CN115370801A - 一种排气装置及其应用和气体的分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排气装置。该排气装置包括具有排气组件和排气切换机构的气体切换模块，其中，排气组件包括第一通道和第二通道；排气切换机构包括转动地设置在第一通道的开口上的第一叶片、转动地设置在第二通道的开口上的第二叶片，及具有第一配合件、第二配合件和用于驱动第一配合件和第二配合件同步运动的第一驱动件的第一控制组件。本发明的排气装置通过第一驱动件驱动第一配合件和第二配合件同步运动，使第一叶片和第二叶片同时转动，从而使第一叶片和第二叶片中的一者盖设到相应通道的开口上以使相应通道的开口关闭，另一者对应的通道的开口打开，从而实现仅需要一个驱动件即可实现两种气体的排气切换，以及两种气体的分别排放。

Description

一种排气装置及其应用和气体的分离方法

技术领域

本发明涉及一种排气装置及其应用和气体的分离方法。

背景技术

半导体生产过程，例如在工艺腔体内对半导体晶圆进行刻蚀、清洗等各种处理过程。在处理过程中从工艺腔体所排出两种不同性质气体，例如酸性气体（简称酸气）及碱性气体（简称碱气）等。由于酸气及碱气混合在一起会发生化学反应，也不利于厂务端回收处理，因此需要分开排气。传统的半导体制造设备需要酸气、碱气各一种排气装置，来连接厂务酸气排气系统、厂务碱性排气系统。但其缺点是多个排气装置占据大量空间，导致半导体设备占据较大空间。

另有技术设计一种气体分离装置，通过驱动内管在外管内旋转，使内管通孔每次对上外管相应排气口来实现多种气体分离排出。但该装置因内管需要在外管内运动旋转而存在小的间隙。酸气和碱气进入排气管前都需要经过内管，在该间隙相遇会发生化学反应产生结晶，进而使得内外管严重时堵塞而不能旋转，使得装置失去效用。当前做法是一定的周期内需要拆卸内管和外管，手动清洗后再重新装配，操作繁琐及耽误工时。

发明内容

本发明的目的是提供一种排气装置。

本发明的另一目的是提供一种排气装置的应用，该排气装置可用于分离半导体的工艺腔体中的两种性质不同的气体。

本发明的再一目的是提供一种气体的分离方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种排气装置，其包括气体切换模块，所述气体切换模块包括：排气组件，其包括壳体、第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道位于所述壳体内，所述第一通道和所述第二通道分别具有用于进气的开口，所述壳体的侧壁上开设有与所述第一通道和所述第二通道的开口相连通的进气口；排气切换机构，其包括第一开闭组件、第二开闭组件和第一控制组件，所述第一开闭组件包括转动地设置在所述第一通道的开口上的第一叶片，所述第一叶片可盖设在所述第一通道的开口上，使所述第一通道的开口关闭以阻碍气体的进入；所述第二开闭组件包括转动地设置在所述第二通道的开口上的第二叶片，所述第二叶片可盖设在所述第二通道的开口上，使所述第二通道的开口关闭以阻碍气体的进入；所述第一控制组件包括与所述第一开闭组件相配合的第一配合件、与所述第二开闭组件相配合的第二配合件以及用于驱动所述第一配合件和所述第二配合件同步运动的第一驱动件，当所述第一驱动件驱动所述第一配合件和所述第二配合件同步运动时，所述第一叶片和所述第二叶片分别转动，使得所述第一通道的开口打开，所述第二通道的开口关闭，气体仅能进入所述第一通道；或，使得所述第一通道的开口关闭，所述第二通道的开口打开，气体仅能进入所述第二通道。

优选地，所述第一配合件和所述第二配合件相并列设置且沿着所述壳体的轴向延伸，所述第一配合件和所述第二配合件分别为齿条且响应于所述第一驱动件并可沿着所述壳体的轴向滑动；所述第一叶片和所述第二叶片的转轴同轴连接有与齿条相啮合的齿轮，当所述第一配合件和所述第二配合件运动时，与其相对应的齿轮转动以使所述第一叶片、所述第二叶片转动。

优选地，所述第一叶片和所述第二叶片相垂直设置，使得所述第一通道、所述第二通道中的一个的开口打开时，另一个的开口关闭。

优选地，所述第一配合件和所述第二配合件的齿相向设置。

优选地，所述第一叶片和所述第二叶片分别设置在所述壳体内，所述第一叶片和所述第二叶片的转动轴心线分别与所述壳体的轴向相垂直。

优选地，所述第一叶片具有多个，多个所述第一叶片沿着所述第一配合件的长度方向依次排列，当所述第一通道的开口关闭时，多个所述第一叶片依次相连形成能够遮盖所述第一通道的开口的面；所述第二叶片具有多个，多个所述第二叶片沿着所述第二配合件的长度方向依次排列，当所述第二通道的开口关闭时，多个所述第二叶片依次相连形成能够遮盖所述第二通道的开口的面。

