WO2013087822A1 - Multi-stage vacuum pump device - Google Patents

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WO2013087822A1
WO2013087822A1 PCT/EP2012/075505 EP2012075505W WO2013087822A1 WO 2013087822 A1 WO2013087822 A1 WO 2013087822A1 EP 2012075505 W EP2012075505 W EP 2012075505W WO 2013087822 A1 WO2013087822 A1 WO 2013087822A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stage
pumping
vacuum pump
pump
gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/075505
Other languages
French (fr)
Inventor
Thierry Neel
Laetitia POPIN
Sébastien BARDEL
Pierrick GODINAT
Original Assignee
Adixen Vacuum Products
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Filing date
Publication date
Application filed by Adixen Vacuum Products filed Critical Adixen Vacuum Products
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/02Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids specially adapted for several pumps connected in series or in parallel

Definitions

  • the present invention relates to a device for pumping gas from an enclosure such as a process chamber and more particularly for the evacuation of reactive gas residues from manufacturing processes, for example flat screens, such as crystal screens. liquids.
  • manufacturing processes include various stages, some of which, such as etching require the evacuation of toxic gases, corrosive, or even harmful to the environment.
  • a group of vacuum pumps for example of the dry type, connected to devices for treating these gases before discharge into the atmosphere is used.
  • the vacuum pumps generally comprise pumping stages connected in series one after the other with a decreasing generated flow rate with the position of the pumping stage in the series.
  • these pumps Since the operation of these pumps is carried out without mechanical contact between the stators and the lobe rotors, but via very small clearances, these pumps require a particular parameterization, especially of the temperature, when they are used with processes pollutants, such as manufacturing processes, including flat screens.
  • the pump bodies usually cast iron, can be corroded under the action of these gases manufacturing processes; these include gases with a strong oxidizing power such as halogens, mention may be made of chlorine (CL 2 ) or difluor (F 2 ) and oxygen (0 2 ).
  • the manufacture of flat screens can generate a large volume of corrosive gases to be pumped by the group of vacuum pumps.
  • a complementary solution consists in keeping the gases at a sufficiently high temperature to maintain in gaseous form the species that are likely to condense or risk initiating chemical reactions in a pumping stage of the vacuum pump.
  • the major disadvantage of this strong corrosion is a rapid deterioration of the performance of the pumping device resulting in particular by a loss of compression ratio of the stages discharging at atmospheric pressure, by an increase in the limit pressure and by an increase in consumption. electric.
  • a state-of-the-art solution is to use new materials that are more resistant to corrosions.
  • Such materials are, for example, alloys based on nickel or chromium.
  • the material may be fragile in the event of prolonged contact with a rotating part. Indeed, the coefficient of friction is generally unfavorable with a nickel-plated surface and often causes tearing of this deposition of its substrate.
  • the invention aims to provide an alternative to prevent corrosion vacuum pumps and avoid the formation of condensates, while overcoming the disadvantages of the prior art.
  • the subject of the invention is a device for pumping gas intended to be connected to an enclosure to be pumped, comprising a first pumping stage intended to be connected to the outlet of the enclosure to be pumped, and at least one second pumping stage, the pumping stages being connected in series one after the other in a predetermined order and being configured so that the flow rate generated per pumping stage decreases with the position of the pumping stage in the series characterized in that the pumping device further comprises:
  • a third pumping stage arranged in series at the outlet of the last second pumping stage, and having a flow generated greater than the flow rate of the last second pumping stage
  • At least one fourth pumping stage in series with the third pumping stage having a generated flow rate lower than the flow rate of the third pumping stage.
  • the first and second pumping stages of the pumping device thus form a low pressure zone and the third and fourth pumping stages form a high pressure zone.
  • This arrangement makes it possible to significantly reduce the rate of corrosion on the metal parts in contact with the gases by acting on parameters such as the partial pressure of the corrosive gases, the residence time of the reactive species and the operating temperature.
  • the third stage of the high pressure zone makes it possible to obtain a low pressure at the outlet of the last second stage of the low pressure zone by locally increasing the generated flow rate of the third pumping stage.
  • the low pressure zone has partial pressures of low condensable gases and thus can be controlled at a reduced temperature.
  • the high pressure zone also has low partial pressures of condensable gases because they are highly diluted by the succession of purge gas injection.
  • the device may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
  • the third pumping stage is capable of maintaining a suction pressure less than or equal to 10 Torr, ie less than or equal to 1333 Pa;
  • the device comprises: first means for injecting a purge fluid into the second pumping stage, so as to dilute the gas to be pumped a first time, and second means for injecting a purge fluid into the fourth pump stage, so as to dilute the gas to be pumped a second time;
  • the flow rate of the third pumping stage is of the order of 300 to 2400 m 3 / h;
  • the third pumping stage has a volume generated greater than the generated volume of the last second pumping stage
  • the third pumping stage has a rotational speed greater than the rotation speed of the last second pumping stage
  • the second pumping stage has a generated flow rate of the order of 150 m 3 / h;
  • the device comprises: a first vacuum pump comprising the first pumping stage, and comprising a first motor and two rotary shafts driven by the first motor so as to drive in rotation the rotors of the first pumping stage, and a second pump to vacuum comprising the second pumping stage, and comprising a second motor and two rotary shafts driven by the second motor so as to rotate the rotors of the second pumping stage;
  • the device comprises: a third vacuum pump comprising the third pumping stage, and comprising a third motor and two rotary shafts driven by the third motor so as to rotate the rotors of the third pumping stage, and a fourth pump to empty including the fourth floor of pumping, and comprising a fourth motor and two rotary shafts driven by the fourth motor so as to rotate the rotors of the fourth pump stage;
  • the first and / or third vacuum pump is a single-stage pump of Roots type
  • the second and / or the fourth vacuum pump is a Roots multi-stage vacuum pump
  • the first pumping stage has a generated flow rate greater than the flow rate of the third pumping stage
  • the device is configured to evacuate the gas from a process chamber for manufacturing flat screens, and the gas to be discharged comprises oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen.
  • the invention also relates to a flat panel manufacturing equipment comprising gas injection means comprising oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen, characterized in that it further comprises a pumping device of gas as defined above.
  • FIG. 1 schematically represents a pumping device according to the invention intended to be connected to an enclosure to be emptied
  • FIG. 2 schematically represents the successive generated flows of the pumping device of FIG. 1.
  • an evacuation device 1 comprises:
  • pressure means the total pressure, ie the sum of the partial pressures of the gases.
  • the first low-pressure pumping zone 3 has a first vacuum pump P1 and a second vacuum pump P_2.
  • the first vacuum pump PJ_ is responsible for ensuring the pumping speed necessary to obtain the performance expected by the process, such as an etching process, namely a working pressure limit for a given gas flow.
  • the first vacuum pump PJ_ is connected to the enclosure to be pumped.
  • the first vacuum pump PJ_ comprises a first motor 5.
  • This first vacuum pump PJ_ comprises a first pumping stage 7 of higher flow generated compared to the other pumping stages; this is to ensure the pumping performance of the process.
  • the flow range generated by the first stage 7 is for example between 1000 m 3 / h and 7000 m 3 / h.
  • a single-stage vacuum pump comprises only one pumping stage 7 in which circulates a gas to be pumped between a gas intake inlet and a gas discharge outlet.
  • it may be a rotary lobe pump also known as "Roots” pumps with two or three lobes (bi-lobes, tri-lobes).
  • a rotary lobe pump “Roots” comprises two rotors of identical profiles, rotating inside a stator 9 in opposite directions.
  • the first motor 5 rotates two shafts (not shown) which make it possible to rotate the two rotors (not visible in the figures) of the first stage pumping 7.
  • the sucked gas is trapped in the free space between the rotors and the stator 9, and it is discharged.
  • the operation is carried out without any mechanical contact between the rotors and the stator 9 of the pump, which allows the total absence of oil in the pumping stage 7.
  • the first vacuum pump PJ_ has a gas suction port connected by a suction pipe 11 to the enclosure to be emptied (not shown).
  • the vacuum pump PJ_ still has a gas outlet port connected to a discharge pipe 13.
  • a check valve can be provided at the discharge pipe.
  • the vacuum pump PJ sucks the gases from the chamber at its inlet, and compresses them in the pumping stage 7 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 13.
  • vacuum pump PJ_ works in this embodiment at a speed of the order of 80Hz.
  • the second vacuum pump P_2 comprises a second motor 15 and at least one second pumping stage 17.
  • the second vacuum pump P_2 is according to the embodiment illustrated in Figure 1, a multi-stage vacuum pump dry type, for example Roots or Hooke or Claw type or screw.
  • the second multi-stage vacuum pump P_2 therefore comprises a plurality of second pumping stages 17, pumping five storeys 17 l 5 17 2 173.17 4, 17 5 in this exemplary embodiment.
  • the pumping stages 17 i, 172, 173, 174, 175 are assembled in a one-piece pump body (or stator), for example made of cast iron.
  • the second vacuum pump P_2 also comprises means for controlling the temperature of the pump body.
  • the pumping stages of the second vacuum pump P_2 comprise a stator 19 and two rotating shafts (not visible) which can rotate inside the stator 19.
  • the second motor 15 drives in rotation the two shafts (not shown) which make it possible to turn the rotors in the stator 19 of the second pump stages 17.
  • the speed of rotation is of the order of 60 Hz.
  • the vacuum pump is called "dry" because in operation, the rotors rotate inside the stator 19 of the vacuum pump in the opposite direction without any contact between the rotors and the stator 19, which allows the total absence of 'oil.
  • the stages 17 are arranged in series between a suction and a discharge of the vacuum pump, in a predetermined order.
  • the gas to be pumped can circulate in stages 17 in series.
  • Each stage 17 1 5 17 2 , 17 3 , 17 4 , 17 5 comprises for example first injection means 41 of a purge fluid so as to dilute the gas to be pumped.
  • the purge fluid used is for example an inert gas, such as nitrogen (N 2 ).
  • the first means 41 for injecting purge fluid into the first pumping zone 3a are shown schematically by arrows in FIG. 1.
  • the flow of purge fluid is for example of the order of 80-90 slm.
  • the injection of purge fluid is for example continuous.
  • the gas leaving the enclosure (not shown) pumped by the first pumping zone 3a is thus diluted a first time in the second vacuum pump P2.
  • Each stage 17 l 5 February 17, 17 3, 17 April, 17 5 comprises an inlet and an outlet.
  • the successive stages 17 are connected in series one after the other, by respective inter-stage lines connecting the output of a pumping stage 17 which precedes the entry of the stage 17 which follows.
  • the pumping stage 17i whose inlet communicates with the suction is also called "suction stage”.
  • the last pump stage 17 5 whose outlet communicates with the outlet of the second P_2 vacuum pump is also called “discharge stage.”
  • the gas to be pumped can thus be sucked from the suction stage 17i to the discharge stage 17 5 , after successively passing through three stages 17 2 , 17 3 , 17 4 .
  • the second vacuum pump P_2 has a gas suction port connected to the discharge conduit 13 of the first vacuum pump PJ_.
  • the second vacuum pump P_2 also has a gas outlet port connected to a discharge pipe 21.
  • the second vacuum pump P_2 draws the gases from the chamber at its inlet, and compresses them in the pumping stages 17 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 21.
  • This discharge pipe 21 of the second vacuum pump P_2 communicates with a suction pipe 23 connected to a suction port of the third vacuum pump P3_ arranged between the second vacuum pump P_2 and the fourth vacuum pump P_4.
  • the third vacuum pump P3_ and the fourth vacuum pump P4 belong to the second high pressure pumping zone 3b.
  • the second pumping stages 17 are such that the flow rate generated per stage decreases with the position of the pumping stage in the series.
  • Flow rate generated means the cubic capacity corresponding to the volume swept by the pistons of the pump multiplied by the number of minute revolutions, according to formula (1) below:
  • This generated flow rate is expressed in cubic meters per hour (m 3 / h).
  • the suction stage 17i has, for example, a flow rate of the order of 150 m 3 / h and this flow rate decreases in the pumping stages 17 until reaching a flow rate, for example of the order of 70.degree. 80m 3 / h in the last discharge stage 17 5 .
  • the second stages 17 have a lower flow rate with respect to the first pumping stage 7. It may, for example, be a ratio of about 7 to 20 vis-à-vis the first pumping stage 7.
  • the output of the last second pumping stage 17 5 , or discharge stage, of the first pumping zone 3a is connected in series with the second high-pressure pumping zone 3b.
  • the second high-pressure pumping zone 3b is dimensioned so as to reach a maximum pressure of 10 Torr at the stage of delivery of the second vacuum pump P_2.
