KR20070107733A - 트랩 장치 - Google Patents
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Abstract
트랩 장치(18)는 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡입되는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위하여 개시된다. 트랩은 폐쇄체로부터 가스 스트림을 수용하기 위하여 폐쇄체에 연결될 수 있는 입구(16)와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위하여 진공 펌프에 연결될 수 있는 출구(20)를 가지는 케이싱(28)을 포함한다. 복수의 카트리지들은 각각 케이싱(28)의 각각의 구멍(36)을 통하여 케이싱 내료 제거 가능하게 삽입 가능하며, 케이싱을 통과하는 가스를 위하여 그 입구와 출구 사이에 각각의 흐름 통로를 제공하고, 각각의 카트리지는 카트리지 내에서 모이는 고형 물질로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학종들을 제거하는 수단을 수용한다.
Description
본 발명은 트랩 장치에 관한 것이고, 특히 진공 펌프에 의해 폐쇄체(enclosure)로부터 흡인된 가스 스트림으로부터 화학종(species)들을 제거하기 위한 트랩 장치에 관한 것이다.
화학 증착 공정과 같은 반도체 공정 도중에, 증착 가스는 기판의 표면상에 증착층을 형성하도록 프로세스 챔버로 공급된다. 증착 가스의 챔버에서의 잔류 시간이 비교적 짧음에 따라서, 챔버로 공급된 가스의 단지 작은 비율만이 증착 공정동안 소비된다. 결과적으로, 진공 펌프에 의해 챔버로부터 펌핑된 소비되지 않은 가스 분자들은 고반응 상태에서 펌프를 통과할 수 있다.
많은 반도체 공정들은 고형의 응축 가능한 또는 승화 복합물(subliming compounds)을 사용 또는 발생시킨다. 예를 들어, 저압 화학 증착 질화규소(LPCVD 질화물) 공정들은 기판을 절연하도록 균일층의 질화규소를 제조하도록 클로로실란(chlorosilanes, 디클로로실란 또는 트리클로로실란) 또는 암모니아를 사용하는 경향이 있다. 이러한 공정은 매우 두꺼운 질화규소 막을 만들고, 필연적으로 전형 적으로 3 내지 8시간의 매우 긴 증착 사이클을 필요로 한다. 이러한 공정의 부산물들은 예를 들어 대기압에서 1200℃의 온도에서 승화하는 암모늄 헥사클로로실리케이트(hexachlorosilicate)와 같은 복합 암모늄-클로로-실리케이트 염(complex ammonium-chloro-silicate salts)을 포함한다.
소비되지 않은 처리 가스 또는 부산물이 응축 가능하면, 보다 낮은 온도 표면에서의 승화는 진공 펌프 내에 분말 또는 분진이 축적될 수 있으며, 이는 펌프의 로터와 스테터 사이의 진공 경로 틈새를 효과적으로 채워서, 펌핑 성능의 손실 및 궁극적으로 펌프 오류를 이끈다.
이러한 관점에서, 저온 트랩 장치는 전형적으로 일정 온도로 가열된 펌프의 출구에 제공되고, 응축 가능한 화학종들은 상기 온도 이상의 온도에서 펌프 내에서 응축 없이 펌프를 통과한다. 이러한 트랩들은 전형적으로 트랩의 흐름 통로 내에 위치된 수냉 코일을 포함한다. 가스 스트림이 흐름 통로를 통하여 흐름에 따라서, 이것은 코일과 접촉하고, 코일은 가스 흐름을 냉각하여, 가스 흐름 내의 낮은 비등점의 화학종들을 트랙 내측에 응축시킨다.
이러한 트랩의 사용과 관련된 문제점은 입자 응축물이 단지 비교적 짧은 시간의 기간 후에 흐름 통로 내에 그리고 코일 상에 축적할 수 있다는 것이다. 이러한 고형물의 빌드업(build-up)이 중단되지 않고 계속적으로 허용되면, 트랩은 완전하게 봉쇄될 수 있다. 그 결과, 트랩은 주기적으로 트랩 내에서의 응축물을 제거하도록 수리되어야만 하여, 작업 중단 및 제조의 손실을 초래한다. 또한, 트랩을 청소하는 사람은 응축물에 화학적 성질에 따라서 특히 위험하게 할 수 있는 응축물에 노출된다.
아울러, 펌프를 가열하는 것에 의하여, 가스 스트림의 온도는 가스 스트림 내에 있는 반응되지 않은 화학종들이 고형 물질로 변환되는 온도 이상까지 가열될 수 있다. 예를 들어, 고온 펌프를 통과하는 텅스텐 헥사플루오르(hexafluoride)는 펌프 내에 텅스텐의 퇴적물을 형성할 수 있으며, 이는 펌핑 메커니즘의 손상을 이끌 수 있다.
본 발명의 적어도 바람직한 실시예의 목적은 진공 펌프의 입구에 연결 가능하고 신속하고 안전한 수리가 가능한 트랩 장치를 제공하는 것이다.
제 1 실시형태에 있어서, 본 발명은 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인된 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 트랩 장치를 제공하며, 트랩 장치는 가스 스트림을 수용하기 위한 입구 및 케이싱으로부터 가스 스트림의 배출을 위한 출구를 가지는 케이싱, 및 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로들을 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱 내로 각각 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하고, 각각의 카트리지는 카트리지 내에 모이는 고형 물질로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학종들을 제거하기 위한 수단을 수용한다.
청소를 위해 트랩의 케이싱으로부터 용이하게 제거될 수 있는 복수의 카트리지를 제공하는 것에 의하여, 주기적으로 트랩의 수리 시간 및 용이성이 크게 개선될 수 있다. 예를 들어, 카트리지들중 하나가 청소가 필요할 때, 그 카트리지는 트랩으로부터 용이하게 제거되어 새로운 카트리지로 교환될 수 있다. 교환된 카트리지는 그런 다음 청소를 위하여 적절한 배치로 취해질 수 있다. 부가하여, 입자들이 카트리지 내에 계속 유지됨에 따라서, 수리 동안 응축에 대한 사용자의 노출 레벨이 최소화된다. 또한, 각각이 카트리지 내에 있는 복수의 제거 수단의 사용으로 인하여, 제거 수단의 표면적이 최대화될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 각 카트리지는 카트리지 내에 모이는 응축물로서 카트리지를 통과하는 가스로부터의 종을 응축시키기 위한 수단을 포함한다. 그러므로, 제 2 실시형태에 있어서, 본 발명은 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인된 가스 스트림으로부터 응축 가능한 화학종들을 제거하기 위한 트랩 장치를 제공하며, 상기 트랩 장치는 가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱, 및 상기 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로를 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각이 카트리지의 입구와 출구 사이로 연장하고, 각각의 카트리지는 카트리지 내에 모이는 응축물로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학종들을 응축시키는 수단을 수용한다.