优选地，所述第一驱动件包括安装在所述排气组件上的第一气缸以及沿着所述壳体的径向延伸的第一连接件，所述第一气缸包括第一气缸本体以及与所述第一气缸本体相连接且能够沿着所述壳体的轴向伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述第一连接件相固定连接，所述第一连接件的两端分别与所述第一配合件和所述第二配合件相固定连接，所述伸缩杆在所述第一气缸本体的推动下伸缩并推动所述第一连接件以使所述第一配合件和所述第二配合件同步运动。

优选地，所述壳体的前侧壁上开设有所述进气口，所述壳体的后侧壁上安装有所述第一控制组件。

优选地，所述第一通道和所述第二通道相并列设置，所述第一通道、所述第二通道及所述壳体的轴心线相平行。

优选地，所述排气装置还包括压力调节模块，所述压力调节模块包括具有进气口和出气口的调压室、绕着第一方向转动地设于所述调压室的第三叶片，以及用于控制所述第三叶片的开合角度的第二控制组件，所述调压室与所述壳体的进气口相连通。

进一步优选地，所述第三叶片具有多个，多个所述第三叶片沿着第二方向依次排列。

更进一步优选地，所述第三叶片具有两个。

根据一些优选的实施方式，所述第二控制组件包括与所述第三叶片相配合的第三配合件以及用于驱动所述第三配合件运动的第二驱动件，所述第三配合件为齿条且响应于所述第二驱动件并可沿着第二方向滑动，所述第二方向与所述第一方向相垂直，所述第三叶片的转轴同轴连接有与齿条相啮合的转动轮，当所述第三配合件滑动时，所述转动轮转动以调节所述第三叶片的开合角度。

进一步优选地，所述第二驱动件包括安装在所述调压室上的第二气缸，所述第二气缸包括第二气缸本体以及与所述第二气缸本体相连接且能够沿着第二方向伸缩的伸缩杆，所述第三配合件相传动地连接于所述伸缩杆并在所述伸缩杆的带动下相对于所述调压室滑动。

优选地，所述排气装置还包括与所述壳体的进气口相连通的气液分离机构，其包括具有进口、出气口和出液口的气液分离室、及设于所述气液分离室内且位于所述进口和所述出气口之间的气液分流板，所述气液分离室的出气口、出液口分别位于所述气液分流板的相对两侧，所述气液分流板具有多个供气体通出的通孔，所述气液分离室的出液口与废液收集器相连通，用于接收废液。

优选地，所述排气装置具有一个或多个，当具有多个时，多个所述排气装置沿着所述壳体的轴向依次排列，相邻两个所述排气装置中的一个排气装置的第一通道的末端、第二通道的末端分别与另一个排气装置中的第一通道的首端、第二通道的首端相连，首个排气装置的第一通道的首端、第二通道的首端盖设有盖板。

优选地，所述排气装置还包括总控系统，与所述总控系统相电连接的压力监控模块，以及受控于所述总控系统且位于前端的工艺腔体及所述气体切换模块之间的压力调节模块，所述压力调节模块分别与前端的工艺腔体及所述气体切换模块相连通，所述压力监控模块用于监测前端的工艺腔体的排气压力；所述压力调节模块用于调节前端的工艺腔体的排气压力；所述气体切换模块受控于所述总控系统，当前端的工艺腔体排出第一气体时，所述总控系统控制所述第一通道的开口打开且所述第二通道的开口关闭，使第一气体仅能进入所述第一通道；当前端的工艺腔体排出第二气体时，所述总控系统控制所述第一通道的开口关闭且所述第二通道的开口打开，使第二气体仅能进入所述第二通道。

进一步优选地，当所述压力监控模块监测前端的工艺腔体的排气压力合格时，所述总控系统控制所述第一通道和所述第二通道的开口打开或关闭，以使前端的工艺腔体排出的气体进入到对应的管道中；当所述压力监控模块监测前端的工艺腔体的排气压力不合格时，所述总控系统控制所述压力调节模块调节排气压力使其合格。

