JP2023532774A - ガス処理装置及び真空ライン - Google Patents
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Abstract
【課題】可燃性及び/又は爆発性ガスを搬送する、ポンプ装置及び真空ラインの安全性を高める。【解決手段】少なくとも1つの粗引きポンプ装置(10)によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置(6)であって、前記ガス処理装置(6)は、ガス処理室(26)と、少なくとも1つの粗引きポンプ装置(10)の吐出口(8)をガス処理室(26)の入口(9)に接続するように構成された少なくとも1つの排気管(7)とを備え、前記ガス処理装置(6)は、前記少なくとも1つの排気管(7)内の圧力を下げるように構成された少なくとも1つの補助ポンプ装置(13)をさらに含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室(26)の入口(9)から、1m未満、例えば50cm未満に位置している。【選択図】図1
Description
本発明は、ガス処理装置及びこのガス処理装置を備えた真空ラインに関する。
半導体、フラットパネルディスプレイ、及び太陽電池の製造業界における製造方法では処理ガスを使用するが、この処理ガスは、通常、粗引き真空ポンプを通過した後、ガス処理装置によって処理される。
これらの製造方法の幾つかは、真空ラインで運ばれる処理ガスが可燃性及び/又は爆発性であるため、危険であると言われている。処理ガスの例として、水素、シラン、TEOS及び水素化物を挙げることができる。
これらの製造方法の幾つかは、真空ラインで運ばれる処理ガスが可燃性及び/又は爆発性であるため、危険であると言われている。処理ガスの例として、水素、シラン、TEOS及び水素化物を挙げることができる。
これらの危険なガス種に加えて、真空ラインには、還元された固体種、つまり、シリコン粉塵やポリシランポリマー等の酸化されていない固体種の堆積物が存在する可能性もある。これらの堆積物は、時間の経過とともに蓄積し、さらなる危険な状態の出現を促進する可能性がある。一部の非酸化堆積物は、とても燃えやすい。それらは、特に、突然のポンプ搬送による強力なガス流により、又は単にメンテナンス中のオペレータによる管又は真空ポンプの通気により、発火する可能性がある。
一部の爆発は、非常に大量のエネルギーが放出されるため、特に破壊的なものになる可能性がある。これは特に、連鎖爆発の場合である。その最初の爆発は、まず可燃性ガスによって開始される。そして、この爆発は、管内に潜在的に存在する還元された固体種の堆積物を掻き回し、これらの可燃性の固体堆積物は、爆発による衝撃波によってかき混ぜられ、順番に「超爆発」で爆発する。
したがって、人身事故や製造装置の損傷のリスクが非常に高くなる。
一部の爆発は、非常に大量のエネルギーが放出されるため、特に破壊的なものになる可能性がある。これは特に、連鎖爆発の場合である。その最初の爆発は、まず可燃性ガスによって開始される。そして、この爆発は、管内に潜在的に存在する還元された固体種の堆積物を掻き回し、これらの可燃性の固体堆積物は、爆発による衝撃波によってかき混ぜられ、順番に「超爆発」で爆発する。
したがって、人身事故や製造装置の損傷のリスクが非常に高くなる。
この問題に関して現在使用されている対処方法は、ポンプ搬送されたガスを中性ガス、通常は窒素ガスで、継続的に希釈することである。中性ガスの流量は、最も好ましくないポンプ搬送状況にも対応できるように、安全マージンを加えて決定される。
ただし、この解決策には多くの欠点がある。
第1に、真空ラインにおける大量の窒素ガスの供給には、このガス消費に伴う追加コストが発生し、そしてまた、大量の希釈ガスの流れを処理するために、真空ポンプ、加熱装置、及びガス処理装置のエネルギー消費が発生する。
さらに、ガスの希釈によって引き起こされる真空ラインの冷却は、特に加熱要素のコストと故障のリスクという、他の欠点をもたらす。この大量の中性ガスの供給には、ガス処理装置と粗引きポンプ装置の過剰評価も必要である。
希釈窒素はさらに、ガス処理装置内で、NO2等の、窒素酸化物又は「NOX」の生成をもたらす。この窒素酸化物は毒性があり、処理が必要な大気汚染物質を構成する。
最後に、最近の幾つかの製造プロセスでは、真空ポンプの排気能力が不十分であるか、ガス処理装置の処理能力が不十分であるため、希釈ガスの増加が不十分になりつつある。そのため、この解決策が限界に達していることが観察されている。これらの極端な動作条件では、真空ポンプ又はガス処理装置の信頼性に関する問題が発生する可能性がある。
第1に、真空ラインにおける大量の窒素ガスの供給には、このガス消費に伴う追加コストが発生し、そしてまた、大量の希釈ガスの流れを処理するために、真空ポンプ、加熱装置、及びガス処理装置のエネルギー消費が発生する。
さらに、ガスの希釈によって引き起こされる真空ラインの冷却は、特に加熱要素のコストと故障のリスクという、他の欠点をもたらす。この大量の中性ガスの供給には、ガス処理装置と粗引きポンプ装置の過剰評価も必要である。
希釈窒素はさらに、ガス処理装置内で、NO2等の、窒素酸化物又は「NOX」の生成をもたらす。この窒素酸化物は毒性があり、処理が必要な大気汚染物質を構成する。
最後に、最近の幾つかの製造プロセスでは、真空ポンプの排気能力が不十分であるか、ガス処理装置の処理能力が不十分であるため、希釈ガスの増加が不十分になりつつある。そのため、この解決策が限界に達していることが観察されている。これらの極端な動作条件では、真空ポンプ又はガス処理装置の信頼性に関する問題が発生する可能性がある。
別の解決策は、特に前駆体の熱分解を防ぎ、化学反応を最小限に抑えるために、管と真空ポンプの温度を下げることである。ただし、結露による析出のリスクを防ぐために、高温を維持することも重要である。
もう1つの問題は、一部の製造プロセス、特に半導体産業で、ますます不安定な前駆体を使用する傾向があることである。基板パターンはますます薄くなり、基板はますます厚くなる、すなわち、基板パターンは多くのプロセスステップで生成される多くの層を有している。基板のチップに損傷を与える危険性がある熱収支を下げるために、より低い温度で分解する新世代の分子が使用されている。その欠点は、これらの分子が真空ラインに簡単に堆積することであり、これによりかなりの量の堆積物が生じる可能性がある。
さらに、一部の使用済みの凝縮性ガス種は固化して固体の副生成物になり、特に層の形で、真空ポンプ又は管の可動部分又は静的部分に堆積し、これが真空ラインの詰まりにつながる可能性がある。
本発明の1つの目的は、可燃性ガス及び/又は爆発性ガスを搬送するポンプ装置及び真空ラインの安全性を高めることである。
本発明の他の目的は、凝縮性種の堆積物の存在を減らすこと、又は排気管やポンプ装置内において、低温で分解する前駆体の分解を遅らせる若しくは最小限に抑えることである。
本発明の他の目的は、凝縮性種の堆積物の存在を減らすこと、又は排気管やポンプ装置内において、低温で分解する前駆体の分解を遅らせる若しくは最小限に抑えることである。
この目的を達成するために、
本発明は、少なくとも1つの粗引きポンプ装置によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置に関するものであり、
前記ガス処理装置は、
1つのガス処理室と、前記少なくとも1つの粗引きポンプ装置の吐出口を前記ガス処理室の入口に接続するように構成された少なくとも1つの排気管とを備え、
さらに、前記ガス処理装置は、前記少なくとも1つの排気管内の圧力を下げるように構成された少なくとも1つの補助ポンプ装置を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室の入口から1m未満、例えば50cm未満に位置することを特徴とする。
本発明は、少なくとも1つの粗引きポンプ装置によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置に関するものであり、
前記ガス処理装置は、
1つのガス処理室と、前記少なくとも1つの粗引きポンプ装置の吐出口を前記ガス処理室の入口に接続するように構成された少なくとも1つの排気管とを備え、
さらに、前記ガス処理装置は、前記少なくとも1つの排気管内の圧力を下げるように構成された少なくとも1つの補助ポンプ装置を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室の入口から1m未満、例えば50cm未満に位置することを特徴とする。
排気管内の圧力を下げると、真空ラインを安全にする。またこれと同時に、排気管とポンプ装置内の凝縮性種の堆積を防ぐことができる。これにより、真空ラインの加熱温度を減らすことができる。真空ラインの加熱温度を下げると、熱分解を防ぐことができるため、ポンプ装置での前駆体の変換と化学活性の反応速度が低下し、望ましくない反応を減らすことができる。加熱温度を下げることで、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置の機械部品、特にベアリングの信頼性を向上させることもできる。したがって、メンテナンス作業の間隔を延ばすことができる。
さらに、排気管内の圧力を下げると、希釈ガスの消費量を制限することが可能になり、これにより、ポンプ装置及びガス処理装置のエネルギー消費量を削減し、処理装置内の窒素酸化物の形成を最小限に抑えるか、さらには排除することさえ可能になる。
真空ライン内の圧力を下げると、粗引きポンプ装置内の圧力も下がり、これにより、粗引きポンプ装置のサイズを縮小し、強度が低く、したがって安価な材料を使用することが可能になる。
さらに、排気管内の圧力を下げると、希釈ガスの消費量を制限することが可能になり、これにより、ポンプ装置及びガス処理装置のエネルギー消費量を削減し、処理装置内の窒素酸化物の形成を最小限に抑えるか、さらには排除することさえ可能になる。
真空ライン内の圧力を下げると、粗引きポンプ装置内の圧力も下がり、これにより、粗引きポンプ装置のサイズを縮小し、強度が低く、したがって安価な材料を使用することが可能になる。
前記ガス処理装置は、単独で、又は組み合わせて、以下に説明する特徴の1つ又は複数をさらに含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室に取り付けることができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室のバーナーのヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室に取り付けることができる。
前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室のバーナーのヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことができる。
