(57)【要約】真空清掃システムであって、真空出力から液状物質およびごみを除去し、汚染物質を含まない真空戻りラインを設ける、分離チャンバと付随する収集チャンバとを具える。真空排気ラインは、サイクロン分離チャンバに連結され、入ってくる真空流内に円を描く旋回を生じさせ、液体およびごみをチャンバ面に衝突させて、底部に落とす一方、“クリーンな”真空は、上方の戻りラインへ向かう。蓄積する液体およびごみが容易に収集チャンバに排出されるように、収集チャンバは、分離チャンバと同じ負圧に保たれる。収集チャンバに付随するセンサは、収集チャンバが満杯で排出が必要とされる時期を決定するために使用されてもよい。その時、分離チャンバは、収集チャンバから隔離され、収集チャンバは通気され、蓄積した物質が排出および／または分析される。好適には、分離チャンバは負圧のままであり、中断することなく真空清掃工程を継続可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空ライン清掃システムであって、
入ってくる廃物真空流を受ける第１のチャンバを具え、当該第１のチャンバは、前記第１のチャンバ内にサイクロン流を生じさせ、前記入ってくる廃物流に存在する液体／ごみを排出口へ押しやり、清浄な真空流を清浄な真空出口へと導き；
液体／ごみを受ける前記第１のチャンバの前記排出口に連結された第２のチャンバを具え、当該第２のチャンバは、前記第２のチャンバ内を負圧に保つ真空出口と、前記第１のチャンバが入ってくる廃物真空流を処理する間、前記第１のチャンバへの接続を閉じ、蓄積した液体／ごみを前記第２のチャンバから排出できるようにする隔離弁とを具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項２】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、当該システムがさらに、第２のチャンバに接続され、蓄積する液体／ごみの量を監視し、予め定められた量となった場合に、排出工程を開始させるセンサーを具え、この工程は、排出中、前記第１のチャンバを前記第２のチャンバから分断する隔離弁を閉じることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項３】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記第１のチャンバがさらに、前記真空出口への液体／ごみの侵入を防ぐための、前記真空出口に取り付けられた出口フィルタを具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項４】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、当該システムがさらに、前記第１のチャンバ内の液体／ごみの収集を監視し、望まない量の物質が蓄積した場合に、システムをシャットダウンするために、第１のチャンバに取り付けられたシステムセンサを具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項５】
請求項４に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記システムセンサは、蓄積したごみが前記真空出口に近づいた場合、システムのシャットオフを開始させることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項６】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記第１のチャンバは、前記第１のチャンバ内にサイクロン真空流を生じさせるための、内側にテーパした横壁を具えることを特徴をする真空ライン清掃システム。
【請求項７】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記第１のチャンバは、円形の真空流を作り出し、前記第１のチャンバ内にサイクロン真空流を生じさせるための、ダイバータを、前記入口に具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項８】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記システムがさらに、収集した液体／ごみを監視および評価するために、前記第２のチャンバに取り付けられた排出分析ユニットを具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項９】
請求項１に記載の真空ライン清掃システムにおいて、前記システムがさらに、第１および第２のチャンバを通して洗浄水の流れを導くための、洗浄部材を具えることを特徴とする真空ライン清掃システム。