응축 수단은 바람직하게 가스 내에 있는 응축 가능한 화학종들이 응축물로 응축하는 온도 이하까지 카트리지를 통과하는 가스를 냉각시키기 위한 수단을 포함한다. 예를 들어, 각 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스를 냉각시키기 위한 냉각제의 흐름을 카트리지 내에서 운반하기 위한 덕트를 포함할 수 있다. 냉각제는 바람직하게 액상 냉각제, 바람직하게 물을 포함하며, 냉각제는 필요한 경우에 냉동될 수도 있다. 펌프의 입구에 저온 트랩을 제공하는 것에 의하여, 펌프 내에서 응축 가능한 화학종들의 응축을 방지하도록 펌프를 가열할 필요가 없으며, 그러므로 고형 물질로 가스 스트림의 다른 반응되지 않은 화학종들의 변환을 펌프 내에서 촉진하는 위험이 없다.
한 실시예에서, 응축 수단은, 덕트와 열 접촉하고 카트리지를 통하여 흐르는 가스가 냉각핀들 위를 지나가도록 배열된 복수의 냉각핀들을 포함한다. 다른 실시예에서, 덕트는 헬리컬 덕트이며, 흐름 통로는 덕트를 따라서 덕트 주위로 연장하는 제 1 부분과, 덕트의 종방향 축선을 따라서 연장하는 제 2 부분을 포함한다. 각 카트리지는 바람직하게 흐름 통로의 제 1 및 제 2 부분들 중 하나를 향하여 카트리지에 들어가는 가스를 지향시키는 적어도 하나의 배플을 포함한다. 배플은 바람직하게 제 1 및 제 2 챔버들로 카트리지를 분리하도록 덕트 주위로 연장하는 링의 형태이다. 가스는 카트리지 입구로부터 제 1 챔버를 들어가고, 덕트의 외측을 따라서 지나가고, 그런 다음 카트리지의 단부에서 방향을 변경하여, 헬리컬 덕트의 내측을 따라서 제 2 챔버 내로 통과하고, 가스는 제 2 챔버로부터 카트리지 출구를 통하여 카트리지를 벗어난다. 헬리컬 덕트의 내부 및 외부 표면들과 가스의 접촉으로 인하여, 헬리컬 덕트의 저온 표면들에 대한 가스의 노출이 최대화될 수 있다. 덕트의 청소를 용이하게 하도록, 금속 슬리브가 덕트의 외측에 걸쳐 배치될 수 있어서, 응축이 헬리컬 덕트의 외부 표면보다는 슬리브의 외부 표면에서 형성된다.
2차 냉각 코일이 트랩으로 들어가는 가스의 온도를 감소시키도록 케이싱의 베이스에 끼워질 수 있다.
가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 다른 형태의 메커니즘이 카트리지 내에 채택될 수 있다. 예를 들어, 또 다른 바람직한 실시예에서, 각각의 카트리지는 가스 내의 반응되지 않은 화학종들이 고형물질로 변환되는 온도 이상까지 카트리지를 통과하는 가스를 가열하기 위한 수단을 포함한다. 그러므로, 제 3 실시형태에서, 본 발명은 진곤 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인되는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하는 트랩 장치를 제공하고, 트랩 장치는 가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로를 제공하도록 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 각각 삽입 가능한 복수의 카트리지를 포함하고, 각각의 흐름 통로들은 각각의 카트리지의 입구 및 출구 사이에서 연장하고, 각각의 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스를 가열하기 위한 수단을 수용한다.
가열 수단이 히터와, 히터와 열 접촉하도록 배열된 복수의 핀(fin)들을 포함할 수 있어서, 카트리지를 통하여 흐르는 가스는 핀들 위를 지나 카트리지를 통하여 흐른다. 예를 들어, 가열 수단은 히터를 수용하는 덕트를 포함할 수 있고, 핀들은 덕트에 장착된다. 이러한 덕트는 바람직하게 카트리지의 길이를 따라서 연장한다. 핀들은 카트리지를 통하여 흐르는 가스를 위한 구불구불한 흐름 통로를 한정하도록 배플의 형태로 또는 임의의 다른 배열로 배열될 수 있다.
여전히 바람직한 실시예에서, 각각의 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터 요소를 포함한다. 그러므로, 제 4 실시형태에 있어서, 본 발명은 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인되는 가스 스트림으로부터 입자를 제거하기 위한 트랩 장치를 제공하며, 트랩 장치는 가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로를 제공하도록 케이싱의 각각의 구멍들을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하고, 각각의 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터 요소를 수용한다.
상기 적어도 하나의 필터 요소는 바람직하게 트랩 장치를 통과하는 가스 스트림을 위한 구불구불한 흐름 통로를 한정한다. 예를 들어, 트랩을 통과하는 가스 스트림을 위한 나선 또는 정현파형(sinusoidal) 통로와 같은 구불구불한 통로를 한정하도록 필터 요소(들)를 배열하는 것에 의하여, 가스 스트림은 이것이 케이싱의 입구로부터 출구를 향하여 지나감으로써 반복적으로 방향을 변경하도록 강요된다. 가스 스트림이 방향을 변경할 때마다, 가스 스트림 내의 입자들은 가스 스트림으로부터 외향하여 분출된다. 필터 요소(들)는 그러므로 카트리지의 입구로부터 출구로 점진적으로 차단된다. 필터 요소(들)가 완전히 차단되는 경우에, 가스 스트림은 비록 가스 스트림 내에 포함된 입자들의 어떠한 필터링도 없더라도 여전히 카트리지를 통하여 케이싱의 출구로 흐를 수 있어서, 펌핑 성능은 손실되지 않는다.
각각의 카트리지는 그 종방향 축선을 따라서 이격되고 상기 흐름 통로를 그사이에서 한정하는 복수의 필터 요소들을 수용할 수 있다.
청소를 용이하게 하도록, 카트리지의 적어도 일부분은 바람직하게 제거 수단의 적어도 일부를 노출시키도록 분리할 수 있다. 예를 들어, 카트리지의 제 1 챔버의 본체는 제거 수단으로의 접근을 제공하도록 카트리지의 나머지로부터 제거될 수 있다.
케이싱은 바람직하게 케이싱에 들어가는 가스를 케이싱의 입구로부터 카트리지 내로 향하게 하기 위한 적어도 하나의 배플을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 배플은 각각의 카트리지를 수용하기 위하여 복수의 개구들을 한정하는 플레이트의 형태이다. 플레이트는 바람직하게 케이싱의 입구와 카트리지의 입구를 유체 소통시키는 제 1 플리넘(plenum) 챔버와, 카트리지의 출구와 케이싱의 출구를 유체 소통시키는 제 2 플리넘 챔버로 케이싱을 분리한다.
제 5 실시형태에 있어서, 본 발명은 가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 펌핑된 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 진공 펌프, 및 진공 펌프의 입구에 연결된 출구를 가지는 상기된 바와 같은 트랩 장치를 포함하는 진공 펌핑 장치를 제공한다.