前記ガス処理装置は、前記排気管と前記補助ポンプ装置との間に介在する少なくとも1つのバイパス装置を含むことができ、このバイパス装置は、
前記排気管に接続された入口ポート、
前記ガス処理室に接続されている前記補助ポンプ装置に接続された第1の出口ポート、
前記ガス処理室をバイパスするように構成された第2の出口ポート、及び
前記入口ポートを前記第1の出口ポート又は前記第2の出口ポートと連通させるように構成された制御部材を含んでいる。
前記バイパス装置は、制御可能な三方弁とすることもできる。
前記排気管に接続された入口ポート、
前記ガス処理室に接続されている前記補助ポンプ装置に接続された第1の出口ポート、
前記ガス処理室をバイパスするように構成された第2の出口ポート、及び
前記入口ポートを前記第1の出口ポート又は前記第2の出口ポートと連通させるように構成された制御部材を含んでいる。
前記バイパス装置は、制御可能な三方弁とすることもできる。
もし、前記ガス処理装置が少なくとも2つの前記バイパス装置を含み、その第1の出口ポートが前記補助ポンプ装置を介して前記ガス処理室に接続されている場合、このガス処理装置は、
前記粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された少なくとも2つの隔離弁と、
前記隔離弁に接続され、前記隔離弁の下流にある複数の粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された第1の圧力センサに接続された1つの処理ユニットを含み、
前記処理ユニットは、前記遮断弁が開いている1つの前記排気管の第1の圧力センサからの測定値が所定の閾値を超えた場合に警報を発するために、所定の期間、1つの前記遮断弁を除く他の全ての遮断弁を閉鎖する制御を行うように構成されている。
前記ガス処理装置は、前記バイパス装置の少なくとも1つの第2の出口ポートに接続され、前記第2の出口ポートの圧力を下げるように構成された、少なくとも1つの追加補助ポンプ装置を含むことができる。
前記粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された少なくとも2つの隔離弁と、
前記隔離弁に接続され、前記隔離弁の下流にある複数の粗引きポンプ装置のそれぞれの吐出口に配置された第1の圧力センサに接続された1つの処理ユニットを含み、
前記処理ユニットは、前記遮断弁が開いている1つの前記排気管の第1の圧力センサからの測定値が所定の閾値を超えた場合に警報を発するために、所定の期間、1つの前記遮断弁を除く他の全ての遮断弁を閉鎖する制御を行うように構成されている。
前記ガス処理装置は、前記バイパス装置の少なくとも1つの第2の出口ポートに接続され、前記第2の出口ポートの圧力を下げるように構成された、少なくとも1つの追加補助ポンプ装置を含むことができる。
前記ガス処理装置は、以下を含むことができる:
前記第2の出口ポート内の圧力を測定するように構成された第2の圧力センサ、及び
前記第2の圧力センサに接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成された1つの処理ユニット。
前記ガス処理装置は、中性ガスを前記追加補助ポンプ装置内及び/又は前記追加補助ポンプ装置の出口に注入するように構成された、少なくとも1つの中性ガス注入装置を含むことができる。
前記第2の出口ポート内の圧力を測定するように構成された第2の圧力センサ、及び
前記第2の圧力センサに接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成された1つの処理ユニット。
前記ガス処理装置は、中性ガスを前記追加補助ポンプ装置内及び/又は前記追加補助ポンプ装置の出口に注入するように構成された、少なくとも1つの中性ガス注入装置を含むことができる。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、入口ポートを第2の出口ポートと連通させる前記制御部材がない場合、第1の速度とし、
少なくとも1つの前記制御部材が入口ポートを第2の出口ポートと連通させるとき、第2の速度とし、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、粗引きポンプ装置の吐出口に設けられた第1の圧力センサからの少なくとも1つの測定値が閾値以下である場合、第1の速度とし、
前記測定値が閾値を超えると、第2の速度に変更され、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下になると、第1の速度になり、
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第2の速度になり、前記第2の速度は前記第1の速度よりも高速である。
前記ポンプ速度は、入口ポートを第2の出口ポートと連通させる前記制御部材がない場合、第1の速度とし、
少なくとも1つの前記制御部材が入口ポートを第2の出口ポートと連通させるとき、第2の速度とし、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、粗引きポンプ装置の吐出口に設けられた第1の圧力センサからの少なくとも1つの測定値が閾値以下である場合、第1の速度とし、
前記測定値が閾値を超えると、第2の速度に変更され、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
前記ガス処理装置は、前記追加補助ポンプ装置のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニットを含むことができる。
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下になると、第1の速度になり、
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第2の速度になり、前記第2の速度は前記第1の速度よりも高速である。
前記補助ポンプ装置及び/又は前記追加補助ポンプ装置は、ウォータージェットポンプ及び/又はベンチュリガスジェットポンプ及び/又は液封ポンプ及び/又はドライ真空ポンプ及び/又はベーンポンプを含むことができる。
前記ガス処理室は、バーナー、及び/又は電気システム、及び/又はプラズマ、及び/又は洗浄塔、及び/又は化学吸着式及び/又は物理吸着式のカートリッジを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、ベンチュリガスジェットポンプを含むことができ、その駆動ガスは、燃料及び/又は燃焼剤及び/又は中性ガスを含む。
前記ベンチュリガスジェットポンプは、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。
前記真空ラインは、過圧の場合に前記補助ポンプ装置及び/又は追加補助ポンプ装置をバイパスするように構成されたバイパス管を含むことができる。
本発明は、上述のガス処理装置を含む真空ラインにも関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
前記ガス処理室は、バーナー、及び/又は電気システム、及び/又はプラズマ、及び/又は洗浄塔、及び/又は化学吸着式及び/又は物理吸着式のカートリッジを含むことができる。
前記補助ポンプ装置は、ベンチュリガスジェットポンプを含むことができ、その駆動ガスは、燃料及び/又は燃焼剤及び/又は中性ガスを含む。
前記ベンチュリガスジェットポンプは、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。
前記真空ラインは、過圧の場合に前記補助ポンプ装置及び/又は追加補助ポンプ装置をバイパスするように構成されたバイパス管を含むことができる。
本発明は、上述のガス処理装置を含む真空ラインにも関する。
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の説明から明らかになるであろう。
各図において、同一の要素には同一の参照番号が付されている。
以下の実施形態は例示である。以下の説明は1つ又は複数の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること、又は特徴が単一の実施形態のみに適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりして、他の実施形態を提供することもできる。粗引き真空ポンプとは、気体を吸入し、移送し、大気圧で排出するように構成された容積式真空ポンプを意味する。粗引き真空ポンプのロータには、ルーツ、クロー、スクリュー、ベーン、又はスクロールの各タイプがある。粗引き真空ポンプは、大気圧でも起動できるように構成されている。
以下の実施形態は例示である。以下の説明は1つ又は複数の実施形態に言及しているが、これは、各言及が同じ実施形態に関連すること、又は特徴が単一の実施形態のみに適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりして、他の実施形態を提供することもできる。粗引き真空ポンプとは、気体を吸入し、移送し、大気圧で排出するように構成された容積式真空ポンプを意味する。粗引き真空ポンプのロータには、ルーツ、クロー、スクリュー、ベーン、又はスクロールの各タイプがある。粗引き真空ポンプは、大気圧でも起動できるように構成されている。
2つのルーツロータを使用して排気対象の気体を取り込み、移送し、排出するように構成された容積式真空ポンプは、ルーツ又はルーツブロワー真空ポンプとして定義される。ルーツ真空ポンプは、粗引き真空ポンプの上流に直列に設けられている。ロータは、ルーツ真空ポンプのモータによって回転する2つのシャフトに保持されている。
ルーツ真空ポンプは、主に、ポンプ搬送能力が高く、公差が大きいため、排気ステージの寸法が大きいという点、及びルーツ真空ポンプは大気圧では排出できないため、粗引き真空ポンプの上流に直列に取り付けて使用する必要があるという点で、粗引き真空ポンプとは異なる。
「上流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して他の構成要素の前方に配置される構成要素であると定義される。対照的に「下流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して後方に配置される構成要素であると定義される。
ルーツ真空ポンプは、主に、ポンプ搬送能力が高く、公差が大きいため、排気ステージの寸法が大きいという点、及びルーツ真空ポンプは大気圧では排出できないため、粗引き真空ポンプの上流に直列に取り付けて使用する必要があるという点で、粗引き真空ポンプとは異なる。
「上流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して他の構成要素の前方に配置される構成要素であると定義される。対照的に「下流」の構成要素は、ポンプ搬送されるガスの流れの方向に関して後方に配置される構成要素であると定義される。
