得る。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、バッフルプレートの順序で、第一及び/又は最後のバッフルプレート(又は相補的バッフルプレート)に隣接して配置される少なくとも一つの端部プレートを備えてもよい。端部プレートは、連結ロッドと係合するように構成された、バッフルプレートの連結孔及び相補的バッフルプレートの相補的連結孔と類似の、端部プレート連結孔を有してもよい。端部プレートは、端部プレートの第一表面と第二表面との間の端部プレート本体を通って配置される、少なくとも一つの端部プレート開口部をさらに備えてもよい。例えば、図4Aに示すように、端部プレート410は、端部プレート開口部412を含み得る。端部プレート開口部は、任意の適切な設計又は配列で端部プレートを通って配置されてもよい。様々な実施形態において、開口部を含まない端部プレートの一部分は、端部プレート本体部分であってもよい(例えば、端部プレート本体部分414)。
様々な実施形態において、端部プレート(例えば、図4Aの端部プレート410)は、端部プレートの外面がトラップハウジング103の内面に隣接及び/又は接触し得るように、トラップハウジング103の第一端部又は第二端部の内面に隣接して配置されるように構成され得る。こうした構成は、例えば、汚染物質トラップシステム100及び/又はトラップハウジング103の周りに連結されるように構成されたヒータージャケット(例えば、図8に示すヒータージャケット800)などの、外部熱源からのバッフルプレートスタック内へのより大きな熱コンダクタンスを可能にし得る。様々な実施形態において、端部プレート(例えば、図4Bの端部プレート420)は、端部プレートの外面とトラップハウジング103の内面との間に空間が存在するように、トラップハウジング103の第一端部又は第二端部の内面から離間するように構成され得る。トラップハウジング103の内面と端部プレートとの間の空間は、フランジ(例えば、フランジ424)を含む端部プレート、又はトラップハウジング103の内面と端部プレートとの間に配置されたスペーサーによって達成され得る。こうした構成は、トラップハウジング103を通る流体の流れの所望の圧力降下を達成し、及び/又はトラップハウジング103及びバッフルプレートスタック(例えば、バッフルプレートスタック400B)内の汚染物質堆積のためのより大きな領域を提供し得る。
様々な実施形態において、端部プレートは、端部プレート開口部及び/又は端部プレート開口部配列を含み得、この端部プレート開口部配列は、端部プレート開口部を、バッフルプレートスタック内の隣り合うプレートを通して配置される開口部と直列及び/又は整列させる(例えば、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って)。例えば、端部プレート420の端部プレート開口部422は、バッフルプレートスタックに伸びる軸に沿って、バッフルプレート300Aの開口部331及び/又は333と直列及び/又は整列してもよい。それによって、トラップハウジング103及びバッフルプレートスタック400Bを進入及び通過する流体が流体入口101Aに近接するほど、プレート上に堆積させる汚染物質がより少なくなり、それによって、汚染物質トラップシステム100から反応チャンバなどの上流構成要素への汚染物のガス放出のリスクを低減する。
様々な実施形態において、バッフルプレート、相補的バッフルプレート、及び端部プレートを含むバッフルスタック内のプレートは、連結ロッドに連結され、留め具によって固定されてもよい。例えば、留め具402(例えば、ねじ、爪、クランプなど)は、(例えば、ねじ切り、力、及び/又は同種のものを介して)連結ロッド450と係合し、バッフルプレート300A、相補的バッフルプレート300B、端部プレート420及び/又はスペーサー303を固定し得る。
様々な実施形態において、留め具402は、連結ロッド450の端部に配置され得るスリーブ407に配置されても、及び/又は連結されてもよい。スリーブ407は、留め具402と連結ロッド450の隣接表面との間にバッファを提供し、ゴーリング(galling)を回避するように構成されてもよい。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタック内の一つ以上のプレートは、どのバッフルプレートスタック位置にどのプレートが配置されるか、バッフルプレートスタックのユーザ又はアセンブラに容易に伝達するためのインジケータを含んでもよい。したがって、様々な実施形態において、例えば、バッフルプレート300Aは、ノッチ付きプレート又はそうでなければ印付けされたプレートがバッフルプレート300Aであることを容易に示すためのインジケータ304(例えば、ノッチ)を備えてもよい。したがって、バッフルプレートスタックのユーザ又はアセンブラは、バッフルプレート及び相補的バッフルプレートの正しい順序が達成されているか否かを容易に識別することができる。本明細書で論じるバッフルプレートスタックのプレートのいずれも、インジケータを備え得る。
様々な実施形態において、バッフルプレートスタックは、構成要素の順序がバッフルプレートスタックのいずれかの端部と同じになるように、パリンドロームであってもよい。図4Bに示すように、バッフルプレートスタック400Bは、端部プレート420で始まって端部プレート420で終わり、またその間に、バッフルプレート300Aの奇数個が、偶数個の相補的バッフルプレート300Bとバッフルプレートの順序で交互に並んで、バッフルプレートの順序がバッフルプレート300Aで始まりバッフルプレート300Aで終わるようになっている。したがって、汚染物質トラップシステムを組み立てる人は、バッフルプレートスタック400Bの上下関係が正しいか、又は上下逆かを心配することなく、バッフルプレートスタック400Bをトラップハウジング103に挿入し得る。
本明細書で論じるシステムの構成要素(例えば、トラップハウジング、バッフルプレート、他)は、金属又は金属合金(例えば、鋼、アルミニウム、アルミニウム合金など)、金属酸化物、セラミック材料、及び/又は同類のものなどの任意の適切な材料からなってもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステムを通って流れる流体と相互作用するバッフルプレートスタック又は他の汚染物質トラップシステム構成要素の任意の表面は、汚染物質堆積物を受容し得る(これは、下流の反応器システム構成要素の汚染を避けるために流体から汚染物質を除去するため、本明細書で論じた方法及びシステムの目的である)。したがって、構成要素の利用可能な表面積を増加させるために、表面は、テクスチャ加工されてもよい(例えば、ビードブラストにより)。例えば、バッフルプレート及び相補的バッフルプレートの表面(その外縁を含む)、スペーサー、トラップハウジングの内側壁、開口部及び相補的開口部の縁部、及び/又は任意の他の表面は、テクスチャ加工されてもよい。
様々な実施形態では、バッフルプレート又は他の汚染物質トラップシステム構成要素の利用可能な表面積を増加させるために、こうした構成要素は、焼結材料(例えば、図3Aに示す、バッフルプレート300Aの焼結材料350)を含み得る(すなわち、少なくとも部分的にそれからなり得る)。焼結材料は、金属、金属合金、金属酸化物、セラミック材料、及び/又は同種のものなど、任意の適切な材料を含み得る。例えば、焼結材料は、ステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、及び/又は同種のものを含み得る。
焼結材料を含む汚染物質トラップシステム構成要素を形成するために、粉末材料(例えば、金属、金属合金、金属酸化物、セラミックなど、本明細書に論じた材料のいずれかを含む)を一緒に押し合わせて、物体(例えば、焼結材料のシート又はブロック)を形成してもよい。粉末材料は、任意の適切な温度又は圧力を含む任意の適切な条件下で、任意の適切な期間の間、焼結材料を含む物体を達成するために押され得る。焼結材料を含む物体は、任意の所望の形状に形成されて、汚染物質トラップシステム構成要素を形成してもよい。例えば、焼結材料を含む物体は、(例えば、機械加工、レーザー切断、及び/又は同種のものを介して)切断されて、任意の所望の構成(例えば、バッフルプレート、又は相補的なバッフルプレート、本明細書で論じる構成のいずれか)を有するバッフルプレートなどの所望の形状を形成してもよい。
