KR20220024833A - 진공 포어라인에서의 입자 수집을 위한 고효율 트랩 - Google Patents

진공 포어라인에서의 입자 수집을 위한 고효율 트랩 Download PDF

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제임스 뢰로
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본원에서 개시되는 실시예들은, 반도체 프로세스들에서 생성되는 화합물들을 저감시키기 위한 저감 시스템을 위한 입자 수집 트랩을 포함한다. 입자 수집 트랩은 입자 수집 트랩에서 와선형 가스 유동을 생성하기 위한 디바이스를 포함한다. 와선형 가스 유동은, 가스보다 더 무거운 입자들로 하여금, 가스 속도가 더 느린, 유동 경로의 외경으로 이동하게 하고 가스 스트림에서 이탈되게 한다. 디바이스는 중공 튜브에 커플링된 와선형 부재, 또는 중공 튜브에 커플링된 내부 부분을 갖는 롤링된 부재일 수 있다. 입자 수집 트랩은 가스 유동의 속도를 감소시키지 않으면서 가스 스트림 내의 입자들의 축적 레이트를 증가시킨다.

Description

진공 포어라인에서의 입자 수집을 위한 고효율 트랩
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱 장비에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 저감(abatement) 시스템을 위한 입자 수집 트랩에 관한 것이다.
[0002] 반도체 프로세싱 설비들에 의해 사용되는 프로세스 가스들은, 규제 요건들 그리고 환경 및 안전 우려들로 인해 처분 전에 저감 또는 처리되어야 하는 퍼플루오로카본(PFC)들과 같은 많은 화합물들을 포함한다. 통상적으로, 원격 플라즈마 소스는, 프로세싱 챔버를 빠져 나가는 화합물들을 저감시키도록 프로세싱 챔버에 커플링될 수 있다. 화합물들의 저감을 보조하기 위해 시약이 플라즈마 소스 내로 분사될 수 있다.
[0003] PFC들을 저감시키기 위한 종래의 저감 기술은 시약으로서 수증기를 활용하며, 이는 우수한 DRE(destruction removal efficiency)를 제공한다. 그러나, 원격 플라즈마 소스에서 수증기를 사용하는 특정 화합물들의 저감은, 원격 플라즈마 소스 및 원격 플라즈마 소스 하류의 장비, 이를테면, 배기 라인 및 펌프들에서 고체 입자들의 형성을 초래할 수 있다. 부가하여, 원격 플라즈마 소스를 빠져 나가는 배기가스는 상승된 온도에 있을 수 있으며, 이는 원격 플라즈마 소스 하류의 펌프에서 문제들을 유발할 수 있다.
[0004] 이에 따라서, 기술분야에서 필요한 것은, 반도체 프로세스들에서 생성되는 화합물들을 저감시키기 위한 저감 시스템을 위한 개선된 입자 수집 트랩이다.
[0005] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 반도체 프로세싱 장비에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 저감 시스템을 위한 입자 수집 트랩에 관한 것이다. 일 실시예에서, 입자 수집 트랩은, 측벽, 제1 단부, 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 갖는 바디를 포함한다. 입자 수집 트랩은, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 중공 튜브를 더 포함하며, 제2 단부에서 중공 튜브에 개구가 형성된다. 입자 수집 트랩은, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는, 측벽 및 중공 튜브에 커플링된 와선형(spiral) 부재를 더 포함한다.
[0006] 다른 실시예에서, 입자 수집 트랩은, 측벽, 제1 단부, 및 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 갖는 바디를 포함한다. 입자 수집 트랩은, 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되는 중공 튜브를 더 포함하며, 제2 단부에서 중공 튜브에 하나 이상의 개구들이 형성된다. 입자 수집 트랩은, 와선형 패턴으로 제1 단부로부터 제2 단부까지 그리고 중공 튜브로부터 측벽까지 연장되는 롤링된 부재(rolled member)를 더 포함한다.