図1は、本発明を理解するために必要な構成要素のみが示されている、生産設備の一例の概略図である。
生産設備1は、1つ又は複数の真空ライン4に接続された、1つ又は複数のプロセスチャンバ3を備える半導体製造装置2を含んでいる。プロセスチャンバ3は、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ、又は光起電力パネル等の1つ又は複数の基板を受け入れるのに適している。
1つの真空ライン4は、少なくとも1つのプロセスチャンバ3に接続された1つ又は複数のポンプ装置5と、1つ又は複数のガス処理装置6とを含んでおり、このガス処理装置6は、少なくとも1つの粗引きポンプ装置10の吐出口8をガス処理装置6のガス処理室26の入口9に接続する1つ又は複数の排気管7を含んでいる。図1の実施例では、1つの半導体製造装置2が示されており、そのプロセスチャンバ3は真空ライン4に接続されている。排気管7は、長さを変えることができる。粗引きポンプ装置10の吐出口とガス処理室26の入口9との間で、排気管は1~4mの長さを有する。
生産設備1は、1つ又は複数の真空ライン4に接続された、1つ又は複数のプロセスチャンバ3を備える半導体製造装置2を含んでいる。プロセスチャンバ3は、半導体ウェーハ、フラットパネルディスプレイ、又は光起電力パネル等の1つ又は複数の基板を受け入れるのに適している。
1つの真空ライン4は、少なくとも1つのプロセスチャンバ3に接続された1つ又は複数のポンプ装置5と、1つ又は複数のガス処理装置6とを含んでおり、このガス処理装置6は、少なくとも1つの粗引きポンプ装置10の吐出口8をガス処理装置6のガス処理室26の入口9に接続する1つ又は複数の排気管7を含んでいる。図1の実施例では、1つの半導体製造装置2が示されており、そのプロセスチャンバ3は真空ライン4に接続されている。排気管7は、長さを変えることができる。粗引きポンプ装置10の吐出口とガス処理室26の入口9との間で、排気管は1~4mの長さを有する。
ポンプ装置5は、少なくとも1つの粗引きポンプ装置10を含み、ポンプ搬送されたガスを、吐出口8において、大気圧で、又は大気圧よりも高い圧力、特に、最大1,200mbar(120,000Pa)でも排出できるように構成されている。また、粗引きポンプ装置10は、ポンプ搬送されたガスを大気圧よりも低い圧力で排出することもできる。
ポンプ装置5はまた、プロセスチャンバ3と粗引きポンプ装置10との間に介在する、ポンプ搬送されたガスの流れの方向で粗引きポンプ装置10の上流に直列に配置された、少なくとも1つの高真空ポンプ装置を含むことができる。この高真空ポンプ装置には、ルーツ真空ポンプ11及び/又はターボ分子真空ポンプ12が含まれる。
ガス処理室26は、粗引きポンプ装置10によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されている。
ポンプ装置5はまた、プロセスチャンバ3と粗引きポンプ装置10との間に介在する、ポンプ搬送されたガスの流れの方向で粗引きポンプ装置10の上流に直列に配置された、少なくとも1つの高真空ポンプ装置を含むことができる。この高真空ポンプ装置には、ルーツ真空ポンプ11及び/又はターボ分子真空ポンプ12が含まれる。
ガス処理室26は、粗引きポンプ装置10によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されている。
ガス処理室26は、それ自体既知の方法で、例えば、炭化水素の燃焼による高温での熱反応を生成するように構成されたバーナー23、及び/又は加熱抵抗器による高温での熱反応を起こすように構成された電気システム、及び/又はプラズマ、及び/又はスクラバー、及び/又は化学吸着式及び/又は物理吸着式のカートリッジを含んでいる。
図1に示す例示的な実施形態によれば、ガス処理室26は、バーナー23と、ガスの流れ方向でバーナー23の下流に直列に配置された洗浄塔24とを含んでいる。バーナー23は、燃焼バーナー、電気バーナー又はプラズマバーナーである。酸素又は空気等の反応性ガスがポンプ搬送されたガスに追加され、バーナー23によって、非常に高い温度に加熱され、新しい化学反応性の可溶性種の形成が活性化され、その後洗浄塔24によって捕捉される。解離した高温ガスを互いに再結合させたり逆平衡させたりするのではなく、ガスを急速に冷却して化学平衡を遮断するために、水噴射ノズル(一般にクエンチノズルとしても知られている)によってバーナー23内に、ミストを発生させることができる。
洗浄塔24は、例えば、ポンプ搬送されたガスが水流に対して向流で上昇する充填カラムを含んでいる。ガス処理装置6の出口31で、ガスを大気中又は製造プラントの中央洗浄塔に排出することができる。
洗浄塔24は、例えば、ポンプ搬送されたガスが水流に対して向流で上昇する充填カラムを含んでいる。ガス処理装置6の出口31で、ガスを大気中又は製造プラントの中央洗浄塔に排出することができる。
ガス処理装置6は、さらに、少なくとも1つの排気管7内の圧力を下げるように構成された、少なくとも1つの補助ポンプ装置13を含んでいる(図1、図4、図5参照)。
この補助ポンプ装置13は、任意のタイプのものとすることができる。これには、例えば、図1に示すようなウォータージェットポンプ(又はウォーターブラスト)のほかに、及び/又はベンチュリガスジェットポンプ、及び/又は液封ポンプ、及び/又はルーツ型、クロー型等のドライ真空ポンプ、及び/又はスクリュー真空ポンプ、及び/又はベーン型及び/又はスクロール型及び/又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプが含まれる。
もし、補助ポンプ装置13がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、圧力の低下を引き起こすために注入される駆動ガスには、窒素等の中性ガスを含めることができる。次いで、前記駆動ガスは、排気管7から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈することに寄与する。この駆動ガスには、メタン等の燃料及び/又は燃焼剤を含むことができる。駆動ガスはまた、ガス処理装置6のバーナー23の効率を低下させず、窒素酸化物を発生させることなく、排気管7から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈するのにも寄与する。
この補助ポンプ装置13は、任意のタイプのものとすることができる。これには、例えば、図1に示すようなウォータージェットポンプ(又はウォーターブラスト)のほかに、及び/又はベンチュリガスジェットポンプ、及び/又は液封ポンプ、及び/又はルーツ型、クロー型等のドライ真空ポンプ、及び/又はスクリュー真空ポンプ、及び/又はベーン型及び/又はスクロール型及び/又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプが含まれる。
もし、補助ポンプ装置13がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、圧力の低下を引き起こすために注入される駆動ガスには、窒素等の中性ガスを含めることができる。次いで、前記駆動ガスは、排気管7から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈することに寄与する。この駆動ガスには、メタン等の燃料及び/又は燃焼剤を含むことができる。駆動ガスはまた、ガス処理装置6のバーナー23の効率を低下させず、窒素酸化物を発生させることなく、排気管7から来るポンプ搬送されたガスをさらに希釈するのにも寄与する。
ベンチュリガスジェットポンプは、駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことができる。駆動ガスは、例えば500℃以上等の、50℃を超える温度まで加熱することができる。駆動ガスを加熱することにより、ガス処理装置6のバーナー23の効率を向上させ、ジェットポンプ出口での粉体の堆積を防止することができる。駆動ガスは、例えば、ガス処理室26又はポンプ装置5の高温部分と接触する熱交換器によって加熱することができ、これにより電力消費を低減することが可能になる。
ガスジェットポンプは電力を消費しないメリットがある。それはコンパクトで軽量であるため、ポンプ装置5又はガス処理装置6に容易に組み込むことができる(図2A参照)。
もし、補助ポンプ装置13がドライ真空ポンプを含む場合、補助真空ポンプ13のパージガスは、窒素などの中性ガス、及び/又はメタンなどの燃料、及び/又は燃焼剤を含むことができる。パージガスは、例えば、ガス処理室26又はポンプ装置5の高温部分と接触する熱交換器によって、500℃を超える等、50℃を超える温度までさらに加熱することができる。
少なくとも1つの補助ポンプ装置13は、ガス処理室26の入口9に、すなわち、1m未満、例えば50cm未満の距離に位置する。これは一般に、バーナーの入口9が一般に地面から1.50m以上離れた位置にあるので、補助ポンプ装置13を上に置く必要があるためである。
もし、補助ポンプ装置13がドライ真空ポンプを含む場合、補助真空ポンプ13のパージガスは、窒素などの中性ガス、及び/又はメタンなどの燃料、及び/又は燃焼剤を含むことができる。パージガスは、例えば、ガス処理室26又はポンプ装置5の高温部分と接触する熱交換器によって、500℃を超える等、50℃を超える温度までさらに加熱することができる。
少なくとも1つの補助ポンプ装置13は、ガス処理室26の入口9に、すなわち、1m未満、例えば50cm未満の距離に位置する。これは一般に、バーナーの入口9が一般に地面から1.50m以上離れた位置にあるので、補助ポンプ装置13を上に置く必要があるためである。
一般に、補助ポンプ装置13のポンプ能力は、粗引きポンプ装置10のポンプ能力よりも小さいことが好ましく、例えば、5m3/hより大きく、及び/又は100m3/h未満である。これらの条件では、特にドライ真空ポンプ又は液封ポンプ又はベーンポンプを含む補助ポンプ装置13は、ガス処理室26の入口9のできるだけ近くに配置できる(図2A参照)ように十分に軽量であり、例えばガス処理室26内に配置しても(図2B参照)、何のリスクもなく、特別な取り扱い手段も必要としない。
ベンチュリガスジェットポンプタイプの補助ポンプ装置13は、例えば、ガス処理装置6のバーナー23のヘッドに取り付けられる(図2B参照)。この場合、ガス処理室26内に取り付けられた単一の補助ポンプ装置13は、幾つかの排気管7内の圧力を下げることを可能にする(図5参照)。駆動ガスの燃焼剤である燃料は、その後、バーナーに火炎を供給するガスとなる。
