TWI679698B - 用於排氣冷卻的設備 - Google Patents

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羅傑Ｍ 強森
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丁凱許 索瑪納
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Abstract

本案揭露的實施例包括減弱在半導體製程中產生的化合物之減弱系統。減弱系統包括位於電漿源下游的排氣冷卻設備。排氣冷卻設備包括至少一個冷卻板，其是用於將紊流引入到排氣冷卻設備內排氣流動的裝置。該裝置可以是複數個鰭片、具有彎曲頂部的圓柱體或具有斜角葉片的擴散器。排氣冷卻設備內的排氣的紊流使顆粒自排氣中離開，而最小化排氣冷卻設備下游的設備中形成顆粒。

Description

用於排氣冷卻的設備
本揭露的實施例一般係關於半導體處理設備。更特定而言，本揭露的實施例係關於減弱系統和用於減弱半導體製程中產生的化合物之真空處理系統。
半導體處理設施所用的處理氣體包括許多因法規要求及環境與安全考量而在棄置前必須減弱或處理的化合物，如全氟碳化物（PFCs）。一般而言，遠端電漿源可耦接至處理腔室以減弱離開處理腔室的化合物。可將試劑注入電漿源以協助減弱化合物。
用於減弱PFCs的習用減弱技術利用水蒸氣作為試劑，其提供良好的破壞移除效率（DRE）。然而，在遠端電漿源中使用水蒸氣減弱特定化合物可能導致在遠端電漿源和遠端電漿源下游的設備（如排氣線和泵）中形成固體顆粒。此外，離開遠端電漿源的排氣可能處於升高的溫度，此可能導致在遠端電漿源下游的泵處的問題。
因此，用於減弱半導體製程中產生的化合物之改良的減弱系統係所屬技術領域中所需的。
本揭露的實施例係關於減弱系統和用於減弱製程中產生的化合物之真空處理系統。在一個實施例中，排氣冷卻設備包括具有入口和出口的主體以及設置在主體內的複數個冷卻板。複數個冷卻板形成蛇形通道。
在另一個實施例中，排氣冷卻設備包括具有入口和出口的主體以及設置在主體內的複數個中空圓柱體。複數個中空圓柱體是同心的。
在另一個實施例中，排氣冷卻設備包括具有入口和出口的主體、設置在主體內的冷卻板和設置在冷卻板上方的裝置。該裝置包括壁和耦接該壁的板。
圖1是具有用於減弱系統193中的排氣冷卻設備117的真空處理系統170的示意性側視圖。真空處理系統170至少包括真空處理腔室190、電漿源100和排氣冷卻設備117。減弱系統193至少包括電漿源100和排氣冷卻設備。真空處理腔室190通常經配置以執行至少一個積體電路製造製程，如沉積製程、蝕刻製程、電漿處理製程、預清洗製程、離子佈植製程或其他積體電路製造製程。在真空處理腔室190中執行的製程可以是電漿輔助的。例如，在真空處理腔室190中執行的製程可以是用於沉積矽基材料的電漿沉積製程或用於移除矽基材料的電漿蝕刻製程。
真空處理腔室190具有經由前級管線192耦接至減弱系統193的電漿源100的腔室排出口191。排氣冷卻設備117耦接至電漿源100的排氣，以便冷卻從電漿源出來的排氣並收集在電漿源中形成的顆粒。排氣冷卻設備117耦接至通向泵和設備排氣裝置之排氣導管194，在圖1中由單個數字編號196示意性地指示。該等泵通常用於抽空真空處理腔室190，而設備排氣裝置通常包括用於製備真空處理腔室190的流出物進入大氣的洗滌器或其他排氣清洗裝置。
電漿源100用於對氣體與（或）離開真空處理腔室190的其他材料執行減弱製程，使得此等氣體與（或）其他材料可被轉換成對環境與（或）處理設備更友善的成分。在一些實施例中，減弱試劑源114耦接至前級管線192和（或）電漿源100。減弱試劑源114提供減弱試劑進電漿源100中，電漿源100可經激發（energized）而與欲離開真空處理腔室190的材料反應或協助將欲離開真空處理腔室190的材料轉化成對環境與（或）處理設備更友善的成分。淨化氣體源115可選地耦接至電漿源100，以用於減少電漿源100內部元件上的沉積。
排氣冷卻設備117耦接於電漿源100和排氣導管194之間，用於降低從電漿源100出來的排氣的溫度，以及用於收集在電漿源100中形成的顆粒。在一個實例中，排氣冷卻設備117是減弱系統193的一部分。
壓力調節模組182可選地耦接至電漿源100或排氣導管194中的至少一個。壓力調節模組182注入壓力調節氣體（如Ar、N或允許電漿源100內的壓力得到更好控制的其他合適的氣體），並從而提供更有效率的減弱效能。在一個實例中，壓力調節模組182是減弱系統193的一部分。
圖2A是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的示意性截面圖。如圖2A所示，排氣冷卻裝置117包括主體202，主體202具有入口204、出口206、第一壁208和相對於第一壁208的第二壁210。複數個冷卻板212、214、216可沿排氣冷卻設備117的寬度217耦接第一壁208和（或）第二壁210。排氣冷卻設備117的寬度217界定於入口204和出口206之間。排氣冷卻設備117可具有第一壁208和第二壁210之間界定的長度219。每個冷卻板212、214、216可具有一長度221，長度221小於排氣冷卻設備117的長度219。每個冷卻板212、214、216的長度221可以是相同或可以是不同的。每個冷卻板212、214、216可具有與排氣冷卻設備117的（進入紙的（into the paper））厚度相同的（進入紙的）寬度。
