專(zhuān)利名稱(chēng)：真空泵吸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于泵吸低導(dǎo)熱率氣體如氬和氙的真空泵吸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
極度紫外平版印刷術(shù)(EUVL)利用11～14納米的波長(zhǎng)拓展了當(dāng)前的光學(xué)平版印刷術(shù)的技術(shù)，以便縮小集成電路制造中可印刷部件的尺寸。在這些波長(zhǎng)處所有物質(zhì)均強(qiáng)烈吸收，因此此類(lèi)平版印刷術(shù)必須在真空中進(jìn)行。
極度紫外輻射源可以以錫、鋰或氙的激發(fā)為基礎(chǔ)。使用金屬材料如錫和鋰會(huì)產(chǎn)生這些材料可以蒸發(fā)而沉積在敏感的光學(xué)部件上的困難。在使用氙的場(chǎng)合，或者通過(guò)用放電激發(fā)氙等離子體或者通過(guò)強(qiáng)激光照射而在氙等離子體中產(chǎn)生光。因?yàn)闃O度紫外輻射通過(guò)氙的透射率極低，所以需要利用一個(gè)真空泵吸系統(tǒng)來(lái)降低等離子體周?chē)鷧^(qū)域中的壓力。但是，用傳統(tǒng)的渦輪分子泵泵吸產(chǎn)生等離子體所需的氙量(在1×10-2mbar下高達(dá)10slpm)是不可能的。
從第一原理得出，當(dāng)氣體受壓縮或膨脹時(shí)就作了功。該過(guò)程可以看作是在一良好絕熱系統(tǒng)中絕熱的或其中該過(guò)程非常快因而沒(méi)有足夠時(shí)間產(chǎn)生顯著的熱傳遞。當(dāng)氣體受壓縮時(shí)，其溫度升高，因?qū)ζ渥髁斯Γ黾恿藲怏w的內(nèi)能。對(duì)于膨脹，絕熱過(guò)程逆轉(zhuǎn)而溫度降低。
對(duì)于一種理想氣體，恒壓下的比熱由Cp＝Cv+R給出，式中Cv為恒體積下的克分子比熱，而R為比氣體常數(shù)。單分子氣體的比熱(或克分子熱容)比由γ＝Cp-Cv＝(5R/2)(3R/2)＝5/3給出。
一臺(tái)機(jī)械真空泵和被泵軸的氣體可以被看作是一個(gè)封閉的熱力系統(tǒng)。該泵吸取氣體的本體并壓縮它，使其膨脹，且將其排出到大氣。在假設(shè)的絕熱壓縮的簡(jiǎn)單情況下，入口對(duì)出口的體積比由下式給出
V1V2=(p2p1)1/γ---(1)]]>出口溫度T2由下式給出T2=T1(V1V2)γ-1---(2)]]>或T2=T1(p2p1)γ-1/γ---(3)]]>氙是單分子氣體并具有與低導(dǎo)熱率(使其成為良絕緣體)相結(jié)合的高的克分子熱容量(γ＝1.667)。氣體的克分子熱容量和導(dǎo)熱率與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。氙的原子量(131.29amu)和半徑(108pm)大于氬的(分別為39.95amu和98pm)。下面的表1給出了氙、氬、氦、氮的一些性質(zhì)作為比較。
表1

從上面的方程式(3)可看出，即使對(duì)于中等真空(0.1mbar)，氣體的出口溫度也相當(dāng)高。通常，對(duì)于雙原子氣體或具有較高導(dǎo)熱率和較小原子量的氣體，氣體在從泵排出之前發(fā)生膨脹這一事實(shí)會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的溫度降低。但是，氙并不愿意放棄其新獲取的熱能。