様々な実施形態において、焼結材料汚染物質トラップシステム構成要素を形成するために使用される粉末は、任意の適切なサイズを含んでもよい。例えば、焼結材料は、0.2濾材グレードから100グレードの濾材(「濾材グレード」、又はマイクロメートルでの粒子サイズであるその他の類似の用語)、0.2~5濾材グレード、0.5~5濾材グレード、5~100濾材グレード、5~20濾材グレード、又は20~100濾材グレードのサイズに及ぶ粒子から形成され得る。図13を参照すると、よりしっかりと又は高密度に充填された焼結材料については、グレード0.2の濾材からなる焼結材料1302など、比較的小さな粉末材料を使用してもよい。比較的ゆるく又は低密度に充填された焼結材料については、グレード100の濾材を含む焼結材料1310など、比較的大きな粉末材料を使用してもよい。焼結材料1304、1306、及び1308は、焼結材料を生成するための他の粉末サイズ、それぞれ0.5、5、及び20の濾材グレードを示す。図13に示すように、焼結材料間の空間(すなわち、焼結濾材内の細孔)は、その中に流体が移動するための有意な空間を提供し、焼結材料の比較的大量の表面積は、汚染物質が堆積し、捕捉され得る膨大な数の部位を提供する。様々な実施形態において、流体は、トラップ汚染物質システム構成要素の焼結材料を少なくとも部分的に通過してもよい。様々な実施形態では、焼結材料を含むトラップ汚染物質システム構成要素は、固体材料を含む(すなわち、焼結材料の多孔質構造を有しない)トラップ汚染物質システム構成要素の表面積の1000倍を超える大きさの表面積を含み得る。したがって、焼結材料を含むトラップ汚染物質システム構成要素は、汚染物質を捕捉するのにはるかに効果的かつ効率的であってもよく、トラップ汚染物質システム構成要素のより長い使用を可能にし、またクリーニング及び/又は交換の必要のより少ない頻度を可能にし得る。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム100の構成要素は、締付リング144によって一緒に締付及び/又は封止されてもよい。締付リング144は、上部ハウジング103A及び/又は下部ハウジング103Bの周りに配置されてもよく、汚染物質トラップシステム100の構成要素を一緒に保持するように締められるように構成されてもよい。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム内に含まれるトラップ構造は、上で論じたバッフルプレートスタック以外の汚染物質を捕捉するための構造を含んでもよい。例えば、図10A及び10Bを参照すると、汚染物質トラップシステムは、複数のロッド1055を備えるトラップハウジング(例えば、図2に示すトラップハウジング103)内に配置されたトラップ構造1000を備えてもよい。ロッド1055は、所望の経路に沿ってロッド1055の間に流れる流体を方向付けるように、配列1050に配列されてもよい。ロッド1055は、トラップ構造1000内のロッド1055に対して安定性を提供し得る構成要素間に伸びることができる。例えば、ロッド1055は、バッフルプレート1010とベースプレート1020とに連結され、及び/又はバッフルプレート1010とベースプレート1020との間に伸びてもよい。ロッド1055は、バッフルプレート1010及び/又はベースプレート1020に対して実質的に垂直であってもよく、ならびに/あるいはトラップハウジング103(図2に示す)の流体入口101Aと流体出口101Bとの間に伸びる軸に対して実質的に平行であってもよい(この文脈で使用される場合、用語「実質的に」は、それぞれ垂直又は平行からプラス又はマイナス20度を意味する)。様々な実施形態において、トラップ構造内のロッドは、バッフルプレート及び/又はベースプレートと一体又はモノリシックであってもよい。
様々な実施形態において、図10A及び10Bに示すように、バッフルプレート1010は、バッフルプレート1010の内側面1011内に配置された凹部1014を含み得る。凹部1014は、それぞれのロッド1055の断面形状に相補的な形状を含み得る。各ロッド1055の第一端部1052は、それぞれの凹部1014内に配置されてもよく、従ってロッド1055をバッフルプレート1010に連結してもよい。同様に、様々な実施形態において、ベースプレート1020は、ベースプレート1020の内側面1021内に配置された凹部1024を備えてもよい(ベースプレート1020の内側面1021はバッフルプレート1010に面してもよい)。凹部1024は、それぞれのロッド1055の断面形状に相補的な形状を含み得る。各ロッド1055の第二端部1054は、それぞれの凹部1024内に配置されてもよく、従ってロッド1055をベースプレート1020に連結してもよい。トラップ構造のロッドは、バッフルプレート及び/又はベースプレートのそれぞれの凹部に留まるロッドによって、ベースプレート、バッフルプレート、及びロッド端部にねじ切りを形成したそれぞれの凹部内の緊密な嵌合によって、バッフルプレート及び/又はベースプレートに連結されて、ロッドがベースプレート及び/又はバッフルプレートなどにねじ込まれることを可能にし得る。
様々な実施形態において、ロッドは、バッフルプレート及び/又はベースプレートがロッドを受容するように構成される凹部を有するか否かにかかわらず、例えば、溶接、バッフルプレートとベースプレートとの間の締付、接着剤などを介してなどの任意の適切な様式で、バッフルプレート及び/又はベースプレートに連結されてもよい。
様々な実施形態において、トラップ構造は、トラップ構造の二つ以上の構成要素を連結するように構成され得る、中央支持体(例えば、中央支持体1025)を備えてもよい。例えば、トラップ構造1000の中央支持体1025は、バッフルプレート1010をベースプレート1020に連結し、ロッド1055をその間に配置してもよい。中央支持体1025は、中央支持体1025を通して受容するように構成されたバッフルプレート1010の支持孔1016を通して配置されてもよい。支持孔1016の形状は、中央支持体1025の断面形状に相補的であり得る。中央支持体1025は、中央支持体1025の周りに配置され、バッフルプレート1010と接触している留め具(例えば、ナット1002及び/又はシール1004)によってバッフルプレート1010に連結され、及び/又は固定されてもよい。様々な実施形態において、留め具が中央支持体にねじ切られ、その後ベースプレートに向かって締められてバッフルプレートとベースプレートを一緒に押すように、留め具は、中央支持体のねじ切りに相補的なねじ切りを含んでもよい。したがって、様々な実施形態において、バッフルプレート1010とベースプレート1020との間に配置されるロッド1055は、バッフルプレート1010とベースプレート1020との間の中央支持体1025と留め具1002からの力によって定位置に保持され得る。中央支持体は、別個の構成要素であってもよく、あるいはトラップ構造のバッフルプレート及び/又はベースプレートと一体又はモノリシックであってもよい。
様々な実施形態において、ロッド1055は、ベースプレートの中心領域(例えば、ベースプレート1020の中央支持体1025での又は近位の部分)の周辺に(すなわち、周りに)配置されてもよい。中心領域は、ロッドを全く備えなくてもよい。中心領域は、ベースプレートを通って配置される一つ以上の流通孔(例えば、流通孔1027)を備えてもよく、この流通孔を通って、汚染物質トラップシステム及びトラップ構造を通って流れる流体が流れ得る。したがって、トラップハウジングを通って気流が流れることによって(例えば、図1に示す真空ポンプ28からの真空圧力によって引き起こされる)、トラップハウジング(下部ハウジング103Bを含む)を通って流れる流体は、流通孔1027を通ってトラップ構造1000を出て、トラップハウジングの流体出口101Bを通ってトラップハウジングを出る前に、ロッド1055に接触しながらロッド1055の配列1050を通って流れることを要求され得る。流通孔は、流体出口101Bと整列してもよく、及び/又は位置がずれてもよい。