[0007] 다른 실시예에서, 저감 시스템은 플라즈마 소스 및 플라즈마 소스 하류에 배치된 입자 수집 트랩을 포함한다. 입자 수집 트랩은, 플라즈마 소스를 빠져 나가는 가스 스트림을 위한 와선형 경로를 제공하도록 구성된다.
[0008] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 상세한 설명은 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0009] 도 1은 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 입자 수집 트랩을 포함하는 진공 프로세싱 시스템의 개략적인 측면도이다.
[0010] 도 2a는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 입자 수집 트랩의 개략적인 단면도이다.
[0011] 도 2b는 본원에서 설명되는 다른 실시예에 따른, 도 2a의 입자 수집 트랩의 개략적인 단면도이다.
[0012] 도 3a는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 입자 수집 트랩의 개략적인 단면도이다.
[0013] 도 3b는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 도 3a의 입자 수집 트랩의 개략적인 평면도이다.
[0014] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.
[0015] 본원에서 개시되는 실시예들은, 반도체 프로세스들에서 생성되는 화합물들을 저감시키기 위한 저감 시스템을 위한 입자 수집 트랩을 포함한다. 입자 수집 트랩은 입자 수집 트랩에서 와선형 가스 유동을 생성하기 위한 디바이스를 포함한다. 와선형 가스 유동은, 가스보다 더 무거운 입자들로 하여금, 가스 속도가 더 느린, 유동 경로의 외경으로 이동하게 하고 가스 스트림에서 이탈(drop out)되게 한다. 디바이스는 중공 튜브에 커플링된 나선형 부재, 또는 중공 튜브에 커플링된 내부 부분을 갖는 롤링된 부재일 수 있다. 입자 수집 트랩은 가스 유동의 속력을 감소시키지 않으면서 가스 스트림 내의 입자들의 축적 레이트를 증가시킨다.
[0016] 도 1은 저감 시스템(193)에서 활용되는 입자 수집 트랩(172)을 갖는 진공 프로세싱 시스템(170)의 개략적인 측면도이다. 진공 프로세싱 시스템(170)은 적어도, 진공 프로세싱 챔버(190), 플라즈마 소스(100) 및 입자 수집 트랩(172)을 포함한다. 저감 시스템(193)은 적어도, 플라즈마 소스(100) 및 입자 수집 트랩(172)을 포함한다. 진공 프로세싱 챔버(190)는 일반적으로, 증착 프로세스, 에칭 프로세스, 플라즈마 처리 프로세스, 사전세정 프로세스, 이온 주입 프로세스, 또는 다른 집적 회로 제조 프로세스와 같은 적어도 하나의 집적 회로 제조 프로세스를 수행하도록 구성된다. 진공 프로세싱 챔버(190)에서 수행되는 프로세스는 플라즈마 보조될 수 있다. 예컨대, 진공 프로세싱 챔버(190)에서 수행되는 프로세스는 기판 상에 재료를 증착하기 위한 플라즈마 증착 프로세스 또는 기판으로부터 재료를 제거하기 위한 플라즈마 에칭 프로세스일 수 있다.
[0017] 진공 프로세싱 챔버(190)는 포어라인(192)을 통해 저감 시스템(193)의 플라즈마 소스(100)에 커플링된 챔버 배기 포트(191)를 갖는다. 입자 수집 트랩(172)은, 플라즈마 소스에서 형성된 입자들을 수집하고 플라즈마 소스를 빠져 나가는 배기가스를 냉각시키기 위해서, 플라즈마 소스(100) 하류에 위치된다. 입자 수집 트랩(172)은, 도 1에서 단일 참조 번호(196)에 의해 개략적으로 표시된 펌프들 및 설비 배기부에 대한 배기 도관(194)에 커플링된다. 펌프들은 일반적으로 진공 프로세싱 챔버(190)를 진공배기시키기 위해 활용되는 한편, 설비 배기부는 일반적으로, 진공 프로세싱 챔버(190)의 배출물이 대기로 들어가도록 준비하기 위한 스크러버(scrubber)들 또는 다른 배기가스 세정 장치를 포함한다.
