TWI721594B - 配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置 - Google Patents

Abstract

一種適用本發明的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置的特徵在於，包括：外殼，在內壁上形成有用於對通過上板的氣體流入口流入且利用加熱器調節溫度之後的排出氣體進行冷卻的外殼冷卻流路；內部收集塔，利用多個垂直板以及水平板組裝而成，用於從排出氣體凝聚和收集反應副產物；主冷卻流路，採用上下反復的波形結構，貫通上述內部收集塔並利用冷卻水均勻地對排出氣體進行冷卻；以及，多重連接管道，利用安裝在上述外殼外部的供應管和排出管，依次向上述上板冷卻流路、外殼冷卻流路以及主冷卻流路迴圈供應和排出冷卻水。

Description

配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置

本發明係與一種配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置有關；特別是指一種為了能夠從在製造半導體的製程腔體中使用後排出的排出氣體成分中有效地收集反應副產物而將冷卻流路直接導入到內部空間並借此提升內部收集塔的反應副產物收集效率的收集裝置。

通常，半導體製造工程大體上包括前工程（製造（Fabrication）工程）以及後工程（裝配（Assembly）工程）。

上述前工程是指通過在各種製程腔體（Chamber）的內部重複執行在晶圓（Wafer）上沉積形成薄膜並對沉積形成的薄膜進行選擇性蝕刻的過程而加工出特定圖案的半導體晶片（Chip）製造工程。

此外，上述後工程是指通過對在上述前工程中在晶圓上製造出的晶片進行單獨切割分離之後與引線框架進行結合而組裝出成品的封裝（package）工程。

具體來講，上述前工程是指在晶圓上沉積形成薄膜或對在晶圓上沉積形成的薄膜進行蝕刻的工程，為此，將在向製程腔體的內部注入如SiH ₄（矽烷，Silane）、砷化氫（Arsine）、氯化硼、氫氣、WF6（六氟化鎢，Tungsten hexafluoride）等反應氣體之後在高溫下執行工程。此時，在製程腔體的內部將產生大量的含有各種易燃氣體、腐蝕性異物以及有毒成分的有害氣體等。

為了能夠在對如上所述的有害氣體進行淨化之後排出，在半導體製造裝置中配備有用於將製程腔體轉換成真空狀態的真空泵以及用於在真空泵的後端對從製程腔體排出的排出氣體進行淨化之後再排出到大氣的洗滌器（Scrubber）。

但是，因為洗滌器只能對氣體形態的反應副產物進行淨化和處理，因此當反應副產物在被排出到製程腔體的外部之後發生固化時，會造成如因為附著在排氣管中而導致排出氣體壓力的上升、因為流入到真空泵而誘發泵的故障或因為有害氣體逆流到製程腔體而導致晶圓受到污染等多種問題。

為此，半導體製造裝置通過在製程腔體與真空泵之間安裝反應副產物收集裝置而對從製程腔體排出的排出氣體進行凝聚。

如上所述的反應副產物收集裝置通過泵管與製程腔體以及真空泵連接，從而對在製程腔體內進行反應之後排出的排出氣體中所包含的粒子狀反應副產物進行凝聚和收集。

通常，反應副產物收集裝置的結構中包括：外殼，提供用於對所流入的排出氣體進行收容的空間部；上板，用於對外殼的上部進行覆蓋，形成有用於維持保護O型環以及收集反應副產物的適當溫度的冷卻流路；內部收集塔，用於對流入到外殼內部的排出氣體中所包含的反應副產物進行凝聚和收集；以及，加熱器，用於調節至可使流入到外殼內部的排出氣體調節形成反應副產物的適當的溫度分佈。

在如上所述構成的收集裝置中最為重要的是，需要使構成安裝於外殼內部的內部收集塔的各個板表面均勻地與排出氣體接觸，以便於能夠更加有效且快速地使包含於排出氣體中的粒子狀有毒物質發生凝聚並作為反應副產物被收集。

但是，現有的反應副產物收集裝置採用的是通過使得在流入到外殼內部的同時借助於加熱器被調節至可形成反應副產物的適當的溫度分佈的高溫排出氣體與內部收集塔的板表面發生接觸而進行收集的方式或通過利用螺旋槳變更所流入的排出氣體的流動而使其均勻地擴散到外殼內部並借助於與內部收集塔的板表面的接觸而進行收集的方式等，從而會因為內部收集塔的內側板的溫度高於外側板的溫度而導致收集效率下降的問題，而且還會因為排出氣體無法流暢地流入到內側並均勻擴散而導致與板表面的接觸量不足的問題，並最終導致所流入的排出氣體作為反應副產物被凝聚的時間過長的結構性問題。

