[实用新型]高效粒子扑集器

说明书

本实用新型属于分离气、固体处理技术领域。

在微电子工业中，常用CVD（化学气相淀积）技术淀积二氧化硅（SiO₂）、氮化硅（SiN）、非晶硅（a－Si）等微电子薄膜。由于主要的反应气体是硅烷（SiH₄），所以，在化学气相反应中会形成无用的粉尘产物（多数为SiO₂）颗粒。这些粉尘产物会造成反应管路堵塞，污染真空泵油，致使气相反应不能正常进行，甚至在有些反应中，也可能将某种毒害物质排放到大气环境中，造成环境污染。因此，收集并处理粉尘装置是半导体工艺中必不可少的一个装置。但目前已有的排尘装置多数是用于大型化工系统，其结构有装有颗粒物质的分离或过滤，该装置体积大，结构粗造，效率低，不能用于半导体器件制造工业。日本特开照63－51918（63.3.5）特愿照61－196621（61.8.22）题为“半导体制造用气体纯净装置”的专利。其作用是吸收杂质气体分子，净化供半导体工艺用的单一原料气体，而不能用来清除CVD反应中产生的微粒粉尘和防止环境污染。

本实用新型的目的是提供一种即能扑集化学气相反应中产生的粉尘粒子，防止反应系统堵塞，又可过滤混合气体中微小杂质，净化气体的双功能粒子扑集器。

本实用新型采用离心及过滤原理扑集气体中微粒物质。整个装置包括进气嘴、螺旋通道、收集器、高效过滤器、排气嘴、腔体等部件。其中由螺旋通道和收集器完成大颗粒粉尘的扑集，由高效过滤器完成小颗粒粉尘的过滤。

以下参照附图详细描述本实用新型的结构原理。

图1为本实用新型的结构图。

图2为本实用新型扑集到的粉尘物质图。

参照图1，腔体（6）的侧边开有进气嘴（1），上端通过螺钉固定有上盖（7），下端与底座（8）连接在一起。底座（8）的下端设有收集器（3），该收集器可定期拆卸，以便清除收集物。腔体（6）的内部设有螺旋通道（2），螺栓通道（2）内固定有高效过滤器（4），真空排气嘴（5）与过滤器（4）相接通过上盖（7）穿出。整个装置除高效过滤器用镍或不锈钢粉末冶金制作外，其余均用不锈钢制作。其工作过程为：带有粉尘颗粒的混合气体由进气嘴（1）进入腔体（6）内，经螺旋通道（2）形成高速旋转气流，产生离心力，使较大颗粒的粉尘坠入收集器（3），而含有微小颗粒粉尘的混合气体则通过高效过滤器（4）过滤后由真空排气嘴（5）抽出。如反应过程中有毒害物质，往往沾附在收集物中，可进行适当处理，避免排放到环境中。长期使用后，反应过程中产生的微小颗粒物质有可能粘附在过滤器（4）的外侧壁，造成过滤器堵塞。为此，可对过滤器（4）进行反吹处理，即由排气嘴（5）吹入高压氮气以吹落过滤器外壁的粘附物，或将过滤器（4）用HF：H₂O＝1：10溶液腐蚀10－20秒钟，用去离子水冲洗后烘干即可重新使用。

本实用新型结构简单，小巧精细，扑集粉尘效率高，具有扑集混合气体中大颗粒粉尘和过滤微小颗粒粉尘之双功能；可避免管路堵塞和泵油污染变质，保持CVD工艺质量。实用证明可达到如下技术指标：

气体净化级别：高于100级

扑集颗粒尺寸：直径＞0.3μm

最大耐压：10kg／cm²

进出气体压差：＜0.7kg／cm²（进气压为10kg／cm²时）

该装置除用于扑集化学气相反应中产生的无用粉尘，也可用于一切需要纯净气体的系统，以达到收集粉尘颗粒或净化气体的目的。