优选地，所述排气装置还包括分别与后端的第二气体处理模块相连通的第一气体排气模块和第二气体排气模块，所述第一气体排气模块包括与所述第一通道相连通的第一气体排气管道，以及用于调节所述第一气体排气管道的排气压力的第一调节机构，所述第一调节机构包括绕着所述第一气体排气管道的径向转动地设置在所述第一气体排气管道内的第四叶片，以及用于控制所述第四叶片的开合角度的第三控制组件；所述第二气体排气模块包括与所述第二通道相连通的第二气体排气管道，以及用于调节所述第二气体排气管道的排气压力的第二调节机构，所述第二调节机构包括绕着所述第二气体排气管道的径向转动地设置在所述第二气体排气管道内的第五叶片，以及用于控制所述第五叶片的开合角度的第四控制组件。

进一步优选地，所述第一气体排气管道、所述第二气体排气管道上分别设有用于监测压力的压力监测点。

本发明还提供一种如上述的排气装置用于分离半导体的工艺腔体中的两种性质不同的气体。

优选地，所述两种性质不同的气体包括但不限于碱气和酸气。

本发明还提供一种气体的分离方法，基于总控系统且分别受控于所述总控系统的压力调节模块和气体切换模块，与所述总控系统相电连接的压力监控模块，第一气体排气模块和第二气体排气模块，所述气体分离的方法包括如下步骤：（1）工艺腔体排气；（2）总控系统控制压力调节模块调节排气叶片排气；（3）压力监控模块监测工艺腔体的排气压力并反馈至总控系统，总控系统判断压力监控模块监测的排气压力是否合格，当排气压力合格时，则执行步骤（4）；当排气压力不合格时，则执行步骤（5）；（4）当气体为第一气体时，总控系统控制气体切换模块中的第一通道的开口打开，使第一气体进入所述第一通道，第一通道与第一气体排气模块中的第一气体排气管道相连通；当气体为第二气体时，总控系统控制气体切换模块中的第二通道的开口打开，使第二气体进入第二通道，第二通道与第二气体排气模块中的第二气体排气管道相连通；（5）总控系统控制压力调节模块调节排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（3）。

优选地，所述气体的分离方法还包括如下步骤：（6）当气体为第一气体时，调节所述第一气体排气模块的排气叶片排气；当气体为第二气体时，调节所述第二气体排气模块的排气叶片排气；（7）监测所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力是否合格，当监测到所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力合格时，气体排放；当监测到所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力不合格时，执行步骤（8）；（8）调节所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（7）。

优选地，所述压力调节模块、气体切换模块、第一气体排气模块和第二气体排气模块如上所述。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的排气装置通过第一驱动件驱动第一配合件和第二配合件同步运动，使第一叶片和第二叶片同时转动，从而使第一叶片和第二叶片中的一者盖设到相应通道的开口上以使相应通道的开口关闭，另一者对应的通道的开口打开，从而实现仅需要一个驱动件即可实现两种气体的排气切换，以及两种气体的分别排放；

本发明排气装置的叶片式设计可集成在管道中，从而可缩小排气装置的尺寸。

附图说明

图1为本发明实施例1中的一种气体切换模块的结构示意图；

图2为本发明实施例1中的一种气体切换模块的另一角度的结构示意图；

图3为本发明实施例1中的一种气体切换模块的半剖结构示意图；

图4为本发明实施例1中的一种气体切换模块（不包括壳体）排放第二气体时的结构示意图；

图5为本发明实施例1中的一种气体切换模块（不包括壳体）排放第一气体时的结构示意图；

图6为本发明实施例1中的一种压力调节模块的结构示意图；

图7为本发明实施例1中的一种压力调节模块的剖视图；

图8为本发明实施例1中的一种气液分离机构的结构示意图；

图9为本发明实施例1中的一种排气装置的结构示意图；

图10为本发明实施例1中的一种排气装置的后示图；

图11为本发明实施例1中的一种排气装置的右示图；

图12为本发明实施例1中的另一种排气装置的后示图；

图13为本发明实施例1中的另一种排气装置的右示图；

图14为本发明实施例1中的一种排气装置的结构简图；

图15为本发明的一种气体分离方法的流程示意图；

其中，1、气体切换模块；11、壳体；111、壳体进气口；112、第一气体维护窗口；113、第二气体维护窗口；114、盖板；

12、第一通道；

13、第二通道；

14、第一开闭组件；141、第一叶片；142、第一齿轮；143、第一转轴；

15、第二开闭组件；151、第二叶片；152、第二齿轮；153、第二转轴；

16、第一控制组件；161、第一配合件；162、第二配合件；163、第一气缸本体；1631、气缸位置感应器；1632、第一伸缩杆；164、第一连接件；165、第一安装座；166、第二安装座；167、框体；168、限位件；