先行技術文獻

專利文獻

（專利文獻0001）韓國註冊專利公報註冊編號10-0717837（2007.05.07.）

（專利文獻0002）韓國註冊專利公報註冊編號10-0862684（2008.10.02.）

（專利文獻0003）韓國註冊專利公報註冊編號10-1447629（2014.09.29.）

（專利文獻0004）韓國註冊專利公報註冊編號10-1806480（2017.12.01.）

本發明的目的在於解決如上所述的現有問題而提供一種通過配備貫通內部收集塔的主冷卻流路以及安裝在外殼內壁上的外殼冷卻流路而使得排出氣體能夠在外殼的整體區域內冷卻至適合於收集的適當溫度，同時利用構成內部收集塔的垂直板以及水平板使得排出氣體在流動過程中形成渦流並借此在延長停滯時間的同時使其均勻擴散，從而對高密度凝聚的反應副產物進行收集的反應副產物收集裝置。

為了達成如上所述的目的並解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其特徵在於：在通過安裝在制程腔體與真空泵之間的管道上而對從上述制程腔體排出的排出氣體內的反應副產物進行收集的半導體工程反應副產物收集裝置中，包括：外殼，在對通過形成有氣體流入口以及上板冷卻流路的上板流入的排出氣體進行收容之後再通過形成有氣體排出口的下板進行排出，在內壁上形成有用於對通過上述上板的氣體流入口流入且利用加熱器調節溫度之後的排出氣體進行冷卻的外殼冷卻流路； 內部收集塔，在與下板相距一定間隔的上部安裝在外殼內部，為了形成渦流以及構成主冷卻流路的安裝空間而由多個垂直板以及水平板組裝而成，用於從排出氣體凝聚和收集反應副產物； 主冷卻流路，採用上下反復的波形結構，通過貫通上述內部收集塔而利用冷卻水均勻地對排出氣體進行冷卻；以及， 多重連接管道，利用安裝在上述外殼外部的供應管以及排出管依次向上述上板冷卻流路、外殼冷卻流路以及主冷卻流路迴圈供應和排出冷卻水。

作為較佳的實施例，能夠沿著上述外殼的內壁周圍橫跨上下區域以一定的間隔形成外殼冷卻流路並通過安裝在外殼外部的多重連接管道供應冷卻水。

作為較佳的實施例，形成於上述上板的上板冷卻流路能夠使得從外部供應的冷卻水在通過與多重連接管道的冷卻水流入口連接的一側分支插口流入並迴圈之後再通過另一側分支插口排出到多重連接管道並向外殼冷卻流路以及主冷卻流路一側迴圈。

作為較佳的實施例，上述內部收集塔能夠由形成有氣孔以及嵌入孔或嵌入片的多個垂直板與形成有氣孔以及嵌入片的水平板相互嵌入結合而成，其中，上述垂直板能夠通過在多個主垂直板中的每兩個主垂直板之間形成與之交叉的兩個以上的間隔維持用垂直板而在相互之間形成間隔的同時嵌入結合排列，上述水平板能夠通過在沒有形成間隔維持用垂直板的主垂直板之間的空間上沿著上下方向安裝多個而提供間隔，從而使得排出氣體形成渦流並借此在延長停滯時間的同時使其均勻擴散。

作為較佳的實施例，能夠通過在上述內部收集塔兩側的各個主垂直板上形成向外側凸出的水平板而在形成渦流的同時延長排出氣體的停滯時間，且能夠通過在下部焊接隔離用板而使得垂直板與位於最下部的基礎水平板相距一定間隔。

作為較佳的實施例，能夠通過將上述水平板中形成於下部的基礎水平板與隔離用板的一側進行焊接而使得組裝成一體的垂直板與水平板整體維持隔離狀態並對其荷重進行支撐，且能夠形成可供主冷卻流路貫通內部收集塔的內部的一個以上的管道槽。