【請求項１０】
清浄な戻り真空流を得るための真空取入れ流の清浄方法であって、
清浄な真空戻りライン出口と排出口とを具える第１のチャンバに、真空流を導入するステップと；
前記真空流内でサイクロン流を生じさせて、前記真空流から汚染物質を分離するステップであって、前記汚染物質が前記排出口へと下方に導かれ、清浄な真空が清浄な真空戻りライン出口へと導かれるステップと；
清浄な真空戻りラインに連結された真空ラインを具える、第２の、接続されたチャンバに前記汚染物質を排出するステップと；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、当該方法がさらに、
前記第１のチャンバから前記第２のチャンバを隔離するステップであって、前記真空ラインの接続を分断し、前記第２のチャンバを通気することを含むステップと；
前記隔離された第１のチャンバが、入ってくる真空流を受け、そこに、清浄したものを作り出す間に、前記第２のチャンバから蓄積した汚染物質を排出するステップと；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法がさらに、
前記第２のチャンバ内に蓄積した汚染物質を監視し、前記隔離および排出するステップを開始させる時期を決定するステップ；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法において、当該方法が、定期的に前記隔離および排出するステップを開始させることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法がさらに、
前記第２のチャンバから排出された汚染物質を分析するステップ；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法において、前記排出ステップの完了に続いて、さらに前記方法が、
前記第２のチャンバへの真空ライン接続を再接続するステップと；
前記第１および第２のチャンバ間の隔離を解除し、前記第２のチャンバ内に蓄積する汚染物質の排出を再開するステップと；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【請求項１６】
請求項１１に記載の方法がさらに、
前記第１のチャンバに蓄積する汚染物質を監視するステップと；
前記蓄積する汚染物質が所定レベルに達した場合に、前記清掃工程を中断させるステップと；
を具えることを特徴とする真空取入れ流の清浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００６年１０月７日出願の米国仮出願Ｎｏ．６０／８４９，８９６の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、真空ライン清掃システムに関し、特に、真空流から廃物を分離し、収集した廃物を真空流から隔離する多室構造を含み、汚染物質を含まない連続した戻りラインを設けた真空清掃システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
取り付け具に半導体ウェハを保持したり、制御された環境を構築したり、様々なタイプの不要物質を除去したりするために真空システムを使用する多くの装置、主として工業上の装置がある。絶えず負圧に保たれ、除去された物質が戻りの真空流から分離され、このため真空ラインが真空ポンプに問題を起こし得る汚染物質を含まない運転に戻る閉鎖系を利用することが好ましい。
【０００４】
多くの適切な真空システムは周知であり、この分野で使用されており、そのようなシステムは、“乾式”真空環境、または“湿式”真空環境で使用されてもよい。すべてのシステムに共通の問題は、しかしながら、真空除去システムを定期的に清掃して徐々に蓄積した微粒子物質を除去する必要があることである。微粒子を保持するタンクにセパレータを利用するシステムでは、セパレータは、それ自体が定期的に清掃される必要があり、さもなければ、真空効率が低下し始めたり、および／または微粒子がセパレータを通過し、再びシステムに入ってしまう。
【０００５】
そのような定期的な清掃は、乾式セパレータに逆方向に風圧をかけて微粒子を取り除く、いわゆる“バックフロー”と呼ばれる方法により行われる。このようなシステムは、乾式セパレータとともに用いられた場合、粒子や汚染物質が装置外の環境または特別な容器の中へ吹き飛ばされるため、無用な散乱を引き起こす。このようなシステムは、一定期間経過後には詰まってしまい、システムを通る適正な真空流を再開させるために、セパレータを手作業で取り外したり、再び組み立てる必要がある。湿式セパレータもまた、システムを定期的にシャットダウンして、セパレータを濾過して清掃し、セパレータに材料を補充する必要がある。