2、压力调节模块；21、调压室；22、第三叶片；23、第三配合件；24、第三叶片的转轴；25、转动齿轮；26、第二气缸本体；27、第二伸缩杆；28、电缸连接块；

3、气液分离机构；31、气液分离室；311、气液分离室进口；312、气液分离室出气口；32、气液分流板；33、第一压力监测点；

41、第一气体排气管道；42、第二气体排气管道；43、第四叶片；44、第一气体阀门；45、第二气体阀门；46、第五叶片；47、第二压力监测点；48、第三压力监测点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。但本发明并不限于以下实施例。实施例中采用的实施条件可以根据具体使用的不同要求做进一步调整，未注明的实施条件为本行业中的常规条件。本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于图11，即气液分离机构3所在方位为“前”，第一控制组件16所在方位为“后”，盖板114所在方位为“上”，第一气体维护窗口112所在方位为“右”，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明实施例的不同结构。为了简化本发明实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明实施例。此外，本发明实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

实施例1

一种排气装置，其包括依次相连通的气液分离机构3、压力调节模块2及气体切换模块1。

气体切换模块1包括排气组件及排气切换机构。

参见图1至图3，排气组件包括壳体11、第一通道12和第二通道13，第一通道12和第二通道13并列设置且位于壳体11内并分别沿着壳体11的轴向（上下方向）延伸，第一通道12和第二通道13分别具有用于进气的开口。壳体11的前侧壁上开设有与第一通道12和第二通道13的开口相连通的壳体进气口111；壳体11的右侧壁设有与第一通道12相连通的第一气体维护窗口112；壳体11的左侧壁设有与第二通道13相连通的第二气体维护窗口113。

排气切换机构包括第一开闭组件14、第二开闭组件15和第一控制组件16。

第一开闭组件14包括转动地设置在第一通道12的开口上的第一叶片141，第一叶片141可盖设在第一通道12的开口上，使第一通道12的开口关闭以阻碍气体的进入。

第二开闭组件15包括转动地设置在第二通道13的开口上的第二叶片151，第二叶片151可盖设在第二通道13的开口上，使第二通道13的开口关闭以阻碍气体的进入。

第一控制组件16包括与第一开闭组件14相配合的第一配合件161、与第二开闭组件15相配合的第二配合件162以及用于驱动第一配合件161和第二配合件162同步运动的第一驱动件，当第一驱动件驱动所述第一配合件161和所述第二配合件162同步运动时，第一叶片141和第二叶片151分别转动，使得第一通道12的开口打开，第二通道13的开口关闭，气体仅能进入所述第一通道12；或，使得第一通道12的开口关闭，第二通道13的开口打开，气体仅能进入所述第二通道13。如此，仅需要一个驱动件即可实现气体的排气切换，以及气体的分别排放。

具体地，参见图4、图5，第一控制组件16中的第一配合件161和第二配合件162分别相并列设置且沿着上下方向延伸，第一配合件161和第二配合件162分别为齿条且响应于第一驱动件并可沿着壳体11的轴向（上下方向）滑动。第一驱动件包括固定安装在壳体11的后侧壁上的第一气缸以及沿着壳体11的径向延伸的第一连接件164，第一气缸包括第一气缸本体163以及与第一气缸本体163相连接且能够沿着壳体11的轴向伸缩的第一伸缩杆1632，第一伸缩杆1632的一端与第一连接件164相固定连接，第一连接件164的两端分别与第一配合件161和第二配合件162相固定连接。如此，第一伸缩杆1632可在第一气缸本体163的推动下伸缩并推动第一连接件164，从而实现第一配合件161和第二配合件162的同步运动。

本实施例中，第一控制组件16还包括固定安装在壳体11的后侧壁上第一安装座165和第二安装座166，与第一安装座165和第二安装座166相滑动连接的框体167，以及固定安装在壳体11的后侧壁上的限位件168。具体地，第一安装座165和第二安装座166分别为直线轴套安装座且左右两侧各设置一个，第二安装座166位于同侧的第一安装座165的正下方。框体167呈正方形或长方形，框体167左右两侧的边框与其位于同侧的第一安装座165和第二安装座166同轴，第一配合件161和第二配合件162分别固定安装在框体167左右两侧的边框上。框体167在第一配合件161和第二配合件162的带动下可沿着上下方向滑动。限位件168位于第一连接件164的下方，用于限制第一连接件164的滑动距离，从而保证当第一通道12、第二通道13中的一者开口打开时，另一者开口处于关闭状态。进一步地，第一气缸本体163上还设置有用于感应第一伸缩杆1632伸缩长度的气缸位置感应器1631。

