화염 전면 전파 억제 장치 및 방법

申请号 KR1020087001962 申请日 2006-07-17 公开(公告)号 KR1020080028965A 公开(公告)日 2008-04-02
申请人 에드워즈 리미티드; 发明人 베일리크리스토퍼마크;
摘要 Apparatus and a method are provided for inhibiting the propagation of a flame front that is ignited by a pumping mechanism which draws a waste stream from a process chamber. The apparatus comprises a foreline for conveying the waste stream which is drawn from the process chamber to the pumping mechanism. The foreline comprises an isolation valve for selectively isolating the pumping mechanism from the process chamber and a bypass positioned around the isolation valve. The apparatus further comprises a controller for actuating the isolation valve. The controller is configured to cause the isolation valve to be closed when the waste stream is initially drawn from the process chamber. During which time the waste stream is conveyed to the pumping mechanism via the bypass, the bypass comprises means for inhibiting propagation of a flame front therethrough. The controller is also configured to cause the isolation valve to be opened once a pressure within a region upstream of the isolation valve has been reduced below a value at which propagation of a flame front within the waste stream can be sustained.
权利要求
  • 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면(flame front)의 전파를 억제하기 위한 장치에 있어서,
    상기 프로세스 챔버로부터 흡인된 폐기물 스트림을 상기 펌핑 기구로 운송하고, 상기 프로세스 챔버로부터 상기 펌핑 기구를 선택적으로 격리하기 위한 격리 밸브 및 상기 격리 밸브 주위의 바이패스를 포함하는 전방 라인(foreline), 및
    상기 격리 밸브를 작동시키기 위한 콘트롤러를 포함하고,
    상기 콘트롤러는, 상기 폐기물 스트림이 프로세스 챔버로부터 초기에 흡인될 때 격리 밸브를 폐쇄시킴으로써 폐기물 스트림이 바이패스를 경유하여 펌핑 기구로 운송되게 하고, 그리고
    상기 격리 밸브의 상류측 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 격리 밸브를 개방시키도록 구성되고,
    상기 바이패스는 이를 통한 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 수단을 포함하는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스의 내부 치수는 그를 통한 폐기물 스트림의 유동을 제한하도록 상기 전방 라인의 내부 치수보다 작은
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 억제 수단은 그를 통한 폐기물 스트림의 유동에 대한 가변 제한을 실행하기 위한 밸브 수단을 포함하는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 3 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는, 상기 펌핑 기구의 작동 전에 상기 밸브 수단을 폐쇄시키고, 그리고 상기 밸브 수단과 상기 펌핑 기구 사이 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때는 상기 밸브 수단을 개방시키도록 구성되는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 4 항에 있어서,
    상기 콘트롤러는 상기 밸브 수단이 폐쇄되지 않으면 상기 펌핑 기구의 작동의 개시를 방지하도록 구성되는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 억제 수단은 화염 방지기 요소를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스는 콘볼루션(convolution)을 포함하는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격리 밸브는 게이트 밸브를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 장치.
  • 진공 펌프, 및
    상기 진공 펌프의 입구에 연결되는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 화염 전면 전파 억제 장치를 포함하는
    진공 펌핑 장치.
  • 제 9 항에 있어서,
    상기 격리 밸브와 상기 진공 펌프 사이에 배치되는 추가의 진공 펌프를 포함하는
    진공 펌핑 장치.
  • 제 10 항에 있어서,
    상기 추가의 진공 펌프는 부스터 펌프인
    진공 펌핑 장치.
  • 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 방법에 있어서,
    상기 프로세스 챔버로부터 흡인된 폐기물 스트림을 상기 펌핑 기구로 운송하고, 상기 프로세스 챔버로부터 상기 펌핑 기구를 선택적으로 격리하기 위한 격리 밸브 및 상기 격리 밸브 주위의 바이패스를 포함하는 전방 라인을 제공하는 단계,
    상기 폐기물 스트림이 상기 프로세스 챔버로부터 초기에 흡인될 때 상기 격리 밸브를 폐쇄시킴으로써 상기 폐기물 스트림이 바이패스를 경유하여 상기 펌핑 기구로 운송되게 하는 단계로서, 상기 바이패스는 이를 통한 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 수단을 포함하는, 운송 단계, 및
    상기 격리 밸브의 상류측 구역 내의 압력이 상기 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 상기 격리 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 12 항에 있어서,
    상기 폐기물 스트림이 상기 바이패스를 통해 흡인됨에 따라 진공 배기된 구역이 생성되는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 방법에 있어서,
    격리 밸브를 사용하여 상기 프로세스 챔버로부터 상기 펌핑 기구를 격리하는 단계,
    상기 격리 밸브 주위에 바이패스를 제공하는 단계,
    상기 펌핑 기구로부터 상기 프로세스 챔버로의 화염 전면의 전파를 억제하는 진공 배기된 구역을 상기 프로세스 챔버로부터 상기 펌핑 기구로의 유동 경로 내에 생성하기 위해 상기 폐기물 스트림을 상기 바이패스를 통해서 초기에 흡인하는 단계,
    상기 격리 밸브의 상류측의 압력이 상기 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 상기 격리 밸브를 개방하는 단계를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 진공 배기된 구역은 상기 펌핑 기구와 상기 격리 밸브 사이에 생성되는 것을
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 14 항에 있어서,
    상기 압력은 상기 프로세스 챔버와 상기 격리 밸브 사이로 연장되는 전방 라인의 부분 내의 압력인
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 14 항에 있어서,
    상기 압력은 상기 프로세스 챔버 내의 압력인
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력을 직접 모니터링하고 상기 모니터링된 압력에 따라 상기 격리 밸브를 개방하는 단계를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력을 나타내는 파라미터를 감시하는 단계,
    상기 감시되는 파라미터로부터 압력을 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 압력에 따라 상기 격리 밸브를 개방하는 단계를 포함하는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 12 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격리 밸브는 소정 기간 후에 개방되는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 제 12 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 내에 부가의 격리 밸브를 제공하는 단계,
    상기 펌핑 기구의 작동 전에 상기 부가의 격리 밸브를 폐쇄하는 단계, 및
    상기 부가의 격리 밸브와 상기 펌핑 기구 사이 구역 내의 압력이 상기 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 상기 부가의 격리 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는
    화염 전면 전파 억제 방법.
  • 说明书全文