ベンチュリガスジェットポンプタイプの補助ポンプ装置13は、例えば、ガス処理装置6のバーナー23のヘッドに取り付けられる(図2B参照)。この場合、ガス処理室26内に取り付けられた単一の補助ポンプ装置13は、幾つかの排気管7内の圧力を下げることを可能にする(図5参照)。駆動ガスの燃焼剤である燃料は、その後、バーナーに火炎を供給するガスとなる。
真空ライン4は、さらに、過圧の場合に、補助ポンプ装置13及び/又は以下に見られるように、追加補助ポンプ装置27をバイパスするように構成された少なくとも1つのバイパス管14を含むことができる(図2C、図4、図5参照)。
このバイパス管14は、補助ポンプ装置13又は追加補助ポンプ装置27をバイパスする管と、この管内に配置され、逆止弁/弁の両側の圧力差に応じて開閉するように構成された制御可能な弁又は逆止弁とを含んでいる。このバイパス管14は、特に強力なガス流のポンプ搬送の場合、又は補助ポンプ装置の故障の場合に、補助ポンプ装置13や追加補助ポンプ装置27が引き起こす可能性のあるポンプ搬送能力の制限を防止するために、これらの補助ポンプ装置13や追加補助ポンプ装置27をバイパスすることを可能にする。
バイパス管14は、ガス処理装置6をバイパスすることもできるが(図2D参照)、これは、危険なガス種なしに、大気圧で大量の空気を排出している間だけである。この場合、バイパス管14には、通常開いている、すなわち、信号がない場合又は故障の場合に開いている制御可能な弁が設けられている。この弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ内に導入されないとき、このプロセスチャンバ3から生じるドライコンタクトによってのみ閉じるように制御することができる。
このバイパス管14は、補助ポンプ装置13又は追加補助ポンプ装置27をバイパスする管と、この管内に配置され、逆止弁/弁の両側の圧力差に応じて開閉するように構成された制御可能な弁又は逆止弁とを含んでいる。このバイパス管14は、特に強力なガス流のポンプ搬送の場合、又は補助ポンプ装置の故障の場合に、補助ポンプ装置13や追加補助ポンプ装置27が引き起こす可能性のあるポンプ搬送能力の制限を防止するために、これらの補助ポンプ装置13や追加補助ポンプ装置27をバイパスすることを可能にする。
バイパス管14は、ガス処理装置6をバイパスすることもできるが(図2D参照)、これは、危険なガス種なしに、大気圧で大量の空気を排出している間だけである。この場合、バイパス管14には、通常開いている、すなわち、信号がない場合又は故障の場合に開いている制御可能な弁が設けられている。この弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ内に導入されないとき、このプロセスチャンバ3から生じるドライコンタクトによってのみ閉じるように制御することができる。
補助真空ポンプ13及び/又は追加補助ポンプ装置27がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、これはバイパス管14の逆止弁に組み込むことができる(図2E参照)。この逆止弁の可動シャッターには、ベンチュリ貫通通路がある。この逆止弁は、駆動ガスがベンチュリ通路の入口で注入されるとき、逆止弁が補助真空ポンプ13又は追加補助ポンプ装置27のジェットポンプを形成する、閉位置を採用することができる。
逆止弁はまた、この逆止弁のいずれかの側の圧力差が逆止弁の負荷閾値よりも大きい場合、ポンプ搬送されたガスがベンチュリ貫通通路をバイパスする開位置を採用することもできる。
逆止弁はまた、この逆止弁のいずれかの側の圧力差が逆止弁の負荷閾値よりも大きい場合、ポンプ搬送されたガスがベンチュリ貫通通路をバイパスする開位置を採用することもできる。
図1に戻って、真空ライン4は、さらに、希釈ガス注入装置15、排気管7内の圧力を測定するように構成された第1の圧力センサ16、及び第1の圧力センサ16に接続された1つの制御ユニット17を含んでいる。
希釈ガス注入装置15は、窒素などの中性ガスなどの希釈ガスを、排気管7内及び/又は粗引きポンプ装置10内及び/又は補助ポンプ装置13内に注入するように構成されている。希釈ガスは、例えば、粗引きポンプ装置10の入口及び/又は吐出口8で、及び/又は粗引きポンプ装置10の多段粗引き真空ポンプの最後の2つのポンプ段に注入される。
希釈ガス注入装置15は、窒素などの中性ガスなどの希釈ガスを、排気管7内及び/又は粗引きポンプ装置10内及び/又は補助ポンプ装置13内に注入するように構成されている。希釈ガスは、例えば、粗引きポンプ装置10の入口及び/又は吐出口8で、及び/又は粗引きポンプ装置10の多段粗引き真空ポンプの最後の2つのポンプ段に注入される。
第1の圧力センサ16は、例えば、粗引きポンプ装置10の吐出口8の付近に配置される。
制御ユニット17は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及び真空ラインを制御する方法を実施可能なコンピュータプログラムを含む。この制御ユニットは、たとえば、コンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラである。
制御ユニット17は、第1の圧力センサ16によって測定された圧力の関数として、第1の動作モード又は第2の動作モードにしたがって、補助ポンプ装置13及び希釈ガス注入装置15を制御するように構成できる。
第1の動作モードでは、排気管7内の圧力は、200mbar(20,000Pa)以下に維持される。
制御ユニット17は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及び真空ラインを制御する方法を実施可能なコンピュータプログラムを含む。この制御ユニットは、たとえば、コンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラである。
制御ユニット17は、第1の圧力センサ16によって測定された圧力の関数として、第1の動作モード又は第2の動作モードにしたがって、補助ポンプ装置13及び希釈ガス注入装置15を制御するように構成できる。
第1の動作モードでは、排気管7内の圧力は、200mbar(20,000Pa)以下に維持される。
排気管7内の圧力を下げることができる補助ポンプ装置13は、連続的又は断続的にポンプ搬送するように制御することができる。
例えば、補助ポンプ装置13は、ベンチュリガスジェットポンプを含み、制御ユニット17は、圧力を下げるためにジェットポンプの駆動ガスを制御するように構成されている。
例えば、補助ポンプ装置13は、ベンチュリガスジェットポンプを含み、制御ユニット17は、圧力を下げるためにジェットポンプの駆動ガスを制御するように構成されている。
他の例によれば、補助ポンプ装置13はウォータージェットポンプを含み、制御ユニット17は、圧力を下げることを可能にするウォータージェットポンプの駆動液を制御するように構成されている(図1参照)。
この場合、一実施形態によれば、補助ポンプ装置13はさらに流体ポンプ19を含み、この流体ポンプの出口は、ウォータージェットポンプに駆動液を供給するために、制御ユニット17によって制御されるように構成されている。流体ポンプ19の入口は、例えば、ガス処理装置6の洗浄塔24内の洗浄槽22の液体と連通するようにして配置される。次に、ガス処理装置6は、補助ポンプ装置13のウォータージェットポンプとガス処理装置6のバーナー23の入口9との間に介在する、ガス/水分離器20を含むことができる。液体残留物は、プランジャーチューブ21を介して洗浄槽22に排出することができる。
したがって、最適な動作モードである第1の動作モードでは、デフォルトでは、排気管内の圧力は、排気管7内を搬送される殆どの可燃性ガスの発火条件よりも低く維持される。
この場合、一実施形態によれば、補助ポンプ装置13はさらに流体ポンプ19を含み、この流体ポンプの出口は、ウォータージェットポンプに駆動液を供給するために、制御ユニット17によって制御されるように構成されている。流体ポンプ19の入口は、例えば、ガス処理装置6の洗浄塔24内の洗浄槽22の液体と連通するようにして配置される。次に、ガス処理装置6は、補助ポンプ装置13のウォータージェットポンプとガス処理装置6のバーナー23の入口9との間に介在する、ガス/水分離器20を含むことができる。液体残留物は、プランジャーチューブ21を介して洗浄槽22に排出することができる。
したがって、最適な動作モードである第1の動作モードでは、デフォルトでは、排気管内の圧力は、排気管7内を搬送される殆どの可燃性ガスの発火条件よりも低く維持される。
これは、図3の例を参照するとよりよく理解できる。
図3は、爆発前のさまざまな初期圧力値に対する水素の濃度(空気中の分子分率)の関数として爆発圧力Pをミリバール単位でグラフ化したものである。(記号は測定値を表し、実線は理論値を表している。)
白三角が100mbar(10,000Pa)、白四角が150mbar(15,000Pa)、白菱形が200mbar(20,000Pa)、黒丸形が300mbar(30,000Pa)、黒三角が500mbar(50,000Pa)、黒四角が750mbar(75,000Pa)、黒菱形が1,000mbar(100,000Pa)である。
図3によれば、100mbar(10,000Pa)、150mbar(15,000Pa)、及び200mbar(20,000Pa)の水素ガスの圧力に対して、化学量論的条件下での爆発圧力が、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性がある場合の爆発圧力が、1,600mbar(160,000Pa)未満のままである。
このようにして、ガス爆発を防止することができる安全な条件のセットが、粗引きポンプ装置10及び排気管7内に確立される。排気管内が200mbar(20,000Pa)以下の圧力の場合、化学量論的条件下での点火によって発生する圧力(爆発圧力とも呼ばれる)は、容易に抑えることができる、すなわち、ポンプ装置5又は配管に重大な機械的損傷を引き起こさない、と考えられている。
図3は、爆発前のさまざまな初期圧力値に対する水素の濃度(空気中の分子分率)の関数として爆発圧力Pをミリバール単位でグラフ化したものである。(記号は測定値を表し、実線は理論値を表している。)
白三角が100mbar(10,000Pa)、白四角が150mbar(15,000Pa)、白菱形が200mbar(20,000Pa)、黒丸形が300mbar(30,000Pa)、黒三角が500mbar(50,000Pa)、黒四角が750mbar(75,000Pa)、黒菱形が1,000mbar(100,000Pa)である。
図3によれば、100mbar(10,000Pa)、150mbar(15,000Pa)、及び200mbar(20,000Pa)の水素ガスの圧力に対して、化学量論的条件下での爆発圧力が、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性がある場合の爆発圧力が、1,600mbar(160,000Pa)未満のままである。
