TWI775026B - 用於對一氣流除污之設備及方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於對一氣流除污之主動濕式洗滌過濾系統，其包含包括以下各者中之一或多者的組件：a)一渦旋設備，其將一含污染物氣流誘導成一螺旋流；b)一初始洗滌流體噴灑區段，其經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中；c)一吸收結構；d)一冷凝器；及e)第一及第二洗滌流體除污系統，其等可經彼此獨立地嚙合或脫嚙。在一些實施例中，工作場所包含一清潔室，或一或多個半導體加工工具，該一或多個半導體加工工具可包括光微影工具或光微影工具叢集。在一些實施例中，該主動濕式洗滌過濾系統可用於清潔室或半導體加工工具中之空氣或其他處理氣體清潔及再循環中的用途。

Description

用於對一氣流除污之設備及方法
本發明係關於主動濕式洗滌過濾系統，其可用於使用於清潔室或半導體加工工具中之空氣或其他處理氣體清潔及再循環。
半導體加工工具中之空氣品質係半導體製造工業之主要關注點。光微影工具尤其需要具有適當溫度、濕度及清潔度之空氣(相對於微粒及分子污染物而言)。
傳統的空氣濕度及溫度控制方法使用例如可與氣流交換熱並將水蒸氣移除或添加至氣流中之空氣調節裝置。
自氣流中移除污染物，尤其是移除分子污染物，傳統上係用另一裝置執行的。例如，傳統的方法通常涉及使用活性碳過濾器及/或吸附及化學吸附介質之組合來控制污染，並結合溫度及/或濕度控制空氣處理裝置以管理所遞送之空氣之溫度及濕度。
傳統的污染物移除方法使用過濾器或一系列過濾器來移除微粒及分子污染物。微粒通常被認為係尺寸大於約0.1微米之污染物。分子污染物通常被認為係形成沈積物(例如有機物)及/或抑制製程效能(例如鹼)之彼等污染物。
然而，過濾器存在幾個問題。過濾器增加了壓力阻力，藉 此增加了用於加工工具之空氣處理系統中之壓降。而且過濾器之使用壽命有限，需要最終移除及更換過濾器。此更換可能需要關停相關聯半導體加工工具來更換過濾元件，並增加了加工工具之總體擁有成本。
此外，許多過濾器在減輕光學損害性揮發性有機化合物方面之能力有限，特別是在較低分子量範圍內，因為較低分子量之有機物通常難以吸收。增加過濾器之能力及/或容量通常意謂添加更大量之吸附介質，此進一步增加了壓力阻力及成本。
過濾器之過濾介質本身可能會引入需要進行下游微粒過濾之微粒污染物。此外，過濾器之過濾介質本身可能會引入化學污染。例如，涉及使用強酸性介質之傳統的過濾方法可能會將有害的酸性陰離子引入至氣流中，如含硫氧化物，例如SO2。
此外，過濾器之過濾介質，尤其是一些傳統的化學過濾器之過濾介質，可能會產生氣流溫度及濕度控制之問題。例如，強酸性磺化介質(傳統上用於移除鹼性化合物，如氨及胺)因其化學性質而容易與水發生可逆放熱反應(例如水合反應)。此種熱及濕度之相互作用導致氣流溫度及濕度之回饋控制困難。氣流濕度及溫度控制之困難在光微影中更有問題，因為典型的目標係將溫度及/或濕度變化控制在超低位準(例如，溫度變化小於幾十毫克耳文，且相對濕度變化小於百分之幾十)。氣流濕度及溫度控制之困難可能會實質上增加例如在光微影工具之起動程序中達成控制穩定性所需的時間。達成控制穩定性所需時間之增加與工具可用性直接相關，該工具可用性係半導體工業關注之生產度量。
簡言之，本發明提供了一種用於對一氣流除污之設備及其 使用方法，該設備包含：a)一氣流輸入，其用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；及d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流且經組態以遞送該至少部分除污之氣流。在一些實施例中，該渦旋設備係包含一或多個固定葉片之一被動渦旋設備，而在其他實施例中，該渦旋設備可係包含一或多個活動葉片之一主動渦旋設備。通常，該螺旋流圍繞平行於該含污染物氣流之一淨運動之一軸線。
在另一態樣中，本發明提供了一種用於對一氣流除污之設備，其亦可包括上述設備之元件，該設備包含：a)一第一洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；及b)一第二洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用，其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可彼此獨立地嚙合或脫嚙。
在另一態樣中，本發明提供了一種用於對一氣流除污之設備，其亦可包括上述設備之元件，該設備包含：a)一初始洗滌流體噴灑區段，其位於一吸收結構之前，使得該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段，其中該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將 一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。當亦存在一渦旋設備時，該初始洗滌流體噴灑區段位於該渦旋設備與該吸收結構之間，使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段。通常，該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
在另一態樣中，本發明提供了一種用於對一氣流除污之設備，其亦可包括上述設備之元件，該設備包含：a)一冷凝器，其經組態使得離開一吸收結構之該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。通常，該用於對一氣流除污之設備亦包括一經冷凝洗滌流體再循環設備，其經調適以收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝洗滌流體，並將該經冷凝洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用。
在一些實施例中，該含污染物氣流包含空氣。在一些實施例中，該洗滌流體包含水、去離子(DI)水或一化學吸附水溶液。在一些實施例中，工作場所包含一清潔室或一或多個半導體加工工具，該一或多個半導體加工工具可包括光微影工具或光微影工具叢集。在一些實施例中，該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
本發明之前述發明內容不意欲描述本發明之每一實施例。下文亦在實施方式中闡述了本發明之一或多項實施例之細節。根據實施方式及申請專利範圍，本發明之其他特徵、目標及優點將顯而易見。
除非另有指定，否則本文中所使用之所有科學及技術術語 具有此項技術中常用之含義。
如本說明書及所附申請專利範圍中所使用，除非內容另有明確規定，否則單數形式「一(a/an)」及「該」涵蓋具有複數個指代物之實施例。
如本說明書及所附申請專利範圍中所使用，術語「或」通常係以其意義使用，包括「及/或」，除非內容另有明確規定。
如本文中所使用，「具有(have/having)」、「包括(include/including)」、「包含(comprise/comprising)」或其類似者係以其開放式意義使用，並通常意謂「包括但不限於」。應理解，術語「由……組成」及「基本上由……組成」歸入於術語「包含」及其類似者中。