様々な実施形態において、トラップ構造内のロッドは、任意の適切な配列で配置されてもよい。例えば、ロッド1055は、流体がロッド1055の間に流れ得るように、離間して配置されてもよく(すなわち、互いに接触しない)、又は互いに接触していてもよい。ロッドの間隔は、トラップ構造を通って流れる流体に対して回旋状経路を提供し、ゆえに流体がより多くの表面に接触し、流体中の汚染物質がトラップ内のこうした表面上に堆積される可能性を高め得る。ロッドは、任意の適切な形状又は長さを含んでもよい。例えば、ロッドは、円形の断面形状(図10A及び10Bに示すもののような)を備えてもよく、又はロッドは、例えば、六角形、八角形、三角形、又は正方形の断面形状、又は任意の他の適切な断面形状を備えてもよい。別の実施例として、ロッドは、約2ミリメートル(mm)の断面長さ(例えば、円の直径)を有してもよい(この文脈で使用される場合、「約」はプラス又はマイナス0.5mmを意味する)。別の実施例として、ロッドは、約20センチメートル(cm)の長さ(例えば、バッフルプレートとベースプレートとの間を伸びる距離)を有してもよい(この文脈で使用される場合、「約」はプラス又はマイナス5cmを意味する)。ロッドは、高い表面積対体積比、例えば、少なくとも50:1、少なくとも100:1、少なくとも150:1、又は少なくとも200:1の表面積対体積比を含んでもよい。様々な実施形態において、ロッドは、ロッドに沿ってねじ切ったテクスチャ加工された外面、又は、その上の汚染物質堆積のためにロッドの外表面積を増加させるように構成された任意の他の構造を含み得る。
トラップ構造のロッドは、鋼、アルミニウム、又は任意の他の金属、又はその合金、セラミック材料、又はこれに類するものなどの任意の適切な材料を含み得る。様々な実施形態において、ロッドは、本明細書で論じるように、焼結材料を備えてもよい。
様々な実施形態において、トラップ構造のベースプレート(例えば、ベースプレート1020)は、トラップハウジング内に配置され、トラップ構造の他の構成要素を支持してもよい。様々な実施形態において、ベースプレート1020の外側(内側面1021の反対側)は、トラップハウジングのハウジング底部表面(ハウジング底部表面102)から離間して配置されてもよい。トラップハウジング底部表面から離間されたベースプレートを支持するために、トラップハウジングは、トラップハウジングから突出する支持体(例えば、支持体1006)を備えて、ベースプレートを定位置に保持し得る。例えば、支持体1006はトラップハウジングの内側壁から突出して、ベースプレート1020を、トラップハウジングの底部表面102から離間して、定位置に支持し得る。様々な実施形態において、支持体は、トラップハウジングの別の表面から、例えば、底部表面から、突出して、ベースプレートを定位置に保持し得る。様々な実施形態において、ベースプレート外面は、トラップハウジング底部表面にぶつかって、又はトラップハウジング底部表面に隣接して配置されてもよい。
様々な実施形態において、トラップ構造のバッフルプレート(例えば、バッフルプレート1010)は、トラップハウジングに入る流体の流れに特定の経路(例えば、ロッド1055の周り及びロッド1055と接触する流体の流れを増加させる、及び/又は流体からの汚染物質の除去を増加させる経路)を取らせることができる。バッフルプレート1010は、ロッド1055の第一端部1052の周りを移動する流体の流れを低減又は防止し得る。すなわち、バッフルプレート1010は、バッフルプレート1010とロッド1055の第一端部1052との間に少なくとも部分的シールを形成し得る。様々な実施形態において、バッフルプレート1010の形状は、バッフルプレート縁部1012がトラップハウジングの内側壁に接触しないように、トラップハウジングの断面形状よりも小さくてもよい。したがって、バッフルプレート縁部とトラップハウジングの内側壁との間に、及び/又はロッド1055とトラップハウジングの内側壁との間に、空間が存在し得る(例えば、下部ハウジング103Bの内側壁とバッフルプレート縁部1012及び/又はロッド1055との間の空間1075)。バッフルプレート1010は、トラップハウジング内の流体の流れの少なくとも一部分を、バッフルプレート縁部1012の周りを、ロッド1055の配列1050に向かって、かつそれを通って(例えば、空間1075を通って)、流通孔1027に向かって流すように構成されてもよい。
様々な実施形態において、ベースプレートは、トラップハウジングの内側壁で少なくとも部分的シールを形成してもよい。例えば、ベースプレート1020の外縁は、流体がその間をほとんど、又は全く通過しないように、下部ハウジング103Bの内側壁にぶつかって又は隣接して配置されてもよい。したがって、トラップ構造1000を通って流れる流体は、バッフルプレート1010の周りに向けられて(及び/又はそれを通って配置される孔を含むバッフルプレートを通って)、ロッド1055の配列1050を通って流れ、流通孔1027を通ってトラップ構造1000を出てもよい。したがって、流体中の汚染物質は、ベースプレート1020とトラップハウジングの内側壁との間の流体の流れがほとんど又は全くない状態で、トラップ構造(例えば、ロッド1055の外面1053、バッフルプレート1010、ベースプレート1020など)の表面上に堆積し得る。
トラップ構造1000の構成要素の配列は、それを通るより大きな熱コンダクタンスを可能にし得る。トラップ構造の加熱は、トラップシステム構成要素上の汚染物質膜の成長率の増加、ならびに密度の増加及びフレーキングの減少などの捕捉された汚染物質膜の特性の改善を可能にし得る。熱エネルギーは、熱エネルギーが外部から提供されるか及び/又は内部で提供されるかにかかわらず、ベースプレート、ロッド、及び/又はバッフルプレートを通して容易に移動し得る。様々な実施形態において、トラップ構造1000は、例えば、トラップ構造1000を含む、汚染物質トラップシステム及び/又はトラップハウジングの周りに連結される、ヒータージャケット(例えば、図8に示すヒータージャケット800)によって、外部から加熱されてもよい。様々な実施形態において、トラップ構造1000は、例えば、トラップ構造1000の構成要素内に配置されるか、又はそれに連結されるヒーター(例えば、図10Bに示すヒーター1026)によって、内部で加熱されてもよい(例えば、ベースプレート1020及び/又はヒーター1026を含む中央支持体1025の中)。特にロッド1055が、鋼又はアルミニウム(又はその合金)などの金属材料を含む実施形態では、熱エネルギーは、(ヒーター1026から、及び/又はトラップハウジングを通してヒータージャケットから熱エネルギーを受容する)ベースプレート1020、ロッド1055、及びバッフルプレート1010の間で容易に移動する。
様々な実施形態において、バッフルプレート1010とベースプレート1020との間に配置されるロッド1055を備えるトラップ構造1000などのトラップ構造は、汚染物質が堆積し得る豊富な表面積を提供することに加えて、再使用可能であること、及び容易なメンテナンスの有益性も有し得る。使用されている、及び/又は汚染物質で飽和されているトラップ構造1000に応じて、トラップ構造1000の構成要素(例えば、ロッド1055、バッフルプレート1010、及びベースプレート1020)は、分解され(及び/又はトラップハウジングから取り外され)、容易に清掃され、そしてその後の使用のために再組み立てされ得る。トラップ構造は、例えば、留め具1002を中央支持体1025から分離することによって分解され得る。一つ以上の構成要素が損傷しているか、あるいは交換が必要な場合、そのような交換は容易に完了することができる。トラップ構造用の他の既存の構成要素は、一回限りの使用の品目であり、及び/又は清掃が困難である。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム内に含まれるトラップ構造は、それを通して流体が流れ得る複数の管を備えてもよい。各管は、管の全長を貫通して配置されるボア(例えば、ボア1157)を備えてもよく、これにより、汚染物質が管の内面及び外面上に堆積することが可能になる。例えば、図11を参照すると、トラップ構造1100は、管1155の配列1150を含み得る。トラップ構造1100は、管1155がトラップハウジング頂部表面と底部表面との間に少なくとも部分的に伸びるように(例えば、トラップハウジングを通る流体の流れの方向に沿って、及び/又はトラップハウジング103(図2に示す)の流体入口101Aと流体出口101Bとの間に伸びる軸に対して実質的に平行に、(この文脈で使用される場合、「実質的に」という用語は、平行からプラス又はマイナス20度を意味する))、トラップハウジング(例えば、図2に示すトラップハウジング103)に配置され得る。トラップ構造における管の配列は、管配列の外周部上の管がトラップハウジングの内側壁に当接し得るか、又は隣接して配置され得るように、トラップハウジングの形状に相補的であり得る。例えば、管1155の配列1150は、六角形のトラップハウジングに配置されるように構成されてもよい。様々な実施形態において、トラップ構造用の管配列の管は、円形のトラップハウジング内に(例えば、図10Aに示す下部トラップハウジング103B内に)配置されるように構成された円形配列を備え得る。