第一开闭组件14还包括固定设置在第一叶片141的一端部的第一转轴143，及同轴连接在第一转轴143的后端部且与第一配合件161相啮合的第一齿轮142，第一转轴143部分穿过壳体11且与壳体11转动连接，第一壳体11的转动轴心线沿着前后方向延伸。第二开闭组件15还包括固定设置在第二叶片151的一端部的第二转轴153，及同轴连接在第二转轴153的后端部且与第二配合件162相啮合的第二齿轮152，第二转轴153部分穿过壳体11且与壳体11转动连接，第二壳体11的转动轴心线沿着前后方向延伸。当第一配合件161和第二配合件162运动时，与其相对应的齿轮转动以使第一叶片141、第二叶片151转动，从而实现第一通道12、第二通道13的开口的打开和关闭。进一步地，第一叶片141和第二叶片151相垂直设置，使得第一通道12、第二通道13中的一个的开口打开时，另一个的开口关闭。

为了减少叶片的转动空间及扩大排风面积，第一叶片141和第二叶片151可以设置多个，例如2个、3个、4个、5个、6个等。多个第一叶片141沿着第一配合件161的长度方向（上下方向）依次排列，当第一通道12的开口关闭时，多个第一叶片141依次相连形成能够遮盖第一通道12的开口的面；多个所述第二叶片151沿着述第二配合件162的长度方向（上下方向）依次排列，当第二通道13的开口关闭时，多个第二叶片151依次相连形成能够遮盖第二通道13的开口的面。本实施例中，第一叶片141和第二叶片151具有4个，其均为“百叶窗”式叶片。

参见图6、图7，压力调节模块2包括具有进气口和出气口的调压室21、绕着调压室21的第一方向（左右方向）转动地设于调压室21的第三叶片22，以及用于控制第三叶片22的开合角度的第二控制组件，调压室21的出气口与壳体进气口111相连。

具体地，第二控制组件包括与第三叶片22相配合的第三配合件23以及用于驱动第三配合件23运动的第二驱动件，第三配合件23为齿条且响应于第二驱动件并可沿着第二方向（上下方向）滑动，第三叶片的转轴24的端部同轴连接有与齿条相啮合的转动齿轮25，当第三配合件23滑动时，转动齿轮25转动以调节第三叶片22的开合角度。

进一步地，第二驱动件包括安装在调压室21上的第二气缸，第二气缸包括第二气缸本体26以及与第二气缸本体26相连接且能够第二方向伸缩的第二伸缩杆27，第三配合件23相传动地连接于第二伸缩杆27并在第二伸缩杆27的带动下相对于调压室21滑动。本实施例中，第二伸缩杆27通过电缸连接块28与第三配合件23相传动连接。

第三叶片22具有多个，多个第三叶片22沿着第二方向依次排列。本实施例中，第三叶片22具有两个。

参见图8，气液分离机构3包括具有气液分离室进口311、气液分离室出气口312和出液口的气液分离室31、及设于气液分离室31内且位于气液分离室进口311和气液分离室出气口312之间的气液分流板32，气液分离室出气口312、出液口分别位于气液分流板32的相对两侧，气液分流板32具有多个供气体通出的通孔，出液口与废液收集器相连通，用于接收废液；气液分离室出气口312与压力调节模块2的进气口相连。

本实施例中，气液分离室31具有大致呈“L”形的容纳腔，气液分流板32沿着上下方向倾斜设置在容纳腔中且一端与气液分离室31的底壁相接触，气液分离室31的出液口开设在气液分离室31的底部。

本发明中的排气装置可以一个单独使用，还可以多个联合使用，当多个联合使用时，多个排气装置沿着壳体11的轴向依次排列，相邻两个排气装置中的一个排气装置的第一通道12的末端、第二通道13的末端分别与另一个排气装置中的第一通道12的首端、第二通道13的首端相连，首个排气装置的第一通道12的首端、第二通道13的首端盖设有盖板114。参见图9至图11，本实施例中的排气装置为两个。在另一些实施方式中，参见图12、图13，排气装置也可以为三个或四个或五个等。

本发明的排气装置结构紧凑，多层堆叠后整体设计所占用空间也小，可集成在主机设备上，减少了附属设备上所占用的空间。

实施例2

本实施例提供一种排气装置，该实施例中的排气装置与实施例1大致相同，不同之处在于：排气装置还包括总控系统，与总控系统相电连接的压力监控模块，以及第一气体（例如：酸气）排气模块和第二气体（例如：碱气）排气模块。压力监控模块与前端的工艺腔体相连通，用于监测前端的工艺腔体的排气压力。本实施例中，参见图8，气液分离室31上设有与气液分离室31的相连通的第一压力监测点33，第一压力监测点33处可安装压力监控模块，压力监控模块可以包括压力检测器。

