[发明专利]冷阱、真空系统和半导体处理设备

说明书

本发明公开了一种冷阱、真空系统和半导体处理设备。冷阱包括壳体，设置有冷却槽，所述冷却槽用于容纳冷却介质；收集管道，安装在所述冷却槽中，所述收集管道具有进气口和排气口，以使得气体经由所述进气口进入所述收集管道并由所述排气口排出；并且，所述收集管道在所述冷却槽中的实际长度大于所述收集管道在所述冷却槽中的投影长度，以增加所述气体在所述收集管道内的驻留长度，以使得所述气体中的副产物沉积在所述收集管道内。气体在经过收集管道时，移动路径变长，移动速率变慢，可以使得气体中的副产物全部或尽可能多地沉积在收集管道内，从而可以使得从排气口所排出的气体中不包含副产物。

技术领域

本发明涉及半导体设备技术领域，具体涉及一种冷阱、一种包括该冷阱的真空系统以及一种包括该真空系统的半导体处理设备。

背景技术

等离子体刻蚀(也称干法刻蚀)是集成电路制造中的关键工艺之一，其目的是完整地将掩膜图形复制到工件表面，其工作原理是用等离子体中的自由基去轰击或溅射被刻蚀材料的表面分子，形成易挥发物质，从而实现刻蚀的目的。在等离子体刻蚀中，真空系统为重要组成部分之一，其真空管路上会根据需要配置冷阱，用于颗粒沉积，防止大量刻蚀物进入干泵，导致干泵故障。

相关技术中的冷阱结构，如图1所示，该冷阱100包括壳体110、与壳体110内部连通的进水管道160、排水管道170、进气管道130和排气管道140。该冷阱100采用一进一出式设计，气体从进气管道130进入，从排气管道140排出，冷却水经由进水管道160进入壳体110内，经由排水管道170排出。冷却水在冷阱100的侧壁夹层内进行环流保证冷阱100整体温度的恒定(约10℃)。这样，气体在冷阱100内通过时，由于温度的降低，保证颗粒易于沉积至冷阱100内壁，从而达到刻蚀副产物收集的作用。

但是，上述结构的冷阱，气体经过冷阱行程太短，颗粒沉积效果不明显，副产物收集不充分。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种冷阱、一种包括该冷阱的真空系统以及一种包括该真空系统的半导体处理设备。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种冷阱，包括：

壳体，设置有冷却槽，所述冷却槽用于容纳冷却介质；

收集管道，安装在所述冷却槽中，所述收集管道具有进气口和排气口，以使得气体经由所述进气口进入所述收集管道并由所述排气口排出；并且，

所述收集管道在所述冷却槽中的实际长度大于所述收集管道在所述冷却槽中的投影长度，以增加所述气体在所述收集管道内的驻留长度，以使得所述气体中的副产物沉积在所述收集管道内。

可选地，所述收集管道呈预定的曲线结构。

可选地，所述收集管道呈螺旋结构。

可选地，还包括进气管道和排气管道；其中，

所述进气管道与所述进气口连通；

所述排气管道与所述排气口连通。

可选地，还包括多个隔板；其中，

所述多个隔板安装在所述收集管道中，各所述隔板沿所述收集管道的径向与所述收集管道之间具有允许气体通过的避让空间；和/或，

所述多个隔板安装在所述排气管道中，各所述隔板沿所述排气管道的径向与所述排气管道之间具有允许气体通过的避让空间。

可选地，所述多个隔板沿所述收集管道的轴向交叉间隔排列；和/或，所述多个隔板沿所述排气管道的轴向交叉间隔排列。

可选地，在所述收集管道中，相邻两个所述隔板沿所述收集管道的轴向的间隔为所述收集管道内径的1/4～3/4；和/或，