離開電漿源100的排氣經由入口204進入排氣冷卻設備117，及經由出口206離開排氣冷卻設備117。排氣可沿著由複數個冷卻板212、214、216形成的蛇形通道218流動。複數個冷卻板212、214、216可交替地耦接到相對的壁208、210，及縫隙220、222、224可形成於冷卻板212、214、216與冷卻板212、214、216所分別耦接的壁所相對的一壁之間。例如，如圖2A所示，冷卻板212耦接到第二壁210，及縫隙220形成於冷卻板212和第一壁208之間。與冷卻板212相鄰的冷卻板（即，冷卻板214）耦接到第一壁208，及縫隙222形成於冷卻板214與第二壁210之間。與冷卻板214相鄰的冷卻板（即，冷卻板216）耦接至第二壁210，及縫隙224形成於冷卻板216和第一壁208之間。縫隙220、222、224可以是足夠大以確保排氣冷卻設備117內沒有壓力累積。在一些實施例中，由於每個冷卻板212、214、216的寬度與排氣冷卻設備117的厚度相同，因此流經排氣冷卻設備117的排氣分別經由縫隙220、222、224通過複數個冷卻板212、214、216。在其他實施例中，每個冷卻板212、214、216的寬度可小於排氣冷卻設備117的厚度，流經排氣冷卻設備117的排氣不僅分別經由縫隙220、222、224而且經由冷卻板212、214、216與界定排氣冷卻設備117厚度的壁之間形成的縫隙通過複數個冷卻板212、214、216。
冷卻板212、214、216可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。可在每個冷卻板212、214、216中形成通道（未圖示）以用於使冷卻劑流過其中。使冷卻劑流過每個冷卻板212、214、216導致每個冷卻板212、214、216的溫度小於進入排氣冷卻設備117的排氣的溫度。進入排氣冷卻設備117的排氣被冷卻板212、214、216冷卻，冷卻板212、214、216的冷卻表面亦凝結排氣中的固體顆粒，防止固體副產物材料離開排氣冷卻設備117及防止其到達泵和設備排氣裝置196。在一個實施例中，冷卻板212、214、216不包括用於使冷卻劑流過其中的通道，且冷卻板212、214、216的表面溫度足夠低以冷卻排氣並凝結排氣中的固體顆粒。位於排氣冷卻設備內的冷卻板212、214、216的數量可在2至10的範圍內。
圖2B是根據本揭露所述之另一個實施例的排氣冷卻設備117的示意性截面圖。如圖2B所示，排氣冷卻設備117包括主體230，主體230具有入口232、出口234、第一壁236和相對於第一壁236的第二壁238。複數個圓柱體240、242、244可位於排氣冷卻設備117的主體230內。圓柱體240、242、244可以是中空且同心的，使得圓柱體244設置在圓柱體242內，且圓柱體242設置在圓柱體240內。排氣冷卻設備117的主體230可以是如圖2B所示的超矩形（hyper-rectangle），或者主體230可以是與複數個圓柱體240、242、244同心的中空圓柱體。
複數個圓柱體240、242、244中的每個圓柱體可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。耦接構件246可用於將圓柱體240耦接到壁236、238，及耦接構件248可用於將圓柱體240、242、244彼此連接。可使用額外的耦接構件250將圓柱體240耦接到壁236、238，及耦接構件252可用於將圓柱體240、242、244彼此連接。圖2C是圓柱體240、242、244和耦接構件246、248的截面俯視圖。耦接構件246、248、250、252可由與圓柱體240、242、244相同的材料製成。在一些實施例中，通道（未圖示）可形成於耦接構件246、248、250、252及用於使冷卻劑流過其中的圓柱體240、242、244中。
請再次參考圖2B，使冷卻劑流過每個圓柱體240、242、244導致每個圓柱體240、242、244的溫度小於進入排氣冷卻設備117的排氣的溫度。進入排氣冷卻設備117的排氣流過圓柱體240、242、244之間以及圓柱體240和壁236、238之間形成的縫隙。排氣被圓柱體240、242、244冷卻，及圓柱體240、242、244的冷卻表面亦凝結排氣中的固體顆粒，防止固體副產物材料離開排氣冷卻設備117及防止到達泵和設施排氣裝置196。在一個實施例中，圓柱體240、242、244不包括用於使冷卻劑流過其中的通道，且圓柱體240、242、244的表面溫度足夠低以冷卻排氣並凝結排氣中的固體顆粒。位於排氣冷卻設備內的圓柱體240、242、244的數量可在2至5的範圍內。
