[发明专利]等离子体洗涤装置

说明书

公开一种冷却高温的分解气体时不使用水的间接冷却方式的等离子体洗涤装置。所述等离子体洗涤装置包括：反应单元，将有害气体通过等离子体的高热而热解、离子化并燃烧而生成分解气体；一次冷却单元，将高温的所述分解气体通过与冷却水间接接触的方式冷却至第一温度以下；二次冷却单元，将一次冷却后的所述分解气体通过与冷却水间接接触的方式冷却至第二温度以下；粉末收集单元，收集二次冷却后的所述分解气体中所包含的粉末；以及排出单元，将所述分解气体排出。

技术领域

本发明涉及一种等离子体洗涤装置，尤其涉及一种冷却高温的分解气体时不使用水的间接冷却方式的等离子体洗涤装置。

背景技术

半导体元件通过氧化、蚀刻、沉积及光刻工序等多种制造工序制造，在这些工序中使用有毒化学药品和化学气体。

最近，正在制造千兆(Giga)级半导体元件，这样的高度集成导致有毒的化学气体(例如，C₂F₄、CF₄、C₃F₈、C₄F₁₀、NF₃、SF₆等过氟化合物或过氟化碳(Per Fluoro Compound))的使用量增加，这些化学气体的毒性非常强，因此在直接释放到大气中的情况下，可能对人体产生致命的影响或者导致严重的环境问题。

因此，必须要经过将这些有害成分的含量降低到允许浓度以下的无害化处理过程再排放到大气中。

为了无害化处理过程，较多地应用无需额外的液化天然气及氧气的等离子体(plasma)方式的洗涤器，其优点在于能够利用1000℃以上的高热量的火焰处理有害气体。

以往，通常主要使用通过利用水直接对利用等离子体分解的高温的分解气体进行冷却的方法，对于这种方式而言，使用水而导致产生大量废水，从而存在废水泄露的风险。尤其，这被认为是环境污染的主要原因，因此需要可靠的废水管理。

并且，需要有效地冷却高温的分解气体，并收集分解气体中所包含的粉末，在该过程中，需要防止分解气体造成的部件腐蚀。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种冷却高温的分解气体时不使用水的间接冷却方式的等离子体洗涤装置。

本发明的另一目的在于提供一种在处理高温的分解气体的过程中能够有效地收集分解气体中所包含的粉末的等离子体洗涤装置。

本发明的另一目的在于提供一种能够防止由于高温的分解气体导致的腐蚀的等离子体洗涤装置。

所述目的通过如下的等离子体洗涤装置实现，其特征在于，包括：反应单元，将从半导体蚀刻工序排出的有害气体通过等离子体的高热而热解、离子化并燃烧而生成分解气体；一次冷却单元，将高温的所述分解气体通过与冷却水间接接触的方式冷却至第一温度以下；二次冷却单元，将一次冷却后的所述分解气体通过与冷却水间接接触的方式冷却至第二温度以下；粉末收集单元，收集二次冷却后的所述分解气体中所包含的粉末；以及排出单元，将所述分解气体排出。

优选地，所述一次冷却单元包括：冷却腔室，在上端形成有气体流入口，在侧面形成有气体流出口；冷却水流入口，形成于所述冷却腔室的下部侧面；冷却水流出口，形成于所述冷却腔室的上部；以及冷却线圈，从所述冷却腔室的内表面隔开而设置，其中，流入所述冷却水流入口的冷却水以夹套方式阻断从所述冷却腔室释放的热量并经过所述冷却线圈而通过所述冷却水流出口排出，流入的分解气体通过所述冷却线圈的内部流动而通过与所述冷却水的间接接触而被冷却。

优选地，所述冷却线圈的高度小于所述冷却腔室的高度，从而在所述冷却腔室的底部形成粉末装载空间，以装载由于自重向下方掉落的粉末。