管は、互いに対して任意の適切な様式で配列されてもよい。管配列は、管の間の空間を制限又は最小化するように構成され得る。例えば、図11に示すように、様々な実施形態によると、管1155は、六角形にまとめられてもよく、その結果、各管1155(外周部の管を除く)は、六本の管1155で囲まれ得る。したがって、各管1155(外周部の管を除く)は、六本の他の管1155に当接し得るか、又は接触し得る。この六角形パッキングは、管1155の均一なパッキングを可能にし、その間の空間を制限し、円形の管による高密度のパッキングを提供する。こうした高密度のパッキングは、管の互いに対するずれを防止する。また、管の六角形パッキングは、接触している管の間に凹面を有する三角形の空間(例えば、空間1159)を形成する。管の間のこれらの空間は、流体が通過するための追加の空間、及び汚染物質が堆積し得る追加の表面積(管の外側の)となり得る。管の六角形パッキングは、管配列の外側形状に必ずしも適用されず、円形の外側形状を有する管配列で実施されてもよい。
トラップ構造の管は、任意の適切な形状又は寸法を含んでもよい。様々な実施形態において、管は、円形断面の外側形状(例えば、管1155)、又は管の所望の配列を可能にするように構成された任意の他の適切な断面形状を含み得る。様々な実施形態において、管のボアは、円形の断面形状(例えば、ボア1157)、又は任意の他の適切な断面ボア形状を含んでもよい。様々な実施形態において、管は、およそ2ミリメートル(mm)の断面長さ(例えば、管1155の外径)を有してもよい。様々な実施形態において、管は、およそ1mmの内径(例えば、ボア1157の直径などの、ボアを渡る長さ)を有してもよい(この文脈で使用される場合、「およそ」は、プラス又はマイナス0.5mmを意味する)。様々な実施形態において、管は、およそ20センチメートル(cm)の長さを有してもよい(この文脈で使用される場合、「およそ」はプラス又はマイナス5cmを意味する)。管は、高い表面積対体積比、例えば、少なくとも50:1、少なくとも100:1、少なくとも150:1、又は少なくとも200:1の表面積対体積比を含んでもよい。例えば、約2mmの外径及び1mmの内径を有し、約19cmの直径を有するトラップハウジングを充填する、およそ20cmの長さの六角形パッキング配列の管は、汚染物質堆積を受容するための有意な表面積を提供する。こうした実施例における管のボアの表面積は、およそ6平方メートルの捕捉表面を提供し、管の間の間隙(例えば、空間1159)は、6平方メートルをわずかに下回る捕捉面積を提供し、総表面積約12平方メートルとなる。反応器における典型的な堆積プロセスが、トラップ内に3平方マイクロメートルの汚染物質堆積物を生成すると仮定すると、考察した配列及び寸法の管を備えるトラップ構造によって提供される表面積は、メンテナンス又は交換を必要とする前に、同トラップ構造を多数の堆積サイクルに使用することを可能にする。
様々な実施形態において、管の外面、及び/又は内面は、外面及び/又は内面に沿ってねじ切りされたテクスチャ加工された外面、又は、その上の汚染物質堆積のために管の外表面積を増加させるように構成された任意の他の構造を含み得る。
トラップ構造の管は、鋼、アルミニウム、又は任意の他の金属、又はその合金、セラミック材料、又はこれに類するものなどの任意の適切な材料を含み得る。様々な実施形態において、管は、本明細書で論じるように、焼結材料を含んでもよい。
様々な実施形態において、管は、接着剤、溶接、及び/又は緊密な嵌合など、任意の適切な様式で、トラップハウジング内に連結されてもよい。図11に示すように、管1155は、締付リング(締付リング114に類似)、ベルト、弾性バンド、又はこれに類するものであり得るテンショニング装置1188によって、配列1150を維持するように共に連結される。
様々な実施形態において、管1155の配列1150は、少なくとも一つの支持体1125を含み得る。支持体1125は、少なくとも配列1150の底部から外向きに突出するロッド又は他の構造であってもよい(すなわち、支持体1125は管1155より、トラップハウジングの底部表面までより近く延在する)。様々な実施形態において、管の配列は、複数の支持体(例えば、図11に示す、三つの支持体1125)を備え得る。支持体1125は、管1155の底部とトラップハウジングの底部表面(例えば、図10Aに示すような、トラップ構造1100が下部トラップハウジング103Bに配置される場合の底部表面102)との間に空間が存在するように、管1155の配列1150を支持するように構成され得る。同様に、トラップハウジング内に配置されるとき、管1155の頂部とトラップハウジングの頂部表面との間に空間があってもよい。例えば、管配列1150は、(例えば、トラップハウジングの上部及び下部ハウジングが嵌合し合う方法が理由で)管1155の頂部とトラップハウジングの頂部表面との間に空間を生じさせるようなトラップハウジング内の位置に、単に留まるだけでもよい。別の実施例として、支持体1125はまた、配列1150の頂部から外向きに突出してもよい(すなわち、支持体1125は管1155より、トラップハウジングの頂部表面により近く延在する)。したがって、トラップハウジングのリッド又は上部ハウジングがトラップ構造上に配置される場合、リッド又は上部ハウジングは、支持体125の先端にぶつかって留まるようになり、それによって、トラップハウジングの頂部表面と管1155の頂部との間の空間ができる。こうした空間は、(例えば、図2に示す流体入口101Aを通して)トラップハウジング内に流体が流れ込み分散することを可能にし、より多くの管1155を利用して汚染物質を捕捉する。
様々な実施形態において、孔、シャワーヘッド、又は類似のものを有するバッフルプレートなどの構造は、所望の様式でトラップハウジングの管配列の上方に配置されてトラップハウジングの管配列へ流れ込む流体を分散し、管によって提供される表面積の利用度を高め得る。
トラップ構造1100の構成要素の配列は、それを通るより大きな熱コンダクタンスを可能にし得る。トラップ構造の加熱は、トラップシステム構成要素上の汚染物質膜の成長率の増加、ならびに密度の増加及びフレーキングの減少などの捕捉された汚染物質膜の特性の改善を可能にし得る。熱エネルギーは、熱エネルギーが外部から提供されるか及び/又は内部で提供されるかにかかわらず、トラップハウジング、支持体1125、及び/又は管を通して容易に移動し得る。様々な実施形態において、トラップ構造1100は、例えば、トラップ構造1100を含む、汚染物質トラップシステム及び/又はトラップハウジングの周りに連結される、ヒータージャケット(例えば、図8に示すヒータージャケット800)によって、外部から加熱されてもよい。様々な実施形態において、トラップ構造1100は、例えば、管1155の配列1150に配置されるヒーターによって、内部で加熱されてもよい。例えば、管配列内の管(例えば、配列の中心にある又は中心に近い管)は、ヒーターで置換されてもよく、及び/又は支持体125が、ヒーターであってもよく、又はヒーターを含んでもよい。特に管1155が、鋼又はアルミニウム(又はその合金)などの金属材料を含む実施形態では、熱エネルギーは、管1155、及び/又は支持体1125を通って容易に移動する(例えば、トラップハウジングを通してヒータージャケットから、又は内部ヒーターから熱エネルギーを受容する場合)。