作為較佳的實施例，能夠通過使形成於上述垂直板上的氣孔相對大於形成于水平板上的氣孔而供排出氣體流入。

作為較佳的實施例，上述主冷卻流路能夠通過使由多個垂直管以及交替地對相鄰的垂直管之間的上部或下部進行連接的彎曲管反復排列形成的波形結構貫通內部收集塔並重複地上下延伸而借助於在其內部流動的冷卻水對周邊的排出氣體進行冷卻並使其在構成內部收集塔的垂直板的上下區域以及水平板的表面高密度凝聚，而在通過波形結構的過程中對周邊進行冷卻之後的冷卻水將通過水平管排出。

作為較佳的實施例，上述主冷卻流路能夠由兩個以上的多個構成。

作為較佳的實施例，上述多重連接管道能夠由通過與安裝在向上述外殼冷卻流路、上板冷卻流路以及主冷卻流路供應冷卻水的位置以及排出冷卻水的位置上的各個分支插口分別連接而使冷卻水進行迴圈的冷卻水供應管以及排出管構成。

作為較佳的實施例，上述多重連接管道能夠在配備有兩個以上的主冷卻流路時通過配備以上部和下部空間隔離的結構構成的冷卻水腔體而同時向兩個以上的主冷卻流路供應和排出冷卻水。

作為較佳的實施例，上述加熱器還包括：熱分配板，通過結合部以與加熱器的下部相距一定間隔的方式安裝在加熱器的下部，通過在外側形成多個氣孔而將一部分排出氣體供應到位於下部的內部收集塔的上部側並將剩餘的排出氣體供應到位於側方的外殼的內壁方向。

具有如上所述特徵的適用本發明的反應副產物收集裝置，能夠利用貫通內部收集塔的冷卻流路將所流入的排出氣體均勻地冷卻至適合於收集的適當溫度並借此對高密度凝聚的反應副產物進行收集。

此外，能夠利用構成內部收集塔的水平板在所流入的排出氣體的流動中形成渦流，從而在延長內部收集塔中的停留時間的同時使其均勻擴散並借此從排出氣體收集高密度凝聚的反應副產物。

此外，能夠通過在配備貫通構成反應副產物收集裝置的內部收集塔的冷卻流路的同時在外殼內壁面導入冷卻流路而使得所流入的排出氣體在外殼的內壁面上也能夠收集高密度凝聚的反應副產物。

如上所述，本發明是具有多種效果的有用的發明，具有良好的產業應用前景。

接下來，將結合附圖對適用本發明的實施例的構成及其作用進行詳細的說明如下。此外，在對本發明進行說明的過程中，當判定對相關的公知功能或構成的具體說明可能會導致本發明的要旨變得不清晰時，將省略與其相關的詳細說明。

圖１是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的斜視圖，圖２是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的分解斜視圖，圖３是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的正向截面圖，圖４是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的側面圖，圖５是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的平面圖，圖６是對適用本發明之一實施例的垂直板進行圖示的示意圖，圖７是對適用本發明之一實施例的水平板進行圖示的示意圖，附件１是適用本發明之一實施例的主冷卻流路的斜視圖。

如圖１所示，適用本發明的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置是在對從半導體工程的制程腔體中排出的排出氣體中所包含的粒子狀有毒氣體進行凝聚並作為反應副產物進行收集之後再將排出氣體排出到真空泵一側的裝置，尤其是一種能夠在內部收集裝置以及外殼表面上將在執行如氮化鈦原子層沉積（TiN-ALD）以及化學氣相澱積（CVD）等工程的制程腔體中使用之後進行排出的排出氣體成分中所包含的粒子狀有毒氣體均勻地凝聚成高密度反應副產物的裝置。

其構成大體上能夠包括：外殼110，用於在對所流入的排出氣體進行收容之後再進行排出，在內壁上形成有用於對所流入的排出氣體進行冷卻的外殼冷卻流路111；上板120，對外殼的上部進行覆蓋，通過氣體流入口將排出氣體供應到外殼內部，形成有用於對O型環（O-Ring）進行保護的上板冷卻流路；下板130，對外殼的下部進行覆蓋，通過氣體排出口對去除反應副產物之後的排出氣體進行排出；加熱器140，用於將流入到外殼內部的排出氣體調節到可形成反應副產物的適當的溫度分佈並均勻地向周邊進行分配；內部收集塔150，在與下板相距一定間隔的上部安裝在外殼內部，為了形成渦流以及主冷卻流路的安裝空間而利用多個垂直板以及水平板組裝而成，用於從排出氣體凝聚和收集反應副產物；主冷卻流路160，採用上下反復的波形結構，貫通上述內部收集塔150並利用冷卻水均勻地對排出氣體進行冷卻；以及，多重連接管道170，利用安裝在上述外殼外部的供應管和排出管，依次向上述上板冷卻流路、外殼冷卻流路以及主冷卻流路迴圈供應和排出冷卻水。

