CN101133185A - 收集装置 - Google Patents

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Abstract

一种收集装置(18)，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质。该收集装置包括壳体(28)，该壳体具有连接到封闭容器并用于从该封闭容器接收气流的入口(16)和连接到真空泵并用于将气流排出壳体的出口(20)。多个管筒中的每个管筒通过壳体(28)上的相应开口(36)而被可拆卸地插入壳体中，并且在其入口和出口之间为流过壳体的气流提供了相应的流动通道，每个管筒中容纳有去除装置，该去除装置用于从通过管筒的气体中除去物质，并使之形成为固体材料收集在管筒中。

Description

收集装置
技术领域
本发明涉及一种收集装置，特别涉及一种用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质的收集装置。
背景技术
在半导体处理过程中，如化学气相沉积处理过程，沉积气体被供应到工艺腔室中，以在基底的表面上形成沉积层。当沉积气体在工艺腔室的驻留时间相对短时，供应到该腔室中的气体仅有小部分在该沉积工艺中被消耗。结果，由真空泵从该腔室抽吸出来的未消耗气体分子以高的反应状态通过该泵。
许多半导体工艺使用或产生固态的、可冷凝的或升华的化合物。例如低压化学气相沉积氮化硅(LPCVD氮化物)工艺是使用氯硅烷(例如二氯硅烷或三氯硅烷)和氨来产生均匀的氮化硅层从而使得基底绝缘。这些工艺趋向于产生非常厚的氮化硅膜，并因此需要非常长的沉积周期，通常需要3到8小时。这些工艺的副产品包括复合的铵-氯-硅盐，例如六氯硅铵(ammonium hexachlorosilicate)，这种物质在大气压环境中在120℃下升华。
如果未消耗的工艺气体或副产品是可冷凝的，则在低温表面上的升华导致粉尘或灰尘积聚在真空泵中，这些粉尘或灰尘将很容易填满泵的转子和定子之间的空运行间隙，从而导致泵的性能下降，最终导致泵的故障。
有鉴于此，通常在泵的出口处设置一冷收集装置，该泵被加热到这样的温度，在该温度下，这些可冷凝的物质将通过该泵，而不会在泵中冷凝。这种收集装置通常包括设置在收集装置的流动通道内的水冷螺管，当气流流过该流动通道时，气流与螺管接触，螺管将气流冷却，从而引起气流中的低沸点物质在该收集装置中冷凝。
与使用这种收集装置相关的一个问题在于，仅在相对较短时间后，颗粒状的冷凝物就会积聚在该流动通道中以及该螺管上。如果允许固态物可以连续不停地积聚，则该收集装置就会被完全堵塞。结果，收集装置就必须定期保养，以便从收集装置内部除去这些冷凝物，从而导致生产停机和生产损失。而且，清理收集装置的人员会暴露在冷凝物下，而这些冷凝物由于其化学性而对人体相当有害。
而且，通过加热泵，气流的温度会被加热到这样的温度，在该温度下，气流中的未反应物质转化成固态物质。例如，六氟化钨经过热泵会在泵内形成钨的沉淀物，这将导致泵机构的损坏。
发明内容
至少本发明的优选实施例的一个目的是提供一种收集装置，其连接到真空泵的入口，其能快速并可靠地为泵服务。
在第一方面，本发明提供一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出该壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有去除装置，该去除装置用于从通过套筒的气体中去除物质并使得该物质形成为固态材料收集在管筒中。
通过提供多个可以方便从收集装置中取下的管筒，方便收集装置的清洁，可以大大提高收集装置定期保养的速度和方便性。例如，当其中一个管筒需要清洁时，该管筒可以容易地从收集装置上取下，并替换一个新的管筒。该被替换的管筒然后被拿到合适的地方进行清洁。而且，由于颗粒保留在管筒中，在保养过程中用户暴露于冷凝物下的程度减小了。而且，由于使用多个去除装置，各个去除装置处于各自的管筒内，这样，该去除装置的表面积增大了。