    화염 전면 전파 억제 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INHIBITING PROPAGATION OF A FLAME FRONT}

    본 발명은 펌핑 기구의 재시동에 이어서 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화된 화염 전면(flame front)의 전파를 억제하기 위한 장치에 관한 것이다.

    반도체 프로세스가 점점 더 복잡해짐에 따라, 이들 프로세스에 사용되는 유체가 점점 공격적이 되고 있다. 프로세스 챔버를 진공 배기(evacuate)하는데 사용되는 진공 챔버 내의 분위기가 가연성 가스의 포켓을 포함할 수 있거나 또는 극단적으로는 전적으로 가연성이 될 수 있는 이들 프로세스와 연관된 증가하는 위험이 존재한다. 종래에, 진공 펌프는 이러한 환경을 고려하여 설계되지 않았다. 진공 펌핑 기구는 통상적으로 진공 펌프의 입구로부터 출구로 유체를 운송하기 위해 금속 고정자(stator)와 협동하는 금속 회전자(rotor)를 포함한다. 펌핑 기구의 이들 부품은 펌핑되고 있는 유체가 펌프의 입구를 향해 누출되는 것이 억제되도록 밀접한 간극을 갖는 것이 요구된다. 이들 두 개의 금속 부품의 근접도(proximity)는 본질적으로 부품의 임의의 충돌이 불꽃을 발생시킬 수 있기 때문에 점화원을 나타내는 경향이 있다. 이들 펌프에 의해 수행되고 있는 프로세스의 공격적인 특성에 의해, 금속 부품의 변형(충돌을 통한)이 점점 발생할 가능성이 높아지고, 이에 의해 이들 간극이 상당히 감소될 수 있다. 더욱이, 반도체 프로세스에 사용되는 재료의 반응이 종종 회전자 및 고정자의 표면 상에 재료의 증착(deposition)을 유도한다. 이들 증착물은 간극을 더 감소시켜 펌핑 기구의 부품의 정렬이 영향을 받을 수 있고 금속 부품의 충돌이 발생할 수 있다. 게다가, 회전자 및 고정자의 표면 상에 형성된 증착물은 예를 들면 이들이 감소된 간극에 기인하는 증가된 접촉으로부터 발생하는 마찰에 의해 가열되는 경우 점화원이 될 수도 있다.