圖3是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖3所示，排氣冷卻設備117包括主體302，主體302具有入口304、出口306、第一端307、相對於第一端307的第二端309以及入口304與出口306之間及第一端307與第二端309之間的壁308。第二端309可以是可拆卸地耦接到壁308。壁308可以是圓柱形的，如圖3所示。排氣冷卻設備117可包括鄰近入口304的第一襯墊310、鄰近出口306的第二襯墊312和設置在第一襯墊310和第二襯墊312之間的冷卻板314。第一襯墊310、第二襯墊312和冷卻板314可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。冷卻板314可耦接到第一端307。第一襯墊310可耦接到第二端309，及第二襯墊312可耦接到第二端309。冷卻板314可包括複數個通孔316。每個通孔316的直徑可以是足夠大，所以最小到沒有壓力累積。在一個實施例中，通孔316各具有約0.5英吋的直徑，且壓力限制小於約100mTorr。可在冷卻板314中形成通道（未圖示）以用於使冷卻劑流過其中。使冷卻劑流過冷卻板314導致冷卻板314的溫度低於進入排氣冷卻設備117的排氣的溫度。當排氣通過通孔316時，進入排氣冷卻設備117的排氣被冷卻板314冷卻。在一個實施例中，冷卻板314不包括用於使冷卻劑流過其中的通道，及冷卻板314的表面溫度足夠低以冷卻排氣。
為了在排氣冷卻設備117中捕集顆粒，利用一裝置將紊流引入鄰近具有高傳導率的冷卻結構的排氣冷卻設備117內的排氣流動，以防止排氣冷卻設備117的壓力增加。具有高傳導率的冷卻結構可以是冷卻板314，及該裝置可以是板318與自板318延伸的複數個鰭片320、322、324、326、328。複數個鰭片320、322、324、326、328可耦接到板318或者可與板318一體地形成。板318和複數個鰭片320、322、324、326、328可以是第一襯墊310的部分。板318可實質平行於冷卻板314。板318亦可包括允許排氣通過的一或更多個開口330。當排氣經由入口304進入排氣冷卻設備時，自板318延伸的複數個鰭片320、322、324、326、328用於在排氣中產生紊流。鰭片的數量可以是足以在排氣冷卻設備內的排氣中引起紊流的任何合適的數量。在一個實施例中，如圖3所示，使用五個鰭片。
每個鰭片320、322、324、326、328可相對於板318形成銳角或直角。在一個實施例中，鰭片324是中心鰭片，使得位於鰭片324的任一側上的鰭片是彼此的鏡像。例如，鰭片324可相對於板318形成角度A1 ，鰭片320、328是彼此的鏡像且可相對於板318形成角度A2 ，及鰭片322、326是彼此的鏡像且可相對於板318形成角度A3 。在一個實施例中，角度A1 為約90度及角度A2 大於角度A3 。鰭片相對於板318形成的角度可以是任何合適的角度，以便在排氣冷卻設備中的排氣中引起紊流。
在操作期間，離開電漿源100（圖1）的排氣經由入口304進入排氣冷卻設備117。隨著排氣流過鰭片320、322、324、326、328和板318，排氣的流動變成紊流，而導致顆粒從排氣中離開。當排氣通過板318中的開口330和通過冷卻板314中的通孔316時，某些顆粒可被收集在板318上，及某些顆粒可被收集在第二襯墊312上。第二端309與第一襯墊310和第二襯墊312一起可從排氣冷卻設備中拉出，以便移除在板318上和第二襯墊312上所收集的顆粒。在操作期間，排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器313監控。壓力感測器313可耦接到第二端309，如圖3所示。
圖4是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖4所示，排氣冷卻設備117包括主體402，主體402具有入口404、出口406、入口404和出口406之間的壁408以及耦接到壁408的收集裝置410。壁408可以是圓柱形的，如圖4所示。排氣冷卻設備117可包括入口404和出口406之間的端部414和耦接至端部414的冷卻板412。冷卻板412可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。可在冷卻板412中形成用於使冷卻劑流過的通道（未圖示）。使冷卻劑流過冷卻盤412導致冷卻板412的溫度小於進入排氣冷卻設備117的排氣的溫度。進入排氣冷卻設備117的排氣被冷卻板412冷卻，及冷卻板412的冷卻表面亦凝結排氣中的固體顆粒，防止固體副產物材料離開排氣冷卻設備117及防止其到達泵和設備排氣裝置196。在一個實施例中，冷卻板412不包括用於使冷卻劑流過其中的通道，及冷卻板412的表面溫度足夠低以冷卻排氣及凝結排氣中的固體顆粒。
