CN100485190C - 泵装置的气体提供系统 - Google Patents

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Abstract

用于向泵装置(106)提供惰性吹扫气体的系统(100)包括多个挠性毛细管(102)，各用于把气体从歧管(12)的相应出口传送到泵装置(106)的相应端口(104)。各毛细管(102)的内径和长度控制到相应端口(104)的气体流速。

Description

泵装置的气体提供系统
技术领域
本发明涉及用于向泵装置提供惰性吹扫气体的系统。
背景技术
用于从半导体工具抽吸液体的真空泵装置通常采用利用相互啮合转子的多级容积式泵作为前级泵。各级中的转子可能具有相同类型的外形，或者各级的外形可能不同。
在半导体加工过程(如化学汽相沉积处理)中，沉积气体被提供给处理室以便在衬底表面形成沉积层。由于沉积气体室的停留时间较短，所以在沉积过程中仅消耗提供给处理室的气体中的一小部分。因此，由真空泵从处理室抽吸的未消耗气体分子可能以高反应状态通过气泵。因此，气泵组件可能因产生于侵蚀性未消耗气体分子的泵的腐蚀和降解而易于损坏。此外，如果未消耗加工气体或副产品是可压缩的，则较低温度表面上的升华可能引起气泵中的粉末或灰尘的积聚，它可能实际上填塞气泵的转子与定子元件之间的空运行间隙。其它过程采用可能导致在气泵中形成的可能易燃的混合物的气体。
为了在这些气体通过气泵时对其稀释，可向气泵提供惰性吹扫气体、如氮。由于这种气体还可用于延长气泵的动态轴封的寿命和有效性，并且可确保泵装置中的某些传感器保持为清洁和运行状态，所以通常通过在泵装置周围的各个位置上设置的多个吹扫端口来提供。
图1说明用于向多个吹扫端口提供吹扫气体的一种典型系统。系统10包括具有入口14和多个出口16的歧管12。入口14经由包括单向阀22的导管20连接到吹扫气体(如氮或氦)源18。由于源18上的吹扫气体的压力例如在20至100psi的范围内可能是可变的，所以导管20还包括用于调整传递到入口14的吹扫气体流的压力的压力调节器。
在歧管12中，所接收的吹扫气体流在被分离为多个流以便传递到出口16之前通过质量流量传感器26。由于各出口16上的流量要求根据向泵装置的特定吹扫端口提供吹扫气体的目的而可能是不同的，所以歧管16包含比较昂贵的电磁阀装置28、固定限流器30以及用于调整提供到出口16的各吹扫气体流的流速的可变限流器32，如针阀。虽然可变限流器32可由较低廉的孔板取代以作为固定限流器，但是需要加工为实际上难以实现的极高精度，并且在这类系统中，若干孔板往往在气体提供系统的安装期间经过修改以便取得对歧管出口的预计流速。
系统10通常采用4-5mm内径的刚性管(一般为不锈钢管)34连接到泵装置。这些连接管可能不合乎需要地把振动从泵装置传递到气体提供系统。此外，该系统通常配备了不同的连接管道组以便使系统能够连接到一系列不同的泵机构，它可能明显增加成本。
发明内容
在其至少一个优选实施例中，本发明寻求解决这些及其它问题。
在第一方面，本发明提供一种向泵装置提供吹扫气体的方法，该方法包括采用挠性毛细管向泵装置的端口传送吹扫气体的步骤。
可确定毛细管的尺寸以便确定到端口的吹扫气体的流速。例如，选择各毛细管的内径和长度的至少一个，从而提供到泵装置的相应端口的吹扫气体的预定流速。
将预定尺寸的挠性毛细管用于向泵装置的吹扫端口传送吹扫气体可取代先有气体提供系统的可变限流器和刚性管。并且通过减少气体提供系统的组件数量来节省成本，这种装置可提供其它许多优点。首先，如果毛细管的内径经过仔细选择，则各毛细管必需被切割到的长度的公差可能极大，而无需其它任何流量调整机构。这可极大地简化系统的安装。由于毛细管的这些大公差以及固有挠性，系统可用于许多不同的泵装置上，而无需提供为每个泵装置提供定制的刚性连接管组。
并且有助于安装，毛细管的固有挠性可提供气体提供系统与泵装置之间的振动隔离。
在其最简单的实施例中，挠性管连接到具有入口的结构的出口，所述入口用于接收来自其源的吹扫气体流。在另一个实施例中，这种结构可能具有多个出口，每个出口连接到泵装置的相应端口。例如，这种结构可能包括歧管或标准“T形”管件，用于把所接收的吹扫气体流分离为两个或两个以上的流。该结构的各出口优选地采用相应的毛细管连接到相应端口。
在另一方面，本发明提供一种向泵装置提供吹扫气体的方法，该方法包括以下步骤：接收来自其源的吹扫气体流，并采用挠性毛细管把所接收的吹扫气体传送到泵装置的端口。
在又一方面，本发明提供一种向泵装置提供吹扫气体的系统，该系统包括用于接收来自其源的吹扫气体流的部件，以及用于把所接收的吹扫气体传送到泵装置的端口的挠性毛细管。
本发明的另一方面提供一套元件，包括：具有用于接收吹扫气体流的入口和用于向泵装置提供吹扫气体的至少一个出口的结构，以及不同尺寸的多个挠性毛细管，以便使所选尺寸的毛细管能够连接到该出口或相应出口，从而向泵装置的端口传送吹扫气体流。以上对于本发明的方法方面所述的特征同样可适用于系统方面，反之亦然。
附图说明
现在将通过实例，参照附图进一步描述本发明的一个实施例，附图包括：
图1说明一种用于向气泵提供惰性吹扫气体的已知系统；
图2说明根据本发明的一种系统的一个实施例；以及
图3说明连接到泵装置的图2的系统。
具体实施方式
图2所示实施例的气体提供系统100与先前参照图1所述的已知系统的不同之处在于，设置在歧管12中的电磁阀28与出口16之间的固定限流器30和可变限流器32被消除，以及刚性管34由挠性毛细管102取代。如图3所示，各毛细管102连接到泵装置106的相应吹扫端口104。如图2所示，这些端口104可设置在不同位置，例如在入口、排气、轴封附近，和/或设置在泵装置的抽吸级之间的不同位置。
毛细管102的内径和长度确定到吹扫端口的吹扫气体的流速。提供系统100可配备不同直径(例如范围从1mm至5mm)的多个毛细管102。这可使用户能够选择用于连接到特定吹扫端口的适当直径的毛细管102，其中的毛细管则可切割为特定长度以便向那个端口提供预期的气体流速。如果正确选择了特定毛细管102的内径，则那个毛细管102必需被切割到的长度的公差可以很大。并且提供显著的成本降低，与图1所示的已知系统相比，由于毛细管102的固有挠性，这可极大地简化提供系统的安装，从而使单组毛细管102能够设置在包括歧管12的套件中，以便使用户能够把歧管12连接到一系列不同泵装置之一。
毛细管102的挠性优选为或者选择为基本上把歧管12与泵装置使用期间所产生的振动隔离。因此，毛细管可用来提供泵装置与例如图1所示的歧管12之间的挠性耦合，也就是说，其中经过毛细管102的气体流速采用一个或多个限流器(可变或固定)来确定。