【０００６】
したがって、システムをシャットダウンすることなく、手作業で清掃および再組立する方法で、蓄積した廃物を自動的かつ定期的に清掃する真空システムを改良することが望まれる。
【発明の概要】
【０００７】
この分野で残る問題は、真空清掃システム、より具体的には、真空流から廃物を分離し、収集した廃物を真空流から隔離する構造を具え、一定圧力の、汚染物質を含まない真空戻りラインを設け、真空流を妨げることなく、隔離した廃物を排出することができる真空清掃システムに関する本発明によって解決される。
【０００８】
本発明によると、真空ライン清掃システムは、第１に、分離チャンバを具え、第２に、前記分離チャンバに連結された収集チャンバを具え、前記収集チャンバは、蓄積した廃物を排出するために、前記分離チャンバ内の真空清掃工程を中断させることなく、定期的に前記分離チャンバから隔離しうる。
【０００９】
本発明の一実施例において、前記分離チャンバは、入ってくる真空廃物流の中に、サイクロン流を生じさせるよう構成されており、その流れのなかの液体およびごみをチャンバ面に衝突させ、チャンバの底の方に落とす一方、“クリーンな”真空流は、上方の清浄な真空戻りラインへ向かう。前記収集チャンバは、前記分離チャンバの排出口に接続され、前記液体／ごみが、前記分離チャンバの下方外へと移動するに伴いこれを受ける。前記収集チャンバはまた、前記真空戻りラインに連結され、前記分離チャンバと同等の負圧を保ち、液体／ごみを容易に排出できる。
【００１０】
センサが、前記収集チャンバが空にされる必要がある場合を示すべく、前記収集チャンバとともに用いられてもよい（排出工程として参照）。あるいは、前記収集チャンバの排出は、手動で制御されるか、廃物の蓄積量にかかわらず、定期的に生じるように構成されてもよい。
【００１１】
本発明の一態様では、前記排出工程中、前記分離チャンバは前記収集チャンバから隔離され、これにより、排出中に、前記分離チャンバ内で真空清掃工程が継続可能となる。排出工程中に蓄積した液体／ごみは、前記分離チャンバの底部に集まり、前記排出工程が完了すると、前記収集チャンバへと移送され、前記収集チャンバに負圧が再設定され、２つのチャンバの接続が再開される。
【００１２】
本発明の一実施例において、前記分離チャンバ内の真空戻りラインは、より確実に前記分離チャンバ内の液体および／ごみが真空戻りラインに入らないように、さらに、フィルタエレメント、減圧オリフィス、および／または凝縮部材を具えてもよい。
【００１３】
サイクロン流を本システムに導入するために様々な装置を用いることができ、これは限定しないが、前記分離チャンバ自体のテーパした内壁、または前記分離チャンバ内のサイクロン作用を起こすダイバータを含む。
【００１４】
本発明の別のさらなる形態や特徴は、以下の考察および添付の図面を参照することにより明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に従って形成される、例示的な真空ライン清掃分離システムを詳細に示し；
【図２】図２は、蓄積した廃物を収集チャンバから排出する工程が開始した時点での図１のシステムを示し；
【図３】図３は、排出された廃物を評価し、その評価を利用して、真空除去システムに関する工業上の装置の様々な態様を制御するための排出分析システムを具える本発明の別の実施例を示す。
【図４】図４は、本発明の真空ライン清掃分離システムの別の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明に従って形成された、例示的な清掃分離システム１０を示す。システム１０は、図１の真空ライン１９のようなプロセス真空ラインを使用して、関連する工業上の装置（図示せず）から、液状廃物およびごみを除去するために使用される。システム１０は、まず、分離チャンバ内で、入ってくる真空流から液体物質およびごみを分離し、液体／ごみが付随する収集チャンバへと排出され、一方で“クリーンな”真空は、清浄な真空戻りラインを経てシステムへと戻るよう機能する。システム１０が多くの弁によって制御され、負圧に保たれ（分離チャンバおよび収集チャンバの両方において）、戻り真空ラインが汚染物質を含まない状態で維持されるということは、本発明の重要な形態である。さらに、システムを制御する弁は、収集チャンバを定期的に分離チャンバから隔離し、分離チャンバ内で真空清掃工程をシャットダウンすることなく、収集した廃物を排出できるようにする。
【００１７】
