专利名称：排气捕集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及排气捕集装置，特别是涉及可提高排气捕集装置的捕 集效率、减少析出成分向下游侧流出的排气捕集装置的结构。
背景技术：
一般而言，作为半导体制造装置使用用于在基板上形成薄膜、蚀 刻基板的各种气体反应装置。通常，这些气体反应装置具有气体供给 部分、从该气体供给部分供给气体的密闭的气体反应室、与该气体反 应室连接的排气路径、和与该排气路径连接的真空泵等排气装置。
在这种气体反应装置中，从气体反应室排出的气体中析出反应副 生成物，堆积在排气路径或排气装置内，造成排气路径的闭塞或排气 装置的故障。因此，在排气路径中间配置排气捕集装置，捕集排出气 体中的反应副生成物(参照日本专利公开JP8-13169A， JP8-24503A， JP8-299784A)。在多数情况下，作为这种排气捕集装置，使用在壳体 内部，以与排气方向交叉的姿势配置挡板或翅片等冲突板，使得可利 用与冲突板冲突的排出气体冷却，在冲突板的表面上堆积规定的析出 物而构成的冲突型冷却捕集装置。在这种冲突型冷却捕集装置中，通 过使冲突板的形状或配置方式最优化，可高捕集效率，减少析出物向
、、、另:方面，也提出了沿着排气路径串联地配置多个排气捕集部分
而构成的排气捕集装置(参照日本专利公开JP10-73078A， JP2000-256856A， JP2001画131748A， JP2001画329367A)。作为这种排气 捕集装置，通过使串联配置的多个排气捕集部分的冷却温度成为互不 相同的温度，可提高捕集效率，分别由各个排气捕气部分捕集不同的 析出物(日本专利公开JP10-73078A, JP2001-256856A， JP 2001 -
329367A),并且，通过利用多个排气捕集部分分散各自析出物堆积量， 可提高维护性(日本专利公开JP2001-131748A)。
在上述的冲突型冷却捕集装置中，由于从气体导入口导入装置内 部的排出气体，在排气通路内与冲突板接触，急速地冷却，反应副生 成物从而大量地附着在气体导入口附近，排气通路的导通减小，不能 维持配置在上游的气体反应室的减压状态，在排气通路的入口附近产 生闭塞，因此，排气捕集装置的维修频率增大，这是一个问题点。
为了避免上述问题，必需提高排气通路的冷却温度。但当提高排 气通路的温度时，存在着在排气捕集装置内不能充分捕集反应副生成 物，反应副生成物在配置于排气捕集装置的下游侧的排气装置或除害 装置内析出，排气装置或除害装置的维修周期縮短、会产生故障的问 题。
在日本专利公开JP2001-131748A中所述的捕集器装置中，设置沿
着排出气体的流动方向分多段配置的多个捕集器构件；在将这些多个 捕集构件分成多个组的情况下，除了位于排出气体流动方向最下游侧 的组以外，对各组中每个组独立加热的加热单元；和控制该加热单元 的发热量的热量控制部分。这样，在反应副生成物堆积在最下游侧的 捕集器构件中后，使反应副生成物依次堆积在上游侧的捕集器构件中， 可防止多个捕集器构件的析出物的堆积量的偏置。但是，在这种装置 中，由于必需在时间上控制加热单元，控制单元变得复杂，而且根据 排出气体的成分，必需高度地管理其控制方式。另外，由于采用这种 结构主要着眼于防止捕集器装置内的堆积量的偏置，在位于最下游侧 的捕集器构件的更下游侧中，难以减少析出反应副生成物的量。
发明内容
本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要提供不进行复杂控 制，也可以抑制反应副生成物等的析出物的堆积量的偏置，而且可以 可靠地减少析出成分向下游侧流出的排气捕集装置。
根据本发明，提供了一种排气捕集装置，从通过气体排气路径的 排出气体中捕集析出物，其特征在于，
沿着所述排气路径串联配置多个形成有使排出气体通过其各自的
内部的排气通路的排气捕集部分；
所述多个排气捕集部分包含配置在排出气体的流动方向的上游侧
的第一排气捕集部分、和配置在下游侧的第二排气捕集部分；
在所述第一排气捕集部分上设置多个冲突板，所述多个冲突板配 置为遮断沿着该排气通路的轴线方向在该排气通路中流动的排出气体 的流动，而且，配置所述多个冲突板，使得在该排气通路内存在沿着 排气通路的轴线方向连续延伸而不被配置在该排气通路内的任何冲突 板遮蔽的空间；
在所述第二排气捕集部分上设置多个冲突板，所述多个冲突板配 置为遮断沿着该排气通路的轴线方向在该排气通路中流动的排出气体 的流动，而且，配置所述多个冲突板，使得在该排气通路内不存在沿 着排气通路的轴线方向连续地延伸而不被配置在该排气通路内的任何 冲突板遮断的空间。