在优选实施例中，每个去除装置包括冷凝装置，该冷凝装置用于从通过管筒的气体中冷凝出物质，并使得该物质形成冷凝物收集在管筒中。因此，本发明的第二方面是提供一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去可冷凝物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出该壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有冷凝装置，用于从通过套管的气体中冷凝出物质，并使得该物质形成冷凝物收集在管筒中。
该冷凝机构优选包括冷却装置，该冷却装置用于将经过管筒的气体冷却至一温度，在该温度或该温度以下，该气体中的可冷凝物质冷凝成为冷凝物。例如，每个管筒可包括导管，该导管用于在管筒中传送冷却剂流，以冷却通过管筒的气体。该冷却剂优选包括液体冷却剂，优选包括水，如果需要，其可被制冷。通过在泵的入口处提供冷的收集装置，就不需要加热泵来防止该可冷凝物质冷凝在泵中，因此也不存在气流中的其它未反应的物质在泵中转化成固态物质的风险。
在一个实施例中，该冷凝装置包括与该导管成热接触的多个冷却翅片，这些冷却翅片布置成使得流过该管筒的气体经过该冷却翅片。在另一实施例中，该导管为螺旋管，流动通道包括第一部分和第二部分，其中第一部分在导管周围沿着该导管延伸，第二部分沿该导管的纵向轴线延伸。每个管筒优选包括至少一个挡板，用于将进入管筒的气体朝着该流动通道的第一和第二部分之一进行引导。该挡板优选形成为环形，围绕导管延伸，从而将管筒分隔为第一腔和第二腔。气体从管筒入口进入第一腔，沿着导管的外部通过，然后在管筒的端部改变方向，沿着螺旋管的内部通过进入第二腔，气体从第二腔通过管筒的出口离开管筒。由于气体与螺旋管的内外表面都接触，因此气体暴露给螺旋管的冷表面得以最大化。为了方便清洁导管，可以在导管外侧设置一金属套筒，这样冷凝物形成在套筒的而不是形成在螺旋管的外表面。
第二冷却管可以装配于该壳体的底部，以降低进入收集装置的气流的温度。
管筒中可以使用不同的从气流中除去物质的去除机构。例如，在另一优选实施例中，每个管筒包括加热装置，用于将通过管筒的气体加热至一温度，在该温度或该温度以上，气体中的未反应的物质转化成固态物质。因此，本发明的第三方面提供一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有加热装置，用于加热通过管筒的气体。
该加热装置方便地包括加热器和多个布置成与加热器成热接触的翅片，并使得流过管筒的气体经过该翅片。例如，该加热装置包括容纳加热器的导管，所述翅片被安装在导管上。该导管优选沿管筒的长度延伸。这些翅片布置成挡板的形式，以便为流过管筒的气体限定了曲折的流动通道，或以其它任何方式布置。
在又一实施例中，每个管筒包括至少一个过滤元件，该过滤元件用于从通过管筒的气体中除去颗粒。因此，本发明的第四方面提供一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去颗粒，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有至少一个过滤元件，该过滤元件用于从通过管筒的气体中除去颗粒。
所述至少一个过滤元件优选为流过该收集装置的气流限定了曲折的流动通道。通过布置过滤元件为流过收集装置的气流限定曲折通道，例如螺旋形或正弦曲线形通道，当气流从壳体的入口流向出口时，气流被迫使反复地改变方向。气流每改变一次方向，气流中的颗粒就被从气流中甩出到外面并被过滤元件收集。因此从管筒的入口到出口，过滤元件逐渐被堵塞。在过滤元件被完全堵塞的情况下，气流仍然可以流过管筒到达壳体的出口(尽管包含在气流中的颗粒没有经过任何过滤)，因此泵的性能没有损失。
每个管筒容纳有多个过滤元件，这些过滤元件沿管筒的纵向轴线间隔开，并在其间限定了所述流动通道。
为方便清洁，管筒的至少部分优选是可拆卸的，以暴露出该去除装置的至少部分。例如，管筒的第一腔的本体可从管筒的其余部分上取下，从而能够接近该去除装置。
该壳体优选包括至少一个挡板，用于将进入壳体的气体从壳体的入口引导到该管筒内。在优选实施例中，挡板形成为限定了多个开口的板状，每个开口用于接纳一各自的管筒。该板优选将壳体分隔为第一集气腔和第二集气腔，其中第一集气腔与壳体的入口和管筒的入口流体连通，第二集气腔与管筒的出口和壳体的出口流体连通。
本发明的第五方面提供了一种真空泵装置，真空泵送装置，包括真空泵和如前所述的收集装置，其中，该真空泵具有用于接收气流的入口和用于排出抽吸气流的出口，该收集装置具有出口，该收集装置的出口连接到该真空泵的入口。