[0018] 플라즈마 소스(100)는, 진공 프로세싱 챔버(190)를 빠져 나가는 가스들 및/또는 다른 재료들이 더 환경적으로 그리고/또는 프로세스 장비 친화적인 조성(composition)으로 변환될 수 있도록, 그러한 가스들 및/또는 다른 재료들에 대해 저감 프로세스를 수행하기 위해 활용된다. 일부 실시예들에서, 저감 시약 소스(114)는 포어라인(192) 및/또는 플라즈마 소스(100)에 커플링된다. 저감 시약 소스(114)는 플라즈마 소스(100) 내로 저감 시약을 제공하며, 이는 진공 프로세싱 챔버(190)를 빠져 나가는 재료들과 반응하도록 또는 그렇지 않으면 이러한 재료들을 더 환경적으로 그리고/또는 프로세스 장비 친화적인 조성으로 변환시키는 것을 보조하도록 에너자이징될 수 있다. 선택적으로, 플라즈마 소스(100) 내부의 컴포넌트들 상의 증착을 감소시키기 위해 퍼지 가스 소스(115)가 플라즈마 소스(100)에 커플링될 수 있다.
[0019] 입자 수집 트랩(172)은 플라즈마 소스(100)와, 펌프들 및 설비 배기부(196) 사이에 커플링된다. 일 예에서, 입자 수집 트랩(172)은 저감 시스템(193)의 일부이다.
[0020] 선택적으로, 압력 조절 모듈(182)이 플라즈마 소스(100) 또는 배기 도관(194) 중 적어도 하나에 커플링될 수 있다. 압력 조절 모듈(182)은 압력 조절 가스, 이를테면, Ar, N, 또는 플라즈마 소스(100) 내의 압력이 더욱 잘 제어될 수 있게 하고 이로써 더 효율적인 저감 성능을 제공할 수 있게 하는 다른 적절한 가스를 분사한다. 일 예에서, 압력 조절 모듈(182)은 저감 시스템(193)의 일부이다.
[0021] 도 2a는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 입자 수집 트랩(172)의 개략적인 단면도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 입자 수집 트랩(172)은 측벽(203), 제1 단부(204), 및 제1 단부(204)에 대향하는 제2 단부(206)를 갖는 바디(202)를 포함한다. 바디(202)는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바디(202)는 원통형이다. 입자 수집 트랩(172)은 제1 단부(204)로부터 제2 단부(206)까지 연장되는 중공 튜브(208)를 더 포함한다. 중공 튜브(208)는 제2 단부(206)에 인접한 개구(210)를 포함한다. 제1 단부(204)로부터 제2 단부(206)에 인접한 개구(210) 위의 위치까지 연장되는 와선형 부재(212)가 측벽(203) 및 중공 튜브(208)에 커플링된다. 와선형 부재(212)는 단일 피스의 재료일 수 있다. 와선형 부재(212)는 복수의 레벨들(214), 및 인접 레벨들(214) 간의 거리(D1)를 포함한다. 일 실시예에서, 와선형 부재(212)는 복수의 레벨들(214)을 갖는 나선형 와선형 형상(helical spiral shape)을 갖는다. 예컨대, 도 2a에 도시된 바와 같이, 와선형 부재(212)는, 제1 단부(204)로부터 제2 단부(206)에 인접한 개구(210) 위의 위치까지 연장되는, 중공 튜브(208) 주위를 감싸는 연속적인 나선형 와선형 구조일 수 있으며, 와선형 부재(212)의 각각의 레벨(214)은 중공 튜브(208) 및 측벽(203)에 커플링된다. 인접 레벨들(214) 간의 거리(D1)는 복수의 레벨들(214)에 대해 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 거리(D1)는 제2 단부(206) 근처에서 최대이고 제1 단부(204) 근처에서 최소이다. 제2 단부(206) 근처의 최대 거리(D1)와 제1 단부(204) 근처의 최소 거리(D1) 사이에 있는 레벨들(214) 간의 거리들은 제2 단부(206) 근처의 최대 거리(D1)로부터 제1 단부(204) 근처의 최소 거리(D1)까지 점진적으로 감소한다. 다른 실시예에서, 모든 각각의 인접 레벨들(214) 간에 동일한 거리(D1)가 있다. 바디(202)는 제1 단부(204)에 배치된 입구 포트(216) 및 제1 단부(204)에 배치된 출구 포트(218)를 더 포함한다. 바디(202), 중공 튜브(208) 및 와선형 부재(212)는 스테인리스 강, 알루미늄, 니켈 코팅 알루미늄, 또는 임의의 적절한 재료로 제작될 수 있다.