根据本发明，在配置在上游侧的排气捕集部分中，排出气体的一 部分，由于特定的冲突板的配置方式，通过排气通路而不会与冲突板 冲突，因此可抑制析出物的堆积量，避免排气通路的导通降低或发生 闭塞状态。另一方面，在配置在下游侧的排气捕集部分中，因为特定 的冲突板配置形式，全部排出气体接受来自冲突板的影响，可提高基 于冲突板的从排出气体中析出物的生成和堆积作用，减少析出成分流 出至装置的下游侧。因此，由于通过减少上游侧的排气捕集部分的析 出物的堆积量，增大下游侧的排气捕集部分的析出物的堆积量，可抑 制多个排气捕集部分间的析出物的堆积量的偏置，可减少维修的频度。 另外，由于抑制析出物的堆积量的编置，利用下游侧的排气捕集部分 冲突板的结构，可减少析出成分流出至装置的下游侧，因此可以防止 配置在装置下游侧的排气装置或除害装置的故障，减轻维修的劳动强 度。
优选，上述多个排气捕集部分，可以互相安装和脱开地构成。这 样，根据排出气体的成分或温度等状况，可以变更排气捕集部分的数 目，在冲突板形状或配置方式不同的排气捕集部分中，交换排气捕集 部分，因此可调整析出物的堆积状态，减少维修频度或削减析出成分 的流出，实现系统的最优化。
本发明还提供了， 一种排气捕集装置，从通过气体的排气路径的 排出气体中捕集析出物，其特征在于，
沿着所述排气路径串联配置多个形成有使排出气体通过其各自的 内部的排气通路的排气捕集部分；
所述多个排气捕集部分包含配置在排出气体的流动方向的上游侧 的第一排气捕集部分、和配置在下游侧的第二排气捕集部分；
在所述第一和第二排气捕集部分上分别设有冲突板；
所述第二排气捕集部分的排气通路的轴线和冲突板形成的角度， 比所述第一排气捕集部分的排气通路的轴线与冲突板形成的角度大。
根据本发明，由于冲突板对于上游侧的排气捕集部分的排气通路 的轴线方向的倾斜角小，通过冲突板的存在，增大面临与排出气体接 触的排气通路的表面积，可以确保析出物的堆积作用。相反，该冲突 板可起不妨碍排出气体流动强的整流的整流板的作用。另外，利用该 整流板可减轻排气通路内的析出物偏置度，可以抑制堆积量，因此可 避免排气通路的导通降低或产生闭塞状态。另一方面，由于冲突板对 于配置在下游侧的排气捕集部分的排气通路的轴线方向的倾斜角大， 冲突板妨碍排出气体的流动，因此可高效率堆积析出物。因此，由于 通过减少上游侧的排气捕集部分的析出物的堆积量，增大下游侧的排 气捕集部分的析出物的堆积量，可抑止多个排气捕集部分间的析出物 的堆积量的偏置，可减少维修频度。另外，由于抑制析出物堆积量偏 置，利用设在下游侧的排气捕集部分上的冲突板，减少析出成分流出 至装置下游侧，因此可防止配置在装置下游侧的排气装置或除害装置 等的故障，减轻维修的劳动强度。上游的排气捕集部分的冲突板与排 气通路轴线方向平行配置也可以。
在这种情况下，优选，所述第一和第二排气捕集部分以一个巻绕 在另一个的外侧上的方式配置，在所述第一排气捕集部分和所述第二 排气捕集部分之间，设有使排出气体的流动方向反向的反转通路部分。 这样，可以紧凑地、 一体地构成上游侧和下游侧的2个排气捕集部分。
在这种情况下，优选，所述反转通路部分以遍及所述第一和第二 排气捕集部分的整个周边的方式与它们连接。这样，因利用反转通路 部分，排出气体可从上游排气捕集部分向下游侧排气捕集部分，在全
周上流通，因此可以确保增大反转通路部分的通路截面积，同时，由 于减少配置在上游侧的排气捕集部分的下游侧部分和配置在下游侧的 排气捕集部分上游侧部分的排出气体流动的偏移，可防止各部分的导 通的降低或排气通路的闭塞。
在上述各发明中，优选，配置所述冲突板，使得气体螺旋状地在 配置有该冲突板的排气通路内流动。这样，因为可在排气通路中产生 排出气体的回转流，可以更促进析出物的堆积，更减少析出成分向装 置下游侧流出。在这种情况下，回转流可由呈螺旋状配置多个冲突板 实现或由单一的螺旋状冲突板实现。
另外，本发明还提供了一种气体反应装置，其特征在于，具有
气体供给部分、使从该气体供给部分供给的气体反应的气体反应 室、所述气体供给部分或所述气体反应室的排气路径、和配置在该排 气路径中途的上述任一项所述的排气捕集装置一种气体反应装置。作 为这种气体反应装置可举出在配置在气体反应室内的基板表面上进行 成膜的气体成膜装置、蚀刻基板表面的气体蚀刻装置等，特别是，在 半导体制造过程中使用的各种半导体制造装置中使用为优选。
根据本发明，可得到实现了不进行复杂的控制即可抑制反应副生 成物等的析出物的堆积量的偏置，而且可以可靠地减少析出成分向下 游侧流出的排气捕集装置的优良的效果。
图1为表示本发明一个实施例的排气捕集装置的全体结构的侧视
