TWI899295B - 惰性氣體回收系統 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種系統，其包括：一抽吸系統(108、208)，其經組態以自複數個化學蝕刻處理室(106、206)之各者抽吸各自廢氣且組合該等廢氣以提供一組合廢氣；及一惰性氣體回收系統(110、210)，其經組態以處理該組合廢氣以自該組合廢氣移除一或多種惰性氣體。

Description

惰性氣體回收系統

本發明關於一種惰性氣體回收系統。

氬氣及氙氣用於已知蝕刻程序中。氬氣係一相對常見空氣氣體，而氙氣相對罕見。

用於自乾式蝕刻程序回收諸如氙氣之惰性氣體之系統係已知的。此等系統自一單一蝕刻室回收氣體且使其返回至一閉環系統中之相同氣體室。

利用氪氣之蝕刻程序在開發中。此等程序之可行性可取決於回收氪氣之能力。

發明者已意識到，真空及減量系統可用於使用一共同泵且視情況使用減量系統同時自多個氣體室抽吸氣體。

發明者已意識到，使用一共同泵同時自多個氣體室抽吸氣體之真空(及視情況減量)系統可用於自多個氣體室回收氪氣，藉此提高效率及成本效益。

本發明之發明者已意識到，其中將氪氣抽吸至一收集容器且以一壓力儲存直至足以運行通過一最終淨化程序之一開環系統可提高效率及成本效益。

本發明之發明者已意識到，一閉環系統需要在各階段中冗餘。一開環系統可減少此一需要。

在一第一態樣中，提供一種系統，其包括：一抽吸系統，其經組態以自複數個化學蝕刻處理室之各者抽吸各自廢氣且組合廢氣以提供一組合廢氣；及一惰性氣體回收系統，其經組態以處理組合廢氣以自組合廢氣移除一或多種惰性氣體(諸如氬氣、氙氣或氪氣或其等之任何組合、混合物或摻合物)。

在另一態樣中，提供一種系統，其包括一惰性氣體供應器、複數個處理室、一抽吸系統及一惰性氣體回收系統。各處理室經組態以與其他處理室一起(例如同期、同時非同步或同時)操作以：自惰性氣體供應器接收一或多種惰性氣體之一各自供應；使用一或多種惰性氣體之各自供應執行一蝕刻程序；及輸出一各自廢氣。抽吸系統經組態以：自複數個處理室抽吸各自廢氣；組合廢氣以提供一組合廢氣；及將組合廢氣抽吸至惰性氣體回收系統。惰性氣體回收系統經組態以處理所接收之組合廢氣以自其移除一或多種惰性氣體。

有利地，在處理室中使用氪氣或氙氣傾向於在高縱橫比蝕刻程序中達成比可使用較低質量轟擊氣體(諸如氬氣)傾向於達成之精度及均勻性位準更高之精度及均勻性位準。

諸如氪氣及氙氣的惰性氣體在空氣中自然存在，但濃度較低。用於自空氣分離一惰性氣體之能量可與惰性氣體在惰性氣體將自其分離之氣體中之濃度大致成反比。自空氣分離氪氣(或氙氣)所需之能量相對較高，歸因於該氣體在空氣中之濃度較低。由於氪氣(或氙氣)傾向於在處理廢氣中具有一顯著更高濃度(與在空氣中相比)，因此用於分離其之能量傾向於顯著更低。因此，自組合廢氣回收氪氣或氙氣傾向於提供減少能耗。自組合廢氣回收氪氣或氙氣傾向於以一合理能量成本保障氪氣或氙氣供應。回收程序傾向於不依賴具有類似高能量回收成本或供應風險之另一氣體。在任何態樣中，抽吸系統可包括經組態以自複數個處理室抽吸各自廢氣之一共同泵。

在任何態樣中，抽吸系統可包括複數個泵(例如渦輪泵)，複數個泵中之各泵經組態以自複數個處理室之一各自者抽吸廢氣。

在任何態樣中，惰性氣體回收系統可包括經組態以淨化組合廢氣之一淨化模組。淨化模組可經組態以使用一吸收器自組合廢氣移除氣體。

在任何態樣中，惰性氣體回收系統可包括經組態以對組合廢氣執行一精鍊程序之一精鍊模組。

在任何態樣中，惰性氣體回收系統可包括經組態以自組合廢氣之其他組分分離惰性氣體之一分離模組。分離模組可經組態以至少使用氣相層析自經組合廢氣中之各種其他氣體分離惰性氣體。

在任何態樣中，惰性氣體回收系統可進一步包括：一壓縮模組，其經組態以壓縮由分離模組輸出之經分離一或多種惰性氣體；及一儲存模組，其經組態以儲存經壓縮分離之一或多個惰性氣體。儲存模組可經組態以回應於其內容物達到一臨限位準而輸出其內容物。

在任何態樣中，惰性氣體回收系統可進一步包括經組態以將由分離模組輸出之經分離一或多種惰性氣體分配至複數個處理室之一分配模組。惰性氣體回收系統可進一步包括複數個摻合箱。各摻合箱可經組態以：自分配模組接收一或多種惰性氣體之一各自第一供應；自另一供應器接收一或多種惰性氣體之一各自第二供應；混合一或多種惰性氣體之所接收之第一供應及第二供應；及將混合物供應至一各自處理室。

