[发明专利]喷射泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷射泵，并且涉及一种包括喷射泵的泵送配置。

背景技术

喷射泵是在一定范围的压力下泵送气体的常规技术。在喷射泵 内，在相对低压下，将被泵送的气体变得夹带在空气或其它动力流体 (motive f1uid)的高速射流(stream)中，并且经由孔口输送到泵 的相对高压区域内。

参考图1，公知的喷射泵10包括设置成与具有用于接收将被泵送 的气体的入口16的抽吸腔室14流体连通的主体12。抽吸腔室14容纳 用于接收动力流体射流并且将该射流以高速喷射到抽吸腔室14内的喷 嘴18。动力流体的射流在从喷嘴喷射时的速度增加在抽吸腔室14内产 生低压或真空，造成气体经由入口16抽吸并夹带在从喷嘴18到泵10 的主体12的动力流体的射流内。主体12包括三个主要部分：汇合混 合部分20、咽喉部分22和通向泵10的出口26的分散扩散部分24。 主体12在混合部分20内与动力流体混合，经过咽喉部分22并且进入 扩散部分24，其中混合射流的速度减小，由此增加其压力。这使得泵 10以高于从入口16进入泵10的气体的压力将气体从出口26排出，并 使得喷射泵10因此能够增强经过其中的气体的压力。

喷射泵可以用作泵送多种气体的排出系统的一部分。例如CF₄、 C₂F₆、C₃F₈、NF₃以及SF₆的PFC气体通常用于半导体制造工业，例如在 介电薄膜蚀刻中。在制造过程之后，通常在从处理工具泵送的气体中 含有残留的PFC，从而需要在分开的去除工具中处理PFC气体，以便将 PFC转变成可以通过传统刮除方式来更加方便处理的一种或多种化合 物。这可以显著增加排出系统的成本。

发明内容

本发明的至少优选实施例的目的在于提供一种可以提供气体射流 的泵送和去除的泵送配置。

在第一方面，本发明提供一种包括喷射泵和前级泵(backing pump)的泵送配置，其中喷射泵包括具有气体混合部分和扩散部分的 腔室、用于将气体射流输送到气体混合部分的入口、用于将气体射流 输送离开扩散部分的出口以及用于将等离子射流经由喷嘴喷射到腔室 的气体混合部分内以便提供用于泵的动力流体并且分解气体射流组分 的气体去除装置，并且其中前级泵具有连接到喷射泵的出口上的入 口。

进入入口的气体射流因此变得夹带在等离子射流内并经过腔室朝 着出口输送。在等离子内的强化状态下，气体射流中的一个或多个组 分受到能量电子的撞击，造成这些组分分解成气体射流的反应组分。 这些组分与添加在等离子射流内的一个或多个反应物质反应，或者与 已经存在于等离子射流内的反应物质反应，以便形成相对稳定、低分 子重副产品，该副产品可以在随后处理中容易从气体射流中去除。

泵送配置最好还包括具有连接到喷射泵的出口上的入口的增压 泵。在与例如增压泵和/或前级泵的泵送配置的其它部件组合使用时， 喷射泵可减少增压泵所需的泵送阶段的数量，和/或减少前级泵的容量 要求。

前级泵可以通过液环泵有利地设置。在气体射流被造成与环泵的 泵送水接触时，气体射流的任何水溶的组分被冲刷到泵送水内，并且 因此在大气压下或附近从泵排出之前从气体射流去除。例如，例如 CF₄、C₂F₆、CHF₃、C₃F₈以及C₄F₈的组分可在喷射泵内转换成CO₂和HF， 并且在液环泵内吸入溶液。其它实例是可以转换成N₂和HF的NF₃，以 及可以转换成SO₂和HF的SF₆。

液环泵可因此作为湿式洗涤器和气体射流的大气真空喷射阶段来 操作，并且不再需要传统的湿式洗涤器，由此减小成本。另外，不同 于Roots或Northey泵送机构，包含在气体射流内的任何颗粒或粉末 副产品不对于液环泵的泵送机构具有不利影响，并且不需要提供任何 吹扫气体到大气泵送阶段。