為了在如上所述的適用本發明的反應副產物收集裝置中防止從制程腔體排出的排出氣體所導致的腐蝕等，其大部分構成要素均利用可阻止腐蝕的不銹鋼、鋁或可防止腐蝕的金屬中的某一種原材料製造。

接下來，將對構成上述反應副產物收集裝置的各個構成進行更為詳細的說明。

外殼110採用內部中空的箱體（Box）形狀，起到構成用於對流入到安裝於內部的內部收集塔150中的排出氣體進行凝聚和收集的氣體流路空間的作用。

外殼110的上部以及下部為開放狀態，在對內部收集塔150進行收納安裝之後利用上述上板以及下板對開放的上部以及下部空間部進行覆蓋，然後利用如螺栓等結合部進行固定。

沿著外殼110的內壁周圍，橫跨上下區域以一定的間隔形成外殼冷卻流路111。通過在外殼110的內壁周圍橫跨上下區域以一定的間隔圍繞安裝如上所述的外殼冷卻流路，能夠使流入到外殼內壁的排出氣體均勻地得到冷卻並使得反應副產物在壁面以及外殼冷卻流路111上均勻地高密度凝聚。

供應到上述外殼冷卻流路111中的冷卻水並不是以封閉回路迴圈，而是在貫通外殼之後通過分支插口173分別連接到安裝於外殼外部的多重連接管道170的兩個位置，從而根據供應溫度維持穩定的溫度狀態。

即，在通過外殼冷卻流路111的一側端從外部流入的冷卻水沿著壁面迴圈之後通過另一側位置排出的過程中，壁面周邊的溫度將被冷卻至適合於收集反應副產物的適當溫度，從而使高溫排出氣體的溫度能夠達到反應副產物收集的最佳化。

此外對於冷卻溫度，能夠根據所流入的排出氣體的成分對所供應的冷卻水的溫度進行調節。因此，本發明並不對冷卻水的溫度進行特殊的限定。

上板120起到對上部開放的外殼110的上部進行覆蓋的蓋子作用，通過在氣孔的上部凸出形成氣體流入口121並利用焊接等方式進行固定而供排出氣體流入。氣體流入口121接收從制程腔體排出的排出氣體並供應到外殼內部。

此外，為了能夠在安裝於底面的加熱器140工作而對外殼110內部空間的溫度進行調節時防止安裝在上板下部的用於實現氣密的O型環（O-Ring）發生變形並因此導致其功能的下降，同時為了能夠通過對在流入到上板下部之後被加熱器升溫至高溫狀態的排出氣體進行冷卻而提供適合於收集反應副產物的適當溫度，在上板的上部面以凹槽形態加工形成上板冷卻流路122。此外，通過利用流路蓋123對形成凹槽的上板冷卻流路的上部進行覆蓋而實現水密性。為此，流路蓋能夠通過未圖示的用於實現水密性的密封處理方式結合，作為其結合方式採用包括如嵌入式、焊接式、螺栓結合方式等公知的結合方式即可。

上述上板冷卻流路122使得從外部供應的冷卻水在通過與多重連接管道170的冷卻水流入口170a連接的一側分支插口173流入並迴圈之後再通過另一側分支插口173排出到多重連接管道並向外殼冷卻流路111以及主冷卻流路160一側供應迴圈。為了避免所流入的冷卻水與所排出的冷卻水相互混合，能夠通過在上板冷卻流路122中形成邊界部而避免其發生連通。作為冷卻水，能夠使用水或冷媒。

下板130起到對下部開放的外殼110的下部進行覆蓋的蓋子作用，在某一位置氣孔的下部以焊接等方式凸出固定氣體排出口131。氣體排出口是可供對反應副產物進行收集和去除之後的排出氣體排出的通道。

此外，在下板130的多個位置安裝有向外殼內部的上部方向凸出的多個支撐杆132，用於將內部收集塔150固定到與下板130相距一定間隔的上部並對其荷重進行支撐。上述支撐杆132中的一部分用於使位於內部收集塔150最下端的水平板與外殼的下部相距一定間隔，而另一部分通過與安裝在內部收集塔150最外側的垂直板交叉而對向外凸出的水平板進行支撐。

