一种金属氟化物颗粒捕集装置及方法 |
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| 申请号 | CN202211191320.0 | 申请日 | 2022-09-28 | 公开(公告)号 | CN117816374A | 公开(公告)日 | 2024-04-05 |
| 申请人 | 北京科益虹源光电技术有限公司; 北京航天河科技发展有限公司; | 发明人 | 姜鑫先; 刘斌; 徐向宇; 江锐; 李高峰; 张宇; 郭晶; 程千钉; 王富强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种金属氟化物颗粒捕集方法及装置，涉及准分子 激光器 技术领域，其中金属氟化物颗粒捕集装置包括一个或若干个颗粒 净化 模 块 ；颗粒净化模块包括主体、第一集尘板、第二集尘板和高压 电极 ；第一集尘板和所述第二集尘板平行于所述流动方向布设，且若干个所述第一集尘板和所述第二集尘板依次交替地且相互平行间隔地设置在所述主体上；高压电极设置在空气流道的入口处或入口的外部，所述第一集尘板和/或所述第二集尘板通电后在空气流道内形成 电场 ；本 申请 设置多个 串联 或并联设置的空气流道，净化能 力 和效果高，长时间使用后不容易堵塞，气体流动通畅；以及高压电极设置在空气流道入口处或入口外部，在被 腐蚀 或损坏后，便于更换维护。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种金属氟化物颗粒捕集装置，其特征在于，在被净化气体的流动方向(Y)上依次包括一个或若干个颗粒净化模块(10)； |
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| 说明书全文 | 一种金属氟化物颗粒捕集装置及方法技术领域背景技术[0002] 准分子激光器作为深紫外(DUV)光源广泛应用于集成电路光刻蚀生产工艺中，目前较为先进的激光刻蚀工艺要求准分子激光器提供60W～90W功率的激光光源，这意味着准分子激光器需要提供更好的脉冲重复率。准分子激光器放电采用金属电极对放电腔内气体放电，由于放电工艺的影响放电电极会被腐蚀，从而产生金属氟化物颗粒，颗粒会造成激光强度衰减，也会造成激光器镜片永久损伤。 [0003] 美国专利US5018161和美国专利US5359620分别叙述了一种用洁净气体持续流过激光透镜内表面，从而确保含有颗粒的气体不会接触到激光透镜，延长其激光器使用寿命的技术方案。而上述两项专利中未具体涉及颗粒的净化，随着激光器使用时间的延长，激光器腔内颗粒浓度会进一步增加，上述两种方法能否较好地延长激光器使用寿命不得而知。 [0005] 美国专利US7819945中公开了一种金属氟化物捕集装置，其用线管式静电除尘装置可有效去除颗粒，但是其线管式静电除尘装置中的电离丝容易被腐蚀折断，腐蚀折断后，其除尘效率将会大幅下降，可靠性难以保障。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种金属氟化物颗粒捕集方法及装置，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。 [0007] 为解决上述技术问题，本发明提供的一种金属氟化物颗粒捕集装置，在被净化气体的流动方向上依次包括一个或若干个颗粒净化模块； [0008] 所述颗粒净化模块包括主体、第一集尘板、第二集尘板和高压电极； [0009] 所述第一集尘板和所述第二集尘板平行于所述流动方向布设，且若干个所述第一集尘板和所述第二集尘板依次交替地且相互平行间隔地设置在所述主体上； [0010] 相邻的所述第一集尘板和所述第二集尘板之间形成空气流道； [0011] 所述高压电极设置在空气流道的入口处或入口的外部，用于对被净化气体进行电离处理； [0013] 被电离处理后的被净化气体流经空气流道，被净化气体中带有电荷的颗粒被吸附在所述第一集尘板或所述第二集尘板上。 [0014] 使用时，被净化气体首先被高压电极进行电离处理，使得气体中的颗粒携带有正电荷或负电荷；所述第一集尘板和所述第二集尘板分别连接电源正负极，或者其中一个连接高压静电，另一个接地，从而在所述第一集尘板和所述第二集尘板之间形成均强电场，携带电荷的颗粒在电场作用下偏转，被第一集尘板或所述第二集尘板捕集。相对于现有技术，本申请设置多个串联或并联设置的空气流道，净化能力和效果高，长时间使用后不容易堵塞，气体流动通畅；以及高压电极设置在空气流道入口处或入口外部，在被腐蚀或损坏后，便于更换维护。 [0015] 进一步地，所述主体在所述空气流道的入口外部设置有电离区； [0016] 所述电离区内间隔设置有多根所述高压电极； [0017] 所述高压电极垂直于被净化气体的流动方向设置。 [0018] 进一步地，所述高压电极为电离丝(导电丝)或导电棒等。 [0020] 优选地，所述顶板和底板为由绝缘材料制成的绝缘板。 [0021] 优选地，所述第一集尘板和第二集尘板上下两端通过插接方式分别与顶部和底板固定连接。 [0022] 具体而言，所述第一集尘板和第二集尘板上下两端设置有固定耳等形式的插接部，所述顶板和底板上设置有与插接部适配的插槽或插孔。 [0024] 进一步地，所述颗粒净化模块还包括第一母排和第二母排，所述第一集尘板与所述第一母排连接，所述第二集尘板与所述第二母排连接。 [0025] 进一步地，所述金属氟化物颗粒捕集装置包括主腔体，主腔体的中部设置有进气口，主腔体的两侧设置有出气口；主腔体内在进气口两侧、进气口和出气口之间对称地设置有两个净化工作腔； [0026] 所述净化工作腔内依次间隔设置有若干个所述颗粒净化模块。 [0027] 进一步地，还包括第一导电结构和第二导电结构，所有的所述颗粒净化模块上的第一母排依次与第一导电结构连接；所有的所述颗粒净化模块上的第二母排依次与第二导电结构连接。 [0028] 其中，第一导电结构和第二导电结构可以是导向线路或者用于导电的金属板条等。 [0029] 第一集尘板依次通过第一母排和第一导电结构与高压静电的正极或负极连接，或者接地；第二集尘板依次通过第二母排和第二导电结构接地、或者与高压静电的负极或正极连接，进而在两个集尘板直接形成均强电场。 [0031] 筒状体内部有限位装置，两端用密封法兰密封，筒状体外侧设置有用于固定连接的吊耳结构；筒状体的一侧面上分别设置有所述进气口和两个所述出气口；进气口和出气口与激光器放电腔连接，用于实现工作气体在放电腔和主腔体之间循环流动。 [0032] 以及绝缘材料可以是陶瓷、聚四氟乙烯、聚丙烯、ABS塑料的一种或几种制备而成。 [0033] 进一步地，多个所述颗粒净化模块的顶板一体制成，所述净化工作腔内的多个所述颗粒净化模块的底板一体制成； [0034] 顶板和底板的两端通过支撑柱支撑和固定。 [0037] 优选地，所述高压供电装置的正极或负极通过母排与其中一个集尘板连接，另一个集尘板接地。 [0038] 以及，本申请还公开了一种采用上述金属氟化物颗粒捕集装置的金属氟化物颗粒捕集方法，其包括如下步骤： [0039] 步骤S10，激光器放电腔内含颗粒的气体通过进气孔输入颗粒捕集装置的主腔体内； [0040] 步骤S20，待净化气体分流为左右两路，并分别依次通过若干个所述颗粒净化模块； [0041] 步骤S30，通过每个颗粒净化模块时，待净化气体被高压电极电离处理，待净化气体中颗粒携带上电荷； [0042] 携带有电荷的颗粒通过第一集尘板和第二集尘板之间的空气流道，第一集尘板和第二集尘板分别接入高压静电和接地，空气流道内形成匀强电场；携带有电荷的颗粒在匀强电场内受电场力偏转，被第一集尘板和/或第二集尘板捕集。 [0043] 步骤S40，净化后气体通过出气口输送回准分子激光器放电腔。 [0044] 采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果： [0045] 本发明提供的一种金属氟化物颗粒捕集方法及装置，设置多个串联或并联设置的空气流道，净化能力和效果高，长时间使用后不容易堵塞，气体流动通畅；本发明的金属氟化物颗粒捕集装置，集尘区域面积大，使用寿命长，以及高压电极设置在空气流道入口处或入口外部，在被腐蚀或损坏后，便于更换维护。附图说明 [0046] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0047] 图1为本发明实施例提供的颗粒净化模块的结构示意图； [0048] 图2为图1所示的颗粒净化模块中集尘板和高压电极布设结构图； [0049] 图3为实施例中金属氟化物颗粒捕集装置的结构示意图； [0050] 图4为实施例中金属氟化物颗粒捕集装置内连接母板的结构示意图； [0051] 图5为实施例中金属氟化物颗粒捕集装置的前视图。 [0052] 附图标记： [0053] 10‑颗粒净化模块；11‑顶板；12‑底板；13‑第一集尘板；14‑第二集尘板；15‑高压电极；16‑固定耳；17‑电离区；18‑集尘区；20‑主腔体；21‑进气口；22‑出气口；23‑净化工作腔；25‑吊耳结构；30‑密封法兰；40‑高压供电装置；51‑第一母排；52‑第二母排；53‑第二导电结构；54‑第一导电结构；Y‑流动方向。 具体实施方式[0054] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0055] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0056] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0057] 下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。 [0058] 如图1‑2所示，本实施例提供的一种金属氟化物颗粒捕集装置，在被净化气体的流动方向上依次包括一个或若干个颗粒净化模块10； [0059] 所述颗粒净化模块10包括主体、第一集尘板13、第二集尘板14和高压电极15； [0060] 所述第一集尘板13和所述第二集尘板14平行于所述流动方向Y布设，且若干个所述第一集尘板13和所述第二集尘板14依次交替地且相互平行间隔地设置在所述主体上； [0061] 相邻的所述第一集尘板13和所述第二集尘板14之间形成空气流道； [0062] 所述高压电极15设置在空气流道的入口处或入口的外部，用于对被净化气体进行电离处理； [0063] 所述第一集尘板13和/或所述第二集尘板14通电后在空气流道内形成电场； [0064] 被电离处理后的被净化气体流经空气流道，被净化气体中带有电荷的颗粒被吸附在所述第一集尘板13或所述第二集尘板14上。 [0065] 使用时，被净化气体首先被高压电极15进行电离处理，使得气体中的颗粒携带有正电荷或负电荷；所述第一集尘板13和所述第二集尘板14分别连接电源正负极，或者其中一个连接高压静电，另一个接地，从而在所述第一集尘板13和所述第二集尘板14之间形成均强电场，携带电荷的颗粒在电场作用下偏转，被第一集尘板13或所述第二集尘板14捕集。相对于现有技术，本申请设置多个串联或并联设置的空气流道，净化能力和效果高，长时间使用后不容易堵塞，气体流动通畅；以及高压电极15设置在空气流道入口处或入口外部，在被腐蚀或损坏后，便于更换维护。 [0066] 参见图2所示，在本实施例中，主体设置有集尘区18和电离区17，第一集尘板13和第二集尘板14设置在集成区18；电离区17设置在主体在空气流道的入口外部；电离区17内间隔设置有多根高压电极15；高压电极15垂直于被净化气体的流动方向Y设置。 [0067] 在本实施例中，高压电极15为电离丝(即导电丝)。 [0068] 其中，主体包括：顶板11和底板12；第一集尘板13和第二集尘板14上下两端分别与顶板11和底板12固定连接。优选地，所述顶板11和底板12为由绝缘材料制成的绝缘板。 [0069] 优选地，所述第一集尘板13和第二集尘板14上下两端通过插接方式分别与顶部和底板12固定连接。