  • the discharge pressure of the second vacuum pump P_2 in the discharge pipe 21 is in a pressure range from 0.24 Torr to 10 Torr, namely a range of 32 Pa to 1333 Pa.
  • the first pumping zone 3 operates with a pressure difference between the suction (conduit 11) and the discharge (conduit 21), less than or equal to 10 Torr.
  • This low pressure which must be at most 10 Torr at the discharge of the vacuum pump P2 is necessary in order to maintain the partial pressures of weak corrosive gases. This makes it possible to reduce the corrosive attack by these gases and to avoid the formation of condensates, remaining above the pressure / temperature condensate formation torque without having to increase the temperature.
  • the temperature of the second vacuum pump P_2 can thus be maintained at a lower temperature than in the known solutions of the prior art.
  • each stage 17 of the second vacuum pump P_2 is controlled at 60 ° C and no longer at 120 ° C.
  • the injection of the purge fluid into the various stages 17 makes it possible to reduce the partial pressure of the active gases a little more, to reduce the residence times of the species by to the progressive increase of mass gas flow.
  • the low pressure operation combined with a dilution also makes it possible to reduce the partial pressures of saturating vapors of the condensable gases from the etching process.
  • the second high-pressure pumping zone 3b it is arranged in series at the outlet of the last second pumping stage 17 5 , or discharge stage, of the first pumping zone 3a.
  • the second pumping zone 3b is, by way of example, dimensioned so as to reach a maximum pressure of 10 Torr for a total maximum gas flow of 105slm including the process gas stream and the inert gas dilution gas stream injected into the first pumping zone 3a at low pressure.
  • this second pumping zone 3b presents:
  • a third vacuum pump P3_ arranged in series with the second vacuum pump P_2, and more particularly at the outlet of the last second pumping stage 17 5 , and
  • the third vacuum pump P3_ comprises a third motor 25 and a third pumping stage 27. It is therefore an intermediate pumping stage 27 arranged downstream of the last second pumping stage 17 5 of the first pumping zone 3a. and upstream of the fourth vacuum pump P_4.
  • upstream and downstream are used here according to the direction of flow of the gas to be pumped.
  • this third vacuum pump P3 can be a dry type single stage vacuum pump.
  • This third vacuum pump P3_ thus comprises a third motor 25 and a single pumping stage 27 in which a gas to be pumped at the outlet of the second vacuum pump P_2 flows between a gas intake inlet and a gas discharge outlet. .
  • rotary lobe pump also known as a "Roots" pump with two or three lobes (bi-lobes, tri-lobes) comprising two rotors of identical profiles, rotating at the same time. inside a stator 29 in opposite directions without any mechanical contact between the rotors and the stator 29 of the pump.
  • the third motor 25 rotates two shafts (not shown) which make it possible to turn the two rotors (not visible in the figures) of the third pumping stage 7.
  • the third vacuum pump P_3_ has a gas suction port connected by the suction duct 23 to the discharge duct 21 of the second vacuum pump P_2.
  • the third vacuum pump P3_ still has a gas outlet port connected to a discharge pipe 31.
  • This discharge pipe 31 is in communication with the fourth vacuum pump P_4.
  • the third vacuum pump P3_ has a flow rate greater than the flow rate of the last pump stage of the second vacuum pump P_2.
  • the third vacuum pump P3_ has a flow rate of the order of 300 to 2400m 3 / h.
  • the flow range generated by the first stage 7 of the first vacuum pump PI is for example between 1000 m 3 / h and 7000 m 3 / h.
  • the third pump stage 27, that is, that is, the pumping stage of the third vacuum pump P3 has a generated flow rate of about 300 m 3 / h; and when the first stage 7 of the first vacuum pump PI has a generated flow rate of the order of 7000 m 3 / h, the third pumping stage 27, that is to say the pumping stage 27 of the third vacuum pump P3, has a generated flow rate of about 2400 m 3 / h.
  • the third vacuum pump P_3_ is therefore oversized for a higher generated flow compared to the second vacuum pump P_2.
  • the third vacuum pump P_3_ which has a suction pressure of the order of 10 Torr is capable of absorbing a total gas flow to be pumped on the order of 105 slm (for standard Liter per minute in English).
  • the third vacuum pump P_3_ is able to maintain a suction pressure of less than or equal to 10 Torr and is able to absorb the flow of purge fluid injected into the second pump stages 17.
  • a generated flow rate of the order of 800 m 3 / h can maintain a pressure of about 10 Torr without heating the third vacuum pump P_3_.
  • This configuration of the third vacuum pump P_3_ makes it possible to maintain a low pressure at the discharge of the first pumping zone 3a which must be at maximum of 10 Torr.
  • the generated flow can be increased by increasing the rotational speed of the third stage 27 with respect to the rotational speed of the last second stage 17 5, which precedes it.
  • the third stage 27 is an independent stage, that is to say that it is not part of a series of stages, that it is a single stage P_3_ pump (figure 1).
  • the fourth vacuum pump P_4 disposed in series with the third vacuum pump P_3_ it has a gas suction port connected to the discharge conduit 31 of the third vacuum pump P_3_.
  • this fourth vacuum pump P_4 also comprises a gas outlet port connected by a discharge conduit 33 to the general discharge of gases, for example to a gas treatment system at atmospheric pressure.
  • the fourth vacuum pump P_4 makes it possible to compress the gases against the atmospheric pressure.
  • This fourth vacuum pump P_4 comprises a fourth motor 35 and at least a fourth pump stage 37.
  • P4 is according to the embodiment illustrated in Figure 1, a dry multi-stage vacuum pump for example Roots type or Hooke or Claw or screw.
  • This fourth vacuum pump P_4 therefore comprises a plurality of fourth pumping stages 37, pumping five storeys 37 l 5 37 2, 37 3, 37 4, 37 5 ⁇ ⁇ 8 QQT exem pi e d e embodiment.
  • Pumping stages 37 l 5 37 2 373.37 4, 37 5 are assembled in one body monobloc pump (or stator), for example made of cast iron.
  • the fourth vacuum pump P4 also comprises means for controlling the temperature of the pump body.
  • the fourth vacuum pump P4 comprises a stator 39 and two rotating shafts (not visible) rotatable inside the stator 39 in the opposite direction and without any contact between the rotors and the stator 39.
  • the fourth motor 35 rotates the two shafts (not shown) which make it possible to rotate the rotors (not visible in the figures) of all the fourth stages 37.
  • the stages 37 are arranged in series between a suction and a discharge of the vacuum pump.
  • the gas to be pumped can circulate in stages 37 in series.
  • Each stage 37 l 5 37 2, 37 3, 37 4, 37 5 comprises an inlet and an outlet.
  • the successive stages 37 are connected in series one after the other, by respective inter-stage lines connecting the output of the pumping stage 37 which precedes the entry of the stage 37 which follows.
  • the pumping stage 37i the input of which communicates with the suction is also called “suction stage”, and the pumping stage 37 5 whose outlet communicates with the outlet of the fourth vacuum pump P4 is also named "Discharge stage”.
  • the gas to be pumped can thus be sucked from the suction stage 37i to the discharge stage 37 5, after having successively crossed three floors 37 2, 37 3, 37 4.
  • the fourth vacuum pump P4 draws its gas at the outlet of the third vacuum pump P3_, and compresses them in the pumping stages 37 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 33.
  • the first stage of the fourth vacuum pump P4 has a generated flow rate of the order of 150 m 3 / h. Similarly to the second vacuum pump P2, this flow decreases in the successive stages 37 to reach for example 70-80 m 3 / h in the last stage 37 5 discharge.
  • This flow rate is lower than that of the third vacuum pump P3_.
  • the ratio is for example of the order of 7 to 20 vis-à-vis the third pumping stage 27.
  • the fourth vacuum pump P4 works in this embodiment at a speed of the order of 60 Hz.
  • Each stage 37 l 5 37 2 373.37 4 37 5 may include second injection means 43 of a purge fluid so as to dilute the gas to be pumped.
  • the purge fluid used is for example an inert gas, such as nitrogen (N 2 ).
  • the second purge fluid injection means 43 in the second pumping zone 3b are schematically represented by arrows in FIG.
  • the gas to be pumped by the second pumping zone 3b is again diluted in the fourth pump P4 with the aid of a purge fluid.
  • the set of stages 27, 37 of the second high-pressure pumping zone 3b is therefore dimensioned so as to be able to continuously absorb the gaseous flow coming from the first pumping zone 3 at low pressure.
  • the fourth stages 37 are further dimensioned so as to also absorb the dilution gas stream injected into the high pressure stages 37.
  • the gas is highly diluted.
  • the mole fraction of the corrosive gases continuously decreases.
  • the residence times and accommodation coefficient of the corrosive gases are a little reduced because of the high mass gas flows induced by the gradual addition of purge fluid, such as an inert gas such as nitrogen (N 2 ).
  • the high dilution rate in the second pumping zone 3b allows operation of the second pumping zone 3b at low temperature without risking the formation of condensates.
  • this high dilution rate limits the diffusion of corrosive species to metal surfaces.
  • the second pumping zone 3b forms, as opposed to the first pumping zone 3a, a high pressure zone of the pumping device 1.
  • the set of stages of the high pressure zone 3b is dimensioned so as to be able to evacuate large gaseous flows at high pressure.
  • This new staging configuration consisting of a low pressure zone and a high pressure zone in series has the effect that the transition zone is constituted by a stage 27 of high flow inserted between two stages 17,37 of smaller flow rate. generated.
  • This intermediate stage 27 is dedicated to the maintenance at low pressure of the first pumping zone 3 a.
  • the second vacuum pump P_2 can operate at low pressure and at low temperature.
  • the second vacuum pump P_2 can work at a pressure less than 10 Torr until discharge.
  • the first pumping zone 3a has a pressure difference between the suction (duct 11) and the discharge (duct 21) less than or equal to 10 Torr.
  • the intermediate stage 27 with the highest flow rate relative to the second 17 and third 37 pumping stages is configured to maintain a maximum pressure of 100 R T for a gas flow rate of the order of 105 ⁇ M in the case of a semiconductor etching process where the amount of active gas can be up to 12slm.
  • the first pumping zone 3 operating at low pressure has the advantage of substantially reducing the partial pressure of the corrosive gases.
  • oxygen (O 2 ) for a given flow rate, its partial pressure is, for example, less than 1 Torr in the five pumping stages 17 of the second vacuum pump P_2 according to the arrangement previously defined.
  • the oxygen has a partial pressure of up to 100 Torr in the stages of a pumping unit similar to the first pumping zone 3a but used alone.
  • the inventor has found, for example, in the second stage of the second vacuum pump P_2, a dioxygen partial pressure decrease factor of nearly 10 compared to a solution of the prior art using two pumps. vacuum in parallel, and a factor of nearly 17 compared to a solution using a single pumping unit.
  • the pump body of the second vacuum pump P_2 is controlled at 60 ° C and no longer at 120 ° C.
  • the low average pressure in the stages of the first pumping zone 3a makes it possible to significantly reduce the corrosion by, in particular, reducing the residence times of the corrosive species, the capacity of accommodation and adsorption of these gases.
  • the low partial pressure of gas as well as a low coefficient of accommodation of the gases can greatly limit the formation of a monolayer of gas which is the starting point of corrosion on the metal surface.
  • a pump device 1 comprising four vacuum pumps P1 to P4 in series has been described above.
  • the pumping device 1 can, depending on the constraints provided by the corrosive gas concentrations, be reduced to three vacuum pumps, or two vacuum pumps, or even a single multi-stage vacuum pump, but having two distinct "low pressure” zones. and "high pressure", performing the functions described above.
  • the first low pressure pumping zone 3a and the second high pressure pumping zone 3b are such that:
  • the first pumping zone 3a comprises a first pumping stage 7 intended to be connected to the outlet of the enclosure to be pumped, and at least one second pumping stage 17, the pumping stages 7, 17 being connected in series. one after the other in a predetermined order and such that the flow rate generated per pump stage decreases with the position of the pump stage in the series, and that
  • the second pumping zone 3b is arranged in series at the outlet of the last second pumping stage 17 of the first pumping zone 3a and comprises a third pumping stage 27 having a flow generated greater than the flow rate of the last second pumping stage 17, and at least a fourth pumping stage 37 in series with the third stage 27, the pumping stages 27, 37 being connected in series one after the other in a predetermined order and such that the flow rate generated per stage of pumping decreases with the position of the pumping stage in the series.
  • an intermediate stage 27 is arranged in series between a pumping stage 17 of the "low pressure” zone and a pumping stage 37 of the "high pressure” zone.
