专利名称：尾气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造领域，特别涉及用于处理工艺尾气的尾气处理装置。
背景技术：
在半导体器件制造过程中，需要用到各种气体参与化学反应。由于通入反应腔的 气体不可能被完全消耗掉，经常还残留有尾气，因此必须通过尾气处理装置对尾气进行处 理，以避免污染环境或产生其他危害。常用的尾气处理方法包括干式和湿式两种。干式方法一般是利用吸附式触媒反应 将尾气中的污染物破坏去除。例如申请号为03147878. 6的中国专利申请中提及了一种用 于干式尾气处理的洁净剂，该洁净剂可化学吸附氢化物气体。而湿式方法则通过加药水洗 涤的方式对尾气中的污染物进行清洗。例如申请号为200710005518.4的中国专利申请中 提及了一种废水回收系统及方法，其通过过滤、氧化、离子交换等多步工艺对湿式尾气处理 后的废水进行回收处理。目前，在湿式尾气处理过程中发现，尾气处理装置的管路中常残留有污染物颗粒。 特别对于低k值介电层成膜反应后的尾气处理，因尾气含碳量高使得管路中常残留有污染 物颗粒，从而导致管路堵塞。并且，现有湿式尾气处理的效率也有待进一步提高。
实用新型内容本实用新型解决的是现有技术湿式尾气处理中，尾气处理装置的管路中常残留有 污染物颗粒的问题。本实用新型还解决现有技术湿式尾气处理的效率有待进一步提高的问题。为解决上述问题，本实用新型提供一种尾气处理装置，包括位于尾气进气口的竖 直尾气处理管路以及和所述尾气处理管路连通的水槽，其中尾气处理管路沿尾气流通方向 依次包括加热管道；由紫外灯构成的紫外照射区；冷凝腔，所述冷凝腔具有竖直贯通孔，所述冷凝腔的外壁连接有进水管路，内壁具 有多个喷淋口，用于对所述竖直贯通孔中流通的尾气进行喷淋；以及过滤片。与现有技术相比，上述尾气处理装置具有以下优点经加热和紫外照射后，尾气中 的大部分悬浮颗粒的内部结构将发生改变，变得更容易凝结。此后，经过所述环绕喷淋后， 尾气中的大部分悬浮颗粒将凝结成大颗粒固体掉落于过滤片上。从而，尾气在进入水槽清 洗之前，已经过预先处理。相应地，尾气进入水槽后进行清洗的效率将提高。则整体尾气处 理的效率也得到了提高。此外，所述冷凝腔的多个喷淋口对流通于贯通孔中的尾气的喷淋可以使得尾气中 的悬浮颗粒更多地凝结，也相应改善悬浮颗粒残留并堵塞管路的情况。
图1是本实用新型尾气处理装置的第一种实施例示意图；图2是图1中加热管道沿A-A线的剖面示意图；图3a是图1中冷凝腔的一种实施例示意图；图3b是图3a所示冷凝腔的分解示意图；图4a是图1中冷凝腔的另一种实施例示意图；图4b是图4a所示冷凝腔的分解示意图；图5是图3a或图4a所示冷凝腔的进水口与喷淋口间的水流路径示意图；图6是本实用新型尾气处理装置的第二种实施例示意图。
具体实施方式
参照图1所示，本实用新型尾气处理装置的第一种实施例包括位于尾气进气口 的竖直尾气处理管路以及和所述尾气处理管路连通的水槽50，其中尾气处理管路包括位于尾气进气口的加热管道10 ；加热管道10出口处由紫外灯21、22构成的紫外照射区；紫外照射区下的冷凝腔30，所述冷凝腔30具有竖直贯通孔301，所述冷凝腔的外 壁连接有进水管路31，内壁具有多个喷淋口，用于对所述竖直贯通孔301中流通的尾气进 行喷淋；以及，冷凝腔30下的过滤片40，所述水槽50还包括加热管道51，其还连通出气管路60。图2是图1中加热管道沿A-A线的剖面示意图。参照图2所示，所述加热管道10 由包裹加热层12的尾气传输管道11构成，通过加热层12的升温对该段加热管道加热。由 于尾气处理装置一般和反应腔相连，为避免尾气由于温度过高而返回反应腔中，影响后续 反应腔工艺的质量，所述加热管道10的加热温度不宜过高，一般加热温度不超过250°C。