在另一態樣中，提供一種方法，其包括：將一或多種惰性氣體之一各自供應自一惰性氣體供應器同時提供至複數個處理室之各處理室；由各處理室使用一或多種惰性氣體之各自供應來同時執行一蝕刻程序；由各處理室同時輸出一各自廢氣；由一抽吸系統自複數個處理室抽吸各自廢氣；由抽吸系統組合廢氣以提供一組合廢氣；由抽吸系統將組合廢氣抽吸至一惰性氣體回收系統；及由惰性氣體回收系統處理所接收之組合廢氣以自其移除一或多種惰性氣體。

處理可包括由一分離模組自組合廢氣之其他組分分離一或多種惰性氣體。

方法可進一步包括：由一壓縮模組壓縮經分離之一或多種惰性氣體；由一儲存模組儲存經壓縮分離之一或多種惰性氣體；及回應於儲存模組之內容物達到一臨限位準而自儲存模組提取儲存模組之內容物。

方法可進一步包括由一分配模組將經分離之一或多種惰性氣體分配至複數個處理室。

組合廢氣可與一沖洗氣體組合、混合或摻合。

抽吸系統可經組態以接收一沖洗氣體且組合廢氣與沖洗氣體。系統可進一步包括經組態以自組合廢氣分離沖洗氣體之一真空變壓吸附模組。沖洗氣體可為氮氣。真空變壓吸附模組可經組態以將經分離沖洗氣體提供至抽吸系統。

惰性氣體回收系統可包括經組態以使用一氣相層析程序自組合廢氣之其他組分分離一或多種惰性氣體之一氣相層析分離模組。氣相層析分離模組可經組態以接收一載體氣體用於轉移組合廢氣通過氣相層析分離模組。惰性氣體回收系統可包括用於自載體氣體分離一或多種惰性氣體之一分離模組。氣相層析分離模組可經組態以接收一載體氣體用於轉移組合廢氣通過氣相層析分離模組。惰性氣體回收系統可包括用於自載體氣體分離組合廢氣之其他組分之一進一步分離模組。載體氣體可由氣相層析分離模組再循環/再用。

所使用之載體氣體較佳地具有不同於所回收之氣體(即，氪氣或氙氣)之性質，使得分離階段可區分其。較佳地，載體氣體係惰性的或至少不與程序中之任何其他氣體反應。所主張之系統之一目的係回收諸如氪氣或氙氣之高分子量惰性氣體。因此，載體氣體應較佳為一輕惰性氣體。較佳地，載體氣體係氦氣。

儘管蝕刻程序可包含氦氣且能夠適應氦氣與氪氣或氙氣一起引入，但此會引入可變性及對一不受控流動依賴之風險。此會將不可接受變動引入至蝕刻程序。較佳地，對其中引入氪氣或氙氣之高縱橫比蝕刻程序提供精確程序控制。此傾向於提高程序一致性，晶圓至晶圓及跨晶圓均勻性兩者。

氦氣不是一空氣氣體。氦氣之獲取往往較昂貴且消耗大量能量。此外，用於半導體工業中之氦氣供應可能不可靠。可藉由再循環/再用氦氣載體氣體來減少總能耗。此外，可提高氦氣供應之可靠性，此傾向於在蝕刻程序中提高一致性且減少可變性。

惰性氣體回收系統可包括經組態以自組合廢氣移除酸性氣體之一酸性氣體移除模組。

惰性氣體回收系統包括經組態以對組合廢氣執行一洗滌程序之一濕式洗氣器。惰性氣體回收系統可包括經組態以對自濕式洗氣器輸出之一氣流執行一乾燥程序之一乾燥器。

抽吸系統可包括：複數個泵，複數個泵中之各泵經組態以自複數個處理室之一各自者抽吸廢氣；及複數個全氟化合物(PFC)移除或轉換模組，其等經組態以自由複數個泵輸出之氣流移除PFC或將PFC轉換為其他化合物，複數個PFC移除或轉換模組之各者耦合至複數個泵之一各自者。一或多個PFC移除或轉換模組可包一燃燒器、一電漿反應器、一組合電漿催化(CPC)模組及/或減量設備。

較佳地，PFC移除或轉換模組包括使用電漿之電漿反應器或模組。

電漿將PFC轉換為可溶解於適合劑量(經處理)水中之氣體。接著，電漿副產物可例如藉由濕式洗氣器自系統連續移除，且可排放至例如通常在一晶圓廠之蝕刻區域中之設施酸性排氣及排洩系統中。有利地，濕式洗氣器往往不大且往往不會給酸性排氣及排洩增加額外負荷。

因此，PFC及引火氣體傾向於在進入真空泵模組之前銷毀。此有利地傾向於意謂更少氮氣沖洗可用至泵中，例如用於可燃性保護目的。傾向於藉由減少額外氮氣沖洗氣體之使用量來避免氮氣沖洗氣體之移除，其會給系統增加額外複雜性且增加其足跡及擁有成本。

有利地，濕式洗氣器(其可為一定量濕式洗氣器)可透過酸性排氣移除前級管道電漿副產物。惰性氣體可傳遞至氣相層析分離模組且接著可精鍊氪氣或氙氣。此傾向於實現一變壓吸附(PSA)單元之最小化，PSA單元可在使氣體通過一氣相層析塔之前自氪氣或氙氣有效分離惰性氣體及/或其他污染物。PSA傾向於在略高於大氣壓力(約5 psi)達成淨化，其傾向於意謂更低操作能量或成本要求。

