处理制程设备发生的废气的等离子体反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种处理制程设备发生的废气的等离子体反应器，其配置于制程腔室与真空泵之间分解从制程腔室排出的废气，包括：导管，其由电介质形成，用于所述废气流动；第一电极部，其设置于所述导管上，并且与所述导管的内部空间遮蔽；以及第二电极部，其与所述第一电极部相隔配置，通过与所述第一电极部引起等离子体放电分解所述废气；其中，所述导管中所述等离子体放电集中的部分的厚度大于周边部分的厚度，防止所述导管因所述等离子体放电受到损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及处理制程设备发生的废气的等离子体反应器，特别是涉及一种具有分解制程腔室排出的废气，防止导管因等离子体放电而受到损坏的结构，过热时能够进行冷却的处理制程设备发生的废气的等离子体反应器。
技术介绍
半导体、显示装置、太阳电池等的制程适用形成功能性薄膜、干蚀刻等制程。这些制程一般都是在真空腔室中进行，在形成功能性薄膜时利用多种金属、非金属前驱体作为制程气体，干蚀刻使用多种蚀刻气体。从制程腔室中排出废气的系统的构成要素包括制程腔室、真空泵和洗涤器等且彼此通过排气线连接。此处，从制程腔室排出的气体因制程而异，可包括气态分子或是雾态的未反应前驱体(precursor)、固体性晶种(seed crystal)等，还可以包括作为携带气体的惰性气体。这些废气沿着排气线流入真空泵，真空泵内部在100以上的高温状态压缩废气，因此废气容易发生相变，因此真空泵内部容易形成蓄积固体副产物，含F、Cl等的腐蚀性气体腐蚀真空泵引发故障。为解决废气导致真空泵故障的问题，尝试了在真空泵的前端增加低压等离子体装置以主设备-低压等离子体装置-真空泵-洗涤器的形式重新构成整个排气系统并取得了很好的效果。韩国授权专利第1065013号公开了通过施加AC驱动电压在导管屏障引起放电的方法分解废气的等离子体反应器技术。然而，其问题是等离子体反应器内部发生等离子体放电，通过等离子体放电分解的废气的微细粒子损坏等离子体反应器的导管，造成等离子体反应器的寿命缩短。并且，发生等离子体放电的情况下，通过等离子体放电生成的带点粒子通过电场碰撞导管的内周面(离子轰击)造成导管损坏。尤其，等离子体放电集中区域的导管损坏速度更快，因此需要频繁更换等离子体反应器的导管，当只更换等离子体反应器的导管无法解决问题时需要更换整个等离子体反应器，因此具有加重用户负担的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种具有分解制程腔室排出的废气，防止导管因等离子体放电而受到损坏的结构，过热时能够进行冷却的处理制程设备发生的废气的等离子体反应器。技术方案本专利技术提供一种处理制程设备发生的废气的等离子体反应器，其配置于制程腔室与真空泵之间分解从制程腔室排出的废气，包括：导管，其由电介质形成，用于所述废气流动；第一电极部，其设置于所述导管上，并且与所述导管的内部空间遮蔽；以及第二电极部，其与所述第一电极部相隔配置，通过与所述第一电极部引起等离子体放电分解所述废气；其中，所述导管中所述等离子体放电集中的部分的厚度大于周边部分的厚度，防止所述导管因所述等离子体放电受到损坏。技术效果本专利技术的等离子体反应器具有如下效果：第一，随着趋向等离子体放电集中区域，导管的厚度从设定基准逐渐增加，以防止等离子体放电及通过等离子体放电分解废气产生的微细粒子损坏导管，可防止通过等离子体放电生成的带电粒子通过电场离子轰击导管造成导管损坏，从而能够提高等离子体反应器的寿命。第二，导管由两个层形成，其中直接接触等离子体放电的层用耐腐蚀性强的物质形成，因此能够防止导管损坏，延长等离子体反应器的寿命。第三，具有温度传感器，能够利用温度传感器感测导管的表面温度、壳体的表面温度或间隔空间的温度以判断导管是否过热。第四，具有温度传感器与冷却单元，因此当判断出导管处于过热状态时注入冷媒冷却导管，能够防止过热造成导管损坏。因此，能够延长包含导管的等离子体反应器的寿命。第五，由于设置环绕第一电极部的绝缘部，因此能够利用冷却水冷却导管。尤其，绝缘部可以保护温度传感器，因此能够防止冷却水造成温度传感器误动作或损坏。由于还设置绝缘部，因此冷媒不限定于使用气体，还可以使用其他多种冷媒。附图说明图1显示制程腔室、真空腔室、洗涤器以及等离子体反应器的连接关系；图2为显示根据本专利技术一个实施例的等离子体反应器的剖视图；图3为显示根据本专利技术另一实施例的等离子体反应器的剖视图；图4为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图5为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图6为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图7为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图8为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图9为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图10为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图11为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图12为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图13为显示图7至图12所示等离子体反应器的冷却单元的构成的框图；图14为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图15为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图16为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图17为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图18为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图；图19为显示根据本专利技术又一实施例的等离子体反应器的剖视图。