DE69601062T2

DE69601062T2 - Vorrichtung zum Abscheiden von in Gasen dispergierten Teilchen

Info

Publication number: DE69601062T2
Application number: DE69601062T
Authority: DE
Inventors: Naoya Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Hanafusa; Tetsuma Kawasaki-Shi Kanagawa-Ken Ikegami; Masaru Ebina-Shi Kanagawa-Ken Nakaniwa; Yasuhiro Ayase-shi Kanagawa-ken Niimura
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1995-08-14
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1999-06-10
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: TW328913B; EP0770417B1; KR100420123B1; DE69601062D1; KR970009842A; US5746790A; EP0770417A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Feld der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen und insbesondere auf eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen, die mit einem Auslaßanschluß oder einem Sauganschluß einer Pumpe für ein Handhaben eines sublimierten Gases verbunden ist, das in Abhängigkeit von Druck- und Temperaturänderungen ein Feststoffmaterial erzeugt.

Beschreibung des verwandten Standes der Technik:

Wenn ein sublimiertes Gas mittels einer Pumpe komprimiert und von der Pumpe verdrängt wird; hat das sublimierte Gas eine große Temperatur und einen großen Druck. Sublimierte Gase haben derartige Eigenschaften, daß sie aus einem Feststoffmaterial herausgeschieden werden, wenn der Druck konstant verbleibt, sich die Temperatur jedoch verringert. Da das von der Pumpe verdrängte sublimierte Gas durch Umgebungsluft gekühlt wird, die sich um der mit der Pumpe verbundenen Rohrleitung befindet, wird ein Feststoffmaterial aus dem verdrängten Gas herausgeschieden und zeigt dieses die Tendenz, an der Rohrleitung anzuhaften. Die Rohrleitung wird somit in einer relativ kurzen Zeitdauer mit dem Feststoffmaterial verstopft.
Um zu verhindern, daß die Rohrleitung verstopft wird, wird eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen verwendet, um das Feststoffmaterial effizient von dem sublimierten Gas herauszuscheiden und das meiste des ausgeschiedenen Feststoffmaterials zu sammeln. Die Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen hat ein Gehäuse und ein einen Durchlaß definierendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist. Wenn eine große Menge an aufgefangenem Feststoffmaterial in der Auffangvorrichtung angehäuft ist, muß die Auffangvorrichtung gewartet werden, um das gesammelte Feststoffmaterial zu entfernen. Da jedoch das gesammelte Feststoffmaterial zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element verfestigt ist, kann das den Durchlaß definierende Element nicht aus dem Gehäuse herausgenommen werden, wodurch die Auffangvorrichtung nicht leicht zur Instandhaltung gewartet werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoff vorzusehen, die ein Zwischenelement hat, das zwischen einem Gehäuse und einem einen Durchlaß definierenden Element angeordnet ist und aus einem dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist, um zu verhindern, daß das Gehäuse und das den Durchlaß definierende Element aufgrund von Feststoffmaterial aneinander kleben, das aus einem durch die Auffangvorrichtung fließenden sublimierten Gas herausgeschieden ist, und um zu gestatten, daß das Zwischenelement und das den Durchlaß definierende Element einfach voneinander abgelöst werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pumpenvorrichtung mit einer Vakuumpumpe und einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen zu schaffen.
Um die obigen Aufgaben zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von von einem sublimierten Gas abgeschiedenen Feststoffen vorgesehen, die aufweist: ein Gehäuse; ein einen Durchlaß definierendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse einen Gasdurchlaß definiert; und ein Zwischenelement, das zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element angeordnet ist, wobei das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist; wobei das rohrartige Element ausweitbar ist, wenn es aus dem Gehäuse genommen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ebenso eine Vakuumpumpenvorrichtung vorgesehen, und zwar mit: einer Vakuumpumpe; und einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen, die entweder an einer Auslaßseite oder einer Saugseite der Vakuumpumpe vorgesehen ist; wobei die Auffangvorrichtung aufweist: ein Gehäuse; ein einen Durchlaß definierendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse einen Gasdurchlaß definiert; und ein Zwischenelement, das zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element angeordnet ist, wobei das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist; wobei das rohrartige Element ausweitbar ist, wenn es aus dem Gehäuse genommen wird.
Erfindungsgemäß ist das aus einem ebenen dünnen Blech angefertigte Zwischenelement, das in ein rohrartiges Element geformt ist, zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element vorgesehen. Daher verhindert das Zwischenelement, daß das sublimierte Gas zwischen dem Zwischenelement und dem Gehäuse eintritt. Da zwischen dem Gehäuse und dem Zwischenelement praktisch kein Feststoffmaterial vorhanden ist, tritt daher dazwischen keine Verfestigung auf, die jedoch zwischen dem den Durchlaß definierenden Element und dem Zwischenelement auftritt. Als ein Ergebnis kleben das Zwischenelement und das Gehäuse nicht aneinander, wobei es das Zwischenelement dem den Durchlaß definierenden Element gestattet, zur Instandhaltung einfach aus dem Gehäuse genommen zu werden. Wenn das den Durchlaß definierende Element aus dem Gehäuse herausgenommen wird, sind das Zwischenelement und das den Durchlaß definierende Element einfach von dem Gehäuse entfernt. Wenn das Zwischenelement vom Gehäuse entfernt ist, kann es ausgeweitet werden, da das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist, wobei das den Durchlaß definierende Element leicht von dem Zwischenelement abgenommen werden kann. Demzufolge kann die Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen zur Instandhaltung leicht gewartet werden.
