TWI838754B - 可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，通過將用於對在半導體製程中從製程腔體排出的氣體中所包含的反應副產物進行捕獲的捕獲裝置的內部捕獲塔分成多段，從而在將所流入的氣流根據反應副產物捕獲量在使用週期的前半段誘導到由空間部構成的中段捕獲部的內側區域下部之後排出到外側區域的同時執行捕獲反應，並在捕獲量增加且可用捕獲區域減少的使用週期的後半段從所述中段捕獲部的內側區域的上部流動到外側區域之後誘導到下部方向並執行追加捕獲反應，從而可以通過擴展捕獲可用區域而執行追加反應副產物的捕獲。

Description

可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置

本發明涉及一種可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，尤其涉及一種可以在捕獲裝置內部，將在半導體製程中從製程腔體排出的氣體在使用週期的前半段誘導到內部捕獲塔的內側區域並對反應副產物進行捕獲，並在捕獲量增加且可用捕獲區域減少的使用週期的後半段誘導到內部捕獲塔的外側區域並執行追加捕獲反應，從而擴展捕獲可用區域並藉此提升捕獲效率的捕獲裝置。

通常來講，半導體製程大體上包括前製程（Fabrication製程）以及後製程（Assembly製程），前製程是指通過在各種製程腔體（Chamber）內重複執行在晶圓（Wafer）上沉積形成薄膜之後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並藉此製造出半導體晶片（Chip）的製程，而後製程是指通過將在所述前製程中製造出的晶片單獨分離之後與導線架進行結合而組裝出成品的製程。

此時，上述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製程是通過氣體注入系統向製程腔體的內部注入例如用於執行薄膜沉積的前驅體氣體等所需要的氣體並在高溫條件下執行。此時，在製程腔體的內部將產生大量的含有在沉積過程中沒有使用到的各種反應副產物、未反應的易燃氣體和腐蝕性異物以及有毒成分的有害氣體等並作為排放氣體進行排出。

為此，在半導體製造裝置中為了對從製程腔體排出的排放氣體中所包含的反應副產物進行捕獲而安裝反應副產物捕獲裝置，從而在對排放氣體中所包含的反應副產物進行捕獲之後在位於排氣管路上的洗滌器（Scrubber）中對未反應氣體進行最終淨化並排放到大氣中。

此外，在所述反應副產物捕獲裝置使用週期內在內部捕獲塔中對反應副產物進行捕獲的過程中，反應副產物將主要附著或堆積在外殼與內部捕獲塔的捕獲板外側之間，從而導致捕獲效率急劇下降的現象發生。

在如上所述的捕獲裝置的反應副產物捕獲效率下降的情況下，為了可以順利地執行半導體製程，需要更換新的反應副產物捕獲裝置，或對反應副產物捕獲裝置的內部捕獲塔以及外殼內部進行洗滌，從而更換成經過再生的捕獲裝置。

但是，在如上所述的捕獲裝置的捕獲效率下降的情況下，在內部捕獲塔的內側仍然會有可執行追加捕獲的區域存在，而因為在沒有充分利用如上所述的捕獲可用區域的情況下更換捕獲裝置，會導致使用週期變短以及半導體製造單價變高的問題。

因此，需要一種可以藉助於可充分利用捕獲裝置的可使用捕獲區域的技術以延長捕獲裝置的使用週期，但是目前為止並沒有與其相關的技術。

《先行技術文獻》 ＜專利文獻＞ 專利文獻1：韓國專利第10-0717837號（2007.05.07.註冊） 專利文獻2：韓國專利第10-0862684號（2008.10.02.註冊） 專利文獻3：韓國專利第10-1447629號（2014.09.29.註冊） 專利文獻4：韓國專利第10-1806480號（2017.12.01.註冊）

《技術問題》

為了解決如上所述的習知問題，本發明的目的在於提供一種捕獲裝置，通過將用於對在半導體製程中從製程腔體排出的氣體中所包含的反應副產物進行捕獲的捕獲裝置的內部捕獲塔分成多段，從而在將所流入的氣流根據反應副產物捕獲量，在使用週期的前半段誘導到由空間部構成的中段捕獲部的內側區域下部之後排出到外側區域的同時執行捕獲反應，並在捕獲量增加且可用捕獲區域減少的使用週期的後半段，從中段捕獲部的內側區域的上部流動到外側區域之後誘導到下步方向並執行追加捕獲反應，從而可以通過擴展捕獲可用區域而執行追加反應副產物捕獲。

本發明的另一目的在於提供一種在構成分成多段的內部捕獲塔的中段捕獲部中，通過將複數個平面狀十字形垂直板沿著外周方向以一定的間隔排列成四邊形，並在內側區域的下部中央配備平面狀內部十字形垂直板的方式執行捕獲，其中，構成外周的各個平面狀十字形垂直板，是以上部一側中內側區域面積相對較大而下部一側中外側區域面積相對較大的形態形成，從而通過以內側區域的下部空間大於上部空間的方式形成捕獲空間而擴大可用捕獲區域並執行捕獲。

本發明的另一目的在於提供一種捕獲裝置，通過將所流入的氣流沿著平面狀十字形垂直板的平面進行誘導而使其無阻力地快速向下部方向流動，從而在使用週期的前半段在平面狀十字形垂直板內側面以及平面狀內部十字形垂直板中執行捕獲反應之後堆積在內側區域空間，而在使用週期的後半段使得氣流從平面狀十字形垂直板的內側區域上部流動到外側區域之後沿著外側面下降並執行追加捕獲反應，從而可以擴大可用捕獲區域並執行捕獲反應。