用一個(gè)渦輪分子泵泵吸氙的困難主要出現(xiàn)在泵的入口處。該第一級(jí)包括一個(gè)由用靜止葉片隔開(kāi)的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片做成的軸向壓縮機(jī)。它們?cè)诜肿恿鲃?dòng)狀態(tài)下操作，而轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)成包括沿軸向通過(guò)各級(jí)而向下通到泵的排出端或高壓端的分子。該渦輪分子泵的快速轉(zhuǎn)動(dòng)葉片擊中該室中的氣體分子。這種碰撞將一些動(dòng)量傳遞給微粒。如果分子的平均線速度小于葉片頂端的線速度，那么該動(dòng)量傳遞過(guò)程更加有效。對(duì)于一個(gè)氙分子，27℃時(shí)的平均速度為318m/S。但是，泵的平均葉片直徑越大，葉片頂端速度就越高。通常，設(shè)計(jì)小的渦輪分子泵(＜500l/s N2)使其在極高速度(＞50,000rpm)下運(yùn)轉(zhuǎn)而較大泵(＞1000l/s N2)在較低速度(＜30,000rpm)下運(yùn)轉(zhuǎn)以便泵吸輕氣體，因?yàn)闇u輪分子泵的效率對(duì)較重氣體是最大的。氙分子與較輕氣體比較是“重”的，因此較慢地移動(dòng)通過(guò)該泵。因?yàn)閷?duì)重的氙分子作了功，因此其內(nèi)能增加而產(chǎn)生熱量。因?yàn)榻饘偃~輪有高的導(dǎo)熱率，所以該熱量通過(guò)葉輪迅速傳導(dǎo)而靜止的部件保持冷的狀態(tài)。對(duì)于高效的分子泵軸，轉(zhuǎn)子和定子之間的余隙必須是微米量級(jí)。在某些情況下，與定子不同，轉(zhuǎn)子的熱膨脹導(dǎo)致失效。
某些泵也設(shè)計(jì)成具有從排氣來(lái)的在定子和轉(zhuǎn)子密封上的“自冷卻”返回式泄漏。這在氙的情況下對(duì)泵造成損害，因?yàn)橐呀?jīng)熱的氣體現(xiàn)在在泵的背后再循環(huán)，使泵逐漸變熱。這由于氣體的絕熱性質(zhì)而進(jìn)一步惡化，氣體保持住該熱能。
通常，泵吸過(guò)程的改善通過(guò)在渦輪分子泵中使用比氙輕的沖洗氣體而實(shí)現(xiàn)。平均說(shuō)來(lái)，較輕的氣體分子如N2和He和比較重的氣體(如氙)行進(jìn)得更快。因此，這些氣體具有對(duì)室壁或渦輪分子泵的葉片的更高的撞擊速度，但其動(dòng)量較小。氣體分子的平均速度(v)取決于分子的質(zhì)量(M)和溫度(T)，關(guān)系如下v‾=8R0TπM(m/s)---(4)]]>例如，室溫下He、N2和Xe的分子平均速度分別為1245m/s、470m/s和215m/s。溫度越高，平均速度就越大，對(duì)于質(zhì)量最小的分子平均速度將最大。因?yàn)镠e(K＝0.14W/mK)具有比Xe(0.00565W/mK)要大得多的導(dǎo)熱率，所以He分子將幫助從泵和Xe氣體來(lái)的熱傳遞。這可以使泵內(nèi)溫度保持在允許可靠的泵操作時(shí)間比沒(méi)有輕沖洗氣體時(shí)要長(zhǎng)得多的水平上。
因?yàn)榇髿庵须臐舛确浅５?約0.087ppm)，所以成本極高。因此，非常希望回收和重新利用氙。一種用于回收氙的方法是使用低溫(涂冷)阱來(lái)冷凍氙而允許不可冷凝的輕沖洗氣體通過(guò)該阱排入大氣。一旦該阱已捕獲足夠量的氙，就可通過(guò)加熱而再生氙，加熱使氙汽化，從而獨(dú)立地收集氙。
但是，泵吸的氙氣流中存在沖洗氣體使氙的凈化和隨后的再循環(huán)變得特別復(fù)雜和費(fèi)錢(qián)。例如，假定泵吸出該室的氙的流速為0.4slpm。同時(shí)假定輕沖洗氣體(比如N2)以3.6slpm的流速加入渦輪分子泵。泵的輸出現(xiàn)在是在10-3bar下的4.0slpm，其中具有90％N2和10％Xe(Pxe＝10-4bar)。如果向其輸入該氣體混合物的深冷阱采用在環(huán)境壓力下或比其稍大的壓力下的液氮作為致冷劑來(lái)操作，那么該阱的操作溫度可以低至-192℃。該溫度下的氙蒸汽壓為約10-5bar。因此，在10-3bar下離開(kāi)該阱的不可冷凝的N2氣體與其一起抽取在10-5bar下的氙(Xe含量因此為1％)。因此輸出氣流具有3.6364slpm的流速，帶有99％的N2(克分子流量仍為3.6slpm)和1％Xe。注意該氣流中氙的克分子流動(dòng)速率為約0.0364slpm，它代表大于9％的從真空室提取的氙(0.4slpm)。