为了提供一个或多个管筒的堵塞指示，可以提供监测装置，该监测装置监测该收集装置上的压力差，并根据所检测到的压力差大小产生警报。
由于收集装置的模块化特性，可根据流过管筒的气流的特性在壳体中插入不同的管筒。例如，对于一种气流，可能希望使用容纳有用于从气流中除去颗粒的过滤元件的管筒，而对于另一种气流，可能更希望使用容纳有用于冷凝气流中的可冷凝物质的装置的管筒。因此收集装置可具有单一壳体和不同套的管筒，每套管筒都具有用于从气流中移去物质的各自机构。这样使得收集装置可方便快捷地定制以适应流过收集装置的气体。
因此，本发明的第六方面提供一套部件，包括壳体和多套管筒，该壳体具有用于接收气流的入口、用于将气流排出壳体的出口以及多个开口，每个开口用于接纳相应管筒，该多套管筒用于从气流中除去物质，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入壳体中，并在管筒的入口和出口之间为流过壳体的气体提供相应的流动通道，其中，每套管筒具有各自不同的去除机构，该去除机构用于从气流中除去物质，并使得该物质形成为固态物质收集在该管筒中。
不同于提供多套管筒，也可提供多套不同的用于从气流中除去物质的去除机构，每个机构被设置成可拆卸地插入管筒中。因此，本发明的第七方面提供一套部件，包括壳体、多个管筒以及多套用于管筒的插入件，该壳体具有用于接收气流的入口、用于将气流排出壳体的出口以及多个开口，每个开口用于接纳相应管筒，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入壳体中，并在管筒的入口和出口之间为流过壳体的气体提供相应的流动通道，每个插入件包括去除装置，该去除装置用于从气流中除去物质，其中，每套插入件通过各自不同的机构从气流中除去物质。
本发明的第一到第四方面所描述的特征也同样适用于本发明的第六和第七方面，反之亦然。
附图说明
现在参考附图描述本发明的优选特征，其中
图1是一处理系统的示例的示意图；
图2是适于用于图1所示的系统的收集装置的透视图；
图3是图2所示收集装置的透视图，其中收集装置的一个管筒部分地从壳体中取出；
图4是图2所示收集装置的一个管筒的盖子的透视图；
图5是适于用于图2所示的收集装置的管筒的第一实施例的透视图，其中部分壳体被去除以显示用于从流过管筒的气流中除去物质的机构；
图6是图2和3所示的收集装置的横截面图，其包括多个图5所示的管筒；
图7是适于用于图2所示的收集装置的管筒的第二实施例的透视图，其中部分壳体被去除以显示用于从流过管筒的气流中除去物质的机构；
图8是用于从流过管筒的气流中除去物质的另一机构的透视图；
图9是适于用于图2所示的收集装置的管筒的第三实施例的透视图；
图10是图7所示管筒的收集机构的透视图；以及
图11是适于用于图1所示系统的另一收集装置的示意性截面图；
图12是适于用于图1所示系统的又一收集装置的示意性截面图；以及
图13是适于用于图1所示系统的再一收集装置的示意性截面图。
具体实施方式
参考图1，一处理系统(如用于半导体或平板显示装置)包括工艺腔室10，该工艺腔室10具有用于接收一种或多种工艺气体的至少一个入口以及用于排放未消耗的工艺气体的出口12，该未消耗的工艺气体也包括在工艺腔室10中进行的工艺所产生的副产品。工艺腔室10的出口12通过管路14连接到收集装置18的入口16，以便从工艺腔室10所排放出来的气流中除去物质。该收集装置18包括出口20，该出口20连接到真空泵24的入口22，其中真空泵用于从工艺腔室10抽吸气流。真空泵24具有排放口26，该排放口26根据需要连接到前级泵的入口或者连接到涤气设备的入口。
图2为收集装置18的一个示例的透视图。收集装置18包括圆柱形壳体28，该壳体28具有带凸缘的入口16和带凸缘的出口20，该入口16形成在壳体28的侧壁30中，用于与管路14连接，该出口20从壳体28的端壁32伸出，用于与泵24的入口22连接。壳体28具有盖34，该盖限定了多个开口36，每个开口用于接纳各自的管筒38，该管筒可以可拆卸地插入壳体28中(如图3所示)，用于从流过收集装置18的气流中移除一种或多种物质。在所示实施例中，盖34具有六个圆形开口36，它们在壳体28的纵向轴线周围等间距分布。然而，开口36的数量、尺寸和/或形状，以及因此可插入壳体28中的管筒38的数量、尺寸和/或形状可根据例如泵24的尺寸以及进入收集装置18的气流中所包含的气体而改变。回到图2，壳体28还包括端口40，该端口形成在侧壁30中，清洗气体、热电偶、压力计或其它传感器可通过该端口插入到壳体28中。