本發明的另一目的在於提供一種使得從分成多段的內部捕獲塔的中段捕獲部排出到外側方向的氣體流動到下段捕獲部，並配備沿著中段捕獲部的外側下部外周在上下方向分成多段安裝的渦流板，從而在降低使用過程中排出到中段捕獲部的外側之後向下部下降的氣體的流速的同時形成渦流，並藉此增加執行捕獲反應的捕獲反應時間，進而防止捕獲並堆積的反應副產物向下部流出。 《解決問題的手段》

為了達成如上所述的目的並解決習知技術中存在的問題，本發明提供一種可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，用於將在半導體製程中執行沉積工程之後排出的氣體收容到外殼內部，並利用加熱器進行加熱的同時利用內部捕獲塔對所述氣體中所包含的反應副產物進行捕獲並僅排出氣體，其中，所述內部捕獲塔包括：上段捕獲部，用於將所述氣體的主氣流誘導到中央部並使其下降的同時執行捕獲反應；中段捕獲部，為對流入的所述氣體進行收容並對所述反應副產物進行捕獲而利用空間部形成內側區域的結構；以及下段捕獲部，用於在從通過側面流入的所述氣體中對所述反應副產物進行多段捕獲的同時防止已捕獲的所述反應副產物流出所述外殼的氣體排出口，從而在不同高度上對所述反應副產物進行多段捕獲，其中，所述中段捕獲部根據不同使用週期的捕獲量變化，在使用週期的前半段，誘導所述氣體的主氣流下降到構成外周的平面狀十字形垂直板的內側區域並向外側區域流動，而在所述內側區域堆積一定捕獲量的使用週期的後半段，誘導其從所述平面狀十字形垂直板的內側區域上部流動到外側區域之後下降，從而執行追加捕獲反應。

作為較佳的實施例，所述上段捕獲部將從所述加熱器分配到所述外殼的內部外圍方向並下降的所述氣體通過中心部的主氣孔以及圓形排列在所述主氣孔周邊的相對較小的輔助氣孔誘導到在下部相距一定間隔的所述中段捕獲部，並在安裝有三角板與十字形板的上面以及安裝有複數矩形板的下面對所述氣體中的所述反應副產物進行捕獲。

作為較佳的實施例，在所述上段捕獲部的上面以放射狀排列複數個所述三角板，所述複數個三角板橫穿多重圓形排列的複數個所述輔助氣孔並以從外圍向所述主氣孔一側呈傾斜度逐漸變大的方式凸出，在各個所述三角板之間以放射狀排列所述十字形板，並且所述十字形板橫穿所述輔助氣孔並垂直凸出，從而在對所述氣流進行誘導的同時形成渦流並藉此提升捕獲效率，而在所述上段捕獲部的下面以放射狀排列所述矩形板，所述矩形板橫穿所述輔助氣孔並垂直凸出，從而在誘導通過所述主氣孔以及所述輔助氣孔而下降的排放氣體均勻下降的同時執行捕獲。

作為較佳的實施例，複數個所述平面狀十字形垂直板結合到所述上段捕獲部的下部且與所述上段捕獲部相距一定間隔，所述中段捕獲部的外周由複數個所述平面狀十字形垂直板相距一定間隙地排列構成，並且在構成所述外周的所述十字形垂直板的內側區域下部中央配備有平面狀內部十字形垂直板。

作為較佳的實施例，在所述平面狀十字形垂直板與所述內部十字形垂直板的下部配備有用於將流入到所述內側區域下部的氣體排出到外部的排氣板，所述排氣板形成有複數個氣孔。

作為較佳的實施例，所述平面狀十字形垂直板形成為上部的一側向內側區域凸出的面積相對較大而下部的一側向外側區域凸出的面積相對較大的形態，從而形成內側區域的下部空間大於上部空間的捕獲空間。

作為較佳的實施例，在所述平面狀十字形垂直板的外側區域下部還包括有沿著外周安裝的渦流板，所述渦流板形成有複數個氣孔。

作為較佳的實施例，所述渦流板在上下方向多段安裝且形成於下方的渦流板相對較大，並且形成為外側相對較高的傾斜形態。

作為較佳的實施例，所述下段捕獲部結合到所述中段捕獲部的下部並且由在表面形成有複數個氣孔的外圍捕獲板部、中間捕獲板部以及內側捕獲板部多重構成，從而阻擋在所述中段捕獲部的內側區域以及外側區域執行捕獲反應之後的氣體直接下降並流入到形成於所述外殼的下板中的所述氣體排出口，並在將氣體從外圍誘導到內側並執行最終捕獲反應之後使其流入到從所述外殼的下板的中央部向上部凸出的所述氣體排出口的上部並下降。

作為較佳的實施例，所述外圍捕獲板部以下部開放的結構構成，在其上側面捕獲板以及各個側面捕獲板中形成複數個氣孔，且沿著外側面外周上下多段排列有複數個渦流形成片，所述複數個渦流形成片以向外側逐漸向上部上升的傾斜角度形成。

作為較佳的實施例，所述中間捕獲板部以下部開放的結構構成，並且通過間隔材料與所述外圍捕獲板部的上側面相距一定間隔，所述中間捕獲板部的上側面捕獲板以封閉結構構成並且在其各個側面捕獲板上形成有複數個氣孔。

作為較佳的實施例，所述內側捕獲板部以下部以及上部開放的結構構成並固定到所述中間捕獲板部，所述內側捕獲板部的各個側面捕獲板上形成有複數個氣孔。

作為較佳的實施例，在所述外殼中相距一定間隔排列形成有複數個過濾板，所述複數個過濾板沿著向下板的上部凸出的所述氣體排出口的外周向斜線方向凸出，以用於在上升的氣體中形成渦流。 《發明效果》