继续参照图1所示，所述紫外照射区中的紫外灯21、22相对设置，使得经过该区域 的尾气可以被紫外等充分照射。所述冷凝腔30的外壁一般与尾气传输管道11贴合，以使得尾气基本经由竖直贯 通孔301流通，以获得更好的冷凝效果。以下对上述尾气处理装置的尾气处理过程进一步说明。当尾气进入所述尾气处理装置后，其先经过所述加热管道10，在所述加热管道10 的加热下获得升温。升温后的尾气在经过所述紫外线照射区域时，其中的悬浮颗粒的内部 结构将会发生改变。经实验证实，经过所述紫外照射后，所述悬浮颗粒将更易凝结，且更容 易受重力影响。当经紫外照射的尾气通过冷凝腔30时，通过冷凝腔30对尾气的环绕喷淋， 所述尾气中的大部分悬浮颗粒就会凝结成大颗粒固体，所述大颗粒固体受重力影响就会掉 落在过滤片40上。随后，剩余小部分悬浮颗粒的尾气通过过滤片40进入水槽50，在由加热 管道51加热的热水中进行后续的清洗处理。通过至此说明的尾气处理过程可以看到，在尾 气进入水槽50进行清洗处理之前，先经过预处理，其中的大部分悬浮颗粒经由加热、紫外 照射、喷淋后而凝结，并被过滤片40阻隔。因此，剩余小部分悬浮颗粒的尾气进入水槽50 后，其进行清洗处理的效率将提高。[0032]并且，由于目前在例如化学气相沉积等工艺中，反应腔中的气体通常为含有低k 值材料的反应气体。通过上述悬浮颗粒凝结继而被过滤片40阻隔的处理，还可回收部分低 k值材料。因此，工艺成本通过所述回收处理也可获得进一步降低。此外，从上述说明可以看到，除了加热和紫外照射结合使得悬浮颗粒的内部结构 改变而更易于凝结和受重力影响之外，冷凝腔30对尾气的喷淋也是关系到凝结效果，即预 处理的效果的关键步骤。
以下结合附图对所述冷凝腔30的结构进一步说明。结合图1和图3a所示，假定所述尾气传输管道11为圆桶状管道，则所述冷凝腔30 也为契合所述尾气传输管道11的圆桶状中空腔体，也就是说冷凝腔30的外壁紧贴于尾气 传输管道11。所述圆桶状腔体具有竖直贯通孔301，所述贯通孔301提供尾气流通的路径， 另一方面也限定了尾气只能经由贯通孔301流通。所述冷凝腔30的外壁具有进水口 311， 其连通进水管路31。通过进水管路31的供水，可向所述冷凝腔30的中空腔体中注水。而 在所述冷凝腔30的内壁则具有多个喷淋口 302。注入所述中空腔体的水就会经由所述多个 喷淋口 302喷出，从而通过所述贯通孔301流通的尾气就将接受多个喷淋口 302的喷淋。图3b是图3a所示冷凝腔的分解示意图。结合图3a和图3b所示，所述冷凝腔30 的内壁布满了喷淋口 302，在空间允许的情况下，喷淋口 302的数量越多，对尾气中悬浮颗 粒的喷淋覆盖面也越大，相应地，悬浮颗粒凝结的效果也更好。并且，再结合图5所示，喷淋 口 302的孔径要小于进水口 311的孔径，使得进水口 311和喷淋口 302间构成一个类似鸟 嘴的结构。进水口 311和喷淋口 302的孔径差距越大越好。例如，进水口 311和喷淋口 302 的孔径比可以为30 50。则经由进水口 311向喷淋口 302传输的水流在所述孔径尺寸急 剧压缩下，水压也会急剧增加。则从喷淋口 302喷出的水流具有更加雾化的形态，从而对流 通于所述贯通孔301中的尾气提供更大的喷淋覆盖面。更进一步，为获得更好的凝结效果，对所述冷凝腔30的结构还可进一步优化。结 合图4a和图4b所示，还可在所述冷凝腔30的中空腔体的上下表面设置喷淋口 303。也就 是说，通过所述中空腔体的上下表面的喷淋口 303，在尾气尚未进入贯通孔301时就开始喷 淋，而在尾气离开贯通孔301时继续进行喷淋。通过所述两道额外的喷淋，可以取得更好的 凝结结果。当然，所述喷淋口 303孔径的较佳设置也如图5所示，其与进水口 311间存在孔 径尺寸的较大差距。相应地，从喷淋口 303喷出的水流也具有更加雾化的形态，有助于提供 更大的喷淋覆盖面。图6是本实用新型尾气处理装置的第二种实施例示意图。