每个管筒38具有盖42，管筒借助该盖而安装在壳体28中。该盖详细图示在图4中。每个管筒38通过适当方式固定到各自的盖42上，例如通过螺纹或如图所示那样通过弹性的L形指状物44，这些指状物位于盖42的下表面46(如图所示)上，并定位在一个或多个设置在管筒38中的相应凹口或开口中。每个盖42的直径大于壳体中开口36的直径，这样，当将管筒38完全插入壳体28中时，管筒38借助其盖42而被悬挂在壳体28中。然后，能通过适当方式(例如夹子或类似物)将管筒38的盖42固定到壳体28的盖34上。在盖42的下表面46上可形成有槽48，用于接纳O形圈密封件(未示出)，从而当将盖42紧固到壳体28上时，与盖34的上表面50形成气密密封。
现参考图5，每个管筒38包括长型管筒壳体或本体52，本体52具有至少一个入口54和至少一个出口56。本体52中容纳有用于从流过管筒38的气流中移除物质的机构。在该实施例中，本体52容纳有这样的机构，该机构用于冷却改气流，以便冷凝该气流中的可冷凝物质，从而在管筒38的本体52中形成固态冷凝物。该机构由螺旋管58来提供，该螺旋管58沿管筒38的长度方向关于管筒38的纵向轴线60延伸。螺旋管58的端部连接到管道系统(未示出)，该管道系统延伸穿过管筒38的盖42，用于为螺旋管58提供冷却螺旋管58的内外表面的冷却剂。管筒38还包括挡板62，该挡板为环的形式，位于螺旋管58周围并沿轴向位于管筒38的入口54和出口56之间。
图6显示了多个管筒38插入到壳体28中。壳体28包括平板64，该平板64布置成与壳体28的纵向轴线基本垂直，并在内部将壳体28分隔成第一环形集气腔66和第二集气腔68，其中，第一环形集气腔66用于接纳来自入口16的气体，而气流通过第二集气腔流向出口20。平板64包括一组第一开口70和一个第二中心开口72，其中该组第一开口70布置成与盖34中的开口36基本同轴，用于接纳管筒38，而气体通过第二中心开口72从第二腔室68排出。管筒38的入口54这样定位，即，当将管筒38完全插入壳体28时，入口54仅与第一集气腔66流体连通，管筒38的出口56这样定位，即，当将管筒38完全插入壳体28时，出口56仅与第二集气腔68流体连通。这样，这些管筒38提供了多个用于气体从第一集气腔66流到第二集气腔68的独立流动通道。
如图6所示，收集装置18的带凸缘的出口20由圆柱形导管74的一个端部来提供，该圆柱形导管74在中央延伸穿过第一集气腔66，而圆柱形导管74的另一端部被连接到平板64，以便接收来自平板64的第二开口72的气体。
在使用中，气流从入口16进入壳体28的第一集气腔66中，然后通过管筒38的入口54进入管筒38中。在每个管筒38中，挡板62引导进入管筒38的气体在螺旋管58的外表面与管筒38的本体52的内表面之间向下运动(如图所示)。在管筒38的底部，气体改变方向然后向上(如图所示)沿螺旋管58的内部通行。当气体被输送通过管筒38时，气体依次被螺旋管58的冷外表面和冷内表面冷却。气体中的可冷凝物质从气流中冷凝成固态物质形成在螺旋管58的表面上。在管筒38的顶部，气体从出口56排放进入第二集气腔68。然后气流经过第二开口72进入圆柱形导管74，该导管74将气流传送到收集装置18的出口20。
根据在工艺腔室10所进行的工艺，可以定时更换收集装置18的一个或多个管筒38，从而不会中断该腔室中的处理过程。可选地或另外地，可提供用于监测该收集装置上的压降的装置，当该压降到达一预定值，表示一个或多个管筒38被堵塞了时，可产生一警报，以告知用户需要更换管筒了。当其中一个管筒38需要更换时，通过释放夹子(该夹子将管筒38的盖42保持在壳体28的盖34上)，并从壳体28上提起管筒38，从而就可容易地从壳体28上移走该管筒了。由于来自气流的固态冷凝物保留在管筒38的本体52中，因此用户暴露于固态冷凝物下的情况就得以最小化了。然后可将新的管筒38插入壳体28中。然后，可把被更换下来的管筒38放置在适当的地方，以清洗螺旋管58和/或更换螺旋管58。管筒38的一部分本体52可以是可拆卸的，以方便用户接近螺旋管58的内表面和外表面。