[0022] 입자 수집 트랩(172)은 플라즈마 소스(100) 및 배기 도관(194)에 연결하기 위한 연결 디바이스(219)에 커플링될 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 연결 디바이스(219)는 파이프 티(tee)일 수 있다. 동작 동안, 가스 스트림(220)은 플라즈마 소스(100)를 빠져 나가 연결 디바이스(219) 및 입구 포트(216)를 통해 입자 수집 트랩(172)에 들어간다. 가스 스트림(220)은 중공 튜브(208) 아래로 유동하고 개구(210)를 통해 중공 튜브(208)를 빠져 나간다. 와선형 부재(212)의 각각의 레벨(214)은, 중공 튜브(208)에서 유동하는 가스 스트림(220)의 방향에 실질적으로 직각(perpendicular)인 평면(P)에 대해 예각(A)을 형성할 수 있다. 가스 스트림(220)은 와선형 부재(212)에 의해 와선형 패턴으로 상향으로 유동하고, 출구 포트(218)를 통해 입자 수집 트랩(172)을 빠져 나간다. 가스 스트림(220)이 와선형 패턴으로 상향으로 유동할 때, 원심력은, 가스 스트림(220) 내의 고체 입자들로 하여금, 가스 스트림(220)의 속도가 가장 느린, 유동 경로의 외경으로 이동하게 한다. 고체 입자들은 느린 속도로 인해 유동 경로의 외경에서의 가스 스트림(220)에서 이탈된다. 부가하여, 고체 입자들은 바디(202)의 측벽(203)과 충돌하며, 이는 또한, 속도 변화, 및 가스 스트림(220)에서 이탈되는 경향을 유발한다. 더욱이, 와선형 부재(212)의 인접 레벨들(214) 간의 거리(D1)가 제2 단부(206)로부터 제1 단부(204)까지 감소하는 구성에서, 거리(D1)가 감소함에 따라 가스 스트림(220)의 속도가 증가한다. 따라서, 가스 스트림(220) 내의 더 큰 입자들은 제2 단부(206) 근처에서 이탈되는 한편, 가스 스트림(220) 내의 더 작은 입자들은 제1 단부(204) 근처의 가스 스트림(220)의 증가된 속도로 인해 제1 단부(204) 근처에서 이탈된다. 가스 스트림(220)은 연결 디바이스(219)를 통해 펌프들 및 설비 배기부(196)로 유동한다.
[0023] 가스 스트림의 속도를 감소시키는 필터를 사용하여 가스 스트림 내의 고체 입자들을 포획하는 것과 달리, 입자 수집 트랩(172)은 가스 스트림(220)이 와선형 경로를 통해 유동하도록 이러한 와선형 경로를 제공하도록 구성된다. 와선형 경로는, 가스 스트림(220)의 속도를 감소시키지 않으면서, 고체 입자들로 하여금 입자 수집 트랩(172) 내의 가스 스트림(220)에서 이탈되게 한다. 더욱이, 입자 수집 트랩(172)의 와선형 부재(212)의 인접 레벨들(214) 간의 거리(D1)를 변화시킴으로써, 다양한 사이즈들을 갖는 고체 입자들이 상이한 레벨들(214)에서의 가스 스트림(220)에서 이탈된다. 일부 실시예들에서, 가스 스트림(220)은 상승된 온도에 있으며, 이는 펌프들 및 설비 배기부(196)에서 문제들을 유발할 수 있다. 입자 수집 트랩(172)은 가스 스트림(220)의 냉각을 제공한다.