本实施例中，所述第一集尘板13和第二集尘板14上下两端设置有固定耳16等形式的插接部，所述顶板11和底板12上设置有与插接部适配的插槽或插孔。 [0070] 以及，在长度方向(即被净化气体的流动方向Y)上，所述顶板11和底板12至少在空气流道的入口一侧凸出设置，高压电极15两端通过螺钉等紧固件固定连接在顶部和底板12上。 [0071] 参照图3所示，金属氟化物颗粒捕集装置还包括主腔体20，主腔体20的中部设置有进气口21，主腔体20的两侧设置有出气口22；主腔体20内在进气口21两侧、进气口21和出气口22之间对称地设置有两个净化工作腔23；所述净化工作腔23内依次间隔设置有若干个所述颗粒净化模块10。 [0072] 参照图4所示，颗粒净化模块10还包括第一母排51和第二母排52，所述第一集尘板13与所述第一母排51连接，所述第二集尘板14与所述第二母排52连接。以及还包括第一导电结构54和第二导电结构53，主腔体20内所有的第一母排51依次与第一导电结构54连接； 主腔体20内所有第二母排52依次与第二导电结构53连接。其中，第一导电结构54和第二导电结构53可以是导电线路或者用于导电的金属板条等。 [0073] 主腔体20一端设置有高压供电装置40，高压供电装置40为静电高压源，静电高压源为恒压源或者恒流源；使用时，可根据积尘情况，改变高压供电装置40的输出电压、电流，保持内部积尘效率稳定。第一集尘板13依次通过第一母排51和第一导电结构54与高压供电装置40的正极连接；第二集尘板14依次通过第二母排52和第二导电结构53接地，进而在两个集尘板直接形成均强电场。 [0074] 其中，所述主腔体20为由不锈钢、铝或其他强度相当的金属材料制成的设有中空的筒状体，左密封法兰和右密封法兰分别封盖住筒状体左右两端的开口。筒状体内部有限位装置，两端用密封法兰30密封。 [0075] 参照图5所示，主腔体20的筒状体外侧设置有用于固定连接的吊耳结构25；筒状体的一侧面上分别设置有所述进气口21和两个所述出气口22；进气口21和出气口22与激光器放电腔连接，用于实现工作气体在放电腔和主腔体20之间循环流动。以及绝缘材料可以是陶瓷、聚四氟乙烯、聚丙烯、ABS塑料的一种或几种制备而成。 [0076] 在本实施例中，多个所述颗粒净化模块10的顶板11一体制成，所述净化工作腔23内的多个所述颗粒净化模块10的底板12一体制成；顶板11和底板12的两端通过支撑柱支撑和固定。 [0077] 优选地，所述密封法兰30利用不锈钢、铝或其他强度相当的金属材料通过机械加工而成，为主腔体20提供密封环境，且经过防腐处理。 [0078] 本实施例中金属氟化物颗粒捕集方法，大体包括如下步骤： [0079] 步骤S10，激光器放电腔内含颗粒的气体通过进气孔输入颗粒捕集装置的主腔体20内； [0080] 步骤S20，待净化气体分流为左右两路，并分别依次通过若干个所述颗粒净化模块10； [0081] 步骤S30，通过每个颗粒净化模块10时，待净化气体被高压电极15电离处理，待净化气体中颗粒携带上电荷； [0082] 携带有电荷的颗粒通过第一集尘板13和第二集尘板14之间的空气流道，第一集尘板13和第二集尘板14分别接入高压静电和接地，空气流道内形成匀强电场；携带有电荷的颗粒在匀强电场内受电场力偏转，被第一集尘板13和/或第二集尘板14捕集。 [0083] 步骤S40，净化后气体通过出气口22输送回准分子激光器放电腔。 [0084] 本发明提供的一种金属氟化物颗粒捕集方法及装置，设置多个串联或并联设置的空气流道，净化能力和效果高，长时间使用后不容易堵塞，气体流动通畅；以及高压电极15设置在空气流道入口处或入口外部，在被腐蚀或损坏后，便于更换维护。 [0085] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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