様々な実施形態において、管1155を備えるトラップ構造1100などのトラップ構造は、汚染物質が堆積し得る豊富な表面積を提供することに加えて、再使用可能であること、及び容易なメンテナンスの有益性も有し得る。使用されている、及び/又は汚染物質で飽和されているトラップ構造1100に応じて、トラップ構造1100の構成要素(例えば、管1155、支持体1125、テンショニング装置1188)は、容易にトラップハウジングから取り外され、及び/又は分解され、清掃され、そしてその後の使用のために再組み立てされ得る。トラップ構造は、例えば、テンショニング装置1188を管1155から分離することによって分解され得る。一つ以上の構成要素が損傷しているか、あるいは交換が必要な場合、そのような交換は容易に完了することができる。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム内に含まれるトラップ構造は、それを通して流体が流れ、及びその上に汚染物質を堆積させ得る波形シートを備えてもよい。図12を参照すると、様々な実施形態によると、波形トラップ構造1200は、非波形シート1280に連結された波形シート1250を含み得る。波形シート1250と非波形シート1280との間の空間1260は、流体がそれを通って流れることを可能にし、汚染物質が、シートによって空間1260の中に提供された表面積上に堆積することを可能にし得る。波形トラップ構造1200は、空間1260がトラップハウジングの頂部表面と底部表面との間に少なくとも部分的に伸びるように(例えば、トラップハウジングを通る流体の流れの方向に沿って)、トラップハウジング(例えば、図2に示すトラップハウジング103)内に配置されてもよい。シート1250及び1280は、任意の適切な形状(例えば、図12に示すような円形形状、又は正方形、三角形、長方形、六角形、又は八角形形状)でらせん状にされ得る。らせん状のシートの外側形状は、トラップ構造が配置されるトラップハウジングの形状に相補的であり得る。例えば、波形トラップ構造1200は、図2に示すトラップハウジング103のような、円形のトラップハウジングに配置されるように構成され得る。したがって、波形シート又は非波形シートは、トラップハウジングの内側壁に当接し得るか、又は隣接して配置され得る。波形シート及び非波形シートは、中央空隙1205が減少又は最小化されてこの中央空隙1205を通って流れる流体が、波形トラップ構造1200を通る他の経路とは対照的に、空間1260を通って流れるように、らせん状にされ、又は配列され得る。
様々な実施形態において、波形トラップ構造1200は、少なくとも一つの支持体(例えば、図11の支持体1125)を備え得る。支持体は、波形トラップ構造1200の底部及び/又は頂部から外向きに突出するロッド又は他の構造であってもよい。こうした支持体は、波形トラップ構造1200の底部及び/又は頂部と、トラップハウジングの底部表面及び/又は頂部表面との間に空間があるように、波形トラップ構造1200を支持するように構成されてもよい。したがって、波形トラップ構造1200の底部とトラップハウジングの底部表面との間に、及び/又は波形トラップ構造1200の頂部とトラップハウジングの頂部表面との間に、空間が作られ得る。こうした空間は、(例えば、図2に示す流体入口101Aを通って)トラップハウジング内に流れる流体が分散して、より多くの空間1260を利用し(すなわち、流れ込み)、汚染物質を捕捉することを可能にする。
波形トラップ構造は、鋼、アルミニウム、又は任意の他の金属、又はその合金、セラミック材料、又はこれに類するものなどの任意の適切な材料を含み得る。様々な実施形態において、波形トラップ構造は、本明細書で論じるように、焼結材料を含んでもよい。
様々な実施形態において、孔、シャワーヘッド、又は類似のものを有するバッフルプレートなどの構造は、所望の様式でトラップハウジングの波形トラップ構造の上方に配置されてトラップハウジングの波形トラップ構造へ流れ込む流体を分散し、汚染物質堆積のために提供される表面積の利用度を高め得る。
波形トラップ構造1200の構成要素の配列は、それを通るより大きな熱コンダクタンスを可能にし得る。トラップ構造の加熱は、トラップシステム構成要素上の汚染物質膜の成長率の増加、ならびに密度の増加及びフレーキングの減少などの捕捉された汚染物質膜の特性の改善を可能にし得る。熱エネルギーは、熱エネルギーが外部から提供されるか及び/又は内部で提供されるかにかかわらず、波形トラップ構造1200を通して容易に移動し得る。様々な実施形態において、波形トラップ構造1200は、例えば、波形トラップ構造1200を含む、汚染物質トラップシステム及び/又はトラップハウジングの周りに連結されるヒータージャケット(例えば、図8に示すヒータージャケット800)によって、外部から加熱されてもよい。様々な実施形態において、波形トラップ構造1200は、例えば、空隙1205を通して配置されるヒーター、又は空隙1205を通して配置される支持体内に含まれるヒーターによって、内部で加熱されてもよい。特に波形トラップ構造1200が、鋼又はアルミニウム(又はその合金)などの金属材料を含む実施形態では、熱エネルギーは、波形トラップ構造1200を通って容易に移動する(例えば、トラップハウジングを通してヒータージャケットから、又は内部ヒーターから熱エネルギーを受容する場合)。
様々な実施形態において、汚染物質トラップシステム、及びそれに含まれる構成要素は、任意の構成要素を連結させるために、接着剤も他の連結材料も全く含まなくてもよい。接着剤、エポキシ、又は他の連結材料が存在しないことにより、そのような連結材料の、ガス放出する及び反応チャンバへ移動してその中で汚染物質として作用するリスクが軽減される。さらに、かかる連結材料がないと、本明細書で論じるシステムの構成要素は、高温、例えば、120℃超での劣化の影響を受けない可能性がある。したがって、汚染物質トラップシステム(例えば、図2の汚染物質トラップシステム100)及びその中に含まれるトラップ構造は、連結材料を含む汚染物質トラップシステムと比べて、反応器システムの反応チャンバ(例えば、図1の反応器システム50の反応チャンバ4)のより近くに移動され得る。したがって、本明細書で論じる実施形態による汚染物質トラップシステムを有する反応器システムは、よりコンパクトであり得、及び/又はより実現可能な構成及び特別な配列を有し得る。
本明細書で論じる汚染物質トラップシステムは、表面積を増加させるように構成され、それによって流体がその表面積を通って流れて接触し、その表面積上に汚染物質を堆積させるより多くの機会を可能にし得る。したがって、例えば、本明細書で論じるように、バッフルプレートの開口部は、バッフルプレートスタック内の隣接する相補的バッフルプレートの相補的開口部と整列せず、及び/又は直列でなくてもよい。別の実施例として、流体がトラップ構造を出ることを可能にする、ロッドの配列の外周部から流通孔(例えば、流通孔1027)への非線形経路が存在するように、ロッド(例えば、ロッド1055)を配列してもよい。さらに別の実施例として、波形トラップ構造(例えば、波形トラップ構造1200)を通る管(例えば、管1155)及び/又は空間(例えば、空間1260)は、流体内の汚染物質が、波形トラップ構造を通る管又は経路内の表面上に堆積することを可能にし得る。
図9は、様々な実施形態による、反応システムの汚染物質トラップシステムを通して流体を流す方法900を示す。図2及び図4Bを追加的に参照すると、流体は、反応チャンバ(例えば、図1の反応チャンバ4)から、汚染物質トラップシステム(例えば、図2の汚染物質トラップシステム100)に流れてもよい(工程902)。汚染物質トラップシステム100は、トラップハウジング103の流体入口101A及び流体出口101Bを含み得る。流体は、流体入口101Aを通り、汚染物質トラップシステム100内に流れてもよい。流体は、汚染物質トラップシステムが流体から除去するように構成される材料を含んでもよい(例えば、汚染物質)。
様々な実施形態において、流体は、汚染物質トラップシステム内に含まれる汚染トラップ構造を通って流れてもよい(工程904)。トラップ構造は、本明細書で論じる構造配列など、汚染物質を流体から収集するための任意の適切な構造配列を含み得る。様々な実施形態において、汚染トラップ内のトラップ構造は、汚染物質トラップシステム100にバッフルプレートスタック400B(例えば、図2のバッフルプレートスタック130の例)を備えてもよい。したがって、流体は、複数の相補的バッフルプレート300Bとバッフルプレートの順序において交互の位置になっている複数のバッフルプレート300Aを通って流れてもよい。流体はまた、バッフルプレートスタックのいずれかの端部上で、バッフルプレートスタックに含まれる少なくとも一つの端部プレート(例えば、端部プレート420)を通って流れてもよい。様々な実施形態において、流体は、本明細書で論じるように、ロッド、管、及び/又は波形シート及び非波形シートを備えるトラップ構造を通って流れてもよい。