[0024] 도 2b는 본원에서 설명되는 다른 실시예에 따른, 도 2a의 입자 수집 트랩(172)의 개략적인 단면도이다. 입자 수집 트랩(172)은 측벽(203), 제1 단부(204) 및 제2 단부(206)를 갖는 바디(202)를 포함한다. 와선형 부재(212)는 복수의 레벨들(214)을 포함한다. 와선형 부재(212)는 냉각제가 와선형 부재(212)를 통해 유동하도록 하기 위해 와선형 부재(212)에 형성된 냉각 채널(222)을 포함한다. 바디(202)는, 냉각제가 냉각 채널(222)에 들어가고 냉각 채널(222)을 빠져 나갈 수 있게 하도록 구성된 입구 포트(226) 및 출구 포트(228)를 포함한다. 냉각제는 가스 스트림(220)을 냉각시키도록 냉각 채널(222)을 통해 유동한다. 냉각제는 탈이온수와 같은 임의의 적절한 냉각제일 수 있다. 도관(224)이 바디(202)를 둘러쌀 수 있고, 도관(224)은 입구 포트(225) 및 출구 포트(227)에 연결된다. 입구 포트(225) 및 출구 포트(227)는, 냉각제가 도관(224)에 들어가고 도관(224)을 빠져 나갈 수 있게 하도록 구성된다. 냉각제는 가스 스트림(220)의 추가 냉각을 제공하기 위해 도관(224)을 통해 유동한다. 일부 실시예들에서, 도관(224) 대신에, 냉각 채널이 측벽(203)에 형성된다. 일 실시예에서, 냉각 채널(222)은 도관(224)과 유체 연통하고, 입구 포트(225) 및 출구 포트(227)는 활용되지 않는다. 냉각제는 입구 포트(226), 냉각 채널(222), 도관(224) 및 출구 포트(228)를 통해 유동한다. 다른 실시예에서, 냉각 채널(222)은 도관(224)과 유체 연통하지 않는다.
[0025] 도 3a는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른 입자 수집 트랩(172)의 개략적인 단면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 입자 수집 트랩(172)은 측벽(303), 제1 단부(304), 및 제1 단부(304)에 대향하는 제2 단부(306)를 갖는 바디(302)를 포함한다. 바디(302)는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 바디(302)는 원통형이다. 입자 수집 트랩(172)은 제1 단부(304)로부터 제2 단부(306)까지 연장되는 중공 튜브(308)를 더 포함한다. 중공 튜브(308)는 가스 스트림(220)이 유동하고 있는 방향으로 중공 튜브(308)를 따라 형성된 하나 이상의 개구들(310)을 포함한다. 하나 이상의 개구들(310)은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 하나 이상의 개구들(310)은 중공 튜브(308)를 따라 배치된 수직 슬릿들이다. 하나 이상의 개구들(310)은 동일한 사이즈를 가질 수 있거나 또는 사이즈가 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 단부(306) 근처에 위치된 개구들(310)은 제1 단부(304) 근처에 위치된 개구들(310)보다 더 크다. 일 실시예에서, 개구들(310)은 제2 단부(306)로부터 중공 튜브(308)의 길이의 약 75%, 이를테면, 중공 튜브(308)의 길이의 약 50%인 위치까지 형성된다. 인접 개구들(310) 간의 간격은 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 단부(306)에서의 인접 개구들(310) 간의 거리는 제1 단부(304) 근처의 인접 개구들(310) 간의 거리보다 더 크고, 인접 개구들(310) 간의 거리는 제2 단부(306)로부터 제1 단부(304)까지 점진적으로 감소한다.