카트리지의 하나 이상의 차단의 지시를 제공하도록, 트랩 장치를 교차하는 압력차를 모니터링하고 모니터링된 압력차의 크기에 따라 경보를 발생시키기 위한 수단이 제공될 수 있다.
트랩 장치의 모듈러 특성으로 인하여, 상이한 카트리지들이 카트리지를 통과하는 가스 스트림의 특성에 따라 케이싱으로 삽입될 수 있다. 예를 들어, 하나의 가스 스트림에 대하여, 가스 스트림으로부터 입자들을 제거하기 위한 필터 요소를 수용하는 카트리지를 사용하는 것이 필요한 한편, 다른 가스 스트림에 대하여, 가스 스트림 내에 있는 응축 가능한 화학종들을 응축시키기 위한 수단을 수용하는 카트리지를 사용하는 것이 더욱 필요하다. 그러므로, 트랩은 단일 케이싱과, 각각이 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 그 자신의 메커니즘을 가지는 다양한 세트의 카트리지들이 공급될 수 있어서, 트랩은 이를 통과하는 가스 스트림에 적절하도록 신속하고 용이하게 설정될 수 있다.
그러므로, 본 발명의 제 6 실시형태에서, 본 발명은, 가스 스트림을 수용하기 위한 입구, 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구, 및 각각의 카트리지로부터 각각 가스를 수용하기 위한 복수의 구멍들을 가지는 케이싱과, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 복수 세트의 카트리지를 포함하며, 각각의 카트리지는 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능하고 케이싱을 통과하는 가스를 위한 각각의 흐름 통로를 그 자신의 입구 및 출구 사이에 제공하며, 각 세트의 카트리지는 카트리지 내에 모이는 고형 물질로서 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 각각의 상이한 메커니즘을 가지는 부품들의 키트를 제공한다.
복수 세트의 카트리지들을 제공하는 것에 대비되는 것으로서, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 복수의 상이한 세트의 메커니즘들이 제공될 수 있으며, 각 메커니즘은 카트리지로 제거 가능하게 삽입 가능한 인서트로서 제공된다. 그러므로, 제 7 실시형태에서, 본 발명은, 가스 스트림을 수용하기 위한 입구, 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구, 및 각각의 카트리지를 수용하기 위한 복수의 구멍들을 가지는 케이싱과, 각각이 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능하며, 케이싱을 통과한 가스를 위한 각각의 흐름 통로를 그 자신의 입구 및 출구 사이에 제공하는 복수의 카트리지들과, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 수단을 각각 포함하는 복수 세트의 카트리지용 인서트들을 포함하며, 각 세트의 인서트들은 각각의 상이한 메커니즘에 의해 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하는 부품들의 키트를 제공한다.
본 발명의 제 1 내지 제 4 실시형태에 관련하여 상기된 특징들은 본 발명의 제 6 및 제 7 실시형태들에 동일하게 적용할 수 있으며, 그 역도 가능하다.
본 발명의 바람직한 특징들은 첨부된 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 공정 시스템의 예를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 시스템에서 사용하는데 적절한 트랩 장치의 사시도,
도 3은 카트리지중 하나가 케이싱으로부터 부분적으로 제거된 도 3의 트랩의 사시도,
도 4는 도 2의 트랩의 카트리지중 하나의 덮개의 사시도,
도 5는 케이싱의 일부가 카트리지를 통하여 흐르는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 메커니즘을 드러내도록 제거된, 도 2의 트랩에서 사용하는 데 적절한 카트리지의 제 1 실시예의 사시도,
도 6은 도 5의 복수의 카트리지를 통합하는 도 2 및 도 3의 트랩의 단면도,
도 7은 케이싱의 일부가 카트리지를 통하여 흐르는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 메커니즘을 드러내도록 제거된, 도 2의 트랩에서 사용하는데 적절한 카트리지의 제 2 실시예의 사시도,
도 8은 카트리지를 통하여 흐르는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 다른 메커니즘의 사시도,
도 9는 도 2의 트랩이서 사용하는데 적절한 카트리지의 제 3 실시예의 사시도,
도 10은 도 7의 카트리지의 트랩핑 메커니즘의 사시도,
도 11은 도 1의 시스템에서 사용하는데 적절한 다른 트랩 장치의 개략 단면도,
도 12는 도 1의 시스템에서 사용하는데 적절한 추가의 트랩 장치의 개략 단면도,
도 13은 도 1의 시스템에서 사용하는데 적절한 다른 트랩 장치의 개략 단면도.
도 1을 참조하여, 예를 들어 반도체 또는 평면 디스플레이 장치를 위한 공정 시스템은 하나 이상의 처리 가스들을 수용하기 위한 적어도 하나의 입구, 프로세스 챔버(10) 내에서 처리된 공정으로부터의 부산물을 함유하는 소비되지 않은 처리 가스를 배출하기 위한 출구(12)를 가지는 프로세스 챔버(10)를 포함한다. 프로세스 챔버(10)로부터의 출구(12)는 프로세스 챔버(10)로부터 배출되는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 트랩(18)의 입구(16)에 도관(14)에 의해 연결된다. 트랩 장치(18)는 프로세스 챔버(10)로부터 가스 스트림을 흡인하기 위한 진공 펌프(24)의 입구(22)에 연결되는 출구(20)를 가진다. 진공 펌프(24)는 요구되는 바와 같이 백킹(backing) 펌프의 입구 또는 스크랩 장치의 입구에 연결되는 배출구(26)를 가진다.
도 2는 트랩(18)의 예의 사시도이다. 트랩(18)은 도관(14)에 연결하기 위하여 케이싱(28)의 측벽(30)에 형셩된 플랜지형 입구(16)와, 펌프(24)의 입구(22)에 연결하기 위하여 케이싱(28)의 단부벽(32)으로부터 연장하는 플랜지형 출구(20)를 가지는 원통형 케이싱(28)을 포함한다. 케이싱(28)은 도 3에 도시된 바와 같이 트랩(18)을 통과하는 가스 스트림으로부터 하나 이상의 화학종들을 제거하기 위하여 케이싱(28) 내로 제거 가능하게 삽입 가능한 각각의 카트리지(38)를 수용하기 위한 복수의 구멍(36)들을 한정하는 덮개(34)를 가진다. 예시된 실시예에서, 덮개(34)는 케이싱(28)의 종방향 축선 주위에 등거리로 이격되는 6개의 원형 구멍(36)들을 가진다. 그러나, 구멍(36)들의 수, 구멍(36)들의 크기 및/또는 구멍(36)들의 형상, 그러므로 케이싱(28)에 삽입 가능한 카트리지(38)의 수, 크기 및/또는 형상은 예를 들어 펌프(24)의 크기와 트랩(18)으로 들어가는 가스 스트림 내에 함유된 가스들에 따라서 변경될 수 있다. 도 2를 참조하여, 케이싱(28)은 또한 측벽(30)에 형성된 포트(40)를 포함하고, 포트를 통하여 하나 이상의 퍼지 가스, 열전쌍, 압력 게이지 또는 다른 센서들이 케이싱(28) 내로 삽입될 수 있다.