バッフルプレートスタック400Bを通って流れるために、流体は、端部プレート開口部422を介して第一端部プレート420を通って、及び/又は端部プレート420の外縁の周りに流れてもよい。バッフルプレートスタック400Bのバッフルプレートの順序を通って流れる際に、流体は、バッフルプレート300Aの頂部表面322及び底部表面324、相補的バッフルプレート300Bの相補的頂部表面352及び相補的底部表面354と接触し、バッフルプレート300Aの開口部331及び333、ならびに相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部361及び363を通過し得る。バッフルプレート300Aの開口部331及び333はバッフルプレート300Aを通して配置され得、そして開口部331及び333が相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365と整列され得るように、相補的バッフルプレート300Bと整列され得る。したがって、バッフルプレート300Aの開口部331及び333を通って流れることに応答して、流体は、バッフルプレートスタック400B内の後続する相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365と接触し得る。次の相補的バッフルプレート300Bの相補的本体部分365に接触することに応答して、流体は、流体出口101Bに向かって、及びこうした相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部361及び363を通って流れてもよい。相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部361及び363は相補的バッフルプレート300Bを通して配置され得、そして相補的開口部361及び363がバッフルプレート300Aの本体部分335と整列され得るように、バッフルプレート300Aと整列され得る。したがって、相補的バッフルプレート300Bの相補的開口部361及び363を通って流れることに応答して、流体は、バッフルプレートスタック400B内の後続するバッフルプレート300Aの本体部分335と接触し得る。次のバッフルプレート300Aの本体部分335に接触することに応答して、流体は、流体出口101Bに向かって、及びこうしたバッフルプレート300Aの開口部331及び333を通って流れてもよい。
流体の流れは、流体がバッフルプレートの順序で最終プレートを通過するまで、バッフルプレート300A及び相補的バッフルプレート300Bのバッフルプレートの順序を通るこの流れパターンに従う。流体は、バッフルプレートスタック400Bの第二端部上の端部プレート420を通って流れ、こうした端部プレート420の表面と接触し、端部プレート開口部422を通って流れてもよい。流体は、バッフルプレートスタック400Bを通って流れている間、バッフルプレート300A及び相補的バッフルプレート300Bの外縁と外壁105の内側壁表面との間でさらに流れ、それらの表面と相互作用し、接触し得る。
様々な実施形態において、ロッドを有するトラップ構造(例えば、トラップ構造1000)を通って流れるために、流体は、バッフルプレート1010の周りに接触しながら流れ空間1075内に流れてもよい。その後、流体は、ロッド1055の配列1050を通って移動し、流通孔1027を通ってトラップ構造1000から出る前に、ロッド1055と接触してもよい。
様々な実施形態において、管を有するトラップ構造(例えば、トラップ構造1100)を通って流れるために、流体は、トラップ構造1100を出る前に、管1155を通って流れてもよい。
様々な実施形態において、波形トラップ構造(例えば、波形トラップ構造1200)を通って流れるために、流体は、波形トラップ構造1200を出る前に、空間1260を通って流れてもよい。
上述の表面(例えば、バッフルプレート、相補的バッフルプレート、端部プレート、外壁105の内側壁表面、ロッド1055、管1155、波形及び非波形シート1250及び1280など)に接触する流体に応答して、流体中に含まれる汚染物質は、汚染物質トラップシステム及びその中に配置されたそれぞれのトラップ構造の表面上に、流体から堆積又は収集され得る(工程906)。汚染物質トラップシステムにおける表面、及び表面の互いに対する位置は、こうした汚染物質堆積が発生し得る表面積の増大を提供する。表面の一部は、さらなる利用可能な表面積を提供するためにテクスチャリングを含んでもよい。
様々な実施形態において、流体は、流体出口101Bを通って流れ、汚染物質トラップシステムから出てもよい(工程908)。
本開示の例示的な実施形態が本明細書に記載されているが、本開示はそれに限定されないことを理解されたい。例えば、反応器、及び汚染物質トラップシステムは様々な特定の構成に関連して説明されているが、本開示は必ずしもこれらの例に限定されない。本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載のシステム及び方法の様々な変更、変形、及び改良を行うことができる。
本開示の主題は、本明細書に開示される様々なシステム、構成要素、及び構成、ならびに他の特徴、機能、動作、及び/又は特性のすべての新規かつ非自明な組み合わせ及び部分的組み合わせ、ならびにその任意の及びすべての均等物を含む。
4 反応チャンバ
6 サセプタ
8 流体分配システム
10 反応物質源
12 反応物質源
14 パージガス源
16、18、20 ライン
22、24、26 バルブもしくはコントローラ
28 真空ポンプ
30 基材
40 汚染物質トラップシステム
100 汚染物質トラップシステム
101A 流体入口
101B 流体出口
102 底部表面
103 トラップハウジング
103A 上部ハウジング
103B 下部ハウジング
105 外壁
125 支持体
130 バッフルプレートスタック
132 バッフルプレート
133 スペーサー
134 相補的バッフルプレート
136A 第一端部プレート
136B 第二端部プレート
144 締付リング
300A バッフルプレート
300B 相補的バッフルプレート
303 スペーサー
304 インジケータ
322 頂部表面
324 底部表面
325 開口部分
326 バッフルプレート外縁
331 開口部
333 開口部
335 本体部分
347 連結孔
348 基準点
352 相補的頂部表面
354 相補的底部表面
355 開口部分
356 相補的バッフルプレート外縁
361 相補的開口部
363 相補的開口部
365 相補的本体部分
367 相補的連結孔
368 相補的基準点
400B バッフルプレートスタック
402 留め具
407 スリーブ
410 端部プレート
412 端部プレート開口部
414 端部プレート本体部分
420 端部プレート
422 端部プレート開口部
424 フランジ
450 連結ロッド
500A バッフルプレート
500B 相補的バッフルプレート
533 開口部
535 本体部分
547 連結孔
548 基準点
563 相補的開口部
565 相補的本体部分
567 相補的連結孔
568 相補的基準点
600A バッフルプレート
600B 相補的バッフルプレート
633 開口部
635 本体部分
647 連結孔
648 基準点
663 相補的開口部
665 相補的本体部分
667 相補的連結孔
668 相補的基準点
700A バッフルプレート
700B 相補的バッフルプレート
733 開口部
735 本体部分
747 連結孔
748 基準点
763 相補的開口部
765 相補的本体部分
767 相補的連結孔
768 相補的基準点
800 ヒータージャケット
1000 トラップ構造
1002 留め具
1004 シール
1006 支持体
1010 バッフルプレート
1011 内側面
1012 バッフルプレート縁部
1014 凹部
1016 支持孔
1020 ベースプレート
1021 内側面
1024 凹部
1025 中央支持体
1026 ヒーター
1027 流通孔
1050 配列
1052 第一端部
1053 外面
1054 第二端部
1055 ロッド
1075 空間
1100 トラップ構造
1125 支持体
1150 管配列
1155 管
1157 ボア
1159 空間
1188 テンショニング装置
1200 波形トラップ構造
1205 中央空隙
1250 波形シート
1260 空間
1280 非波形シート

Claims (20)

  1. 反応器システムの汚染物質トラップシステムであって、
    ハウジング外壁を備えるトラップハウジングと、
    前記トラップハウジング内に配置された第一バッフルプレートであって、前記第一バッフルプレートが焼結材料を含み、前記第一バッフルプレートは、流体が前記トラップハウジングの第一端部から第二端部へと通過するときに、流体が前記第一バッフルプレートを通過することを可能にするように構成され、前記焼結材料は、前記流体が前記焼結材料と接触する時に前記流体から汚染物質を収集するように構成される、第一バッフルプレートと、を備える、汚染物質トラップシステム。