作為支撐杆132與內部收集塔之間的結合方式，採用單純的嵌入結合方式或利用如單獨的螺栓等結合部件進行結合或通過其他公知的各種結合方式進行結合即可。

加熱器140通過螺栓或焊接等結合方式被連接安裝到形成於上板的氣體流入口121的底面一側，從而將流入到外殼110內部的排出氣體調節至適合於形成反應副產物的適當的溫度分佈。

此外，加熱器140還包括通過結合手段與下部相距一定間隔安裝的熱分配板141。熱分配板141能夠在防止加熱器中產生的熱源被直接傳遞到內部收集塔的上部的同時將熱源傳遞至上板的下部空間的遠處。

在外側形成有多個氣孔的熱分配板141的大小大於加熱器的大小以及位於其下部的內部收集塔150的上部面積。

以如上所述的方式形成的熱分配板能夠將通過在外側形成的氣孔1411的一部分排出氣體供應到位於其下部的內部收集塔的上部一側，並將剩餘的排出氣體供應至位於側方的外殼的內壁方向。

作為熱分配板與加熱器之間的結合方式，能夠採用螺栓結合方式。因為其他結合結構採用公知的結合方式即可，因此將省略其詳細的說明。

上述加熱器140的熱源在從包含安裝於上板的上側面上的溫度感測器的加熱器電源供應部142載入電源時，加熱器將按照所設定的溫度發熱。

加熱器的溫度能夠根據排出氣體的類型進行不同的設定。作為加熱器的原材料，使用可以防止因為排出氣體而導致的腐蝕的如陶瓷或鉻鎳鐵合金，其基本形狀採用可均勻地放射出熱源的將多個散熱鰭（或散熱板）以放射狀配置的構成。

加熱器的作用在於防止從制程腔體排出的排出氣體通過形成於上板的氣體流入口121流入時發生凝聚堵塞並在到達內部收集塔150時發生最大限度的凝聚。

如上所述的具有放射狀散熱鰭結構的加熱器，能夠通過向外殼內部空間均勻地供應調節溫度之後的排出氣體而使其均勻地發生凝聚。

此外，配備上述熱分配板141的另一個原因在於，隨著半導體製造工程的變化，當從制程腔體排出的排出氣體中所包含的較輕氣體的含量高於較重氣體的含量時，遠離加熱器的排出氣體的溫度冷卻速度將大於接近加熱器的排出氣體的冷卻速度，從而可能會在到達收集塔並被捕獲之前在上側面的一部分被凝聚成高密度反應副產物並因此對空間部流路造成堵塞，而且在被進一步冷卻至更低的溫度時可能會形成低密度多孔性反應副產物並對空間部的流路進行堵塞，而通過將熱分配板141配置在加熱器的下部能夠將熱源傳導到更遠的位置並借此防止如上所述的現象。

內部收集塔150是被收納安裝到外殼110內部的構成，能夠通過增加與排出氣體的接觸流路以及停滯時間而對排出氣體進行凝聚並作為高密度反應副產物進行收集。

內部收集塔150由多個在表面形成有可供排出氣體移動的氣孔1511的垂直板151以及在表面形成有可供排出氣體流動的氣孔1521的水平板152相互嵌入結合的方式構成。

為了實現潛入結合，在垂直板151上除氣孔1511之外還形成有多個用於進行組裝的嵌入孔1512以及嵌入片1513，在水平板152上除氣孔1521之外還形成有用於進行組裝的多個嵌入片1522。

形成於上述垂直板151上的氣孔1511相對大於形成于水平板152上的氣孔1521，從而使排出氣體的流入更加流暢。

與此相反，形成于水平板152上的氣孔1521相對小於形成於垂直板151上的氣孔1511，從而使排出氣體在垂直方向上的流入相對較少並引導其向側向即外側方向的外殼內壁側流動，並借此使排出氣體均勻地分散到外殼內部。

作為一實施例，上述垂直板151具體來講能夠由多個主垂直板151a構成並在每兩個主垂直板之間形成與之交叉的兩個以上的間隔維持用垂直板151b，從而在相互之間形成間隔的同時嵌入結合排列。剩餘的主垂直板151a也將按照相同的方式成對組裝。

此外，能夠通過在位於最外側的主垂直板151a的下部焊接形成隔離用板153而使垂直板與位於最下部的擠出水平板152a相距一定間隔，從而使上述主冷卻流路160貫通內部收集塔的內部。為此，隔離用板153將折曲形成，其一側面被焊接到主垂直板而另一側被焊接到水平板中位於最下端的基礎水平板152a。