    가연성 분위기가 점화원과 접촉하게 되는 경우에는, 폭발이 발생할 수 있다. 이 폭발이 장치의 손상을 유도하면, 안전 문제가 증가될 가능성이 있다. 완전성의 재앙적인 침해(breach)는 펌프의 부품으로부터 투사체가 형성되게 하여, 근방의 임의의 다른 설비 및 궁극적으로는 영역 내에 위치한 임의의 사람에게 위험한 환경을 생성할 수 있다. 이러한 침해가 덜 급격하면, 가연성 가스의 누출이 장치를 둘러싸는 환경 내에 발생할 수 있고, 따라서 부가의 점화원이 이 영역에서 이용 가능하면 부가의 폭발의 위험이 있을 수 있다. 폭발에 의해 발생되는 임의의 손상의 정도에 따라, 전체 펌핑 장치는 유지 보수가 수행될 수 있도록 가동 중단될 필요가 있다. 이 계획되지 않은 유지 보수와 연관된 전체 프로세스의 중단 시간은 일반적으로 제조의 손실을 초래한다.

    전술된 바와 같이, 작동 중에 진공 펌핑 기구는 가연성 가스 혼합물을 위한 점화원을 제공할 수 있다. 따라서, 프로세스 챔버에 연결된 진공 펌프의 펌핑 기구가 진공 펌프의 작동의 개시에 앞서 가연성 가스 혼합물 내에 흡인되는 경우에는, 펌핑 기구의 후속의 운동이 폭발을 초래할 수 있는 가능성이 있다. 이러한 폭발은 펌프의 입구를 통해서 프로세스 챔버를 향해 재전파될 수 있다.

    본 발명의 적어도 바람직한 실시예의 목적은 이러한 폭발의 위험한 가능성을 최소화하는 것이다.

    제 1 양태에서, 본 발명은 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 화염 전면 전파 억제 장치로서,

    프로세스 챔버로부터 펌핑 기구로 흡인된 폐기물 스트림을 운송하고, 프로세스 챔버로부터 펌핑 기구를 선택적으로 격리하기 위한 격리 밸브 및 격리 밸브 주위의 바이패스를 포함하는 전방 라인(foreline), 및

    상기 격리 밸브를 작동시키기 위한 콘트롤러를 포함하고,

    상기 콘트롤러는, 폐기물 스트림이 프로세스 챔버로부터 초기에 흡인될 때 격리 밸브를 폐쇄시킴으로써 폐기물 스트림이 바이패스를 경유하여 펌핑 기구로 운송되게 하며,

    격리 밸브의 상류측 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 격리 밸브를 개방시키도록 구성되며,

    상기 바이패스는 이를 통한 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 수단을 포함하는, 화염 전면 전파 억제 장치를 제공한다.

    진공 배기의 초기 단계 중에, 폐기물 스트림은 바이패스를 통해 흡인된다. 바이패스가 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 억제 수단을 포함하기 때문에, 프로세스 챔버를 향해 임의의 폭연(爆燃:deflagration)이 재전파될 위험이 감소된다. 억제 수단은 바이패스와 펌핑 기구 사이 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하가 되도록 한다.