由于该收集装置18的这种模块化特性，该收集装置18可具有不同的多套管筒38，每一套管筒包括不同的用于从气流中移去物质的各自机构。这样使得收集装置18可根据来自真空泵24的气流特性容易地定制。图7到10图示了几种替代的管筒和/或用于从流过收集装置的气流中移去物质的机构。
首先回到图7，该管筒80包括长型本体82，该本体在其一端具有至少一个入口84，用于接纳来自壳体28的第一集气腔66的气体，并且在其另一端具有至少一个出口86，用于将气体从管筒80中排放到壳体28的第二集气腔68中。管筒80包括用于对流过管筒80的气体进行加热的机构，以将气流中未反应的物质(如使用在基板的铜膜的CVD中的六氟化钨或铜前体)转换成固态物质。该机构包括一热管88，其沿轴向沿着管筒80的长度延伸，该管88包括多个安装在其上并与其基本垂直的金属翅片90，以提供热挡板来加热流过管筒80的气体。可通过任何适当的方式来加热该管88，例如通过位于管88中的电加热器。设置在管筒80的盖94中的开口92使得该加热器能连接到外部电源。在使用中，管筒80中的高温能促使未反应的铜前体转化成铜，这在管88和翅片90上形成为铜膜。
图8显示了另一种适合用于图7所示的管筒80中的除去机构。该机构包括管100，该管100具有多个沿径向伸出的金属翅片102。同图7所示的实施例类似，该管100可接纳加热器来加热翅片102，由此加热流过管筒80的气体；或者，与图5所示的实施例中的螺旋管58类似，管100可接纳冷却剂流，用于冷却翅片102，并由此冷却流过管筒80的气体。作为另一备选方案，每一金属翅片102可由沿管100间隔开的多个较短的金属翅片来替代。
图9示意性地显示了管筒110，其包括长型本体112，该本体112在其一端具有至少一个入口114，在其另一端具有至少一个出口116。该管筒110包括过滤机构，用于收集包含在流过管筒110的气流中的颗粒。参考图10，在该示例中，管筒110包括多个安装在轴120上的过滤元件118，其中轴120沿管筒110的长度延伸。过滤元件118可由任何合适的材料形成，例如多孔不锈钢。过滤元件118成形并安装在轴120上，从而为进入管筒110的气流在相邻的过滤元件118的相对表面之间限定了曲折的流动通道。当气流沿着管筒110内的流动通道流向出口116时，过滤元件118迫使气流连续改变方向。当气流改变方向时，气流中的颗粒从气流中被向外甩出，由此这些颗粒被过滤元件118收集，不会再返回到气流中。在使用过程中，从管筒110的入口114到管筒110的出口116，过滤元件118将被不断阻塞。即使过滤元件118已经被完全阻塞时，气体通道也仍然保持通畅，因此真空泵24的性能不会损失。可以调整过滤元件118之间的间隔，以改变管筒110中过滤元件118的节距和/或数量，从而改变管筒110所具有的过滤程度，并由此可根据工艺气流的特性和所需的保养间隔来定制管筒110。图7所示的实施例中的翅片90可作类似的调整。
因此，收集装置18可具有多套管筒，每一套管筒可容纳各自的不同机构，用于从气流中移去物质。例如，收集装置18可具有四套管筒，这些套管筒可分别具有用于冷却气流的机构、用于加热气流的机构、相对粗略的过滤元件以及相对精细的过滤元件。对于图2所示的收集装置，每一套管筒将包括至少六个管筒，但优选更多个，例如至少十二个管筒，这样可提供至少六个备用管筒，这样当其它六个管筒在被清洗时，可使用这些备用管筒。
回到图2，管筒被沿竖向插入和移出收集装置18。图11显示了收集装置200，其中管筒被水平插入到收集装置中。收集装置200包括壳体202，壳体202包括带凸缘的入口204和带凸缘的出口208，其中带凸缘的入口204形成在壳体202的顶壁206(如图示)中，用于连接管路14，带凸缘的出口208从壳体202的底壁210伸出，用于连接泵24的入口22。壳体202具有可拆卸的盖212，该盖212位于壳体的侧壁中，并限定了多个开口，用于接纳一套可拆卸地插入到壳体202中的管筒。在图示实施例中，盖212具有六个圆形开口，它们围绕壳体202的纵向轴线216等间距地间隔开，用于接纳一套管筒。每个管筒可具有与图4所示的盖42类似的盖，用于可释放地将管筒固定到盖212上。
在图示实施例中，该套管筒包括多个类似于图7所示的管筒80，用于加热气流以从气流中去除未反应的物质。因此，管筒80中所使用的各个用于从气流中去除物质的机构在此就不再详述了。可选地，参考图5-10所述的其它任何管筒都可使用在该收集装置200中。