積聚在冷卻板412上的顆粒可藉由重力落入收集裝置410中。收集裝置410包括壁418與底部420。底部420設置在冷卻板412的下方，使得積聚在冷卻板412上的顆粒藉由重力落在收集裝置410的底部420上。換句話說，底部420可相對於重力位於冷卻板412的下游。壁418可以是圓柱形的，如圖4所示，及冷卻板412的一部分可以延伸到由壁418界定的開口422中。收集裝置410可以可拆卸式地耦接到壁408，以便於方便地移除收集裝置410中的顆粒。在操作期間排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器416監控。壓力感測器416可連接到端部414，如圖4所示。
圖5是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖5所示，排氣冷卻設備117包括主體502，主體502具有入口504、出口506、第一端507、相對於第一端507的第二端509以及入口504與出口506之間及第一端507與第二端509之間的壁508。第二端509可以可拆卸式地耦接到壁508。壁508可以是圓柱形的，如圖5所示。排氣冷卻設備117可包括鄰近入口504的第一襯墊510、鄰近出口506的第二襯墊512和設置在第一襯墊510和第二襯墊512之間的冷卻板514。第一襯墊510、第二襯墊512和冷卻板514可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。冷卻板514可耦接到第一端507。第一襯墊510可耦接到第二端509，及第二襯墊512可以耦接到第二端509。冷卻板514可包括複數個通孔516。冷卻板514可與圖3所示的冷卻板314相同。
為了在排氣冷卻設備117中捕集顆粒，利用一裝置將紊流引入鄰近具有高傳導率的冷卻結構的排氣冷卻設備117內的排氣流動，以防止排氣冷卻設備117的壓力增加。具有高傳導率的冷卻結構可以是冷卻板514，及該裝置可以是設置在板519上的裝置518。板519和裝置518可以是第一襯墊510的部分。板519可實質平行於冷卻板514。板519可包括由裝置518與具有複數個通孔526的第二部分524所界定的第一部分522。每個通孔526與冷卻板514對應的通孔516對準。
裝置518可包括壁532、第一端534和第二端536。裝置518的第一端534可與入口504相鄰或耦接，及第二端536可耦接到板519以界定第一部分522。第一部分522不包括任何通孔。在一個實施例中，壁532是圓柱形的，即壁532相對於板519的第一部分522形成角度A4 ，且角度A4 為約90度。在另一個實施例中，角度A4 是銳角，如圖5所示。在另一個實施例中，角度A4 是鈍角。裝置518的第一端534可包括具有彎曲側剖面的頂部部分544，如圖5所示。頂部部分544的彎曲側剖面可包括凹面和凸面剖面。裝置518可進一步包括在第一端534處的壁532中的複數個狹縫開口520。狹縫開口520可位於壁532上從第一端534向上到壁532的中心，且壁532的中心被界定為第一端534和第二端536之間的中心點。
第二襯墊512可包括具有壁538、第一端540和第二端542的裝置528。壁538可以是圓柱形的，如圖5所示。第一端540可與冷卻板514相鄰，及第二端542可鄰近出口506或耦接到出口506。複數個狹縫開口530可形成在壁538中。狹縫開口530可位於壁538上從第一端540向上到壁538的中心，且壁538的中心被界定為第一端540和第二端542之間的中心點。
在操作期間，離開電漿源100（圖1）的排氣經由入口504進入排氣冷卻設備117。排氣進入裝置518所包圍的區域546。當排氣進入到與板519的第二部分522接觸時，排氣的流動變成紊流，導致顆粒從排氣中離開。排氣經由複數個狹縫開口520離開區域546，及狹縫開口520可以阻擋排氣中留下的顆粒離開區域546。從排氣中離開且被狹縫開口520阻擋的的顆粒可落在板519的第二部分522上。排氣接著流過板519中的通孔526和冷卻板514中的通孔516，及當排氣的溫度被冷卻板514降低時，顆粒可凝結並落到第二襯墊512上。排氣接著通過複數個狹縫開口530進入裝置528所界定的區域550，及狹縫開口530可進一步減少殘留在排氣中的顆粒。第二端509與第一襯墊510和第二襯墊512一起可從排氣冷卻設備117中拉出，以便移除在第一襯墊510和第二襯墊512上所收集的顆粒。在操作期間排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器513監控。壓力感測器513可耦接到第二端509，如圖5所示。可在第二端509中形成注入口（未圖示），用於將試劑或稀釋劑注入到排氣冷卻設備117中。
圖6是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖6所示，排氣冷卻設備117包括主體602，主體602具有入口604、出口606、第一端607、相對於第一端607的第二端609以及入口604與出口606之間及第一端607與第二端609之間的壁608。第二端609可以可拆卸式地耦接到壁608。壁608可以是圓柱形的，如圖6所示。排氣冷卻設備117可包括鄰近入口604的第一襯墊610、鄰近出口606的第二襯墊612和設置在第一襯墊610和第二襯墊612之間的冷卻板614。第一襯墊610、第二襯墊612和冷卻板614可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。冷卻板614可耦接到第一端607。第一襯墊610可耦接到第二端609，及第二襯墊612可以耦接到第二端609。冷卻板614可包括複數個通孔616。冷卻板614可與圖3所示的冷卻板314相同。