如果該阱不能在這樣一個(gè)低溫下操作，那么氙的這種損失將大得多。如果氙的這種在連續(xù)基礎(chǔ)上的9％或更大的損失可以接收，那么以傳統(tǒng)方式操作的一個(gè)簡(jiǎn)單的深冷阱對(duì)氙的再循環(huán)就足夠了，而其中帶有未捕獲的氙的輕沖洗氣體作為廢物而從該系統(tǒng)中被排除。但是，在氙對(duì)極度紫外平版印刷術(shù)的應(yīng)用中，由于經(jīng)濟(jì)原因而不能允許對(duì)氙的這種高度浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的是提供一種用于泵吸低導(dǎo)熱率氣體如氬和氙的成本效益更好的設(shè)備或方法。
按照第一方面，本發(fā)明提供一種真空泵吸系統(tǒng)，包括一個(gè)有一用于從一真空室接收至少一種待泵吸的第一氣體的入口的泵；用于供應(yīng)一種與第一氣體一起待泵吸的第二沖洗氣體的機(jī)構(gòu)；該泵有一用于排出包括第一氣體和沖洗氣體的氣流的出口；以及用于接收該氣流和從該氣流回收該沖洗氣體的氣體分離機(jī)構(gòu)，而該供應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成從該氣體分離機(jī)構(gòu)接收該回收的沖洗氣體。
由于不因排出大氣而浪費(fèi)沖洗氣體，相反地使沖洗氣體再循環(huán)而再次利用，因此并不損失從分離機(jī)構(gòu)輸出的沖洗氣體中殘存的任何第一氣體，而是將其保留在該系統(tǒng)中。其次，因?yàn)椴焕速M(fèi)沖洗氣體，所以可以利用相當(dāng)昂貴但相對(duì)于其它氣體(如氮)具有卓越的傳熱特性的氣體如氦作為沖洗氣體。
在一種配置中，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成將沖洗氣體直接供應(yīng)給泵。在另一種配置中，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)置成將沖洗氣體供應(yīng)到真空室。
如果，例如，使用一個(gè)渦輪分子泵作為第一泵，泵吸的氣體通常以約10-3bar的壓力從這樣的泵中排出。如果該泵能夠處理以這樣的壓力返回的沖洗氣體，那么從該泵輸出的增壓氣流能夠被供應(yīng)到分離器，而仍然增壓的回收的沖洗氣體返回該泵。如果不是，那么將需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)油泵來(lái)升高沖洗氣體的壓力，例如升高到稍高于周?chē)h(huán)境，以便返回該泵。這樣，在一種配置中，該系統(tǒng)包括一個(gè)有一用于接收從上述第一泵來(lái)的氣流的入口和一用于將該氣流排出到氣體分離機(jī)構(gòu)的出口的第二泵，而在另一配置中，該系統(tǒng)包括一個(gè)有一用于接收從氣體分離機(jī)構(gòu)來(lái)的回收的沖洗氣體的入口和一用于將該沖洗氣體排出到該輸送機(jī)構(gòu)的出口的第二泵。前者可以更好地分離從排出的氣流來(lái)的第一氣體如氙，從而減少?gòu)姆蛛x器輸出而返回該泵的沖洗氣體中的氙量。
如果發(fā)現(xiàn)該旋轉(zhuǎn)油泵將任何重雜質(zhì)引入沖洗氣體，那么可以利用一個(gè)不會(huì)影響第一氣體和沖洗氣體的凈化器，如環(huán)境溫度筒式氣體凈化器。
最好是，該系統(tǒng)包括用于使第一氣體從分離機(jī)構(gòu)再循環(huán)到該真空室的機(jī)構(gòu)。最好是，該再循環(huán)機(jī)構(gòu)包括用于在其返回該室之前增壓和/或凈化該第一氣體的機(jī)構(gòu)。這可以使昂貴的氣體如氙被再循環(huán)而返回真空室以備再用，由此顯著地節(jié)省費(fèi)用。本發(fā)明的該方面特別適用于需要在極度紫外光源中使用貴重氣體如氙的工藝用途和半導(dǎo)體芯片制造中的介電蝕刻用途以及如用于平板顯示器制造中的氙/氖混合物。