[0026] 롤링된 부재(312)가 제1 단부(304)로부터 제2 단부(306)까지 연장된다. 롤링된 부재(312)는 또한, 비-나선형 와선형 패턴으로 중공 튜브(308)로부터 측벽(303)까지 연장된다. 예컨대, 롤링된 부재(312)는 중공 튜브(308)에 커플링된 또는 인접한 내부 부분(313)(도 3b에 도시됨) 및 측벽(303)에 커플링된 또는 인접한 외부 부분(315)(도 3b에 도시됨)을 갖는다. 롤링된 부재(312)는 중공 튜브(308)로부터의 거리가 연속적으로 증가하면서 중공 튜브(308) 주위에 와인딩된다. 롤링된 부재(312)는 복수의 층들(314) 및 인접 층들(314) 간의 거리(D2)를 포함한다. 롤링된 부재(312)는 단일 피스의 재료일 수 있다. 인접 층들(314) 간의 거리(D2)는 복수의 층들(314)에 대해 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일 실시예에서, 거리(D2)는 중공 튜브(308) 근처에서 최대이고 측벽(303) 근처에서 최소이다. 중공 튜브(308) 근처의 최대 거리(D2)와 측벽(303) 근처의 최소 거리(D2) 사이에 있는 층들(314) 간의 거리들은 중공 튜브(308) 근처의 최대 거리(D2)로부터 측벽(303) 근처의 최소 거리(D2)까지 점진적으로 감소한다. 다른 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 모든 각각의 인접 층들(314) 간에 동일한 거리(D2)가 있다. 바디(302)는 제1 단부(304)에 배치된 입구 포트(316) 및 제1 단부(304)에 배치된 출구 포트(318)를 더 포함한다. 바디(302), 중공 튜브(308) 및 롤링된 부재(312)는 스테인리스 강, 알루미늄, 니켈 코팅 알루미늄, 또는 임의의 적절한 재료로 제작될 수 있다.
[0027] 입자 수집 트랩(172)은 플라즈마 소스(100) 및 배기 도관(194)에 연결하기 위한 연결 디바이스(219)에 커플링될 수 있다. 동작 동안, 가스 스트림(220)은 플라즈마 소스(100)를 빠져 나가 연결 디바이스(219) 및 입구 포트(316)를 통해 입자 수집 트랩(172)에 들어간다. 가스 스트림(220)은 중공 튜브(308) 아래로 유동하고 개구들(310)을 통해 중공 튜브(308)를 빠져 나간다. 도 3b는 본원에서 설명되는 일 실시예에 따른, 도 3a의 입자 수집 트랩(172)의 개략적인 평면도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 가스 스트림(220)은 롤링된 부재(312)에 의해 와선형 패턴으로 유동하고, 출구 포트(318)를 통해 입자 수집 트랩(172)을 빠져 나간다. 가스 스트림(220)이 와선형 패턴으로 유동할 때, 원심력은, 가스 스트림(220) 내의 고체 입자들로 하여금, 가스 스트림(220)의 속도가 가장 느린, 유동 경로의 외경으로 이동하게 한다. 고체 입자들은 느린 속도로 인해 유동 경로의 외경에서의 가스 스트림(220)에서 이탈된다. 부가하여, 고체 입자들은 바디 롤링된 부재(312)의 층들(314)과 충돌하며, 이는 또한, 속도 변화, 및 가스 스트림(220)에서 이탈되는 경향을 유발한다. 더욱이, 롤링된 부재(312)의 인접 층들(314) 간의 거리(D2)가 중공 튜브(308)로부터 측벽(303)까지 감소하는 구성에서, 거리(D2)가 감소함에 따라 가스 스트림(220)의 속도가 증가한다. 따라서, 가스 스트림(220) 내의 더 큰 입자들은 중공 튜브(308) 근처에서 이탈되는 한편, 가스 스트림(220) 내의 더 작은 입자들은 측벽(303) 근처의 가스 스트림(220)의 증가된 속도로 인해 측벽(303) 근처에서 이탈된다. 가스 스트림(220)은 연결 디바이스(219)를 통해 펌프들 및 설비 배기부(196)로 유동한다.
[0028] 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 롤링된 부재(312)는 복수의 층들(314)을 포함한다. 하나 이상의 층들(314)은 냉각제가 냉각 채널(322)을 통해 유동하도록 하기 위해 하나 이상의 층들(314)에 형성된 냉각 채널(322)을 포함할 수 있다. 냉각 채널(322)은, 냉각제가 냉각 채널(322)에 들어가고 냉각 채널(322)을 빠져 나갈 수 있게 하도록 구성된 입구 포트(326) 및 출구 포트(328)와 유체 연통할 수 있다. 냉각제는 가스 스트림(220)을 냉각시키도록 냉각 채널(322)을 통해 유동한다. 냉각제는 탈이온수와 같은 임의의 적절한 냉각제일 수 있다.