為了在排氣冷卻設備117中捕集顆粒，利用一裝置將紊流引入鄰近具有高傳導率的冷卻結構的排氣冷卻設備117內的排氣流動，以防止排氣冷卻設備117的壓力增加。具有高傳導率的冷卻結構可以是冷卻板614，及該裝置可以是設置在板619上的裝置618。板619和裝置618可以是第一襯墊610的部分。圖7A是根據本揭露所述之一個實施例的第一襯墊610的一部分的透視圖。板619可實質平行於冷卻板614。板619可包括由裝置618與具有複數個通孔626的第二部分624所界定的第一部分622。每個通孔626可與冷卻板614對應的通孔616對準。裝置618可包括壁632、第一端634和第二端636。
參考回圖6，裝置618的第一端634可與入口604分隔一距離637。第二端536可耦接到板619以界定板619的第一部分622。第一部分622不包括任何通孔。在一個實施例中，壁632是圓柱形的，即壁632相對於板619的第一部分622形成角度A5 ，且角度A5 為約90度。在另一個實施例中，角度A5 是銳角，如圖6所示。在另一個實施例中，角度A5 是鈍角。裝置618的第一端634可包括具有彎曲側剖面的頂部部分644，如圖6所示。頂部部分644的彎曲側剖面可包括凹面和凸面剖面。
第二襯墊612可包括具有壁638、第一端640和第二端642的裝置628，如圖7B所示。壁638可以是圓柱形的，如圖7B所示。參考回圖6，第一端640可與冷卻板514間隔一距離641，且第二端642可鄰近出口606或耦接到出口606。
在操作期間，離開電漿源100（圖1）的排氣經由入口604進入排氣冷卻設備117。排氣進入裝置618所包圍的區域646。當排氣進入到與板619的第二部分622接觸時，排氣的流動變成紊流，導致顆粒從排氣中離開。排氣經由入口604和裝置618的第一端634之間的空間離開區域646。從排氣中離開的顆粒可能落在板619的第二部分622上。排氣接著流過板619中的通孔626和冷卻板614中的通孔616，及當排氣的溫度被冷卻板614降低時，顆粒可凝結並落到第二襯墊612上。排氣接著通過冷卻板614與裝置628的第一端640之間的空間進入裝置628所界定的區域650。第二端609與第一襯墊610和第二襯墊612一起可從排氣冷卻設備117中拉出，以便移除在第一襯墊610和第二襯墊612上所收集的顆粒。在操作期間排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器613監控。壓力感測器613可耦接到第二端609，如圖6所示。可在第二端509中形成注入口（未圖示），用於將試劑或稀釋劑注入到排氣冷卻設備117中。
圖8是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖8所示，排氣冷卻設備117包括主體802，主體802具有入口804、出口806、第一端807、相對於第一端807的第二端809以及入口804與出口806之間及第一端807與第二端809之間的壁808。第二端809可以可拆卸式地耦接到壁808。壁808可以是圓柱形的，如圖8所示。排氣冷卻設備117可包括鄰近入口804的第一襯墊810、鄰近出口806的第二襯墊812和設置在第一襯墊810和第二襯墊812之間的冷卻板814。第一襯墊810、第二襯墊812和冷卻板814可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。冷卻板814可耦接到第一端807。第一襯墊810可耦接到第二端809，及第二襯墊812可以耦接到第二端809。冷卻板814可包括複數個通孔816。冷卻板814可與圖3所示的冷卻板314相同。
為了在排氣冷卻設備117中捕集顆粒，利用一裝置將紊流引入鄰近具有高傳導率的冷卻結構的排氣冷卻設備117內的排氣流動，以防止排氣冷卻設備117的壓力增加。具有高傳導率的冷卻結構可以是冷卻板814，及該裝置可以是裝置818。裝置818可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。裝置818可包括主體819，主體819包含第一端830和第二端834。主體819可以是圓柱形的，如圖8所示。第一端830可耦接到凸緣832，及凸緣832可靜置在入口804的凸緣820上。凸緣832可用於耦接至電漿源100（圖1）。第二端834可延伸進入排氣冷卻設備117的壁808而到冷卻板814上方的位置。