각 카트리지(38)는 케이싱(28)에 카트리지(38)를 장착하기 위한 덮개(42)를 갖는다. 덮개는 도 4에 보다 상세하게 도시되어 있다. 각 카트리지(38)는. 덮개(42)의 하부 표면(도시됨)에 제공되고 카트리지(38)에 제공된 하나 이상의 대응하는 오목홈 또는 구멍 내에 위치되는 예를 들어 스크루 나사, 또는 도시된 바와 같은 탄성의 L자형 핑거(44)와 같은 임의의 적절한 수단에 의하여 각각의 덮개(42)에 고정된다. 각 덮개(42)는 케이싱에 있는 구멍(36)들의 지름보다 큰 지름을 가져서, 카트리지(38)가 케이싱 내로 완전히 삽입될 때, 카트리지(38)는 그 자체의 덮개(42)에 의해 케이싱(28) 내에서 매달린다. 카트리지(38)의 덮개(42)는 그런 다음 클램프 등과 같은 임의의 적절한 수단에 의하여 케이싱(28)의 덮개(34)에 고정될 수 있다. 덮개(42)가 케이싱(28)에 고정될 때 덮개(34)의 상부 표면(50, 도시됨)과 함께 가스 밀착 밀봉을 형성하는 O-링 밀봉(도시되지 않음)을 수용하도록 덮개(42)의 하부 표면(46)에 홈(48, groove)이 형성될 수 있다.
도 5를 지금 참조하여, 각 카트리지(38)는 적어도 하나의 입구(54)와 적어도 하나의 출구(56)를 가지는 가늘고 긴 카트리지 케이싱 또는 본체(52)를 포함한다. 본체(52)는 카트리지(38)를 통과하는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 메커니즘을 수용한다. 이 실시예에서, 본체(52)는 카트리지(38)의 본체(52) 내에 고형 응축물을 형성하도록 가스 스트림 내에 있는 응축 가능한 화학종들을 응축시키도록 가스 스트림을 냉각시키기 위한 메커니즘을 수용한다. 이러한 메커니즘은 카트리지(38)의 길이를 따라서 카트리지(38)의 종방향 축선 주위로 연장하는 헬리컬 덕트(58)에 의해 제공된다. 헬리컬 덕트(58)의 단부들은 헬리컬 덕트(58)의 내부 및 외부 표면들을 냉각시키기 위한 냉각제를 헬리컬 덕트(58)에 공급하기 위하여 카트리지(38)의 덮개(42)를 통하여 연장하는 배관(도시되지 않음)에 연결된다. 카트리지(38)는 또한, 헬리컬 덕트(58) 주위에 위치되는 링의 형태로 하고 카트리지(38)의 입구(54)와 출구(56) 사이에서 축선 방향으로 연장하는 배플(62)을 포함한다.
도 6은 케이싱(28) 내로 삽입되는 복수의 카트리지(38)들을 도시한다. 케이싱(28)은 케이싱(28)의 종방향 축선에 실질적으로 대각으로 배열되는 플레이트(64)를 포함하며, 플레이트(64)는 입구(16)로부터 가스를 수용하기 위한 제 1 환형의 플리넘 챔버(66)와, 그로부터 가스가 출구(20)를 향하여 흐르는 제 2 플리넘 챔버(68)로 케이싱(28)의 내부를 분할한다. 플레이트(64)는 카트리지(38)들을 수용하도록 덮개(34)에 있는 구멍(36)과 실질적으로 공축 배열되는 직렬의 제 1 구멍(70)들과, 그로부터 제 2 챔버(68)로 가스가 배출되는 제 2 중앙 구멍(72)을 포함한다. 카트리지(38)의 입구(54)는 카트리지(38)가 케이싱(28) 내로 완전히 삽입될 때, 입구(54)가 단지 제 1 플리넘 챔버(66)와 유체 소통하도록 배열되고, 카트리지(38)의 출구(56)는 카트리지(38)가 케이싱(28) 내로 완전히 삽입될 때 출구(56)가 단지 제 2 플리넘 챔버(68)와 유체 소통하도록 배열된다. 결과적으로, 카트리지(38)는 제 1 플리넘 챔버(66)로부터 제 2 플리넘 챔버(68)로의 복수의 개별적인 가스 흐름 통로를 제공한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 트랩(18)의 플랜지형 출구(20)는 제 1 플리넘 챔버(66)를 통하여 중앙으로 연장하는 원통형 덕트(74)의 한 쪽 단부와, 플레이트(64)의 제 2 구멍(72)으로부터 가스를 수용하도록 플레이트(64)에 부착되는 원통형 덕트(74)의 다른 쪽 단부에 의해 제공된다.
사용에 있어서, 가스 스트림은 입구(16)로부터 케이싱(28)의 제 1 플리넘 챔버(66)로 들어가, 그 입구(54)를 통하여 카트리지(38)로 지나간다. 각 카트리지(38) 내에서, 배플(62)은 헬리컬 덕트(58)의 외부 표면과 카트리지(38)의 본체(52)의 내부 표면 사이에서 하향하여(도시된 바와 같이) 카트리지(38)로 들어가도록 가스를 인도한다. 카트리지(38)의 바닥에서, 가스는 방향을 변경하고, 헬리컬 덕트(58)의 내측을 따라서 상향하여(도시된 바와 같이) 통과한다. 가스가 카트리지(38)를 통하여 운반됨으로써, 가스는 순차적으로 헬리컬 덕트(58)의 저온 외부 및 내부 표면들에 의해 냉각된다. 가스 내에 있는 응축 가능한 화학종들은 헬리컬 덕트(58)의 표면들 상에 형성되는 고형 물질로서 가스 스트림으로부터 응축된다. 카트리지(38)의 상부에서, 가스는 출구(56)로부터 제 2 플리넘 챔버(68)로 배출된다. 가스 스트림은 그런 다음 제 2 구멍(72)을 통하여 원통형 덕트(74)로 보내지고, 덕트는 가스 스트림을 트랩(18)의 출구(20)로 운반한다.
트랩(18)의 하나 이상의 카트리지(38)의 교환은 챔버 내에서의 공정을 차단하지 않도록 프로세스 챔버(10)에서 발생하는 공정에 따라서 시간이 정해질 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 트랩을 가로지르는 압력 강하를 모니터링하기 위한 수단이 제공될 수 있으며, 압력 강하가 하나 이상의 카트리지(38)의 차단을 나타내는 사전 결정된 값에 도달할 때, 카트리지 교환이 필요한 것을 사용자에게 알리도록 경보가 발생될 수 있다. 카트리지(38)들 중 하나가 교환이 필요할 때, 이것은 케이싱(28)의 덮개(34)에 카트리지(38)의 덮개(42)를 유지하는 클램프들을 해제하고 케이싱(28)으로부터 카트리지(38)를 들어 올리는 것에 의하여 케이싱(28)으로부터 용이하게 제거될 수 있다. 가스 스트림으로부터 고형 응축물이 카트리지(38)의 본체(52) 내에서 유지됨에 따라서, 이러한 고형 물질에 대한 사용자의 노출이 최소화된다. 새로운 카트리지(38)는 그런 다음 케이싱(28) 내로 삽입될 수 있다. 교환된 카트리지(38)는 그런 다음 헬리컬 덕트(58)의 청소 및/또는 헬리컬 덕트의 교환을 위하여 적절한 장소로 취해질 수 있다. 카트리지(38)의 본체(52)의 부품은 헬리컬 덕트(58)의 내부 및 외부 표면들에 대한 사용자 접근을 제공하도록 제거될 수 있다.
