[发明专利]等离子体洗涤装置

说明书

公开了一种冷却包含大量粉末的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量热解、离子化并燃烧而生成分解气体；粉末移送单元，对所述分解气体进行冷却并将所述分解气体中包含的大量粉末无堵塞地移送；粉末收集单元，收集与所述冷却后的分解气体一同被移送的粉末；冷却阱，对收集所述粉末后的分解气体进行冷却；以及最终冷却单元，对所述冷却后的分解气体进行最终冷却。

技术领域

本发明涉及一种等离子体洗涤装置，尤其涉及一种冷却包含大量粉末的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在处理使从半导体粉末工序排出的有害气体燃烧而生成的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大量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当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，将通过半导体工序排出的包含大量粉末的有害气体通过等离子体的高热量热解、离子化并燃烧而生成分解气体；粉末移送单元，对所述分解气体进行一次冷却并将所述大量粉末无堵塞地移送；粉末收集单元，收集与所述一次冷却后的分解气体一同被移送的粉末；冷却阱，对收集所述粉末后的分解气体进行二次冷却；以及最终冷却单元，对所述二次冷却后的分解气体进行最终冷却。

优选地，所述粉末移送单元包括：筒状的腔室；阻断板，在所述腔室的上端水平设置，并且形成有多个孔；多个管，一端固定于所述阻断板的各个孔，进而形成被独立划分的通路，使得高温的所述分解气体通过，其中，在邻近于所述管上端的位置设置有用于氮气脉冲或空气脉冲(pulsing)的流入管。

优选地，高温的所述分解气体中所包含的大量的粉末由于通过所述脉冲供应的氮气或空气而向下方被推动。

优选地，通过使所述管的长度可以短而使所述管的下端位于比所述腔室的下端高的位置而形成混合空间，所述混合空间使得从各个所述管的下端排出的分解气体相互混合并形成涡流。