  • This intermediate stage 27 is dimensioned with a higher generated flow rate than the upstream pumping stage 17 belonging to the so-called “low pressure” zone and the downstream pumping stage 37 belonging to the so-called “high” zone.
  • Print so as to reduce the partial pressures of the gases in the pumping stages of the first pumping zone 3a, and thus reduce the rate of corrosion.
  • the low pressure maintained in the stages of the first pumping zone 3a, the high dilution ratio and the relative low operating temperature of the second pumping zone 3b make it possible to reduce the dwell times of the gases without impact. on the nature of the materials of the vacuum pumps PI to P4 of the pumping device.
  • Vacuum pumps can therefore include standard materials; it is not necessary to provide corrosion resistant materials efficiently. This particular arrangement thus makes it possible to protect high corrosive gas concentrations against all the compression stages of the pumping device using standard materials.

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Abstract

The invention relates to a device for pumping gas intended to be connected to a chamber that is to be pumped, comprising a first pumping stage (7) intended to be connected to the outlet of the chamber that is to be pumped, and at least one second pumping stage (17), the pumping stages (7, 17) being connected in series one after the other in a predetermined order and being configured in such a way that the delivery generated per pumping stage (7, 17) decreases with the position of the pumping stage (7, 17) in the series, characterized in that the pumping device further comprises:- a third pumping stage (27) arranged in series at the outlet of the last second pumping stage (175), and having a generated delivery higher than the delivery of the last second pumping stage (175), and - at least one fourth pumping stage (37) in series with the third pumping stage (27) and having a generated delivery lower than the delivery of the third pumping stage (27). The invention also relates to an item of equipment for the manufacture of flat screens comprising a process chamber comprising means for injecting gas containing dioxygen and/or an oxidizing gas such as a halogen, characterized in that it further comprises such a gas pumping device (1).

Description

DISPOSITIF DE POMPE A VIDE MULTI-ETAGE  MULTI-STAGE VACUUM PUMP DEVICE
La présente invention concerne un dispositif de pompage de gaz d'une enceinte telle qu'une chambre de procédé et plus particulièrement pour l'évacuation des résidus de gaz réactifs des procédés de fabrication par exemple d'écrans plats, tels que des écrans à cristaux liquides. Ces procédés de fabrication comportent différentes étapes dont certaines, telles que celles de gravure nécessitent d'évacuer les gaz toxiques, corrosifs, ou même nocifs pour l'environnement. On utilise pour cela un groupe de pompes à vide par exemple de type sèches, raccordées à des dispositifs de traitement de ces gaz avant rejet dans l'atmosphère. The present invention relates to a device for pumping gas from an enclosure such as a process chamber and more particularly for the evacuation of reactive gas residues from manufacturing processes, for example flat screens, such as crystal screens. liquids. These manufacturing processes include various stages, some of which, such as etching require the evacuation of toxic gases, corrosive, or even harmful to the environment. For this purpose, a group of vacuum pumps, for example of the dry type, connected to devices for treating these gases before discharge into the atmosphere is used.
Pour ce faire, les pompes à vide comportent généralement des étages de pompage raccordés en série les uns à la suite des autres avec un débit engendré décroissant avec la position de l'étage de pompage dans la série.  For this purpose, the vacuum pumps generally comprise pumping stages connected in series one after the other with a decreasing generated flow rate with the position of the pumping stage in the series.
De façon connue, le fonctionnement des pompes à vide de type sèches, s'effectue sans aucun contact mécanique entre les rotors et le corps de la pompe, ce qui permet l'absence totale d'huile dans la chambre de compression.  In known manner, the operation of dry type vacuum pumps is carried out without any mechanical contact between the rotors and the body of the pump, which allows the total absence of oil in the compression chamber.
Étant donné que le fonctionnement de ces pompes s'effectue sans contact mécanique entre les stators et les rotors à lobes, mais via de très faibles jeux, ces pompes nécessitent un paramétrage particulier, notamment de la température, lorsqu'elles sont utilisées avec des procédés polluants, tels que les procédés de fabrication, notamment d'écrans plats.  Since the operation of these pumps is carried out without mechanical contact between the stators and the lobe rotors, but via very small clearances, these pumps require a particular parameterization, especially of the temperature, when they are used with processes pollutants, such as manufacturing processes, including flat screens.
Toutefois, les corps de pompe, généralement en fonte, peuvent être corrodés sous l'action de ces gaz de procédés de fabrication; il s'agit notamment de gaz au pouvoir fortement oxydant comme les halogènes, on peut citer le dichlore (CL2) ou le difluor ( F2) ainsi que le dioxygène (02). However, the pump bodies, usually cast iron, can be corroded under the action of these gases manufacturing processes; these include gases with a strong oxidizing power such as halogens, mention may be made of chlorine (CL 2 ) or difluor (F 2 ) and oxygen (0 2 ).
La fabrication d'écrans plats peut générer un volume important de gaz corrosifs à pomper par le groupe de pompes à vide.  The manufacture of flat screens can generate a large volume of corrosive gases to be pumped by the group of vacuum pumps.
L'adsorption successive de ces gaz à la surface des matériaux des pompes à vide en fortes concentrations et hautes pressions partielles accélèrent le processus de corrosion. Une solution connue consiste à diluer les gaz à pomper à l'aide de gaz de purge injecté le long des étages de pompage. Cette solution est notamment décrite dans la demande de brevet EPI 990543. The successive adsorption of these gases on the surface of the vacuum pump materials in high concentrations and partial high pressures accelerates the corrosion process. A known solution is to dilute the gases to be pumped with injected purge gas along the pumping stages. This solution is described in particular in the patent application EPI 990543.
Une solution complémentaire consiste à conserver les gaz à une température suffisamment élevée pour maintenir sous forme gazeuse les espèces risquant de se condenser ou risquant d'amorcer des réactions chimiques dans un étage de pompage de la pompe à vide.  A complementary solution consists in keeping the gases at a sufficiently high temperature to maintain in gaseous form the species that are likely to condense or risk initiating chemical reactions in a pumping stage of the vacuum pump.
Dans les pompes, les hautes températures de surfaces sont donc nécessaires pour éviter les dépôts de condensables issus des réactions chimiques de ces procédés semi- conducteurs.  In pumps, high surface temperatures are therefore necessary to avoid condensation deposits resulting from the chemical reactions of these semiconductor processes.
Cependant, ces hautes températures présentent aussi l'inconvénient d'activer la vitesse de corrosion.  However, these high temperatures also have the disadvantage of activating the corrosion rate.
En effet, les phénomènes d'adsorption des gaz corrosifs sur les surfaces métalliques sont principalement d'ordre chimique. La réactivité ainsi que la diffusion dans le métal des molécules de gaz corrosifs est plus active vers les températures croissantes.  Indeed, the adsorption phenomena of corrosive gases on metal surfaces are mainly of a chemical nature. The reactivity as well as the diffusion in the metal of the corrosive gas molecules is more active towards the increasing temperatures.
L'inconvénient majeur de cette forte corrosion est une dégradation rapide des performances du dispositif de pompage se traduisant notamment par une perte de taux de compression des étages refoulant à la pression atmosphérique, par une augmentation de la pression limite et par une augmentation de la consommation électrique.  The major disadvantage of this strong corrosion is a rapid deterioration of the performance of the pumping device resulting in particular by a loss of compression ratio of the stages discharging at atmospheric pressure, by an increase in the limit pressure and by an increase in consumption. electric.
Afin de surmonter ce problème, une solution de l'état de la technique consiste à utiliser de nouveaux matériaux plus résistants aux corrosions. De tels matériaux sont par exemple des alliages à base de Nickel ou de Chrome.  In order to overcome this problem, a state-of-the-art solution is to use new materials that are more resistant to corrosions. Such materials are, for example, alloys based on nickel or chromium.
Cependant, ces matériaux plus résistants présentent l'inconvénient d'augmenter sensiblement les prix de revient de fabrication des pompes à vide.  However, these more resistant materials have the disadvantage of significantly increase the manufacturing cost of vacuum pumps.
Selon une autre solution connue, on dépose par voie électrochimique un dépôt fin de Nickel de l'ordre de quelques microns sur le matériau en fonte à protéger.  According to another known solution, electrochemically depositing a thin nickel deposit on the order of a few microns on the cast iron material to be protected.
Toutefois, avec cette solution, le matériau peut présenter une fragilité en cas de contact prolongé avec une pièce en rotation. En effet, le coefficient de friction est généralement défavorable avec une surface nickelée et provoque souvent l'arrachage de ce dépôt de son substrat. However, with this solution, the material may be fragile in the event of prolonged contact with a rotating part. Indeed, the coefficient of friction is generally unfavorable with a nickel-plated surface and often causes tearing of this deposition of its substrate.
L'invention a pour objectif de proposer une alternative permettant d'éviter la corrosion des pompes à vide et d'éviter la formation de condensais, tout en palliant les inconvénients de l'art antérieur.  The invention aims to provide an alternative to prevent corrosion vacuum pumps and avoid the formation of condensates, while overcoming the disadvantages of the prior art.
À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de pompage de gaz destiné à être raccordé à une enceinte à pomper, comprenant un premier étage de pompage destiné à être connecté à la sortie de l'enceinte à pomper, et au moins un deuxième étage de pompage, les étages de pompage étant raccordés en série les uns à la suite des autres dans un ordre prédéterminé et étant configurés de sorte que le débit engendré par étage de pompage décroisse avec la position de l'étage de pompage dans la série, caractérisé en ce que le dispositif de pompage comporte en outre :  To this end, the subject of the invention is a device for pumping gas intended to be connected to an enclosure to be pumped, comprising a first pumping stage intended to be connected to the outlet of the enclosure to be pumped, and at least one second pumping stage, the pumping stages being connected in series one after the other in a predetermined order and being configured so that the flow rate generated per pumping stage decreases with the position of the pumping stage in the series characterized in that the pumping device further comprises:
- un troisième étage de pompage agencé en série à la sortie du dernier deuxième étage de pompage, et présentant un débit engendré supérieur au débit du dernier deuxième étage de pompage, et  a third pumping stage arranged in series at the outlet of the last second pumping stage, and having a flow generated greater than the flow rate of the last second pumping stage, and
- au moins un quatrième étage de pompage en série avec le troisième étage de pompage présentant un débit engendré inférieur au débit du troisième étage de pompage.  at least one fourth pumping stage in series with the third pumping stage having a generated flow rate lower than the flow rate of the third pumping stage.
Les premier et deuxième étages de pompage du dispositif de pompage forment ainsi une zone de basse pression et les troisième et quatrième étages de pompage forment une zone de haute pression. The first and second pumping stages of the pumping device thus form a low pressure zone and the third and fourth pumping stages form a high pressure zone.
Cet agencement permet de réduire de manière significative la vitesse de corrosion sur les pièces métalliques en contact avec les gaz en agissant sur des paramètres tels que la pression partielle des gaz corrosifs, le temps de résidence des espèces réactives et la température de fonctionnement.  This arrangement makes it possible to significantly reduce the rate of corrosion on the metal parts in contact with the gases by acting on parameters such as the partial pressure of the corrosive gases, the residence time of the reactive species and the operating temperature.
En effet, le troisième étage de la zone haute pression permet d'obtenir une basse pression en sortie du dernier deuxième étage de la zone basse pression en augmentant localement le débit engendré du troisième étage de pompage.  Indeed, the third stage of the high pressure zone makes it possible to obtain a low pressure at the outlet of the last second stage of the low pressure zone by locally increasing the generated flow rate of the third pumping stage.
Ainsi, la zone basse pression présente des pressions partielles de gaz condensables faibles et donc peut être régulée à une température réduite.  Thus, the low pressure zone has partial pressures of low condensable gases and thus can be controlled at a reduced temperature.
En outre, la zone haute pression présente aussi de faibles pressions partielles de gaz condensables car fortement dilués par la succession d'injection de gaz de purge.In addition, the high pressure zone also has low partial pressures of condensable gases because they are highly diluted by the succession of purge gas injection.
De ce fait, il n'est pas nécessaire de changer la nature des matériaux standards des pompes à vide soumis à l'action de ces gaz ; ceci permet d'éviter l'utilisation de matériaux plus résistants mais onéreux. As a result, it is not necessary to change the nature of the standard vacuum pump materials subjected to the action of these gases; this avoids the use of more resistant but expensive materials.