트랩(18)의 모듈러 특성으로 인하여, 트랩(18)은 상이한 세트의 카트리지(38)들을 구비할 수 있으며, 각 세트는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 상이한 각각의 메커니즘을 포함한다. 이러한 것은 트랩(18)이 진공 펌프(24)에 의한 봉입물로부터 흡인된 가스 스트림의 특성에 따라서 용이하게 주문 제작되는 것을 가능하게 한다. 도 7 내지 도 10은 일부 대안적인 카트리지 및/또는 트랩을 통과하는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 메커니즘들을 도시한다.
도 7을 참조하여, 카트리지(80)는 케이싱(28)의 제 1 플리넘 챔버(66)로부터 가스를 수용하기 위하여 그 한 쪽 단부에 있는 적어도 하나의 입구(84)와, 카트리 지(80)로부터 케이싱(28)의 제 2 플리넘 챔버(68)로 가스를 배출하기 위하여 그 다른 쪽 단부에 있는 적어도 하나의 출구(86)를 가지는 가늘고 긴 본체(82)를 포함한다. 이러한 카트리지(80)는 기판 상에 동막의 화학증착(CVD)에 사용되는 텅스텍 헥사플루오레이트(hexafluorate) 또는 구리 전구물질(precursors)과 같은 가스 스트림에 있는 반응되지 않은 화학종들을 고형물질로 변환시키도록 카트리지(80)를 통과하는 가스를 가열하기 위한 메커니즘을 포함한다. 이러한 메커니즘은 카트리지(80)의 길이를 따라서 축선 방향으로 연장하는 가열 덕트(88)를 포함하고, 덕트(88)는, 그 위에 장착되고 카트리지(80)를 통과하는 가스를 가열하기 위한 가열 배플들을 제공하도록 카트리지에 실질적으로 직교하는 복수의 금속 핀(90, fin)들을 가진다. 덕트(88)는 임의의 적절한 수단, 예를 들어 덕트(88) 내에 위치된 전기 히터에 의하여 가열될 수 있다. 카트리지(80)의 덮개(94)에 위치된 구멍(92)은 히터가 외부 전원에 연결되는 것을 가능하게 한다. 사용에 있어서, 카트리지(80) 내에서 상승된 온도는 반응되지 않은 구리 전구물질을 구리로의 변환을 촉진하고, 구리는 덕트(88)와 핀(90) 위에서 동막으로 형성된다.
도 8은 도 7의 카트리지(80) 내에서 사용하는데 적절한 대안적인 제거 메커니즘을 도시한다. 이러한 메커니즘은 그로부터 방사상으로 연장하는 복수의 금속 핀(102)들을 가지는 덕트(100)를 포함한다. 도 7의 실시예와 유사하게, 덕트(100)는 핀(102)들, 그러므로 카트리지(80)를 통과하는 가스를 가열하기 위한 히터를 수용할 수 있으며, 또는 도 5의 실시예의 헬리컬 덕트(58)와 유사하게, 핀(102)들, 그러므로 카트리지(80)를 통과하는 가스를 냉각시키기 위한 냉각제 흐름을 수용할 수 있다. 다른 대안적인 것으로서, 각각의 금속 핀(102)들은 덕트(100)를 따라서 이격되는 복수의 보다 짧은 핀들에 의해 교환될 수 있다.
도 9는 그 한쪽 단부에 있는 적어도 하나의 입구(114)와 그 다른 쪽 단부에 있는 적어도 하나의 출구(116)를 가지는 가늘고 긴 본체(112)를 포함하는 카트리지(110)를 도시한다. 이러한 카트리지(110)는 카트리지(110)를 통과하는 가스 스트림에 함유된 입자들을 포착하기 위한 필터 메커니즘을 포함한다. 도 10을 참조하여, 이 예에서, 카트리지(110)는 카트리지(110)의 길이를 따라서 연장하는 샤프트(120) 상에 장착된 복수의 필터 요소(188)들을 포함한다. 필터 요소(188)는 임의의 적절한 물질, 예를 들어 다공성 스테인리스강으로 형성될 수 있다. 필터 요소(188)는 카트리지(110)로 들어가는 가스 스트림을 위하여 인접한 필터 요소(188)들의 마주하는 표면들 사이에 구불구불한 흐름 통로를 한정하도록 형상화되고 샤프트(120) 상에 장착된다. 가스 스트림이 카트리지(110) 내에 있는 흐름 통로를 따라 통과함으로써, 이것은 가스 스트림이 출구(116)를 향하여 흐름에 따라서 필터 요소(188)에 의하여 쉴새없이 방향을 변경하도록 강요된다. 가스 스트림 내에 있는 입자들은 가스 스트림이 방향을 바꿈으로써 가스 스트림으로부터 외향으로 흡인되어, 이것들은 필터 요소(188)에 의해 포착되어, 가스 스트림으로 복귀할 수 없다. 사용동안, 필터 요소(188)는 카트리지(110)의 입구(114)로부터 카트리지(110)의 출구(116)로 점점 더 차단되게 된다. 필터 요소(188)가 완전히 차단될 때조차도, 가스 통로는 제한되지 않고 남아 있으며, 그래서 진공 펌프(24)의 성능 손실이 없다. 필터 요소(188)들 사이의 공간은 카트리지(110)에 수행되는 여과 정도를 변경하도 록 카트리지(110) 내에 있는 필터 요소(188)의 피치 및/또는 수를 변경하기 위하여 조절될 수 있으며, 그러므로 처리 가스 흐름의 특성 및 필요한 수리 기간에 따라서 카트리지(110)가 주문 제작되는 것을 가능하게 한다. 도 7에 도시된 실시예에서의 핀(90)들은 유사하게 조절될 수 있다.
그러므로, 트랩 장치(18)는 복수 세트의 카트리지를 구비할 수 있으며, 각 세트는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 각각의 상이한 메커니즘을 수용한다. 예를 들어, 트랩 장치(18)는 4세트의 카트리지들을 구비할 수 있으며, 세트들은 차례로 가스 스트림을 냉각시키기 위한 메커니즘, 가스 스트림을 가열하기 위한 메커니즘, 비교적 거친 필터 요소 세트, 및 비교적 미세한 필터 요소 세트들을 각각 포함한다. 도 2에 도시된 트랩 장치에 대하여, 각 세트는 적어도 6개의 카트리지들을 포함하지만, 바람직하게, 더욱 많이, 예를 들어 12개의 카트리지들을 포함하여, 6개의 다른 카트리지들이 청소되는 동안 적어도 6개의 교환 카트리지들이 사용될 수 있다.