如上所述特徵之適用本發明的可通過誘導氣流而擴展可用捕獲區域的反應副產物捕獲裝置，可以通過將安裝在反應副產物捕獲裝置內部的內部捕獲塔分成上段捕獲部、中段捕獲部以及下端捕獲部，在使用週期的前半段，誘導在半導體製程中的製程腔體執行沉積工程之後排出並流入到捕獲裝置內部的氣流向內側區域由空間部構成的中段捕獲部的內側中央部下部區域流動之後向外側排出，並在十字形垂直板的內側區域對氣體中所包含的未反應之反應副產物進行捕獲並堆積在內側區域空間，而在捕獲到內側區域中的反應副產物伴隨著捕獲反應時間的增加而逐漸堆積並造成捕獲可用區域減少的使用週期的後半段，誘導所流入的氣流從中段捕獲部的上部向外側流動之後沿著平面狀十字形垂直板的外側區域向下部流動並執行追加捕獲，從而通過對捕獲可用區域進行擴展而追加地執行反應副產物捕獲。

此外，本發明可以通過將複數個平面狀十字形垂直板沿著外周方向以一定的間隔排列成四邊形並在內側區域的下部中央配備平面狀內部十字形垂直板的方式執行捕獲，在構成外周的各個平面狀十字形垂直板以上部一側中內側區域面積相對較大而下部一側中外側區域面積相對較大的形態形成捕獲空間的狀態下，使得所流入的氣流可以沿著平面無阻力地快速向下部方向流動，從而在使用週期的前半段在平面安裝十字形垂直板的內側區域以及內部十字形垂直板中執行捕獲反應之後堆積在內側空間，而在使用週期的後半段使得氣體沿著平面狀十字形垂直板的外側面下降並執行追加捕獲反應，從而可以擴大可用捕獲區域並執行捕獲反應。

此外，本發明可以使得從構成反應副產物捕獲裝置的內部捕獲塔的中段捕獲部排出到外側方向的氣流動到下段捕獲部，並配備沿著中段捕獲部的外側下部外周分成多段安裝的渦流板，從而在降低使用過程中排出到中段捕獲部的外側之後向下部下降的氣體的流速的同時形成渦流並藉此增加捕獲反應時間，而且還可以在防止反應副產物流出的同時執行捕獲反應。

此外，本發明可以使得流入到構成反應副產物捕獲裝置的內部捕獲塔的上段捕獲部中的氣流通過主氣孔流入到中段捕獲部，而且為了確保在從加熱器分配到外圍之後下降的氣流可以順利地從上段捕獲部的外圍流入到中央部而採用以從外圍向中心部逐漸上升的傾斜角度形成的三角板形狀，從而在對氣流進行誘導的同時執行捕獲反應，而且還可以利用在下面形成的矩形板將通過在主氣孔周邊形成的輔助氣孔的氣體誘導到下部方向並再次執行捕獲反應。

此外，本發明可以將從構成反應副產物捕獲裝置的內部捕獲塔的中段捕獲部排出的氣體經過分成多段的下段捕獲部的過程中執行多段捕獲反應，並防止所捕獲到的反應副產物排出，從而確保只有氣體排出到排出口。

此外，本發明可以通過沿著排出口的外周配備的向斜線方向凸出的複數個過濾板來防止在經過多段下段捕獲部的過程中捕獲到的反應副產物排出。

如上所述，本發明是具有多種效果的有用發明，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結構及其作用進行詳細說明如下。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結構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是顯示對適用本發明一實施例的反應副產物捕獲裝置的內部結構的截面圖；圖2是顯示對適用本發明一實施例的內部捕獲塔被組裝時的整體結構的正面圖；圖3是顯示適用本發明一實施例的內部捕獲塔的平面圖；圖4是顯示適用本發明一實施例內部捕獲塔的部分分解立體圖；圖5是顯示從適用本發明一實施例內部捕獲塔的下部觀察時的部分分解立體圖；圖6是顯示適用本發明一實施例的中段捕獲部的立體圖；圖7是顯示適用本發明一實施例的中段捕獲部的底面圖；圖8是顯示適用本發明一實施例的下段捕獲部的立體圖；以及圖9是顯示適用本發明一實施例的下段捕獲部的底面圖。

如圖所示，適用本發明的可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置是一種用於對在製程腔體（未圖示）中執行薄膜沉積工程之後排出的未反應氣體中所包含的反應副產物進行捕獲之後僅將剩餘的氣體排出到捕獲裝置的後端的裝置。

所述反應副產物捕獲裝置的結構，包括：外殼1，用於對在半導體製程中執行沉積工程之後排出的氣體進行收容和排出；加熱器2，用於對收容於外殼內部的氣體進行加熱；內部捕獲塔3，用於在流入到外殼內部之後被加熱的氣體中對反應副產物進行多段捕獲，其根據高度分成：上段捕獲部31，用以在將氣體的主氣流誘導到中央部並使其下降的同時執行捕獲反應；中段捕獲部32，為對所流入的氣體進行收容並對反應副產物進行捕獲而採用利用空間部形成內側區域的結構；以及下段捕獲部33，用以在從通過側面流入的氣體中對反應副產物進行多段捕獲的同時防止已捕獲的反應副產物流出到外殼的氣體排出口；從而在不同的高度上對反應副產物進行多段捕獲。

尤其是，內部捕獲塔3的中段捕獲部32根據不同使用週期的捕獲量變化，在使用週期的前半段，誘導氣體的主氣流下降到構成外周的平面狀十字形垂直板321的內側區域並向外側區域流動，而在使用週期的後半段，誘導其從內側區域上部流動到平面狀十字形垂直板321的外側區域之後下降，從而執行追加捕獲反應。

作為所述沉積工程的一實施例，可以是向製程腔體內部注入TiCl ₄以及NH ₃氣體的TiN沉積工程。但是，本發明並不是只限於在利用TiCl ₄、NH ₃氣體的沉積工程中使用的捕獲裝置，也可以對在多種半導體製程中供應到製程腔體之後排出的多種氣體中所包含的反應副產物進行捕獲。