Le dispositif peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : The device may further comprise one or more of the following features, taken separately or in combination:
- le troisième étage de pompage est apte à maintenir une pression d'aspiration inférieure ou égale à 10 Torr, soit inférieure ou égale à 1333 Pa ;  the third pumping stage is capable of maintaining a suction pressure less than or equal to 10 Torr, ie less than or equal to 1333 Pa;
- le dispositif comporte : des premiers moyens d'injection d'un fluide de purge dans le deuxième étage de pompage, de manière à diluer une première fois le gaz à pomper, et des seconds moyens d'injection d'un fluide de purge dans le quatrième étage de pompage, de manière à diluer une deuxième fois le gaz à pomper ; the device comprises: first means for injecting a purge fluid into the second pumping stage, so as to dilute the gas to be pumped a first time, and second means for injecting a purge fluid into the fourth pump stage, so as to dilute the gas to be pumped a second time;
- le débit du troisième étage de pompage est de l'ordre de 300 à 2400m3/h ; the flow rate of the third pumping stage is of the order of 300 to 2400 m 3 / h;
- le troisième étage de pompage présente un volume engendré supérieur au volume engendré du dernier deuxième étage de pompage ; the third pumping stage has a volume generated greater than the generated volume of the last second pumping stage;
- le troisième étage de pompage présente une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation du dernier deuxième étage de pompage ;  the third pumping stage has a rotational speed greater than the rotation speed of the last second pumping stage;
- le deuxième étage de pompage présente un débit engendré de l'ordre de 150m3/h ; - le dispositif comporte : une première pompe à vide comprenant le premier étage de pompage, et comprenant un premier moteur et deux arbres rotatifs entraînés par le premier moteur de façon à entraîner en rotation les rotors du premier étage de pompage, et une deuxième pompe à vide comprenant le deuxième étage de pompage, et comprenant un deuxième moteur et deux arbres rotatifs entraînés par le deuxième moteur de façon à entraîner en rotation les rotors du deuxième étage de pompage ; the second pumping stage has a generated flow rate of the order of 150 m 3 / h; the device comprises: a first vacuum pump comprising the first pumping stage, and comprising a first motor and two rotary shafts driven by the first motor so as to drive in rotation the rotors of the first pumping stage, and a second pump to vacuum comprising the second pumping stage, and comprising a second motor and two rotary shafts driven by the second motor so as to rotate the rotors of the second pumping stage;
- le dispositif comporte : une troisième pompe à vide comprenant le troisième étage de pompage, et comprenant un troisième moteur et deux arbres rotatifs entraînés par le troisième moteur de façon à entraîner en rotation les rotors du troisième étage de pompage, et une quatrième pompe à vide comprenant le quatrième étage de pompage, et comprenant un quatrième moteur et deux arbres rotatifs entraînés par le quatrième moteur de façon à entraîner en rotation les rotors du quatrième étage de pompage ; the device comprises: a third vacuum pump comprising the third pumping stage, and comprising a third motor and two rotary shafts driven by the third motor so as to rotate the rotors of the third pumping stage, and a fourth pump to empty including the fourth floor of pumping, and comprising a fourth motor and two rotary shafts driven by the fourth motor so as to rotate the rotors of the fourth pump stage;
- la première et/ou la troisième pompe à vide est une pompe mono-étagée de type Roots ;  the first and / or third vacuum pump is a single-stage pump of Roots type;
- la deuxième et/ou la quatrième pompe à vide est une pompe à vide multi-étagée de type Roots ;  the second and / or the fourth vacuum pump is a Roots multi-stage vacuum pump;
- le premier étage de pompage présente un débit engendré supérieur au débit du troisième étage de pompage ;  the first pumping stage has a generated flow rate greater than the flow rate of the third pumping stage;
- le dispositif est configuré pour évacuer le gaz d'une chambre de procédé de fabrication d'écrans plats, et le gaz à évacuer comprend du dioxygène et/ou un gaz oxydant tel qu'un halogène. the device is configured to evacuate the gas from a process chamber for manufacturing flat screens, and the gas to be discharged comprises oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen.
L'invention concerne encore un équipement de fabrication d'écrans plats comprenant des moyens d'injection de gaz comprenant du dioxygène et/ou un gaz oxydant tel qu'un halogène, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de pompage de gaz tel que défini précédemment. The invention also relates to a flat panel manufacturing equipment comprising gas injection means comprising oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen, characterized in that it further comprises a pumping device of gas as defined above.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : Other features and advantages of the invention will emerge from the following description given by way of example, without limitation, with reference to the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 représente de façon schématique un dispositif de pompage selon l'invention destiné à être connecté à une enceinte à vider,  FIG. 1 schematically represents a pumping device according to the invention intended to be connected to an enclosure to be emptied,
- la figure 2 représente de façon schématique les débits engendrés successifs du dispositif de pompage de la figure 1.  FIG. 2 schematically represents the successive generated flows of the pumping device of FIG. 1.
L'invention s'applique en particulier au pompage de gaz d'une enceinte (non représentée), telle qu'une chambre de procédé de fabrication d'écrans plats, notamment d'écrans à cristaux liquides ou LCD pour l'anglais « Liquid Crystal Display ». Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure 1, un dispositif d'évacuation 1 comporte : The invention is particularly applicable to pumping gas from an enclosure (not shown), such as a process chamber for manufacturing flat screens, in particular liquid crystal displays or LCDs for the English "Liquid Crystal Display ». In the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, an evacuation device 1 comprises:
- une première zone de pompage basse pression 3 a, et  a first low pressure pumping zone 3a, and
- une deuxième zone de pompage haute pression 3b.  a second high pressure pumping zone 3b.
Dans la présente, on entend par « pression » la pression totale à savoir la somme des pressions partielles des gaz.  In the present, the term "pressure" means the total pressure, ie the sum of the partial pressures of the gases.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, la première zone de pompage basse pression 3 a comporte une première pompe à vide PI et une deuxième pompe à vide P_2. According to the first embodiment shown in FIG. 1, the first low-pressure pumping zone 3 has a first vacuum pump P1 and a second vacuum pump P_2.
La première pompe à vide PJ_ est chargée d'assurer la vitesse de pompage nécessaire à l'obtention des performances attendues par le procédé, tel qu'un procédé de gravure, à savoir une pression limite de travail pour un flux gazeux donné.  The first vacuum pump PJ_ is responsible for ensuring the pumping speed necessary to obtain the performance expected by the process, such as an etching process, namely a working pressure limit for a given gas flow.
A cet effet, la première pompe à vide PJ_ est connectée à l'enceinte à pomper. La première pompe à vide PJ_ comprend un premier moteur 5.  For this purpose, the first vacuum pump PJ_ is connected to the enclosure to be pumped. The first vacuum pump PJ_ comprises a first motor 5.
Cette première pompe à vide PJ_ comporte un premier étage de pompage 7 de plus fort débit engendré par rapport aux autres étages de pompage ; ceci afin d'assurer la performance de pompage du procédé.  This first vacuum pump PJ_ comprises a first pumping stage 7 of higher flow generated compared to the other pumping stages; this is to ensure the pumping performance of the process.
La gamme de débit engendré par le premier étage 7 est par exemple entre 1000 m3/h et 7000 m3/h. The flow range generated by the first stage 7 is for example between 1000 m 3 / h and 7000 m 3 / h.
Selon le mode de réalisation illustré il s'agit d'une pompe à vide mono-étagée de type sèche. Une pompe à vide mono-étagée ne comporte qu'un seul étage de pompage 7 dans lequel circule un gaz à pomper entre une entrée d'admission des gaz et une sortie de refoulement des gaz.  According to the illustrated embodiment it is a single-stage vacuum pump dry type. A single-stage vacuum pump comprises only one pumping stage 7 in which circulates a gas to be pumped between a gas intake inlet and a gas discharge outlet.
Par exemple, il peut s'agir d'une pompe à lobes rotatifs également connue sous le nom de pompes " Roots " avec deux ou trois lobes (bi-lobes, tri-lobes).  For example, it may be a rotary lobe pump also known as "Roots" pumps with two or three lobes (bi-lobes, tri-lobes).
De façon générale, une pompe à lobes rotatifs " Roots " comprend deux rotors de profils identiques, tournant à l'intérieur d'un stator 9 en sens opposé.  In general, a rotary lobe pump "Roots" comprises two rotors of identical profiles, rotating inside a stator 9 in opposite directions.
Le premier moteur 5 entraîne en rotation deux arbres (non représentés) qui permettent de faire tourner les deux rotors (non visibles sur les figures) du premier étage de pompage 7. The first motor 5 rotates two shafts (not shown) which make it possible to rotate the two rotors (not visible in the figures) of the first stage pumping 7.
Lors de la rotation, le gaz aspiré est emprisonné dans l'espace libre compris entre les rotors et le stator 9, puis il est refoulé. Le fonctionnement s'effectue sans aucun contact mécanique entre les rotors et le stator 9 de la pompe, ce qui permet l'absence totale d'huile dans l'étage de pompage 7.  During rotation, the sucked gas is trapped in the free space between the rotors and the stator 9, and it is discharged. The operation is carried out without any mechanical contact between the rotors and the stator 9 of the pump, which allows the total absence of oil in the pumping stage 7.
La première pompe à vide PJ_ présente un orifice d'aspiration des gaz relié par un conduit d'aspiration 11 à l'enceinte à vider (non représentée).  The first vacuum pump PJ_ has a gas suction port connected by a suction pipe 11 to the enclosure to be emptied (not shown).
La pompe à vide PJ_ présente encore un orifice de sortie des gaz relié à un conduit 13 de refoulement. On peut prévoir un clapet anti-retour au niveau du conduit de refoulement.  The vacuum pump PJ_ still has a gas outlet port connected to a discharge pipe 13. A check valve can be provided at the discharge pipe.
La pompe à vide PJ_ aspire les gaz de l'enceinte à son entrée, et les comprime dans l'étage de pompage 7 pour les refouler à sa sortie dans le conduit de refoulement 13.  The vacuum pump PJ sucks the gases from the chamber at its inlet, and compresses them in the pumping stage 7 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 13.
Par ailleurs, la pompe à vide PJ_ travaille dans cet exemple de réalisation à une vitesse de l'ordre de 80Hz.  Furthermore, the vacuum pump PJ_ works in this embodiment at a speed of the order of 80Hz.
La deuxième pompe à vide P_2 comprend quant à elle un deuxième moteur 15 et au moins un deuxième étage de pompage 17. The second vacuum pump P_2 comprises a second motor 15 and at least one second pumping stage 17.
La deuxième pompe à vide P_2 est selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, une pompe à vide multi-étagée de type sèche, par exemple de type Roots ou Hooke ou Claw ou encore à vis.  The second vacuum pump P_2 is according to the embodiment illustrated in Figure 1, a multi-stage vacuum pump dry type, for example Roots or Hooke or Claw type or screw.
La deuxième pompe à vide multi-étagée P_2 comprend donc plusieurs deuxièmes étages de pompage 17, cinq étages de pompage 17l 5172,173,174,175 dans cet exemple de réalisation. Comme pour la première pompe à vide PI, les étages de pompage 17 i , 172, 173, 174, 175 sont assemblés dans un corps de pompe monobloc (ou stator), par exemple réalisé en fonte. La deuxième pompe à vide P_2 comporte également des moyens de contrôle de la température du corps de pompe. The second multi-stage vacuum pump P_2 therefore comprises a plurality of second pumping stages 17, pumping five storeys 17 l 5 17 2 173.17 4, 17 5 in this exemplary embodiment. As for the first vacuum pump PI, the pumping stages 17 i, 172, 173, 174, 175 are assembled in a one-piece pump body (or stator), for example made of cast iron. The second vacuum pump P_2 also comprises means for controlling the temperature of the pump body.
Les étages de pompage de la deuxième pompe à vide P_2 comportent un stator 19 et deux arbres rotatifs (non visibles) pouvant tourner à l'intérieur du stator 19. Le deuxième moteur 15 entraîne en rotation les deux arbres (non représentés) qui permettent de faire tourner les rotors dans le stator 19 des deuxièmes étages de pompage 17. Par exemple, la vitesse de rotation est de l'ordre de 60Hz. The pumping stages of the second vacuum pump P_2 comprise a stator 19 and two rotating shafts (not visible) which can rotate inside the stator 19. The second motor 15 drives in rotation the two shafts (not shown) which make it possible to turn the rotors in the stator 19 of the second pump stages 17. For example, the speed of rotation is of the order of 60 Hz.
La pompe à vide est dite « sèche » car en fonctionnement, les rotors tournent à l'intérieur du stator 19 de la pompe à vide en sens opposé sans aucun contact entre les rotors et le stator 19, ce qui permet l'absence totale d'huile.  The vacuum pump is called "dry" because in operation, the rotors rotate inside the stator 19 of the vacuum pump in the opposite direction without any contact between the rotors and the stator 19, which allows the total absence of 'oil.