도 2를 참조하여, 카트리지들은 트랩 장치(18)에 수직으로 삽입되어 그로부터 제거될 수 있다. 도 11은 카트리지들이 트랩 장치 내로 수평으로 삽입되는 트랩 장치(200)를 도시한다. 트랩 장치(200)는 도관(14)에 대한 연결을 위하여 케이싱(202)의 상부벽(206, 도시된 바와 같이)에 형성된 플랜지형 입구(204)와, 펌프(24)의 입구에 대한 연결을 위하여 케이싱(202)의 바닥벽(210)으로부터 연장하는 플랜지형 출구(208)를 가지는 케이싱(202)을 포함한다. 케이싱(202)은 케이싱(202) 내로 제거 가능하게 삽입 가능한 한 세트의 카트리지를 수용하기 위한 복수의 구멍 들을 한정하는 그 측벽에 위치된 덮개(312)를 가진다. 예시된 실시예에서, 덮개(212)는 한 세트의 카트리지들을 수용하기 위하여 케이싱(202)의 종방향 축선(216) 주위에 등거리로 이격되는 6개의 원형 구멍들을 가진다. 각 카트리지는 덮개(212)에 카트리지를 분리할 수 있도록 고정하기 위하여 도 4에 도시된 덮개(42)와 유사한 덮개를 구비할 수 있다.
예시된 실시예에서, 상기 세트의 카트리지들은 가스 스트림으로부터 반응되지 않은 화학종들을 제거하도록 가스 스트림을 가열하기 위하여 도 7에 도시된 것과 유사한 복수의 카트리지(80)들을 포함한다. 결론적으로, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위하여 각각의 카트리지(80)들에서 사용된 각각의 메커니즘들은 다시 상세하게 기술되지 않는다. 대안적으로, 도 5 내지 도 10을 참조하여 상기된 다른 카트리지들 중 어떤 것은 트랩 장치(200)와 함께 사용될 수 있다.
케이싱(202)은 케이싱(202)의 종방향 축선(206)에 실질적으로 직교하도록 배열된 플레이트(222)에 의하여 2개의 인접한 플리넘 챔버(218,220)들로 내부가 분할된다. 제 1 플리넘 챔버(219)는 입구(204)로부터 가스를 수용하고, 제 2 플리넘 챔버(220)는 출구(218)를 향하여 가스 흐름을 운반한다. 플레이트(222)는 카트리지(80)들을 수용하도록 덮개(212)에 있는 구멍들과 실질적으로 공축 배열된 일련의 구멍(224)들을 포함한다. 트랩 장치(18)로, 각 카트리지(80)가 케이싱(202) 내로 완전히 삽입되었을 때, 카트리지(80)의 입구(84)는 단지 제 1 플리넘 챔버(218)와 유체 소통하고, 카트리지(80)의 출구(86)는 단지 제 2 플리넘 챔버(220)와 유체 소통한다. 결과적으로, 카트리지(80)는 제 1 플리넘 챔버(218)로부터 제 2 플리넘 챔버(220)로 흐르는 가스를 위한 복수의 개별적인 흐름 통로를 제공한다.
사용시에, 가스 스트림은 입구(204)로부터 제 1 플리넘 챔버(218)로 들어가고 그 입구(84)를 통하여 카트리지(80) 내로 통과한다. 가스가 카트리지(80)들을 통하여 운반됨으로써, 이것은 카트리지에 위치된 고온 배플들에 의해 가열되고, 이러한 것은 반응되지 않은 화학종들이 배플들의 표면상에 퇴적물을 형성하도록 할 수 있다. 가스는 카트리지(80)의 출구(86)로부터 제 2 플리넘 챔버(220)로 배출되고, 제 2 플리넘 챔버는 트랩(200)의 출구(208)로 가스 스트림을 운반한다. 필요하다면, 하나 이상의 카트리지(80)들이 트랩 장치(18)와 관련하여 상기된 바와 같이 교환될 때, 덮개(212)의 제거는 적어도 제 2 플리넘 챔버(220)가 주기적으로 청소되는 것을 가능하게 한다.
프로세스 챔버(10)로부터 배출되는 가스 스트림의 특성에 따라서, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 2개의 상이한 트랩 메커니즘을 사용하는 것이 필요할 수 있다. 도 12는 도관(240)이 케이싱(202)의 바닥벽(210)과 가스 출구(208) 사이에서 연장하는 도 11에 도시된 트랩 장치(200)의 변경예를 도시한다. 도관(214)은, 제 2 플리넘 챔버(200)로부터 가스 스트림을 수용하고 분기 부분(244)으로 연장하는 제 1 하향 연장 도관 부분(242)을 포함한다. 분기 부분(244)에서, 제 1 도관 부분(242)은 제 1 도관 부분(242)으로부터 가스 출구(208)로 가스 스트림을 운반하기 위하여 제 1 도관 부분(242)으로부터 외향하여 연장하는 제 2 도관 부분(246)과, 데드레그(deadleg) 스타일 트랩 장치(250)에서 종료하는 제 2 하향 연장 도관 부분(248)으로 분기한다. 데드레그 트랩(250)은 제 1 도관 부 분(242)으로부터 제 2 도관 부분(246)으로 가스 스트림이 흐름에 따라 방향을 변경하여 가스 스트림으로부터 흡인되는 불완전 반응물로부터 입자 또는 파편들을 수집한다. 게이트 밸브는 예를 들어 데드레그 트랩(250)의 채택 동안 가스 스트림으로부터 데드레그 트랩(250)을 선택적으로 절연시키기 위하여 데드레그 트랩과 도관(240) 사이에 제공될 수 있다.
대안적으로, 가스 스트림으로부터 상이한 크기의 범위의 입자들을 제거하도록 비교적 거칠고 비교적 미세한 필터 요소들 모두를 사용하는 것이 필요하거나, 또는 가스 스트림으로부터 응축 가능한 화학종들을 응축시키기 위한 메커니즘과 가스 스트림으로부터 반응되지 않은 화학종들을 제거하도록 가스 스트림을 가열하기 위한 메커니즘 모두를 사용하는 것이 필요할 수 있다. 도 13은 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 임의의 2개의 상이한 메커니즘을 상호 교환적으로 수용할 수 있는 트랩 장치(300)의 예를 개략적으로 도시한다. 도 2에 도시된 트랩 장치(18)와 유사하게, 트랩 장치(300)는 도관(14)에 대한 연결을 위하여 케이싱(302)의 상부벽(306, 도시된 바와 같은)에 형성된 플랜지형 입구(304)와, 펌프(24)의 입구(22)에 대한 연결을 위하여 케이싱(302)의 바닥벽(310)으로부터 연장하는 플랜지형 출구(308)를 가지는 케이싱(302)을 포함한다. 케이싱(302)은 케이싱(302)으로 제거 가능하게 삽입 가능한 각 세트의 카트리지를 수용하기 위한 복수의 구멍들을 각각 한정하는 측벽(312,314)들을 가진다. 예시된 실시예에서, 측벽(312)은 제 1 세트의 카트리지(318)를 수용하기 위하여 케이싱(302)의 종방향 축선(316) 주위에 등거리로 이격되는 6개의 원형 구멍들을 가지며, 측벽(314)은 유사하게 제 2 세트 의 카트리지(320)를 수용하기 위하여 케이싱(302)의 종방향 축선(316) 주위에 등거리로 이격되는 6개의 원형 구멍들을 가진다. 각 카트리지는 측벽(312,314)들에 카트리지를 분리할 수 있도록 고정하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같은 덮개(42)와 유사한 덮개를 구비할 수 있다.