    바이패스를 통하고 따라서 억제 수단을 통한 진공 배기는, 폐기물 스트림이 겪는 증가된 레벨의 방해로 인해, 격리 밸브가 개방될 때 폐기물 스트림이 전방 라인을 통해 직접 운송될 때보다 상당히 저속이다. 더욱이, 가연성 가스 혼합물을 생성하는 프로세스는 종종 고레벨의 재료가 프로세스 챔버의 하류측의 임의의 표면 상에 적층되는 "불결한(dirty)" 프로세스이다. 이러한 각각의 이유로 인해, 바이패스를 통한 폐기물 스트림의 통과 기간을 최소화하는 것이 바람직하다. 따라서, 일단 격리 밸브의 상류측의 장치 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소되면, 격리 밸브가 개방되고 따라서 폐기물 스트림은 바이패스를 통과할 필요 없이 프로세스 챔버로부터 펌핑 기구로 직접 통과될 수 있다. 예를 들면 진공 펌프의 펌핑 기구와 같은 잠재적인 점화원의 상류측의 압력이 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소되는 사실에 의해 이제 화염 전면의 전파가 억제된다.

    억제 수단은 바이패스 내에 배치되는 개별 부품 또는 기구로서 제공될 수 있다. 예를 들면, 억제 수단은 화염 방지기(flame arrester) 요소 및/또는 밸브를 포함할 수 있다. 밸브가 사용되면, 그를 통한 폐기물 스트림의 유동에 대한 가변 제한을 실행하기 위한 가변 제한 요소를 갖는 밸브일 수 있다. 그러나, 억제 수단은 바이패스 자체의 구성을 변경함으로써 제공될 수도 있다. 예를 들면, 바이패스의 치수 또는 궤도는 임의의 입사 화염 전면의 전파를 억제하도록 설계될 수 있다. 바이패스는 그를 통한 폐기물 스트림의 유동을 제한하도록 전방 라인의 내부 단면 치수보다 작은 내부 단면 치수를 갖도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 바이패스는 하나 이상의 콘볼루션(convolution)을 포함하도록 구성될 수 있다. 억제 수단은 밸브를 사용하여 바이패스 내의 유동에 대한 제한을 형성함으로써 또는 더 작은 직경의 보어를 갖는 바이패스를 제공함으로써 제공될 수 있다. 예를 들면, 1000 m 3 /hr의 펌핑 속도를 갖는 진공 펌프는 대략 7 mm 2 의 개방 면적을 갖는 바이패스를 사용할 수 있다. 격리 밸브는 게이트 밸브를 포함할 수 있다.

    억제 수단이 밸브 수단에 의해 제공되면, 콘트롤러는, 밸브 수단이 펌핑 기구의 작동에 앞서 폐쇄되고, 밸브 수단과 펌핑 기구 사이의 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 개방되도록 구성될 수 있다. 콘트롤러는 밸브 수단이 폐쇄되지 않으면 펌핑 기구의 작동의 개시를 방지하도록 구성될 수 있다.

    본 발명의 제 2 양태는 진공 펌프, 및 상기 진공 펌프의 입구에 연결된 프로세스 챔버를 향한 진공 펌프에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 전술된 임의의 장치를 포함하는 진공 펌핑 장치를 제공한다.

    부가의 진공 펌프, 바람직하게는 부스터 펌프가 격리 밸브와 진공 펌프 사이에 제공될 수 있다.

    본 발명의 제 3 양태는 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 화염 전면 전파 억제 방법으로서,

    프로세스 챔버로부터 흡인된 폐기물 스트림을 펌핑 기구로 운송하고, 프로세스 챔버로부터 펌핑 기구를 선택적으로 격리하기 위한 격리 밸브 및 격리 밸브 주위의 바이패스를 포함하는 전방 라인을 제공하는 단계,

    폐기물 스트림이 프로세스 챔버로부터 초기에 흡인될 때 격리 밸브를 폐쇄시킴으로써 폐기물 스트림이 바이패스를 경유하여 펌핑 기구로 운송되게 하는 단계로서, 상기 바이패스는 이를 통한 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 수단을 포함하는 운송 단계, 및

    격리 밸브의 상류측 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 격리 밸브를 개방시키는 단계를 포함하는 화염 전면 전파 억제 방법을 제공한다.

