Brevet FR2807350A1 — publié le 20011012

Dispositif d'évacuation d'effluents d'une installation de traitement produits semi-conducteurs présente invention est relative à un dispositif d'évacuation d'effluents d'une installation de traitement de produits semi-conducteurs. L'invention s'applique plus particulièrement aux usines de fabrication de circuits microélectroniques à partir de tranches ("wafer") de matériau semi-conducteur tel que du silicium. L'invention concerne plus particulièrement les dispositifs d'évacuation d'effluents essentiellement gazeux qui sortent de machines de gravure de nettoyage de tranches de matériau semi-conducteur. Ce type de machine est habituellement muni d'un drain d'écoulement d'effluents liquides et d'un conduit de sortie d'effluents sous forme gaz et de vapeur ; ces effluents (dits gazeux ci-après) contiennent essentiellement - outre de l'air - de la vapeur d'eau, différents produits acides (tels que HC1, HF, H2SO4), des produits basiques (tels que NH40H et/ou des produits oxydants tels que H202. Ces produits, quoique présents en faible concentration dans l'effluent gazeux sont susceptibles de réagir entre eux pour former notamment des sels ; ces produits sont en outre susceptibles de détériorer rapidement les conduits d'évacuation d'effluents auxquels une telle machine est raccordée ; en outre, il faut éviter le retour de ces produits à l'interieur de la machine de traitement de produits semi-conducteurs ; à cet effet, l'appendice de sortie des effluents gazeux de ces machines est habituellement raccordé à un conduit (réalisé en matière plastique résistant à ces produits) qui permet le transport de l'effluent gazeux jusqu un conduit de plus grand diamètre qui est raccordé à une première extrémité à un système d'extraction, et à une deuxième extrémité à une prise d'air ambiant dans un local (gris) avoisinant ; l'évacuation des effluents se fait par transport dans ces conduits sous l'effet de la dépression causée le système d'extraction. Ces conduits d'évacuation d'effluents gazeux doivent etre constamment maintenus en dépression par rapport à la pression régnant dans la machine et par rapport à la pression régnant dans les locaux où ces conduits étendent ; en effet, l'air des locaux où sont installées ces machines spécialement filtré pour éviter la pollution des matériaux semi-conducteurs par des poussières contenues dans l'air ; ces locaux sont généralement dénommés "salles blanches". Afin d'éviter l'accumulation de particules solides dans ces conduits, en particulier les dépôts de sels formés par réaction des constituants des effluents gazeux, les conduits sont généralement équipes de buses de pulvérisation d'eau destinée à diluer et à évacuer particules ; l'évacuation d'eau nécessite que les portions de conduit sensiblement horizontales soient inclinées d'un angle suffisant pour assurer l'écoulement gravitaire l'eau ; l'orifice de sortie d'une telle machine généralement raccordé à tel tronçon incliné s'étendant au plafond du local recevant la machine, par une colonne montante dont le diamètre est suffisamment important pour éviter l'apparition de pertes de charges élevées nuisibles à une bonne aspiration des effluents gazeux de la machine. Un objectif de l'invention est de proposer un système amélioré d'évacuation d'effluents gazeux d'une machine de traitement de matériaux semi-conducteurs. Un objectif de l'invention est de proposer un système amélioré d'extraction - dite "extraction de bol" - des résidus gazeux acides et basiques sortant d'une telle machine. Selon un aspect, l'invention consiste à proposer un dispositif d'évacuation d'effluents gazeux d'une machine de traitement de matériels semi-conducteurs équipée d'un conduit de sortie d'effluents qui comporte - un corps creux délimitant une chambre, une paroi dudit corps comportant une première ouverture permettant l'entrée d'air dans la chambre, ledit corps étant muni d'une deuxième ouverture pour le raccordement de la chambre à un conduit d'évacuation d'effluents, - un conduit interne de transport d'effluents s'étendant à l'intérieur du corps et comportant une première et une deuxième extrémité ouvertes, - un manchon ou un moyen équivalent de raccordement d'une extrémité dudit conduit interne audit conduit de sortie, - au moins une buse ou des moyens équivalents pour délivrer de l'eau à l'intérieur du conduit interne de transport d'effluent, ledit conduit interne étant disposé et conformé pour assurer l'écoulement de l'eau délivrée par la (les) buse(s) jusqu'à sa deuxième extrémité, ladite chambre et lesdites première et deuxième ouvertures étant disposées et conformées pour permettre le balayage de ladite deuxieme extrémité du conduit interne par l'air admis dans la