図１を参照すると、第１の真空供給ライン１２は、第１の弁１４によって制御され、真空清掃システムを利用する関連装置から真空出力を引くために使用される。この真空出力は、必然的に、関連装置に戻る真空流の再循環の前に除去されるべき流体および／またはごみを含む。第１の弁１４が“開”位置にある時、供給ライン１２に沿って流れる真空は、入口１６を通って分離チャンバ１８へと導入される。添付の図に記載された様々な弁は、“開”弁を規定する輪郭の形態と、“閉”弁を規定する黒ぬりの形態で示されている。
【００１８】
本発明の教示によると、分離チャンバ１８は真空から効果的に廃物を除去するために、サイクロン真空流を生じるよう形成される。特に、実施例において、分離チャンバ１８は、図１の壁領域２０によって表わされる、テーパした壁を含んで形成される。したがって、真空流が分離チャンバ１８に入ると、テーパした壁２０は、真空流をサイクロン形状へと分流させる。別のサイクロン流の構成が使用されてもよく、別の配置が、図４の別の実施例に示されている。
【００１９】
再び図１を見ると、真空入力流は、分離チャンバ１８内で繰り返し円を描き、液状物質およびごみは、テーパーした壁領域２０に押しつけられ、分離チャンバ１８の尖部２２へと下方に進む。液状物質およびごみが尖部２２に向かうのに対し、濾過された真空流は、出口２４を通り上方へ向かい、真空戻りライン２６へと入る。濾過された真空流がより確実に汚染物質を含まないようにすべく、フィルタエレメント２８を出口２４を囲むように配設し、残った微粒子ごみを捕捉するようにしてもよい。
【００２０】
本発明に従い、さらに、第２の弁３０が、分離チャンバ１８の尖部２２に取り付けられ、連結された収集チャンバ３２へ、蓄積した液体およびごみの移送を制御するために使用される。運転時、第２の弁３０は通常は“開”のままであり、収集チャンバ３２が満杯（後述するように、様々な方法で検出される）の場合のみ“閉”となる。第３の弁３４は、図１に示されるように、清浄な真空戻りライン２６に連結された真空ライン３６に収集チャンバを接続するために使用される。真空ライン弁３４は、通常は“開”位置であり、そうすることで真空ライン３６が収集チャンバ３２に接続されてチャンバ３２内が負圧に保たれる。チャンバ３２内を負圧にすることで、廃物を迅速かつ効率的に分離チャンバ１８から収集チャンバ３２へと排出することができる。
【００２１】
蓄積した廃物が収集チャンバ３２からあふれたり、真空ライン３６を通って排出される戻り真空が汚染されることを防ぐために、定期的に収集チャンバ３２を空にする排出工程が用いられる。この排出工程が、分離チャンバ１８内で、真空ライン清掃工程をシャットダウンすることなく起こることは、本発明の特筆すべき態様である。図２は、排出工程中のシステム１０を示し、特に、チャンバ１８と３２間の隔離を制御するために使用される様々な弁を示す。図示されるように、第２の弁３０は、排出工程中は閉まるよう駆動され、分離チャンバ１８内を真空（負圧）に保ちつつ、分離チャンバ１８を収集チャンバ３２から隔離する。真空ライン弁３４もまた、蓄積した廃物が戻り真空ラインへと入るのを防ぐために閉じられる。通気弁３３は、収集チャンバ３２内で、負圧を逃がしたり、正圧を加えたりするために開かれ、排出弁３８は、蓄積した廃物を収集チャンバ３２から排出するために開けられる。
【００２２】
好適には、排出工程が進行中、チャンバが隔離され、分離チャンバ１８は負圧に保たれるので、真空ライン清掃工程は、中断することなく継続される。このため、本発明のシステムは、真空工程自体がシャットダウンすることなく、定期的に清掃され、時間と費用の効果的な削減が実現される。
【００２３】
排出工程は手動で制御されてもよいし、タイマー制御下で提供されてもよい（例えば、３０分毎に排出工程を開始する）。排出工程を開始および制御するための他の様々な処理が可能であり、それらは本発明の意図と範囲内におさまると考えられる。
【００２４】
実際、図１および図２に示されるように、本発明による排出工程を制御する別の方法は、収集チャンバ３２の横壁に沿って配置される高レベルセンサ４０を利用する。高レベルセンサ４０は、真空システムが運転中、排出工程の開始のトリガとして、液体／ごみの上昇レベルを監視するために利用される。収集された液体の“レベル”を感知するのではなく、別の検知配置を使用してもよく、それらは本発明の範囲内におさまると考えられる（例えば、収集された液体の重さを監視する）。どの場合でも、しかしながら、センサ４０は、蓄積する廃物が、真空ライン３６の取入れ口に近づく前に、排出工程を開始するよう好適に構成され、これにより、ごみの戻り真空流への侵入が防止される。
【００２５】