  2. 前記焼結材料が、金属材料又はセラミック材料のうちの少なくとも一つを含む、請求項1に記載の汚染物質トラップシステム。
  3. 前記第一バッフルプレートが、
    前記第一バッフルプレートの第一頂部バッフルプレート表面と第一底部バッフルプレート表面との間の第一バッフルプレート本体を貫通する第一開口部と、
    第一本体部分と、を備え、
    前記汚染物質トラップシステムが、
    第二焼結材料からなる第一相補的バッフルプレートであって、前記トラップハウジングの前記第一端部と前記第二端部との間に、前記第一バッフルプレートと直列に、前記トラップハウジング内に配置され、前記第一相補的バッフルプレートが、
    前記第一相補的バッフルプレートの第一頂部相補的バッフルプレート表面と第一底部相補的バッフルプレート表面との間の第一相補的バッフルプレート本体を貫通する第一相補的開口部と、
    第一相補的本体部分と、を備える、前記第一相補的バッフルプレート、をさらに備え、
    前記第一バッフルプレート及び前記第一相補的バッフルプレートが、バッフルプレートスタックに含まれ、
    前記第一バッフルプレート及び前記第一相補的バッフルプレートが、前記トラップハウジング内にバッフルプレート配向で配置され、ここで前記第一バッフルプレートの前記第一開口部の少なくとも一部分と、前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的本体部分のうちの少なくとも一部分とは、前記トラップハウジングの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる第一の軸に沿って整列されて、それにより、前記第一バッフルプレートの前記第一本体部分の少なくとも一部分と、前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的開口部の少なくとも一部分とが、前記トラップハウジングの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる第二の軸に沿って整列される、請求項1に記載の汚染物質トラップシステム。
  4. 前記トラップハウジング内に配置され、前記トラップハウジングの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる連結ロッドをさらに備え、
    前記第一バッフルプレートは、前記第一バッフルプレート本体を通って配置される第一連結孔を備え、前記連結ロッドは、前記第一連結孔を通って配置され、及び、
    前記第一相補的バッフルプレートは、前記第一相補的バッフルプレート本体を通って配置される第一相補的連結孔を備え、前記連結ロッドは、前記第一相補的連結孔を通って配置される、請求項3に記載の汚染物質トラップシステム。
  5. 前記連結ロッドが、非円形断面を備え、前記第一バッフルプレートの前記第一連結孔と前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的連結孔とはそれぞれ、前記連結ロッドの前記非円形断面に対して相補的な形状を含む、請求項4に記載の汚染物質トラップシステム。
  6. 前記第一連結孔の基準点が、第一の配向に配置され、前記第一相補的連結孔の相補的基準点が、第一の相補的配向に配置され、前記第一の配向、及び前記第一の相補的配向は、前記第一バッフルプレート、及び前記第一相補的バッフルプレートを前記連結ロッドの周りに配置して、前記バッフルプレート配向を達成する、請求項5に記載の汚染物質トラップシステム。
  7. 前記第一バッフルプレートと前記第一相補的バッフルプレートとの間に空間を提供するために、前記第一バッフルプレートと前記第一相補的バッフルプレートとの間にスペーサーをさらに備える、請求項6に記載の汚染物質トラップシステム。
  8. 前記トラップハウジング内に配置される第二バッフルプレートをさらに備え、前記第二バッフルプレートが、
    前記第二バッフルプレートの第二頂部バッフルプレート表面と第二底部バッフルプレート表面との間の第二バッフルプレート本体を貫通する第二開口部と、
    第二本体部分と、を備え、
    前記第二バッフルプレートは前記トラップハウジング内に配置されて、それにより、前記第一相補的バッフルプレートが前記第一バッフルプレートと前記第二バッフルプレートとの間にあり、ならびに前記バッフルプレート配向は、前記第二バッフルプレートの前記第二開口部の少なくとも一部分と、前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的本体部分の少なくとも一部分とが、前記第一の軸に沿って整列すること、及び前記第二バッフルプレートの前記第二本体部分の少なくとも一部分と、前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的開口部の少なくとも一部分とが、前記第二の軸に沿って整列されること、をさらに含む、請求項3に記載の汚染物質トラップシステム。
  9. 前記第一バッフルプレート及び前記第二バッフルプレートが、同一の設計を含む、請求項8に記載の汚染物質トラップシステム。
  10. 前記バッフルプレートスタックは、
    前記第一バッフルプレートが、端部プレートと前記第一相補的バッフルプレートとの間にあるように、又は
    前記第一相補的バッフルプレートが、前記端部プレートと前記第一バッフルプレートとの間にあるように、のうちの少なくとも一つとなるように配置される、端部プレートをさらに備え、
    前記端部プレートは、端部プレート開口部及び端部プレート本体部分を備える、請求項6に記載の汚染物質トラップシステム。
  11. 前記トラップハウジングの前記ハウジング外壁が、内側壁表面を備え、前記第一バッフルプレート及び前記第一相補的バッフルプレートの少なくとも一つの外縁は、前記内側壁表面に隣接して配置され、それにより、前記第一バッフルプレート及び前記第一相補的バッフルプレートの少なくとも一つの前記外縁と前記内側壁表面との間に、少なくとも部分的シールが形成される、請求項3に記載の汚染物質トラップシステム。
  12. 前記トラップハウジングの前記内側壁表面が、テクスチャ加工されている、請求項11に記載の汚染物質トラップシステム。
  13. 前記トラップハウジングに連結されたヒータージャケットをさらに備える、請求項1に記載の汚染物質トラップシステム。
  14. 前記第一バッフルプレートの前記第一開口部が、前記第一バッフルプレートの半径方向内側部分に含まれ、及び前記第一相補的バッフルプレートの前記第一相補的開口部が、前記第一相補的バッフルプレートの半径方向外側部分に含まれる、請求項3に記載の汚染物質トラップシステム。
  15. 汚染物質トラップシステム用のバッフルプレートスタックであって、
    そのうちの少なくとも一つが焼結材料からなる複数のバッフルプレートであって、前記複数のバッフルプレートの各バッフルプレートが、
    前記複数のバッフルプレートの各バッフルプレートのバッフルプレート本体を貫通する開口部と、
    本体部分と、を備える、複数のバッフルプレート、及び、
    そのうちの少なくとも一つが第二焼結材料からなる複数の相補的バッフルプレートであって、前記複数の相補的バッフルプレートの各相補的バッフルプレートが、
    前記複数の相補的バッフルプレートの各相補的バッフルプレートの相補的バッフルプレート本体を貫通する相補的開口部と、
    相補的本体部分と、を備える、複数の相補的バッフルプレート、を備え
    前記複数のバッフルプレート及び前記複数の相補的バッフルプレートは、前記複数のバッフルプレートが前記複数の相補的バッフルプレートと交互になる前記バッフルプレートスタックの、第一端部と第二端部との間にバッフルプレートの順序で配置され、それにより、前記複数のバッフルプレートのうちのどの二つも、及び前記複数の相補的バッフルプレートのうちのどの二つも、前記バッフルプレートの順序で隣接せず、
    前記複数のバッフルプレート及び前記複数の相補的バッフルプレートは、バッフルプレート配向に配置され、ここで前記複数のバッフルプレートの前記開口部の少なくとも一部分と、前記複数の相補的バッフルプレートの前記相補的本体部分のうちの少なくとも一部分とは、前記バッフルプレートスタックの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる第一の軸に沿って整列され、それにより、前記複数のバッフルプレートの前記本体部分の少なくとも一部分と、前記複数の相補的バッフルプレートの前記相補的開口部の少なくとも一部分とが、前記バッフルプレートスタックの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる第二の軸に沿って整列される、汚染物質トラップシステム用のバッフルプレートスタック。