    폐기물 스트림이 바이패스를 통해 흡인됨에 따라 진공 배기 구역이 생성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 4 양태는 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 화염 전면 전파 억제 방법으로서,

    격리 밸브를 사용하여 프로세스 챔버로부터 펌핑 기구를 격리하는 단계,

    격리 밸브 주위에 바이패스를 제공하는 단계,

    펌핑 기구로부터 프로세스 챔버로의 화염 전면의 전파를 억제하는 진공 배기된 구역을 프로세스 챔버로부터 펌핑 기구로의 유동 경로 내에 생성하도록 바이패스를 통해 폐기물 스트림을 초기에 흡인하는 단계, 및

    격리 밸브의 상류측의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 격리 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 화염 전면 전파 억제 방법을 제공한다.

    진공 배기된 구역은 펌핑 기구와 격리 밸브 사이에 생성될 수 있다. 격리 밸브의 상류측의 압력은 프로세스 챔버와 격리 밸브 사이로 연장되는 전방 라인의 부분 내의 압력일 수 있거나, 또는 프로세스 챔버 내의 압력일 수 있다. 압력은 직접 모니터링될 수 있고, 격리 밸브는 모니터링된 압력에 따라 개방될 수 있다. 압력의 직접 모니터링에 부가적으로 또는 대안적으로, 예를 들면 온도와 같은 과도 압력(transient pressure)을 나타내는 하나 이상의 파라미터가 모니터링될 수 있다. 압력은 하나 이상의 모니터링된 파라미터로부터 결정될 수 있고, 격리 밸브는 결정된 압력에 따라 개방될 수 있다. 격리 밸브는 소정 기간 후에 개방될 수 있다. 국소 온도 측정의 대안으로서, 이하의 파라미터, 즉 펌프 모터 출력 또는 전류, 프로세스 챔버 내로의 가스의 유동 또는 프로세스 챔버 내에 발생하는 반응에 관련된 파라미터(예를 들면, 플라즈마 반사 출력 또는 광학 방출 스펙트럼) 중 하나 이상이 격리 밸브의 상류측의 압력의 지시를 제공하도록 모니터링될 수 있다.

    부가의 격리 밸브가 바이패스 내에 제공될 수 있다. 부가의 격리 밸브는 펌핑 기구의 작동에 앞서 폐쇄될 수 있고, 부가의 격리 밸브와 펌핑 기구 사이의 구역 내의 압력이 폐기물 스트림 내의 화염 전면의 전파가 지속될 수 있는 값 이하로 감소될 때 개방될 수 있다.

    본 발명이 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적으로 더 상세히 후술된다.

    도 1은 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 1 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하는 도면.

    도 2는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 2 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하는 도면.

    도 3은 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 3 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하는 도면.

    도 4는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 4 실시예를 포함하는 대안의 진공 펌핑 장치를 도시하는 도면.

    도 1은 프로세스 챔버로부터 폐기물 스트림을 흡인하는 펌핑 기구에 의해 점화되는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치(10)의 제 1 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하고 있다. 상기 장치(10)는 진공 펌핑 장치의 펌핑 기구 및 형성부를 포함하는 진공 펌프(20)와 프로세스 챔버(15) 사이에 연결된다. 상기 장치(10)는 프로세서 챔버(15)로부터 진공 펌프(20)로 폐기물 스트림을 운송하기 위한 전방 라인(30)을 포함한다. 콘트롤러(25)가 일반적으로는 유체 유동을 선택적으로 방지하기 위해 전방 라인(30) 내에 위치된 게이트 밸브인 격리 밸브(45)와 조합하여 제공된다. 격리 밸브(45)는 콘트롤러(25)로부터 수신된 신호에 응답하여 선택적으로 개방 및 폐쇄된다.