结合图1和图6所示， 相对于第一种尾气处理装置的实施例，第二种尾气处理装置的实施例的区别在于通过水 泵70将出水管路80与进水管路31相连，所述出水管路与水槽50相连通。由水泵70通过 出水管路80抽取水槽50中的水，并输送至进水管路31，以提供所述冷凝腔30的喷淋用水。 从而，水槽50中的水通过所述水泵70而得到了重复利用。因此，第二种尾气处理装置的实 施例可以进一步降低工艺成本。综上所述，本实用新型尾气处理装置经加热和紫外照射后，尾气中的大部分悬浮 颗粒的内部结构将发生改变，变得更容易凝结。此后，经过所述环绕喷淋后，尾气中的大部 分悬浮颗粒将凝结成大颗粒固体掉落于过滤片上。从而，尾气在进入水槽清洗之前，已经过 预先处理。相应地，尾气进入水槽后进行清洗的效率将提高。则整体尾气处理的效率也得到了提高。并且，所述冷凝腔的多个喷淋口对流通于贯通孔中的尾气的喷淋可以使得尾气中 的悬浮颗粒更多地凝结，也相应改善悬浮颗粒残留并堵塞管路的情况。此外，对于悬浮颗粒可回收的尾气，还可进一步降低工艺成本。虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本 领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用 新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求一种尾气处理装置，包括位于尾气进气口的竖直尾气处理管路以及和所述尾气处理管路连通的水槽，其特征在于，所述尾气处理管路沿尾气流通方向依次包括加热管道；由紫外灯构成的紫外照射区；冷凝腔，所述冷凝腔具有竖直贯通孔，所述冷凝腔的外壁连接有进水管路，内壁具有多个喷淋口，用于对所述竖直贯通孔中流通的尾气进行喷淋；以及过滤片。
2.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述加热管道包括尾气传输管道 和包裹尾气传输管道的加热层。
3.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述紫外照射区包括两个相对设 置的紫外灯。
4.如权利要求2所述的尾气处理装置，其特征在于，所述冷凝腔的外壁贴合于尾气传输管道。
5 .如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述进水管路连接于所述冷凝腔 的外壁上的进水口，所述喷淋口的孔径小于所述进水口的孔径。
6.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述冷凝腔的上下表面也具有多 个喷淋口。
7.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，还包括连接水槽的出水管路以及 连接进水管路和出水管路的水泵。
专利摘要一种尾气处理装置，包括位于尾气进气口的竖直尾气处理管路以及和所述尾气处理管路连通的水槽，所述尾气处理管路沿尾气流通方向依次包括加热管道；由紫外灯构成的紫外照射区；冷凝腔，所述冷凝腔具有竖直贯通孔，所述冷凝腔的外壁连接有进水管路，内壁具有多个喷淋口，用于对所述竖直贯通孔中流通的尾气进行喷淋；以及过滤片。所述尾气处理装置尾气处理的效率较高，改善悬浮颗粒残留并堵塞管路的情况。并且，对于悬浮颗粒可回收的尾气，也降低了工艺成本。
文档编号B01D5/00GK201632175SQ20102003284
公开日2010年11月17日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者李景伦 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司