壳体202内部被板222分隔成两个相邻的集气腔218和220，板222布置成与壳体202的纵向轴线216基本垂直。第一集气腔218接纳来自入口204的气体，第二集气腔220向出口208传送气流。板222包括一组开口224，它们布置成与盖212上的开口基本同轴，用于接纳管筒80。与收集装置18一样，当将每个管筒80完全插入到壳体202中时，管筒80的入口84仅与第一集气腔218流体连通，而管筒80的出口86仅与第二集气腔220流体连通。因此，管筒80提供了多个独立的流动通道，用于气体从第一集气腔218流到第二集气腔220。
在使用中，气流从入口204进入第一集气腔218，并通过管筒80上的入口84进入管筒80。当气体被传送通过管筒80时，气体被设置在管筒中的热挡板加热，这将使得未反应的物质在挡板的表面形成沉积物。气体从管筒80的出口86中排出并进入第二集气腔220，第二集气腔将气流传送至收集装置200的出口208。取下该盖212就能对至少第二集气腔220进行定期清洁，如果需要，此时可以如上对收集装置18所描述的那样更换一个或多个管筒80。
根据从工艺腔室10输出的气流的特性，可能会希望使用两种不同的收集机构来从气流中去除物质。图12显示了图11所示的收集装置200的变型，其中，管路240在壳体202的底壁210和气体出口208之间延伸。管路240包括第一向下延伸的管路部分242，该管路部分242从第二集气腔200接收气体，并延伸到分支部分244。在分支部分244处，第一管路部分242分支成第二管路部分246和第三向下延伸的管路部分248，其中，第二管路部分246从第一管路部分242向外延伸，用于将气流从第一管路部分242传送至气体出口208，第三向下延伸的管路部分248终止于盲管(deadleg)型收集装置250。该盲管收集装置250收集当气体从第一管路部分242穿过到达第二管路部分246中改变方向时从气流中甩出的不完全反应物中的颗粒或碎屑。闸门阀可设置在盲管收集装置和管路240之间，用于有选择地将盲管收集装置250与气流断开，例如在清空该盲管收集装置250的过程中。
或者，可能会希望同时使用相对粗略和相对精细的过滤元件，以便从气流中去除不同尺寸范围的颗粒，或最好同时使用用于将可冷凝物质从气流中冷凝出的机构以及用于加热气流以去除气流中未反应物的机构。图13示意性地显示了收集装置300的一个示例，该收集装置可互换地容纳任何两个不同的机构，以便从气流中去除物质。与图2所示的收集装置18类似，收集装置300包括壳体302，该壳体302具有带凸缘的出口308和带凸缘的入口304，该出口308形成在壳体302的顶壁306(如图所示)中，用于连接管路14，该出口308从壳体302的底壁310伸出，用于连接泵24的入口22。壳体302具有侧壁312、314，每个侧壁限定了多个开口，用于接纳各自的可拆卸地插入壳体302中的一套管筒。在图示实施例中，侧壁312具有六个圆形开口，它们围绕壳体302的纵向轴线316等间距间隔开，用于接纳第一套管筒318，侧壁314同样具有六个圆形开口，它们围绕壳体302的纵向轴线316等间距间隔开，用于接纳第二套管筒320。每个管筒都带有类似于图4所示盖42的盖，用于可释放地将管筒固定到侧壁312、314上。
在图示实施例中，第一套管筒318包括多个类似于图5所示那样的管筒38，用于从经过收集装置300的气流中去除可冷凝物质，第二套管筒320包括多个类似于图7所示那样的管筒80，用于加热气流从而从气流中去除未反应物质。因此，在这两套管筒318、320中所使用的各自的用于从气流中去除物质的机构在这里不再详细描述了。
壳体302内部被分隔成两个基本为环形的集气腔322、324。第一集气腔322被布置成用于接收来自收集装置300的入口304的气体，并包括一组第一开口，这些第一开口布置成与侧壁312上的开口基本同轴，用于接纳管筒38，这样，当将管筒38完全插入壳体302时，仅入口54与第一集气腔322流体连通。第二集气腔324被布置成用于接收从第一套管筒318排放的气体，并包括一组第二开口，这些第二开口布置成与侧壁314上的开口基本同轴，用于接纳管筒80，这样，当将管筒80完全插入壳体302时，仅入口84与第二集气腔324流体连通。壳体302包括通道326和通道328，其中通道326用于将从第一套管筒318中排放出来的气体传送至第二集气腔324，而通道328用于将从第二套管筒320中排放出来的气体传送至出口308。