該輸送機(jī)構(gòu)可以包括用于控制沖洗氣體對(duì)泵的供應(yīng)速度的機(jī)構(gòu)。例如，該控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置成按照返回該泵的沖洗氣體的成分例如按照沖洗氣體內(nèi)第一氣體的量和/或按照泵的速度來(lái)調(diào)整供應(yīng)速率。動(dòng)態(tài)地調(diào)整通到該泵的沖洗氣體的供應(yīng)速率能夠保證在泵吸期間不會(huì)不需要地加熱泵的部件。
該分離機(jī)構(gòu)最好包括深冷分離機(jī)構(gòu)，如一個(gè)或多個(gè)深冷阱，用于從氣流中分離第一氣體，例如通過(guò)冷凝第一氣體而不冷凝第二氣體，來(lái)回收第一氣體和第二氣體。或者是，該分離機(jī)構(gòu)可以包括一個(gè)溫度或壓力擺動(dòng)吸收系統(tǒng)、一個(gè)膜分離系統(tǒng)或任何其它用于從氣流中分離第一氣體的合適機(jī)構(gòu)。該第一泵最好包括一個(gè)渦輪分子泵，使得在真空室中可保持約10-9bar的壓力。該第一氣體可包括一種低導(dǎo)熱率氣體，例如一種貴重氣體如氙或氬。該第二氣體可以比第一氣體輕，可包括氦和氮之一。
這樣一種沖洗氣體在渦輪分子泵中與(例如)氙的組合可以在泵吸氙期間減少泵的加熱。這可使該系統(tǒng)能利用一個(gè)在其正常的操作包殼內(nèi)操作的標(biāo)準(zhǔn)的真空泵，因此與一在其正常的操作包殼的限度下操作的非標(biāo)準(zhǔn)泵相比風(fēng)險(xiǎn)最小。通過(guò)冷凍一個(gè)大百分率的接收的氙和產(chǎn)生一個(gè)主要由沖洗氣體組成但也包括其濃度與深冷阱操作溫度下的其蒸汽壓有關(guān)的氙的輸出氣流，深冷阱可以提供一種相當(dāng)簡(jiǎn)單的用于實(shí)現(xiàn)泵吸氣體中氙和沖洗氣體成分之間的分離的機(jī)構(gòu)。雖然離開(kāi)該分離器的氣流中的氙濃度相對(duì)于泵吸的氣體中的氙濃度已顯著降低，但是，如果沖洗氣體被浪費(fèi)而不是返回到該泵以備重復(fù)地再使用，那么替換從系統(tǒng)中損失的氙的費(fèi)用將很大。
按照第二方面，本發(fā)明提供一種真空泵吸系統(tǒng)，包括用于向一真空室供應(yīng)一種第一氣體的第一氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)；一個(gè)設(shè)置成接收從該室來(lái)的至少該第一氣體的泵；用于供應(yīng)一種與第一氣體一起泵吸的第二氣體的第二氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)；以及氣體分離機(jī)構(gòu)，用于接收從泵輸出的氣流，從該氣流回收第一氣體和第二氣體，將回收的第一氣體輸出到第一氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)以備至少通過(guò)該室而再循環(huán)，以及將回收的第二氣體輸出到第二氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)以備至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
本發(fā)明延伸到一種包括如上所述的真空泵吸系統(tǒng)的極度紫外平版印刷設(shè)備，延伸到一種包括如上所述的真空泵吸系統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝系統(tǒng)，還延伸到一種包括如上所述的真空泵吸系統(tǒng)的平板顯示器制造設(shè)備。
按照第三方面，本發(fā)明提供一種真空泵吸方法，包括在一泵處接受從真空室來(lái)的至少一種第一氣體和一種用于與第一氣體一起泵吸的第二沖洗氣體；從該泵排出包括該第一氣體和第二氣體的氣流；從該氣流中回收該第二氣體并使該第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