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beispielhaft veranschaulichen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:
Fig. 1A ein Blockdiagramm eines Auslaßsystems, in welchem eine erfindungsgemäße Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen eingearbeitet ist;
Fig. 1B ein Blockdiagramm eines weiteren Auslaßsystems, in welchem eine erfindungsgemäße Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen eingearbeitet ist;
Fig. 2 ein Phasendiagramm eines sublimierten Gases, das mittels einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen verarbeitet wird;
Fig. 3 eine Längsquerschnittsansicht einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Explosionsquerschnittsansicht der in Fig. 3 gezeigten Auffangvorrichtung;
Fig. 5A eine Raumansicht eines Zwischenelements, das in ein rohrartiges Element geformt ist, um in einem Gehäuse der in Fig. 3 gezeigten Auffangvorrichtung angebracht zu werden;
Fig. 5B eine Raumansicht des Zwischenelements, das nach Entfernung aus dem Gehäuse der in Fig. 3 gezeigten Auffangvorrichtung ausgedehnt ist;
Fig. 6 eine ausführliche Querschnittsansicht des in Fig. 3 gezeigten Gehäuses;
Fig. 7A eine Querschnittsansicht einer Auffangvorrichtung zum Sammeln eines Feststoffes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 7B eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VIIB in Fig. 7A.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1A zeigt in einem Blockdiagramm ein Auslaßsystem, in welchem eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen eingearbeitet ist. Das Auslaßsystem hat eine Vakuumpumpe 2 zum Evakuieren einer Reaktionskammer 1 in einer Halbleiterfertigungsvorrichtung. Die Vakuumpumpe 2 hat einen mit einer Auffangvorrichtung 3 zum Sammeln von Feststoffen (nachstehend als Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 bezeichnet) verbundenen Verdrängungsanschluß. Die Reaktionskammer 1 enthält ein sublimiertes Gas einschließende Gase. Jene Gase werden mittels der Vakuumpumpe 2 von der Reaktionskammer 1 ausgestoßen und strömen von der Vakuumpumpe 2 in die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3.
Fig. 1B zeigt in einem Blockdiagramm ein weiteres Auslaßsystem, in welchem eine Feststoffsammelauffangvorrichtung eingearbeitet ist. In dem Auslaßsystem werden ein sublimiertes Gas einschließende Gase mittels einer Vakuumpumpe 2 von einer Reaktionskammer 1 durch eine Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ausgestoßen. Die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ist zwischen der Reaktionskammer 1 und der Vakuumpumpe 2 positioniert, und zwar gemäß den Eigenschaften des sublimierten Gases.
Fig. 2 zeigt ein Phasendiagramm eines sublimierten Gases, das mittels einer Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 verarbeitet wird. In Fig. 2 stellt die horizontale Achse die Temperatur (ºC) des sublimierten Gases und eine vertikale Achse den Druck (kgf/cm²) des sublimierten Gases dar.
Die das sublimierte Gas einschließenden Gase werden aus der Reaktionskammer 1 ausgestoßen, die mittels der Vakuumpumpe 2 evakuiert wird und einen Innendruck hat, der niedriger ist als der atmosphärische Druck. Die ausgestoßenen Gase werden mittels der Vakuumpumpe 2 auf den atmosphärischen Druck komprimiert oder auf eine bestimmte Temperatur erhitzt. Wenn die Gase durch die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 strömen, wird das sublimierte Gas über die in Fig. 2 gezeigte Übergangslinie gekühlt und scheidet es ein Feststoffmaterial aus, das mittels der Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 gesammelt wird.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß den Fig. 3 und 4 hat die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ein zylindrisches Gehäuse 4, einen Deckel 5 zum Schließen eines offenen Endes des Gehäuses 4 und ein einen Durchlaß definierendes Element 6, das in dem Gehäuse 4 angeordnet ist und in dem Gehäuse 4 einen Gasdurchlaß definiert. Das den Durchlaß definierende Element 6 hat eine Mittelstützstange 6a und ein spiralförmiges Element 6b, das mittels der Mittelstützstange 6a gestützt ist.
Die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 hat ebenso ein zwischen dem Gehäuse 4 und dem den Durchlaß definierenden Element 6 angeordnetes Zwischenelement 7. Das Zwischenelement 7 besteht aus einem ebenen dünnen Blech, das in ein rohrartiges Element geformt ist. Das Zwischenelement 7 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl angefertigt, es kann jedoch aus jeglichen verschiedenartigen anderen Materialien sein, solange es elastisch ist und in eine rohrartige Gestalt geformt werden kann.
Gemäß Fig. 5A ist das dünne Blech gegen seine eigene Elastizität in das rohrartige Zwischenelement 7 geformt, wenn es in dem Gehäuse 4 montiert und zwischen dem Gehäuse 4 und dem den Durchlaß definierenden Element 6 plaziert wird.
Wenn gemäß Fig. 5B das rohrartige Zwischenelement 7 von dem Gehäuse 4 entfernt wird, kann das rohrartige Zwischenelement 7 zur Instandhaltung dadurch aufgeweitet werden, daß Kräfte an beiden Endabschnitten des Elements 7 ausgeübt werden, wodurch es leicht von dem den Durchlaß definierenden Element separiert werden kann.