接下來，將所述各個結構進行詳細說明。

外殼1採用可供從製程腔體排出的氣體從上部流入並對其進行收容之後向下部排出的垂直型結構，包括：外殼主體11，對所流入的氣體進行收容；上板12，形成有向上側方向凸出的氣體流入口12a；以及下板13，向上部以及下部兩側方向凸出安裝有氣體排出口13a。

此外，如附圖中所示的實施例，外殼還可以根據需要在下板下部包括用於進行移動的支撐腿以及滾輪。

所述外殼主體11的形狀，在適用本發明的一實施例中，根據內部捕獲塔的形狀以四邊筒形形狀為基準進行說明，但是本發明並不限定於如上所述的形狀，也可以以例如圓筒形以及多邊筒形等所需要的形狀構成。

在外殼主體11的各個內壁中，沿著垂直方向以一定的間隔排列有沿著水平方向安裝的複數個壁面板10a。所述壁面板10a可以在通過外殼1內部的氣體中形成渦流並藉此增加停留在外殼內部空間的時間的同時對反應副產物進行捕獲。

所述壁面板10a的截面形狀，在一實施例中，可以形成為具有水平形狀的平板形狀。但是，除了如上所述的形狀之外，也可以形成為朝向內部一側的末端向上部或下部折曲並形成傾斜面或形成圓角的方式。如上所述形狀的壁面板可以對下降的氣流造成阻力作用，從而在藉助於方向以及速度差異形成渦流並藉此增加停留在內部空間的時間的同時對反應副產物進行捕獲。

所述氣體排出口13a向下板13上部凸出，而且可以沿著外周以一定間隔排列形成向斜線方向凸出形成的複數個過濾板13b。通過以如上所述的方式形成過濾板13b，可以使得沿著氣體排出口13a的壁面上升流動的氣體發生碰撞並形成渦流，從而在防止經過多段下段捕獲部的氣體直接流入到氣體排出口內側並最大限度地延遲排出時間的同時防止所捕獲的反應副產物混雜到氣體中一起排出。

所述加熱器2是用於通過對流入到外殼的氣體進行加熱而在外殼上端部的一部分形成無法執行捕獲的溫度區域並防止在使用初期因為副產物堆積在外殼上端部以及氣體流入口12a而發生堵塞的情況的同時對氣體進行均勻分配的裝置，在其上側以放射狀形成有散熱器2a，從而可以均勻地對經過加熱的氣體進行分配。

此外，在外殼的上板12上安裝有加熱器電源供應部21，以用於向加熱器2供應電源並根據外殼內部溫度對電源供應進行控制。

所述內部捕獲塔3通過以根據高度將捕獲區域分成上段捕獲部31、中段捕獲部32以及下段捕獲部33的結構構成而對流入到外殼內部的氣體進行多段捕獲，尤其是中段捕獲部可以根據不同使用週期的捕獲量變化將氣體的主氣流從內側區域變更到外側區域並藉此擴展捕獲可用區域，從而將整體的捕獲效率極大化。

上段捕獲部31可以將從加熱器分配到外殼的內部外圍方向並下降的氣體通過中心部的主氣孔311以及圓形排列在所述主氣孔周邊的相對較小的輔助氣孔312誘導到在下部相距一定間隔的中段捕獲部32，並通過上面和下面以及通過嵌入方式或焊接等結合方式分別安裝在上面和下面上的捕獲板對氣體中的反應副產物進行捕獲。

具體來講，所述上段捕獲部31由四邊形形態的平板構成，並形成為略小於外殼主體的上端部內部的大小，從而通過最大限度地遮擋內部空間而防止從位於上部的加熱器2分配到外殼內部空間的外圍並下降的氣體直接下降到下部，進而通過誘導到中央部的主氣孔311而形成主氣流，同時通過將一部分氣體分配誘導到在主氣孔311的周邊多重圓形排列的相對較小的複數個輔助氣孔312而形成輔助氣流，從而執行捕獲反應。

在所述上段捕獲部31的上面以放射狀排列橫穿多重圓形排列的複數個輔助氣孔312並垂直凸出的三角板313，在各三角板313之間以放射狀排列橫穿輔助氣孔312並垂直凸出的十字形板314，從而在對氣流進行誘導的同時形成渦流並藉此提升捕獲效率，而在下面以放射狀排列橫穿輔助孔312並垂直凸出的矩形板315，從而在誘導通過主氣孔311以及輔助氣孔312下降的排放氣體均勻下降的同時執行捕獲。

此外，三角板313可以以從外圍向主氣孔一側的傾斜度逐漸變大的方式形成，從而在流入到外圍的氣體向內側的主氣孔311一側流動時更有效地對氣流進行誘導。

此外，在所述三角板313的上端還可以選擇性地形成垂直相交的渦流片並進一步形成貫通板的氣孔，從而提升渦流形成效率。

此外，上段捕獲部31透過安裝在下部的一定長度的間隔材料316以及支撐部件317與中間捕獲部32相距一定高度來安裝。為了對至少四個以上的間隔材料進行固定，支撐部317沿著中段捕獲部32的上端形狀以一定寬度的帶狀形態的板構成且形成有複數個孔，從而對兩側進行螺栓結合或焊接固定。

中段捕獲部32構成為對從上段捕獲部31流入到中央部的氣體進行收容並對反應副產物進行捕獲而由空間部形成內側區域的結構，因此，由複數個平面狀十字形垂直板321在上段捕獲部的下部結合到與上段捕獲部相距一定間隔並且相隔一定間隙排列而構成四邊形的外周，而且在構成外周的十字形垂直板321的內側區域下部中央配備有與十字形垂直板321相比大小相對較小的平面狀內部十字形垂直板322。