有利地，使用電漿反應器及濕式洗氣器來移除PFC及引火氣體傾向於減少系統之總足跡。例如，處理室中之蝕刻程序可使氪氣與PFC同時使用。即使程序中有時僅氪氣流動，但當系統自多個非同步室回收氪氣時，系統容許氪氣及PFC一起流動。一電漿可用於使PFC反應為可在濕式洗氣器中溶解於水中之產物，使得其可自系統移除。一替代方法將為使用可位於真空前級管道或大氣管道中之一吸收器。若吸收器位於真空前級管道中，則其必須特別大以確保其不引起一不可接受限制，此會妨礙在處理室中達成處理壓力。因此，足跡將增加。另一方面，位於泵之後的一吸收器將需要針對用於保護泵免受PFC腐蝕之額外稀釋氣體設定大小。因此，一大氣吸收器之尺寸將需要經設定大小以適應流動及頻繁替換，其招致空間及部件成本兩者。

惰性氣體回收系統可包括一吸氣劑模組，其包括一吸氣劑。吸氣劑可為鈦。

抽吸系統可經組態以接收一沖洗氣體且組合廢氣與沖洗氣體；且惰性氣體回收系統可包括：一酸性氣體移除模組，其耦合至抽吸系統且經組態以自接收自抽吸系統之組合廢氣移除酸性氣體；一真空變壓吸附模組，其經組態以自酸性氣體移除模組接收一氣流且自所接收之氣流分離沖洗氣體；及一氣相層析分離模組，其經組態以自真空變壓吸附模組接收一氣流、使用一氣相層析程序自接收自真空變壓吸附模組之氣流之其他組分分離一或多種惰性氣體及輸出經分離之一或多種惰性氣體。

抽吸系統可包括：複數個泵，複數個泵中之各泵經組態以自複數個處理室之一各自者抽吸廢氣；及複數個全氟化合物(PFC)移除或轉換模組，其等經組態以自由複數個泵輸出之氣流移除PFC或將PFC轉換為其他化合物，複數個PFC移除或轉換模組之各者耦合至複數個泵之一各自者；且惰性氣體回收系統可包括：一濕式洗氣器，其經組態以對組合廢氣執行一洗滌程序；及一選用乾燥器，其經組態以對自濕式洗氣器輸出之一氣流執行一乾燥程序。惰性氣體回收系統可進一步包括一氣相層析分離模組，其經組態以自濕式洗氣器或乾燥器接收一氣流、使用一氣相層析程序自接收自濕式洗氣器或乾燥器之氣流之其他組分分離一或多種惰性氣體及以輸出經分離之一或多種惰性氣體。複數個PFC移除或轉換模組之各者可包括一電漿，例如一電漿反應器。

抽吸系統可經組態以接收一沖洗氣體及一進一步沖洗氣體且組合廢氣與沖洗氣體及進一步沖洗氣體；且惰性氣體回收系統包括：一真空變壓吸附模組，其經組態以自抽吸系統接收一氣流且自所接收之氣流分離沖洗氣體；一吸氣劑模組，其包括一吸氣劑，吸氣劑模組經組態以自真空變壓吸附模組接收一氣流且自接收自真空變壓吸附模組之氣流移除一氣體；及一分離模組，其經組態以自吸氣劑模組接收一氣流且自所接收之氣流中之進一步沖洗氣體分離所接收之氣流中之一或多種惰性氣體且輸出經分離之一或多種惰性氣體。

圖1係根據一實施例之一微製造系統100及一開環廢氣處理系統102之一示意圖(未按比例繪製)。

微製造系統100包括一氪氪氣供應器104及複數個處理室106。

氪氣供應器104經組態以將氪氣供應至複數個處理室106之各者。

處理室106之各者經組態以使用所接收之氪氣執行一蝕刻程序以自位於其中之晶圓之表面化學移除層。

廢氣處理系統102可操作地耦合至微製造系統100。廢氣處理系統102經組態以回收用於藉由微製造系統100之蝕刻之氪氣。

廢氣處理系統102包括一抽吸系統108及一氪氣回收系統110。

抽吸系統108經組態以將廢氣自複數個處理室106抽吸(例如，在約大氣壓力)至氪氣回收系統110。

抽吸系統108包括複數個渦輪泵112及一抽吸模組114。

各渦輪泵112耦合至一各自處理室106。各渦輪泵112經組態以將廢氣自與其耦合之處理室106抽吸至抽吸模組114。

抽吸模組114包括一泵。抽吸模組114經組態以將廢氣自渦輪泵112抽吸至氪氣回收系統110。在操作中，抽吸模組114自渦輪泵112接收各自廢氣流。抽吸模組114將所接收之廢氣流組合成一單一組合氣流。抽吸模組114將組合氣流抽吸至氪氣回收系統110。

在一些實施例中，抽吸模組114進一步經組態以接收(例如抽吸)一進一步氣體，其係一沖洗氣體。抽吸模組114可經組態以摻合或混合所抽吸之廢氣與所抽吸之沖洗氣體。接著，可將廢氣與沖洗氣體之此混合物或組合抽吸至氪氣回收系統110。有利地，添加此沖洗氣體傾向於延長抽吸模組114之操作壽命。