Wenn das rohrartige Zwischenelement 7 in dem Gehäuse 4 angeordnet ist, zeigt das rohrartige Zwischenelement 7 die Tendenz, sich unter den elastischen Kräften, die mittels des ursprünglich ebenen dünnen Bogens ausgeübt werden, auszuweiten. Daher wird das rohrartige Zwischenelement 7 in engem Kontakt mit dem Gehäuse 4 gehalten und verhindert, daß das sublimierte Gas zwischen dem rohrartigen Zwischenelement 7 und dem Gehäuse 4 eintritt. Als ein Ergebnis kleben das rohrartige Zwischenelement 7 und das Gehäuse 4 nicht aneinander, wobei es das rohrartige Zwischenelement 7 dem den Durchlaß definierenden Element 6 gestattet, leicht aus dem Gehäuse 4 herausgenommen zu werden. Da das rohrartige Zwischenelement 7 und das den Durchlaß definierende Element 6 aneinander haften, und zwar aufgrund von Feststoffmaterial, das aus dem durch die Feststoffsammelauffangvorrichtung strömenden sublimierten Gas herausgeschieden worden ist, könnte das den Durchlaß definierende Element 6 nicht einfach von dem rohrartigen Zwischenelement 7 abgelöst werden, sofern die Gestalt des rohrartigen Zwischenelements 7 rohrförmig bleiben würde. Da jedoch das rohrartige Zwischenelement 7 tatsächlich ausgeweitet werden kann, indem Kräfte an beide Endabschnitte des Elements 7 ausgeübt werden, sofern es aus dem Gehäuse 4 herausgenommen wird, kann das den Durchlaß definierende Element 6 leicht von dem Zwischenelement 7 abgelöst werden. Demzufolge kann die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 zur Instandhaltung einfach gewartet werden.
Fig. 6 zeigt die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 in größerer Einzelheit. Gemäß Fig. 6 hat die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ein Gehäuse 4, einen Deckel 5 zum Schließen eines offenen Endes des Gehäuses 4 und ein in dem Gehäuse 4 angeordnetes einen Durchlaß definierendes Element 6. Das den Durchlaß definierende Element 6 hat eine Mittelstützstange 6a und ein spiralförmiges Element 6b, das mittels der Mittelstützstange 6a gestützt ist. Die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 hat ebenso ein Zwischenelement 7, das zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element 6 zwischengefügt ist. Das Zwischenelement 7 ist aus einem ebenen dünnen Bogen angefertigt, der in ein rohrartiges Element geformt ist. Ein Ende der Mittelstützstange 6a ist mittels eines Stiftes 11 an dem Deckel S befestigt. Der Deckel 5 ist mittels Schrauben 12 und Mütter 13 an einem Endflansch des Gehäuses 4 befestigt.
Die Fig. 7A und 7B zeigen eine Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 7A hat die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ein rohrartiges Gehäuse 4, einen Deckel 5 zum Schließen eines offenen Endes des Gehäuses 4 und ein in dem Gehäuse 4 angeordnetes einen Durchlaß definierendes Element 16. Das den Durchlaß definierende Element 16 hat eine Mittelstützstange 16a und eine Vielzahl von axial beabstandeten Platten 16b, die an der Mittelstützstange 16a montiert sind und sich quer zu der Mittelstützstange 16a radial erstrecken. Wie in Fig. 7B gezeigt, hat jede der Platten 16b eine Scheibe mit einem herausgeschnittenen Segment-Ende.
Gemäß Fig. 7A hat die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 ebenso eine zylindrische Kühlummantelung 8, die um das Gehäuse 4 angeordnet ist, um darin Kühlwasser zu halten. Wenn Kühlwasser zu dem zylindrischen Kühlmantel 8 gespeist wird, wird das Gehäuse 4 gekühlt, um ein festeres Material zu sammeln, das aus einem durch die Feststoffsammelauffangvorrichtung 3 strömenden sublimierten Gas herausgeschieden ist.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist erfindungsgemäß ein Zwischenelement zwischen einem Gehäuse und einem einen Durchlaß definierenden Element zwischengesetzt, wobei das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Bogen angefertigt ist, der in ein rohrartiges Element geformt ist. Wenn das rohrartige Zwischenelement in dem Gehäuse montiert wird, zeigt das rohrartige Zwischenelement die Tendenz, sich unter den mittels des ursprünglichen ebenen dünnen Bogens ausgeübten elastischen Kräfte auszuweiten. Daher wird das rohrartige Zwischenelement in engem Kontakt mit dem Gehäuse gehalten und verhindert, daß das sublimierte Gas zwischen das rohrartige Zwischenelement und das Gehäuse eintritt. Als ein Ergebnis haften das rohrartige Zwischenelement und das Gehäuse nicht aneinander, wobei es das rohrartige Zwischenelement dem den Durchlaß definierenden Element gestattet, leicht aus dem Gehäuse herausgenommen zu werden.
Da das rohrartige Zwischenelement und das den Durchlaß definierende Element aufgrund von Feststoffmaterial, das aus dem durch die Feststoffsammelauffangvorrichtung strömenden sublimierten Gas herausgeschieden ist, aneinander haften, wäre das den Durchlaß definierende Element nicht leicht aus dem rohrartigen Zwischenelement abzulösen, sofern die Gestalt des rohrartigen Zwischenelements rohrartig verbleiben würde. Da jedoch das rohrartige Zwischenelement durch Ausüben von Kräften tatsächlich ausgeweitet wird, wenn es aus dem Gehäuse herausgenommen wird, kann das den Durchlaß definierende Element leicht von dem rohrartigen Zwischenelement gelöst werden. Demzufolge kann die Feststoffsammelauffangvorrichtung zur Instandhaltung leicht gewartet werden.
Obwohl bestimmte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführlich gezeigt und beschrieben worden sind, sollte verständlich sein, daß verschiedenartige Änderungen und Modifikationen darin angestellt werden können, ohne von dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Eine Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen ist entweder mit einem Auslaßanschluß oder einem Sauganschluß einer Vakuumpumpe zum Auffangen eines Feststoffmaterials verbunden, das von einem mittels der Vakuumpumpe verdrängten sublimierten Gases abgeschieden wird. Die Auffangvorrichtung hat ein Gehäuse, ein einen Durchlaß definierendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und einen Gasdurchlaß in dem Gehäuse definiert, und ein zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element angeordnetes Zwischenelement. Das Zwischenelement ist aus einem ebenen dünnen Bogen angefertigt, der in ein rohrartiges Element geformt ist, wobei das rohrartige Element ausgeweitet werden kann, wenn es aus dem Gehäuse genommen wird.