按照第四方面，本發(fā)明提供一種真空泵吸方法，包括在一泵處接收從真空室來(lái)的至少一種第一氣體和一種用于與第一氣體一起泵吸的第二氣體；從由該泵排出的氣流中回收第一氣體和第二氣體；使該回收的第一氣體至少通過(guò)該室而再循環(huán)，并使該回收的第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
現(xiàn)在僅作為例子參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選特點(diǎn)，附圖中

圖1示意例示一種真空泵吸系統(tǒng)的第一實(shí)施例；圖2示意例示一種真空泵吸系統(tǒng)的第二實(shí)施例；以及圖3示意例示一種真空泵吸系統(tǒng)的第三實(shí)施例。
參照?qǐng)D1，用于室102的真空泵吸的系統(tǒng)100包括一個(gè)用于對(duì)室102進(jìn)行泵吸的渦輪分子輪104。泵104有一個(gè)連接到導(dǎo)管108的入口106，用于將氣體從室102的出口110輸送到泵104。室102可以是用于完成半導(dǎo)體工業(yè)中各種工藝的許多不同類(lèi)型的室中的任何一種室。在該例子中，室102是一個(gè)其中產(chǎn)生用于極度紫外平版印刷術(shù)的極度紫外(EUV)輻射的真空室。為此目的，室102有一個(gè)用于接收氣態(tài)或液態(tài)形式的氙流的入口102，從其或者利用靜電放電激發(fā)或者利用室102內(nèi)的強(qiáng)激光照射而在氙等離子體中產(chǎn)生極度紫外輻射?；蛘呤?，該室102可以是一個(gè)其中進(jìn)行制造半導(dǎo)體芯片用的介電蝕刻工藝的室，或者是一個(gè)其中制造平板顯示器的室。對(duì)于這些其它用途，入口112將接收一股氣態(tài)氙流或氙與另一種貴重氣體如氖的混合物。
回到圖1，為了能夠采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的渦輪分子泵104來(lái)從該室泵吸氙而不會(huì)由于泵吸的氙加熱泵而損傷泵，通過(guò)導(dǎo)管114向泵104供應(yīng)一種比氙輕的沖洗氣體如氦或氮，用于與氙一起泵吸。因此，從泵104經(jīng)出口106排出的通常其壓力為約10-3bar的氣流包含從室102接收的氙、沖洗氣體和污染物如室102中存在的任何常有氣體如氬以及該室內(nèi)產(chǎn)生極度紫外輻射期間產(chǎn)生的任何碎片。
由于氙的成本很高，從室102輸出的氙再循環(huán)而回到室102供重新利用。在該例子中，為了從由泵104排出的氣流中回收氙，系統(tǒng)100包括一個(gè)深冷的氣體分離器或阱118，后者有一個(gè)用于接收從泵104排出的氣流的入口120。阱118的操作用等于或稍高于環(huán)境壓力的液氮為致冷劑，產(chǎn)生低至-192℃的阱的操作溫度。因?yàn)檫M(jìn)入阱118的氙通常其壓力為約10-3bar，所以深冷阱118內(nèi)的深冷溫度使氣流內(nèi)含的氙冷凍，而輕的沖洗氣體通過(guò)阱118。一旦阱118已捕獲足夠量的氙，由于加熱重新產(chǎn)生氙，這使氙汽化。這樣回收的氣態(tài)氙從阱118的第一出口122輸出并經(jīng)導(dǎo)管124供應(yīng)到氙再循環(huán)系統(tǒng)126，該系統(tǒng)使氙凈化和增壓，然后氙以氣態(tài)或液態(tài)形式經(jīng)導(dǎo)管128返回到室的入口112。