このようにして、ガス爆発を防止することができる安全な条件のセットが、粗引きポンプ装置10及び排気管7内に確立される。排気管内が200mbar(20,000Pa)以下の圧力の場合、化学量論的条件下での点火によって発生する圧力(爆発圧力とも呼ばれる)は、容易に抑えることができる、すなわち、ポンプ装置5又は配管に重大な機械的損傷を引き起こさない、と考えられている。
図3は水素ガスに関する特定のケースに関するものであるが、同じ挙動が全ての可燃性ガスで観察される。すなわち、化学量論的条件下での爆発圧力、つまり、最も深刻な爆発につながる可能性のある爆発圧力が、1,600mbar(160,000Pa)未満に留まる。
さらに、第1の動作モードでは、200mbar(20,000Pa)未満の圧力の真空レベルによって安全性が確保されるため、可燃性及び/又は爆発条件の範囲外になるように希釈ガスを注入する必要はない。したがって、制御ユニット17は、排気管7又はポンプ装置5への希釈ガスの注入を停止するように制御することができる。
また、制御ユニット17が、第1の動作モードにおいて、粗引きポンプ装置10へのパージガスの注入を停止するように装置を構成することもできる。これにより、排気管7内を低圧に維持するのがより容易になる。
また、制御ユニット17が、第1の動作モードにおいて、粗引きポンプ装置10へのパージガスの注入を停止するように装置を構成することもできる。これにより、排気管7内を低圧に維持するのがより容易になる。
制御ユニット17は、排気管内の圧力を200mbar(20,000Pa)未満に下げることができない場合、第2の動作モードに切り替えられるように構成されている。
この第2の動作モードでは、排気管7内の圧力は20,000Paより大きい。制御ユニット17はさらに、希釈ガス注入装置15によって、排気管7又はポンプ装置5への希釈ガスの注入を制御するように構成されている。
この第2の動作モードは、「劣化した」動作モードと見なすことができ、可燃性のリスクは希釈によって制御できる。
制御ユニット17は、第2の動作モードにおいて排気管7又はポンプ装置5のガスの流れに導入される希釈ガスの流量が、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力の関数として、及びポンプ搬送される可燃性ガスに関する情報の関数として決定され、点火(又は爆発圧力)によって生成される圧力が特に化学量論的条件下、つまり、最悪の可燃性ガス濃度条件でも、160,000Pa(1,600mbar)未満に留まるように構成することができる。
この第2の動作モードでは、排気管7内の圧力は20,000Paより大きい。制御ユニット17はさらに、希釈ガス注入装置15によって、排気管7又はポンプ装置5への希釈ガスの注入を制御するように構成されている。
この第2の動作モードは、「劣化した」動作モードと見なすことができ、可燃性のリスクは希釈によって制御できる。
制御ユニット17は、第2の動作モードにおいて排気管7又はポンプ装置5のガスの流れに導入される希釈ガスの流量が、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力の関数として、及びポンプ搬送される可燃性ガスに関する情報の関数として決定され、点火(又は爆発圧力)によって生成される圧力が特に化学量論的条件下、つまり、最悪の可燃性ガス濃度条件でも、160,000Pa(1,600mbar)未満に留まるように構成することができる。
例えば、図3を参照すると、第1の圧力センサ16によって測定された爆発前の初期圧力が300mbar(30,000Pa)(黒丸形)であるとき、化学量論的条件下での32%の[H2]濃度を、目標の[H2]濃度まで下げる必要がある。つまり、排気管内の圧力が1,600mbar(160,000Pa)の爆発圧力を超えないようにするために、中性ガスで希釈して[H2]濃度を15%まで下げる必要がある。
図3の別の例によれば、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力が500mbar(50,000Pa)(黒三角形)であるとき、排気管内を爆発未満の1,600mbar(160,000Pa)の圧力に留めるために、化学量論的条件下での濃度を、希釈によって6~7%に低減されなければならない。
希釈前の可燃性ガス濃度は、プロセスチャンバ3内に導入される可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。
図3の別の例によれば、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力が500mbar(50,000Pa)(黒三角形)であるとき、排気管内を爆発未満の1,600mbar(160,000Pa)の圧力に留めるために、化学量論的条件下での濃度を、希釈によって6~7%に低減されなければならない。
希釈前の可燃性ガス濃度は、プロセスチャンバ3内に導入される可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。
可燃性ガスが複数存在する場合、中性ガスの希釈率は、プロセスチャンバ3に同時に注入される可燃性ガスの最大流量に基づいて決定される。
より具体的には、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力の関数として、図3のグラフによって示されるように、各ガスに固有のデータテーブルを使用して、各可燃性ガスについて希釈率が最初に別々に決定される。データテーブルは、制御ユニット17に記憶することができる。次いで、各ガスの(得られるべき)希釈された目標濃度が、プロセスチャンバ3に同時に導入される全ての可燃性ガスについて再計算される。同時に注入された全てのガスは、それぞれの濃度の低下に相互に寄与する。
より具体的には、第1の圧力センサ16によって測定された排気管内の圧力の関数として、図3のグラフによって示されるように、各ガスに固有のデータテーブルを使用して、各可燃性ガスについて希釈率が最初に別々に決定される。データテーブルは、制御ユニット17に記憶することができる。次いで、各ガスの(得られるべき)希釈された目標濃度が、プロセスチャンバ3に同時に導入される全ての可燃性ガスについて再計算される。同時に注入された全てのガスは、それぞれの濃度の低下に相互に寄与する。
したがって、希釈率は可燃性/爆発性ガスの量(又は流量、圧力)の関数として調整され、点火によって生成される排気管内の圧力(又は爆発圧力)が、160,000Pa(1,600mbar)未満に維持される。
さらに、希釈ガスは、燃料及び/又は中性ガスを含むことができる。制御ユニット17は、レシピなどの、プロセスチャンバ3に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、希釈ガスの燃料及び中性ガスの量及び割合を、決定するように構成することができる。
例えば、TEOS前駆体ガスによる堆積ステップとNF3ガスによるクリーニングステップとを交互に行うレシピの場合、この情報にアクセスできる制御ユニット17は、堆積中に噴射される燃料の量を増加させることができる。これにより、TEOS残基の可溶性種への変換を容易にすることができる。
この情報は、バーナー23の火炎温度を制御するためにも使用できる。
制御ユニット17はさらに、測定された圧力が50,000Pa(500mbar)を超える場合、排気管7及び/又はポンプ装置5への、高流量の希釈ガスの注入を制御するように構成することができる。この高流量の希釈ガスは、ポンプ装置5に優先的に注入することができ、場合によっては同時に排気管7にも注入することもできる。
さらに、希釈ガスは、燃料及び/又は中性ガスを含むことができる。制御ユニット17は、レシピなどの、プロセスチャンバ3に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、希釈ガスの燃料及び中性ガスの量及び割合を、決定するように構成することができる。
例えば、TEOS前駆体ガスによる堆積ステップとNF3ガスによるクリーニングステップとを交互に行うレシピの場合、この情報にアクセスできる制御ユニット17は、堆積中に噴射される燃料の量を増加させることができる。これにより、TEOS残基の可溶性種への変換を容易にすることができる。
この情報は、バーナー23の火炎温度を制御するためにも使用できる。
制御ユニット17はさらに、測定された圧力が50,000Pa(500mbar)を超える場合、排気管7及び/又はポンプ装置5への、高流量の希釈ガスの注入を制御するように構成することができる。この高流量の希釈ガスは、ポンプ装置5に優先的に注入することができ、場合によっては同時に排気管7にも注入することもできる。
高流量の希釈ガスの値は、例えば、プロセスチャンバ3に注入できる可燃性ガスの最大流量の関数として予め決定されている。この情報は、プロセスチャンバに導入された可燃性ガスの最大流量の値に基づいて、ユーザによって事前に決定される。高流量の希釈ガスは、例えば、可燃性ガス濃度が爆発下限界(LEL)の25%未満になるように予め定められる。
したがって、例えばプロセスチャンバ3内で実施されるレシピの最悪の条件の関数に加えて、さらに、LELの25%によって提供される安全マージンにより、最も不利なポンプ搬送状況であっても安全が確保される。これは、極端な状況で時折使用される緊急動作モードである。先行技術ではこの緊急動作モードに相当するものが恒久的に実施され、過度の窒素消費をもたらしている。したがって、本実施例における最大希釈は不定期に実施されるものであり、希釈ガスの消費量とエネルギー予算を節約できる。
したがって、例えばプロセスチャンバ3内で実施されるレシピの最悪の条件の関数に加えて、さらに、LELの25%によって提供される安全マージンにより、最も不利なポンプ搬送状況であっても安全が確保される。これは、極端な状況で時折使用される緊急動作モードである。先行技術ではこの緊急動作モードに相当するものが恒久的に実施され、過度の窒素消費をもたらしている。したがって、本実施例における最大希釈は不定期に実施されるものであり、希釈ガスの消費量とエネルギー予算を節約できる。
図3を参照すると、水素圧力が500mbar(50,000Pa)を超えた場合、水素 [H2]の濃度は、排気管7内で1%未満の値、つまり、従来技術で推奨されている爆発限界(LEL)の25%未満の値まで減少する可能性がある。
したがって、第1の動作モードでは、制御ユニット17は、排気管7内の圧力を200mbar(20,000Pa)以下に維持する。
もし、排気管7内で測定された圧力が200mbar(20,000Pa)以下のままである場合には、制御ユニットは第1の動作モードのままである。
もし、補助ポンプ装置13で200mbar(20,000Pa)未満の圧力を維持することが不可能な場合、特に補助ポンプ装置13の容量が不十分なためにこの圧力を維持できない場合、制御ユニットは第2の動作モードに切り替わる。
したがって、第1の動作モードでは、制御ユニット17は、排気管7内の圧力を200mbar(20,000Pa)以下に維持する。