此外，在所述平面狀十字形垂直板321與內部十字形垂直板322的下部配備有用於將流入到內側區域下部的氣體排出到外部的形成有複數個氣孔323a的排氣板323。

所述排氣板323也可以僅形成於構成外周的平面狀十字形垂直板321以及內部十字形垂直板322的下部。

此外，作為所述排氣板323的另一實施例，可以使得平面狀十字形垂直板321以及內部十字形垂直板322透過平面板之間的嵌入組裝方式構成十字形的柵格形態，從而在組裝中段捕獲部32時使得在各個板的下部形成的排氣板323同樣組裝成柵格形態的複數個結構。

此外，所述平面狀十字形垂直板321是以上部一側向內側區域凸出的面積相對較大而下部一側向外側區域凸出的面積相對較大的形態形成，從而形成內側區域的下部空間大於上部空間的捕獲空間。亦即，以十字形平面橫截面為基準，在沿著外周方向形成的板中使得向內側以及外側凸出的板在不同的高度以不同的面積形成，亦即向內側凸出的板的面積在上部相對較大而在下部相對較小，且向外側凸出的板的面積在下部相對較大而在上部相對較小。

通過採用如上所述的方式，可以與上部及下部空間相同的情況相比實現更加持續性的捕獲。

此外，在使用週期的前半段，因為在平面狀十字形垂直板321的上部一側向內側區域凸出的面積相對較大，因此可以在主氣流中執行更多的捕獲反應並堆積到下部的較寬空間，而在使用週期的後半段，因為在平面狀十字形垂直板321的下部一側向外側區域凸出的面積相對較大，因此可以在通過外側區域下降的氣體中執行更多的捕獲反應。

如果以與前述不同的上部及下部的捕獲空間相同的方式形成中段捕獲部，可能會在捕獲反應的執行過程中首先造成上部的堵塞，從而導致捕獲效率的下降。

此外，因為所述平面狀十字形垂直板321是以在板上沒有形成可供氣體移動的氣孔的平面形態構成，因此與習知的形成有複數個相同或不同大小的氣孔的捕獲板不同，可以使得所流入的氣流沿著平面無阻力地快速向下部方向流動。

此外，在平面狀十字形垂直板321的外側區域下部，還可以包括沿著外周安裝的形成有複數個氣孔324a的渦流板324。此時，渦流板324可以以外側相對較高的傾斜形態形成。

此外，沿著外周安裝的渦流板324可以在上下方向多段安裝。此時，可以通過使得在下端形成的渦流板324相對較大而在提升渦流形成效率的同時多段防止所捕獲到的反應副產物向下部跌落並通過氣體排出口13a排出。

渦流板324可以以在十字形垂直板321的面上形成凹槽並嵌入的方式或焊接的方式構成，而且為了對傾斜結構進行支撐，可以採用將支撐部件連接到十字形垂直板或下段捕獲部並通過焊接等方式進行固定的構成。

通過配備如上所述構成的渦流板324，可以在使用週期的後半段降低排出到中段捕獲部的外側之後不往下降的氣體的流速的同時形成渦流並藉此增加捕獲反應時間，而且還可以防止捕獲並堆積的反應副產物跌落並通過氣體排出口排出。

所述中段捕獲部可以以各個實施例所述的各種形態製成。

作為一實施例，雖然在附圖中並沒有顯示，但是可以通過配備複數個獨立的平面狀十字形垂直板321而構成四邊形外周，接下來在其內部配置一個以上的內部十字形垂直板322之後再通過焊接或嵌入的方式結合排氣板323而實現彼此之間的一體化結構。

作為另一實施例，可以利用由一個面構成的單一的板構成，並將其以垂直相交的方式組裝成柵格形態，從而使其在外周以及中心部十字形相交並藉此構成平面狀十字形垂直板321和內部十字形垂直板322以及排氣板323。

亦即，在排氣板323中的一部分的上部分別向上部凸出形成構成十字形垂直板321的一側面的複數個板，並在排氣板323中的一部分的上部末端分別形成構成十字形垂直板321的一側面的板，同時在排氣板323中的一部分的上部末端分別向上部凸出形成構成十字形垂直板321的一側面的板，而在中間向上部凸出形成構成內部十字形垂直板322的一側面的板。通過在如上所述的不同形狀的排氣板323上形成複數個嵌入槽並將其彼此交叉地嵌入成柵格形態，可以構成十字形垂直板321和內部十字形垂直板322以及排氣板323。在完成嵌入結合之後，可以將其最終焊接固定。

在使用週期的前半段，如上所述構成的中段捕獲部32可以使得氣體的主氣流被收容到形成外周的平面狀十字形垂直板321的內側區域中央部下部之後形成通過排氣板323向外側區域排出的氣流，從而在平面狀十字形垂直板321的內側區域以及內部十字形垂直板322對氣體中所包含的反應副產物執行捕獲反應並凝固堆積在內側區域空間部，而在反應副產物被堆積在內側區域空間部而導致捕獲空間減小的使用週期的後半段，因為在排氣板323中形成的複數個氣孔323a會被堵塞而難以對氣體進行排氣，因此主氣流將通過相距一定間隔安裝而形成外周的複數個平面狀十字形垂直板321之間的空間誘導到外側區域，並在平面狀十字形垂直板321的外側區域對反應副產物進行捕獲。亦即，在反應副產物的捕獲量增加時，可以在十字形捕獲板321的上部一側通過間隔空間流動到外側之後下降，從而在平面狀十字形垂直板321的外側區域執行追加捕獲反應。