沖洗氣體之數量及組成可取決於應用，且基於系統要求及/或操作來選擇。沖洗氣體之數量及組成可經選擇以促進自氣體混合物之其他成分下游分離一或多種惰性氣體(即，此實施例中之氪氣)。在一些實施例中，可有益地特別選擇沖洗氣體，使得其易於在一氪氣回收系統110之分離模組120中藉由一或其他構件自氪氣分離。在一些實施例中，沖洗氣體可完全或部分包括在自氪氣分離之後將依其他方式自分離模組120去除之氣體。此傾向於具有簡化分離程序之效應。另外，此傾向於提高效率且降低整個系統之擁有成本，因為額外氣體通常在分離模組內消耗，且可在經由泵沖洗再循環時再用。

氪氣回收系統110包括一控制模組116、一淨化模組118、一分離模組120、一精鍊模組122、一壓縮模組124及一儲存模組126。

控制模組116經組態以控制氪氣回收系統110之其他模組之操作。即，控制模組116控制淨化模組118、分離模組120、精鍊模組122、壓縮模組124及儲存模組126之操作。

淨化模組118經組態以自抽吸模組114接收組合氣流。淨化模組118經組態以淨化所接收之組合氣流以藉此提供一淨化氣流。淨化模組118可經組態以例如藉由促進特定氣體與一或多個固體材料之間在環境溫度或高溫化學或物理反應來自組合氣流移除有毒及腐蝕性氣體。在一些實施例中，可實施一吸收器。淨化模組118經組態以將淨化氣流提供至分離模組120。

分離模組120經組態以自淨化模組118接收淨化氣流。分離模組120經組態以自淨化氣流之其他組分分離氪氣以藉此提供包括分離氪氣之一氣流。分離模組120可經組態以使用氣相層析自較輕惰性氣體分離較大、較重且因此較慢氪氣分子。分離模組120經組態以將分離氪氣提供至精鍊模組122。

精鍊模組122經組態以自分離模組120接收分離氪氣。精鍊模組122經組態以對包括分離氪氣之氣流執行一精鍊程序以藉此提供一精鍊氣流。術語「精鍊」可被理解為係指移除除惰性氣體之外的痕量污染物。精鍊程序可使用化學構件或物理構件或更佳地化學與物理構件之一組合來執行。精鍊模組122經組態以將精鍊氣流提供至壓縮模組124。

在一些實施例中，精鍊模組122自圖1之開環系統省略。在此等實施例中，精鍊可在一稍後階段例如對自儲存模組126擷取之內容物執行，且可例如在遠離系統100之一位置或其他設施處執行。

在此實施例中，精鍊模組122連接於分離模組120與壓縮模組124之間。然而，在其他實施例中，精鍊模組122連接於一對不同模組之間。例如，在一些實施例中，精鍊模組122連接於壓縮模組124與儲存模組126之間，而非在分離模組120與壓縮模組124之間。在此等其他實施例中，精鍊模組122經配置以對自壓縮模組124接收之一壓縮氣流執行精鍊程序且將精鍊壓縮氣體輸出至儲存模組126。

壓縮模組124包括一壓縮機。在此實施例中，壓縮模組124經組態以自精鍊模組122接收精鍊氣流。壓縮模組124經組態以壓縮精鍊氣流以藉此提供一壓縮氣流。壓縮氣流具有一高壓，即，大於大氣壓力。壓縮氣流之壓力可取決於應用，且可經選擇以確保一臨限量之氣體可儲存於一給定容積中。壓縮模組124經組態以將壓縮氣流提供至儲存模組126。

儲存模組126經組態以自壓縮模組124接收壓縮氣流。儲存模組126經組態以儲存所接收之壓縮氣體。

儲存模組126可繼續接收及儲存含氪氣體，直至儲存於其中之氣體量及/或氪氣量達到一臨限位準。一旦儲存於儲存模組126中之氣體量及/或氪氣量達到臨限位準，則可對儲存氣體執行一進一步(例如最終)淨化程序以回收其中之氪氣。儲存於儲存模組中之氪氣可返回至氪氣供應器104或用於一不同目的(例如，在一些實施例中，在執行進一步淨化程序後)。

因此，提供一微製造系統100及開環廢氣處理系統102。

圖2係根據一實施例之一微製造系統200及一閉環廢氣處理系統202之一示意圖(未按比例繪製)。

微製造系統200包括一氪氣供應器204、複數個摻合箱205及複數個處理室206。

氪氣供應器204經組態以將氪氣供應至複數個摻合箱205之各者。

摻合箱205之各者經組態以自氪氣供應器204接收氪氣之一各自供應。摻合箱205之各者進一步經組態以自廢氣處理系統202之一分配模組228接收一各自氪氣供應，其功能稍後將在下文更詳細描述。摻合箱205之各者進一步經組態以混合或摻合自氪氣供應器204及分配模組228接收之氪氣以形成一各自摻合氪氣供應。

摻合箱205之各者耦合至一各自處理室206。摻合箱205之各者進一步經組態以將其各自摻合氪氣供應供應至與其耦合之各自處理室206。由各摻合箱205執行之摻合或混合可使得各處理室206被供應一期望或所需氪氣量。例如，在其中來自供應器204及分配模組228之氪氣可具有不同位準之痕量雜質之情況中，可執行由各摻合箱205執行之摻合或混合以調整發送至處理室206之氣體之純度。