本实施例中，压力调节模块2与前端的工艺腔体相连通且受控于总控系统，用于调节前端的工艺腔体的排气压力；气体切换模块1受控于总控系统，用于实现两种气体排放的自动切换。当前端的工艺腔体的排气压力合格时，总控系统控制气体切换模块1使第一通道12和第二通道13的开口打开或关闭，以使前端的工艺腔体排出的气体进入到对应的管道中；当前端的工艺腔体的排气压力不合格时，总控系统控制压力调节模块2调节排气压力使其合格。

进一步地，当前端的工艺腔体排出第一气体时，总控系统控制气体切换模块1使第一通道12的开口打开且第二通道13的开口关闭，使第一气体仅能进入第一通道12；当前端的工艺腔体排出第二气体时，总控系统控制气体切换模块1使第一通道12的开口关闭且第二通道13的开口打开，使第二气体仅能进入第二通道13。

参见图8，第一气体排气模块包括与第一通道12相连通的第一气体排气管道41，设置在第一气体排气管道41上的第二压力监测点47，以及用于调节第一气体排气管道41的排气压力的第一调节机构。第二压力监测点47处可安装压力检测器，用于检测第一气体排气管道41的压力。第一调节机构包括绕着第一气体排气管道41的径向（左右方向）转动地设置在第一气体排气管道41内的第四叶片43，以及用于控制第四叶片43的开合角度的第三控制组件。本实施例中，第三控制组件为与第四叶片43相连接且可转动地设置在第一气体排气管道41上的第一气体阀门44。通过转动第一气体阀门44可实现第四叶片43的转动，从而实现第四叶片43开合角度的调整。第一气体阀门44可为手动阀门或自动阀门，当第一气体阀门44为自动阀门时，第一气体阀门44受控于总控系统。

参见图8，第二气体排气模块包括与第二通道13相连通的第二气体排气管道42、设置在第二气体排气管道42上的第三压力监测点48，以及用于调节第二气体排气管道42的排气压力的第二调节机构。第三压力监测点48处可安装压力检测器，用于检测第二气体排气管道42的压力。第二调节机构包括绕着第二气体排气管道42的径向（左右方向）转动地设置在第二气体排气管道42内的第五叶片46，以及用于控制第五叶片46的开合角度的第四控制组件。本实施例中，第四控制组件为与第五叶片46相连接且可转动地设置在第二气体排气管道42上的第二气体阀门45。通过转动第二气体阀门45可实现第五叶片46的转动，从而实现第五叶片46开合角度的调整。第二气体阀门45可为手动阀门或自动阀门，当第二气体阀门45为自动阀门时，第二气体阀门45受控于总控系统。

总控系统、压力监控模块、第一气体排气模块和第二气体排气模块等的设计，可保证工艺腔体排气的气体流场稳定性；也可以通过压力监测及时发现异常，便于后续维护。

本发明还提供一种气体的分离方法，基于总控系统且分别受控于总控系统的压力调节模块2和气体切换模块1，与总控系统相电连接的压力监控模块，及第一气体排气模块和第二气体排气模块。

为了便于描述本发明的气体分离方法，下文仅示例性地以分离酸气和碱气为例，但这并不表示本发明的方法或装置仅限于分离这两种气体，实际中，任意两种不同的气体均可使用本发明的方法及装备。

具体地，一种气体分离的方法包括如下步骤：

（1）工艺腔体排气；

（2）总控系统控制压力调节模块2调节排气叶片排气；

（3）压力监控模块监测工艺腔体的排气压力并反馈至总控系统，总控系统判断压力监控模块监测的排气压力是否合格，当排气压力合格时，则执行步骤（4）；当排气压力不合格时，则执行步骤（5）；

（4）当气体为酸气时，总控系统控制气体切换模块1中的第一通道12的开口打开，使酸气进入所述第一通道12，第一通道12与第一气体排气模块中的第一气体排气管道41相连通；当气体为碱气时，总控系统控制气体切换模块1中的第二通道13的开口打开，使碱气进入第二通道13，第二通道13与第二气体排气模块中的第二气体排气管道42相连通；

（5）总控系统控制压力调节模块2调节排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（3）。

参见图15，气体的分离方法还包括如下步骤：

（6）当气体为酸气时，调节第一气体排气模块的排气叶片排气；当气体为碱气时，调节第二气体排气模块的排气叶片排气；

（7）监测第一气体排气模块或第二气体排气模块的排气压力是否合格，当监测到第一气体排气模块或第二气体排气模块的排气压力合格时，气体排放；当监测到第一气体排气模块或第二气体排气模块的排气压力不合格时，执行步骤（8）；

（8）调节第一气体排气模块或第二气体排气模块的排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（7）。

压力调节模块2、气体切换模块1、第一气体排气模块和第二气体排气模块参见实施例2。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (17)