chambre par ladite première ouverture, sorte que l'air mélangé aux effluents (et le cas échéant à l'eau) est évacué de la chambre par ladite deuxième ouverture du corps. Le courant d'air de balayage de la portion de la chambre entourant le conduit interne de transport d'effluent, est généralement maintenu continu grâce à la connexion du dispositif selon l'invention audit conduit d'évacuation faisant partie d'un réseau d'aspiration des effluents provenant de plusieurs machines ou sources d'effluents similaires. L'invention permet ainsi de diminuer le risque de retour d'effluents vers machines au cours des différentes étapes de leur fonctionnement en particulier pour les machines dotées d'une porte d'introduction - dans la machine - des matériaux semi-conducteurs à traiter, l'ouverture la fermeture de cette porte sont susceptibles de faire varier la pression (absolue) régnant dans ledit conduit de sortie équipant la machine ; le dispositif selon l'invention, grâce au balayage continu de la deuxième extrémité, permet de maintenir constamment celle-ci en dépression (par rapport à la pression régnant dans la machine), et permet par conséquent un entraînement permanent des effluents sortant du conduit interne de transport par sadite deuxième extrémité, par le flux d'air de balayage. Afin de favoriser cet entraînement, la forme du corps creux la disposition desdites première et deuxième ouvertures prévues dans les parois celui-ci, sont conçues pour provoquer, dans la partie la chambre entourant le conduit interne de transport, un courant d'air circulant le long et autour dudit conduit interne de transport (CIDT) en direction de sadite deuxième extrémité. De préférence, à effet, la portion du corps creux entourant le CIDT est allongée sensiblement le long de celui-ci, et ladite première ouverture du corps est disposée au voisinage de ladite première extrémité dudit CIDT, et ladite deuxième ouverture du corps est disposée dans une paroi s'étendant au-delà (et/ou dans le prolongement) de ladite deuxième extrémité dudit CIDT. Selon un mode préféré de réalisation, ledit CIDT est essentiellement constitué par un premier tronçon rectiligne de tube de section circulaire en PVDF, et la partie du corps creux entourant le CIDT est essentiellement constituée par un deuxième tronçon rectiligne de tube de section circulaire en PVDF de diamètre et longueur respectivement supérieurs au diamètre et à la longueur du tronçon de tube constituant le CIDT ; les axes longitudinaux desdits premier et deuxième tronçon de tube sont sensiblement parallèles ou bien inclinés l'un par rapport à l'autre d'un angle aigu dont la valeur est de préférence située dans une plage allant de 5 à 30 degrés. L'injection d'eau dans le CIDT est de préférence obtenue par plusieurs conduits rectilignes s'étendant radialement - par référence à l'axe longitudinal du CIDT - au travers de la chambre et de la paroi du CIDT et du corps creux, et qui sont raccordés à un conduit commun d'alimentation en eau désionisée. L'invention procure un dispositif simple à mettre en ceuvre, peu coûteux à fabriquer et performant. D'autres avantages caractéristiques de l'invention seront compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre vue en coupe longitudinale un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 illustre vue en coupe longitudinale un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention raccordé à un conduit de sortie d'une machine de traitement. La figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2 et illustre le montage d'un dispositif comportant deux tronçons tube coaxiaux. En fonctionnement (figure 2), le dispositif 1 est raccordé à une machine 2 de nettoyage de "wafers" munie d'un conduit 3 sortie d'effluent s'étendant selon un axe 15 horizontal ; le corps creux 4 illustré figure 1 est constitué d'un tronçon de tube 18 en PVDF d'axe 15 horizontal, dont l'extrémité gauche est obturée par un fond 24 en forme de disque perce d'un orifice central ; cet orifice permet le passage des effluents provenant du conduit 3 au tronçon 17 de tube en PVDF d'axe 16 incliné d'un angle 19 par rapport à l'horizontale ; à cet effet, un manchon 10 tubulaire d'axe 15 est soudé sur la face externe du fond 24, regard dudit orifice central et est emmanché autour du conduit 3 ; en outre, le tronçon de tube 17 formant le CIDT 9 est soudé par sa première extrémité 11 sur la face interne du fond 24, en regard dudit orifice central dans le prolongement du manchon 10. Le tronçon de tube 17 est en outre fixé à l'intérieur du tronçon de tube 18 par pattes support 22 s'étendant radialement - par référence à l'axe 16 du tube 17 -. L'admission d'air de balayage dans la chambre 5 cylindrique délimitée par le corps s'effectue