もし、排気管7内で測定された圧力が200mbar(20,000Pa)以下のままである場合には、制御ユニットは第1の動作モードのままである。
もし、補助ポンプ装置13で200mbar(20,000Pa)未満の圧力を維持することが不可能な場合、特に補助ポンプ装置13の容量が不十分なためにこの圧力を維持できない場合、制御ユニットは第2の動作モードに切り替わる。
第2の動作モードでは、制御ユニット17は、排気管7又はポンプ装置5への希釈ガスの注入を制御する。
圧力が200mbar(20,000Pa)と500mbar(50,000Pa)の間にある場合、排気管7又はポンプ装置5に注入される希釈ガスの流量は、第1の圧力センサ16によって測定された排気管の圧力の関数として、又はプロセスチャンバ3に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、決定できる。これにより、化学量論的条件等の最も厳しい爆発条件でも、爆発圧力が1,600mbar(160,000 Pa)未満に維持される。
圧力が200mbar(20,000Pa)と500mbar(50,000Pa)の間にある場合、排気管7又はポンプ装置5に注入される希釈ガスの流量は、第1の圧力センサ16によって測定された排気管の圧力の関数として、又はプロセスチャンバ3に導入される可燃性ガスに関する情報の関数として、決定できる。これにより、化学量論的条件等の最も厳しい爆発条件でも、爆発圧力が1,600mbar(160,000 Pa)未満に維持される。
したがって、排気管7内の圧力は、最初に補助ポンプ装置13の容量によって管理され、次に、排気管7内で測定された圧力が200mbar(20,000Pa)より大きく500mbar(50,000Pa)未満である場合には、排気管7内で測定された圧力の関数として、及び、プロセスチャンバ3に導入される可燃性ガスに関する情報によって管理される。
もし、第2の動作モードで、測定された排気管内の圧力が200mbar(20,000Pa)未満に戻ると、制御ユニットは第1の動作モードに戻る。
もし、排気管の圧力が500mbar(50,000Pa)を超える場合、最も不利なポンプ搬送状況でも安全なものにするために、安全マージンを加えた所定の高流量の値の希釈ガスを、たとえば粗引きポンプ装置10に直接注入することができる。
もし、第2の動作モードで、測定された排気管内の圧力が200mbar(20,000Pa)未満に戻ると、制御ユニットは第1の動作モードに戻る。
もし、排気管の圧力が500mbar(50,000Pa)を超える場合、最も不利なポンプ搬送状況でも安全なものにするために、安全マージンを加えた所定の高流量の値の希釈ガスを、たとえば粗引きポンプ装置10に直接注入することができる。
以上述べたことから、排気管7内の圧力を低下させることにより、希釈ガスの注入を、最も危険な状況にのみ制限することが可能になることが理解されるであろう。真空ライン4を安全なものにすると同時に、排気管の圧力を下げることにより、排気管7内の凝縮性種の堆積を防ぐことができ、その結果、真空ラインの加熱の要求を減らすことができる。さらに、真空ラインの加熱の要求を減らすことにより、熱分解を回避することも可能になり、したがって、ポンプ装置5内の熱に敏感な前駆体の変換を低減することが可能になる。
この低圧と低温の組み合わせにより、化学活性の動力学を低下させることも可能になり、それにより、それらが排出ライン4の構成要素に対して腐食性であるか詰まらせる可能性があるかどうかにかかわらず、望ましくない化学反応を低下させることができる。加熱の要求を減らすことにより、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置5の機械部品、特に軸受の信頼性を向上させることも可能になる。
したがって、保守作業の間隔を大幅に延ばすことができ、これにより、排出ライン4の経済的収益性と生産設備の稼働時間が改善される。さらに、経済的な観点から、高価な貴金属の使用も減らすことができる。粗引き真空ポンプ装置10の構成要素は、設計及び材料の両方に関して標準化することができ、それにより粗引き真空ポンプ装置の構成要素の提供が簡素化され、普遍的なものとなる。
この低圧と低温の組み合わせにより、化学活性の動力学を低下させることも可能になり、それにより、それらが排出ライン4の構成要素に対して腐食性であるか詰まらせる可能性があるかどうかにかかわらず、望ましくない化学反応を低下させることができる。加熱の要求を減らすことにより、潤滑剤の品質を維持し、ポンプ装置5の機械部品、特に軸受の信頼性を向上させることも可能になる。
したがって、保守作業の間隔を大幅に延ばすことができ、これにより、排出ライン4の経済的収益性と生産設備の稼働時間が改善される。さらに、経済的な観点から、高価な貴金属の使用も減らすことができる。粗引き真空ポンプ装置10の構成要素は、設計及び材料の両方に関して標準化することができ、それにより粗引き真空ポンプ装置の構成要素の提供が簡素化され、普遍的なものとなる。
さらに、希釈ガスの消費量が制限され、これによりポンプ装置5のエネルギー消費量を削減することも可能になり、同時に、ガス処理装置6のエネルギー消費を低減し、ガス処理装置6内での窒素酸化物の形成を最小限に抑える、又は排除さえする。
図1に示される例示的な実施形態によれば、ガス処理装置6はまた、排気管7と補助ポンプ装置13との間に介在する少なくとも1つのバイパス装置25を含むことができる。
このバイパス装置25は、排気管7に接続された入口ポート25aと、補助ポンプ装置13に接続されさらに処理室26に接続された第1の出口ポート25bと、処理室26をバイパスするように構成された第2の出口ポート25cと、入口ポート25aを第1の出口ポート25b又は第2の出口ポート25cと連通させるように構成された制御部材とを備えている。バイパス装置25は、例えば、制御可能な三方弁である。
このバイパス装置25は、ポンプ搬送されたガスを処理する必要がない場合にのみ、第2の出口ポート25cを介して、補助ポンプ装置13及び処理室26をバイパスすることを可能にする。したがって、ポンプ搬送されたガスを、製造プラントの中央の洗浄塔に向けることができる。
このバイパス装置25は、排気管7に接続された入口ポート25aと、補助ポンプ装置13に接続されさらに処理室26に接続された第1の出口ポート25bと、処理室26をバイパスするように構成された第2の出口ポート25cと、入口ポート25aを第1の出口ポート25b又は第2の出口ポート25cと連通させるように構成された制御部材とを備えている。バイパス装置25は、例えば、制御可能な三方弁である。
このバイパス装置25は、ポンプ搬送されたガスを処理する必要がない場合にのみ、第2の出口ポート25cを介して、補助ポンプ装置13及び処理室26をバイパスすることを可能にする。したがって、ポンプ搬送されたガスを、製造プラントの中央の洗浄塔に向けることができる。
この制御部材は手動部材とすることができる。保守オペレータは、保守中に制御部材を操作して、例えばチャンバの保守作業中にガスを処理室26から迂回させることができる。このように、例えばバーナー23の故障又はメンテナンスの場合、ポンプ搬送されたガスはバイパス装置25によって方向を変えることができる。
制御部材は、例えば、プロセスチャンバ3の状態(処理中、停止又は待機中)などのプロセスチャンバ3からの情報の項目、あるいは、ガスを処理する必要があるかどうかを示す情報項目などに応じて、第1又は第2の出口ポート25b、25cを選択することができる。例えば、停止又は待機中のプロセスチャンバ3から来るガスは処理することができないので、したがって、バイパス装置25を介してバーナー23をバイパスする。ドライコンタクトや空気圧制御などの情報は、制御部材の切り替えを直接制御できる。
制御部材は、例えば、プロセスチャンバ3の状態(処理中、停止又は待機中)などのプロセスチャンバ3からの情報の項目、あるいは、ガスを処理する必要があるかどうかを示す情報項目などに応じて、第1又は第2の出口ポート25b、25cを選択することができる。例えば、停止又は待機中のプロセスチャンバ3から来るガスは処理することができないので、したがって、バイパス装置25を介してバーナー23をバイパスする。ドライコンタクトや空気圧制御などの情報は、制御部材の切り替えを直接制御できる。
例えば、1つのプロセスチャンバ3毎に1つのバイパス装置25があり、1つの製造装置2毎に幾つかのプロセスチャンバ3がある。
さらに、単一の処理室26に、複数のプロセスチャンバ3、したがって複数のバイパス装置25を接続することができる(図4参照)。
さらに、複数のバイパス装置25の各第2の出口ポート25cを、1つの共通パイプ35に結合することができる。
さらに、単一の処理室26に、複数のプロセスチャンバ3、したがって複数のバイパス装置25を接続することができる(図4参照)。
さらに、複数のバイパス装置25の各第2の出口ポート25cを、1つの共通パイプ35に結合することができる。
ガス処理装置6は、さらに、バイパス装置25の少なくとも1つの第2の出口ポート25cに接続され、前記第2の出口ポート25c内の圧力を下げるように構成された少なくとも1つの追加補助ポンプ装置27を含むことができる。第2の出口ポート25c内の圧力を低下させることにより、化学反応の速度を低下させることが可能になり、腐食を制限する。さらに、圧力が、ガスの爆発及び可燃性条件から離れる。デポジットが減るため、メンテナンスが少なくなる。
追加補助ポンプ装置27は、任意のタイプのものとすることができる。それは、例えば、ウォータージェットポンプ及び/又はベンチュリガスジェットポンプ及び/又は液封ポンプでも良い。あるいはまた、ルーツ型、クロー型及び/又はスクリュー型の真空ポンプ、及び/又はベーン型及び/又はスクロール型及び/又はメンブレン型又はダイヤフラム型のポンプでも良い。
追加補助ポンプ装置27の出口30は、ガスを中央の洗浄塔に搬送するために、例えば、処理室26の出口31と結合されている。
追加補助ポンプ装置27の出口30は、ガスを中央の洗浄塔に搬送するために、例えば、処理室26の出口31と結合されている。
ガス処理装置6は、コントローラ、マイクロコントローラ、メモリ、及びコンピュータ又はプログラマブルロジックコントローラなどのコンピュータプログラムを含む、1つの処理ユニット32を含むことができる。それは、真空ライン4の制御ユニット17と同じユニットでも良い。
例示的な一実施形態によれば、ガス処理装置6は、第2の出口ポート25c内の圧力を測定するように構成された第2の圧力センサ28を含んでいる。処理ユニット32は、第2の圧力センサ28に接続することができ、この第2の圧力センサ28からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成することができる。所定の閾値は、例えば、最適な動作条件での第2の圧力センサ28からの測定値であり、これは、例えば、クリーニング保守の直後に取得される。この閾値を超えることは、例えばパイプの詰まり及び/又はパイプ内の漏れの存在による、第2の出口ポート25c内の圧力の異常な増加を反映している可能性がある。