裝置818亦可包括設置在主體819內的擴散器824。擴散器824可包括與錐體828耦接的複數個葉片826。複數個葉片826可位於主體819的第一端830處，及每個葉片826可相對於垂直線傾斜，以將紊流引入到進入排氣冷卻設備117的排氣。在一個實施例中，每個葉片826相對於垂直線傾斜約45度。可變化葉片826的數量。在一個實施例中，有10個葉片826。錐體828設置在葉片826下方。錐體828包括耦接到葉片826的第一端836和與第一端836相對的第二端838。第二端838具有一直徑840，直徑840大於第一端836的直徑。中空圓柱體842可設置在錐體828的下方。中空圓柱體842具有第一端843和相對於第一端843的第二端845。中空圓柱體842具有一直徑844，直徑844小於錐體828的第二端838的直徑840。中空圓柱體842的第一端843可與錐體828的第二端838平齊，及由於直徑不同，可在中空圓柱體842的第一端843和錐體828的第二端838之間形成縫隙841。
主體819的第二端834可耦接到底部846，且底部846可耦接到中空圓柱體842的第二端845。在一個實施例中，底部846是環狀的。複數個鰭片848可耦接到主體819。鰭片848可設置在底部846上方或耦接到底部846。每個鰭片848可包括頂部部分850，且頂部部分850可相對於主體819形成角度A6 。角度A6 可以是銳角。可改變耦接至主體819的鰭片848的數量。在一個實施例中，有6個鰭片848耦接到主體819。
在操作期間，離開電漿源100（圖1）的排氣經由入口804進入排氣冷卻設備117。當排氣以相對於垂直線的一角度藉由複數個葉片826進入排氣冷卻設備117時，排氣變成紊流，導致顆粒從排氣中離開。從排氣中離開的顆粒可能落在底部846上。複數個鰭片848可減緩落在底部846上的顆粒。排氣經由縫隙841進入中空圓柱體842，接著流過冷卻板814中的通孔816。隨著冷卻板814降低排氣的溫度，顆粒可凝結並落到第二襯墊812上。排氣接著經由出口806離開排氣冷卻設備117。裝置818可以是從排氣冷卻設備117可拆卸的，以便移除收集在裝置818的底部846上的顆粒。第二端809與第一襯墊810和第二襯墊812一起可從排氣冷卻設備117中拉出，以便移除在第一襯墊810和第二襯墊812上所收集的顆粒。在操作期間排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器813監控。壓力感測器813可耦接到第二端809，如圖8所示。可在第二端809中形成注入口（未圖示），用於將試劑或稀釋劑注入到排氣冷卻設備117中。
圖9是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備117的截面圖。如圖9所示，排氣冷卻設備117包括主體902，主體902具有入口904、出口906、第一端907、相對於第一端907的第二端909以及入口904與出口906之間及第一端907與第二端909之間的壁908。第二端909可以可拆卸式地耦接到壁808。壁908可以是圓柱形的，如圖9所示。排氣冷卻設備117可包括鄰近入口904的第一襯墊910、鄰近出口906的第二襯墊912和設置在第一襯墊910和第二襯墊912之間的冷卻板914。第一襯墊910、第二襯墊912和冷卻板914可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。冷卻板914可耦接到第一端907。第一襯墊910可耦接到第二端909，及第二襯墊912可以耦接到第二端909。冷卻板914可包括複數個通孔916。冷卻板914可與圖3所示的冷卻板314相同。
為了在排氣冷卻設備117中捕集顆粒，利用一裝置將紊流引入鄰近具有高傳導率的冷卻結構的排氣冷卻設備117內的排氣流動，以防止排氣冷卻設備117的壓力增加。具有高傳導率的冷卻結構可以是冷卻板814，及該裝置可以是裝置918。裝置918可由不銹鋼、鋁、鍍鎳鋁或任何合適的材料製成。裝置918可包括主體919，主體919包含第一端920和第二端924。主體919可以是圓柱形的，如圖9所示。第一端920可設置在入口904下方，且第一端920可耦接到凸緣922。第二端924可延伸進入排氣冷卻設備117的壁908而到冷卻板914下方的位置。
裝置918可包括設置在主體919的第一端920處的擴散器925。擴散器925可包括耦接到凸緣922的凸緣927。環921可設置在凸緣927上且可延伸到入口904。擴散器925可包括耦接至中心929的複數個葉片926。複數個葉片926可與圖8所示的複數個葉片826相同。複數個開口928可形成在主體919中。開口928可以是圓形的，如圖9所示，或任何其他合適的形狀。底部可耦接到主體919的第二端924。在一個實施例中，底部930是圓形的。複數個鰭片932可耦接到主體919。鰭片932可設置在底部930之上或耦接到底部930，如圖9所示。複數個鰭片932可與圖8所示的複數個鰭片848相同。凸緣934可耦接到主體919，且凸緣934可靜置在冷卻板914上。
