DE3404802A1

DE3404802A1 - Vollautomatische kuehlfalle

Info

Publication number: DE3404802A1
Application number: DE19843404802
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8012 Ottobrunn Bade
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1984-08-23

Description

Vollautomatische Kühlfalle.
Die Erfindung betrifft eine regenerierbare Kühlfalle zum Kondensieren von korrosiven Gasen, bzw. flüchtigen korrosiven Stoffen mit eingangs- und ausgangsseitigen Sperrventilen und Ventilen für den Regenerationszyklus.
Es ist bekannt, zum Schutz von Vakuumpumpen vorzugsweise bei Trockenätz- und CVD-(Chemical Vapor Deposition) Prozessen der Mikroelektronik Kühlfallen einzusetzen. In diesen Kühlfallen werden die anfallenden agressiven Gase und flüchtigen Stoffe ausgefroren und damit von der Pumpe ferngehalten. In Arbeitspausen können die Kühlfallen ausgetauscht und die jeweils benützte Kühlfalle gereinigt werden. Dieses Verfahren ist nicht nur umständlich und zeitraubend, sondern für die bedienende Person mit einer großen Gefährdung verbunden, zum Beispiel durch Gasaustritt, Vergiftung der bedienenden Person.
Außerdem ist es bereits bekannt, bei den sogenannten hexagonalen Plasma-Ätzsystemen Kühlfallen zu verwenden, die automatisch regenerierbar sind. Diese standardmäßige Kühlfalle ist topfförmig ausgeführt und verhältnismäßig kompliziert mit einer Anzahl von Ventilen zusammengeschaltet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs definierte Kühlfalle einfacher und sicherer zu gestalten und außerdem so auszuführen, daß sie wieder leichter in den Ausgangszustand gebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß parallel zur Kühlfalle ein durch Ventile von der Kühlfalle abgetrennter und Wed 1 Plr/25.1.1984 über ein Ventil zuschaltbarer Beipaß vorgesehen ist, daß ferner zu Betätigung sämtlicher Ventile und der Heizung ein Schaltwerk zur Regeneration der Anlage dient und daß das Ablaßventil für die Spülflüssigkeit und das Gasauslaßventil bei Überdruck in der Kühlfalle selbsttätig öffnen und damit den Überdruck in der Kühlfalle abbauen.
Durch die Anbringung eines Beipasses und eines Schaltwerks wird eine unabhängige Steuerung der Kühlfalle ermöglicht, so daß die Kühlfalle auch während des Anlagebetriebs, das heißt zum Beispiel während des eingangs genannten Trockenätz- und CVD-Prozesses, regeneriert werden kann. Darüber hinaus verhindert die Anordnung der Ventile in Sicherheitsfunktion, das heißt, daß die Ventile bei einem Überdruck in der Kühlfalle öffnen, auch bei einem Fehlablauf eine gefahrvolle Entwicklung für die Umwelt und damit für die bedienende Person.
Als Schaltwerk kann zum Beispiel ein Nockenschaltwerk oder Mikroprozessor Verwendung finden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kühlfalle mit ihrem Kondensationsbereich modular aufgebaut. Der modulare Aufbau hat den Vorteil, daß die Kühlfalle turnusmäßig kontrolliert werden kann und angegriffene Teile mit geringstem Kostenaufwand sofort wieder ersetzt werden können.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kühlfalle U-förmig ausgebildet. Das hat den Vorteil, daß mit dieser Ausführung eine niedrigere Bauhöhe zu erzielen ist. Außerdem kann diese Kühlfalle leicht gespült werden ohne daß das Medium in die Pumpen oder die Anlage eintritt. Darüber hinaus ergibt diese Ausbildung eine gute Zugänglichkeit zu den einzelnen Bauteilen und eine komprimierte Bauform.