    밸브(45)의 제공은 두 개의 전방 라인부를 효과적으로 형성하고, 이들 두 전방 라인부는 프로세스 챔버(15)와 격리 밸브(45) 사이로 연장되는 상류측 전방 라인부(35), 및 격리 밸브(45)와 진공 펌프(30) 사이로 연장되는 하류측 전방 라인부(40)이다. 격리 밸브(45)가 폐쇄될 때 폐기물 스트림이 그를 통해 프로세스 챔버(15)로부터 진공 펌프(20)로 흡인되는 유동 경로를 제공하기 위해 격리 밸브(45) 주위에 바이패스(50)가 제공된다. 바이패스(50)의 일 단부는 상류측 전방 라인부(35)에 연결되고, 바이패스(50)의 다른 단부는 하류측 전방 라인부(40)에 연결된다.

    도 1에 도시되어 있는 실시예에서, 바이패스(50)는 그를 통한 유동을 제한하기 위해 전방 라인(30)보다 작은 단면을 갖는다.

    작동시에, 격리 밸브(45)는 진공 펌프(20)가 스위치 온 될 때 폐기물 스트림이 바이패스(50)를 통해 운송될 수 있도록 폐쇄된다. 전방 라인(30)에 비교할 때 보다 작은 바이패스(50)의 보어는, 진공 펌프(20)에 의해 프로세스 챔버(15)로부터 흡인된 폐기물 스트림의 유동을 제한하도록 작용한다. 진공 펌프(20)가 프로세스 챔버(15)로부터 폐기물 스트림을 흡인함에 따라, 하류측 전방 라인부(40)는 화염 전면의 전파가 그를 통해 지속될 수 있는 특정값(P crit ) 이하의 압력을 갖는 구역을 형성하도록 진공 배기되어, 임의의 이러한 전파를 억제하기 위한 배리어를 효과적으로 생성한다. 따라서, 상류측 전방 라인부(35) 및 프로세서 챔버(15)의 초기의 진공 배기는, 압력이 그 내부에서 P crit 이하로 감소되어 진공 펌프(20) 내에 발생되는 임의의 화염 전면이 프로세스 챔버(15)를 향해 상류측으로 전파되는 것을 억제하는 영역, 여기에서는 하류측 전방 라인부(40)를 유지하면서 실행된다.

    상류측 전방 라인부(35) 내의 압력이 P crit 이하이거나, 또는 안전 여유가 도입되는 경우 더 낮게 감소되면, 격리 밸브(45)가 개방되어 프로세스 챔버(15)의 후속의 지속되는 진공 배기를 위해 전방 라인(30)을 따라 증가하는 컨덕턴스의 직접 유동 경로를 설정한다. 지속적인 진공 배기를 위한 직접 유동 경로를 설정함으로써, 프로세스 챔버(15) 내의 소정의 진공이 진공 펌프(20)에 의한 진공 배기의 속도의 관점에서 더 효과적으로 성취된다.

    도 2는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 2 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하고 있고, 여기서 예를 들면 가변 제한 밸브인 부가의 밸브(55)가 바이패스(50) 내에 제공되고 콘트롤러(25)로부터의 신호 출력에 의해 제어된다.

    작동 시에, 진공 펌프(20)의 스위치 온 이전에, 격리 밸브(45) 및 부가의 밸브(55)는 모두 진공 펌프(20)로부터 프로세스 챔버(15)를 완전히 격리하도록 폐쇄 된다. 진공 펌프가 가연성 가스 혼합물의 축적물을 포함하고 진공 펌프(20) 내의 펌핑 기구의 이동이 예를 들면 불꽃과 같은 점화원을 발생시키는 경우에는, 진공 펌프(20) 내에 발생된 폭연으로부터 임의의 화염 전면이 프로세스 챔버(15)로 재전파될 수 없을 것이다.