图2为图1所示的排气捕集装置的第一捕集部件的纵截面图3为表示翅片(fm)在图1所示的排气捕集装置的第一捕集部件的 内筒上的配置的部分截面图4为图1所示的第一捕集部件的横截面图5为表示图l所示的第二捕集部件的图；(a)为纵截面图，(b) 为横截面图6为表示图l所示的第三捕集部件的图；(a)为纵截面图，(b) 为横截面图7为表示本发明的气体反应装置的全体结构的管路图。
符号说明100排气捕集装置，110第一捕集部件，120第二捕集 部件，130第三捕集部件，IIX、 IIZ、 12X、 13X排气通路，IIY反转 通路部分，113外筒，114内筒，114a、 114b、 114c、 115整流板(冲 突板)，116、 124、 134冲突板。
具体实施例方式
以下与图示例中一起，说明本发明的实施例。图1为表示本实施 例的排气捕集装置100的全体结构的侧视图。该排气捕集装置100具 有沿着排气路径串联配置的第一捕集部件IIO、第二捕集部件120、和 第三捕集部件130。第一捕集部件IIO、第二捕集部分120和第三捕集 部件130通过框架101结合为一体。因此，如果解除捕集部件和框架 101的结合，可以分离各个捕集部件。第一捕集部件110的气体导入口 与阀102的下游侧连接。阀102可以是蝶型阀。第一捕集部件110的 气体导出口，通过U字形的排气管103，与第二捕集部件120的气体 导入口连接。第二捕集部件120的气体导出口，通过连接法兰104，与 第三捕集部件130的气体导入口连接。在第三捕集部件130的下游侧 设有阀105。阀105也可以为蝶型阀。
图2为表示第一捕集部件110的内部结构的纵截面图，图3为表 示第一捕集部件110的内部结构的部分截面图，图4为第一捕集部件 IIO的横截面图。图2表示沿着图4的A-B线的截面，图3表示沿着 图4A'-B线的外筒的截面和内筒的侧面。
第一捕集部分110为具有外筒113和内筒114的二层筒的结构。 外筒113的两端部与端板111和112连接，构成两端闭塞的圆筒状的壳 体。在靠近外筒113的端板111的部分上形成气体导入口 IIOA。在外 筒113和内筒114之间形成具有环形截面的排气通路IIX。在外筒113 的内周面中，在离开气体导入口 IIOA，靠近端板112的部分，而且与 内筒114相对的部分上，可以设置环状的冲突板或翅片(图中没有示 出)。外筒113具有越过端板112的内筒114的端部、在轴线方向延长 的部分，在该部分上形成的内部空间成为与排气通路11X的下游连接 的反转通路部分IIY。反转通路部分IIY具有接受由上游的排气通路
11X捕集的反应副生成物剥离的产物的功能。如图所示，在位于反转
通路部分11Y的周围的外筒113的壁体内，形成冷媒通路113s，水等 冷媒可在其中流通。在反转通路部分11Y中，也可设有环状冲突板或 翅片(图中没有示出)。
内筒114不由端板112支承，而由端板lll支承。内筒114的端板 lll侧的开口，通过贯通端板lll的孔，与气体导出口 110B连通。内 筒114的端板112侧的开口，通过反转通路部分IIY，与端板112相对。 在内筒114的壁体的内部设有冷媒通路114s。在内筒114的外面，配 置沿着排气通路11X的排出气体的流动方向(图2和图3的向下方向) 即内筒114的轴线方向(它也为排气通路11X的轴线方向)延伸的整 流板114a、 114b、 114c、 114d。应当注意，整流板优选沿着内筒114 的轴线方向(即排气通路llX的轴线和整流板114a、 114b、 114c、 114d 所成的角度为0度)延伸，但配置整流板的平面和内筒114的轴线不 垂直也可以。因此，配置整流板的平面与内筒114的轴线形成规定的 角度也可以。这样，在设置相对内筒114的轴线倾斜的整流板的情况 下，上述规定的角度小较好，具体地是45。以下优选。另外，配置整 流板的面为曲面也可。应当注意，在本申请的说明书的实施例说明中， 作为表现对排气通路内的排出气体流动有影响的板状体，使用"整流 板"和"冲突板"二种不同的用语，两者只由板状体相对配置有该板 状体的排气通路的轴线形成角度来区别。因此，两者之间没有明显的 区别。"整流板"可以理解为与排气通路的轴线形成0或小的角度的"冲 突板"。
如图3所示，这些整流板中，位于最接近气体导入口 110A位置的 整流板114a，在不面向内筒114的气体导入口 110A的部分上延伸。位 于比整流板114a离气体导入口 110A远的位置上的整流板114b延伸至 比整流板114a更接近端板111的位置。位于比整流板114b离气体导入 口 IIOA更远的位置上的整流板114c，延伸至比整流板114b更靠近端 板111的位置。而且，配置在离气体导入口 IIOA最远位置、即气体导 入口 IIOA的相反一侧的位置的整流板114d延伸至比整流板114c更靠 近端板lll的位置。这样，在气体导入口 IIOA附近的规定范围内，不 设置整流板，这样，整流板不妨碍从气体导入口 IIOA导入的排出气体