10:主動濕式洗滌過濾系統
20:洗滌塔
25:洗滌塔殼體
30:氣流輸入
40:外部製程
50:含污染物氣流
55:輸入管道
60:渦旋設備
62:外部渦旋葉片
64:內部渦旋葉片
66:支撐柱
68:全半徑渦旋葉片
70:螺旋流
80:氣流之淨運動
90:吸收結構
100:初始噴頭
110:洗滌流體噴霧
120:吸收結構噴頭
130:洗滌流體噴霧
140:氣流輸出
150:至少部分除污之氣流
155:至少部分除污之氣流
160:冷凝器區段
170:冷凝器區段殼體
180:冷凝器設備
190:冷凝器輸入
200:冷凝器輸出
210:洗滌流體排放口
220:經冷凝洗滌流體排放口
230:洗滌流體供應導管
240:洗滌流體供應導管
250:洗滌流體返回導管
260:乾燥且至少部分除污之氣流
265:返回管道
270:閥
271:閥
280:洗滌流體除污系統
281:洗滌流體除污系統
290:洗滌流體供應導管
1100:處理氣體
1101:經洗滌氣流
1102:污染液體出口
1103:經冷凝液體出口
1104:外部水/液體供應入口
1105:經清潔添加劑/溶劑混合物入口
1106:廢液出口
1110:洗滌塔(具有填充床及旋風噴灑區段)
1120:外部製程
1130:驅動風扇
1131:入口AMC預過濾器(可冷凝有機物)
1132:預處理系統(例如UV與光催化劑)
1140:除霧器
1141:熱電冷卻系統
1142:非冷凝式熱交換器
1143:溫度及濕度控制單元
1144:後洗滌AMC精濾器組
1145:再循環熱(熱電冷卻器及熱交換單元)
1146:經純化再加濕供應
1150:儲液槽
1151:液體泵
1152:液體UV純化/氧化系統
1153:電解去離子化系統
1154:反滲透(RO)膜系統
1155a:高溫旋轉選擇閥1
1155b:高溫旋轉選擇閥2
1156:線上氣體加熱器(>400℃)
1157a:吸附床1(GAC)
1157b:吸附床2(GAC)
1158:經純化再生氣體入口
1160:液體溫度控制系統
1170:化學添加劑施配器
1171a:混合閥1
1171b:混合閥2
1200:驅動風扇
1210:預處理系統
1220:入口AMC預過濾器
1230:渦旋噴灑區段
1235:初始噴頭
1240:吸收結構
1245:洗滌流體噴霧
1250:冷凝器區段
1260:後洗滌AMC精濾器組
1270:溫度及濕度控制單元
1280:儲液槽
1290:除霧器
圖1係根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統之一項實施例的示意圖。
圖2係根據本發明之渦旋設備之一項實施例的示意圖。
圖3係根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統的示意圖，其中洗滌塔被剖開以顯露渦旋設備。
圖4係根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統的示意圖，其中洗滌塔被剖開以顯露渦旋設備。
圖5係根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統之一項實施例的示意圖。
圖6係根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統之一項實施例的示意圖。
本發明提供了主動濕式洗滌過濾系統，其可用於使用於清潔室或半導體加工工具中之空氣或其他處理氣體清潔及再循環。
本發明之系統利用洗滌流體以減少氣流中之一或多種污染物之濃度。較佳洗滌流體包括但不限於水、去離子(DI)水及化學吸附水溶液。其他合適洗滌流體可包括但不限於水、油、非極性溶劑及極性溶劑，如例如醇類。在使用包含去離子水之洗滌流體之實施例中，較佳的是去離子水之電阻率在約100,000歐姆公分至約18,000,000歐姆公分之範圍內。
在較佳實施例中，洗滌流體潤濕吸收結構之表面(例如作為小滴及/或薄膜)，且一或多種污染物藉由吸收至洗滌流體中而自氣流中移除。例如，可藉由在洗滌流體中吸收、吸附、溶解或其組合自氣流中移除一或多種污染物。吸附可包括但不限於化學吸附及物理吸附。此外，物種可藉由吸附至洗滌流體中、吸附至洗滌流體之表面上或兩者之組合來移除。
本發明之系統及方法可用於來自半導體加工工具中使用之各種氣流之各種分子污染物。在各項實施例中，可移除之分子污染物包括但不限於酸、鹼、高分子量及低分子量有機化合物，及包括但不限於微電子摻雜物、分子可冷凝物及難熔化合物之化合物類別。在各項實施例中，可降低氣流中之一或多種污染物之濃度，該等氣流包括但不限於空氣流、清潔乾燥空氣流(CDA)、氧氣流、氮氣流及一或多種稀有氣體流。
高分子量有機物包括具有大於約六個碳原子之化合物(C化合物)。低分子量有機物包括具有約六個碳原子或更少之碳原子之化合物(C化合物)。分子可冷凝物包括高沸點(即，大於約150℃)有機材料。分子可冷凝物可例如藉由吸附於光學元件上隨後藉由曝露於深紫外線(DUV)光 (例如193nm及157nm之光)引起自由基冷凝或聚合而損害光微影工具之光學元件。難熔材料係含有形成非揮發性或非反應性氧化物之原子之化合物，例如但不限於磷(P)、矽(Si)、硫(S)、硼(B)、錫(Sn)、鋁(Al)。此等污染物在曝露於DUV光下時可形成抵抗傳統的光微影工具清潔方法之難熔化合物，並且甚至不可逆地冷凝於光學表面上。難熔材料包括難熔有機物，如例如矽烷、矽氧烷(如例如六甲基二矽氧烷)、矽烷醇及碘酸鹽。表1中列出了本發明之系統及方法之各項實施例可降低其在氣流中之濃度的分子污染物之另外實例。
Figure 108146851-A0305-02-0010-1
Figure 108146851-A0305-02-0011-2
Figure 108146851-A0305-02-0012-3
本發明之系統亦可用於將微粒自半導體加工工具中使用之氣流中移除。在各項實施例中，本發明有助於移除平均粒徑小於約0.01微米之微粒。在各項實施例中，本發明有助於移除平均粒徑小於約0.02微米之微粒，且在各項實施例中，本發明有助於移除平均粒徑小於約0.1微米之微粒。
洗滌流體以足夠的體積及溫度引入至吸收結構，以形成潤濕並流過吸收結構之表面之液體。洗滌流體可以任何合適方式自噴嘴、噴頭或其類似者引入，包括如霧劑、射流或其他流。
吸收結構係流體可滲透之高比表面積結構，該結構使含污染物氣流與洗滌流體緊密接觸。吸收結構可包含鬆散填充床結構、結構化填充床結構或兩者之組合。吸收結構較佳地係鬆散填充床結構，如例如均由藍太克公司(Lantec,Inc.)製造之Q-Pack、Lanpack及/或Nupack、拉西環(Raschig rings)、鮑爾環(Pall rings)、貝爾鞍形填料(Berl Saddles)、矩鞍形填料(Inatolex saddles)、撓性環(Flexrings)、壓載環(Ballast rings)及階梯環(Cascade rings)。結構化填充床結構之實例包括但不限於Gem packTM套筒及由德克薩斯州達拉斯之格利奇公司(Glitsch,Inc.)製造之 Glitsch EF-25A GridTM。吸收結構之設計較佳地使得氣流具有足夠的滯留時間，以允許在吸收結構上進行自輸出氣流至洗滌流體之分子污染物質量傳遞。