處理室206之各者經組態以使用所接收之氪氣執行一蝕刻程序以自位於其中之晶圓之表面化學移除層。

廢氣處理系統202可操作地耦合至微製造系統200。廢氣處理系統202經組態以回收用於藉由微製造系統200之蝕刻之氪氣。

廢氣處理系統202包括一抽吸系統208及一氪氣回收系統210。

抽吸系統208經組態以將廢氣自複數個處理室206抽吸(例如，在約大氣壓力)至氪氣回收系統210。

抽吸系統208包括複數個渦輪泵212及一抽吸模組214。

各渦輪泵212耦合至一各自處理室206。各渦輪泵212經組態以將廢氣自與其耦合之處理室206抽吸至抽吸模組214。

抽吸模組214包括一泵。抽吸模組214經組態以將廢氣自渦輪泵212抽吸至氪氣回收系統210。在操作中，抽吸模組214自渦輪泵212接收各自廢氣流。抽吸模組214將所接收之廢氣流組合成一單一組合氣流。抽吸模組214將組合氣流抽吸至氪氣回收系統210。

在一些實施例中，抽吸模組214進一步經組態以接收(例如抽吸)一進一步氣體，其係一沖洗氣體。抽吸模組214可經組態以摻合或混合抽吸廢氣與抽吸沖洗氣體。接著，可將廢氣與沖洗氣體之混合物或組合抽吸至氪氣回收系統210。有利地，添加此沖洗氣體傾向於延長抽吸模組214之操作壽命。

如同其他實施例，沖洗氣體之數量及組成可取決於應用，且基於系統要求及/或操作來選擇。沖洗氣體之數量及組成可經選擇以促進自氣體混合物之其他成分下游分離氪氣。在一些實施例中，可有益地特別選擇沖洗氣體，使得其易於在氪氣回收系統210之分離模組220中藉由一或其他構件自氪氣分離。在一些實施例中，沖洗氣體可完全或部分包括在自氪氣分離之後將依其他方式自分離模組220去除之氣體。此傾向於具有簡化分離程序之效應。此外，此傾向於提高效率且降低整個系統之擁有成本，因為額外氣體通常在分離模組內消耗，且可在經由泵沖洗再循環時再用。

氪氣回收系統210包括一控制模組216、一淨化模組218、一分離模組220、一精鍊模組222、一儲存模組226及一分配模組228。

控制模組216經組態以控制氪氣回收系統210之其他模組之操作。即，控制模組216控制淨化模組218、分離模組220、精鍊模組222、儲存模組226及分配模組228之操作。

淨化模組218經組態以自抽吸模組214接收組合氣流。淨化模組218經組態以淨化所接收之組合氣流以藉此提供一淨化氣流。淨化模組218可經組態以使用諸如一GRC塔之一吸收器自組合氣流移除有毒及腐蝕性氣體。淨化模組218經組態以將淨化氣流提供至分離模組220。在此閉環系統中，淨化模組218有利地傾向於確保沒有無用污染物返回至處理室206。

分離模組220經組態以自淨化模組218接收淨化氣流。分離模組220經組態以自淨化氣流之其他組分分離氪氣以藉此提供包括分離氪氣之一氣流。分離模組220可經組態以使用氣相層析自較輕惰性氣體分離較大、較重且因此較慢氪氣分子。分離模組220經組態以將包括分離氪氣之氣流提供至精鍊模組222。

精鍊模組222經組態以自分離模組220接收分離氪氣。精鍊模組222經組態以對分離氪氣執行一精鍊程序以藉此提供一精鍊氣流。精鍊模組222經組態以將精鍊氣流提供至儲存模組226。

在此實施例中，精鍊模組222連接於分離模組220與儲存模組226之間。然而，在其他實施例中，精鍊模組222連接於一對不同模組之間。例如，在一些實施例中，閉環系統包括一壓縮模組(諸如上文較早參考圖1更詳細描述之壓縮模組)。一壓縮模組可在精鍊模組222之前。精鍊模組222經配置以對自壓縮模組接收之一壓縮氣流執行精鍊程序且將精鍊壓縮氣體輸出至儲存模組226。在一些實施例中，精鍊模組222連接至在精鍊模組222下游之一壓縮模組，且精鍊模組222將一精鍊氣流輸出至壓縮模組。

在一些實施例中，精鍊模組222自圖2之閉環系統省略。

儲存模組226經組態以自精鍊模組222接收精鍊氣流。儲存模組226經組態以儲存所接收之精鍊氣體。儲存模組226經組態以將所儲存之含氪氣體提供至分配模組228。在一些實施例中，此儲存模組226可省略。

分配模組228經組態以自儲存模組226接收含氪氣體。分配模組228經組態以在與其耦合之摻合箱205之間分配所接收之含氪氣體。分配模組228經組態以將自儲存模組226接收之一含氪氣流分割或分離成複數個分離氣流且將該等分離氣流之各者提供至一各自摻合箱205。因此，回收及再循環氪氣。

由上述系統提供之一優點係氪氣回收系統之成本及實體足跡在多個處理室之間共用，藉此提高每處理室之效率(例如，就實體大小而言)。

在上述實施例中，抽吸模組114、214之泵可被視為一共同泵，即，所有處理室106、208共同之一泵。

現將參考圖3至圖5描述氪氣回收系統之進一步細節，氪氣回收系統可用上文相對於圖1更詳細描述之開環廢氣處理系統102及/或上文相對於圖2更詳細描述之閉環廢氣處理系統202實施。