예시된 실시예에서, 제 1 세트의 카트리지(318)는 트랩 장치(300)를 통과하는 가스 스트림으로부터 응축 가능한 화학종들을 제거하기 위하여 도 5에 도시된 것들과 유사한 복수의 카트리지(38)를 포함하고, 제 2 세트의 카트리지(320)들은 가스 스트림으로부터 반등되지 않은 화학종들을 제거하도록 가스 스트림을 가열하기 위하여 도 7에 도시된 것들과 유사한 복수의 카트리지(80)들을 포함한다. 결론적으로, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 두 세트의 카트리지(318,320)에 사용되는 각각의 메커니즘들은 다시 상세하게 기술되지 않는다.
케이싱(302)은 내부에서 2개의 실질적으로 환형의 플리넘 챔버(322,324)들로 분할된다. 제 1 플리넘 챔버(322)는 트랩 장치(300)의 입구(304)로부터 가스 스트림을 수용하도록 배열되며, 카트리지(318)를 수용하도록 측벽(312)에 있는 구멍들과 실질적으로 공축으로 배열되는 일련의 제 1 구멍(312)들을 포함하여서, 카트리지(38)가 케이싱(302) 내로 완전히 삽입될 때, 단지 입구(54)만이 제 1 플리넘 챔버(322)와 유체 소통한다. 제 2 플리넘 챔버(324)는 제 1 세트의 카트리지(318)로부터 배출되는 가스를 수용하도록 배열되고, 카트리지(80)를 수용하도록 측벽(314)에 있는 구멍들과 실질적으로 공축으로 배열되는 일련의 제 2 구멍들을 포함하여서, 카트리지(80)가 케이싱(302) 내로 완전히 삽입되었을 때, 단지 입구(84) 만이 제 2 플리넘 챔버(324)와 유체 소통한다. 케이싱(302)은 제 1 세트의 카트리지(318)들로부터 배출되는 가스를 제 2 플리넘 챔버(324)로 운반하는 포팅(326, porting)과, 제 2 세트의 카트리지(320)들로부터 배출되는 가스를 출구(308)로 운반하는 포팅(328)을 포함한다.
사용에 있어서, 가스 스트림은 입구(304)로부터 제 1 플리넘 챔버(322)로 들어가고, 그 입구(54)를 통하여 카트리지(38) 내로 통과한다. 가스가 카트리지(38)를 통해 운반됨으로써, 가스는 순차적으로 카트리지에 위치된 헬리컬 덕트의 저온 외부 및 내부 표면에 의하여 냉각되어서, 가스 내의 응축 가능한 화학종들은 헬리컬 덕트의 표면들 상에 형성되는 고형 물질로서 가스 스트림으로부터 응축된다. 가스는 카트리지(38)의 출구(56)로부터 제 2 플리넘 챔버(324)로 가스 스트림을 운반하는 포팅(326)으로 배출된다. 가스 스트림은 그런 다음 그 입구(84)를 통해 카트리지(80)들로 통과한다. 가스가 카트리지(80)를 통하여 운반됨으로써, 가스는 그 안에 위치된 고온 배플들에 의해 가열되고, 이는 반응되지 않은 화학종들이 배플들의 표면상에 퇴적물을 형성하도록 한다.
가스는 카트리지(80)의 출구(86)로부터 가스 스트림을 트랩(300)의 출구(308)로 운반하는 포팅(328)으로 배출된다.
가스 스트림의 특성을 변경하면, 두 세트의 카트리지들 중 하나 또는 모두가 상이한 세트의 카트리들로 교환될 수 있다. 예를 들어, 제 1 세트의 카트리지들은 도 9에 도시된 카트리지(110)와 같은 필터 요소들을 포함하는 세트의 카트리지들로, 또는 가스 스트림으로부터 반응되지 않은 화학종들을 제거하기 위한 추가 세트 의 카트리지(80)로 교환될 수 있다. 응축 가능한 화학종들을 제거하도록 가스 스트림을 연속적으로 냉각시키기 전에 반응되지 않은 화학종들을 제거하도록 가스 스트림을 가열하는 것이 필요할 수 있으며, 이 경우에, 가냉각된 카트리지(38)를 통과하기 전에 가열된 카트리지(80)를 가스 스트림이 통과하도록 제 1 및 제 2 세트의 카트리지가 교환될 수 있다. 그러므로, 예를 들어 4개의 상이한 세트의 카트리지들이 제공되는 경우에, 각 세트는 적어도 12개의 카트리지들을 포함하며, 트랩 장치(300) 내에서 카트리지들의 정렬을 위한 16개의 상이한 선택사항이 사용자에게 제공될 구비할 수 있다.
Claims (33)
- 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인되는 가스 스트림으로부터 화학종을 제거하기 위한 트랩 장치에 있어서,가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로들을 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱 내로 각각 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하며, 각각의 카트리지는 상기 카트리지 내에 수집되는 고형 물질로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학들을 제거하기 위한 수단을 수용하고 있는트랩 장치.
- 제 1 항에 있어서,각각의 제거 수단은 상기 카트리지 내에 수집되는 응축물로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학종을 응축시키기 위한 수단을 포함하는트랩 장치.
- 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인된 가스 스트림으로부터 응축 가능한 화학종들을 제거하기 위한 트랩 장치에 있어서,가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로들을 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱으로 각각 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하며, 각각의 카트리지는 카트리지 내에 수집되는 응축물로서 카트리지를 통과하는 가스로부터 화학종들을 응축시키기 위한 수단을 수용하고 있는트랩 장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 응축 수단은 가스 내의 응축 가능한 화학종들이 응축물로서 응축하는 온도 이하까지 상기 카트리지를 통과하는 가스를 냉각시키기 위한 냉각 수단을 포함하는트랩 장치.
- 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,상기 응축 수단은 카트리지를 통과하는 가스를 냉각시키기 위한 냉각제의 흐름을 카트리지 내에서 운반하기 위한 덕트를 포함하는트랩 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 냉각제는 액상 냉각제, 바람직하게 물을 포함하는트랩 장치.