在操作期間，離開電漿源100（圖1）的排氣經由入口904進入排氣冷卻設備117。當排氣以相對於垂直線的一角度藉由複數個葉片926進入排氣冷卻設備117時，排氣變成紊流，導致顆粒從排氣中離開。從排氣中離開的顆粒可能落在底部930上。複數個鰭片932可減緩落在底部930上的顆粒。排氣經由複數個開口928離開裝置918，並接著流過冷卻板914中的通孔916。隨著冷卻板914降低排氣的溫度，顆粒可凝結並落到第二襯墊912上。排氣接著經由出口906離開排氣冷卻設備117。裝置918可以是從排氣冷卻設備117可拆卸的，以便移除收集在裝置918的底部930上的顆粒。第二端909與第一襯墊910和第二襯墊912一起可從排氣冷卻設備117中拉出，以便移除在第一襯墊910和第二襯墊912上所收集的顆粒。在操作期間排氣冷卻設備117內的壓力由壓力感測器913監控。壓力感測器913可耦接到第二端909，如圖9所示。可在第二端909中形成注入口（未圖示），用於將試劑或稀釋劑注入到排氣冷卻設備117中。
儘管前面該係針對本揭露的實施例，但在不背離本揭露基本範圍下，可設計本揭露的其他與進一步的實施例，且本揭露的範圍由以下專利申請範圍所界定。
100‧‧‧電漿源
114‧‧‧減弱試劑源
115‧‧‧淨化氣體源
117‧‧‧排氣冷卻設備
170‧‧‧真空處理系統
182‧‧‧壓力調節模組
190‧‧‧真空處理腔室
191‧‧‧腔室排氣口
192‧‧‧前級管線
193‧‧‧減弱系統
194‧‧‧排氣導管
196‧‧‧設備排氣裝置
202‧‧‧主體
204‧‧‧入口
206‧‧‧出口
208‧‧‧第一壁
210‧‧‧第二壁
212‧‧‧冷卻板
214‧‧‧冷卻板
216‧‧‧冷卻板
217‧‧‧寬度
218‧‧‧蛇形通道
219‧‧‧長度
220‧‧‧縫隙
221‧‧‧長度
222‧‧‧縫隙
224‧‧‧縫隙
230‧‧‧主體
232‧‧‧入口
234‧‧‧出口
236‧‧‧第一壁
238‧‧‧第二壁
240‧‧‧圓柱體
242‧‧‧圓柱體
244‧‧‧圓柱體
246‧‧‧耦接構件
248‧‧‧耦接構件
250‧‧‧耦接構件
252‧‧‧耦接構件
302‧‧‧主體
304‧‧‧入口
306‧‧‧出口
307‧‧‧第一端
308‧‧‧壁
309‧‧‧第二端
310‧‧‧第一襯墊
312‧‧‧第二襯墊
313‧‧‧壓力感測器
314‧‧‧冷卻板
316‧‧‧通孔
318‧‧‧板
320‧‧‧鰭片
322‧‧‧鰭片
324‧‧‧鰭片
326‧‧‧鰭片
328‧‧‧鰭片
330‧‧‧開口
402‧‧‧主體
404‧‧‧入口
406‧‧‧出口
408‧‧‧壁
410‧‧‧收集裝置
412‧‧‧冷卻板
414‧‧‧端部
416‧‧‧壓力感測器
418‧‧‧壁
420‧‧‧底部
422‧‧‧開口
502‧‧‧主體
504‧‧‧入口
506‧‧‧出口
507‧‧‧第一端
508‧‧‧壁
509‧‧‧第二端
510‧‧‧第一襯墊
512‧‧‧第二襯墊
513‧‧‧壓力感測器
514‧‧‧冷卻板
516‧‧‧通孔
518‧‧‧裝置
519‧‧‧板
520‧‧‧狹縫開口
522‧‧‧第一部分
524‧‧‧第二部分
526‧‧‧通孔
528‧‧‧裝置
530‧‧‧狹縫開口
532‧‧‧壁
534‧‧‧第一端
536‧‧‧第二端
538‧‧‧壁
540‧‧‧第一端
542‧‧‧第二端
544‧‧‧頂部部分
546‧‧‧區域
550‧‧‧區域
602‧‧‧主體
604‧‧‧入口
606‧‧‧出口
607‧‧‧第一端
608‧‧‧壁
609‧‧‧第二端
610‧‧‧第一襯墊
612‧‧‧第二襯墊
613‧‧‧壓力感測器
614‧‧‧冷卻板
616‧‧‧通孔
618‧‧‧裝置
619‧‧‧板
622‧‧‧第一部分
624‧‧‧第二部分
626‧‧‧通孔
628‧‧‧裝置
632‧‧‧壁
634‧‧‧第一端
636‧‧‧第二端
637‧‧‧距離
638‧‧‧壁
640‧‧‧第一端
641‧‧‧距離
642‧‧‧第二端
644‧‧‧頂部部分
646‧‧‧區域
650‧‧‧區域
802‧‧‧主體
804‧‧‧入口
806‧‧‧出口
807‧‧‧第一端
808‧‧‧主體
809‧‧‧第二端
810‧‧‧第一襯墊
812‧‧‧第二襯墊
813‧‧‧壓力感測器
814‧‧‧冷卻板
816‧‧‧通孔
818‧‧‧裝置
819‧‧‧主體
820‧‧‧凸緣
824‧‧‧擴散器
826‧‧‧葉片
828‧‧‧錐體
830‧‧‧第一端
832‧‧‧凸緣
834‧‧‧第二端
836‧‧‧第一端
838‧‧‧第二端
840‧‧‧直徑
841‧‧‧縫隙
842‧‧‧中空圓柱體
843‧‧‧第一端
844‧‧‧直徑
845‧‧‧第二端
846‧‧‧底部
848‧‧‧鰭片
850‧‧‧頂部部分
902‧‧‧主體
904‧‧‧入口
906‧‧‧出口
907‧‧‧第一端
908‧‧‧主體
909‧‧‧第二端
910‧‧‧第一襯墊
912‧‧‧第二襯墊
913‧‧‧壓力感測器
914‧‧‧冷卻板
916‧‧‧通孔
918‧‧‧裝置
919‧‧‧主體
920‧‧‧第一端
921‧‧‧環
922‧‧‧凸緣
924‧‧‧第二端
925‧‧‧擴散器
926‧‧‧葉片
927‧‧‧凸緣
928‧‧‧開口
929‧‧‧中心
930‧‧‧底部
932‧‧‧鰭片
934‧‧‧凸緣
