[发明专利]具有多级冷却的装置

说明书

本文描述的实施方式涉及用于消除半导体工艺中产生的化合物的热交换器。当热流出物流动至热交换器中时，可使冷却剂流动至热交换器之内的热交换表面的壁。热交换表面可以是产生多级交叉流动路径的弯曲形状，以便热流出物从热交换器流下。此流动路径迫使热流出物撞击热交换表面的冷壁，从而显著冷却流出物并且防止流出物直接流入真空泵中并造成热损坏。本文所述的实施方式还涉及形成热交换器的方法。热交换器可通过使用3D打印在表面上顺序地沉积导热材料层来建立，产生小得多的占地面积并且减少成本。

技术领域

本文所述的实施方式通常涉及半导体处理设备并且，更具体地说，涉及用于消除(abate)半导体工艺中产生的化合物的消除系统和热交换器。

背景技术

由半导体处理设施使用的工艺气体包括诸如全氟化碳(perfluorocarbon；PFC)的许多化合物，出于管理要求和环境与安全考虑，所述化合物必须在处置之前进行消除和处理。通常，远程等离子体源可耦接至处理系统以消除出自处理腔室的化合物。反应物可被注入至等离子体源中以辅助消除化合物。

用于消除全氟化碳的常规消除技术利用水蒸气作为反应物，水蒸气提供良好的破坏去除效率(destruction removal efficiency；DRE)。然而，在远程等离子体源中使用水蒸气的消除某些化合物可导致在远程等离子体源中形成固体颗粒，这是由于较低的可用化合反应(combination reaction)时间和远程等离子体源下游的设备，诸如排放管线和泵。此外，离开远程等离子体源的排放物可能处于升高的温度，这可在远程等离子体源下游的泵处产生问题。尝试重组(recombine)和冷却流出物的本领域中的现有解决方案非常庞杂和低效，包括具有其他维护问题。

因此，存在对具有用于消除半导体工艺中产生的化合物的有效热交换器的改进消除系统的需要。

发明内容

本文描述的一个或多个实施方式通常提供一种用于消除半导体工艺中产生的化合物的热交换器。

在一个实施方式中，一种被配置以与流动流体交换热量的热交换器包括：第一安装凸缘，具有通过第一安装凸缘的连接表面延伸的中央开口，其中所述连接表面平行于第一平面；第二安装凸缘，具有通过第二安装凸缘的连接表面延伸的中央开口，其中所述第二安装凸缘与所述第一安装凸缘在第一方向上以一距离设置；外壁，被配置以包围热交换器的内部区域，其中外壁和内部区域设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间；内壁，设置在内部区域之内，其中所述内壁定位以将内部区域的热交换区域与内部区域的外侧区域隔离，外侧区域由形成在内壁和外壁之间的空间限定；热交换流体入口和热交换流体出口，其中热交换流体入口和热交换出口各自与外侧区域流体连通；和锥形托盘，设置在内壁之内，其中所述锥形托盘被配置以收集通过第一安装凸缘的中央开口的颗粒。

在另一实施方式中，一种被配置以与流动流体交换热量的热交换器包括：第一安装凸缘，具有通过第一安装凸缘的连接表面延伸的中央开口，其中所述连接表面平行于第一平面；第二安装凸缘，具有通过第二安装凸缘的连接表面延伸的中央开口，其中所述第二安装凸缘与所述第一安装凸缘在第一方向上以一距离设置；外壁，被配置以包围热交换器的内部区域，其中外壁和内部区域设置在第一安装凸缘和第二安装凸缘之间；内壁，设置在内部区域之内，其中所述内壁定位以将内部区域的热交换区域与内部区域的外侧区域隔离；锥形托盘，被包围在内壁之内，其中所述锥形托盘被配置以收集通过中央开口的颗粒；其中：外侧区域由形成在内壁和外壁之间的空间限定；并且内壁具有相邻于热交换区域的热交换表面；和热交换流体入口与热交换流体出口，其中所述热交换流体入口与热交换流体出口各自与外侧区域流体连通。

本文所述的一个或多个实施方式还通常涉及形成热交换器的方法。