[0029] 입자 수집 트랩(172)은 임의의 적절한 방법에 의해 제작될 수 있다. 일 실시예에서, 입자 수집 트랩(172)의 하나 이상의 컴포넌트들은 3D 프린팅에 의해 제작된다. 예컨대, 냉각 채널(222)(도 2b에 도시됨)을 포함하는 와선형 부재(212) 및 냉각 채널(322)(도 3a 및 도 3b에 도시됨)을 포함하는 롤링된 부재는 3D 프린팅에 의해 제작된다.
[0030] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 측벽, 제1 단부, 및 상기 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함하는 바디;
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장되는 중공 튜브 ―상기 제2 단부에서 상기 중공 튜브에 개구가 형성됨―; 및
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장되는, 상기 측벽 및 상기 중공 튜브에 커플링된 와선형(spiral) 부재
    를 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바디, 상기 중공 튜브 및 상기 와선형 부재는 각각, 스테인리스 강, 알루미늄, 또는 니켈 코팅 알루미늄을 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 와선형 부재는 복수의 레벨들을 포함하는 나선형 와선형 형상(helical spiral shape)을 갖는,
    입자 수집 트랩.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 와선형 부재는 단일 피스의 재료로 제작되는,
    입자 수집 트랩.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 레벨들 중 인접 레벨들은 일정 거리만큼 이격되는,
    입자 수집 트랩.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 거리는 상기 제2 단부로부터 상기 제1 단부로 감소하는,
    입자 수집 트랩.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 단부에 있는 입구 포트 및 상기 제1 단부에 있는 출구 포트를 더 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 와선형 부재는 상기 와선형 부재에 형성된 냉각 채널을 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 측벽을 둘러싸는 도관을 더 포함하며, 상기 도관은 상기 냉각 채널과 유체 연통하는,
    입자 수집 트랩.
  10. 측벽, 제1 단부, 및 상기 제1 단부에 대향하는 제2 단부를 포함하는 바디;
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장되는 중공 튜브 ―상기 제2 단부에서 상기 중공 튜브에 하나 이상의 개구들이 형성됨―; 및
    와선형 패턴으로 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 그리고 상기 중공 튜브로부터 상기 측벽까지 연장되는 롤링된 부재(rolled member)
    를 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 바디, 상기 중공 튜브 및 상기 롤링된 부재는 각각, 스테인리스 강, 알루미늄, 또는 니켈 코팅 알루미늄을 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 롤링된 부재는 상기 중공 튜브에 있는 내부 부분 및 상기 측벽에 있는 외부 부분을 포함하며, 상기 롤링된 부재는 상기 중공 튜브로부터의 거리가 연속적으로 증가하면서 상기 중공 튜브(308) 주위에 와인딩되는,
    입자 수집 트랩.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 롤링된 부재는 단일 피스의 재료로 제작되는,
    입자 수집 트랩.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 개구들은 하나 이상의 수직 슬릿들을 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 개구들은 동일한 사이즈를 갖는,
    입자 수집 트랩.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 개구들은 상이한 사이즈들을 갖는,
    입자 수집 트랩.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 단부에 있는 입구 포트 및 상기 제1 단부에 있는 출구 포트를 더 포함하는,
    입자 수집 트랩.
  18. 저감(abatement) 시스템으로서,
    플라즈마 소스; 및
    상기 플라즈마 소스 하류에 배치된 입자 수집 트랩
    을 포함하며,
    상기 입자 수집 트랩은 상기 플라즈마 소스를 빠져 나가는 가스 스트림에 대한 와선형 경로를 제공하도록 구성되는,
    저감 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 입자 수집 트랩은 와선형 부재를 포함하는,
    저감 시스템.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 입자 수집 트랩은 롤링된 부재를 포함하는,
    저감 시스템.
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