- 제 5 항 또는 제 제 6 항에 있어서,상기 응축 수단은 상기 덕트와 열 접촉으로 배열되는 복수의 냉각 핀들을 포함하여, 상기 카트리지를 통과하는 가스가 상기 냉각 핀들 위를 지나는트랩 장치.
- 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,상기 응축 수단은 헬리컬 덕트를 포함하고, 상기 흐름 통로는 상기 덕트를 따라서 덕트 주위로 연장하는 제 1 부분과 상기 덕트의 종축을 따라서 연장하는 제 2 부분을 포함하는트랩 장치.
- 제 8 항에 있어서,각 카트리지는 카트리지에 유입하는 가스를 흐름 통로의 제 1 및 제 2 부분들 중 하나를 향하게 하는 배플 수단을 포함하는트랩 장치.
- 제 1 항에 있어서,각각의 제거 수단은 상기 카트리지를 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터 요소를 포함하는트랩 장치.
- 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인되는 가스 스트림으로부터 입자들을 제거하기 위한 트랩 장치에 있어서,가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로들을 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하며, 각각의 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스로부터 입자들을 제거하기 위한 적어도 하나의 필터 요소를 수용하고 있는트랩 장치.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 적어도 하나의 필터 요소는 상기 장치를 통과하는 가스 스트림을 위한 구불구불한 흐름 통로를 한정하는트랩 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 적어도 한의 필터 요소는 가스 스트림을 위한 정현파형 흐름 통로를 형성하는트랩 장치.
- 제 10 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,각각의 카트리지는 카트리지의 종방향 축선을 따라서 이격되고 그 사이에 상기 흐름 통로를 형성하는 복수의 필터 요소들을 포함하는트랩 장치.
- 제 1 항에 있어서,각각의 제거 수단은 가스 내의 반응되지 않은 화학종들이 고형 물질로 변환되는 온도 이상까지 상기 카트리지를 통과하는 가스를 가열하기 위한 수단을 포함하는트랩 장치.
- 진공 펌프에 의해 폐쇄체로부터 흡인되는 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 트랩 장치에 있어서,가스 스트립을 수용하기 위한 입구와 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구를 가지는 케이싱과, 상기 케이싱을 통과하는 가스를 위한 복수의 흐름 통로들을 제공하도록 상기 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 상기 케이싱으로 각각 제거 가능하게 삽입 가능한 복수의 카트리지들을 포함하며, 각각의 흐름 통로는 각각의 카트리지의 입구와 출구 사이에서 연장하며, 각각의 카트리지는 카트리지를 통과하는 가스를 가열하기 위한 수단을 수용하고 있는트랩 장치.
- 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,상기 가열 수단은 히터와 상기 히터와 열 접촉하도록 배열되는 복수의 핀들을 포함하되, 상기 카트리지를 통하여 흐르는 가스가 상기 핀들 위를 지나는트랩 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 가열 수단은 히터를 수용하는 덕트를 포함하고, 상기 핀들은 상기 덕트 상에 장착되는트랩 장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 덕트는 상기 카트리지의 길이를 따라서 연장하는트랩 장치.
- 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,상기 핀들은 상기 카트리지를 통하여 흐르는 가스를 위한 구불구불한 흐름 통로를 한정하는트랩 장치.
- 제 1 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,상기 카트리지의 적어도 일부는 분리 가능한트랩 장치.
- 제 1 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,상기 케이싱은 상기 케이싱에 유입하는 가스를 그 입구로부터 상기 카트리지들로 향하게 하기 위한 배플 수단을 포함하는트랩 장치.
- 제 22 항에 있어서,상기 케이싱은 각각이 각각의 카트리지들을 수용하기 위한 복수의 개구들을 한정하는 플레이트 부재를 포함하는트랩 장치.
- 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,각각의 카트리지의 입구와 출구는 상기 카트리지가 상기 케이싱 내로 완전히 결합될 때 상기 카트리지의 입구와 출구가 상기 배플 수단의 마주한 측부들에 위치되도록 위치되는트랩 장치.
- 제 22 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서,상기 케이싱 내에서, 상기 배플 수단은 상기 카트리지의 출구와 상기 케이싱의 출구와 유체 소통하는 제 2 플리넘 챔버로부터, 상기 케이싱의 입구와 상기 카트리지의 입구와 유체 소통하는 제 1 플리넘 챔버를 분리하는트랩 장치.
- 제 1 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,상기 케이싱은 적어도 3개의 카트리지들을 수용하도록 구성되는트랩 장치.
- 제 1 항 내지 제 26 항중 어느 한 항에 있어서,상기 복수의 카트리지들은 상기 케이싱의 종방향 축선 주위에 배열되는트랩 장치.
- 제 27 항에 있어서,상기 카트리지들은 상기 케이싱의 축선 주위에서 실질적으로 등거리로 이격되는트랩 장치.
- 제 1 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서,상기 케이싱의 입구는 상기 케이싱의 측벽에 위치되고, 상기 케이싱의 출구는 상기 케이싱의 단부벽에 위치되는트랩 장치.
- 가스 스트림을 수용하기 위한 입구와 펌핑된 가스 스트림을 배출시키기 위한 출구를 가지는 진공 펌프와, 상기 진공 펌프의 입구에 연결되는 출구를 가지는 제 1 항 내지 제 29 항에 따른 트랩 장치를 포함하는진공 펌핑 장치.
- 제 30 항에 있어서,상기 트랩 장치를 가로지르는 압력차를 모니터링하고 모니터링된 압력차의 크기에 따라 경보를 발생시키기 위한 수단을 포함하는진공 펌핑 장치.
- 가스 스트림을 수용하기 위한 입구, 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구, 및 각각의 카트리지로부터 각각 가스를 수용하기 위한 복수의 구멍들을 가지는 케이싱과, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 복수 세트의 카트리지를 포함하며, 각각의 카트리지는 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능하고 케이싱을 통과하는 가스를 위한 각각의 흐름 통로를 그 자신의 입구 및 출구 사이에 제공하며, 각 세트의 카트리지는 카트리지 내에 모이는 고형 물질로서 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 각각의 상이한 메커니즘을 구비하는부품 키트.
- 가스 스트림을 수용하기 위한 입구, 케이싱으로부터 가스 스트림을 배출하기 위한 출구, 및 각각의 카트리지를 수용하기 위한 복수의 구멍들을 가지는 케이싱과, 각각이 케이싱의 각각의 구멍을 통하여 케이싱 내로 제거 가능하게 삽입 가능하며, 케이싱을 통과한 가스를 위한 각각의 흐름 통로를 그 자신의 입구 및 출구 사이에 제공하는 복수의 카트리지들과, 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하기 위한 수단을 각각 포함하는 복수 세트의 카트리지용 인서트들을 포함하며, 각 세트의 인서트들은 각각의 상이한 메커니즘에 의해 가스 스트림으로부터 화학종들을 제거하는부품 키트.
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