本發明之系統及方法可用於例如單一半導體工具、工具叢集(如例如曝光工具及光阻塗佈/顯影工具之光微影叢集)或工具組(如例如顯影軌跡及曝光工具)。在各項較佳實施例中，本發明提供了空氣處理及化學過濾系統，與習知吸附過濾方法相比，該等系統有助於降低污染控制之擁有成本。
在各項實施例中，本發明藉由提供一種化學過濾系統來減少或消除與傳統的過濾器相關聯之一些問題，該化學過濾系統可重複地再生過濾介質，而不需要與更換傳統的過濾器元件相關聯之半導體工具停機。在本發明中，過濾介質包括洗滌流體。
在各項實施例中，本發明藉由提供一種化學過濾系統來減少或消除與傳統的過濾器相關聯之一些問題，該化學過濾系統使用實質上不產生如與傳統的過濾元件相關聯之微粒之過濾介質。在本發明中，過濾介質包括洗滌流體。
在各項實施例中，本發明藉由提供一種化學過濾系統來減少或消除與傳統的過濾器相關聯之一些問題，該化學過濾系統可移除分子污染物，而沒有一些傳統的過濾器元件造成之濕度及溫度控制困難。例如，藉由使用根據本發明之洗滌流體作為過濾介質，本發明之各項實施例避免了將有破壞性濃度之酸、鹼或兩者引入至氣流中。在各項較佳實施例中，本發明之溫度及濕度控制方法比傳統的系統更有能力處理上游溫度及濕度之擾動。
在各項實施例中，本發明提供了一種用於半導體工具之整合空氣處理及化學過濾系統。此等整合系統可有助於提供佔據面積小於傳統的空氣處理單元及過濾系統之組合佔據面積的系統。此外，在各項實施例中，本發明之整合空氣處理及化學過濾系統可藉由將兩個單獨氣流處理需要(空氣調節及化學過濾)組合於一個設備中，從而簡化供應鏈、所有權、支援及維護，來幫助降低資本及操作成本。
在一些實施例中，本發明減少了來自伺服光微影工具之氣流之廣譜化學污染，包括但不限於如表1中所列之污染物。此外，在一些實施例中，本發明提供了能夠以非常小的溫度及濕度變化位準向光微影工具供應氣流之系統及方法。例如，在各項較佳實施例中，本發明提供了在恆定壓力及流速條件下溫度變化小於約10毫克耳文且相對濕度變化小於約0.1%之氣流。在各項實施例中，本發明提供了在恆定壓力及流速條件下溫度變化在約5毫克耳文至約20毫克耳文範圍內且相對濕度變化在約0.05%至約0.5%範圍內之氣流。在各項實施例中，本發明提供了一種組合式空氣處理及過濾設備，該設備可為氣流提供溫度控制、濕度控制及過濾，該氣流之壓力在約10吋w.c.(水柱)內且流速在約1立方呎/分鐘(CFM)至約100,000CFM之範圍內；且較佳地流速在約200立方呎/分鐘(CFM)至約10,000CFM之範圍內。
在某些實施例中，本發明提供了一種用於光微影工具叢集之組合式空氣處理及化學過濾設備，該光微影工具叢集用於製造對分子污染敏感之半導體裝置。在各項實施例中，組合式空氣處理及過濾系統移除分子污染，該分子污染可包括酸、鹼、高分子量及低分子量芳族及脂族有機物，以及包括但不限於微電子摻雜物、分子可冷凝物及難熔化合物之化 合物類別。
在各項實施例中，系統及方法進一步包括提供計量資訊。例如，在一項實施例中，本發明提供了一種系統，該系統可定性地、定量地或兩者兼有地量測來自半導體處理工具之氣流及由本發明之系統返回至半導體處理工具之氣體中的一或多種污染物之濃度。在一項實施例中，本發明提供了用於空氣處理及過濾之方法，該等方法使用計量資訊向半導體工具提供具有溫度受控、相對濕度受控、污染物減少或其組合之氣流。替代地，可監測離開吸收結構之洗滌流體中的一或多種污染物之濃度作為氣流中之濃度之指示。
在一些實施例中，可在洗滌流體除污系統中清潔洗滌流體。可提供兩個洗滌流體除污系統以供交替地使用，使用適當的閥及導管來選擇一個或另一洗滌流體除污系統。此種雙重系統允許一個洗滌流體除污系統就地再生或維修的同時使用另一洗滌流體除污系統，而無需中斷主動濕式洗滌過濾系統的操作或其伺服的程序。
洗滌流體除污系統可使用習知方法對洗滌流體除污，該等習知方法可包括(例如)離子交換樹脂、混合床樹脂瓶、有機膜分離、用於移除有機物之液相碳吸附，及用於移除微粒之粒子過濾。洗滌流體清潔可包括(例如)對固定的TiO2或TiO2漿料進行光催化及進階氧化程序，如(例如)包括H2O2、O3、範湯反應劑及離子化輻射之程序。在各項實施例中，DI水亦由再循環單元處理，以防止吸收結構及系統之其他潤濕區段的生物污染。防止生物污染之合適處理包括但不限於以C波段(約200nm至約290nm)之紫外線(UV)光輻照DI水、臭氧化，及過氧化。在一些實施例中，UV光亦可用於分解生物污染物或其他有機化合物，並可置放於(例如)含 有渦旋設備之儲備罐或珠柱中。在一些實施例中，經樹脂處理之碳可包括於系統中，以破壞生物污染物之壁結構。在一些實施例中，uv光及經樹脂處理之碳可單獨地使用或組合地使用。
在一些實施例中，洗滌液體流動路徑可包括用於連續及再生除鹽之機構。在較佳組態中，系統可包括修改形式之膜電容去離子化(MCDI)，其中陽離子交換膜及陰離子交換膜經交替地配置，混合離子交換樹脂經填充於兩者之間。此種堆疊包括向其施加DC電壓之每一端上的電極，從而產生跨膜的電場。此可係與(但不限於)離子交換吸附床及/或反滲透系統組合。
在一些實施例中，洗滌液體藉由穿過吸附劑床被除污，該吸附劑床可包含顆粒活性碳(GAC)。可使用流過吸附床並被引導至廢料之純淨處理氣體(包括但不限於XCDA、N2或He)結合熱傳導加熱就地再生洗滌液體吸附床，從而為沈積污染物之有效熱解吸提供條件。在較佳組態中，系統包括兩個或兩個以上洗滌液體吸附床，使得一或多個床在一或多個床操作時能夠再生，從而提供連續洗滌液體純化。額外吸附/解吸方法亦可能適用，包括但不限於變壓吸附及變超電容吸附(supercapacitive swing adsorption)。
在一些實施例中，進入洗滌塔之含污染物氣流穿過渦旋設備。渦旋設備誘導含污染物氣流以螺旋流之方式移動。該螺旋流圍繞大體上平行於氣流進入吸收結構之淨運動之軸線。此外，氣流輸入可經組態而以銳角進入洗滌塔，以便有助於誘導螺旋流。不希望受理論之束縛，申請人認為，由渦旋設備誘導之螺旋流增加了氣流在吸收結構中之滯留時間，從而導致自氣流中移除更多的污染物。渦旋設備可具有任何有效組態。在 本文中設想之各項實施例中，渦旋設備可係包含一個、兩個、三個、四個或更多固定葉片之被動渦旋設備。在本文中設想之各項其他實施例中，渦旋設備可係包含一個、兩個、三個、四個或更多活動葉片之主動渦旋設備，該或該等葉片可由馬達或其他驅動機構驅動。在一些實施例中，含污染物氣流由一或多個泵、風扇或葉輪或其組合驅動進入渦旋機構，該等泵、風扇或葉輪可位於洗滌塔之前、之後或之中。通常，洗滌塔之內表面為大體上圓柱形，以便支撐及加強氣流之螺旋流。
在一些實施例中，進入洗滌塔之含污染物氣流穿過初始洗滌流體噴灑區段。初始洗滌流體噴灑區段包含一或多個初始噴頭，該一或多個初始噴頭經組態以將洗滌流體噴射至含污染物氣流中，藉此將污染物自氣流移除至洗滌流體中。根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統可包括渦旋設備、初始洗滌流體噴灑區段或兩者。不希望受理論之束縛，申請人認為，當初始洗滌流體噴灑區段與渦旋設備結合使用時，渦旋設備增加氣流在初始洗滌流體噴灑區段中之滯留時間，從而導致自氣流中移除更多的污染物。洗滌流體施加系統及初始洗滌流體噴灑區段(當存在時)係相異且分離的結構。在一些組態中，洗滌流體施加系統及初始洗滌流體噴灑區段位於吸收結構之相對端處。例如，當含污染物氣流在較低點進入洗滌塔並向上穿過吸收結構時，洗滌流體施加系統可自上方潤濕吸收結構，使重力幫助將洗滌流體分佈在整個吸收結構中，且初始洗滌流體噴灑區段可位於吸收結構下方，以便處理進入之含污染物氣流。在此組態中，初始洗滌流體噴灑區段不會顯著地潤濕吸收結構。