的流动。
如图4所示，越接近气体导入口 110A的整流板，向排气通路11X 伸出的量越小。即整流板114a的伸出量比整流板114b的伸出量小， 整流板114b的伸出量比整流板114c的伸出量小，整流板114c的伸出量 比整流板114d的伸出量小。由于这样，从气体导入口 110A导入的排 出气体，容易在排气通路11X的全体截面上扩展，因此可防止堆积物 集中在排气通路11X的特定部位(例如气体导入口 110A附近部分)上， 闭塞该排气通路。
另外，在整流板114a、 114b、 114c上，在与内筒114的外周面之 间设有隙缝114ax、 114bx、 114cx。这些隙缝，在各个整流板的长度方 向上，空出间隔并设置多个。在例示的实施例中，在整流板U4d上不 形成隙缝，但在整流板114d上形成隙缝也可以。通过设置隙缝114ax、 114bx、 114cx，可使排出气体的一部分通过整流板114a、 114b、 114c， 这样，由于排出气体可在排气通路11X的内部均等地流动，可以高效 率地捕集反应副生成物。
在例示的实施例中，在内筒114的外周面上的各一条母线上设置 一个一个连续的整流板(114a、 114b、 114c、 114d)，但不是仅限于此。 例如，沿着各一条母线(即沿着内筒114的轴线方向)，以一定间隔配 置多个短的整流板也可以。另外，在内筒114的外周面上，成锯齿形 配置多个短整流板也可。然而，优选为，这些短的整流板分别沿着内 筒114的轴线方向延伸。
在内筒114的内侧上形成排气通路11Z。该排气通路IIZ从在端板 112侧反转通路部分IIY上开口的位置至面临气体导出口 110B的位置 成直线状延伸。与该排气通路11Z的轴线方向(图2和图3的上下方 向)形成规定角度(图示例中为90。)的多个冲突板116配置在排气 通路11Z中。如图2和图4所示，各个冲突板116的形状为只遮蔽排 气通路11Z的截面的一部分。在排气通路11Z的轴线方向看的情况下， 某一个冲突板116遮蔽的区域的至少一部分，与和该冲突板116与排 气通路11Z的轴线方向相邻的冲突板116遮蔽的区域不同。在例示的 实施例，多个冲突板116围绕着排气通路11Z的轴线错开角度位置， 并呈螺旋状配置，这样，在排气通路11Z内产生排出气体回转流。在
图示的例子中，相邻的冲突板116的角度位置偏移90。。这些多个冲 突板116由相同形状的板状体构成，安装在内筒114的内周面上。优 选，冲突板116配置在与排气通路11Z的轴线垂直的平面上。然而， 配置冲突板116的平面和排气通路11Z的轴线所形成角度，比配置上 述整流板114a、 114b、 114c、 114d的平面和排气通路IIX的轴线所成 角度大即可，优选比45°大。另外，配置冲突板116的面为曲面也可 以。
在排气通路11Z内配置多个冲突板116，使沿着排气通路11Z的轴 线方向连续延伸而不被配置在排气通路11Z内的任何冲突板116遮蔽 的空间在排气通路11Z内存在。该空间在图4中，可认为是用符号11Zt 表示的截面为矩形或正方形的区域。在图示的实施例中，空间llZt直 线地延伸，导入排气通路11Z内的排出气体的至少一部分，可不受冲 突板116的妨碍，在排气通路11Z内直线通过。空间11Zt在排气通路 11Z的中央部延伸。通过设置空间11Zt，可抑制排气通路11Z的集中 的捕集，可由排气捕集装置100的排气通路11Z下游侧的部分分担捕 集。
在本实施例中，在外筒113和内筒114之间形成的排气通路IIX， 和在内筒114的内部形成的排气通路IIZ，通过反转通路部分11Y连 通。特别是，反转通路部分IIY可在遍及其周方向的全域使排气通路 IIX和排气通路IIZ连通。反转通路部分11Y由比内筒114的端部更 向轴向方向延长的外筒113的延长部分的内部形成的空间构成。在面 向反转通路部分11Y的外筒113的内周面上，设置整流板也可以。
如图2所示，在内筒114的壁体内部构成的冷媒通路114s通过管 路114t，与在端板111的内部形成的导入流路llla连通。该管路114t 从导入流路llla延伸至冷媒通路114s的内部。另外，冷媒通路114s 与在端板lll的内部形成的导出流路lllb连通。导入流路llla与图1 所示的冷媒导入口 110x连接，导出流路lllb与图1所示的冷媒导出 口 110y连接。另夕卜，配置在外筒113的反转通路11Y的外侧的冷媒通 路113s与图l所示的冷媒导入口 110z和冷媒导出口 110u连接。利用 该结构，由于冷媒通过管路114t导入冷媒通路114s的下部，该冷媒向 着冷媒通路114s的上部流动，因此可抑制冷媒通路114s内的冷媒的对
流，可以高效率地进行冷却。