按照如上所述的方式利用間隔維持用垂直板對兩個主垂直板進行組裝的原因在於，因為構成本發明的主冷卻流路160為了均勻地對流入到內部收集塔的排出氣體進行冷卻而採用貫通內部的波形結構即峰與谷重複上下形成的結構，而通過採用如上所述的方式安裝主冷卻流路160，能夠使主垂直板位於構成下部的谷與穀之間的上部一側。

因此，間隔維持用垂直板151b的寬度應小於主冷卻流路160的峰與峰之間的寬度，從而使間隔維持用垂直板151b位於主冷卻流路160的峰與峰之間。

此外，上述水平板152與上述通過與兩個主垂直板交叉而提供間隔的間隔維持用垂直板的相同之處在於都用於提供間隔，而與間隔維持用垂直板的不同之處在於通過上下排列多個而使得排出氣體形成渦流並在延長其停滯時間的同時使其均勻擴散。

即，在沒有形成間隔維持用垂直板的兩個主垂直板之間的空間上，沿著上下方向形成多個寬度相同而長度不同的多個水平板。

此外，在內部收集塔150兩側的各個主垂直板上將形成向外側凸出的水平板，從而在形成渦流的同時延長排出氣體的停滯時間並借此使排出氣體的凝聚更加充分。

此外，在水平板中位於最下端的基礎水平板152a採用與其他水平板相同的通過形成氣孔1521而使排出氣體上下流動的構成，但是與上述說明的通過交叉安裝在上述垂直板之間而維持其間隔的水平板的目的不同，是用於構成所有垂直板與水平板的下部基礎的板，多個垂直板以及水平板將被安裝到其上部。即，基礎水平板152a與上述間隔維持用垂直板153的一側焊接，從而使上述垂直板中位於最外側的主垂直板相距一定的間隔。借此，基礎水平板152a將使通過相互嵌入結合而被組裝成一體的垂直板與水平板整體保持一定的間隔並對其荷重進行支撐。

此外，基礎水平板152a通過支撐杆與上述外殼的下部相距一定間隔安裝。

此外，基礎水平板152a還能夠起到防止因為反應副產物直接跌落到氣體排出口131而造成堵塞的作用。

此外，在基礎水平板152a上除可供排出氣體流動的不同大小的氣孔之外還形成有用於使主冷卻流路160通過內部收集塔的內部空間進行安裝的一個以上的管道槽1523，以防止在安裝主冷卻流路的下部側管道時發生干擾。管道槽1523採用僅向基礎水平板152a的一側方向形成開口的一體形結構。

按照如上所述的方式由多個垂直板與水平板潛入結合而成的內部收集塔，能夠在使所流入的排出氣體形成渦流的同時使得被主冷卻流路160冷卻的排出氣體借助於表面接觸以及相互凸出結構的邊緣效應促進排出氣體的凝聚並借此提升收集效率。

主冷卻流路160能夠通過使由多個垂直管160a以及交替地對相鄰的垂直管之間的上部或下部進行連接的彎曲管160b反復排列形成的波形結構貫通內部收集塔150並重複地上下延伸而借助於在其內部流動的冷卻水對周邊的排出氣體進行冷卻並使其在構成內部收集塔150的垂直板的上下區域以及水平板的表面高密度凝聚，而在通過波形結構的過程中對周邊進行冷卻之後的冷卻水將通過水平管160c排出。

此時，對於在主冷卻流路中流動的冷卻水的溫度，能夠根據所流入的排出氣體的類型對冷卻水的溫度進行調節並借此對其凝聚進行控制。

如附件１所示的實施例，上述主冷卻流路160能夠由兩個或更多個構成。通過採用如上所述的由多個構成的結構，能夠在更短的時間內對在內部收集塔中流動的排出氣體的溫度進行冷卻。借此，能夠使構成內部收集塔的垂直板以及水平板得到均勻冷卻，從而均勻地使反應副產物凝聚成高密度狀態。

此外，如上所述構成的主冷卻流路160能夠通過均勻地對內部收集塔進行冷卻而在表面上對排出氣體中所包含的反應副產物進行凝聚，而且還能夠在主冷卻流路的表面與排出氣體發生接觸並對反應副產物進行收集，從而提升整體的收集效率。