Les étages 17 sont agencés en série entre une aspiration et un refoulement de la pompe à vide, selon un ordre prédéterminé.  The stages 17 are arranged in series between a suction and a discharge of the vacuum pump, in a predetermined order.
Le gaz à pomper peut circuler dans les étages 17 en série.  The gas to be pumped can circulate in stages 17 in series.
Chaque étage 17l 5172, 173, 174, 175 comprend par exemple des premiers moyens d'injection 41 d'un fluide de purge de manière à diluer le gaz à pomper. Le fluide de purge utilisé est par exemple un gaz inerte, tel que de l'azote (N2). Each stage 17 1 5 17 2 , 17 3 , 17 4 , 17 5 comprises for example first injection means 41 of a purge fluid so as to dilute the gas to be pumped. The purge fluid used is for example an inert gas, such as nitrogen (N 2 ).
Les premiers moyens d'injection 41 de fluide de purge dans la première zone de pompage 3 a sont représentés de façon schématique par des flèches sur la figure 1.  The first means 41 for injecting purge fluid into the first pumping zone 3a are shown schematically by arrows in FIG. 1.
Le débit de fluide de purge est par exemple de l'ordre de 80-90 slm.  The flow of purge fluid is for example of the order of 80-90 slm.
L'injection de fluide de purge se fait par exemple de façon continue.  The injection of purge fluid is for example continuous.
Le gaz en sortie de l'enceinte (non représentée) pompé par la première zone de pompage 3a est donc dilué une première fois dans la deuxième pompe à vide P2.  The gas leaving the enclosure (not shown) pumped by the first pumping zone 3a is thus diluted a first time in the second vacuum pump P2.
Chaque étage 17l 5172, 173, 174, 175 comprend une entrée et une sortie. Les étages 17 successifs sont raccordés en série les uns à la suite des autres, par des canalisations inter-étages respectives raccordant la sortie d'un étage de pompage 17 qui précède à l'entrée de l'étage 17 qui suit. Each stage 17 l 5 February 17, 17 3, 17 April, 17 5 comprises an inlet and an outlet. The successive stages 17 are connected in series one after the other, by respective inter-stage lines connecting the output of a pumping stage 17 which precedes the entry of the stage 17 which follows.
L'étage de pompage 17i dont l'entrée communique avec l'aspiration est aussi nommé « étage d'aspiration ».  The pumping stage 17i whose inlet communicates with the suction is also called "suction stage".
Le dernier étage de pompage 175 dont la sortie communique avec le refoulement de la deuxième pompe à vide P_2 est aussi nommé « étage de refoulement ». The last pump stage 17 5 whose outlet communicates with the outlet of the second P_2 vacuum pump is also called "discharge stage."
Le gaz à pomper peut ainsi être aspiré depuis l'étage d'aspiration 17i vers l'étage de refoulement 175, après avoir successivement traversé trois étages 172, 173, 174. The gas to be pumped can thus be sucked from the suction stage 17i to the discharge stage 17 5 , after successively passing through three stages 17 2 , 17 3 , 17 4 .
La deuxième pompe à vide P_2 présente un orifice d'aspiration des gaz relié au conduit 13 de refoulement de la première pompe à vide PJ_. La deuxième pompe à vide P_2 présente encore un orifice de sortie des gaz relié à un conduit 21 de refoulement. The second vacuum pump P_2 has a gas suction port connected to the discharge conduit 13 of the first vacuum pump PJ_. The second vacuum pump P_2 also has a gas outlet port connected to a discharge pipe 21.
La deuxième pompe à vide P_2 aspire les gaz de l'enceinte à son entrée, et les comprime dans les étages de pompage 17 pour les refouler à sa sortie dans le conduit de refoulement 21.  The second vacuum pump P_2 draws the gases from the chamber at its inlet, and compresses them in the pumping stages 17 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 21.
Ce conduit de refoulement 21 de la deuxième pompe à vide P_2 communique avec un conduit d'aspiration 23 relié à un orifice d'aspiration de la troisième pompe à vide P3_ agencée entre la deuxième pompe à vide P_2 et la quatrième pompe à vide P_4. La troisième pompe à vide P3_ et la quatrième pompe à vide P4 appartiennent à la deuxième zone de pompage haute pression 3b.  This discharge pipe 21 of the second vacuum pump P_2 communicates with a suction pipe 23 connected to a suction port of the third vacuum pump P3_ arranged between the second vacuum pump P_2 and the fourth vacuum pump P_4. The third vacuum pump P3_ and the fourth vacuum pump P4 belong to the second high pressure pumping zone 3b.
Dans cet exemple de réalisation, avec une deuxième pompe à vide P_2 multi- étagée, les deuxièmes étages de pompage 17 sont tels que le débit engendré par étage décroisse avec la position de l'étage de pompage dans la série.  In this exemplary embodiment, with a second multi-stage vacuum pump P 2, the second pumping stages 17 are such that the flow rate generated per stage decreases with the position of the pumping stage in the series.
On entend par débit engendré, la cylindrée correspondante au volume balayé par les pistons de la pompe multipliée par le nombre de tours minute, selon la formule (1) ci-après :  Flow rate generated means the cubic capacity corresponding to the volume swept by the pistons of the pump multiplied by the number of minute revolutions, according to formula (1) below:
(1) Débit engendré= 60*N*Qo (où N est égal au nombre de tours minutes: tr/min ; et Q0 est la cylindrée en m3/tour). (1) Generated flow = 60 * N * Qo (where N is the number of revolutions minutes: rpm, and Q 0 is the cubic capacity in m 3 / revolution).
Cette valeur de débit engendré s'exprime en mètre cube par heure (m3/h). This generated flow rate is expressed in cubic meters per hour (m 3 / h).
Plus précisément, l'étage 17i d'aspiration présente par exemple un débit de l'ordre de 150m3/h et ce débit est décroissant dans les étages de pompage 17 jusqu'à atteindre un débit par exemple de l'ordre de 70-80m3/h dans le dernier étage de refoulement 175. More precisely, the suction stage 17i has, for example, a flow rate of the order of 150 m 3 / h and this flow rate decreases in the pumping stages 17 until reaching a flow rate, for example of the order of 70.degree. 80m 3 / h in the last discharge stage 17 5 .
Les deuxièmes étages 17 présentent un plus faible débit par rapport au premier étage 7 de pompage. Il peut, à titre d'exemple, y avoir un ratio de l'ordre de 7 à 20 vis-à- vis du premier étage 7 de pompage.  The second stages 17 have a lower flow rate with respect to the first pumping stage 7. It may, for example, be a ratio of about 7 to 20 vis-à-vis the first pumping stage 7.
La sortie du dernier deuxième étage de pompage 175, ou étage de refoulement, de la première zone de pompage 3 a est connectée en série à la deuxième zone de pompage haute pression 3b. Ainsi, la deuxième zone de pompage haute pression 3b est dimensionnée de manière à atteindre une pression maximum de 10 Torr à l'étage de refoulement de la deuxième pompe à vide P_2. Par exemple, la pression de refoulement de la deuxième pompe à vide P_2 dans le conduit de refoulement 21, est comprise dans un intervalle de pression allant de 0,24 Torr à 10 Torr, à savoir un intervalle allant de 32 Pa à 1333 Pa. The output of the last second pumping stage 17 5 , or discharge stage, of the first pumping zone 3a is connected in series with the second high-pressure pumping zone 3b. Thus, the second high-pressure pumping zone 3b is dimensioned so as to reach a maximum pressure of 10 Torr at the stage of delivery of the second vacuum pump P_2. For example, the discharge pressure of the second vacuum pump P_2 in the discharge pipe 21 is in a pressure range from 0.24 Torr to 10 Torr, namely a range of 32 Pa to 1333 Pa.
Ainsi, la première zone de pompage 3 a travaille avec une différence de pression entre l'aspiration (conduit 11) et le refoulement (conduit 21), inférieure ou égale à 10 Torr.  Thus, the first pumping zone 3 operates with a pressure difference between the suction (conduit 11) and the discharge (conduit 21), less than or equal to 10 Torr.
C'est donc une zone basse pression du dispositif de pompage 1.  It is therefore a low pressure zone of the pumping device 1.
Cette basse pression qui doit être au maximum de 10 Torr au refoulement de la pompe à vide P2 est nécessaire afin de maintenir les pressions partielles de gaz corrosifs faibles. Ceci permet de diminuer l'attaque corrosive par ces gaz et d'éviter la formation de condensais, en restant au-dessus du couple pression/température de formation de condensais et cela sans avoir à augmenter la température.  This low pressure which must be at most 10 Torr at the discharge of the vacuum pump P2 is necessary in order to maintain the partial pressures of weak corrosive gases. This makes it possible to reduce the corrosive attack by these gases and to avoid the formation of condensates, remaining above the pressure / temperature condensate formation torque without having to increase the temperature.
La température de la deuxième pompe à vide P_2 peut être ainsi maintenue à plus faible température que dans les solutions connues de l'art antérieur.  The temperature of the second vacuum pump P_2 can thus be maintained at a lower temperature than in the known solutions of the prior art.
En effet, en comparaison avec des solutions de l'art antérieur, le corps de pompe de chaque étage 17 de la deuxième pompe à vide P_2 est contrôlé à 60°C et non plus à 120°C.  Indeed, in comparison with solutions of the prior art, the pump body of each stage 17 of the second vacuum pump P_2 is controlled at 60 ° C and no longer at 120 ° C.
De plus, dans la première zone de pompage 3a dite zone à basse pression, l'injection du fluide de purge dans les différents étages 17 permet de réduire un peu plus la pression partielle des gaz actifs, de réduire les temps de résidences des espèces grâce à l'augmentation progressive de débit gazeux massique.  In addition, in the first pumping zone 3a known as the low-pressure zone, the injection of the purge fluid into the various stages 17 makes it possible to reduce the partial pressure of the active gases a little more, to reduce the residence times of the species by to the progressive increase of mass gas flow.
Le fonctionnement à basse pression combiné à une dilution permet aussi de réduire les pressions partielles de vapeurs saturantes des gaz condensables provenant du procédé de gravure.  The low pressure operation combined with a dilution also makes it possible to reduce the partial pressures of saturating vapors of the condensable gases from the etching process.
Par ailleurs, en ce qui concerne la deuxième zone de pompage haute pression 3b, elle est agencée en série à la sortie du dernier deuxième étage de pompage 175, ou étage de refoulement, de la première zone de pompage 3 a. La deuxième zone de pompage 3b est à titre d'exemple dimensionnée de manière à atteindre une pression maximum de 10 Torr pour un flux gazeux maximal total de 105slm incluant le flux gazeux de procédé et le flux gazeux de dilution par gaz inerte injecté dans la première zone de pompage 3a à basse pression. Furthermore, as regards the second high-pressure pumping zone 3b, it is arranged in series at the outlet of the last second pumping stage 17 5 , or discharge stage, of the first pumping zone 3a. The second pumping zone 3b is, by way of example, dimensioned so as to reach a maximum pressure of 10 Torr for a total maximum gas flow of 105slm including the process gas stream and the inert gas dilution gas stream injected into the first pumping zone 3a at low pressure.
Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, cette deuxième zone de pompage 3b présente :  According to the embodiment illustrated in FIG. 1, this second pumping zone 3b presents:
- une troisième pompe à vide P3_ agencée en série avec la deuxième pompe à vide P_2, et plus particulièrement à la sortie du dernier deuxième étage de pompage 175, eta third vacuum pump P3_ arranged in series with the second vacuum pump P_2, and more particularly at the outlet of the last second pumping stage 17 5 , and
- une quatrième pompe à vide P_4 agencée en série avec la troisième pompe à vide P3_. a fourth vacuum pump P_4 arranged in series with the third vacuum pump P3_.
La troisième pompe à vide P3_ comporte un troisième moteur 25 et un troisième étage de pompage 27. Il s'agit donc d'un étage de pompage 27 intermédiaire agencé en aval du dernier deuxième étage de pompage 175 de la première zone de pompage 3a, et en amont de la quatrième pompe à vide P_4. Les termes « amont » et « aval » sont ici utilisés selon le sens d'écoulement du gaz à pomper. The third vacuum pump P3_ comprises a third motor 25 and a third pumping stage 27. It is therefore an intermediate pumping stage 27 arranged downstream of the last second pumping stage 17 5 of the first pumping zone 3a. and upstream of the fourth vacuum pump P_4. The terms "upstream" and "downstream" are used here according to the direction of flow of the gas to be pumped.
De façon similaire à la première pompe à vide Pl_, cette troisième pompe à vide P3 peut être une pompe à vide mono-étagée de type sèche.  Similarly to the first vacuum pump P1, this third vacuum pump P3 can be a dry type single stage vacuum pump.