例示的な一実施形態によれば、ガス処理装置6は、第2の出口ポート25c内の圧力を測定するように構成された第2の圧力センサ28を含んでいる。処理ユニット32は、第2の圧力センサ28に接続することができ、この第2の圧力センサ28からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するように構成することができる。所定の閾値は、例えば、最適な動作条件での第2の圧力センサ28からの測定値であり、これは、例えば、クリーニング保守の直後に取得される。この閾値を超えることは、例えばパイプの詰まり及び/又はパイプ内の漏れの存在による、第2の出口ポート25c内の圧力の異常な増加を反映している可能性がある。
同様に、処理ユニット32は、粗引きポンプ装置10の吐出口8の第1の圧力センサ16に接続することができ、この第1の圧力センサ16からの測定値が所定の閾値を超えた場合、入口ポート25aに接続された排気管7の詰まり及び/又は漏れを防止するために、警報を発するように構成することができる。
処理ユニット32は、幾つか(少なくとも2つ)のバイパス装置25がガス処理室26に接続されている場合に、漏れを有する又は詰まっている入口ポート25aに接続された、1つの排気管7を特定できるように構成される。
この目的のために、ガス処理装置6は、粗引きポンプ装置10のそれぞれの吐出口8に配置され入口ポート25aに接続された少なくとも2つの隔離弁33を含み、また、粗引きポンプ装置10のそれぞれの入口に配置された少なくとも2つの隔離弁34を含んでいる。
処理ユニット32は、幾つか(少なくとも2つ)のバイパス装置25がガス処理室26に接続されている場合に、漏れを有する又は詰まっている入口ポート25aに接続された、1つの排気管7を特定できるように構成される。
この目的のために、ガス処理装置6は、粗引きポンプ装置10のそれぞれの吐出口8に配置され入口ポート25aに接続された少なくとも2つの隔離弁33を含み、また、粗引きポンプ装置10のそれぞれの入口に配置された少なくとも2つの隔離弁34を含んでいる。
これらの隔離弁33は、通常は開いている、すなわち、信号がない場合又は障害が発生した場合には開いている。さらに、これらの隔離弁は、プロセスガスがプロセスチャンバ3に導入されないときにだけ閉じるように制御される。
処理ユニット32は、各隔離弁33、該当する場合は各隔離弁34、及び各粗引きポンプ装置10の各吐出口8の各第1の圧力センサ16に接続されている。各第1の圧力センサ16は、それぞれの隔離弁33の下流に配置されている。
通常の動作モードでは、各隔離弁33、34は開いている。
診断モードでは、処理ユニット32は、その完全性がチェックされる特定の排気管7上の隔離バルブを除いて、他の全ての隔離弁33を、所定の期間、例えば、数分のオーダの間、閉鎖するように制御する。
処理ユニット32はまた、上流の隔離弁34の閉鎖及び/又は粗引きポンプ装置10の停止を制御し、及び/又は粗引きポンプ装置10へのパージガスの供給を停止することができる。
処理ユニット32は、隔離弁33が開いている1つの排気管7の第1の圧力センサ16からの測定値を所定の閾値と比較する。前述のように、この所定の閾値は、例えば、洗浄メンテナンス後に同じ動作条件で得られた第1の圧力センサ16からの測定値に基づいている。第1の圧力センサ16からの測定値が所定の閾値を超えると、処理ユニット32は警報を発する。次いで、残りの各排気管7についても試験が繰り返される。したがって、幾つかの排気管7のうちの1つに故障があるかどうかを識別することが可能である。
処理ユニット32は、各隔離弁33、該当する場合は各隔離弁34、及び各粗引きポンプ装置10の各吐出口8の各第1の圧力センサ16に接続されている。各第1の圧力センサ16は、それぞれの隔離弁33の下流に配置されている。
通常の動作モードでは、各隔離弁33、34は開いている。
診断モードでは、処理ユニット32は、その完全性がチェックされる特定の排気管7上の隔離バルブを除いて、他の全ての隔離弁33を、所定の期間、例えば、数分のオーダの間、閉鎖するように制御する。
処理ユニット32はまた、上流の隔離弁34の閉鎖及び/又は粗引きポンプ装置10の停止を制御し、及び/又は粗引きポンプ装置10へのパージガスの供給を停止することができる。
処理ユニット32は、隔離弁33が開いている1つの排気管7の第1の圧力センサ16からの測定値を所定の閾値と比較する。前述のように、この所定の閾値は、例えば、洗浄メンテナンス後に同じ動作条件で得られた第1の圧力センサ16からの測定値に基づいている。第1の圧力センサ16からの測定値が所定の閾値を超えると、処理ユニット32は警報を発する。次いで、残りの各排気管7についても試験が繰り返される。したがって、幾つかの排気管7のうちの1つに故障があるかどうかを識別することが可能である。
一実施形態によれば、ガス処理装置6は、窒素などの中性ガスを追加補助ポンプ装置27内及び/又は追加補助ポンプ装置27の出口30に注入するように構成された少なくとも1つの中性ガス噴射装置29を含んでいる。中性ガスは、ポンプ搬送されたガスを希釈して、それを可燃性又は爆発条件から遠ざけることができる。
この中性ガスは、注入前に、例えば、ガス処理室26の高温部分と接触する熱交換器によって、例えば500℃以上など、50℃以上に加熱することができる。例えば、追加補助ポンプ装置27がドライ真空ポンプを含む場合、中性ガス噴射装置29は、ドライ真空ポンプのパージガスによって形成することができる。追加補助ポンプ装置27がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、中性ガス噴射装置29は駆動ガスによって形成することができる。
追加補助ポンプ装置27は、継続的に稼働することができる。
この中性ガスは、注入前に、例えば、ガス処理室26の高温部分と接触する熱交換器によって、例えば500℃以上など、50℃以上に加熱することができる。例えば、追加補助ポンプ装置27がドライ真空ポンプを含む場合、中性ガス噴射装置29は、ドライ真空ポンプのパージガスによって形成することができる。追加補助ポンプ装置27がベンチュリガスジェットポンプを含む場合、中性ガス噴射装置29は駆動ガスによって形成することができる。
追加補助ポンプ装置27は、継続的に稼働することができる。
別の実施例によれば、追加補助ポンプ装置27を始動するための準備がなされる。例えば、バイパス装置25の複数の制御部材の少なくとも1つの入口ポート25aを第2の出口ポート25cと連通させてガス処理室26をバイパスさせ、及び/又は第2の圧力センサ28及び/又は第2の出口ポート25cに接続された共通パイプ35に配置された可燃性ガスセンサの測定値、及び/又はプロセスチャンバ3から来る情報の項目の関数として、追加補助ポンプ装置の始動の準備がなされる。
処理ユニット32は、入口ポート25aを第2の出口ポート25cに接続された共通パイプ35と連通させる、複数のバイパス装置25の数の関数として、追加補助ポンプ装置27のポンプ速度を制御するように構成することができる。
ポンプ速度には、少なくとも2つの別々のポンプ速度があり、例えば、第1の速度及び第2の速度があり、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
ドライ真空ポンプの追加補助ポンプ装置27の場合、第2のポンプ速度は、第1のポンプ速度を決定する回転速度よりも例えば少なくとも20%高速、又は少なくとも50%高速の回転速度とする。
この構成により、少なくとも1つの第2の出口ポート25cを通過するポンプ搬送されるガスがほとんどないとき、エネルギー(又はジェットポンプの場合は駆動ガス)を節約することができる。
処理ユニット32は、入口ポート25aを第2の出口ポート25cに接続された共通パイプ35と連通させる、複数のバイパス装置25の数の関数として、追加補助ポンプ装置27のポンプ速度を制御するように構成することができる。
ポンプ速度には、少なくとも2つの別々のポンプ速度があり、例えば、第1の速度及び第2の速度があり、第2の速度は第1の速度よりも高速である。
ドライ真空ポンプの追加補助ポンプ装置27の場合、第2のポンプ速度は、第1のポンプ速度を決定する回転速度よりも例えば少なくとも20%高速、又は少なくとも50%高速の回転速度とする。
この構成により、少なくとも1つの第2の出口ポート25cを通過するポンプ搬送されるガスがほとんどないとき、エネルギー(又はジェットポンプの場合は駆動ガス)を節約することができる。
処理ユニット32は、例えば、制御部材が入口ポート25aを第2の出口ポート25cと連通させない場合、ポンプ速度を第1の速度に制御し、少なくとも1つの制御部材が入口ポート25aを第2の出口ポート25cと連通させるとき、ポンプ速度を第2の速度に制御するように構成される。
別の例によれば、処理ユニット32は、追加補助ポンプ装置27のポンプ速度を、粗引きポンプ装置10の吐出口8の第1の圧力センサ16からの少なくとも1つの測定値が所定の閾値以下である場合には第1の速度とし、この測定値が前記閾値を超えると第2の速度に移行するように制御するよう構成できる。
別の例によれば、処理ユニット32は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、追加補助ポンプ装置27のポンプ速度を第1の速度に制御するように構成される。そして、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第1の速度よりも高速の第2の速度に移行する。
別の例によれば、処理ユニット32は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、追加補助ポンプ装置27のポンプ速度を第1の速度に制御するように構成される。そして、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第1の速度よりも高速の第2の速度に移行する。
可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度は、例えば、ガスセンサ、又はプロセスチャンバ3から来る情報、特にプロセスのレシピで定義された情報報によって得られる。処理ユニット32は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が増加すると、ポンプ速度を増加させる。
1 生産設備
2 半導体製造装置
3 プロセスチャンバ
4 真空ライン(排出ライン)
5 ポンプ装置
6 ガス処理装置
7 排気管
8 吐出口
9 入口
10 粗引き真空ポンプ装置
11 高真空ポンプ装置(ルーツ真空ポンプ)
12 高真空ポンプ装置(ターボ分子真空ポンプ)
13 補助ポンプ装置
14 バイパス管
15 希釈ガス注入装置
16 第1の圧力センサ
17 制御ユニット
19 流体ポンプ