  16. 前記複数のバッフルプレートの各々、及び前記複数の相補的バッフルプレートの各々に連結された連結ロッドであって、前記バッフルプレートスタックの前記第一端部と前記第二端部との間に伸びる連結ロッド、をさらに備え、
    前記連結ロッドは断面を含み、
    前記複数のバッフルプレートの各々は連結孔を備え、前記複数の相補的バッフルプレートの各々は、相補的連結孔を備え、ここで前記連結孔及び前記相補的連結孔はそれぞれ、前記連結ロッドの前記断面に対して相補的な形状を含む、請求項15に記載のバッフルプレートスタック。
  17. 前記連結ロッドの前記断面が、非円形であり、前記複数のバッフルプレートのそれぞれの前記連結孔が、第一の配向に配置され、前記複数の相補的バッフルプレートのそれぞれの前記相補的連結孔が、第二の配向に配置され、ここで前記第一の配向及び前記第二の配向は、前記複数のバッフルプレート及び前記複数の相補的バッフルプレートを前記連結ロッドの周りに配置して、前記バッフルプレート配向を達成する、請求項16に記載のバッフルプレートスタック。
  18. バッフルプレートスタックが、前記バッフルプレートスタックの前記第一端部及び前記第二端部から、前記複数のバッフルプレート及び前記複数の相補的バッフルプレートの同じ順序を含むように、前記複数の相補的バッフルプレートより一つ多い数の前記複数のバッフルプレートが存在する、請求項15に記載のバッフルプレートスタック。
  19. 反応器システムの汚染物質トラップシステムであって、
    トラップハウジングと、
    前記トラップハウジング内に配置されたトラップ構造であって、
    バッフルプレート、
    ベースプレート、及び、
    前記バッフルプレートと前記ベースプレートとの間に伸び、かつ前記バッフルプレートと前記ベースプレートとに連結される複数のロッドであって、前記ロッドは前記ベースプレートを通って配置される流通孔の周りに配置され、前記複数のロッドのうちの少なくとも一つは焼結材料を含む、複数のロッド、を備える、トラップ構造と、を備える、反応器システムの汚染物質トラップシステム。
  20. 反応器システムの汚染物質トラップシステムであって、
    ハウジング底部表面及びハウジング頂部表面を備えるトラップハウジング、及び、
    前記トラップハウジング内に配置されるトラップ構造であって、
    前記トラップハウジングの形状に相補的な外側形状を有する配列に配置される複数の管であって、
    前記複数の管のうちの少なくとも一つが焼結材料を含み、
    前記複数の管の各管は、ボアを備え、及び前記ハウジング底部表面と前記ハウジング頂部表面との間に少なくとも部分的に伸びる、複数の管と、
    前記複数の管の前記配列内に配置され、前記複数の管の端部から外向きに突出する支持体であって、前記ハウジング底部表面と接触し、前記複数の管の前記端部と前記ハウジング底部表面との間に空間を作り出す、支持体と、
    前記複数の管を一緒に保持するよう構成される、前記複数の管の周りに連結されるテンショニング装置と、を含む、トラップ構造、を備える、反応器システムの汚染物質トラップシステム。
JP2022085216A 2021-05-28 2022-05-25 反応器システム用汚染物質トラップシステム Pending JP2022183087A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163194721P 2021-05-28 2021-05-28
US63/194,721 2021-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022183087A true JP2022183087A (ja) 2022-12-08

Family

ID=84157593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022085216A Pending JP2022183087A (ja) 2021-05-28 2022-05-25 反応器システム用汚染物質トラップシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220384063A1 (ja)
JP (1) JP2022183087A (ja)
KR (1) KR20220161188A (ja)
CN (1) CN115400504A (ja)
TW (1) TW202303865A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4391191A1 (en) 2021-12-27 2024-06-26 LG Energy Solution, Ltd. Cell unit and battery pack comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
US20220384063A1 (en) 2022-12-01
CN115400504A (zh) 2022-11-29
KR20220161188A (ko) 2022-12-06
TW202303865A (zh) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210230744A1 (en) Contaminant trap system for a reactor system
US20210205758A1 (en) Filter system for a reactor system
FI118805B (fi) Menetelmä ja kokoonpano kaasufaasireaktantin syöttämiseksi reaktiokammioon
WO2004024296A1 (en) High conductivity particle filter
US20090084317A1 (en) Atomic layer deposition chamber and components
US9109287B2 (en) Solid source container with inlet plenum
JP2022183087A (ja) 反応器システム用汚染物質トラップシステム
JP5128168B2 (ja) 排気装置
RU2004103862A (ru) Каталитический реактор
JP2008535642A (ja) トラップ装置
WO2001052963A1 (en) Apparatus and method for removing condensable aluminum vapor from aluminum etch effluent
US11306971B2 (en) Heat exchanger with multistaged cooling
JP4099060B2 (ja) ガス流により回転支持され回転駆動される基板保持器を備えたcvd反応炉
TW202230830A (zh) 用於半導體製造前驅物的安瓿
US20120125260A1 (en) System for Abating the Simultaneous Flow of Silane and Arsine
EP1414545A2 (en) Apparatus for and method of trapping products in exhaust gas
JP2005138083A (ja) 金網フィルタ
JP5747647B2 (ja) バレル型気相成長装置
US20200041211A1 (en) Apparatus with multistaged cooling
JP4913947B2 (ja) 保護ガスシールド装置
JP7258274B2 (ja) フィルタ装置、化学気相成長装置およびSiCエピタキシャルウェハの製造方法
CN117344284A (zh) 用交叉流动处理多个衬底的半导体处理设备
WO2024137755A1 (en) Ampoule for a semiconductor manufacturing precursor
GB2417218A (en) High conductivity particle filter
JP3891626B2 (ja) 反応器