本揭露之特徵已簡要概述於前，並在以下有更詳盡之論述，可以藉由參考所附圖式中繪示之本案實施例以作瞭解。然而，值得注意的是，所附圖式僅繪示了本揭露的典型實施例，而由於本揭露可允許其他等效之實施例，因此所附圖式並不會視為本揭露範圍之限制。
圖1是包括根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的真空處理系統的示意性側視圖。
圖2A是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的示意性截面圖。
圖2B是根據本揭露所述之另一個實施例的排氣冷卻設備的示意性截面圖。
圖2C是根據本揭露所述之一個實施例的圓柱體和耦接構件的示意性截面俯視圖。
圖3是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
圖4是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
圖5是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
圖6是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
圖7A是根據本揭露所述之一個實施例的襯墊的一部分的透視圖。
圖7B是根據本揭露所述之一個實施例的襯墊的透視圖。
圖8是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
圖9是根據本揭露所述之一個實施例的排氣冷卻設備的截面圖。
為便於理解，在可能的情況下，使用相同的數字編號代表圖示中相同的元件。可以設想的是，一個實施例中的元件與特徵可有利地用於其他實施例中而無需贅述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (19)

  1. 一種排氣冷卻設備，包括：一主體，該主體具有一入口和一出口，該入口調適為耦接到一電漿源；及複數個冷卻板，該複數個冷卻板設置在該主體內，其中該複數個冷卻板形成一蛇形(serpentine)通道。
  2. 如請求項1所述之排氣冷卻設備，其中該複數個冷卻板中的一個冷卻板包括不銹鋼、鋁或鍍鎳鋁。
  3. 如請求項1所述之排氣冷卻設備，其中該主體進一步包括一第一壁與相對於該第一壁的一第二壁，其中該排氣冷卻設備的一寬度是在該入口和該出口之間，及該排氣冷卻設備的一長度是在該第一壁和該第二壁之間。
  4. 如請求項3所述之排氣冷卻設備，其中該複數個冷卻板沿著該排氣冷卻設備的該寬度耦接到該第一壁和(或)該第二壁。
  5. 如請求項4所述之排氣冷卻設備，其中該複數個冷卻板中的每個冷卻板的一長度小於該排氣冷卻設備的該長度。
  6. 一種排氣冷卻設備，包括：一主體，該主體具有一入口和一出口；及複數個中空圓柱體，該複數個中空圓柱體設置在該主體內，其中該複數個中空圓柱體是同心的，其中該複數個中空圓柱體設置為使得進入該主體的排氣流過形成於該複數個中空圓柱體之間的縫隙。
  7. 如請求項6所述之排氣冷卻設備，其中該複數個中空圓柱體中的一個中空圓柱體包括不銹鋼、鋁或鍍鎳鋁。
  8. 如請求項6所述之排氣冷卻設備，其中該主體進一步包括一第一壁與相對於該第一壁的一第二壁。
  9. 如請求項8所述之排氣冷卻設備，進一步包括複數個耦接構件，該複數個耦接構件將該複數個中空圓柱體耦接至該第一壁和該第二壁。
  10. 一種排氣冷卻設備，包括：一主體，該主體具有一入口和一出口；一冷卻板，該冷卻板設置在該主體內；及一裝置，該裝置設置在該冷卻板上方，其中該裝置包含：一壁；及耦接到該壁的一板。
  11. 如請求項10所述之排氣冷卻設備，其中該壁相對於該板形成一銳角。
  12. 如請求項10所述之排氣冷卻設備，其中該板包括一第一部分，該第一部分由該壁和一第二部分界定。
  13. 如請求項12所述之排氣冷卻設備，其中該板的該第二部分包括複數個通孔。
  14. 如請求項10所述之排氣冷卻設備，其中該壁包括複數個狹縫開口。
  15. 如請求項10所述之排氣冷卻設備，進一步包括設置在該冷卻板下方的一襯墊，其中該襯墊包含具有一第一端和一第二端的一圓柱壁，其中該第一端與該冷卻板相鄰，且該第二端與該出口相鄰。
  16. 一種排氣冷卻設備，包括：一第一主體，該第一主體具有一入口和一出口；一冷卻板，該冷卻板設置在該主體內；及一裝置，該裝置設置在該冷卻板上方，其中該裝置包括：一第二主體；及一擴散器，該擴散器設置在該第二主體中，其中該擴散器包括複數個葉片。
  17. 如請求項16所述之排氣冷卻設備，其中該擴散器進一步包括一錐體，該錐體耦接到該複數個葉片，其中該錐體具有耦接到該複數個葉片的一第一端和相對於該第一端的一第二端，其中該第二端具有一直徑，該第二端的該直徑大於該第一端的一直徑。
  18. 如請求項16所述之排氣冷卻設備，其中該第二主體包括形成在該主體中的一第一端、一第二端和複數個開口。
  19. 如請求項18所述之排氣冷卻設備，其中該第二端延伸到該冷卻板下方的一位置。
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