在使用中，气流从入口304进入第一集气腔322中，然后通过管筒38的入口54进入管筒38中。当气体被传送通过管筒38时，气体被位于管筒中的螺旋管的冷外表面和冷内表面依次冷却，使得气体中的可冷凝物质从气流中冷凝成固态物质形成在螺旋管的表面上。气体从管筒38的出口56排放进入通道326，通道326将气流传送至第二集气腔324。然后，气流通过管筒80上的入口84进入管筒80中。当气体被传送通过管筒80时，气体被位于管筒80中的热挡板加热，这将导致未反应的物质在挡板的表面形成沉积物。气体从管筒80的出口86排出进入通道328，通道328将气流传送至收集装置300的出口308。
如果气流的特性改变，则可以用不同的一套管筒来替换这两套管筒中的一套或两套。例如，第一套管筒可被一套包括过滤元件的管筒来替换(例如被图9所示的管筒110所替换)，或被另一套用于从气流中除去未反应物质的管筒80所替换。有可能希望在冷却盖气流以去除可冷凝物质之前，先加热该气流以除去未反应物质，在这种情况下，第一和第二套管筒可以交换，这样在气流通过该冷管筒38之前，先通过热管筒80。这样，当提供四套不同的管筒，每套管筒包括至少十二个管筒时，用户就可以有十六种不同的选择来布置收集装置300中的管筒。

Claims (33)

1.一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出该壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有去除装置，该去除装置用于从通过套筒的气体中去除物质并使得该物质形成为固态材料收集在管筒中。
2.根据权利要求1所述的收集装置，其中，每个去除装置包括冷凝装置，该冷凝装置用于从通过管筒的气体中冷凝出物质，并使得该物质形成冷凝物收集在管筒中。
3.一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去可冷凝物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出该壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有冷凝装置，用于从通过套管的气体中冷凝出物质，并使得该物质形成冷凝物收集在管筒中。
4.根据权利要求2或3所述的收集装置，其中，该冷凝装置包括冷却装置，该冷却装置用于将经过管筒的气体冷却至一温度，在该温度或该温度以下，该气体中的可冷凝物质冷凝成为冷凝物。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的收集装置，其中，该冷凝装置包括导管，该导管用于在管筒中传送冷却剂流，以冷却经过该管筒的气体。
6.根据权利要求5所述的收集装置，其中，该冷却剂包括液体冷却剂，优选包括水。
7.根据权利要求5或6所述的收集装置，其中，该冷凝装置包括与该导管成热接触的多个冷却翅片，这些冷却翅片布置成使得流过该管筒的气体经过该冷却翅片。
8.根据权利要求5或6所述的收集装置，其中，该冷凝装置包括螺旋管，该流动通道包括第一部分和第二部分，其中，第一部分在导管周围沿着该导管延伸，第二部分沿该导管的纵向轴线延伸。
9.根据权利要求8所述的收集装置，其中，每个管筒包括挡板装置，该挡板装置用于将进入管筒的气体朝着该流动通道的第一和第二部分之一进行引导。
10.根据权利要求1所述的收集装置，其中，每个去除装置包括至少一个过滤元件，该过滤元件用于从通过管筒的气体中除去颗粒。
11.一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去颗粒，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有至少一个过滤元件，该过滤元件用于从通过管筒的气体中除去颗粒。
12.根据权利要求10或11的收集装置，其中，所述至少一个过滤元件为经过该装置的气流限定了曲折的流动通道。
13.根据权利要求12所述的收集装置，其中，所述至少一个过滤元件为该气流限定了正弦曲线形流动通道。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的收集装置，其中，每个管筒容纳有多个过滤元件，这些过滤元件沿管筒的纵向轴线间隔开，并在其间限定了所述流动通道。