如上所述，在第一捕集部件110中，设置具有在外筒113和内筒
114之间形成的排气通路11X的一个排气捕集部分、和具有在内筒114
的内部形成的排气通路11Z的另一个排气捕集部分。即排气通路11X
配置为巻绕在排气通路IIZ的周围。另外，在排气通路11X中，以沿 着排出气体流动方向的姿势，配置整流板114a、 114b、 114c、 114d。 另外，在排气通路11X的下游侧构成通过反转通路部分IIY连接的排 气通路IIZ，在该排气通路IIZ上配置防止排出气体流动的冲突板116。 排气通路11X的排出气体的流动方向与排气通路11Z的排出气体的流 动方向相反。
其次，参照图5，说明第二捕集部件120的结构。该第二捕集部件 120具有具有面临气体导入口 120A的开口的端板121、具有面临气 体导出口 120B的开口的端板122、和两端部与端板121和122连接的 外壁123。在该外壁123的内部构成冷媒通路123s。该冷媒通路123s 与图1所示的冷媒导入口 120x和冷媒导出口 120y连接。
在第二捕集部件120的内部，在气体导入口 120A和气体导出口 120B之间形成排气通路12X。排气通路12X成直线状构成。排气通路 12X构成为螺旋状或曲线状也可以。在该排气通路12X上配置只遮蔽 其通路截面的一部分的冲突板124。如图5 (b)所示，各个冲突板124 具有只遮蔽排气通路12X的截面的一部分的形状。在排气通路12X的 轴线方向看的情况下，某一个冲突板124遮蔽的区域的至少一部分与 该冲突板124和排气通路12X的轴线方向相邻的冲突板124遮蔽的区 域不同。在例示的实施例中，多个冲突板124在排气通路12X的轴线 周围，使角度位置错开，并且成螺旋状配置。在图示的例子中，相邻 的冲突板124的角度位置偏移120° 。这些多个冲突板124由相同形状 的板状体构成，安装在外壁123的内周面上。优选，冲突板124配置 在与排气通路12X的轴线垂直的平面上。然而，配置冲突板124的平 面和排气通路12X的轴线形成的角度，比配置上述的整流板114a、 114b、 114c、 114d的平面和排气通路llX的轴线形成的角度大即可， 优选比45°大。配置冲突板124的面为曲面也可以。
在排气通路12X内，配置多个冲突板124，使得在排气通路12X
内存在沿着排气通路12X的轴线方向连续延伸向小被仕何配置在萍气 通路12X内的冲突板124遮蔽的空间。该空间可以看是在图5 (b)中， 用符号12Xt表示的截面为三角形，特别是正三角形的区域。在图示的 实施例中，空间12Xt直线地延伸，导入排气通路12X内的排出气体的 至少一部分，不受冲突板124的妨碍，可以直线地在排气通路12X内 通过。空间12Xt在排气通路12X的中央部延伸。通过设置空间2Xt， 可以抑制排气通路12X的集中捕集，使排气捕集装置100的排气通路 12X下游侧的部分分担捕食捕集。
其次，参照图6，说明第三捕集部件130的结构。该第三捕集部件 130包括具有面临气体导入口 130A的开口的端板131、具有面临气 体导出口 130B的开口的端板132、和两端部与端板131和132连接的 外壁133。在该外壁133的内部构成冷媒通路133s。该冷媒通路133s 与图1所示的冷媒导入口 130x和冷媒导出口 130y连接。
在第三捕集部件130的内部，在气体导入口 130A和气体导出口 130B之间形成排气通路13X。排气通路13X成直线状构成。排气通路 13X构成螺旋状或曲线状也可以。在该排气通路13X上配置只遮蔽其 通路截面的一部分的冲突板134。如图6 (b)所示，各个冲突板134 具有只遮蔽排气通路13X的截面的一部分的形状。在排气通路13X的 轴线方向看的情况下，某一个冲突板134遮蔽的区域的至少一部分与 该冲突板134和排气通路13X的轴线方向相邻的冲突板134遮蔽的区 域不同。在例示的实施例中，多个冲突板134，在排气通路13X的轴 线周围，使角度位置错开，并且成螺旋状配置。在图示的例子中，相 邻的冲突板134的角度位置偏移120° 。这些多个冲突板134由相同形 状的板状体构成，安装在外壁133的内周面上。优选，冲突板134配 置在与排气通路13X的轴线垂直平面上。然而，配置冲突板134的平 面和排气通路13X的轴线形成的角度，比配置上述的整流板114a、 114b、 114c、 114d的平面和排气通路IIX的轴线形成的角度大即可， 优选比45°大。配置冲突板134的面为曲面也可以。
在该排气通路13X内不存在如在上述的第一捕集部件110和第二 捕集部件120中存在的"沿着排气通路的轴线方向连续延伸而不被任 何冲突板遮蔽的空间11Zt、 12Xt"的空间。换句话说，在排气通路13X中，沿着排气通路13X的轴线方向延伸的任何线都与评哭奴134父义。 因此，导入排气通路13X内的排出气体，即使是一部分，也不可能不 受冲突板134的妨碍地在排气通路13X内通过，冲突板134使全部排 出的气体偏向，并进入排气通路13X内。