圖3係展示一微製造系統300之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)。

圖3中所展示之微製造系統300之部分包括一處理室306、一渦輪泵312、一抽吸模組314及一氪氣回收系統310。

處理室306可相同於或類似於上文較早參考圖1及/或圖2更詳細描述之處理室106、206之一或多者。儘管圖3中僅展示一單一處理室306，但應暸解，在實踐中，在此實施例中，事實上存在複數個處理室306。

渦輪泵312可相同於或類似於上文較早參考圖1及/或圖2更詳細描述之渦輪泵112、212之一或多者。儘管圖3中僅展示一單一渦輪泵312，但應暸解，在實踐中，在此實施例中，事實上存在複數個渦輪泵312。各渦輪泵312耦合至一各自處理室306且經組態以自各自處理室306抽吸廢氣。

抽吸模組314可相同於或類似於上文較早參考圖1及/或圖2更詳細描述之抽吸模組114、214之一或兩者。抽吸模組314包括一泵，其可為一乾式泵。抽吸模組314經組態以經由一歧管330將廢氣自渦輪泵312之各者抽吸至氪氣回收系統310。抽吸模組314將所接收之廢氣流組合成一單一組合氣流且將組合氣流抽吸至氪氣回收系統310。

在此實施例中，抽吸模組314進一步經組態以接收(例如抽吸)一沖洗氣體。沖洗氣體流入至抽吸模組314及/或歧管中在圖3中由箭頭及一元件符號340指示。抽吸模組314經組態以摻合或混合抽吸廢氣與抽吸沖洗氣體。廢氣與沖洗氣體之此混合物或組合接著抽吸至氪氣回收系統310。有利地，添加此沖洗氣體傾向於延長抽吸模組314之操作壽命。

在此實施例中，沖洗氣體係氮氣。

沖洗氣體之數量及組成可取決於應用，且基於系統要求及/或操作來選擇。沖洗氣體之數量及組成可經選擇以促進自氣體混合物之其他成分下游分離一或多種惰性氣體(即，此實施例中之氪氣)。

在此實施例中，氪氣回收系統310包括一酸性氣體移除模組350、一第一壓縮機352、一真空變壓吸附(VPSA)模組354、一第二壓縮機355、複數個第一儲存模組356、一氣相層析模組358、一分離模組360、一載體氣體供應器364、一熱導偵測器(TCD) 366、一第三壓縮機368、一淨化模組370及一氪氣儲存模組326。

酸性氣體移除模組350耦合至抽吸模組314。酸性氣體移除模組350經組態以自抽吸模組314接收組合氣流。酸性氣體移除模組350經組態以自所接收之組合氣流移除有毒、腐蝕性及/或酸性化合物，例如有毒、腐蝕性及/或酸性氣體。酸性氣體移除模組350可為一氣體反應器塔(GRC)。酸性氣體移除模組350經組態以(在移除有毒、腐蝕性及/或酸性化合物之後)將氣流提供至第一壓縮機352。

第一壓縮機352經組態以接收由酸性氣體移除模組350輸出之氣流。第一壓縮機352經組態以壓縮所接收之氣流以藉此提供一壓縮氣流。第一壓縮機352經組態以將壓縮氣流提供至VPSA模組354。

VPSA模組354經組態以自第一壓縮機352接收壓縮氣流。VPSA模組354經組態以自壓縮氣流中之一氣體混合物分離沖洗氣體(及視情況其他氣體物種)。VPSA模組354根據物種之分子特性及用於VPSA模組354中之一吸附材料之親和力在壓力下分離氣體。較佳地，VPSA模組354自壓縮氣流分離一最大量之沖洗氣體，即，此實施例中之氮氣。在實踐中，VPSA模組354可移除/分離例如存在於壓縮氣流中之約95%之氮氣。

VPSA模組354耦合至抽吸模組314，使得分離沖洗氣體返回至抽吸模組314用於沖洗程序，即，再用或再循環氮沖洗氣體。

VPSA模組354耦合至第二壓縮機355，使得由VPSA模組354分離之其他氣體物種(即，除氮沖洗氣體之外)發送至第二壓縮機355。

第二壓縮機355經組態以接收由VPSA模組354輸出之氣流。第二壓縮機355經組態以壓縮所接收之氣流以藉此提供一壓縮氣流。第二壓縮機355經組態以將壓縮氣流提供至第一儲存模組356。

第二壓縮機355經由一第一閥380耦合至第一儲存模組356。第一閥380係兩通閥。第一閥380經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制第二壓縮機355與第一儲存模組356之間的氣流。

第一儲存模組356經組態以接收及儲存自VPSA模組354接收之氣體。由第一儲存模組356接收之氣流可為一壓縮流，即，受壓力。因此，在此實施例中，第一儲存模組356接收及儲存已具有至少一些有毒、腐蝕性及/或酸性化合物之氣流及至少一部分已移除之沖洗氣體。

各第一儲存模組356耦合至氣相層析模組358，使得儲存於第一儲存模組356中之氣體可供應至氣相層析模組358。

各第一儲存模組356經由一第二閥382耦合至氣相層析模組358。第二閥382係三通閥。第二閥382經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制第一儲存模組356與氣相層析模組358之間的氣流。

氣相層析模組358經組態以在其入口處自第一儲存模組356接收一氣流。氣相層析模組358可包括一氣相層析塔。儘管圖3中僅展示一個氣相層析模組358 (即，氣相層析塔)，但應暸解，在實踐中，可存在複數個氣相層析模組/塔358。複數個氣相層析模組/塔358可經配置以並聯或串聯操作。