在一些實施例中，離開洗滌塔之至少部分除污之氣流可返回至工作場所或外部製程以供使用。在其他實施例中，離開洗滌塔之經除 污氣流然後進入冷凝器區段。冷凝器區段可包括任何合適冷凝器設備，如功能上連接至外部致冷單元之冷凝器盤管，並可配備有如翅片、葉片、氣體可滲透結構及其類似者的增加與經除污氣流之接觸面積的結構。當至少部分除污之氣流穿過冷凝器設備時，冷凝器設備至少部分地自經除污氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。在一些實施例中，經冷凝洗滌流體收集於經冷凝洗滌流體排放口中，該經冷凝洗滌流體自該排放口進入洗滌流體返回導管。以此方式，基本上所有洗滌流體都可自洗滌塔或冷凝器區段被再收集。此特徵使得能夠藉由量測自洗滌塔及冷凝器區段混合收集的用過之洗滌流體中污染物之濃度來定量地量測自氣流中移除之污染物。
替代地，離開洗滌塔之經除污氣流可進入除了冷凝器以外之收集裝置，以移除洗滌流體之液體小滴。在此等實施例中，用於移除洗滌流體之液體小滴之合適方法及裝置可包括由聚結介質收集、由葉片分離器收集、由填充床之擴展表面收集、由吸附介質收集或由氣體穿過多孔膜收集。額外方法可包括使用液體乾燥劑，其中液體乾燥劑溶液(通常係氯化鋰)通過氣流噴灑，以自氣流中吸收水分並自系統中移除能量。條件可藉由改變溶液之濃度而發生變化，亦可充當針對已調節空氣之抗微生物劑。然後藉由加熱溶液使該溶液再生，該溶液在跨氣流再次噴灑之前會失去其水分。熱的潮濕廢氣流亦自再生器中排出。額外方法可包括使用加熱盤管或氣體燃燒器。額外方法可包括使用如矽膠之固體乾燥劑，其中藉由乾燥劑吸入濕空氣且吸收水分。隨著乾燥劑達到容量，其可移動至再活化氣流中，該乾燥劑在該氣流中利用廢熱或廢氣流解吸水分。額外方法可包括藉由直接流過或藉由切向流動或滲透使用半透性防水聚合物膜。額外方法可包括使用靜電設備，該靜電設備利用靜電場將濕蒸氣與空氣分離。
在各項實施例中，本發明之系統及方法可與US 2004/0023419、US 6,761,753及US 7,329,308中所描述之系統中之一或多個系統相組合；該等文獻之內容之全文以引用方式併入本文中。
根據隨附圖式所示之系統之實施例之以下更特定描述，用於半導體加工工具之氣流之空氣處理及化學過濾之系統及方法的前述及其他特徵及優點將顯而易見。
圖1至圖4之附圖標記索引
Figure 108146851-A0305-02-0019-4
Figure 108146851-A0305-02-0020-5
參考圖1，根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統10之一項實施例包括洗滌塔20。洗滌塔20包括洗滌塔殼體25、氣流輸入30、吸收結構90(該吸收結構被來自一或多個吸收結構噴頭120之洗滌流體噴霧130潤濕)及氣流輸出140，並在各項實施例中包含下文所提到之額外元件。
氣流輸入30經組態以通過輸入管道55自外部製程40接收含污染物氣流50。外部製程40可係趨向於污染功能性氣流且一旦功能性氣流被除污就能夠重新使用之任何合適製程。在各項實施例中，外部製程40可表示一或多個工作場所，該一或多個工作場所可係一或多個半導體處理系統。在各項實施例中，外部製程40可係清潔室，其中含污染物氣流50可存在於清潔室內部之空氣；或外部製程40可係用於處理如半導體晶圓之工件之設備，其中含污染物氣流50可係如空氣、氮氣、氧氣、氬氣、氦氣、氫氣或其類似者之處理氣體。
在一些實施例中，氣流輸入30經組態使得在氣流輸入30處 進入之含污染物氣流50穿過渦旋設備60，藉以含污染物氣流50被誘導成以螺旋流70之方式移動。螺旋流70圍繞大體上平行於氣流之淨運動80之軸線。如此實施例中所描繪，氣流之淨運動80豎直地向上且氣流之螺旋流70自上方觀察係逆時針方向，然而，可使用氣流之淨運動或螺旋流方向之任何合適取向。在一些實施例中，氣流輸入30以銳角進入洗滌塔殼體25，從而有助於將含污染物氣流50誘導成螺旋流70。在一些實施例中，洗滌塔殼體25之內表面通常為圓柱形。
如圖1之實施例中示意性地所描述，渦旋設備60包含一對固定葉片。在本文中設想之各項實施例中，渦旋設備可係包含一個、兩個、三個、四個或更多固定葉片之被動渦旋設備。在本文中設想之各項其他實施例中，渦旋設備可係包含一個、兩個、三個、四個或更多活動葉片之主動渦旋設備，該或該等葉片可由馬達或其他驅動機構驅動。在一些實施例中，雖然洗滌塔殼體25之內表面可為大體上圓柱形，但渦旋設備60包含除了洗滌塔殼體25之圓柱形內表面以外之結構，或添加至洗滌塔殼體25之圓柱形內表面之結構。
參考圖2，渦旋設備60之另一實施例可包含由洗滌塔殼體25之圓柱形內表面支撐之外部渦旋葉片62、由支撐柱66支撐之內部渦旋葉片64。各項實施例可包括僅外部渦旋葉片62、僅內部渦旋葉片64或兩者(如所描繪)。內部渦旋葉片64及/或外部渦旋葉片62之寬度、節距及角度可變化以適合特定應用。
圖3描繪了根據本發明之一個主動濕式洗滌過濾系統10之元件。洗滌塔20被剖開以顯露圖2之渦旋設備，該渦旋設備包含外部渦旋葉片62、內部渦旋葉片64及支撐柱66。
圖4描繪了根據本發明之另一主動濕式洗滌過濾系統10之元件。洗滌塔20被剖開以顯露渦旋設備，該渦旋設備包含跨越自支撐柱66至洗滌塔殼體之圓柱形內表面之半徑之全半徑渦旋葉片68。
進一步參考圖1及其中所描繪之實施例，作為渦旋設備60之結果，含污染物氣流被誘導成以螺旋流70之方式衝擊吸收結構90。
吸收結構90配備有洗滌流體施加系統。洗滌流體施加系統包含一或多個吸收結構噴頭120，該一或多個吸收結構噴頭經組態以將洗滌流體流130施加至吸收結構90。通過洗滌流體供應導管230將洗滌流體供應給一或多個吸收結構噴頭120。吸收結構90係液體可滲透之高比表面積結構，該結構使含污染物氣流與洗滌流體緊密接觸，使得污染物自氣流移除至洗滌流體中。不希望受理論之束縛，申請人認為，使用導致含污染物氣流以螺旋流70之方式衝擊吸收結構90之渦旋設備60增加了氣流在吸收結構90中之滯留時間，從而導致自氣流中移除更多的污染物。
在一些實施例中，如圖1所描繪，含污染物氣流在衝擊吸收結構90之前穿過初始洗滌流體噴灑區段。初始洗滌流體噴灑區段包含一或多個初始噴頭100，該一或多個初始噴頭經組態以將洗滌流體110之噴霧噴射至含污染物氣流中，藉此自氣流中移除污染物進入洗滌流體110。通過洗滌流體供應導管240將洗滌流體供應給一或多個初始噴頭100。在使用初始洗滌流體噴灑區段時，使用將含污染物氣流誘導成螺旋流70之渦旋設備60增加了氣流在初始洗滌流體噴灑區段中之滯留時間，從而導致自氣流中移除更多的污染物。
在一些實施例中，如圖1所描繪，由一或多個吸收結構噴頭120或一或多個初始噴頭100中之一個或兩個引入洗滌塔20中之洗滌流 體藉由重力收集於洗滌流體排放口210中，該洗滌流體自該排放口進入洗滌流體返回導管250。洗滌流體返回導管250可包含於洗滌流體再循環設備中，該洗滌流體再循環設備經調適以將洗滌流體返回至洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用，如圖1之實施例所描繪及下文所提到。替代地，洗滌流體返回導管250可被引導成安全地排放或儲存用過之含污染物洗滌流體。