Cette troisième pompe à vide P3_ comporte donc un troisième moteur 25 et un seul étage de pompage 27 dans lequel circule un gaz à pomper en sortie de la deuxième pompe à vide P_2 entre une entrée d'admission des gaz et une sortie de refoulement des gaz.  This third vacuum pump P3_ thus comprises a third motor 25 and a single pumping stage 27 in which a gas to be pumped at the outlet of the second vacuum pump P_2 flows between a gas intake inlet and a gas discharge outlet. .
Par exemple, il peut s'agir d'une pompe à lobes rotatifs également connue sous le nom de pompe « Roots » avec deux ou trois lobes (bi-lobes, tri-lobes) comprenant deux rotors de profils identiques, tournant à l'intérieur d'un stator 29 en sens opposé sans aucun contact mécanique entre les rotors et le stator 29 de la pompe.  For example, it may be a rotary lobe pump also known as a "Roots" pump with two or three lobes (bi-lobes, tri-lobes) comprising two rotors of identical profiles, rotating at the same time. inside a stator 29 in opposite directions without any mechanical contact between the rotors and the stator 29 of the pump.
Le troisième moteur 25 entraîne en rotation deux arbres (non représentés) qui permettent de faire tourner les deux rotors (non visibles sur les figures) du troisième étage de pompage 7.  The third motor 25 rotates two shafts (not shown) which make it possible to turn the two rotors (not visible in the figures) of the third pumping stage 7.
La troisième pompe à vide P_3_ présente un orifice d'aspiration des gaz relié par le conduit d'aspiration 23 au conduit de refoulement 21 de la deuxième pompe à vide P_2. La troisième pompe à vide P3_ présente encore un orifice de sortie des gaz relié à un conduit 31 de refoulement. The third vacuum pump P_3_ has a gas suction port connected by the suction duct 23 to the discharge duct 21 of the second vacuum pump P_2. The third vacuum pump P3_ still has a gas outlet port connected to a discharge pipe 31.
Ce conduit de refoulement 31 est en communication avec la quatrième pompe à vide P_4.  This discharge pipe 31 is in communication with the fourth vacuum pump P_4.
La troisième pompe à vide P3_ présente un débit supérieur au débit du dernier étage de pompage de la deuxième pompe à vide P_2. A titre d'exemple, la troisième pompe à vide P3_ présente un débit de l'ordre de 300 à 2400m3/h. The third vacuum pump P3_ has a flow rate greater than the flow rate of the last pump stage of the second vacuum pump P_2. For example, the third vacuum pump P3_ has a flow rate of the order of 300 to 2400m 3 / h.
Il s'agit d'une pompe à vide de fort débit engendré mais de débit inférieur à la première pompe à vide PL  It is a vacuum pump of high flow generated but of lower flow than the first vacuum pump PL
Comme dit précédemment, la gamme de débit engendré par le premier étage 7 de la première pompe à vide PI est par exemple entre 1000 m3/h et 7000 m3/h. As said above, the flow range generated by the first stage 7 of the first vacuum pump PI is for example between 1000 m 3 / h and 7000 m 3 / h.
A titre d'exemple illustratif, on peut prévoir notamment que lorsque le premier étage 7 de la première pompe à vide PI présente un débit engendré de l'ordre de 1000 m3/h, le troisième étage de pompage 27, c'est-à-dire l'étage de pompage de la troisième pompe à vide P3, présente un débit engendré de l'ordre 300 m3/h ; et lorsque le premier étage 7 de la première pompe à vide PI présente un débit engendré de l'ordre de 7000 m3/h, le troisième étage de pompage 27, c'est-à-dire l'étage de pompage 27 de la troisième pompe à vide P3, présente un débit engendré de l'ordre 2400 m3/h. By way of illustrative example, it can be provided in particular that when the first stage 7 of the first vacuum pump PI has a generated flow rate of the order of 1000 m 3 / h, the third pump stage 27, that is, that is, the pumping stage of the third vacuum pump P3 has a generated flow rate of about 300 m 3 / h; and when the first stage 7 of the first vacuum pump PI has a generated flow rate of the order of 7000 m 3 / h, the third pumping stage 27, that is to say the pumping stage 27 of the third vacuum pump P3, has a generated flow rate of about 2400 m 3 / h.
La troisième pompe à vide P_3_ est donc surdimensionnée pour un débit engendré plus important par rapport à la deuxième pompe à vide P_2.  The third vacuum pump P_3_ is therefore oversized for a higher generated flow compared to the second vacuum pump P_2.
Par exemple, en fonctionnement, la troisième pompe à vide P_3_ qui présente une pression d'aspiration de l'ordre de 10 Torr est capable d'absorber un flux gazeux total à pomper de l'ordre de 105 slm (pour standard Liter per minute en anglais).  For example, in operation, the third vacuum pump P_3_ which has a suction pressure of the order of 10 Torr is capable of absorbing a total gas flow to be pumped on the order of 105 slm (for standard Liter per minute in English).
Plus précisément, la troisième pompe à vide P_3_ est apte à maintenir une pression d'aspiration inférieure ou égale à 10 Torr et est apte à absorber le flux de fluide de purge injecté dans les deuxièmes étages de pompage 17. À titre d'exemple, un débit engendré de l'ordre de 800m3/h permet de tenir une pression de l'ordre de 10 Torr sans échauffements de la troisième pompe à vide P_3_. More specifically, the third vacuum pump P_3_ is able to maintain a suction pressure of less than or equal to 10 Torr and is able to absorb the flow of purge fluid injected into the second pump stages 17. By way of example, a generated flow rate of the order of 800 m 3 / h can maintain a pressure of about 10 Torr without heating the third vacuum pump P_3_.
Cette configuration de la troisième pompe à vide P_3_ permet de maintenir une pression basse au refoulement de la première zone de pompage 3 a qui doit être au maximum de 10 Torr. This configuration of the third vacuum pump P_3_ makes it possible to maintain a low pressure at the discharge of the first pumping zone 3a which must be at maximum of 10 Torr.
En effet, en augmentant le débit engendré au refoulement de la première zone de pompage 3 a, on diminue la pression à ce refoulement.  In fact, by increasing the flow rate generated at the discharge of the first pumping zone 3 a, the pressure at this discharge is reduced.
Afin d'augmenter le débit à l'aspiration de la deuxième zone 3b haute pression, on peut selon une première variante augmenter le volume engendré, c'est-à-dire le débit massique de gaz pompé. Pour ce faire, on augmente le volume engendré du troisième étage 27 par rapport au volume du dernier deuxième étage 175 qui le précède. In order to increase the suction flow rate of the second high-pressure zone 3b, it is possible, according to a first variant, to increase the volume generated, that is to say the mass flow rate of pumped gas. To do this, we increase the swept volume of the third stage 27 relative to the volume of the last second stage 17 5, which precedes it.
Cette variante est illustrée de façon schématique par la figure 2.  This variant is illustrated schematically in FIG.
Selon une deuxième variante, le débit engendré peut être augmenté en augmentant la vitesse de rotation du troisième étage 27 par rapport à la vitesse de rotation du dernier deuxième étage 175 qui le précède. Selon cette deuxième variante, le troisième étage 27 est un étage indépendant, c'est-à-dire qu'il ne fait pas partie d'une série d'étages, qu'il s'agit d'une pompe P_3_ mono-étagée (figure 1). En ce qui concerne la quatrième pompe à vide P_4 disposée en série avec la troisième pompe à vide P_3_, elle présente un orifice d'aspiration des gaz relié au conduit 31 de refoulement de la troisième pompe à vide P_3_. In a second variant, the generated flow can be increased by increasing the rotational speed of the third stage 27 with respect to the rotational speed of the last second stage 17 5, which precedes it. According to this second variant, the third stage 27 is an independent stage, that is to say that it is not part of a series of stages, that it is a single stage P_3_ pump (figure 1). Regarding the fourth vacuum pump P_4 disposed in series with the third vacuum pump P_3_, it has a gas suction port connected to the discharge conduit 31 of the third vacuum pump P_3_.
Bien sûr, cette quatrième pompe à vide P_4 comporte aussi un orifice de sortie des gaz relié par un conduit 33 de refoulement vers le refoulement général des gaz, par exemple vers un système de traitement des gaz à pression atmosphérique.  Of course, this fourth vacuum pump P_4 also comprises a gas outlet port connected by a discharge conduit 33 to the general discharge of gases, for example to a gas treatment system at atmospheric pressure.
La quatrième pompe à vide P_4 permet de comprimer les gaz contre la pression atmosphérique.  The fourth vacuum pump P_4 makes it possible to compress the gases against the atmospheric pressure.
Cette quatrième pompe à vide P_4 comprend un quatrième moteur 35 et au moins un quatrième étage de pompage 37.  This fourth vacuum pump P_4 comprises a fourth motor 35 and at least a fourth pump stage 37.
De façon similaire à la deuxième pompe à vide P_2, la quatrième pompe à vide Similar to the second vacuum pump P_2, the fourth vacuum pump
P4 est selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, une pompe à vide multi- étagée de type sèche par exemple de type Roots ou Hooke ou Claw ou encore à vis. P4 is according to the embodiment illustrated in Figure 1, a dry multi-stage vacuum pump for example Roots type or Hooke or Claw or screw.
Cette quatrième pompe à vide P_4 comprend donc plusieurs quatrièmes étages de pompage 37, cinq étages de pompage 37l 5372,373,374,375 ^αη8 QQt exempie de réalisation. Les étages de pompage 37l 5372,373,374,375 sont assemblés dans un corps de pompe monobloc (ou stator), par exemple réalisé en fonte. La quatrième pompe à vide P4 comporte également des moyens de contrôle de la température du corps de pompe. This fourth vacuum pump P_4 therefore comprises a plurality of fourth pumping stages 37, pumping five storeys 37 l 5 37 2, 37 3, 37 4, 37 5 ^ αη8 QQT exem pi e d e embodiment. Pumping stages 37 l 5 37 2 373.37 4, 37 5 are assembled in one body monobloc pump (or stator), for example made of cast iron. The fourth vacuum pump P4 also comprises means for controlling the temperature of the pump body.
La quatrième pompe à vide P4 comporte un stator 39 et deux arbres rotatifs (non visibles) pouvant tourner à l'intérieur du stator 39 en sens opposé et sans aucun contact entre les rotors et le stator 39.  The fourth vacuum pump P4 comprises a stator 39 and two rotating shafts (not visible) rotatable inside the stator 39 in the opposite direction and without any contact between the rotors and the stator 39.
Le quatrième moteur 35 entraîne en rotation les deux arbres (non représentés) qui permettent de faire tourner les rotors (non visibles sur les figures) de l'ensemble des quatrièmes étages 37.  The fourth motor 35 rotates the two shafts (not shown) which make it possible to rotate the rotors (not visible in the figures) of all the fourth stages 37.
Les étages 37 sont agencés en série entre une aspiration et un refoulement de la pompe à vide. Le gaz à pomper peut circuler dans les étages 37 en série.  The stages 37 are arranged in series between a suction and a discharge of the vacuum pump. The gas to be pumped can circulate in stages 37 in series.
Chaque étage 37l 5372,373,374,375 comprend une entrée et une sortie. Les étages 37 successifs sont raccordés en série les uns à la suite des autres, par des canalisations inter-étages respectives raccordant la sortie de l'étage de pompage 37 qui précède à l'entrée de l'étage 37 qui suit. Each stage 37 l 5 37 2, 37 3, 37 4, 37 5 comprises an inlet and an outlet. The successive stages 37 are connected in series one after the other, by respective inter-stage lines connecting the output of the pumping stage 37 which precedes the entry of the stage 37 which follows.
L'étage de pompage 37i dont l'entrée communique avec l'aspiration est aussi nommé « étage d'aspiration », et l'étage de pompage 375 dont la sortie communique avec le refoulement de la quatrième pompe à vide P4 est aussi nommé « étage de refoulement ». The pumping stage 37i the input of which communicates with the suction is also called "suction stage", and the pumping stage 37 5 whose outlet communicates with the outlet of the fourth vacuum pump P4 is also named "Discharge stage".
Le gaz à pomper peut ainsi être aspiré depuis l'étage d'aspiration 37i vers l'étage de refoulement 375, après avoir successivement traversé trois étages 372,373,374. The gas to be pumped can thus be sucked from the suction stage 37i to the discharge stage 37 5, after having successively crossed three floors 37 2, 37 3, 37 4.