阱118有一第二出口130，未冷凝的沖洗氣體通過(guò)該出口離開(kāi)阱118。因?yàn)閺倪M(jìn)入阱118的氣流中這樣回收的沖洗氣體多半仍含有痕量(約1％)的氙，所以不是簡(jiǎn)單地將沖洗氣體排入大氣，而是用泵吸系統(tǒng)100使沖洗氣體再循環(huán)而通過(guò)泵104，以供再次使用。如圖1中所示，將沖洗氣體供應(yīng)到泵104的導(dǎo)管114連接于阱118的出口130上。因?yàn)殡x開(kāi)阱118的沖洗氣體也處于約10-3bar的壓力下，所以可在阱出口130和泵104之間任選地設(shè)置一旋轉(zhuǎn)油泵132，以提高沖洗氣體的壓力，例如提高到稍大于環(huán)境壓力，從而使其返回泵104。在旋轉(zhuǎn)油泵132的下游可以設(shè)置一個(gè)凈化器134，以便在沖洗氣體返回泵104之前凈化從旋轉(zhuǎn)油泵132排出的沖洗氣體。也保證了留在從阱118輸出的沖洗氣體中的氙不會(huì)損失，而是留在系統(tǒng)100中，該系統(tǒng)能使相當(dāng)昂貴但相對(duì)于其它氣體(如氮)具有優(yōu)越的傳熱特性的氣體種類(lèi)如氦能用作沖洗氣體。
雖然在上述例子中使用了深冷氣體分離器或阱118來(lái)從進(jìn)入阱118的氣流中分離氙，但也可以利用任何其它合適形式的氣體分離系統(tǒng)，如溫度或壓力擺動(dòng)吸附系統(tǒng)，或膜分離反應(yīng)器。
圖2例示真空泵吸系統(tǒng)的第二實(shí)施例200。該第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相似，不同之處是旋轉(zhuǎn)油泵132和凈化器134設(shè)置在渦輪分子泵104的下游而不是如第一實(shí)施例中那樣在阱118的下游。結(jié)果，從凈化器134排出的氣流的壓力等于或稍大于環(huán)境壓力。這可以允許從氣流中更大程度地回收氙而再循環(huán)到室100中，因此再循環(huán)到泵104中的沖洗氣體包含較低水平的氙。
圖3例示真空泵吸系統(tǒng)的第三實(shí)施例300。該第三實(shí)施例也與第一實(shí)施例相似，不同之處是導(dǎo)管114將沖洗氣體供給真空室102而不是直接供給泵104，使得泵104從室102接收供泵吸用的氙和沖洗氣體兩者。結(jié)果，泵吸系統(tǒng)300通過(guò)真空泵102和泵104兩者使氙和沖洗氣體兩者再循環(huán)。
總起來(lái)說(shuō)，一個(gè)真空泵吸系統(tǒng)包括一個(gè)第一氣源，用于將第一氣體如氙供給到一真空室。一個(gè)泵接收從該室輸出的氣體。一個(gè)第二氣源供應(yīng)一種沖洗氣體如氮或氦，以備與第一氣體一起泵吸。一個(gè)氣體分離器接收由泵吸出的泵吸的氣體，并從該氣流回收第一氣體和沖洗氣體。該回收的第一氣體通過(guò)該真空室而再循環(huán)，該回收的第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種真空泵吸系統(tǒng)，包括一個(gè)有一用于從一真空室接收至少一種有待泵吸的第一氣體的入口的泵；用于供應(yīng)一種與該第一氣體一起待泵吸的第二沖洗氣體的機(jī)構(gòu)；該泵有一用于排出包括該第一氣體和該沖洗氣體的氣流的出口；以及用于接收該氣流和從該氣流回收該沖洗氣體的氣體分離機(jī)構(gòu)，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置成從該氣體分離機(jī)構(gòu)接收該回收的沖洗氣體。
2.一種按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置成將該沖洗氣體直接供應(yīng)給該泵。
3.一種按照權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于，該供應(yīng)機(jī)構(gòu)被設(shè)置成將該沖洗氣體供應(yīng)給該真空室。
4.一種按照權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)第二泵，該第二泵有一個(gè)用于接收來(lái)自最初提到的泵的氣流的入口和一個(gè)用于將該氣流排到該氣體分離機(jī)構(gòu)的出口。