在穿過吸收結構90後，氣流作為至少部分除污之氣流150通過氣流輸出140離開洗滌塔20。
在一些實施例中，至少部分除污之氣流150可返回至外部製程40以供使用。在其他實施例中，如圖1所描繪，離開洗滌塔20之至少部分除污之氣流150然後進入冷凝器區段160。冷凝器區段160包括冷凝器區段殼體170、冷凝器輸入190、冷凝器輸出200及冷凝器設備180，並在各項實施例中包含下文所提到之額外元件。
冷凝器輸入190經組態以自洗滌塔20之氣流輸出140接收至少部分除污之氣流150。至少部分除污之氣流155經過冷凝器設備180，並通過冷凝器輸出200離開冷凝器區段160。可使用任何合適冷凝器設備180，如圖1中示意性地所描繪之冷凝器盤管。冷凝器設備180通常需要連接至如致冷單元之外部設備。冷凝器設備180可配備有如翅片、葉片、氣體可滲透結構及其類似者的增加與經除污氣流155之接觸面積的結構。冷凝器設備180至少部分地自至少部分除污之氣流155中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。在一些實施例中，如圖1所描繪，經冷凝洗滌流體藉由重力收集於經冷凝洗滌流體排放口220中，該經冷凝洗滌流體自該排放口進入洗滌流體返回導管250。洗滌流體返回導管250可包含於洗滌流體再循環 設備中，該洗滌流體再循環設備經調適以將洗滌流體返回至洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用，如圖1之實施例所描繪及下文所提到。替代地，洗滌流體返回導管250可被引導成安全地排放或儲存用過之含污染物洗滌流體。
乾燥且至少部分除污之氣流260可通過返回導管265返回至外部製程40以供使用。
在一些實施例中，如圖1所描繪，主動濕式洗滌過濾系統10包括：洗滌流體再循環設備，其包括洗滌流體返回導管250，該洗滌流體返回導管經組態以自洗滌流體排放口210及視情況自經冷凝洗滌流體排放口220接收含污染物洗滌流體；至少一個及潛在地兩個洗滌流體除污系統280、281；及洗滌流體供應導管290，其經組態以供給洗滌流體供應導管230、240。在圖1所描繪之實施例中，洗滌流體再循環設備包括兩個洗滌流體除污系統280、281，該等洗滌流體除污系統可藉由操作閥270、271彼此獨立地嚙合或脫嚙。藉由使洗滌流體穿過過濾介質、吸附介質、去離子化設備或能夠移除污染物之其他設備中之一或多者，洗滌流體除污系統280、281中之每一者都可用來對洗滌流體除污。在一些情況下，洗滌流體除污系統280、281中之任一系統可在另一者使用時就地再生，而無需中斷主動濕式洗滌過濾系統10或外部製程40之操作。替代地，洗滌流體除污系統280、281中任一系統中之除污介質(如過濾介質或吸附介質)可在另一者使用時改變。
工作系統可另外包括圖1中未描繪之元件，該等元件之操作在此項技術中通常被理解，該等元件可包括：儲集器、泵、閥、過濾器、去離子化單元、離子交換單元或洗滌流體溫度控制單元；泵、風扇、 葉輪、擋板、過濾器、UV處理單元、除霧器、熱交換器或氣流溫度控制單元；分析設備；用於系統監測之設備；用於使移動部件自動化之設備；或用於添加補充洗滌流體或用於向洗滌流體添加化學添加劑之設備。
圖5之附圖標記索引
Figure 108146851-A0305-02-0025-6
Figure 108146851-A0305-02-0026-7
圖5示意性地描繪了根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統的另一實施例，並展示了此系統之額外組件的位置及用途。來自外部製程1120之處理氣體1100係由驅動風扇1130驅動進入入口AMC(空氣分子污染)預過濾器1131，以最初移除可冷凝有機物。氣流穿過非冷凝熱交換器1142。氣流然後穿過預處理系統1132。預處理系統1132可包括用於消毒之UV處理，視情況使用光催化劑。氣流然後進入洗滌塔1110，該洗滌塔包括渦旋噴灑區段及吸收結構，該渦旋噴灑區段包含渦旋區段及初始洗滌流體噴灑區段。在返回至外部製程1120之前，經洗滌氣流1101依次通過除霧器1140、熱電冷卻系統1141、非冷凝熱交換器1142、溫度及濕度控制單元1143，以及後洗滌AMC精濾器組1144。溫度及濕度控制單元1143係由經純化再加濕供應1146供給。
儲液槽1150通過污染液體出口1102自洗滌塔1110收集用過之洗滌流體，並通過經冷凝液體出口1103自除霧器1140收集經冷凝洗滌流體。洗滌流體按以下方式進行清潔及再循環。來自儲液槽1150之液體穿過液體泵1151及液體UV純化/氧化系統1152到達電解去離子化系統1153。來自電解去離子化系統1153之液體可通過反滲透(RO)膜系統1154循環回至儲液槽1150，該反滲透膜系統係由外部水/液體供應入口1104及廢液出口1106伺服。自電解去離子化系統1153再循環至洗滌塔1110之液體係在吸附床1(GAC)1157a或吸附床2(GAC)1157b中的一個吸附床中處理。 吸附床可包含顆粒活性碳(GAC)。藉由操作高溫旋轉選擇閥1 1155a及高溫旋轉選擇閥2 1155b來選擇兩個吸附床中之一者。不使用之吸附床可再生。未選擇操作之吸附床通過高溫旋轉選擇閥1 1155a及高溫旋轉選擇閥2 1155b連接至經純化再生氣體入口1158，該經純化再生氣體入口使經純化再生氣體穿過線上氣體加熱器1156(通常在超過400℃之溫度下操作)到達將要再生的吸附床，並連接至帶走用過之再生氣體的廢氣1159。
一旦液體已經在吸附床1(GAC)1157a或吸附床2(GAC)1157b中之一者中被處理，其即可通過經純化再加濕供應1146被發送以供給溫度及濕度控制單元1143。洗滌塔1110中重複使用之清潔液體穿過液體溫度控制系統1160。可自化學添加劑施配器1170將化學添加劑添加至液體中。混合閥1 1171a及混合閥2 1171b用於選擇在液體溫度控制系統1160之前及之後被添加至液體中之添加劑的量。經清潔添加劑/溶劑混合物入口1105將液體及添加劑之經清潔混合物遞送至洗滌塔1110。
圖6之附圖標記索引
Figure 108146851-A0305-02-0027-8
圖6描繪了根據本發明之主動濕式洗滌過濾系統之另一實 施例，並展示了此系統之額外組件之位置及用途。氣流在驅動風扇1200處進入系統，該驅動風扇驅使氣流通過預處理系統1210。預處理系統1210可包括用於消毒之UV處理，視情況使用光催化劑。氣流然後進入入口AMC(空氣分子污染)預過濾器1220，以最初移除可冷凝有機物。氣流然後進入渦旋噴灑區段1230，該渦旋噴灑區段包含渦旋區段(未描繪)及包括初始噴頭1235之初始洗滌流體噴灑區段。氣流被渦旋區段誘導成螺旋流，進入吸收結構1240，該吸收結構被洗滌流體噴霧1245潤濕。氣流然後穿過除霧器1290進入冷凝器區段1250。氣流然後穿過後洗滌AMC精濾器組1260進入溫度及濕度控制單元1270，並隨後離開主動濕式洗滌過濾系統。使用後，洗滌流體藉由重力收集於儲液槽1280中。
選定實施例
