[发明专利]收集装置

说明书

本发明涉及一种在将半导体制造设备等的真空室抽成真空的排空系统中使用的收集装置。

下面参考附图16将描述一种常用的排空系统。在图16中，一气密密封室201包括一在半导体制造过程，如蚀刻装置或化学气相淀积(VCD)装置中使用的处理室。气密密封室201通过排气道202与真空泵203连接。真空泵203用于使在排气过程中从气密密封室201排出的气体压力增加至大气压。因此，一油密封旋转真空泵被用作真空泵203。目前，一干燥泵主要用作真空泵203。

如果气密密封室201所需的真空度高于真空泵203的最终真空，那么一超高真空泵如涡轮分子泵就另设于真空泵203的上游。一排气处理设备204位于真空泵203的下游。在排气处理设备204中，由于取定于处理过程的种类的气体的毒性或爆炸性，不能被直接排放到大气中的气体成分是通过如吸附，分解或吸收过程来加工处理的。只有那些无害的气体从排气处理设备204内被排放到大气中。因此，在排气道202的适当位置处就必须设置阀门。

这种常用的排空系统具有以下的缺点。

在该常用的排空系统中，如果反应副产物包含一具有较高升华温度的物质，那么在该物质的压力被增大时，它的气体就会凝固，从而沉淀在真空泵内。这样就会使真空泵渐渐地失去作用。

例如，使用一种典型的铝蚀刻处理气体BCl₃或Cl₂时，处理室通过真空泵排放处理气体BCl₃或Cl₂的残余物和AlCl₃的化学反应副产物。由于AlCl₃分压较低，它就不会沉淀在真空泵的抽入侧。然而，AlCl₃在压力下被排放时，它的分压就会升高以使AlCl₃沉淀并附着在真空泵的内壁上，从而导致真空泵失去作用。对于化学反应副产物如(NH₄)₂SiF₆和NH₄Cl也会产生同样的问题，这些副产物是在沉淀SiN膜的CVD装置中产生的。

因此，人们试图加热真空泵以使化学反应副产物以气态通过真空泵，这样就不会有固态物质沉淀在真空泵内。这种试图已有效地避免固态物质沉淀在真空泵内。然而，它还是存在这样的问题：固态物质沉淀在位于真空泵下游的排气处理设备中，因此使一填充层堵塞在排气处理设备中。

一个解决方法是在真空泵的上游或下游安装一种收集装置。这种收集装置使产物吸附在设置于该收集装置内的收集器上，因此预先去除将产生固态物质的部分(成分)，以此保护了设置在排气道上的各种设备。然而，总的来说，这种常用的收集装置的收集效率不高，大约60％的排气成分流过该收集装置而没有吸附在收集器上，却吸附在下游的管道和设备上。这主要是因为被排放的气态流过容器内壁和收集装置的收集器之间的具有低收集效率的区段，从而通过该收集装置而没有被收集。

本发明是根据上述缺点而提出的。因此，本发明的一个目的是提供一种收集装置，其中在薄膜沉淀处理等过程中，能够提高收集效率，同时在气密密封室侧能够保持必要的流通率，还延长了真空泵的使用寿命，保护了毒性物质去除设备，另外，它还能够降低设备的制造成本和运行成本。

根据本发明的第一个方案，提供一种收集装置，它包括：一排气道，用于通过真空泵将气密密封室抽成真空；一气密密封收集容器，延伸过排气道和邻设于排气道的再生通道；一收集器，位于收集容器中以吸附被排放气体中的产物，并从被排放气体中去除该产物，该收集器有选择地位于排气道或再生通道上；一阀门件，位于收集器的两侧，可与收集器一体移动；一密封件，安装在阀门件的外周表面上以便收集器被移动时能够在收集容器的内周表面上滑动。

对于上述结构，由于收集器的外径可设计成一个接近于收集容器内径的值，所以能提高进入具有收集器的收集容器中的被排放气体的接触效率。因此，就提高了被排放气体中产物的收集效率，同时被排放气体的流通率和预定的排空量能够被保持而没有影响气密密封室或真空泵内处理过程的进行。而且，由于收集器有选择地位于排气道或再生通道上，收集再生能够以在线方式实现，因此收集再生工作就简单化了。

气密密封室还包括一半导体制造设备等用的处理室。如果需要，还可以设置一从处理气体中去除毒性物质的排气处理设备。该真空泵最好包括一干燥泵，该泵在排气道内不使用润滑油以避免该处理室被反向扩散油产生污染。

根据本发明的第二个方案，提供一种收集装置，其中在收集容器中至少设置两个收集器以便同时在排气道内实现收集操作和在再生通道内实现再生操作。