5.一種按照權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的系統(tǒng)，其特征在于，包括一個(gè)第二泵，該第二泵有一個(gè)用于接收該回收的沖洗氣體的入口和一個(gè)用于將該回收的沖洗氣體排到該輸送機(jī)構(gòu)的出口。
6.一種按照權(quán)利要求4或5的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于凈化從該第二泵排出的氣體的機(jī)構(gòu)。
7.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一氣體再循環(huán)機(jī)構(gòu)，用于使來(lái)自該分離機(jī)構(gòu)的第一氣體再循環(huán)到該真空室。
8.一種按照權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其特征在于，該再循環(huán)機(jī)構(gòu)包括用于凈化該被接收的第一氣體的機(jī)構(gòu)。
9.一種按照權(quán)利要求7或8的系統(tǒng)，其特征在于，該再循環(huán)機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)該被接收的第一氣體增壓的機(jī)構(gòu)。
10.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，該分離機(jī)構(gòu)包括深冷分離機(jī)構(gòu)，用于從該氣流中分離該第一氣體，從而回收該第一氣體和第二氣體兩者。
11.一種按照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其特征在于，該深冷分離機(jī)構(gòu)被設(shè)置成冷凝該第一氣體而不冷凝該第二氣體。
12.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，該第一泵包括一個(gè)渦輪分子泵。
13.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，該第一氣體包括一種低導(dǎo)熱率氣體，如氙或氬。
14.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，該沖洗氣體比該第一氣體輕。
15.一種按照上述任何權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于，該沖洗氣體包括氦和氮之一。
16.一種真空泵吸系統(tǒng)，包括用于對(duì)一真空室供應(yīng)一第一氣體的第一氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)；一個(gè)被設(shè)置成至少接收來(lái)自該室的第一氣體的泵；用于供應(yīng)一種與該第一氣體一起泵吸的第二氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)；以及氣體分離機(jī)構(gòu)，用于接收一個(gè)從該泵輸出的氣流、從該氣流中回收第一氣體和第二氣體、對(duì)該第一氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)輸出該被回收的第一氣體以便至少通過(guò)該室而再循環(huán)、并對(duì)該第二氣體供應(yīng)機(jī)構(gòu)輸出該被回收的第二氣體以便至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
17.一種極度紫外平版印刷設(shè)備，其特征在于，包括一個(gè)按照上述任一權(quán)利要求的真空泵吸系統(tǒng)。
18.一種半導(dǎo)體工藝設(shè)備，包括一個(gè)按照權(quán)利要求1～16中任何一項(xiàng)的真空泵吸系統(tǒng)。