由字母及數字表示之以下實施例意欲進一步說明本發明，但不應被認作過度限制本發明。
V1.一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，其用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；及d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流且經組態以遞送該至少部分除污之氣流。
V2.如實施例V1之設備，其中該渦旋設備係包含一或多個固定葉片之一被動渦旋設備。
V3.如實施例V1之之設備，其中該渦旋設備係包含一或多個活動葉片之一主動渦旋設備。
V4.如實施例V1至V3中任一項之設備，其中該螺旋流圍繞大體上平行於該含污染物氣流之一淨運動之一軸線。
V5.如實施例V1至V4中任一項之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
D1.一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，其用於接收一含污染物氣流；b)一吸收結構，其配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；及c)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流且經組態以遞送該至少部分除污之氣流；d)一第一洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；e)一第二洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用； 其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可彼此獨立地嚙合或脫嚙。
D2.如實施例D1之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
D3.如實施例V1至V5中任一項之設備，其另外包含：e)一第一洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；f)一第二洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可彼此獨立地嚙合或脫嚙。
S1.一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，其用於接收一含污染物氣流；b)一初始洗滌流體噴灑區段；其經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中；c)一吸收結構，其配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；及d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流且經組態以遞送該至少部分除污之氣流； 其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段係相異且分離的結構。
S2.如實施例S1之設備，其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
S3.如實施例S1或S2之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
S4.如實施例D1至D2中任一項之設備，其另外包含：f)一初始洗滌流體噴灑區段；其經組態使得在該氣流輸入處進入之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段；該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
S5.如實施例V1至V5或D3中任一項之設備，其另外包含：g)一初始洗滌流體噴灑區段；其經組態使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段；該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
S6.如實施例S4或S5之設備，其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
C1.一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，其用於接收一含污染物氣流；b)一吸收結構，其配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該 洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；c)一冷凝器；其中該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體；及d)一冷凝器輸出，其接收該乾燥且至少部分除污之氣流且經組態以遞送該乾燥且至少部分除污之氣流。
C2.如實施例C1之設備，其另外包含一經冷凝洗滌流體再循環設備，該經冷凝洗滌流體再循環設備經調適以收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝洗滌流體，並將該經冷凝洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用。
C3.如實施例C1或C2之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該乾燥且至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
C4.如實施例V1至V5、D1至D3或S1至S6中任一項之設備，其另外包含：h)一冷凝器；其經組態使得離開該氣流輸出之該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體；及i)一冷凝器輸出，其接收該乾燥且至少部分除污之氣流且經組態以遞送該乾燥且至少部分除污之氣流。
C5.如實施例C4之設備，其另外包含一經冷凝洗滌流體再循環設備，該經冷凝洗滌流體再循環設備經調適以收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝洗滌流體，並將該經冷凝洗 滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用。
C6.如實施例C4或C5之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該乾燥且至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
A1.如前述實施例中任一項之設備，其中該含污染物氣流包含空氣。
A2.如前述實施例中任一項之設備，其中該洗滌流體包含水。
A3.如前述實施例中任一項之設備，其中該洗滌流體包含去離子(DI)水。
A4.如前述實施例中任一項之設備，其中該洗滌流體包含化學吸附水溶液。