在排气捕集装置100中，第一捕集部件110、第二捕集部分120和 第三捕集部件130沿着排气路径顺次配置，详细地说，设在第一捕集 部件110的排气通路11X上的排气捕集部件、设在第一捕集部件110 的排气通路11Z上的排气捕集部件、设在第二捕集部件120的排气通 路12X上的排气捕集部分、和设在第三捕集部件130的排气通路13X 上的排气捕集部件，沿着排气路径顺次配置。
在本实施例中，通过使水等冷媒在上述各个捕集部件中流通，冷 却内部，通过冷却高温的排出气体，可以拆去和捕集固形物(反应副 生成物等)。具体地是，从配置在排气捕集装置的最下游侧的第三捕集 部件130的冷媒导入口 130x，将冷媒供给至冷媒通路133s,并从冷媒 导出口 130y导出，将该导出的冷媒从配置在第三捕集部件130的上游 侧的第二捕集部件120的冷媒导入口 120x，供给至冷媒通路123s，再 从冷媒导出口 120y导出，再将导出的冷媒从配置在排气捕集装置的最 上游侧的第一捕集部件110内的冷媒导入口 110x，供给至冷媒通路114s 内，从冷媒导出口 110y导出，将该导出的冷媒，从冷媒导入口 110z 供给至第一捕集部件110内的冷媒通路113s内，并从冷媒导出口 110u 导出。
这样，通过串联连接设在排气捕集装置100的捕集部件110、 120、 130上的冷媒通路113s、 114s、 123s、 133s，使冷媒从配置在排出气体 流动方向的下游侧的冷媒通路，向着依次配置在上游侧的冷媒通路流 通，由此，可使配置在排出气体的流动方向的上游侧的冷媒通路的冷 却温度相对较高，配置在下游侧的冷媒通路的冷却温度相对较低。因 此，由于排出气体沿着排气路径进入下游侧，因而逐渐冷却至低的温 度，可使析出物的堆积量在多个排气捕集部中分散，这样，由于可缓 和析出物堆积量的偏置，可以减小排气捕集装置100的维修频度。另 外，在上述实施例中，通过冷却流入排气捕集装置100中的未反应的 气体，可促进析出反应，但根据气体的种类，通过加热未反应气体，
也可促进析出反应。在这种情况下，使在捕集部件110、 120、 130的 冷媒体通路113s、 114s、 123s、 133s中被加热的媒体流动也可以。在 这种情况下，通过从排出气体的流动方向的下游侧的冷媒通路(媒体 通路)，使加热后的媒体依次向上游侧的冷媒通路(媒体通路)流通， 可以缓和析出物的堆积量的偏置。
另外，在本实施例中，设在第一捕集部件110上的内外二个排气 捕集部分中，在构成排气捕集部分的排气通路11Z上，设置沿着排气 通路11Z的轴线方向连续延伸而不被冲突板116遮蔽的空间11Zt，还 在构成配置在下游侧的第二捕集部件120的排气捕集部分的排气通路 12X中，设置沿着排气通路12X的轴线方向连续延伸而不被冲突板124 遮蔽的空间12Xt。冲突板134配置在排气捕集部分上，该排气捕集部 分设在配置在最下游侧的第三捕集部件130中，不存在上述空间11Zt、 12Xt那样的空间。
因此，在配置在上游侧的二个排气捕集部分的排气通路11Z、 12X 中，由于排出气体的一部分通过空间11Zt、 12Xt，不被冲突板116、 124 遮蔽地通过，因此从排出气体析出的固形物的堆积量减少；另一方面， 在配置在最下游侧的排气捕集部分的排气通路13X中，排出气体与冲 突板134充分空间接触，可以可靠地捕集在此析出的固形物。因此， 固形物的堆积集中在上游侧，由于可以抑制在上游侧导通的降低或产 生排气通路的闭塞，因此可减少维修的频度，同时，由于可以在下游 侧的排气捕集部分中可靠地捕集析出物，因此可防止析出成分向排气 捕集装置100的下游侧流出。
在本实施例中，在设在第一捕集部件110上的二个排气捕集部分 中构成上游侧的排气捕集部分的排气通路11X中，以不妨碍排出气体 流动的姿势，配置整流板114a、 114b、 114c、 114d。利用该整流板增 大排气通路11X的内表面积，从排出气体中析出的固形物可分散堆积 在该增大面积的内表面上。另外，由于这些整流板以不使排出气体的 流动混乱的姿势配置，因此可以抑止固形物一部分集中堆积在排气路 径11X内，可以减少排气导通的降低或排气路径的闭塞等。另一方面， 在构成第一捕集部件110的下游侧的排气捕集部分的排气通路11Z中， 冲突板116以妨碍排出气体的流动、使其偏向的方式配置。这样，可
以更可靠地提高排气通路iiz的固形物的捕集效卒。
因此，可以减少析出物的堆积量仅在第一捕集部件110中的偏置， 可以削减维修频度，还可以减小析出的成分向第一捕集部件110的下 游侧流出。