15.根据权利要求1所述的收集装置，其中，每个去除装置包括加热装置，该加热装置用于将通过管筒的气体加热至一温度，在该温度或该温度以上，该气体中的未反应物质转化成固态物质。
16.一种收集装置，用于从由真空泵从封闭容器中抽出的气流中除去物质，该收集装置包括壳体和多个管筒，其中，该壳体具有用于接收气流的入口和用于将气流排出壳体的出口，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入该壳体中，以便为流过壳体的气体提供多个流动通道，每个流动通道在相应管筒的入口和出口之间延伸，每个管筒中容纳有加热装置，用于加热通过管筒的气体。
17.根据权利要求15或16所述的收集装置，其中，该加热装置包括加热器和布置成与加热器成热接触的多个翅片，并使得流过该管筒的气体经过该翅片。
18.根据权利要求17所述的收集装置，其中，该加热装置包括容纳该加热器的导管，所述翅片被安装在该导管上。
19.根据权利要求18所述的收集装置，其中，该导管沿该管筒的长度延伸。
20.根据权利要求18或19所述的收集装置，其中，所述这些翅片布置成为流过管筒的气体限定了曲折的流动通道。
21.根据前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，该管筒的至少部分是可拆卸的。
22.根据前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，该壳体包括挡板装置，用于将进入壳体的气体从壳体的入口引导到该管筒内。
23.根据权利要求22所述的收集装置，其中，该壳体的该挡板装置包括限定了多个开口的板元件，每个开口用于接纳一相应管筒。
24.根据权利要求22或23所述的收集装置，其中，每个管筒的入口和出口这样定位，即，当将管筒完全插入壳体中时，管筒的入口和出口位于该挡板装置的相反两侧。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的收集装置，其中，在该壳体中，该挡板装置分隔出第一集气腔和第二集气腔，其中，第一集气腔与壳体的入口和管筒的入口流体连通，第二集气腔与管筒的出口和壳体的出口流体连通。
26.根据前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，该壳体构造成接纳至少三个管筒。
27.根据前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，所述多个管筒被布置在壳体的纵向轴线周围。
28.根据权利要求27所述的收集装置，其中，该管筒在该壳体的纵向轴线周围基本等间距间隔开。
29.根据前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，该壳体的入口位于壳体的侧壁中，该壳体的出口位于壳体的端壁中。
30.一种真空泵送装置，包括真空泵和前述任一项权利要求所述的收集装置，其中，该真空泵具有用于接收气流的入口和用于排出抽吸气流的出口，该收集装置具有出口，该收集装置的出口连接到该真空泵的入口。
31.根据权利要求30所述的真空泵送装置，包括监测装置，该监测装置用于监测该收集装置上的压力差，并根据所监测到的压力差的大小产生警报。
32.一套部件，包括壳体和多套管筒，该壳体具有用于接收气流的入口、用于将气流排出壳体的出口以及多个开口，每个开口用于接纳相应管筒，该多套管筒用于从气流中除去物质，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入壳体中，并在管筒的入口和出口之间为流过壳体的气体提供相应的流动通道，其中，每套管筒具有各自不同的去除机构，该去除机构用于从气流中除去物质，并使得该物质形成为固态物质收集在该管筒中。
33.一套部件，包括壳体、多个管筒以及多套用于管筒的插入件，该壳体具有用于接收气流的入口、用于将气流排出壳体的出口以及多个开口，每个开口用于接纳相应管筒，每个管筒通过壳体上的相应开口而被可拆卸地插入壳体中，并在管筒的入口和出口之间为流过壳体的气体提供相应的流动通道，每个插入件包括去除装置，该去除装置用于从气流中除去物质，其中，每套插入件通过各自不同的机构从气流中除去物质。
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