また、図１および２に示されるように、緊急シャットオフセンサ４２もまた、本発明のシステム１０に利用されてもよい。特に、緊急シャットオフセンサ４２は、分離チャンバ１８に取り付けられ、廃物が分離チャンバ１８内で、好ましくない、あるいは危険なレベルまで蓄積したとき、故障とならないよう全システムをシャットダウンするよう利用される。システム１０は、さらに洗浄装置を具えてもよく、定期的に分離チャンバ１８および収集チャンバ３２の壁を洗い流すよう使用され、確実に蓄積したすべての廃物がシステムから除去されるようにする。図１を見ると、例示的な洗浄装置の一例が、洗浄水取入れライン２１を具えて示されており、これは洗浄弁２３および通気弁２５によって制御される。洗浄装置は、材料のシステムへの移送を向上させるために考えられており、洗浄装置は、排出工程と同様の方法で、手動または自動で制御されてもよい。
【００２６】
図３は、本発明の別の実施例を示し、そこでは、排出分析ユニット４４が、排出弁３８を経由し、収集チャンバ３２に接続されている。この実施例において、分析ユニット４４は液体廃物および汚染されたごみの見本を採取し、評価するよう機能する。物質の様々な化学的および物理的性質は、例えば、特定の工業上の装置に関する指示を与え、それは装置を制御するフィードバックシステムにおいて有用である。あるいは、廃物の特定の性質は、環境的観点から、最良の廃棄機構を決定するために評価されてもよい。廃物の分析の特別／特定の利用は、制御された形式で廃物を蓄積するものに関する本発明の主題には補助的なものであると考えられ、それは、同様に制御されたシステムで分析され得る。
【００２７】
本発明の清掃および分離システムは、上述の負圧（真空）環境の代わりに正圧環境で利用されてもよい。本発明の重要な態様は、図１−３に示す、自動化され、具えられ、隔離された構成であり、そこでは、別の収集チャンバ（とりわけ分離チャンバと同じ圧力に保たれた）を用いることにより、清掃工程を妨げることなく、廃物の除去および廃棄が可能となる。
【００２８】
図４は、本発明により作成された別の真空ライン清掃システム５０を示す。上述の実施例と同じく、システム５０は、分離チャンバ５２および収集チャンバ５４を具える。工業上の装置（図示せず）から入ってくる真空ライン５６は、第１の弁５８を経由して分離チャンバ５２へ入るよう制御される。本発明のこの実施例によると、別のダイバータ６０が、分離チャンバ５２の取入れ口領域に配置され、入ってくる真空流のサイクロン流を誘導するよう機能する。上述の実施例と同じく、入ってくる真空流のサイクロン流は、液体および微粒子ごみを分離チャンバ５２の横壁６２に押しつけ、その底部に落下させる。清浄な真空流は、（例えば、ダイバータ６０の開口を通り）、システム５０の清浄な真空戻りライン５５へと、上方に引き込まれる。上述の装置と同じく、さらなるフィルタエレメント６１が、出口通路に沿って配置され、真空流に残る微粒子が清浄な真空戻りライン５５へ侵入するのを防ぐようにしてもよい。
【００２９】
蓄積する液体／ごみは、その後、接続された収集チャンバ５４へと排出される。上述の実施例と同じく、収集チャンバ５４は、“クリーンな”真空戻りライン５５に連結された真空ライン６６を介して、本質的に分離チャンバ５２と同じ圧力に保たれている。  
【００３０】
図４において、分離チャンバ５２と収集チャンバ５４間に原位置感知部材６４が配置され、所定量のごみが収集チャンバ５４に蓄積したり、排出が必要とされる時期を決定するために使用される。収集チャンバ５４が、十分に“満杯”である（と感知部材によって検出された）場合、感知部材６４は、分離チャンバ５２と収集チャンバ５４間の連結を断ち、真空清掃工程を収集チャンバ５４から隔離し、収集チャンバ５４から蓄積した廃物を除去できるようにする。上述のように、通気口６６が、収集チャンバ５４に開けられており、負圧が軽減され、廃物を排出口６８を通って排出できるようにしている。排出中、分離チャンバ５２は、負圧のままであり（収集チャンバ５４から隔離されているため）入ってくる真空ラインを継続的に濾過し、“クリーンな”真空流を戻りライン５５へと戻す。
【００３１】
ここでも、システム５０は、前述の実施例と同様の方法で、原位置感知部材６４に代わって手動制御の使用を含んで構成されてもよい。あるいは、定期的な排出システムを設けて、定期的な時間間隔で、収集された物質を自動的に排出するように採用してもよい。排出工程を開始するのに使用される特別な構造にかかわらず、排出中、収集チャンバが分離チャンバから隔離され、真空ライン清掃工程を中断することなく継続できる。
【００３２】
好適な実施例に関して述べてきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、以下の請求項に定義される本発明の意図や範囲を越えない限り、当業者によって変更や修正が施されることは理解できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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