通過如上所述的氣體的主氣流以及捕獲方式，因為所述平面狀十字形垂直板321是以上部一側向內側區域凸出的面積相對較大而下部一側向外側區域凸出的面積相對較大的形態形成，因此在使用週期的前半段可以在內側區域的上部執行捕獲並堆積在下部的較寬空間中，而在使用週期的後半段下降到外側區域的下側並藉此實現更多的捕獲量。

此外，通過在構成外周的複數個平面狀十字形垂直板321的外側區域下部沿著外周安裝的形成有複數個孔的渦流板324，可以在使用週期的後半段降低排出到中段捕獲部的外側之後向下部下降的氣體的流速的同時形成渦流並藉此增加捕獲反應時間，而且還可以防止捕獲並堆積的反應副產物跌落並通過氣體排出口排出。

下段捕獲部33結合到所述中段捕獲部32的下部並由在表面形成有複數個氣孔的外圍捕獲板部331、中間捕獲板部332以及內側捕獲板部333多重構成，從而阻擋在中段捕獲部的32內側區域以及外側區域執行捕獲反應之後的氣體直接下降並流入到形成於外殼的下板中的氣體排出口13a，並在將氣體從外圍誘導到內側並執行最終捕獲反應之後誘導氣流流入到從外殼下板的中央部向上部凸出的氣體排出口13a的上部並下降。

此外，下段捕獲部33安裝在外殼的下板上，從而在下段捕獲部33的中間捕獲板部的下端部中的相鄰的板之間進行連接，並結合到在平面上形成有複數個氣孔的支撐板334上，從而以被撐起的狀態對中段捕獲部32的整體荷重進行支撐並確保氣體順利流入，而其自身對氣體中的反應副產物進行捕獲。

由所述外圍捕獲板部331、中間捕獲板部332以及內側捕獲板部333多重構成的下段捕獲部33以其下端部從外圍捕獲板部331向內側捕獲板部333逐漸接近外殼的下板的方式形成，從而以可供所流入的氣體依次流入的形狀構成為宜。

接下來，將對一實施例的下段捕獲部33進行更為詳細的說明。

所述外圍捕獲板部331可以以下部開放的四邊筒形結構（也可以是圓筒形或多邊筒形）構成，在上側面捕獲板以及各個側面捕獲板中可以形成複數個相同大小的氣孔。

此時，沿著外圍捕獲板部331的外側面周圍在上下方向多段排列安裝有以向外側逐漸向上部上升的傾斜角度形成的複數個渦流形成片331a。

所述渦流形成片331a可以在將從上部下降的氣流誘導到內側的同時形成渦流，從而提升捕獲效率。為此，渦流形成片331a的外側末端可以沿著長度方向加工成如連續半圓形或凹凸等形態並藉此提升渦流形成效率。此外，渦流形成片331a還可以防止捕獲並堆積的反應副產物跌落並通過氣體排出口排出。

所述中間捕獲板部332可以以下部開放的四邊筒形結構（也可以是圓筒形或多邊筒形）構成，並通過間隔材料332a與外圍捕獲板部331的上側面相距一定間隔構成，而上側面捕獲板部可以以堵塞的結構構成且在各個側面捕獲板中形成複數個氣孔，而且可以通過以下部孔較大而上部孔較小的方式形成，從而向下部一側形成氣體的主氣流。此時，通過在中間捕獲板部332形成小於外圍捕獲板部331的孔而確保氣體順利流動並實現捕獲反應為宜。

所述內側捕獲板部333可以以下部以及上部開放的四邊筒形結構（也可以是圓筒形或多邊筒形）構成並通過如焊接等方式結合固定到中間捕獲板部，在各個側面捕獲板中形成複數個氣孔，而且可以通過以下部孔較大而上部孔較小的方式形成而使得氣體主要向下部一側流入。此時，通過在內側捕獲板部333形成小於外圍捕獲板部331的孔而確保氣體順利流動並實現捕獲反應為宜。

如上所述構成的適用本發明的內部捕獲塔3，可以在將流入到外殼內部的氣體的主氣流從內部捕獲塔3的上段捕獲部31聚集到中央部並傳遞到中段捕獲部32時，在由空間部形成內側區域的中段捕獲部32中可以使得氣體的主氣流沿著構成四邊形外周的平面狀十字形垂直板321的內側區域快速地向下部方向下降並在平面狀十字形垂直板321以及內部十字形垂直板322中執行捕獲反應並形成反應副產物，從而形成通過位於下部的排氣板323排出到外側區域的主氣流。

在所述平面狀十字形垂直板321以及內部十字形垂直板322中捕獲的反應副產物將被堆積在內側區域（亦即內部空間）。此時，透過配備安裝在內側區域的下部中央的平面狀內部十字形垂直板，可以提升在內部區域中的捕獲效率。

接下來，在因為捕獲並堆積到平面狀十字形垂直板內側區域的反應副產物而導致捕獲空間減少的使用週期的後半段，氣流將在平面狀十字形垂直板的上部誘導到外側區域並向下部下降，從而對反應副產物進行追加捕獲。

此外，在使用週期的前半段或後半段排出到中段捕獲部32外側的氣體，將在下部透過以由外圍捕獲板部331、中間捕獲板部332以及內側捕獲板部333多重構成並對氣流進行誘導的方式構成的下段捕獲部33防止反應副產物排出的同時最終對氣體中所包含的反應副產物進行捕獲，接下來在流入到在外殼下板的中央部向上部凸出的氣體排出口13a的上部之後下降並排出。

圖10是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的前半段的氣流的示意圖；圖11是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的前半段的捕獲傾向的示意圖。在下述內容中對附圖進行說明的元件符號可以參閱上述說明。