A5.如前述實施例中任一項之設備，其中該工作場所包含一清潔室。
A6.如前述實施例中任一項之設備，其中該工作場所包含一半導體加工工具。
A7.如前述實施例中任一項之設備，其中該工作場所包含一光微影工具或光微影工具叢集。
MV1.一種用於對一氣流除污之方法，其包含：a)使一含污染物氣流穿過一渦旋設備，該渦旋設備經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；b)使該含污染物氣流穿過一吸收結構，該吸收結構配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統；其中該含污染物氣 流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流。
MV2.如實施例MV1之方法，其中該渦旋設備係包含一或多個固定葉片之一被動渦旋設備。
MV3.如實施例MV1之方法，其中該渦旋設備係包含一或多個活動葉片之一主動渦旋設備。
MV4.如實施例MV1至MV3中任一項之方法，其中該螺旋流圍繞大體上平行於該含污染物氣流之一淨運動之一軸線。
MV5.如實施例MV1至MV4中任一項之方法，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
MD1.一種用於對一氣流除污之方法，其包含：a)使一含污染物氣流穿過一吸收結構，該吸收結構配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；b)使洗滌流體穿過以下一或兩者：一第一洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；及一第二洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可彼此獨立地嚙合或脫 嚙。
MD2.如實施例MD1之方法，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
MD3.如實施例MV1至MV5中任一項之方法，其另外包含：c)使洗滌流體穿過以下一或兩者：一第一洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；及一第二洗滌流體除污系統，其可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體、對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可彼此獨立地嚙合或脫嚙。
MS1.一種用於對一氣流除污之方法，其包含：a)使一含污染物氣流穿過一初始洗滌流體噴灑區段，該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中；b)使一含污染物氣流穿過一吸收結構，該吸收結構配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段係相異且分離的結構。
MS2.如實施例MS1之方法，其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
MS3.如實施例MS1或MS2之方法，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
MS4.如實施例MD1至MD2中任一項之方法，其另外包含：c)使一含污染物氣流穿過一初始洗滌流體噴灑區段，該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
MS5.如實施例MV1至MV5或MD3中任一項之方法，其另外包含：d)使一含污染物氣流穿過一初始洗滌流體噴灑區段，該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
MS6.如實施例MS4或MS5之方法，其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
MC1.一種用於對一氣流除污之方法，其包含：a)使一含污染物氣流穿過一吸收結構，該吸收結構配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；b)使該至少部分除污之氣流穿過一冷凝器；其中該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。
MC2.如實施例MC1之方法，其另外包含：c)收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝洗滌流體，並將該經冷凝洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗 滌流體重複使用。
MC3.如實施例MC1或MC2之方法，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該乾燥且至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
MC4.如實施例MV1至MV5、MD1至MD3或MS1至MS6中任一項之方法，其另外包含：e)使該至少部分除污之氣流穿過一冷凝器；其中該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。
MC5.如實施例MC4之方法，其另外包含：f)收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝洗滌流體，並將該經冷凝洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用。
MC6.如實施例MC4或MC5之方法，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該乾燥且至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
MA1.如前述實施例中任一項之方法，其中該含污染物氣流包含空氣。
MA2.如前述實施例中任一項之方法，其中該洗滌流體包含水。
MA3.如前述實施例中任一項之方法，其中該洗滌流體包含去離子(DI)水。
MA4.如前述實施例中任一項之方法，其中該洗滌流體包 含化學吸附水溶液。
MA5.如前述實施例中任一項之方法，其中該工作場所包含一清潔室。
MA6.如前述實施例中任一項之方法，其中該工作場所包含一半導體加工工具。
MA7.如前述實施例中任一項之方法，其中該工作場所包含一光微影工具或光微影工具叢集。
在不脫離本發明之範疇及原則的情況下，本發明之各種修改及變更對於熟習此項技術者而言將變得顯而易見，且應理解，本發明不過度限制於上文所闡述之說明性實施例。
10:主動濕式洗滌過濾系統
20:洗滌塔
25:洗滌塔殼體
30:氣流輸入
40:外部製程
50:含污染物氣流
55:輸入管道
60:渦旋設備
70:螺旋流
80:氣流之淨運動
90:吸收結構
100:初始噴頭
110:洗滌流體噴霧
120:吸收結構噴頭
130:洗滌流體噴霧
140:氣流輸出
150:至少部分除污之氣流
155:至少部分除污之氣流
160:冷凝器區段
170:冷凝器區段殼體