1.一种排气装置，其特征在于，所述排气装置包括气体切换模块，所述气体切换模块包括：

排气组件，其包括壳体、第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道位于所述壳体内，所述第一通道和所述第二通道分别具有用于进气的开口，所述壳体的侧壁上开设有与所述第一通道和所述第二通道的开口相连通的进气口；

排气切换机构，其包括第一开闭组件、第二开闭组件和第一控制组件，

所述第一开闭组件包括转动地设置在所述第一通道的开口上的第一叶片，所述第一叶片可盖设在所述第一通道的开口上，使所述第一通道的开口关闭以阻碍气体的进入；

所述第二开闭组件包括转动地设置在所述第二通道的开口上的第二叶片，所述第二叶片可盖设在所述第二通道的开口上，使所述第二通道的开口关闭以阻碍气体的进入；

所述第一控制组件包括与所述第一开闭组件相配合的第一配合件、与所述第二开闭组件相配合的第二配合件以及用于驱动所述第一配合件和所述第二配合件同步运动的第一驱动件，当所述第一驱动件驱动所述第一配合件和所述第二配合件同步运动时，所述第一叶片和所述第二叶片分别转动，使得所述第一通道的开口打开，所述第二通道的开口关闭，气体仅能进入所述第一通道；或，使得所述第一通道的开口关闭，所述第二通道的开口打开，气体仅能进入所述第二通道。

2.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述第一配合件和所述第二配合件相并列设置且沿着所述壳体的轴向延伸，所述第一配合件和所述第二配合件分别为齿条且响应于所述第一驱动件并可沿着所述壳体的轴向滑动；

所述第一叶片和所述第二叶片的转轴同轴连接有与齿条相啮合的齿轮，当所述第一配合件和所述第二配合件运动时，与其相对应的齿轮转动以使所述第一叶片、所述第二叶片转动。

3.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片相垂直设置，使得所述第一通道、所述第二通道中的一个的开口打开时，另一个的开口关闭；和/或，

所述第一配合件和所述第二配合件的齿相向设置。

4.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述第一叶片和所述第二叶片分别设置在所述壳体内，所述第一叶片和所述第二叶片的转动轴心线分别与所述壳体的轴向相垂直；和/或，

所述第一叶片具有多个，多个所述第一叶片沿着所述第一配合件的长度方向依次排列，当所述第一通道的开口关闭时，多个所述第一叶片依次相连形成能够遮盖所述第一通道的开口的面；所述第二叶片具有多个，多个所述第二叶片沿着所述第二配合件的长度方向依次排列，当所述第二通道的开口关闭时，多个所述第二叶片依次相连形成能够遮盖所述第二通道的开口的面。

5.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述第一驱动件包括安装在所述排气组件上的第一气缸以及沿着所述壳体的径向延伸的第一连接件，所述第一气缸包括第一气缸本体以及与所述第一气缸本体相连接且能够沿着所述壳体的轴向伸缩的伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述第一连接件相固定连接，所述第一连接件的两端分别与所述第一配合件和所述第二配合件相固定连接，所述伸缩杆在所述第一气缸本体的推动下伸缩并推动所述第一连接件以使所述第一配合件和所述第二配合件同步运动。

6.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述壳体的前侧壁上开设有所述进气口，所述壳体的后侧壁上安装有所述第一控制组件；和/或，

所述第一通道和所述第二通道相并列设置，所述第一通道、所述第二通道及所述壳体的轴心线相平行。

7.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括压力调节模块，所述压力调节模块包括具有进气口和出气口的调压室、绕着第一方向转动地设于所述调压室的第三叶片，以及用于控制所述第三叶片的开合角度的第二控制组件，所述调压室与所述壳体的进气口相连通。

8.根据权利要求7所述的排气装置，其特征在于，所述第二控制组件包括与所述第三叶片相配合的第三配合件以及用于驱动所述第三配合件运动的第二驱动件，所述第三配合件为齿条且响应于所述第二驱动件并可沿着第二方向滑动，所述第二方向与所述第一方向相垂直，所述第三叶片的转轴同轴连接有与齿条相啮合的转动轮，当所述第三配合件滑动时，所述转动轮转动以调节所述第三叶片的开合角度；

所述第二驱动件包括安装在所述调压室上的第二气缸，所述第二气缸包括第二气缸本体以及与所述第二气缸本体相连接且能够沿着第二方向伸缩的伸缩杆，所述第三配合件相传动地连接于所述伸缩杆并在所述伸缩杆的带动下相对于所述调压室滑动。