特别是，在第一捕集部件110中，在上游侧的排气通路IIX和下 游侧的排气通路11Z之间构成反转通路部分IIY。为了防止该反转通 路部分11Y闭塞，反转通路部分11Y的流通截面积比上游侧的排气通 路IIX和下游侧的排气通路11Z的流通截面积大。这是由于在反转通 路部分11Y中，排出气体的流动方向反向，排出气体几乎都与反转通 路部分11Y的内面冲突，捕集量增大的原故。在该反转通路部分11Y 中，设置捕集固形物的翅片也可以。
如上所述，由于本实施例的第一捕集部件110中，通过反转通路 部分IIY连通的排气通路IIX和排气通路IIZ形成为内外二层，使排 气通路IIX和排气通路11Z内的排出气体的流动方向相反，可以确保 各排气通路的流通截面积，使全体紧凑地构成。
在本实施例中，具有排出通路11X的排气捕集部分、具有排气通 路11Z的排气捕集部分、具有排气通路12X的排气捕集部分、以及具 有排气通路13X的排气捕集部分串联配置，但以与它不同的方式串联 配置多个排气捕集部分也可以。例如，在上述结构中，将第二捕集部 件(具有排气通路12X的排气捕集部分)和第三捕集部件(具有排气 通路13X的排气捕集部分)中的任何一个作成与另一个结构相同的结 构也可以。另外，只利用第一捕集部件和第二捕集部件构成排气捕集 装置100也可以，或者只用第一捕集部件和第三捕集部件构成也可以。 只利用具有排气通路11Z的排气捕集部分和具有排气通路12X的排气 集部分中的任何一个，与具有排气通路13X的排气捕集部分构成排气 捕集装置也可以。另外，利用具有排气通路11X的排气捕集部分，与 具有排气通路11Z的排气捕集部分、具有排气通路12X的排气捕集部 分和具有排气通路13X的排气捕集部分中任何一个构成排气捕集装置 100也可以。
其次，说明具有上述排气捕集装置100的气体反应装置的结构。 图7为表示本实施例的气体反应装置的结构例子的概略结构图。在该
气体反应装置中设有气体供给部分1、气体反应至2、排气瓶集装置100
和3、以及排气装置4。气体供给部分1中设有原料容器1A、 1B、 1C 和收容有机溶媒等溶媒的溶媒容器1D，其中该原料容器1A、 1B、 1C 在液体原料(例如Pb、 Zr、 Ti等)的金属有机化合物(有机金属)为 液体的情况下，收容其本身或者用有机溶媒等溶媒将其稀释后的原料， 或者在有机化合物为固体的情况下，用有机溶媒等溶解后的原料等。
在这些原料容器1A 1C和溶媒容器1D中导入用于供给N2、 He、 Ar等不活性气体以外的加压气体的加压管lax、 lbx、 lcx、 ldx，另夕卜， 导出用于导出液体原料或溶媒的导出管lay、 lby、 lcy、 ldy。导出管 lay ldy分别通过流量控制器laz、 lbz、 lcz、 ldz与合流管lp连接。 该合流管lp与气化器lE连接。
当将加压气体供给至上述加压管lax-ldx时，液体原料或溶媒从各 原料容器1A-1D压出至导出管lay-ldy，利用流量控制器laz-ldz调整 流量，供给至合流管lp内。N2、 He、 Ar等不活性气体以外的载体气 体供给合流管lp，这些载体气体和上述液体原料或溶媒成为气液混合 状态，供给至气体器1E。通过在气化器1E中使在加热后的气体室内 液体原料喷雾，在该气体室内，液体原料气化，生成原料气体。原料 气体通过原料气体的气化供给管lq，送至气体反应室2中。
另外，在气体供给部分1中设置与上述原料气体供给管lq不同的 气体反应室2连接的反应气体供给管lr，和相对上述原料气体供给管 lq在气体反应室2前面合流的载体气体供给管ls。利用该反应气体供 给管lr，供给与由上述原料气体供给管lq供给的原料气体反应，发生 规定反应的反应气体(02、 NH4、 Cl2等)。
在气体反应室2的具有加热器等的加热单元、或放电部分等放电 单元这种能量施加单元的气密腔内，配置气体导入部分(例如具有喷 头那样的多个气体导入孔)2a、与该气体导入部分2a相对的配置的基 座2b。在基座2b上放置由半导体基板等构成的基板W。在该实施例 中，从气体导入部分2a导入的原料气体和反应气体，在气密的腔内， 得到由上述能量施加单元施加的能量而适当地反应，在基板W的表面 上形成规定的薄膜。例如，在基板W上形成PZT薄膜的情况下，通常， 基板温度为500-700。C左右，从气体反应室2排出的排出气体的温度为20(TC左右。
排气管2p与气密腔连接，该排气管2p还与上述排气捕集装置100 连接。排气捕集装置100与排气管100p连接，该排气管100p与由真 空泵等构成的排气装置4连接。另外，上述原料气体供给管lq在导入 气体反应室2中以前，与旁通管2q连接，该旁通管2q与排气捕集装 置3连接。排气捕集装置3通过旁通管3q与上述排气管100p连接。