多重連接管道170能夠由通過與安裝在向上述外殼冷卻流路、上板冷卻流路以及主冷卻流路供應冷卻水的位置以及排出冷卻水的位置上的各個分支插口173分別連接而使冷卻水進行迴圈的冷卻水供應管171以及排出管172構成。

所流入的冷卻水不是在封閉回路上迴圈而是與外部連接迴圈，從而利用包含新熱源的冷卻水替代經過熱交換之後的冷卻水。為此，包括未圖示的冷卻水供應源、冷卻水供應泵以及冷卻水儲藏罐。必要時，還能夠包括熱交換機。具體來講，多重連接管道170通過與冷卻水流入口170a連接的上板冷卻流路的一側分支插口173流入並迴圈之後再通過另一側分支插口173排出到多重連接管道的供應管進行流動，然後通過形成於某一位置上的分支插口173供應到外殼冷卻流路111，而在另一位置上通過主冷卻流路160供應。

所供應的冷卻水分別在外殼冷卻流路111以及主冷卻流路160中流動，然後通過分別連接到另一側的分支插口173排出到排出管172，接下來通過位於排出管末端的冷卻水排出口170b排出到未圖示的冷卻水罐或通過管道排出到外部。

此外，當配備有兩個以上的主冷卻流路160時，上述多重連接管道170將通過配備冷卻水腔體174而同時向兩個以上的主冷卻流路供應和排出冷卻水。

冷卻水腔體174採用上部與下部空間相互隔離的結構，從多重連接管道的供應管171供應的冷卻水將流入到上部空間並供應到各個主冷卻流路160，在各個主冷卻流路160中迴圈之後分別排出的冷卻水將被聚集到下部空間並排出到排出管172。

通過配備如上所述的冷卻水腔體174，不需要根據冷卻流路160的數量配備複雜的管道或分支插口也能夠同時向各個主冷卻流路160供應冷卻水，而且能夠使得在經過內部收集塔的過程中進行熱交換的冷卻水通過主冷卻流路160的排出口同時排出。

附件２是對適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的各個區域中的反應副產物收集傾向進行圖示的示意圖。

如附件２所示，流入到適用本發明的反應副產物收集裝置中的排出氣體能夠在形成於外殼壁面上的上板的下部外側部分、外殼冷卻流路、主冷卻流路以及內部收集塔上均勻地對高密度反應副產物進行收集。

本發明並不限定於如上所述的特定較佳實施例，在不脫離權利要求書中所要求的本發明之要旨的範圍內，具有本發明所屬技術領域之一般知識的人員能夠進行各種變形實施，且上述變更包含在權利要求書中所記載的範圍之內。

［本發明］ 110:外殼 111:外殼冷卻流路 120:上板 121:氣體流入口 122:上板冷卻流路 123:流路蓋 130:下板 131:氣體排出口 132:支撐杆 140:加熱器 141:熱分配板 1411:氣孔 142:加熱器電源供應部 150:內部收集塔 151:垂直板 151a:主垂直板 151b:間隔維持用垂直板 1511、1521:氣孔 1512:嵌入孔 1513、1522:嵌入片 152:水平板 152a:基礎水平板 1523:管道槽 153:隔離用板 160:主冷卻流路 160a:垂直管 160b:彎曲管 160c:水平管 170:多重連接管道 170a:冷卻水流入口 170b:冷卻水排出口 171:供應管 172:排出管 173:分支插口 174:冷卻水腔體

圖１是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的斜視圖。 圖２是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的分解斜視圖。 圖３是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的正向截面圖。 圖４是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的側面圖。 圖５是適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的平面圖。 圖６是對適用本發明之一實施例的垂直板進行圖示的示意圖。 圖７是對適用本發明之一實施例的水平板進行圖示的示意圖。 附件１是適用本發明之一實施例的主冷卻流路的斜視圖。 附件２是對適用本發明之一實施例的反應副產物收集裝置的各個區域中的反應副產物收集傾向進行圖示的示意圖。

110:外殼

120:上板

121:氣體流入口

123:流路蓋

130:下板

170:多重連接管道

170a:冷卻水流入口

170b:冷卻水排出口

171:供應管

172:排出管

173:分支插口

Claims (12)