    진공 펌프(20)가 스위치 온될 때, 하류측 전방 라인부(40) 내의 압력은 전술된 바와 같이 P crit 이하로 급속하게 감소되어 임의의 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 배리어를 형성할 수 있다. 다음에, 밸브(55)가 콘트롤러(25)로부터의 신호 출력에 의해 개방되어 프로세스 챔버(15)로부터 바이패스(50)를 통한 폐기물 스트림의 통과를 허용하여 상류측 전방 라인부(35) 및 프로세스 챔버(15)의 진공 배기를 실행한다. 밸브(55)가 가변 제한 밸브에 의해 제공되면, 폐기물 스트림의 유량 및 따라서 프로세스 챔버의 진공 배기는 도 4와 관련하여 후술되는 바와 같이 프로세스의 요건에 응답하여 또는 모니터링된 파라미터에 응답하여 소정 함수에 따라 제어될 수 있다. 밸브(55)를 통한 유량은, 하류측 전방 라인부(40) 내의 압력이 P crit 이하로 유지되어 임의의 잠재적인 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 배리어를 유지하도록 제어된다.

    장치(10)의 제 1 실시예와 관련하여 전술된 바와 같이, 진공 배기는 상류측 전방 라인부(35) 내의 압력이 P crit 이하(또는 안전 계수가 도입되는 경우에는 P crit 의 분수 이하)로 감소될 때까지 바이패스(50)를 통해 지속된다. 다음에, 콘트롤러(25)는, 폐기물 스트림이 그를 통해 프로세스 챔버(15)로부터 진공 펌프(20) 내 로 흡인되는 유동 경로의 컨덕턴스가 증가되도록 격리 밸브(45)를 개방시키는 신호를 출력한다.

    따라서, 본 제 2 실시예의 구성은 진공 펌프(20)로부터의 프로세스 챔버(15)의 완전한 격리가 달성될 수 있게 하고, 따라서 더 위험한 환경이 예측되는 상황에서 향상된 보호가 제공될 수 있다.

    도 3은 바이패스(50)가 화염 방지기 요소(60)를 포함하는 화염 전면의 전파를 억제하기 위한 장치의 제 3 실시예를 포함하는 진공 펌핑 장치를 도시하고 있다. 격리 밸브(45)가 개방되어 있는 진공 배기의 부분 동안에 상류측 및 하류측 전방 라인부(35, 40)로부터 바이패스(50)를 격리하도록 바이패스 격리 밸브(65)가 부가로 제공된다. 본 실시예에서, 콘트롤러(25)는 밸브(45, 65) 각각에 신호를 각각 출력함으로써 그 작동을 제어하도록 구성된다.

    작동 시에, 폐기물 스트림을 프로세스 챔버(15)로부터 바이패스(50)를 통해 진공 펌프(20)로 초기에 흡인시키기 위해 바이패스 격리 밸브(65)는 초기에 개방되고 격리 밸브(45)는 초기에 폐쇄된다. 상류측 전방 라인부(35) 내의 압력이 P crit 값 이하로 감소되기 전에 폭연이 발생하면, 화염 방지기 요소(60)는 프로세스 챔버(15)를 향한 화염 전면의 전파를 억제하도록 작용한다. 상류측 전방 라인부(35) 내의 압력이 P crit 이하로 강하되면, 격리 밸브(45)가 콘트롤러(25)에 의해 개방되어 그를 통한 폐기물 스트림의 유동을 허용한다.

    도 3의 장치에서 바이패스(50)는 전방 라인(40)에 유사한 내부 단면 치수를 갖지만, 전술된 바와 같이 감소된 치수를 가질 수도 있다. 더욱이, 부가의 밸브(55)가 전술된 관련 이점을 성취하도록 바이패스(50) 내에 부가로 제공될 수 있다.