如圖所示，使用週期的前半段的氣流以及反應副產物捕獲傾向如下所述。

通過在構成外殼1的上板12上形成的氣體流入口12a流入的氣體將被加熱器2加熱，並通過位於上部的散熱片2a以放射狀分配流動到外殼主體11的外圍之後下降。

接下來，氣體的主氣流將藉助於內部捕獲塔3的上段捕獲部31從外圍誘導到中央部的主氣孔311並下降，從而在上側面和下側面以及安裝在上側面的三角板313、十字形板314以及矩形板315中執行捕獲反應。

下降到主氣孔311的氣體的主氣流將在流入到中段捕獲部32的內部（亦即內側區域）並向下部流動之後，形成通過排氣板323排出到外側區域的氣流。此時，平面狀十字形垂直板321的內側區域以及內部十字形垂直板322將對氣體中的反應副產物進行凝聚和捕獲並堆積在內側區域。

尤其是，因為在平面狀十字形垂直板321的上部一側向內側區域凸出的面積較大，因此在使用週期的前半段可以在上部有效地發生捕獲反應並堆積在內部空間中。

接下來，通過排氣板323排出到外側區域的氣體將通過分成多段的下段捕獲部33流入到從位於其內側的外殼下板的中央部向上部凸出的氣體排出口13a的上部之後下降並排出。

圖12是對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的後半段的氣流進行圖示的示意圖，圖13是對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部中使用週期的後半段的氣流進行圖示的示意圖。

如圖所示，使用週期的後半段的氣流以及反應副產物捕獲傾向如下所述。

通過在構成外殼1的上板12上形成的氣體流入口12a流入的氣體將被加熱器2加熱，並通過位於上部的散熱器2a以放射狀分配流動到外殼主體11的外圍之後下降。

接下來，氣體的主氣流將藉助於內部捕獲塔3的上段捕獲部31從外圍誘導到中央部的主氣孔311並下降，從而在上側面和下側面以及安裝在上側面的三角板313、十字形板314以及矩形板315中執行捕獲反應。

下降到主氣孔311的氣體的主氣流將因為捕獲並堆積到平面狀十字形垂直板內側區域的反應副產物所造成的捕獲空間的減少而無法繼續下降，其氣流將在平面狀十字形垂直板的上部誘導到外側區域並向下部下降，從而在還沒有大量用於捕獲反應的平面狀十字形垂直板的外側區域對反應副產物進行追加捕獲。

尤其是，因為在平面狀十字形垂直板321的下部一側向外側區域凸出的面積較大，因此在使用週期的後半段可以在外側區域的下部有效地發生捕獲反應，從而在由外殼主體與平面狀十字形垂直板321的外側構成的外側區域有效地發生捕獲並堆積到下板上。

此時，透過在構成外周的複數個平面狀十字形垂直板321的外側區域下部沿著外周安裝的渦流板324，可以在降低向下部下降的氣體的流速的同時形成渦流並藉此增加捕獲反應時間，而且還可以防止捕獲並堆積的反應副產物跌落並通過氣體排出口排出。

接下來，通過下段捕獲部33流入到從位於其內側的外殼下板的中央部向上部凸出的氣體排出口13a的上部之後下降並排出。

本發明並不限定於如上所述的特定較佳實施例，在不脫離申請專利範圍中所主張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可以進行各種變化實施，且所述變更包含在申請專利範圍中所記載的範圍之內。

1:外殼 10a:壁面板 11:外殼主體 12:上板 12a:氣體流入口 13:下板 13a:氣體排出口 13b:過濾板 2:加熱器 2a:散熱器 21:加熱器電源供應部 3:內部捕獲塔 31:上段捕獲部 311:主氣孔 312:輔助氣孔 313:三角板 314:十字形板 315:矩形板 316:間隔材料 317:支撐部件 32:中段捕獲部 321:十字形垂直板 322:內部十字形垂直板 323:排氣板 323a:氣孔 324:渦流板 324a:氣孔 33:下段捕獲部 331:外圍捕獲板部 331a:渦流形成片 332:中間捕獲板部 332a:間隔材料 333:內側捕獲板部 334:支撐板

圖1是顯示對適用本發明一實施例的反應副產物捕獲裝置的內部結構的截面圖； 圖2是顯示對適用本發明一實施例的內部捕獲塔被組裝時的整體結構的正面圖； 圖3是顯示適用本發明一實施例的內部捕獲塔的平面圖； 圖4是顯示適用本發明一實施例內部捕獲塔的部分分解立體圖； 圖5是顯示從適用本發明一實施例內部捕獲塔的下部觀察時的部分分解立體圖； 圖6是顯示適用本發明一實施例的中段捕獲部的立體圖； 圖7是顯示適用本發明一實施例的中段捕獲部的底面圖； 圖8是顯示適用本發明一實施例的下段捕獲部的立體圖； 圖9是顯示適用本發明一實施例的下段捕獲部的底面圖； 圖10是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的前半段的氣流的示意圖； 圖11是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的前半段的捕獲傾向的示意圖； 圖12是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部的使用週期的後半段的氣流的示意圖；以及 圖13是顯示對適用本發明一實施例的捕獲裝置內部中使用週期的後半段的氣流的示意圖。

1:外殼

10a:壁面板

11:外殼主體

12:上板

12a:氣體流入口

13:下板

13a:氣體排出口

13b:過濾板

2:加熱器

2a:散熱器

21:加熱器電源供應部

3:內部捕獲塔

31:上段捕獲部

311:主氣孔

312:輔助氣孔

313:三角板

314:十字形板

315:矩形板

316:間隔材料

317:支撐部件

32:中段捕獲部

321:十字形垂直板

322:內部十字形垂直板

323:排氣板

323a:氣孔

324:渦流板

33:下段捕獲部

331:外圍捕獲板部

331a:渦流形成片

332:中間捕獲板部

332a:間隔材料

333:內側捕獲板部

334:支撐板

Claims (11)