19.一種平板顯示器制造設(shè)備，包括一個(gè)按照權(quán)利要求1～16中任何一項(xiàng)的真空泵吸系統(tǒng)。
20.一種真空泵吸方法，包括在一泵處接收至少一種來(lái)自一真空室的第一氣體和一種用于與該第一氣體一起泵吸的第二沖洗氣體；從該泵排出一股包括該第一氣體和第二氣體的氣流；從該氣流回收該第二氣體、并使該第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
21.一種按照權(quán)利要求20的方法，其特征在于，該第二氣體通過(guò)該真空室和該泵兩者被再循環(huán)。
22.一種按照權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于，從該泵排出的氣流的壓力在從其回收該第二氣體之前是增加的。
23.一種按照權(quán)利要求22的方法，其特征在于，該增壓的氣流在從其回收該第二氣體之前被凈化。
24.一種按照權(quán)利要求20或21的方法，其特征在于，該被回收的第二氣體的壓力在其再循環(huán)之前是增加的。
25.一種按照權(quán)利要求24的方法，其特征在于，該增壓的被回收的第二氣體在其再循環(huán)之前被凈化。
26.一種按照權(quán)利要求20～25中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，該第一氣體是從氣流中回收的并被再循環(huán)到該真空室。
27.一種按照權(quán)利要求26的方法，其特征在于，該被回收的第一氣體在其返回該真空室之前被凈化。
28.一種按照權(quán)利要求26或27的方法，其特征在于，該被回收的第一氣體在其返回該真空室之前被增壓。
29.一種按照權(quán)利要求20～28中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，該第一氣體是從該氣流中被深冷地分離的，以回收該第一和第二氣體。
30.一種按照權(quán)利要求29的方法，其特征在于，該第一氣體被冷冷而該第二氣體不被冷凝，以分離該第一氣體和第二氣體。
31.一種按照權(quán)利要求20～30中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，該第一氣體包括一種低導(dǎo)熱率的氣體，如氙或氬。
32.一種按照權(quán)利要求20～31中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，該第二氣體比該第一氣體輕。
33.一種按照權(quán)利要求20～32中任何一項(xiàng)的方法，其特征在于，該第二氣體包括氦和氮之一。
34.一種真空泵吸方法，包括在一泵處至少接收來(lái)自一真空室的第一氣體和一種用于與該第一氣體一起泵吸的第二氣體；從由該泵排出的氣流中回收該第一氣體和第二氣體；使該被回收的第一氣體至少通過(guò)該室而再循環(huán)，并使該被回收的第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
全文摘要
一種真空泵吸系統(tǒng)，包括一種用于將第一氣體如氙供應(yīng)到一真空室的第一氣源；一個(gè)接收從該室輸出的氣體的泵；一種用于供應(yīng)與第一氣體一起泵吸的沖洗氣體如氮或氦的第二氣源；一個(gè)接收由該泵排出的泵吸的氣體并從該氣流回收該第一氣體和沖洗氣體的氣體分離器。該回收的第一氣體通過(guò)該真空室而再循環(huán)，該回收的第二氣體至少通過(guò)該泵而再循環(huán)。
文檔編號(hào)F04D17/16GK1856652SQ200480027568
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者D·門(mén)尼, R·C·李, R·B·格蘭特, B·D·布雷斯特, J·R·格林伍德 申請(qǐng)人:英國(guó)氧氣集團(tuán)有限公司