Claims

1. Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen, die von einem sublimierten Gas abgeschieden werden, mit:

einem Gehäuse;

einem einen Durchlaß definierenden Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse einen Gasdurchlaß definiert; und

einem Zwischenelement, das zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element angeordnet ist, wobei das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist;

wobei das rohrartige Element ausweitbar ist, wenn es aus dem Gehäuse genommen wird.

2. Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen nach Anspruch 1, wobei das Zwischenelement aus rostfreiem Stahl angefertigt ist.

3. Vakuumpumpenvorrichtung mit:

einer Vakuumpumpe; und

einer Auffangvorrichtung zum Sammeln von Feststoffen, die entweder an einer Auslaßseite oder einer Saugseite der Vakuumpumpe vorgesehen ist;

wobei die Auffangvorrichtung aufweist:

ein Gehäuse;

ein einen Durchlaß definierendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und in dem Gehäuse einen Gasdurchlaß definiert; und

ein Zwischenelement, das zwischen dem Gehäuse und dem den Durchlaß definierenden Element angeordnet ist, wobei das Zwischenelement aus einem ebenen dünnen Blech angefertigt ist, das in ein rohrartiges Element geformt ist;

4. Vakuumpumpenvorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Zwischenelement aus rostfreiem Stahl angefertigt ist.