La quatrième pompe à vide P4 aspire à son entrée les gaz en sortie de la troisième pompe à vide P3_, et les comprime dans les étages de pompage 37 pour les refouler à sa sortie dans le conduit de refoulement 33.  The fourth vacuum pump P4 draws its gas at the outlet of the third vacuum pump P3_, and compresses them in the pumping stages 37 to discharge them at its outlet into the discharge pipe 33.
Dans cet exemple de réalisation, le premier étage de la quatrième pompe à vide P4 présente un débit engendré de l'ordre de 150m3/h. De façon similaire à la deuxième pompe à vide P2, ce débit décroit dans les étages successifs 37 pour atteindre par exemple 70-80 m3/h dans le dernier étage 375 de refoulement. In this exemplary embodiment, the first stage of the fourth vacuum pump P4 has a generated flow rate of the order of 150 m 3 / h. Similarly to the second vacuum pump P2, this flow decreases in the successive stages 37 to reach for example 70-80 m 3 / h in the last stage 37 5 discharge.
Ce débit est inférieur à celui de la troisième pompe à vide P3_. Le ratio est par exemple de l'ordre de 7 à 20 vis-à-vis du troisième étage de pompage 27. Par ailleurs, la quatrième pompe à vide P4 travaille dans cet exemple de réalisation à une vitesse de l'ordre de 60Hz. This flow rate is lower than that of the third vacuum pump P3_. The ratio is for example of the order of 7 to 20 vis-à-vis the third pumping stage 27. Moreover, the fourth vacuum pump P4 works in this embodiment at a speed of the order of 60 Hz.
Chaque étage 37l 5372,373,374,375 peut comprendre des seconds moyens d'injection 43 d'un fluide de purge de manière à diluer le gaz à pomper. Le fluide de purge utilisé est par exemple un gaz inerte, tel que de l'azote (N2). Each stage 37 l 5 37 2 373.37 4 37 5 may include second injection means 43 of a purge fluid so as to dilute the gas to be pumped. The purge fluid used is for example an inert gas, such as nitrogen (N 2 ).
Les seconds moyens d'injection 43 de fluide de purge dans la deuxième zone de pompage 3b sont représentés de façon schématique par des flèches sur la figure 1.  The second purge fluid injection means 43 in the second pumping zone 3b are schematically represented by arrows in FIG.
Le gaz à pomper par la deuxième zone de pompage 3b est de nouveau dilué dans la quatrième pompe P4 à l'aide d'un fluide de purge.  The gas to be pumped by the second pumping zone 3b is again diluted in the fourth pump P4 with the aid of a purge fluid.
L'ensemble des étages 27,37 de la deuxième zone de pompage 3b à haute pression est donc dimensionné de manière à pouvoir absorber en continu le flux gazeux provenant de la première zone de pompage 3 a basse pression. Les quatrièmes étages 37 sont en outre dimensionnés de manière à absorber également le flux gazeux de dilution injecté dans les étages 37 haute pression.  The set of stages 27, 37 of the second high-pressure pumping zone 3b is therefore dimensioned so as to be able to continuously absorb the gaseous flow coming from the first pumping zone 3 at low pressure. The fourth stages 37 are further dimensioned so as to also absorb the dilution gas stream injected into the high pressure stages 37.
Au niveau de la deuxième zone de pompage 3b, le gaz est donc fortement dilué. At the second pumping zone 3b, the gas is highly diluted.
Ainsi, bien que les valeurs de pressions partielles des gaz corrosifs augmentent au fur et à mesure que l'on se rapproche du dernier étage de refoulement comprimant contre la pression atmosphérique, la fraction molaire des gaz corrosifs diminue continuellement. Les temps de résidence et coefficient d'accommodation des gaz corrosifs sont un peu plus réduits en raison des forts débits gazeux massiques induits par l'ajout progressif de fluide de purge, tel qu'un gaz inerte comme l'azote (N2). Thus, although the partial pressure values of the corrosive gases increase as one approaches the last discharge stage compressing against atmospheric pressure, the mole fraction of the corrosive gases continuously decreases. The residence times and accommodation coefficient of the corrosive gases are a little reduced because of the high mass gas flows induced by the gradual addition of purge fluid, such as an inert gas such as nitrogen (N 2 ).
En outre, le taux de dilution important dans la deuxième zone de pompage 3b permet un fonctionnement de la deuxième zone de pompage 3b à basse température sans risquer la formation de condensais. D'autre part, ce fort taux de dilution limite la diffusion des espèces corrosives vers les surfaces métalliques.  In addition, the high dilution rate in the second pumping zone 3b allows operation of the second pumping zone 3b at low temperature without risking the formation of condensates. On the other hand, this high dilution rate limits the diffusion of corrosive species to metal surfaces.
La deuxième zone de pompage 3b forme par opposition à la première zone de pompage 3a, une zone haute pression du dispositif de pompage 1. The second pumping zone 3b forms, as opposed to the first pumping zone 3a, a high pressure zone of the pumping device 1.
L'ensemble des étages de la zone haute pression 3b est dimensionné de manière à pouvoir évacuer des flux gazeux importants à haute pression. Cette nouvelle configuration d'étagement constituée d'une zone basse pression et d'une zone haute pression en série a pour effet que la zone de transition est constituée par un étage 27 de fort débit inséré entre deux étages 17,37 de plus petit débit engendré. Cet étage intermédiaire 27 est dédié au maintien à basse pression de la première zone de pompage 3 a. The set of stages of the high pressure zone 3b is dimensioned so as to be able to evacuate large gaseous flows at high pressure. This new staging configuration consisting of a low pressure zone and a high pressure zone in series has the effect that the transition zone is constituted by a stage 27 of high flow inserted between two stages 17,37 of smaller flow rate. generated. This intermediate stage 27 is dedicated to the maintenance at low pressure of the first pumping zone 3 a.
En ré-augmentant le débit au niveau de la troisième pompe à vide P3_, avant de le diminuer de nouveau au niveau de la quatrième pompe à vide P_4, la deuxième pompe à vide P_2 peut fonctionner à basse pression et à basse température.  By re-increasing the flow rate at the third vacuum pump P3_, before decreasing again at the fourth vacuum pump P_4, the second vacuum pump P_2 can operate at low pressure and at low temperature.
En effet, comme dit précédemment la deuxième pompe à vide P_2 peut travailler à une pression inférieure à 10 Torr jusqu'au refoulement.  Indeed, as said before the second vacuum pump P_2 can work at a pressure less than 10 Torr until discharge.
La première zone de pompage 3 a présente une différence de pression entre l'aspiration (conduit 11) et le refoulement (conduit 21) inférieure ou égale à 10 Torr.  The first pumping zone 3a has a pressure difference between the suction (duct 11) and the discharge (duct 21) less than or equal to 10 Torr.
Pour une même application, selon une solution de l'art antérieur prévoyant une seule unité de pompage ou pompe similaire à la première zone de pompage 3a, cette différence de pression était de l'ordre de 760 Torr.  For the same application, according to a solution of the prior art providing for a single pumping unit or pump similar to the first pumping zone 3a, this pressure difference was of the order of 760 Torr.
C'est l'agencement de la troisième pompe à vide P_3_ de débit plus important, entre la deuxième pompe à vide P_2 et la quatrième pompe à vide P_4, qui permet à la deuxième pompe à vide P_2 de travailler à basse pression inférieure ou égale à 10 Torr.  It is the arrangement of the third largest vacuum pump P_3_, between the second vacuum pump P_2 and the fourth vacuum pump P_4, which allows the second vacuum pump P_2 to work at low pressure less than or equal to at 10 Torr.
En particulier, l'étage intermédiaire 27 de plus fort débit par rapport aux deuxièmes 17 et troisièmes 37 étages de pompage est configuré pour le maintien d'une pression maximale de lOTorr pour un débit de flux de gazeux de l'ordre de 105slm dans le cas d'un procédé de gravure sur semi-conducteurs où la quantité de gaz actif peut représenter jusqu'à 12slm.  In particular, the intermediate stage 27 with the highest flow rate relative to the second 17 and third 37 pumping stages is configured to maintain a maximum pressure of 100 R T for a gas flow rate of the order of 105 μM in the case of a semiconductor etching process where the amount of active gas can be up to 12slm.
Avec un tel agencement, l'inventeur a constaté notamment un facteur de diminution de la pression de près de 10 par exemple dans le deuxième étage de la deuxième pompe à vide P_2, par rapport à une solution de l'art antérieur utilisant une unique unité de pompage.  With such an arrangement, the inventor has found in particular a pressure reduction factor of nearly 10 for example in the second stage of the second vacuum pump P_2, compared to a solution of the prior art using a single unit pumping.
La comparaison se fait ici par rapport au deuxième étage de la deuxième pompe à vide P_2 car l'inventeur a constaté que la corrosion par les gaz commence de manière effective dans ce deuxième étage. The comparison is made here with respect to the second stage of the second vacuum pump P_2 because the inventor has found that the corrosion by the gases starts effective in this second floor.
En particulier, la première zone de pompage 3 a fonctionnant à basse pression présente l'avantage de réduire sensiblement la pression partielle des gaz corrosifs.  In particular, the first pumping zone 3 operating at low pressure has the advantage of substantially reducing the partial pressure of the corrosive gases.
À titre d'exemple, en ce qui concerne le dioxygène (02), pour un débit donné, sa pression partielle est par exemple inférieure à 1 Torr dans les cinq étages de pompage 17 de la deuxième pompe à vide P_2 selon l'agencement défini précédemment. By way of example, with regard to oxygen (O 2 ), for a given flow rate, its partial pressure is, for example, less than 1 Torr in the five pumping stages 17 of the second vacuum pump P_2 according to the arrangement previously defined.
Au contraire, pour une solution de l'art antérieur avec un même débit le dioxygène présente une pression partielle pouvant atteindre 100 Torr dans les étages d'une unité de pompage similaire à la première zone de pompage 3a mais utilisée seule.  On the contrary, for a solution of the prior art with the same flow rate, the oxygen has a partial pressure of up to 100 Torr in the stages of a pumping unit similar to the first pumping zone 3a but used alone.
En particulier, l'inventeur a constaté par exemple dans le deuxième étage de la deuxième pompe à vide P_2, un facteur de diminution de la pression partielle du dioxygène de près de 10 par rapport à une solution de l'art antérieur utilisant deux pompes à vide en parallèle, et un facteur de près de 17 par rapport à une solution utilisant une seule unité de pompage.  In particular, the inventor has found, for example, in the second stage of the second vacuum pump P_2, a dioxygen partial pressure decrease factor of nearly 10 compared to a solution of the prior art using two pumps. vacuum in parallel, and a factor of nearly 17 compared to a solution using a single pumping unit.
Par ailleurs, comme dit précédemment, en comparaison avec des solutions de l'art antérieur, le corps de pompe de la deuxième pompe à vide P_2 est contrôlé à 60°C et non plus à 120°C.  Furthermore, as said before, in comparison with solutions of the prior art, the pump body of the second vacuum pump P_2 is controlled at 60 ° C and no longer at 120 ° C.
En effet, la faible différence de pression maintenue entre l'aspiration (conduit 11) et le refoulement (conduit 21) de la première zone de pompage 3 a induit une faible puissance électrique consommée et donc une température de fonctionnement plus basse par rapport à des solutions connues de l'art antérieur.  Indeed, the small pressure difference maintained between the suction (duct 11) and the discharge (duct 21) of the first pumping zone 3 has induced a low electrical power consumption and therefore a lower operating temperature compared with known solutions of the prior art.
En faisant chuter les pressions partielles des gaz dans les étages de pompage 17 de la deuxième pompe à vide P_2, et en faisant chuter la température, le taux de corrosion des gaz est diminué. On évite ainsi une usure prématurée de la deuxième pompe à vide P_2.  By lowering the partial pressures of the gases in the pumping stages 17 of the second vacuum pump P_2, and by lowering the temperature, the corrosion rate of the gases is decreased. This avoids premature wear of the second vacuum pump P_2.
En effet, la faible pression moyenne dans les étages de la première zone de pompage 3 a permet de réduire fortement la corrosion en diminuant notamment les temps de résidence des espèces corrosives, la capacité d'accommodation et d'adsorption de ces gaz.  In fact, the low average pressure in the stages of the first pumping zone 3a makes it possible to significantly reduce the corrosion by, in particular, reducing the residence times of the corrosive species, the capacity of accommodation and adsorption of these gases.
La faible pression partielle de gaz ainsi qu'un faible coefficient d'accommodation des gaz permet de limiter fortement la formation d'une monocouche de gaz qui est le point de démarrage de la corrosion sur la surface métallique. The low partial pressure of gas as well as a low coefficient of accommodation of the gases can greatly limit the formation of a monolayer of gas which is the starting point of corrosion on the metal surface.