180:冷凝器設備
190:冷凝器輸入
200:冷凝器輸出
210:洗滌流體排放口
220:經冷凝洗滌流體排放口
230:洗滌流體供應導管
240:洗滌流體供應導管
250:洗滌流體返回導管
260:乾燥且至少部分除污之氣流
265:返回管道
270:閥
271:閥
280:洗滌流體除污系統
281:洗滌流體除污系統
290:洗滌流體供應導管

Claims (18)

  1. 一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流，且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其經配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流，且經組態以遞送該至少部分除污之氣流；e)一第一洗滌流體除污系統，其經可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；及f)一第二洗滌流體除污系統，其經可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用，其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可係彼此獨立地嚙合或脫嚙。
  2. 如請求項1之設備，其中該渦旋設備係包含一或多個固定葉片之一被動渦旋設備。
  3. 如請求項1之設備，其中該螺旋流圍繞平行於該含污染物氣流之一淨運動之一軸線。
  4. 如請求項1之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中該至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
  5. 如請求項1之設備，進一步包含：g)一初始洗滌流體噴灑區段，其位於該渦旋設備與該吸收結構之間，使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段，其中該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
  6. 如請求項5之設備，其中該洗滌流體施加系統及該初始洗滌流體噴灑區段位於該吸收結構之相對端處。
  7. 如請求項1之設備，進一步包含：h)一冷凝器，其經組態使得離開該氣流輸出之該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。
  8. 如請求項7之設備，進一步包含一經冷凝洗滌流體再循環設備，其經調適以收集藉由該冷凝器之作用自該至少部分除污之氣流中移除之經冷凝 洗滌流體，並將該經冷凝洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以作為洗滌流體重複使用。
  9. 如請求項7之設備，其中該含污染物氣流係自一工作場所抽取，且其中乾燥且至少部分除污之氣流返回至該工作場所。
  10. 如請求項1之設備，其中該含污染物氣流包含空氣。
  11. 如請求項1之設備，其中該洗滌流體包含水。
  12. 如請求項1之設備，其中該洗滌流體包含去離子(DI)水。
  13. 如請求項1之設備，其中該洗滌流體包含化學吸附水溶液。
  14. 如請求項1之設備，進一步包含一初始洗滌流體噴灑區段，位於該渦旋設備與該吸收結構之間，使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段，其中該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中。
  15. 一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流，且經組態以 將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其經配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流，且經組態以遞送該至少部分除污之氣流，其中該渦旋設備係包含一或多個活動葉片之一主動渦旋設備。
  16. 一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流，且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其經配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流，且經組態以遞送該至少部分除污之氣流；e)一初始洗滌流體噴灑區段，其位於該渦旋設備與該吸收結構之間，使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段，其中該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中；及 f)一冷凝器；其經組態使得離開該氣流輸出之該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。
  17. 一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流，且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其經配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流，且經組態以遞送該至少部分除污之氣流；e)一初始洗滌流體噴灑區段，其位於該渦旋設備與該吸收結構之間，使得由該渦旋設備誘導成一螺旋流之該含污染物氣流在進入該吸收結構之前穿過該初始洗滌流體噴灑區段，其中該初始洗滌流體噴灑區段經組態以將一洗滌流體噴霧噴射至該含污染物氣流中；f)一第一洗滌流體除污系統，其經可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該洗滌流體施加系統以供重複使用；及g)一第二洗滌流體除污系統，其經可操作地連接以接收離開該吸收結構之洗滌流體，且經組態以對該洗滌流體除污並將該洗滌流體返回至該 洗滌流體施加系統以供重複使用，其中該第一洗滌流體除污系統及該第二洗滌流體除污系統可係彼此獨立地嚙合或脫嚙。
  18. 一種用於對一氣流除污之設備，其包含：a)一氣流輸入，用於接收一含污染物氣流；b)一渦旋設備，其自該氣流輸入接收該含污染物氣流，且經組態以將該含污染物氣流誘導成一螺旋流；c)一吸收結構，其經配備有用於將一洗滌流體流施加至該吸收結構之一洗滌流體施加系統，其中該含污染物氣流由該渦旋設備引導以一螺旋流之方式衝擊該吸收結構並穿過該吸收結構，藉此接觸該洗滌流體，該洗滌流體至少部分地自該氣流中移除污染物以形成一至少部分除污之氣流；d)一氣流輸出，其接收該至少部分除污之氣流，且經組態以遞送該至少部分除污之氣流；及e)一冷凝器，其經組態使得離開該氣流輸出之該至少部分除污之氣流接觸該冷凝器，該冷凝器至少部分地自該至少部分除污之氣流中移除溶解的或夾帶的洗滌流體。
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