具体实施方式图2显示根据本专利技术一个实施例的等离子体反应器。在具体说明根据本专利技术一个实施例的等离子体反应器的构成之前，所述等离子体反应器100为了分解包括从制程腔室10排出的金属前驱物、非金属前驱物及制程气体、清洁(cleaning)气体的副产物在内的废气，设置在所述制程腔室10与真空泵30之间。所述制程腔室10内的废气通过所述真空泵30排出时通过所述等离子体反应器100分解，经过净化后流动至所述真空泵30。然而，所述等离子体反应器100不一定非要配置在所述制程腔室10与所述真空泵30之间，例如可以配置在所述真空泵30和所述洗涤器50之间，如图1中(b)所示。可以安装多个所述等离子体反应器100重复地进行所述废气的分解及净化过程。所述制程腔室10、所述等离子体反应器100、所述真空泵30和所述洗涤器50通过排气线彼此连接。所述制程腔室10的内部形成真空环境用于执行灰化(ashing)、沉积、蚀刻、微影、清洗和硝化等制程。本实施例以在所述制程腔室10中形成薄膜或进行干蚀刻为例进行说明。当未反应金属性前驱体分子经过分解形成金属性副产物或未反应非金属性前驱体分子经过分解形成非金属性副产物的情况下，蓄积于所述真空泵30的内表面或所述洗涤器50的内表面引起许多问题。反应性气体诱导使得所述未反应金属性前驱体分子或所述未反应非金属性前驱体分子在经过分解后形成金属氧化物微粒或非金属氧化物微粒，而不是形成金属性副产物或非金属性副产物。并且，能够将包含F原子或Cl原子的未反应制程气体及未反应清洁气体分解时生成且在流入所述真空泵30时与形成于所述真空泵30内表面的金属表面反应引起腐蚀/蚀刻的活化的F-或Cl-变成包含HF、HCl、金属原子F-0、金属原子Cl-0或金属原子F-Cl-0的非结晶合金形态。参见图2，根据本专利技术一个实施例的等离子体反应器100包含导管110、第一电极部120、第二电极部130和壳体140。首先，所述等离子体反应器100的所述导管110为所述废气流动的路径，例如具有内部向长度方向贯通的圆筒形。所述导管110由包含氧化铝、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、蓝宝石、石英管、玻璃管等的高电介质形成。所述第一电极部120外插设置于所述导管110的外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体反应器，其配置于制程腔室与真空泵之间分解从制程腔室排出的废气，包括：导管，其由电介质形成，用于所述废气流动；第一电极部，其设置于所述导管上，并且与所述导管的内部空间遮蔽；以及第二电极部，其与所述第一电极部相隔配置，通过与所述第一电极部引起等离子体放电分解所述废气；其中，所述导管中所述等离子体放电集中的部分的厚度大于周边部分的厚度，防止所述导管因所述等离子体放电受到损坏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 KR 10-2014-0045421;2014.06.11 KR 10-2011.一种等离子体反应器，其配置于制程腔室与真空泵之间分解从制程腔室排出的废气，包括：导管，其由电介质形成，用于所述废气流动；第一电极部，其设置于所述导管上，并且与所述导管的内部空间遮蔽；以及第二电极部，其与所述第一电极部相隔配置，通过与所述第一电极部引起等离子体放电分解所述废气；其中，所述导管中所述等离子体放电集中的部分的厚度大于周边部分的厚度，防止所述导管因所述等离子体放电受到损坏。2.根据权利要求1所述的等离子体反应器，还包括：壳体，其环绕所述导管，与所述导管的外周面之间形成间隔空间。3.根据权利要求1所述的等离子体反应器，所述第一电极部为管形状，外插到所述导管的外周面。4.根据权利要求3所述的等离子体反应器，所述第二电极部与所述导管的一端或两端连接成连通状态，所述导管的厚度从所述第一电极部趋向所述第二电极部具有0以上的增大率。5.根据权利要求3所述的等离子体反应器，所述第二电极部外插设置于所述导管的外周面，并且与所述第一电极部相隔设定间隔，所述导管的厚度中所述第一电极部与所述第二电极部之间的中间部分的厚度最厚。6.根据权利要求5所述的等离子体反应器，所述导管的厚度中从所述第一电极部与所述第二电极部之间的中间部分趋向所述第一电极部与所述第二电极部分别具有零以下的减小率。7.根据权利要求4所述的等离子体反应器，所述第一电极部设置于所述导管的长度方向中心，所述导管的厚度从所述导管的长度方向中心趋向所述导管的一端或两端逐渐增厚或具有相同的厚度。8.根据权利要求5所述的等离子体反应器，所述第一电极部与所述第二电极部以所述导管的长度方向中心为基准相隔相同的间隔，所述导管的厚度从所述导管的两端趋向所述第一电极部与所述第二电极部之间所述等离子体放电集中的区域逐渐增厚或具有相同的厚度。9.根据权利要求1所述的等离子体反应器，所述导管包括：第一层，其沿着所述导管的长度方向具有相同的厚度；以及第二层，其配置于所述第一层的内周面上，并且所述等离子体放电集中的部分的厚度大于周边部分的厚度。10.根据权利要求9所述的等离子体反应器，所述第二层内插设置于所述第一层。11.根据权利要求9所述的等离子体反...

【专利技术属性】
技术研发人员：高京吾，姜景斗，卢明根，
申请(专利权)人：清洁要素技术有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR