JP6918146B2 - 液体および固体の排出物を収集して後に反応させて気体の排出物にする装置 - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、一般に、半導体処理機器に関する。より詳細には、本開示の実施形態は、半導体プロセスで生じた化合物を軽減する軽減システムおよび真空処理システムに関する。

半導体処理設備によって使用されるプロセスガスは、規制要件ならびに環境および安全上の懸念のために処分前に軽減または処置しなければならないパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）などの多くの化合物を含む。典型的には、処理チャンバから出た化合物を軽減するために、処理チャンバに遠隔プラズマ源を結合することができる。化合物の軽減を支援するために、プラズマ源に試薬を注入することができる。

ＰＦＣを軽減する従来の軽減技術は、良好な分解除去効率（ＤＲＥ）を提供する水蒸気を試薬として利用する。しかし、遠隔プラズマ源において水蒸気を使用して特定の化合物を軽減した結果、遠隔プラズマ源ならびに排気ラインおよびポンプなどの遠隔プラズマ源より下流の機器内に固体粒子が形成される可能性がある。加えて、遠隔プラズマ源を出る排気は、高温になることがあり、遠隔プラズマ源より下流でポンプに問題を引き起こす可能性がある。

したがって、半導体プロセスで生じる化合物を軽減する改善された軽減システムが、当技術分野で必要とされている。

本開示の実施形態は、プロセスで生じる化合物を軽減する軽減システムおよび真空処理システムに関する。一実施形態では、排気冷却装置が、第１の端部、第２の端部、入口ポート、および出口ポートを有する本体アセンブリであって、入口ポートおよび出口ポートを流体的に連結する中空内部を有する本体アセンブリと、中空内部内に配置された第１の板と、中空内部内で第１の板と出口ポートとの間に配置された第２の板とを含み、第２の板は、第２の板を第１の板より低温で維持するように動作可能な温度制御要素を有する。

別の実施形態では、軽減システムが、第１のプラズマ源と、第１のプラズマ源に結合された排気冷却装置と、排気冷却装置に結合された第２のプラズマ源とを含む。

別の実施形態では、排気冷却装置が、第１の端部、第２の端部、入口ポート、および出口ポートを有する本体アセンブリであって、入口ポートおよび出口ポートを流体的に連結する中空内部を有する本体アセンブリと、中空内部内に配置されたトレイと、中空内部内でトレイと出口ポートとの間に配置された板とを含む。

本開示の上述した特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を得ることができ、実施形態のいくつかが添付の図面に示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容することができるため、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって本開示の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。

本明細書に記載する一実施形態による排気冷却装置を含む真空処理システムの概略側面図である。 本明細書に記載する一実施形態による排気冷却装置の概略斜視図である。 本明細書に記載する一実施形態による図２Ａの排気冷却装置の概略横断面図である。 本明細書に記載する一実施形態による図２Ａの排気冷却装置の概略横断面図である。 本明細書に記載する一実施形態による排気冷却装置の概略斜視図である。 本明細書に記載する一実施形態による図３Ａの排気冷却装置の概略横断面図である。 本明細書に記載する一実施形態による図３Ａの排気冷却装置の概略横断面図である。

理解を容易にするために、可能な場合、これらの図に共通している同一の要素を指すために、同一の参照番号を使用する。さらなる記載がなくても、一実施形態の要素および特徴を他の実施形態にも有益に組み込むことができることが企図される。

図１は、軽減システム１９３内で利用される排気冷却装置１１７を有する真空処理システム１７０の概略側面図である。真空処理システム１７０は、少なくとも真空処理チャンバ１９０、プラズマ源１００、および排気冷却装置１１７を含む。軽減システム１９３は、少なくともプラズマ源１００および排気冷却装置１１７を含む。真空処理チャンバ１９０は、概して、堆積プロセス、エッチングプロセス、プラズマ処置プロセス、前洗浄プロセス、イオン注入プロセス、または他の集積回路製造プロセスなどの少なくとも１つの集積回路製造プロセスを実行するように構成される。いくつかの実施形態では、真空処理チャンバ１９０は、ディスプレイまたは太陽電池の適用分野向けに基板を処理するように構成される。真空処理チャンバ１９０で実行されるプロセスは、プラズマ支援型とすることができる。たとえば、真空処理チャンバ１９０で実行されるプロセスとしては、シリコン系材料を堆積させるためのプラズマ堆積プロセス、またはシリコン系材料を除去するためのプラズマエッチングプロセスを挙げることができる。

真空処理チャンバ１９０は、フォアライン１９２を介して軽減システム１９３のプラズマ源１００に結合されたチャンバ排気ポート１９１を有する。排気冷却装置１１７は、プラズマ源１００に結合され、プラズマ源１００から出る排気を冷却し、プラズマ源１００内に形成された粒子を収集する。排気冷却装置１１７は、排気導管１９４に結合され、図１に単一の参照番号１９６によって概略的に示すポンプおよび設備排気に結合される。ポンプは、概して、真空処理チャンバ１９０を排気するために利用され、設備排気は、概して、真空処理チャンバ１９０の排出物が大気に入る準備をする洗浄器または他の排気洗浄装置を含む。

プラズマ源１００は、真空処理チャンバ１９０から出たガスおよび／または他の物質に対して軽減プロセスを実行するために利用され、したがって、そのようなガスおよび／または他の物質をより環境および／またはプロセス機器に優しい組成物に変換することができる。いくつかの実施形態では、軽減試薬源１１４が、フォアライン１９２および／またはプラズマ源１００に結合される。軽減試薬源１１４は、プラズマ源１００内へ軽減試薬を提供し、軽減試薬は、真空処理チャンバ１９０から出た物質と反応し、または他の方法でより環境および／またはプロセス機器に優しい組成物への変換を支援するように励磁することができる。プラズマ源１００内の構成要素上の堆積を低減させるために、パージガス源１１５をプラズマ源１００に結合させてもよい。

排気冷却装置１１７は、プラズマ源１００と排気導管１９４との間に結合され、プラズマ源１００から出る排気の温度を低減させ、プラズマ源１００内に形成される粒子を収集する。一例では、排気冷却装置１１７は、軽減システム１９３の一部分である。プラズマ源１００から出た排気は、排気冷却装置１１７の内側で冷たい表面（排気の温度より実質上低い温度を有する表面）に堆積することがある。排気冷却装置内に堆積する物質の一例は、二酸化ケイ素である。いくつかの実施形態では、真空処理チャンバ１９０は、フッ素ラジカルなどの洗浄ラジカルを生成する遠隔プラズマ源を含み、洗浄ラジカルは、真空処理チャンバ１９０内へ流れ込み、真空処理チャンバ１９０を洗浄する。未反応の洗浄ラジカルは、真空処理チャンバ１９０から出てプラズマ源１００および排気冷却装置１１７に入り、プラズマ源１００および排気冷却装置１１７に堆積した物質を除去することができる。いくつかの実施形態では、真空処理チャンバ１９０の洗浄プロセスは効率的に実行され、したがって真空処理チャンバ１９０から出る未反応の洗浄ラジカルの量を最小にすることができる。最小の量の洗浄ラジカルは、プラズマ源１００および排気冷却装置１１７を洗浄するには十分でない。

プラズマ源１００および／または排気冷却装置１１７を洗浄するための洗浄ラジカルを生成するために、第２のプラズマ源１０２を利用することができる。第２のプラズマ源１０２は、図１に示すように、導管１０４を介して排気冷却装置１１７に結合することができる。第２のプラズマ源１０２内で生成される洗浄ラジカルは、排気冷却装置１１７内へ流れ込み、排気冷却装置１１７内で形成または収集される物質を除去することができる。別法として、第２のプラズマ源１０２は、プラズマ源１００へ洗浄ラジカルを提供するために、導管１０６を介してフォアライン１９２に結合することもできる。一実施形態では、第２のプラズマ源１０２は、導管（図示せず）を介してプラズマ源１００に結合される。第２のプラズマ源１０２は、軽減システム１９３の一部とすることができる。

プラズマ源１００または排気導管１９４のうちの少なくとも１つに、圧力調整モジュール１８２を結合させてもよい。圧力調整モジュール１８２は、Ａｒ、Ｎ、またはプラズマ源１００内の圧力を良好に制御し、それによってより効率的な軽減性能を提供することが可能な他の好適なガスなどの圧力調整ガスを注入する。一例では、圧力調整モジュール１８２は、軽減システム１９３の一部である。

図２Ａは、本明細書に記載する一実施形態による排気冷却装置１１７の概略斜視図である。図２Ａに示すように、排気冷却装置１１７は、本体アセンブリ２０２を含み、本体アセンブリ２０２は、第１の端部２０４と、第１の端部２０４とは反対側の第２の端部２０６と、入口ポート２１２と、入口ポート２１２とは反対側の出口ポート２１４とを有する。本体アセンブリ２０２は、入口ポート２１２および出口ポート２１４を流体的に連結する中空内部を有する。本体アセンブリ２０２は、図２Ａに示すように円筒形とすることができ、または他の好適な形状とすることができる。第１の板２０８が、複数のクランプ、ボルトなどの複数の締結デバイス２０７、または他の好適な技法によって、第１の端部２０４に結合される。一実施形態では、第１の板２０８は、本体アセンブリ２０２の一体部分である。第２の板２１０が、複数のクランプ、ボルトなどの複数の締結デバイス２０９、または他の好適な技法によって、第２の端部２０６に結合される。一実施形態では、第２の板２１０は、本体アセンブリ２０２の一体部分である。１つまたは複数の観察ポート２２４、２２６が、第１の板２０８および／または第２の板２１０内に形成される。

排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２内に、板２２０が配置される。板２２０は、平面または曲面とすることができる。動作中、板２２０は、プラズマ源１００（図１に示す）から出た二酸化ケイ素などの物質を収集する。フッ素ラジカルなどの洗浄ラジカルが排気冷却装置１１７内へ導入され、板２２０上に収集されまたは他の形で排気冷却装置１１７内に存在する物質と反応して、四フッ化ケイ素などのガスを形成する。洗浄ラジカルは、第２のプラズマ源１０２（図１に示す）内または真空処理チャンバ１９０（図１に示す）に結合された遠隔プラズマ源内で生成することができる。

洗浄ラジカルと板２２０上に収集された物質との反応の反応率は、排気冷却装置１１７に入る排気の温度などの高温で増大させることができる。したがって、板２２０は冷却されない。たとえば、板２２０は、冷却剤が流れるように形成された冷却チャネルを含まない。図２Ａに示す実施形態では、板２２０の温度は、温度制御デバイスによって制御されない。板２２０は、実質上、排気冷却装置１１７に入る排気の温度となる。別法として、板２２０は、たとえば抵抗加熱器によって、能動的に加熱することができる。板２２０は、熱伝導率の低い材料から製作される。板２２０は、３１６Ｌステンレス鋼などのステンレス鋼から製作することができる。

洗浄ラジカルと板２２０上に収集された物質との反応は、発熱を伴うことがあり、板２２０の高温を維持することにさらに寄与する。一実施形態では、板２２０の温度は、摂氏約４００度〜摂氏約５００度の範囲である。

第２の板２１０に冷却デバイス２２２を結合して、第２の板２１０と本体アセンブリ２０２の第２の端部２０６との間に配置された封止が第２の板２１０の高温のために劣化するのを防止することができる。冷却デバイス２２２は、冷却剤源に連結された管または通路とすることができ、この管を通って冷却剤が流れ、第２の板２１０の温度を下げる。冷却された第２の板２１０による板２２０の冷却を防止するために、第２の板２１０と板２２０との間に断熱材（図示せず）を配置することができる。第１の板２０８に冷却デバイス（図示せず）を結合して、第１の板２０８と第１の端部２０４との間に配置された封止が第１の板２０８の高温のために劣化するのを防止することができる。同様に、入口ポート２１２および出口ポート２１４にそれぞれ冷却デバイス２１６、２１８を結合して、排気冷却装置１１７のその領域内の封止を保護することができる。一例では、冷却デバイス２１６は、冷却剤入口２２８および冷却剤出口２３０を含む管とすることができる。冷却デバイス２１８は、冷却デバイス２１６と同じものとすることができる。冷却デバイス２１６、２１８は、入口ポート２１２の開口および出口ポート２１４の開口の形状に共形とすることができる。一実施形態では、冷却デバイス２１６、２１８は、図２Ａに示すように円形である。

図２Ｂは、本明細書に記載する一実施形態による図２Ａの排気冷却装置１１７の概略横断面図である。図２Ｂに示すように、排気冷却装置１１７は、板２２０と、板２２０より下流に位置する冷却板２３１とを含む。冷却板２３１は、第１の板２０８に結合することができる。冷却板２３１は、中に形成された冷却チャネルと、冷却剤が流れる冷却剤入口２３２および冷却剤出口（図示せず）とを含むことができる。板２２０とは異なり、冷却板２３１は、冷却チャネルを流れる冷却剤によって、能動的に冷却される。冷却板２３１は、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケルで被覆されたアルミニウム、または任意の好適な材料から製作される。冷却板２３１は、排気冷却装置１１７から流れ出す前に排気を冷却し、それによってポンプなどの下流の構成要素を損傷から保護する。冷却板２３１はまた、冷却された表面を提供し、凝縮できる排出物に凝縮して集まるための場所を提供する。凝縮した物質は、洗浄ラジカルなどを使用する後の洗浄プロセス中に、反応してガスを形成する。したがって、凝縮できる排出物は、ポンプの下流または温度のより低い他の表面に凝縮しないはずである。動作中、板２２０および冷却板２３１は、異なる温度で維持される。一実施形態では、冷却板２３１は、摂氏約２０度以下の温度で維持される。冷却板２３１の温度は、板２２０の温度より実質上低く、板２２０の温度と冷却板２３１の温度との差は、摂氏約１００度〜摂氏５００度の範囲である。

板２２０は、たとえば複数のボルト２３４または他の好適な技法を介して、第２の板２１０に結合される。任意選択の断熱材２４０を第２の板２１０と板２２０との間に配置して、板２２０を冷却された第２の板２１０から熱的に絶縁することができる。断熱材２４０は、ボルト２３４の上を摺動するセラミックのスタンドオフまたは管などの任意の好適な断熱材とすることができる。一実施形態では、断熱材２４０は、セラミックのワッシャである。板２２０および冷却板２３１は、同じ材料から製作することができる。板２２０および冷却板２３１のそれぞれの長さは、排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の長さより小さくすることができる。本体アセンブリ２０２の長さは、第１の板２０８と第２の板２１０との間の長さと定義される。板２２０および冷却板２３１は、反対側の板２１０、２０８に結合され、板２２０および冷却板２３１の長さは、本体アセンブリ２０２の長さより小さいため、排気冷却装置１１７に入る排気は、板２２０および冷却板２３１の周りに画定された蛇行経路Ｐ₁に沿って流れることができる。板２２０および冷却板２３１は、図２Ｂに示すように、長さ方向にずれている。

別の言い方をすると、板２２０を第１の端部で第２の板２１０に片持ち梁式に結合することができ、板２２０の第２の端部は、第１の板２０８から隔置することができる。同様に、冷却板２３１を第１の端部で第１の板２０８に片持ち梁式に結合することができ、冷却板２３１の第２の端部は、第２の板２１０から隔置することができる。板２２０、２３１の反対側の端部が、反対側の板２０８、２１０から隔置されるため、排気冷却装置１１７に入る排気は、板２２０および冷却板２３１の周りに画定された蛇行経路Ｐ₁に沿って流れることができる。蛇行経路Ｐ₁は、排気冷却装置１１７を通過する排気ガスの残留時間を増大させ、それによって排気流からの粒子除去効率を増大させる。さらに、蛇行経路Ｐ₁により、粒子が出口ポート２１４を通ってポンプ内へ直接落ちる可能性がないことが確実になる。板２２０、２３１の反対側の端部と反対側の板２０８、２１０との間の間隙Ｇ₁、Ｇ₂により、入口ポート２１２から出口ポート２１４への圧力降下が最小になる。間隙Ｇ₁、Ｇ₂がなければ、板２２０および冷却板２３１上に堆積した物質がガス経路をすぐに塞ぎ、入口ポート２１２から出口ポート２１４へ圧力降下がさらに増大し、真空ポンピングがプロセスチャンバ要件を満たすことができなくなる。

図２Ｃは、本明細書に記載する一実施形態による図２Ａの排気冷却装置１１７の概略横断面図である。図２Ｃに示すように、排気冷却装置１１７は、円筒形の本体アセンブリ２０２と、板２２０と、冷却板２３１とを含む。板２２０の幅は、板２２０を通過する排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の弦より小さい。言い換えれば、板２２０の反対側の側面と本体アセンブリ２０２との間に、間隙Ｇ₃、Ｇ₄が形成される。同様に、冷却板２３１の幅は、冷却板２３１を通過する排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の弦より小さい。板２２０および冷却板２３１は、図２Ｃに示すように、横方向（幅方向）にずれている。板２２０および冷却板２３１は、長さ方向および幅方向の両方にずれており、したがって排気は、板２２０の側面と本体アセンブリ２０２との間および冷却板２３１の側面と本体アセンブリ２０２との間に形成された間隙を通って流れて、排気冷却装置１１７内の圧力の蓄積を回避し、排気冷却装置１１７内の排気の残留時間を増大させ、それによって洗浄効率を増大させる。

板２２０は、管、棒、梁、角、または他の細長いプロファイルなどの複数の補強材２５０によってさらに支持することができる。ボルト２３４、板２２０、および複数の補強材２５０は、熱膨張係数の不整合による反りまたは分離を低減させるために、同じ材料から製作することができる。板２２０は、図２Ｃに示すように、湾曲させることができる。板２２０の湾曲は、凹面または凸面とすることができる。板２２０の湾曲により、板２２０の剛性が改善され、板２２０が摂氏１５０度超、たとえば摂氏４００度〜摂氏５００度などの高温に露出されたときの板２２０のさらなる屈曲を防止する。湾曲は、図２Ｃに示すように、幅方向に形成することができる。いくつかの実施形態では、湾曲は、長さ方向に形成することができる。一実施形態では、板２２０は、幅方向に凹面であり、排気冷却装置内へ流れ込む物質の収集を改善する。

観察ポート２２４は、窓２５２およびシャッタ２５６を含む。窓２５２は、サファイアから製作することができ、ＵＶ放射を妨げる被覆を含むことができる。シャッタ２５６は、排気冷却装置１１７の内部に対して窓２５２を遮蔽または露出するために、自動または手動で作動させることができる。図２Ｃに示すように、シャッタ２５６は、説明のために半分開いている。動作中、シャッタ２５６は、開いている（すなわち、窓２５２を排気冷却装置１１７の内部に露出させる）か、閉じている（すなわち、窓２５２を排気冷却装置１１７の内部から遮蔽する）かのどちらかである。シャッタ２５６が開いているとき、操作者は、板２２０を観察して、板２２０上に堆積した物質を除去するために洗浄ラジカルを排気冷却装置１１７内へ流すべきかどうかを判定することができる。同様に、観察ポート２２６は、窓２５４およびシャッタ２５８を含む。窓２５４は、窓２５２と同じ材料から製作することができる。シャッタ２５８は、窓２５４を遮蔽または露出するために、自動または手動で作動させることができる。図２Ｃに示すように、シャッタ２５８は、説明のために半分開いている。動作中、シャッタ２５８は、開いている（すなわち、窓２５４を排気冷却装置１１７の内部に露出させる）か、閉じている（すなわち、窓２５４を排気冷却装置１１７の内部から遮蔽する）かのどちらかである。シャッタ２５８が開いているとき、操作者は、冷却板２３１を観察して、冷却板２３１上に堆積した物質を除去するために洗浄ラジカルを排気冷却装置１１７内へ流すべきかどうかを判定することができる。操作者はまた、板２２０または冷却板２３１の状態に基づいて、洗浄レシピを調整して（洗浄ラジカルの流量、プラズマ出力、またはパージ流量を増大または減少させる）、自動洗浄サイクルの洗浄性能を最適化することができる。シャッタ２５６、２５８を使用することで、窓２５２、２５４の寿命が延びる点が有利である。

図３Ａは、本明細書に記載する一実施形態による排気冷却装置１１７の概略斜視図である。図３Ａに示すように、排気冷却装置１１７は、本体アセンブリ２０２を含み、本体アセンブリ２０２は、第１の端部２０４と、第１の端部２０４とは反対側の第２の端部２０６と、入口ポート２１２と、入口ポート２１２とは反対側の出口ポート２１４とを有する。本体アセンブリ２０２は、図３Ａに示すように円筒形とすることができ、または別の好適な形状を有することができる。第１の板２０８は、複数の締結デバイス２０７によって第１の端部２０４に結合され、第２の板２１０は、複数の締結デバイス２０９によって第２の端部２０６に結合される。第１の板２０８および第２の板２１０は、本体アセンブリ２０２の一体部分とすることができる。一実施形態では、排気冷却装置１１７は、１つまたは複数の観察ポートを含まない。排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２内に、トレイ３０２が配置される。動作中、トレイ３０２は、プラズマ源１００（図１に示す）から出た二酸化ケイ素などの物質を収集する。フッ素ラジカルなどの洗浄ラジカルが排気冷却装置１１７内へ導入され、トレイ３０２内に収集された物質と反応して、四フッ化ケイ素などのガスを形成する。洗浄ラジカルは、第２のプラズマ源１０２（図１に示す）内または真空処理チャンバ１９０（図１に示す）に結合された遠隔プラズマ源内で生成することができる。

洗浄ラジカルとトレイ３０２上に収集された物質との反応の反応率は、排気冷却装置１１７に入る排気の温度などの高温で増大させることができる。したがって、トレイ３０２は冷却されない。たとえば、トレイ３０２は、冷却剤が流れるように形成された冷却チャネルを含まない。言い換えれば、トレイ３０２の温度は、温度制御デバイスによって制御されない。トレイ３０２は、実質上、排気冷却装置１１７に入る排気の温度となる。別法として、トレイ３０２は、たとえば抵抗加熱器によって、能動的に加熱することができる。トレイ３０２は、熱伝導率の高い材料から製作される。トレイ３０２は、アルミニウム、または３１６Ｌステンレス鋼などのステンレス鋼から製作することができる。

洗浄ラジカルとトレイ３０２上に収集された物質との反応は、発熱を伴うことができる。トレイ３０２と第２の板２１０との間の熱伝達は、板２２０と第２の板２１０との間の熱伝達を参照して上述した技法を利用して抑えることができる。

第１の板２０８に冷却デバイス３０８が結合されて、第１の板２０８と第１の端部２０４との間に配置された封止が第１の板２０８の高温のために劣化するのを防止する。冷却デバイス３０８は、冷却剤源に連結された管３１０を含み、管３１０を通って冷却剤が流れ、第１の板２０８の温度を下げる。同様に、第２の板２１０に冷却デバイス３０４を結合して、第２の板２１０と第２の端部２０６との間に配置された封止が第２の板２１０の高温のために劣化するのを防止することができる。冷却デバイス３０４は、冷却剤源に連結された管３０６を含むことができ、管３０６を通って冷却剤が流れ、第２の板２１０の温度を下げる。トレイ３０２と冷却された第２の板２１０との間の熱伝達を低減させるために、第２の板２１０とトレイ３０２との間に断熱材（図示せず）を配置することができる。同様に、入口ポート２１２および出口ポート２１４にそれぞれ冷却デバイス２１６、２１８を結合することができる。

図３Ｂは、本明細書に記載する一実施形態による図３Ａの排気冷却装置１１７の概略横断面図である。図３Ｂに示すように、排気冷却装置１１７は、トレイ３０２と、トレイ３０２より下流に位置する冷却板２３１とを含む。トレイ３０２は、１つまたは複数の締結具３２０を介して第２の板２１０に結合することができる。任意選択の断熱材３２２を第２の板２１０とトレイ３０２との間に配置して、トレイ３０２を冷却された第２の板２１０から熱的に絶縁することができる。断熱材３２２は、任意の好適な断熱材とすることができる。一実施形態では、断熱材３２２は、セラミックのワッシャである。トレイ３０２および冷却板２３１は、同じ材料から製作することができる。トレイ３０２および冷却板２３１のそれぞれの長さは、排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の長さより小さくすることができる。トレイ３０２および冷却板２３１は、反対側の板２１０、２０８に結合され、トレイ３０２および冷却板２３１の長さは、本体アセンブリ２０２の長さより小さいため、排気冷却装置１１７に入る排気は、トレイ３０２および冷却板２３１の周りに画定された蛇行経路Ｐ₂に沿って流れることができる。トレイ３０２および冷却板２３１は、図３Ｂに示すように、長さ方向にずれている。

別の言い方をすると、トレイ３０２を第１の端部で第２の板２１０に片持ち梁式に結合することができ、トレイ３０２の第２の端部は、第１の板２０８から隔置することができる。同様に、冷却板２３１を第１の端部で第１の板２０８に片持ち梁式に結合することができ、冷却板２３１の第２の端部は、第２の板２１０から隔置することができる。トレイ３０２および板２３１の反対側の端部が、反対側の板２０８、２１０から隔置されるため、排気冷却装置１１７に入る排気は、トレイ３０２および冷却板２３１の周りに画定された蛇行経路Ｐ₂に沿って流れることができる。上述したように、蛇行経路Ｐ₂は、排気冷却装置１１７を通過する排気ガスの残留時間を増大させ、それによって排気流からの粒子除去効率を増大させる。

出口ポート２１４の内面に、ライナ３２４が結合される。ライナ３２４は、図３Ｂに示すように、円筒形とすることができる。ライナ３２４は、粒子が出口ポート２１４を通ってポンプ内へ落ちるのを防止する追加の方策として利用される。ガスは、ライナ３２４の口縁を越えて上へ流れるが、十分な質量の粒子は、出口ポート２１４を通って排気冷却装置１１７から出ることが防止される。

図３Ｃは、本明細書に記載する一実施形態による図３Ａの排気冷却装置１１７の概略横断面図である。図３Ｃに示すように、排気冷却装置１１７は、円筒形の本体アセンブリ２０２と、トレイ３０２と、冷却板２３１とを含む。トレイ３０２の幅は、トレイ３０２を通過する排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の弦より小さい。言い換えれば、トレイ３０２の反対側の側面と本体アセンブリ２０２との間に、間隙Ｇ₅、Ｇ₆が形成される。同様に、冷却板２３１の幅は、冷却板２３１を通過する排気冷却装置１１７の本体アセンブリ２０２の弦より小さい。トレイ３０２および冷却板２３１は、図３Ｃに示すように、横方向（幅方向）にずれている。トレイ３０２および冷却板２３１は、長さ方向および幅方向の両方にずれており、したがって排気は、トレイ３０２の側面と本体アセンブリ２０２との間および冷却板２３１の側面と本体アセンブリ２０２との間に形成された間隙を通って流れて、排気冷却装置１１７内の圧力の蓄積を回避し、それによって洗浄効率を増大させる。

排気冷却装置内に板２２０などの板またはトレイ３０２などのトレイを含むことによって、板またはトレイの高温のため、板上またはトレイ内に堆積した物質と洗浄ラジカルとの間の反応の反応率が改善される。さらに、板またはトレイは、固体の物質が排気冷却装置を通ってポンプ内へ流れるのを防止する。板上に堆積しまたはトレイ内に収集された固体の物質は、洗浄ラジカルと反応してガスを形成し、下流の構成要素にいかなる損傷も引き起こさない。

上記は本開示の実施形態を対象とするが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (12)

1. 第１の端部、前記第１の端部の反対側に形成された第２の端部、入口ポート、および前記第２の端部に形成された出口ポートを含む本体アセンブリであって、前記入口ポートおよび前記出口ポートを流体的に連結する中空内部を有する本体アセンブリと、
   前記第１の端部に結合された第１の端部板と、
   前記第２の端部に結合された第２の端部板と、
   前記第１の端部板から片持ち梁式に突出され、前記中空内部内に配置された第１の板と、
   前記第２の端部板から片持ち梁式に突出され、前記第１の板と前記出口ポートとの間の前記中空内部内に配置された第２の板であって、前記第２の板は、冷却剤入口に結合され、そこに形成された冷却材チャネルを有し、前記第２の板を前記第１の板より低温で維持するように構成された第２の板と
   を含む、
   排気冷却装置。
2. 前記第１の板および前記第２の板の周りに前記入口ポートと前記出口ポートとの間を第１の方向に画定された第１の蛇行流路
   をさらに備える、請求項１に記載の排気冷却装置。
3. 前記第１の板および前記第２の板の周りに入口ポートと出口ポートとの間を第２の方向に画定された第２の蛇行流路をさらに備え、前記第１の方向が、前記第２の方向に対して９０度に配向されている、
   請求項２に記載の排気冷却装置。
4. 前記第１の板がトレイである、請求項１に記載の排気冷却装置。
5. 前記第１の板が湾曲している、請求項１に記載の排気冷却装置。
6. 排気出口を有する第１のプラズマ源と、
   本体を有する排気冷却装置であって、前記本体が入口ポートと、内部に配置された冷却板を備えた前記内部への出口ポートとを有し、前記第１のプラズマ源が前記入口ポートに結合され、排気ガスが前記第１のプラズマ源の前記排気出口から流出するように構成され、前記入口ポートに流入するように構成された、排気冷却装置と、
   前記排気冷却装置に導管を介して結合された第２のプラズマ源と
   を備える、軽減システム。
7. 前記排気冷却装置が、
   第１の端部、第２の端部、入口ポート、および出口ポートを有する本体アセンブリであって、前記入口ポートおよび前記出口ポートを流体的に連結する中空内部を有する本体アセンブリと、
   前記中空内部内に配置された第１の板と、
   前記中空内部内で前記第１の板と前記出口ポートとの間に配置された第２の板とを備え、前記第２の板が、前記第２の板を前記第１の板より低温で維持するように動作可能な温度制御要素を有する、請求項６に記載の軽減システム。
8. 前記排気冷却装置が、
   前記第１の板および前記第２の板の周りに前記入口ポートと前記出口ポートとの間を第１の方向に画定された第１の蛇行流路を備える、請求項７に記載の軽減システム。
9. 前記排気冷却装置が、
   前記第１の板および前記第２の板の周りに前記入口ポートと前記出口ポートとの間を第２の方向に画定された第２の蛇行流路を備え、前記第１の方向が、前記第２の方向に対して９０度に配向されている、請求項８に記載の軽減システム。
10. 第１の端部、第２の端部、入口ポート、および出口ポートを有する本体アセンブリであって、前記入口ポートおよび前記出口ポートを流体的に連結する中空内部を有する本体アセンブリと、
    前記中空内部内に配置されたトレイであって、前記第１の端部から片持ち梁式に突出するトレイと、
    前記中空内部内で前記トレイと前記出口ポートとの間に配置された板であって、冷却剤入口に結合され、そこに形成された冷却材チャネルを有する板と
    を備える排気冷却装置。
11. 前記トレイおよび前記板の周りに前記入口ポートと前記出口ポートとの間を第１の方向に画定された第１の蛇行流路
    をさらに備える、請求項１０に記載の排気冷却装置。
12. 前記トレイおよび前記板の周りに前記入口ポートと前記出口ポートとの間を第２の方向に画定された第２の蛇行流路をさらに備え、前記第１の方向が、前記第２の方向に対して９０度に配向されている、
    請求項１１に記載の排気冷却装置。

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