20 ガス/水分離器
21 プランジャーチューブ
22 槽
23 バーナー
24 洗浄塔
25 バイパス装置
26 ガス処理室
27 追加補助ポンプ装置
28 第2の圧力センサ
29 中性ガス噴射装置
30 追加補助ポンプ装置の出口
31 ガス処理室の出口
32 処理ユニット
33 隔離弁
34 隔離弁
35 共通パイプ
2 半導体製造装置
3 プロセスチャンバ
4 真空ライン(排出ライン)
5 ポンプ装置
6 ガス処理装置
7 排気管
8 吐出口
9 入口
10 粗引き真空ポンプ装置
11 高真空ポンプ装置(ルーツ真空ポンプ)
12 高真空ポンプ装置(ターボ分子真空ポンプ)
13 補助ポンプ装置
14 バイパス管
15 希釈ガス注入装置
16 第1の圧力センサ
17 制御ユニット
19 流体ポンプ
20 ガス/水分離器
21 プランジャーチューブ
22 槽
23 バーナー
24 洗浄塔
25 バイパス装置
26 ガス処理室
27 追加補助ポンプ装置
28 第2の圧力センサ
29 中性ガス噴射装置
30 追加補助ポンプ装置の出口
31 ガス処理室の出口
32 処理ユニット
33 隔離弁
34 隔離弁
35 共通パイプ
Claims (20)
- 少なくとも1つの粗引きポンプ装置(10)によってポンプ搬送されたガスを大気圧で処理するように構成されたガス処理装置(6)であって、
前記ガス処理装置(6)は、1つのガス処理室(26)と、前記少なくとも1つの粗引きポンプ装置(10)の吐出口(8)を前記ガス処理室(26)の入口(9)に接続するように構成された少なくとも1つの排気管(7)とを備え、
前記ガス処理装置(6)は、さらに、前記少なくとも1つの排気管(7)内の圧力を下げるように構成された少なくとも1つの補助ポンプ装置(13)を含み、前記補助ポンプ装置は、前記ガス処理室(26)の入口(9)から1m未満、例えば50cm未満に位置することを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1に記載のガス処理装置(6)において、
前記補助ポンプ装置(13)が前記ガス処理室(26)内に設けられていることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1又は2のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記補助ポンプ装置(13)が、前記ガス処理室(26)のバーナー(23)のヘッドに取り付けられたベンチュリガスジェットポンプを含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記排気管(7)と前記補助ポンプ装置(13)との間に介在する少なくとも1つのバイパス装置(25)を含み、
前記バイパス装置は、
前記排気管(7)に接続された入口ポート(25a)、
前記ガス処理室(26)に接続されている前記補助ポンプ装置(13)に接続された第1の出口ポート(25b)、
前記ガス処理室(26)をバイパスするように構成された第2の出口ポート(25c)、及び
前記入口ポート(25a)を前記第1の出口ポート(25b)又は前記第2の出口ポート(25c)と連通させるように構成された制御部材を備えていることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項4に記載のガス処理装置(6)において、
前記バイパス装置(25)は、制御可能な三方弁であることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項4又は5のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
少なくとも2つの前記バイパス装置(25)を有し、
前記第1の出口ポート(25b)の各々が、前記1つの補助ポンプ装置(13)を介して前記1つのガス処理室(26)に接続されており、
前記各バイパス装置は、
前記粗引きポンプ装置(10)のそれぞれの前記吐出口(8)に配置された少なくとも2つの隔離弁(33)と、
前記隔離弁(33)と、該隔離弁(33)の下流の前記粗引きポンプ装置(10)のそれぞれの前記吐出口(8)に配置された第1の圧力センサ(16)とに接続された1つの処理ユニット(32)とを備え、
前記処理ユニット(32)は、前記隔離弁(33)が開いている前記排気管(7)の前記第1の圧力センサ(16)からの測定値が所定の閾値を超えたときに警報を発するために、所定の期間、1つの前記遮断弁を除く他の全ての前記隔離弁(33)を閉鎖する制御を行うように構成されていることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項4~6のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記バイパス装置(25)の少なくとも1つの前記第2の出口ポート(25c)に接続され、前記第2の出口ポート(25c)の圧力を下げるように構成された、少なくとも1つの追加補助ポンプ装置(27)を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7に記載のガス処理装置(6)であって、
前記第2の出口ポート(25c)内の圧力を測定するように構成された第2の圧力センサ(28)と、
前記第2の圧力センサ(28)に接続され、圧力測定値が所定の閾値を超えたときに警告を生成するように構成された1つの処理ユニット(32)を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7又は8のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記追加補助ポンプ装置(27)内及び/又は前記追加補助ポンプ装置(27)の出口(30)に中性ガスを注入するように構成された少なくとも1つの中性ガス注入装置(29)を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7~9のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記追加補助ポンプ装置(27)のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニット(32)を含み、
前記ポンプ速度は、
前記制御部材が前記入口ポート(25a)を前記第2の出口ポート(25c)と連通させないときは、第1の速度であり、
少なくとも1つの前記制御部材が前記入口ポート(25a)を前記第2の出口ポート(25c)と連通させるときは、第2の速度であり、
前記第2の速度は前記第1の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7~10のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記追加補助ポンプ装置(27)のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニット(32)を含み、
前記ポンプ速度は、
前記粗引きポンプ装置 (10)の前記吐出口(8)の前記第1の圧力センサ(16)からの少なくとも1つの測定値が閾値以下である場合、第1の速度であり、
前記測定値が前記閾値を超えたときは、第2の速度であり、
前記第2の速度は前記第1の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7~11のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記追加補助ポンプ装置(27)のポンプ速度を制御するように構成された1つの処理ユニット(32)を含み、
前記ポンプ速度は、可燃性ガス又は堆積物の原因となるガスの濃度が所定の閾値以下である場合、第1の速度であり、
前記可燃性ガス又は前記堆積物の原因となるガスの濃度が前記閾値を超えると、第2の速度になり、
前記第2の速度は前記第1の速度よりも高速であることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7~12のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記追加補助ポンプ装置(27)は、ウォータージェットポンプ及び/又はベンチュリガスジェットポンプ及び/又は液封ポンプ及び/又はドライ真空ポンプ及び/又はベーンポンプを含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項7~13のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
過圧の場合に前記追加補助ポンプ装置(27)をバイパスするように構成されたバイパス管(14)を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~14のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記補助ポンプ装置(13)が、ウォータージェットポンプ及び/又はベンチュリガスジェットポンプ及び/又は液封ポンプ及び/又はドライ真空ポンプ及び/又はベーンポンプであることを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~15のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記ガス処理室(26)が、バーナー(23)、及び/又は電気システム、及び/又はプラズマ、及び/又は洗浄塔(24)、及び/又は化学吸着式及び/又は物理吸着式のカートリッジを含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~16のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記補助ポンプ装置(13)がベンチュリガスジェットポンプを含み、その駆動ガスが燃料及び/又は燃焼剤及び/又は中性ガスを含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~17のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
前記ベンチュリガスジェットポンプが、前記駆動ガスを加熱するように構成された加熱要素を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~18のいずれか一項に記載のガス処理装置(6)において、
過圧の場合に前記補助ポンプ装置(13)をバイパスするように構成されたバイパス管(14)を含むことを特徴とするガス処理装置。 - 請求項1~19のいずれか一項に記載の前記ガス処理装置(6)を少なくとも1つ含むことを特徴とする真空ライン(4)。
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