    실제로, 프로세스 챔버 내에서 수행되고 있는 특정 프로세스에 따라, 폐기물 스트림은 응축성 또는 기타 증착물-형성 종(deposit-forming species)을 포함할 수 있다. 이들 종은 예를 들면 화염 방지기 요소(60) 및/또는 부가의 밸브(55)와 같은 폐기물 스트림 내에 배치된 하나 이상의 부품의 폐색을 발생시킨다. 증가하는 속도의 증착물 형성은 이 영역 내에서 경험되는 더 저속의 유량에 기인하여 이들 부품이 바이패스(50) 내에 배치되는 경우에 발생될 가능성이 있다. 감소된 유량은, 종의 증가된 농도의 포켓의 형성을 촉진할 뿐만 아니라 더 높은 유량에서 겪게되는 플러싱(flushing) 효과가 결여될 수 있기 때문에 특히 불리하다. 이 형태의 증착물 형성종이 프로세스 챔버(15)로부터 흡인되고 있는 경우에, 일단 격리 밸브(45)가 개방되면 폐쇄될 수 있는 바이패스 밸브(65)를 제공하는 것이 유리하다. 이런 식으로, 바이패스(50)는 격리 밸브(45)가 개방되는 대부분의 진공 배기 절차 중에 폐기물 스트림에 노출되지 않는다.

    도 4는 격리 밸브(45)와 진공 펌프(20) 사이에 위치된 부스터 펌프(booster pump)(70)를 부가로 갖는 진공 펌핑 장치를 도시하고 있다. 부스터 펌프(70)는 진공 펌핑 장치가 진공 펌프(20)가 단독으로 작용함으로써 성취될 수 있는 것 이하로 프로세스 챔버(15) 내의 압력을 감소시킬 수 있게 하도록 제공된다.

    바이패스 격리 밸브(65)는 도 3과 관련하여 전술된 바와 같이 제공된다. 각 각의 밸브는 콘트롤러(25)에 의해 순차적으로 제어된다. 하나 이상의 센서(80, 85, 90)가 진공 펌프(20)의 상류측의 하나 이상의 위치에서의 압력 또는 임의의 특정 순간에서의 압력이 그로부터 유도될 수 있는, 예를 들면 온도와 같은 파라미터를 모니터링하기 위해 제공된다. 각각의 센서(80, 85, 90)는 각각의 모니터링되는 파라미터를 나타내는 신호를 콘트롤러(25)에 출력한다. 콘트롤러(25)는 이들 신호를 사용하여 각각의 밸브(45, 55, 65)의 작동의 타이밍 및 순서를 결정하여 폐기물 스트림의 유동을 제어한다.

    상류측 센서(80, 85)의 잠재적인 위치는 상류측 전방 라인부(35) 내에 또는 프로세스 챔버(15) 내에 있다. 이들 센서(80, 85) 중 하나로부터의 출력은, 프로세스 챔버(15)를 향한 화염 전면의 전파가 억제되는 동안 격리 밸브(45)가 가능한 한 개방될 수 있도록 격리 밸브(45)의 상류측의 압력이 P crit 이하로 저하될 때를 결정하는데 사용된다. 안전 우선 시스템에서는, 시스템이 고유 여지(in-built redundancy)를 갖는 것을 보장하기 위해 하나 이상의 센서(80, 85)가 사용될 수 있다.

    진공 펌프(20, 70) 중 하나 또는 그 주위의 압력을 나타내는 압력 또는 다른 파라미터를 모니터링하기 위해 진공 펌프(20) 근처에 부가의 센서(90)가 제공될 수 있다. 이 센서(90)에 의해 모니터링되는 압력이 P crit 이상으로 상승하여 시스템 내의 고장을 알리면, 격리 밸브(45)가 폐쇄되어 진공 펌핑 장치로부터 프로세스 챔버(15)를 격리할 수 있거나, 또는 퍼지 가스의 국부적인 도입 또는 가연성 혼합물 의 공급의 종료와 같은 잠재적인 폭연을 완화하기 위한 다른 단계가 개시될 수 있다. 즉, 센서(90)는 고장 안전 장치가 성취될 수 있도록 시스템 내에 여지를 제공한다.

    QQ群二维码
    意见反馈