9.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括与所述壳体的进气口相连通的气液分离机构，其包括具有进口、出气口和出液口的气液分离室、及设于所述气液分离室内且位于所述进口和所述出气口之间的气液分流板，所述气液分离室的出气口、出液口分别位于所述气液分流板的相对两侧，所述气液分流板具有多个供气体通出的通孔，所述气液分离室的出液口与废液收集器相连通，用于接收废液。

10.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述排气装置具有一个或多个，当具有多个时，多个所述排气装置沿着所述壳体的轴向依次排列，相邻两个所述排气装置中的一个排气装置的第一通道的末端、第二通道的末端分别与另一个排气装置中的第一通道的首端、第二通道的首端相连，首个排气装置的第一通道的首端、第二通道的首端盖设有盖板。

11.根据权利要求1所述的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括总控系统，与所述总控系统相电连接的压力监控模块，以及受控于所述总控系统且位于前端的工艺腔体及所述气体切换模块之间的压力调节模块，所述压力调节模块分别与前端的工艺腔体及所述气体切换模块相连通，

所述压力监控模块用于监测前端的工艺腔体的排气压力；

所述压力调节模块用于调节前端的工艺腔体的排气压力；

所述气体切换模块受控于所述总控系统，当前端的工艺腔体排出第一气体时，所述总控系统控制所述第一通道的开口打开且所述第二通道的开口关闭，使第一气体仅能进入所述第一通道；当前端的工艺腔体排出第二气体时，所述总控系统控制所述第一通道的开口关闭且所述第二通道的开口打开，使第二气体仅能进入所述第二通道。

12.根据权利要求11所述的排气装置，其特征在于，当所述压力监控模块监测前端的工艺腔体的排气压力合格时，所述总控系统控制所述第一通道和所述第二通道的开口打开或关闭，以使前端的工艺腔体排出的气体进入到对应的管道中；当所述压力监控模块监测前端的工艺腔体的排气压力不合格时，所述总控系统控制所述压力调节模块调节排气压力使其合格。

13.根据权利要求11所述的排气装置，其特征在于，所述排气装置还包括分别与后端的气体处理模块相连通的第一气体排气模块和第二气体排气模块，所述第一气体排气模块包括与所述第一通道相连通的第一气体排气管道，以及用于调节所述第一气体排气管道的排气压力的第一调节机构，所述第一调节机构包括绕着所述第一气体排气管道的径向转动地设置在所述第一气体排气管道内的第四叶片，以及用于控制所述第四叶片的开合角度的第三控制组件；

所述第二气体排气模块包括与所述第二通道相连通的第二气体排气管道，以及用于调节所述第二气体排气管道的排气压力的第二调节机构，所述第二调节机构包括绕着所述第二气体排气管道的径向转动地设置在所述第二气体排气管道内的第五叶片，以及用于控制所述第五叶片的开合角度的第四控制组件。

14.根据权利要求13所述的排气装置，其特征在于，所述第一气体排气管道、所述第二气体排气管道上分别设有用于监测压力的压力监测点。

15.一种如权利要求1至14中任一项所述的排气装置用于分离半导体的工艺腔体中的两种性质不同的气体。

16.一种气体的分离方法，其特征在于，基于总控系统且分别受控于所述总控系统的压力调节模块和气体切换模块，与所述总控系统相电连接的压力监控模块，及第一气体排气模块和第二气体排气模块，所述气体分离的方法包括如下步骤：

（1）工艺腔体排气；

（2）总控系统控制压力调节模块调节排气叶片排气；

（3）压力监控模块监测工艺腔体的排气压力并反馈至总控系统，总控系统判断压力监控模块监测的排气压力是否合格，当排气压力合格时，则执行步骤（4）；当排气压力不合格时，则执行步骤（5）；

（4）当气体为第一气体时，总控系统控制气体切换模块中的第一通道的开口打开，使第一气体进入所述第一通道，第一通道与第一气体排气模块中的第一气体排气管道相连通；当气体为第二气体时，总控系统控制气体切换模块中的第二通道的开口打开，使第二气体进入第二通道，第二通道与第二气体排气模块中的第二气体排气管道相连通；

（5）总控系统控制压力调节模块调节排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（3）。

17.根据权利要求16所述的气体的分离方法，其特征在于，所述气体的分离方法还包括如下步骤：

（6）当气体为第一气体时，调节所述第一气体排气模块的排气叶片排气；当气体为第二气体时，调节所述第二气体排气模块的排气叶片排气；

（7）监测所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力是否合格，当监测到所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力合格时，气体排放；当监测到所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气压力不合格时，执行步骤（8）；

（8）调节所述第一气体排气模块或所述第二气体排气模块的排气叶片的开合角度以调节排气压力，并执行步骤（7）。

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