气体反应室2利用排气装置4，通过上述排气管2p，排气捕集装 置100和排气管100p减压，保持为规定压力。当在气体反应室2内部， 发生上述反应时，在途中由排气捕集装置100捕集反应副生成物后， 排出的气体排出至排气装置4。从上述气体供给部分1由原料气体供给 管lq供给的原料气体，在当初气体组成稳定前和气体反应室2的准备 完成前，或气体反应室2的反应结束后，经过旁通管2q、排气捕集装 置3和旁通管3q，排出至排气装置4。这时，在旁通管中流动的气体， 为不经由气体反应室2的原料气体，利用排气捕集装置3，捕集从原料 气体的析出物。
在图7中表示将本发明的排气捕集装置100与气体反应室2的排 气路径连接的例子。但如上述的排气捕集装置3那样，利用排气捕集 装置100作为在与上述气体供给部分1连接的排气路径(旁通管路) 中间，捕集原料气体用的排气捕集装置也可以。
另外，本发明的排气捕集装置和气体反应装置不是仅限于上述图 示的例子，在不偏离本发明的精神的范围内，可进行各种变更。例如， 在上述实施例的排气捕集装置100中，构成各个排气捕集部分的通路 的轴线为直线状，但为曲线状也可以，或是折曲也可以。
另外，在上述排气通路中，都设置多个冲突板，但不这样，而是 设置螺旋轴线与排气通路的轴线方向一致的一体型的螺旋状的冲突板 (螺旋型冲突板)也可以。在这种情况下，在该螺旋状冲突板的内周 部或外周部与排气通路的壁体之间设有间隙，可在排气通路内设置与 上述空间11Zt、 12Xt相同的空间。
另外，上述空间llZt、 12Xt都是在排气通路的中心构成的，但在 排气通路的外周部构成也可以，通过在冲突板上形成通孔构成也可以。
另外，上述气体反应装置，以在基板上形成薄膜的成膜装置的情
况为例说明，但作为该成膜系统可举出在使TiCl4和NH3反应形成
TiN膜时，生成NH4C1作反应副生物的情况；使SiH4或SiH2Cl2与NH3 反应形成SiN膜时，生成NH4C1作为反应副生成物的情况；使WF6和 NH3反应，形成WN膜时，生成NH4F作为反应副生物的情况；使TaCl4 和NH3反应形成TaN膜时，生成NEUC1作为反应副生成物的情况，此 外，形成金属氧化膜的情况等。另外，作捕集物不仅限于上述的反应 副生成物，捕集不起反应的剩余的反应气体也可以。另外，在这种半 导体装置的成膜装置以外的干蚀剂装置等其他气体反应装置或LCD用 的装置，同样可使用本发明。
权利要求
1.一种排气捕集装置，从通过气体的排气路径的排出气体中捕集析出物，其特征在于，沿着所述排气路径串联配置多个形成有使排出气体通过其各自的内部的排气通路的排气捕集部分；所述多个排气捕集部分包含配置在排出气体的流动方向的上游侧的第一排气捕集部分、和配置在下游侧的第二排气捕集部分；在所述第一和第二排气捕集部分上分别设有冲突板；所述第二排气捕集部分的排气通路的轴线和冲突板形成的角度，比所述第一排气捕集部分的排气通路的轴线与冲突板形成的角度大。
2. 如权利要求1所述的排气捕集装置，其特征在于， 所述第一和第二排气捕集部分以一个巻绕在另一个的外侧上的方式配置，在所述第一排气捕集部分和所述第二排气捕集部分之间，设 有使排出气体的流动方向反向的反转通路部分。
3. 如权利要求2所述的排气捕集装置，其特征在于， 所述反转通路部分以遍及所述第一和第二排气捕集部分的整个周边的方式将它们连接。
4. 如权利要求1 3中任一项所述的排气捕集装置，其特征在于， 配置所述冲突板，使得气体螺旋状地在配置有该冲突板的排气通路内流动。
5. —种气体反应装置，其特征在于，具有气体供给部分、使从该气体供给部分供给的气体反应的气体反应 室、所述气体供给部分或所述气体反应室的排气路径、和配置在该排 气路径中途的权利要求1 4中任一项所述的排气捕集装置。
全文摘要
本发明涉及一种排气捕集装置，在捕集通过气体排气路径的排出气体中的析出物的排气捕集装置(100)中，沿着排气路径串联配置多个排气捕集部件(110、120、130)，其构成使排出气体在内部通过的排气通路。在各个捕集部件内的排气捕集部分上设置多个冲突板。上游侧的捕集部件(110、120)的排气捕集部分的冲突板，配置为在该排气通路内存在沿着排气通路的轴线方向连续地延伸而不被配置在该排气通路内的冲突板遮断的空间。下游侧的排气捕集部件(130)内的排气捕集部分的冲突板配置为不存在该空间。由此，可不进行复杂的控制而抑制反应副生物等的析出物堆积量的偏置，还可以可靠减少析出成分向排气捕集装置的下游侧流出。
文档编号B01D8/00GK101371958SQ20081012726
公开日2009年2月25日 申请日期2005年5月12日 优先权日2004年5月12日
发明者辻德彦 申请人:东京毅力科创株式会社