Claims (20)

1.一种向泵装置提供吹扫气体的方法，所述方法包括采用挠性毛细管向所述泵装置的端口传送吹扫气体的步骤，其中所述毛细管的挠性选择成基本上把到所述毛细管的吹扫气体的源与所述泵装置使用期间所产生的振动隔离。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定所述毛细管的大小以便确定到所述端口的所述吹扫气体的流速。
3.如权利要求2所述的方法，其中选择各毛细管的内径和长度的至少一个，从而提供到所述端口的吹扫气体的预期流速。
4.如权利要求1所述的方法，其中提供给所述毛细管的所述吹扫气体压力受到控制。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述挠性管连接到具有入口的结构的出口，所述入口用于接收来自其源的吹扫气体流。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述结构具有多个出口，每个
出口连接到所述泵装置的相应端口。
7.如权利要求6所述的方法，其中每个出口采用相应的毛细管连接到相应端口。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述结构包括歧管。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述吹扫气体是惰性气体，优选地是氮和氦的其中之一。
10.一种向泵装置提供吹扫气体的方法，所述方法包括以下步骤：接收来自其源的吹扫气体流，以及采用挠性毛细管把所接收的吹扫气体传送到所述泵装置的端口，其中所述毛细管的挠性选择成基本上把到所述毛细管的吹扫气体的源与所述泵装置使用期间所产生的振动隔离。
11.一种向泵装置提供吹扫气体的系统，所述系统包括用于接收来自其源的吹扫气体流的部件，以及用于把所接收的吹扫气体传送到所述泵装置的端口的挠性毛细管，其中所述毛细管的挠性选择成基本上把到所述毛细管的吹扫气体的源与所述泵装置使用期间所产生的振动隔离。
12.如权利要求11所述的系统，其中确定所述毛细管的大小以便确定通过其中的吹扫气体的流速。
13.如权利要求11所述的系统，其中所述接收部件包括用于接收来自其源的所述吹扫气体流的入口，以及连接到所述挠性毛细管的至少一个出口。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述接收部件具有多个出口，每个出口连接到所述泵装置的相应端口。
15.如权利要求14所述的系统，其中每个出口采用相应的毛细管连接到相应端口。
16.如权利要求11所述的系统，其中所述接收部件包括歧管。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述歧管包括用于调整提供给其出口或各出口的流体的压力的部件。
18.一套元件，包括：具有用于接收吹扫气体流的入口和用于向泵装置提供吹扫气体的至少一个出口的结构，以及不同尺寸的多个挠性毛细管，以便使所选尺寸的毛细管能够连接到所述出口或相应出口，从而向所述泵装置的端口传送吹扫气体流，其中所述毛细管的挠性选择成基本上把到所述毛细管的吹扫气体的源与所述泵装置使用期间所产生的振动隔离。
19.如权利要求18所述的一套元件，其中所述多个挠性毛细管的至少一部分具有不同的内径。
20.如权利要求18或19所述的一套元件，其中所述挠性毛细管可切割为预定长度。
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