1. 一種配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其特徵在於：在通過安裝於一製程腔體與一真空泵之間的管道上，而對從該製程腔體排出的一排出氣體內的反應副產物進行收集的該半導體工程反應副產物收集裝置中，包括： 一外殼，在對通過形成有一氣體流入口以及一上板冷卻流路的一上板流入的該排出氣體進行收容之後再通過形成有一氣體排出口的一下板進行排出，在內壁上形成有用於對通過該上板的該氣體流入口流入且利用一加熱器調節溫度之後的該排出氣體進行冷卻的一外殼冷卻流路； 一內部收集塔，在與該下板相距一定間隔的上部安裝在該外殼內部，為了形成一渦流以及一主冷卻流路的安裝空間而利用複數個垂直板以及複數個水平板組裝而成，用於從該排出氣體凝聚和收集反應副產物； 該主冷卻流路，採用上下反覆的一波形結構，貫通該內部收集塔並利用一冷卻水均勻地對該排出氣體進行冷卻；以及， 一多重連接管道，利用安裝在該外殼外部的一供應管和一排出管，依次向該上板冷卻流路、該外殼冷卻流路以及該主冷卻流路迴圈供應和排出該冷卻水。
2. 如請求項1所述之配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中沿著該外殼的內壁周圍橫跨上下區域以一定的間隔形成該外殼冷卻流路並通過安裝在該外殼外部的該多重連接管道供應該冷卻水。
3. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中形成於該上板的該上板冷卻流路使得從外部供應的該冷卻水在通過與該多重連接管道的一冷卻水流入口連接的一側分支插口流入並迴圈之後再通過另一側分支插口排出到該多重連接管道並向該外殼冷卻流路以及該主冷卻流路一側迴圈。
4. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該內部收集塔由形成有複數個氣孔以及複數個嵌入孔或複數個嵌入片的該些垂直板與形成有複數個氣孔以及複數個嵌入片的該些水平板相互嵌入結合而成，其中，該些垂直板（151）通過在複數個主垂直板中的每兩個主垂直板之間形成與之交叉的兩個以上的間隔維持用該些垂直板而在相互之間形成間隔的同時嵌入結合排列，該些水平板通過在沒有形成間隔維持用該些垂直板的該些主垂直板之間的空間上沿著上下方向安裝多個而提供間隔，從而使得該排出氣體形成該渦流並借此在延長停滯時間的同時使其均勻擴散。
5. 如請求項4所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中通過在該內部收集塔兩側的各該主垂直板上形成向外側凸出的該些水平板而在形成該渦流的同時延長該排出氣體的停滯時間，且通過在下部焊接一隔離用板而使得該些垂直板與位於最下部的一基礎水平板相距一定間隔。
6. 如請求項4所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中通過將該些水平板中形成於下部的一基礎水平板與一隔離用板的一側進行焊接而使得組裝成一體的該些垂直板與該些水平板整體維持隔離狀態並對其荷重進行支撐，且形成可供該主冷卻流路貫通該內部收集塔的內部的一個以上的管道槽。
7. 如請求項4所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中通過使形成於該些垂直板上的該些氣孔相對大於形成於該些水平板上的該些氣孔而供該排出氣體流入。
8. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該主冷卻流路通過使由複數個垂直管以及交替地對相鄰的該些垂直管之間的上部或下部進行連接的複數個彎曲管反覆排列形成的波形結構貫通該內部收集塔並重複地上下延伸而借助於在其內部流動的該冷卻水對周邊的該排出氣體進行冷卻並使其在構成該內部收集塔的該些垂直板的上下區域以及該些水平板的表面高密度凝聚，而在通過波形結構的過程中對周邊進行冷卻之後的該冷卻水將通過一水平管排出。
9. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該主冷卻流路由兩個以上構成。
10. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該多重連接管道由通過與安裝在向該外殼冷卻流路、該上板冷卻流路以及該主冷卻流路供應該冷卻水的位置以及排出該冷卻水的位置上的各該分支插口分別連接而使該冷卻水進行迴圈的該冷卻水供應管以及該排出管構成。
11. 如請求項10所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該多重連接管道在配備有兩個以上的該些主冷卻流路時通過配備以上部和下部空間隔離的結構構成的一冷卻水腔體而同時向兩個以上的該些主冷卻流路供應和排出該冷卻水。
12. 如請求項1所述之的配備冷卻流路的半導體工程反應副產物收集裝置，其中該加熱器還包括：一熱分配板，通過一結合部以與該加熱器的下部相距一定間隔的方式安裝在該加熱器的下部，通過在外側形成複數個氣孔而將一部分的該排出氣體供應到位於下部的該內部收集塔的上部側並將剩餘的該排出氣體供應到位於側方的該外殼的內壁方向。

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