[发明专利]气体洗涤装置及气体洗涤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体洗涤的装置及方法，尤其涉及一种可经济地实现气体洗涤、比现有方法更有效率的气体洗涤装置及方法，且将水在等离子体状态气体排放的优化地区直接蒸发。

背景技术

一般情况下，半导体制造过程涉及多种化学反应，而诸如NF₃、CF₄等含氟气体、挥发性有机化合物(VOCs)或其它等作为废气排放。如果这样的废气排放到大气而没有纯化至低于特定标准，可能带来严重的空气和环境污染。因此，气体洗涤器是用于清除废气。

现有的气体洗涤器包括：一湿式气体洗涤器，藉由将水溶性有害气体溶解在水中，而将其去除；一燃烧式气体洗涤器，藉由燃烧以去除可燃性气体；一直接氧化废气方法，使用加热器并将水喷洒于氧化气体以分离包含于所氧化气体的颗粒；一去除有害气体的吸附/催化形式，使用以凡德瓦吸引力的一吸附作用；以及其它等。其中湿式洗涤器是常用，因为它比其它类型更有效，并在制造过程经济上较有优势。

图1代表性地显示用于半导体制造过程的现有气体洗涤装置。

参考图1，气体洗涤器1包括一在上部的湿室10和一在下部的水循环箱20。进气口11设置于湿室10上，出气口12设置于其侧表面。进一步地，沿轴线方向安装用以分隔湿室10内部的隔离墙13。在隔离墙13的下部附近，安装用以过滤水溶性气体的吸收器16。设置有将水喷洒至吸收器16的喷嘴15的供水管14，由湿室10的侧表面穿透湿室10。而且，在水循环箱20的侧表面，在循环安装后，提供给湿室10的水通过出水口22向外排出。

该气体洗涤器1运作如下。当水溶性气体缓慢地通过吸收器16时与水接触，而在湿室10的中间部分将水喷洒至吸收器16。然而，这种湿式气体洗涤器的问题在于大量消耗水，由于水的大分子尺寸使反应不能有效的进行，而由于喷嘴堵塞而需要经常性的维修。

因此，曾试图通过减少水分子的大小以提高洗涤效率。作为一个例子，韩国专利第10-0501533号揭露一种消耗较少水的气体洗涤器，其中将水蒸发从而使具有减少的分子大小的产物水易于与气体反应。但是，因为它需要额外的加热器或超音波仪器，其缺点在于在经济和装置尺寸。

发明内容

因此，本发明第一目的是提供一种经济又能够有效装置安装的气体洗涤装置。

本发明第二目的是提供一种使用气体洗涤装置以洗涤气体的有效方法。

在实现第一目的的一方面，本发明提供一种气体洗涤装置，包括：一反应管，一反应气体通过该反应管流入；一反应器，连接到该反应管且以等离子体激活该反应气体；以及一注水口，将水注入该反应器中的等离子体。在本发明的实施例中，该注水口可为滴管形式，以恒定速率将水滴滴入，可与该反应管分隔开10厘米至20厘米。注水速率可能是2毫升/分钟至10毫升/分钟。

在实现第一目的的另一方面，本发明提供一种气体洗涤装置，包括：一反应管，一反应气体通过该反应管流入；一反应器，连接到该反应管并以等离子体激活该反应气体；以及一喷嘴，藉由外部压力直接将水注入该反应器，其中通过该喷嘴注入该反应器的水是藉由作为热源的等离子体而蒸发，使其与反应气体等离子体反应。该喷嘴可间隔反应管10厘米至20厘米。

在实现第一目的的另一方面，本发明提供一种气体洗涤装置，包括：一反应管，一反应气体通过该反应管流入；一反应器，连接到该反应管并以等离子体激活该反应气体；一管道，与该反应器接触，并灌满水；以及一喷嘴，将该管道中由该反应器的热蒸发的水注入到该反应器。该喷嘴可与该反应管分隔10厘米至20厘米。而且，该管道可能位于该反应器的壁内侧，使该反应器可有双重壁。

在实现第二目的的一方面，本发明提供一种气体洗涤的方法，包括：流动于一反应气体中；以等离子体激活该反应气体；以及将使用作为一热源的反应气体等离子体所蒸发的水注入至反应气体等离子体，使其与该反应气体等离子体反应。水可在间隔反应气体等离子体的火焰开始点10厘米至20厘米的位置蒸发，以提供最好的效果。

本发明的气体洗涤装置因为将水以作为一热源等离子体而蒸发，不需要使用额外的加热器，而能够非常经济地进行气体洗涤。此外，因为在排放反应气体等离子体的优化区域直接将水蒸发而洗涤反应气体，也提高了气体洗涤效率。

附图说明

图1代表性地显示用于半导体制造过程的现有气体洗涤装置；

图2代表性地显示本发明实施例的气体洗涤装置；

图3代表性地显示本发明的注水；

图4代表性地显示本发明另一实施例的气体洗涤装置；以及

图5代表性地显示本发明另一实施例的气体洗涤装置。

具体实施方式