氣相層析模組358經組態以使用氣相層析自所接收之氣流之其他組分分離氪氣。在此實施例中，在操作中，較輕氣體首先離開氣相層析模組358，且接著較重氣體(即，此實施例中之氪氣)隨後(即，在一稍後時間)離開氣相層析模組358。

在此實施例中，氣相層析模組358之入口耦合至一載體氣體供應器364，使得氣相層析模組358自載體氣體供應器364接收一載體氣體。在此實施例中，載體氣體係氦氣。載體氣體由氣相層析模組358用於輔助自所接收之氣流中之其他氣體物種分離氪氣。特定言之，載體氣體用於轉移或運載所接收之氣流通過氣相層析模組358。

氣相層析模組358經由一第三閥384及一第四閥386耦合至載體氣體供應器364。第三閥384係兩通閥。第三閥384經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制載體氣體供應器364與氣相層析模組358之間的載體氣流。第四閥386係一止回閥。

氣相層析模組358在其出口處耦合至TCD 366。

TCD 366經組態以感測離開氣相層析模組358之氣體之熱導率之變化以偵測不同物種之氣體(例如氪氣)何時輸出。TCD 366可比較純氦氣與隨時間自氣相層析模組358流出之氣體且可經校準以偵測氪氣何時自氣相層析模組358洗脫。

層析模組358之出口經由TCD 366耦合至載體氣體供應器364、一系統出口367及分離模組360。

層析模組358之出口經由一第五閥388耦合至載體氣體供應器364。第五閥388係兩通閥。第五閥388經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流動至載體氣體供應器364。

層析模組358之輸出經由一第六閥390耦合至系統出口367。第六閥390係兩通閥。第六閥390經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流動至系統出口367。

層析模組358之輸出經由第七閥391及第八閥392耦合至分離模組360。第七閥391係三通閥。第八閥392係兩通閥。第七閥391及第八閥392各經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流動至分離模組360。

在此實施例中，回應於TCD 366偵測到氦氣(即，載體氣體)自氣相層析模組358輸出，閥388、390、391、392經控制以使自層析模組358輸出之氣體(即，氦氣)路由至載體氣體供應器364。因此，可再用/再循環氦氣載體氣體。

此外，回應於TCD 366偵測到廢氣(其可例如比氦氣重但比氪氣輕)自氣相層析模組358輸出，閥門388、390、391、392經控制以使自層析模組358輸出之氣體(即，與氦氣混合之廢氣)路由至系統出口367。此等廢氣可被消除及處理掉。廢氣可包含(但不限於)可與氦氣載體混合之氬氣、氮氣及/或氧氣。

此外，回應於TCD 366偵測到氪氣自氣相層析模組358輸出，閥388、390、391、392經控制以切換至使自層析模組358輸出之輸出氣體(即，與氦氣混合之氪氣)路由至第一分離模組360。

在其他實施例中，可實施不同於圖3中展示之閥配置之一閥配置以路由離開氣相層析模組358之氣體。此外，在其他實施例中，可實施用於偵測哪些氣體物種存在於輸出氣體中之一不同技術來替代或附加於TCD 366。

在操作中，分離模組360自氣相層析模組358接收包括氪氣與氦氣載體之一混合物之一氣流。分離模組360經組態以處理此氣流以自氦氣載體氣體分離氪氣。任何適當氣體分離技術可由分離模組360使用。例如，分離模組360可包括一膜、一過濾器、一有機金屬框架(MOF)或一氣相層析分離模組以自氦氣載體分離氪氣。

分離模組360進一步經組態以將分離氪氣輸出至例如氪氣儲存模組326 (如圖3中所展示)或一分配模組228 (諸如圖2中所展示且上文較早更詳細描述)。氪氣儲存模組326可類似於或相同於上文較早參考圖1更詳細描述之儲存模組126。在此實施例中，分離模組360經由第三壓縮機368及淨化模組370耦合至氪氣儲存模組326，第三壓縮機368及淨化模組370在氪氣儲存於氪氣儲存模組326中之前分別壓縮及淨化氪氣。在一些實施例中，省略第三壓縮機368及/或淨化模組370。

淨化模組370經組態以接收由分離模組360輸出之氪氣。淨化模組370經組態以淨化所接收之氪氣。可執行任何適當淨化程序，例如變壓吸附淨化或低溫淨化。

分離模組360進一步經組態以輸出經分離之氦氣載體氣體且將氦氣載體氣體發送回至第二壓縮機355，藉此可再用/再循環氦氣。一第九閥394可調節自分離模組360返回至第二壓縮機355之氦氣流量。第九閥394係兩通閥。第九閥394經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)。

在一些實施例中，分離模組360進一步經組態以輸出經分離之氦氣載體氣體且將氦氣載體氣體發送回至載體氣體供應器364。

因此，提供一氪氣回收系統之一實施例。

圖4係展示一微製造系統400之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)。

圖3及圖4中所展示之實施例之共同元件使用相同元件符號指示。

圖4中所展示之微製造系統400之部分包括複數個處理室306、複數個渦輪泵312、一歧管330、一抽吸模組314及一氪氣回收系統410。

處理室306、渦輪泵312、歧管330及抽吸模組314如上文參考圖3更詳細描述，且為簡潔起見，將不再描述。

在此實施例中，微製造系統400之部分進一步包括複數個全氟化合物(PFC)移除或轉換模組，下文指稱「PFC移除模組」402。各PFC移除模組402耦合於一各自渦輪泵312與歧管330之間。