par une ouverture 7 prévue dans la paroi 6 tubulaire du corps, à proximité de l'extrémité gauche 11 du tube 17 ; ce flux est délivré par une gaine 29 de transport d'air d'axe 30. L'inclinaison de l'axe 16 du tube 17 provoque l'écoulement gravitaire, de gauche à droite, de l'eau introduite dans le tube 17 par des buses 13 prévues à l'extrémité de tronçons 20 de tube raccordes à un collecteur 21 d'alimentation, jusqu'à sortir du tube 17 par sa deuxième extrémité 12, dans la chambre 5. Les effluents gazeux transportés par le tube 17 sont aspirés l'air auquel ils se mélangent puis s'échappent de la chambre 5 par l'ouverture 8 prévue dans le corps 4 ; dans le mode de réalisation représenté figure 2, le corps creux comporte un coude 25 prolongeant le tube 18 et terminé par une bride 26 de raccordement à un conduit 14 d'évacuation d'effluents. Un drain 23 d'évacuation la phase liquide hors de la chambre 5 peut être prévu comme illustré figure 1. Comme illustré figure 2, conduit 29 et/ou le conduit 14 peuvent s'étendre au travers d'un puits tel que 28 prévu dans le plancher 27 du local recevant la machine 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) d'évacuation d'effluents gazeux d'une machine (2) de traitement de matériels semi-conducteurs équipée d'un conduit (3) de sortie d'effluents, caractérisé en ce qu'il comporte - un corps (4) creux délimitant une chambre (5), une paroi (6) dudit corps comportant une première ouverture (7) permettant l'entree d'air dans la chambre (5), ledit corps étant muni d'une deuxième ouverture (8) pour le raccordement de la chambre à un conduit (14) d'évacuation d'effluents, - un conduit (9) interne de transport (CIDT) d'effluents s'étendant à l'intérieur du corps (4) et comportant une première et deuxième extrémité (11, 12) ouvertes, - un manchon (10) ou un moyen équivalent de raccordement d'une extrémité (11) dudit conduit interne (9) audit conduit (3) de sortie, au moins une buse (13) ou des moyens équivalents pour délivrer de l'eau à l'intérieur du conduit (9) interne de transport d'effluent, ledit conduit (9) interne étant disposé et conformé pour assurer l'écoulement de l'eau délivrée par la (les) buse(s) jusqu'à sa deuxième extrémité, la chambre (5), et lesdites première et deuxième ouvertures (7, 8) étant disposées et conformées pour permettre le balayage de ladite deuxième extrémité du conduit (9) par l'air admis dans la chambre par ladite première ouverture, de sorte que l'air mélangé aux effluents est évacué de la chambre par ladite deuxième ouverture du corps. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la forme du corps creux et la disposition desdites première et deuxième ouvertures prévues dans les parois de celui-ci sont conçues pour provoquer, dans la partie la chambre entourant le conduit interne de transport, un courant d'air circulant le long et autour dudit conduit interne de transport (CIDT) en direction de sadite deuxième extrémité. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel la portion du corps creux entourant le CIDT est allongée sensiblement le long de celui-ci, et ladite première ouverture du corps est disposée au voisinage de ladite première extrémité dudit CIDT, et ladite deuxième ouverture du corps est disposée dans une paroi s'étendant au- delà et/ou dans le prolongement de ladite deuxième extrémité dudit CIDT. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 4, dans lequel ledit CIDT est essentiellement constitué par un premier tronçon rectiligne de tube (17) de section circulaire en PVDF, et la partie du corps creux entourant le CIDT est essentiellement constituée un deuxième tronçon rectiligne de tube (18) de section circulaire en PVDF de diamètre et de longueur respectivement supérieurs au diamètre à la longueur tronçon de tube constituant le CIDT. 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les axes (15, 16) longitudinaux desdits premier et deuxième tronçon de tube sont sensiblement parallèles. 6. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les axes (15, 16) longitudinaux desdits premier et deuxième tronçon de tube sont inclinés par rapport à l'autre d'un angle aigu (19) dont la valeur est située dans plage allant de 5 à 30 degrés. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 6, dans lequel l'injection d'eau dans le CIDT est obtenue par plusieurs conduits (20) rectilignes s'étendant radialement - par référence à l'axe longitudinal du CIDT - au travers de la chambre et de la paroi du CIDT et du corps creux, et qui sont raccordés à un conduit (21) commun d'alimentation en eau désionisée. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, qui est raccordé audit conduit (14) d'évacuation d'effluents par passage au travers d'un plancher (27).