On a décrit ci-dessus un dispositif de pompage 1 comportant quatre pompes à vide PI à P4 en série. A pump device 1 comprising four vacuum pumps P1 to P4 in series has been described above.
Le dispositif de pompage 1 peut suivant les contraintes apportées par les concentrations en gaz corrosifs être réduit à trois pompes à vide, ou deux pompes à vide, voire à une seule pompe à vide multi-étagée, mais présentant deux zones distinctes « basse pression » et « haute pression », remplissant les fonctions décrites précédemment.  The pumping device 1 can, depending on the constraints provided by the corrosive gas concentrations, be reduced to three vacuum pumps, or two vacuum pumps, or even a single multi-stage vacuum pump, but having two distinct "low pressure" zones. and "high pressure", performing the functions described above.
Dans tous les cas, la première zone de pompage basse pression 3a et la deuxième zone de pompage haute pression 3b sont telles que :  In all cases, the first low pressure pumping zone 3a and the second high pressure pumping zone 3b are such that:
- la première zone de pompage 3 a comprenne un premier étage de pompage 7 destiné à être connecté à la sortie de l'enceinte à pomper, et au moins un deuxième étage de pompage 17, les étages de pompage 7,17 étant raccordés en série les uns à la suite des autres dans un ordre prédéterminé et tel que le débit engendré par étage de pompage décroisse avec la position de l'étage de pompage dans la série, et que the first pumping zone 3a comprises a first pumping stage 7 intended to be connected to the outlet of the enclosure to be pumped, and at least one second pumping stage 17, the pumping stages 7, 17 being connected in series. one after the other in a predetermined order and such that the flow rate generated per pump stage decreases with the position of the pump stage in the series, and that
- la deuxième zone de pompage 3b soit agencée en série à la sortie du dernier deuxième étage de pompage 17 de la première zone de pompage 3 a et comprenne un troisième étage de pompage 27 présentant un débit engendré supérieur au débit du dernier deuxième étage de pompage 17, et au moins un quatrième étage de pompage 37 en série avec le troisième étage 27, les étages de pompage 27,37 étant raccordés en série les uns à la suite des autres dans un ordre prédéterminé et tel que le débit engendré par étage de pompage décroisse avec la position de l'étage de pompage dans la série. the second pumping zone 3b is arranged in series at the outlet of the last second pumping stage 17 of the first pumping zone 3a and comprises a third pumping stage 27 having a flow generated greater than the flow rate of the last second pumping stage 17, and at least a fourth pumping stage 37 in series with the third stage 27, the pumping stages 27, 37 being connected in series one after the other in a predetermined order and such that the flow rate generated per stage of pumping decreases with the position of the pumping stage in the series.
Selon cette variante, un étage intermédiaire 27 est agencé en série entre un étage de pompage 17 de la zone « basse pression » et un étage de pompage 37 de la zone « haute pression ». Cet étage intermédiaire 27 est dimensionné avec un débit engendré plus important que l'étage de pompage 17 amont appartenant à la zone dite « basse pression » et que l'étage de pompage 37 aval appartenant à la zone dite « haute -Impression », de façon à diminuer les pressions partielles des gaz dans les étages de pompage de la première zone de pompage 3 a, et ainsi diminuer le taux de corrosion. According to this variant, an intermediate stage 27 is arranged in series between a pumping stage 17 of the "low pressure" zone and a pumping stage 37 of the "high pressure" zone. This intermediate stage 27 is dimensioned with a higher generated flow rate than the upstream pumping stage 17 belonging to the so-called "low pressure" zone and the downstream pumping stage 37 belonging to the so-called "high" zone. "Printing", so as to reduce the partial pressures of the gases in the pumping stages of the first pumping zone 3a, and thus reduce the rate of corrosion.
Il s'agit donc d'un étage intermédiaire de fort débit engendré mis en série avec un étage de plus faible débit engendré appartenant à la zone « basse pression » et avec un étage de plus faible débit engendré appartenant à la zone dite « haute pression ».  It is therefore an intermediate stage of high flow generated in series with a lower flow generated stage belonging to the "low pressure" zone and with a lower flow generated stage belonging to the so-called "high pressure zone" ".
On comprend donc que l'agencement en série des pompes à vide avec une troisième pompe à vide P3_ dimensionnée pour un débit engendré plus important par rapport aux pompes à vide P_2 en amont et P4 en aval, permet de réduire le taux de corrosion des gaz à pomper dans les étages de pompage, et évite ainsi une usure prématurée des pompes à vide. It is thus understood that the series arrangement of the vacuum pumps with a third vacuum pump P3_ sized for a higher generated flow compared to the P_2 vacuum pumps upstream and P4 downstream, reduces the corrosion rate of the gases. to pump in the pumping stages, and thus avoids premature wear of the vacuum pumps.
En particulier, la faible pression maintenue dans les étages de la première zone de pompage 3 a, le fort taux de dilution et la relative basse température de fonctionnement de la deuxième zone de pompage 3b, permettent de réduire les temps de séjours des gaz sans impacter sur la nature des matériaux des pompes à vide PI à P4 du dispositif de pompage.  In particular, the low pressure maintained in the stages of the first pumping zone 3a, the high dilution ratio and the relative low operating temperature of the second pumping zone 3b make it possible to reduce the dwell times of the gases without impact. on the nature of the materials of the vacuum pumps PI to P4 of the pumping device.
Les pompes à vide peuvent donc comprendre des matériaux standards ; il n'est pas nécessaire de prévoir des matériaux résistants à la corrosion de façon performante. Cet agencement particulier permet donc de protéger des fortes concentrations en gaz corrosifs tous les étages de compression du dispositif de pompage utilisant des matériaux standards.  Vacuum pumps can therefore include standard materials; it is not necessary to provide corrosion resistant materials efficiently. This particular arrangement thus makes it possible to protect high corrosive gas concentrations against all the compression stages of the pumping device using standard materials.
En outre, une telle solution permet d'augmenter la durée de vie des pompes à vide devant fonctionner pour des procédés de gravure sur semi-conducteurs.  In addition, such a solution makes it possible to increase the service life of the vacuum pumps that must operate for semiconductor etching processes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de pompage de gaz destiné à être raccordé à une enceinte à pomper, comprenant un premier étage de pompage (7) destiné à être connecté à la sortie de l'enceinte à pomper, et au moins un deuxième étage de pompage (17), les premier et deuxième étages de pompage (7,17) étant raccordés en série les uns à la suite des autres dans un ordre prédéterminé et étant configurés de sorte que le débit engendré par étage de pompage (7,17) décroisse avec la position de l'étage de pompage (7,17) dans la série, A gas pumping device intended to be connected to an enclosure to be pumped, comprising a first pumping stage (7) intended to be connected to the outlet of the enclosure to be pumped, and at least one second pumping stage (17). ), the first and second pump stages (7, 17) being connected in series one after the other in a predetermined order and being configured so that the flow rate generated per pump stage (7, 17) decreases with the position of the pumping stage (7, 17) in the series,
caractérisé en ce que le dispositif de pompage comporte en outre : characterized in that the pumping device further comprises:
- un troisième étage de pompage (27) agencé en série à la sortie du dernier deuxième étage de pompage (175), et présentant un débit engendré supérieur au débit du dernier deuxième étage de pompage (175), et a third pumping stage (27) arranged in series at the outlet of the last second pumping stage (17 5 ), and having a flow rate that is greater than the flow rate of the last second pumping stage (17 5 ), and
- au moins un quatrième étage de pompage (37) en série avec le troisième étage de pompage (27) présentant un débit engendré inférieur au débit du troisième étage de pompage (27).  - At least a fourth pump stage (37) in series with the third pump stage (27) having a generated flow rate lower than the flow rate of the third pump stage (27).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le troisième étage de pompage (27) est apte à maintenir une pression d'aspiration inférieure ou égale à 10 Torr. 2. Device according to claim 1, characterized in that the third pumping stage (27) is able to maintain a suction pressure less than or equal to 10 Torr.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte : 3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that it comprises:
- des premiers moyens d'injection (41) d'un fluide de purge dans le deuxième étage de pompage (17), de manière à diluer une première fois le gaz à pomper, etfirst injection means (41) of a purge fluid in the second pumping stage (17), so as to dilute the gas to be pumped a first time, and
- des seconds moyens d'injection (43) d'un fluide de purge dans le quatrième étage de pompage (37), de manière à diluer une deuxième fois le gaz à pomper. - Second injection means (43) of a purge fluid in the fourth pump stage (37), so as to dilute a second time the gas to be pumped.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le débit du troisième étage de pompage (27) est de l'ordre de 300 à 2400m3/h. 4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the flow rate of the third pumping stage (27) is of the order of 300 to 2400m 3 / h.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le troisième étage de pompage (27) présente un volume engendré supérieur au volume engendré du dernier deuxième étage de pompage (175). 5. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the third pumping stage (27) has a generated volume greater than the volume generated from the last second pump stage (17 5 ).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le troisième étage de pompage (27) présente une vitesse de rotation supérieure à la vitesse de rotation du dernier deuxième étage de pompage (175). 6. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the third pumping stage (27) has a rotational speed greater than the rotational speed of the last second pumping stage (17 5 ).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième étage de pompage (17) présente un débit engendré de l'ordre de 150m3/h. 7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the second pumping stage (17) has a generated flow rate of the order of 150m 3 / h.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : 8. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises:
- une première pompe à vide (PI) comprenant le premier étage de pompage (7), et comprenant un premier moteur (5) et deux arbres rotatifs entraînés par le premier moteur (5) de façon à entraîner en rotation les rotors du premier étage de pompage (7), et  a first vacuum pump (PI) comprising the first pump stage (7), and comprising a first motor (5) and two rotary shafts driven by the first motor (5) so as to rotate the rotors of the first stage; pumping (7), and
- une deuxième pompe à vide (P2) comprenant le deuxième étage de pompage (17), et comprenant un deuxième moteur (15) et deux arbres rotatifs entraînés par le deuxième moteur (15) de façon à entraîner en rotation les rotors du deuxième étage de pompage (17).  a second vacuum pump (P2) comprising the second pump stage (17), and comprising a second motor (15) and two rotary shafts driven by the second motor (15) so as to rotate the rotors of the second stage; pumping (17).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : 9. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises:
- une troisième pompe à vide (P_3_) comprenant le troisième étage de pompage (27), et comprenant un troisième moteur (25) et deux arbres rotatifs entraînés par le troisième moteur (25) de façon à entraîner en rotation les rotors du troisième étage de pompage (27), et  a third vacuum pump (P_3_) comprising the third pumping stage (27), and comprising a third motor (25) and two rotary shafts driven by the third motor (25) so as to rotate the rotors of the third stage; pumping (27), and
- une quatrième pompe à vide (P_4) comprenant le quatrième étage de pompage (37), et comprenant un quatrième moteur (35) et deux arbres rotatifs entraînés par le quatrième moteur (35) de façon à entraîner en rotation les rotors du quatrième étage de pompage (37).  a fourth vacuum pump (P_4) comprising the fourth pump stage (37), and comprising a fourth motor (35) and two rotary shafts driven by the fourth motor (35) so as to rotate the fourth stage rotors; pumping (37).
10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la première (Pl) et/ou la troisième (P3_) pompe à vide est une pompe mono-étagée de type Roots. 10. Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the first (Pl) and / or the third (P3_) vacuum pump is a single-stage Roots type pump.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que la deuxième (P2) et/ou la quatrième (P4) pompe à vide est une pompe à vide multi- étagée de type Roots. 11. Device according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the second (P2) and / or the fourth (P4) vacuum pump is a multi-stage vacuum pump Roots type.
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier étage de pompage (7) présente un débit engendré supérieur au débit du troisième étage de pompage (27). 12. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first pumping stage (7) has a generated flow rate greater than the flow rate of the third pumping stage (27).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, configuré pour évacuer le gaz d'une chambre de procédé de fabrication d'écrans plats, caractérisé en ce que le gaz à évacuer comprend du dioxygène et/ou un gaz oxydant tel qu'un halogène. 13. Device according to any one of the preceding claims, configured to evacuate the gas from a process chamber for manufacturing flat screens, characterized in that the gas to be discharged comprises oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen.
14. Équipement de fabrication d'écrans plats comportant une chambre de procédé comprenant des moyens d'injection de gaz comprenant du dioxygène et/ou un gaz oxydant tel qu'un halogène, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de pompage (1) de gaz conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 14. Equipment for manufacturing flat screens comprising a process chamber comprising gas injection means comprising oxygen and / or an oxidizing gas such as a halogen, characterized in that it further comprises a pumping device. (1) gas according to any one of the preceding claims.
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