1. 一種可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，用於將在半導體製程中執行沉積工程之後排出的氣體收容到外殼(1)內部，並利用加熱器(2)進行加熱的同時利用內部捕獲塔(3)對所述氣體中所包含的反應副產物進行捕獲並僅排出氣體，其中，所述內部捕獲塔(3)包括：上段捕獲部(31)，用於將所述氣體的主氣流誘導到中央部並使其下降的同時執行捕獲反應；中段捕獲部(32)，為對流入的所述氣體進行收容並對所述反應副產物進行捕獲而利用空間部形成內側區域的結構；以及下段捕獲部(33)，用於在從通過側面流入的所述氣體中對所述反應副產物進行多段捕獲的同時防止已捕獲的所述反應副產物流出所述外殼的氣體排出口(13a)，從而在不同高度上對所述反應副產物進行多段捕獲，其中，所述中段捕獲部(32)根據不同使用週期的捕獲量變化，在使用週期的前半段，誘導所述氣體的主氣流下降到構成外周的平面狀十字形垂直板(321)的內側區域並向外側區域流動，而在所述內側區域堆積一定捕獲量的使用週期的後半段，誘導其從所述平面狀十字形垂直板(321)的內側區域上部流動到外側區域之後下降，從而執行追加捕獲反應，其中，複數個所述平面狀十字形垂直板(321)結合到所述上段捕獲部(31)的下部且與所述上段捕獲部(31)相距一定間隔，所述中段捕獲部(32)的外周由複數個所述平面狀十字形垂直板(321)相距一定間隙地排列構成，並且在構成所述外周的所述十字形垂直板(321)的內側區域下部中央配備有平面狀內部十字形垂直板(322)。
2. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述上段捕獲部(31)將從所述加熱器(2)分配到所述外殼(1)的內部外圍方向並下降的所述氣體通過中心部的主氣孔(311)以及圓形排列在所述主氣孔(311)周邊的相對較小的輔助氣孔(312)誘導到在下部相距一定間隔的所述中段捕獲部(32)，並在安裝有三角板(313)及十字形板(314)的上面以及安裝有複數矩形板(315)的下面對所述氣體中的所述反應副產物進行捕獲，其中，在所述上段捕獲部(31)的上面以放射狀排列複數個所述三角板 (313)，所述複數個三角板(313)橫穿多重圓形排列的複數個所述輔助氣孔(312)並以從外圍向所述主氣孔(311)一側呈傾斜度逐漸變大的方式凸出，在各個所述三角板(313)之間以放射狀排列所述十字形板(314)，並且所述十字形板(314)橫穿所述輔助氣孔(312)並垂直凸出，從而在對所述氣流進行誘導的同時形成渦流並藉此提升捕獲效率，而在所述上段捕獲部(31)的下面以放射狀排列所述矩形板(315)，所述矩形板(315)橫穿所述輔助氣孔(312)並垂直凸出，從而在誘導通過所述主氣孔(311)及所述輔助氣孔(312)而下降的排放氣體均勻下降的同時執行捕獲。
3. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，在所述平面狀十字形垂直板(321)和所述內部十字形垂直板(322)的下部配備有用於將流入到所述內側區域下部的氣體排出到外部的排氣板(323)，所述排氣板(323)形成有複數個氣孔(323a)。
4. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述平面狀十字形垂直板(321)形成為上部的一側向內側區域凸出的面積相對較大而下部的一側向外側區域凸出的面積相對較大的形態，從而形成內側區域的下部空間大於上部空間的捕獲空間。
5. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，在所述平面狀十字形垂直板(321)的外側區域下部還包括有沿著外周安裝的渦流板(324)，所述渦流板(324)形成有複數個氣孔(324a)。
6. 根據請求項5所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述渦流板(324)在上下方向多段安裝且形成於下方的渦流板(324)相對較大，並且形成為外側相對較高的傾斜形態。
7. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述下段捕獲部(33)結合到所述中段捕獲部(32)的下部並且由在表面形成有複數個氣孔的外圍捕獲板部(331)、中間捕獲板部(332)以及內側捕獲板部(333)多重構成，從而阻擋在所述中段捕獲部(32)的內側區域及外側區域執行捕獲反應之後的氣體直接下降並流入到形成於所述外殼的下板中的所述氣體排出口(13a)，並在將氣體從外圍誘導到內側並執行 最終捕獲反應之後使其流入到從所述外殼的下板的中央部向上部凸出的所述氣體排出口(13a)的上部並下降。
8. 根據請求項7所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述外圍捕獲板部(331)以下部開放的結構構成，在其上側面捕獲板以及各個側面捕獲板中形成複數個氣孔，且沿著外側面外周上下多段排列有複數個渦流形成片(331a)，所述複數個渦流形成片(331a)以向外側逐漸向上部上升的傾斜角度形成。
9. 根據請求項7所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述中間捕獲板部(332)以下部開放的結構構成，並且通過間隔材料(332a)與所述外圍捕獲板部(331)的上側面相距一定間隔，所述中間捕獲板部(332)的上側面捕獲板以封閉結構構成並且在其各個側面捕獲板上形成有複數個氣孔。
10. 根據請求項7所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，所述內側捕獲板部(333)以下部及上部開放的結構構成並固定到所述中間捕獲板部，所述內側捕獲板部(333)的各個側面捕獲板上形成有複數個氣孔。
11. 根據請求項1所述之可通過誘導氣流而擴展捕獲可用區域的反應副產物捕獲裝置，其中，在所述外殼(1)中相距一定間隔排列形成有複數個過濾板(13b)，所述複數個過濾板(13b)沿著向下板(13)的上部凸出的所述氣體排出口(13a)的外周向斜線方向凸出，以用於在上升的氣體中形成渦流。