Um ein gutes Rückhaltevermögen zu erreichen wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kondensationsbereich zylinderförmig ausgeführt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ablaßventil für die Spülflüssigkeit und das Gasauslaßventil bei Stromausfall geöffnet und die Sperrventile sind geschlossen. Dadurch wird erreicht, daß bei Stromausfall kein Überdruck entsteht und keines der eingefrorenen Gase in Richtung Pumpe bzw. in die angeschlossene Anlage gelangt.
Die Erfindung wird anhand der Figur an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Mit 1 ist der zum Beispiel U-förmige Aufbau der modularen Kühlfalle bezeichnet. Der Kondensationsbereich 2 enthält einen Zufüllbereich 3 für das Kühlmedium und einen Ablaß 4 für die Spülflüssigkeit. Auf den Eingang 5 der Kühlfalle folgt ein eingangsseitiges Sperrventil 6. Darunter ist ein Wassereinlaßventil 7 und ein Gasauslaßventil 8 angeordnet. Nach dem Kondensationsbereich 2 folgt nach links in der Figur ein Wasserauslaßventil 9 und ein Gasabsperrventil 10 vor dem ausgangsseitigen Flansch 11. Der Eingangs- und der Ausgangsflansch sind mit einer Beipaßleitung 12 verbunden, die bei geschlossenen Ventilen 6, 10 geöffnet ist (15 offen). Eine Heizung 13 dient zum Ausheizen der Kühlfalle nach dem Ausspülen. Eine Vakuummesseinrichtung t4 dient zur Funktionskontrolle der Kühlfalle ebenfalls auch nach der Regeneration.
Die Kühlfalle hält korrosive Gase und Reaktionsprodukte von den Pumpen durch Ausfrieren fern. Zu diesem Zweck ist im Betriebszustand die Kühlfalle zum Beispiel mit flüssigem Stickstoff (im Raum 3) gefüllt, der zum Einfrieren der korrosiven Gase dient.
Zum Regenerieren der Kühlfalle wird der flüssige Stickstoff herausgeblasen und die Kühlfalle erwärmt. Feste Reaktionsprodukte werden mit Wasser umgesetzt und in gelöster Form herausgespült. Nach einem Ausheizen des Kondensationsbereiches 2 kann die Kühlfalle durch Einfüllen von flüssigem Stickstoff wieder in den Betriebszustand versetzt werden.
Die Ventile 4j 8 werden mit einem Anpreßdruck geschlossen gehalten. Wenn dieser Druck von der Kühlfallenseite überschritten wird, wird das Ventil selbsttätig geöffnet.
5 Patentansprüche 1 Figur - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1 Q Regenerierbare Kühlfalle zum Kondensieren von korrosiven Gasen, bzw. flüchtigen Korrosionsstoffen mit eingangs- und ausgangsseitigen Sperrventilen und Ventilen für den Regenerationszyklus, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß parallel zur Kühlfalle (1) ein durch Ventile (6, 10) von der Kühlfalle abgetrennter und über ein Ventil (15) zuschaltbarer Beipaß (12) vorgesehen ist, daß ferner zur Betätigung sämtlicher Ventile (4, 6 - 10) und der Heizung (13) ein Schaltwerk zur Regeneration der Anlage dient und daß das Ablaßventil für die Spülflüssigkeit und das Gasauslaßventil bei Überdruck in der Kühlfalle selbsttätig öffnen und damit den Überdruck in der Kühlfalle abbauen.
2. Kühlfalle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z ei c h n e t , daß die Kühlfalle (1) mit einem Kondensationsbereich (2) modular aufgebaut ist.
3. Kühlfalle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z ei c h n e t , daß die Kühlfalle (1) U-Förmig ausgebildet ist.
4. Kühlfalle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Kondensationsbereich (2) zylinderförmig ausgeführt ist.
5. Kühlfalle nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z ei c h n e t , daß das Ablaßventil (4) für die Spülflüssigkeit und das Gasauslaßventil (8) bei Stromausfall geöffnet sind und die Ventile (6, i0) geschlossen sind.