PFC移除模組402經組態以自由渦輪泵312輸出之氣流移除PFC或將PFC轉換為其他化合物。PFC移除模組402可實施任何適當PFC移除程序。PFC移除模組402可包含(但不限於)燃燒器、電漿反應器、組合電漿催化(CPC)模組、減量模組及其類似者。

在一些實施例中，氪氣回收系統410可相同於圖3中所展示且上文較早更詳細描述之氪氣回收系統310。在一些實施例中，氪氣回收系統410可相同於氪氣回收系統310，只是酸性氣體移除模組由一濕式洗氣器(諸如下文將描述)替換。在一些實施例中，氪氣回收系統410可相同於氪氣回收系統310，只是省略了VPSA模組354。在一些實施例中，氪氣回收系統410可相同於氪氣回收系統310，只是酸性氣體移除模組由一濕式洗氣器(諸如下文將描述)替換且省略了VPSA模組354。

在此實施例中，氪氣回收系統410包括一洗氣器420、一第一壓縮機352、一第一儲存模組356、一氣相層析模組358、分離模組360、一進一步分離模組460、一載體氣體供應器364、一第二儲存模組466、一第四壓縮機468及(視情況)一淨化模組370。氪氣回收系統410進一步包括第一閥380、第二閥382、一第十閥484、一第十一閥486、一第十二閥488、一第十三閥490、一第十四閥492及一第十五閥494。第一壓縮機352、第一儲存模組356、氣相層析模組358、分離模組360、載體氣體供應器364及閥380至382如上文參考圖3更詳細描述，且為簡潔起見，將不再描述。

洗氣器420耦合至抽吸模組314。洗氣器420經組態以自抽吸模組314接收組合氣流。洗氣器420經組態以自流動通過其之氣流移除特定物質(例如有毒、腐蝕性及/或酸性化合物或氣體)。在此實施例中，洗氣器420係經組態以將一洗滌液(例如水)引入至流動通過洗氣器420之氣流中之一濕式洗氣器。例如，洗氣器420可用洗滌液噴射氣流，或可迫使氣流通過洗滌液之一貯存器，或可實施一些其他接觸方法。在此實施例中，洗氣器420接收洗滌液(例如水)之一供應且輸出用過之洗滌液，如圖4中由箭頭及元件符號424所指示。

較佳地，一乾燥器耦合至洗氣器420之出口以自由洗氣器420輸出之氣流乾燥(即，移除液體及/或蒸汽)。

洗氣器420經組態以將經洗滌/洗過氣流提供至第一壓縮機352。

氣相層析模組358經由第十一閥486、第二儲存模組466、第十閥484及第二閥382耦合至載體氣體供應器364。第十閥484係四通閥。第十一閥486係兩通閥。第十閥484及第十一閥486經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)。第十一閥486經控制以控制載體氣體供應器364與第二儲存模組466之間的載體氣流。第二儲存模組466經組態以接收及儲存自載體氣體供應器364接收之載體氣體。第二儲存模組466經組態以將載體氣體提供至氣相層析模組358用於氣相層析分離程序中。第二閥382及第十閥484可經控制以調節載體氣體至氣相層析模組358之供應。

氣相層析模組358耦合至分離模組360及進一步分離模組460。

層析模組358之一輸出經由第十二閥488耦合至進一步分離模組460。第十二閥488係兩通閥。第十二閥488經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流動至進一步分離模組460。

此外，層析模組358之一輸出經由一第十三閥490耦合至分離模組360。第十三閥490係兩通閥。第十三閥490經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流動至分離模組360。

在此實施例中，閥488及490經控制使得離開氣相層析模組358之相對較輕氣體(與氦氣載體氣體混合)路由至進一步分離模組460，而離開氣相層析模組358之相對較重氣體(即，氪氣)(與氦氣載體氣體混合)路由至分離模組360。任何適當程序可用於偵測氪氣何時離開氣相層析模組358且控制閥488、490正確路由輸出氣體。例如，一TCD可依類似於上文參考圖3所描述之方式之一方式實施。

在操作中，進一步分離模組460自氣相層析模組358接收包括相對較輕氣體(其可包含例如氬氣、氮氣及/或氧氣)與氦氣載體之一混合物之一氣流。進一步分離模組460經組態以處理此氣流以自氦氣載體氣體分離相對較輕氣體。任何適當氣體分離技術可由進一步分離模組460使用。

進一步分離模組460進一步經組態以自系統400輸出經分離之相對較輕氣體。此等氣體可輸出至一減量系統。

進一步分離模組460進一步經組態以輸出經分離之氦氣載體氣體且將氦氣載體氣體發送回至第二儲存模組466，其中儲存且隨後再用/再循環氦氣載體氣體。在此實施例中，進一步分離模組460經由第四壓縮機468耦合至第二儲存模組466，第四壓縮機468在氦氣儲存於第二儲存模組466中之前壓縮氦氣。

在操作中，分離模組360自氣相層析模組358接收包括氪氣與氦氣載體之一混合物之一氣流。分離模組360經組態以處理此氣流以自氦氣載體氣體分離氪氣。任何適當氣體分離技術可由分離模組360使用。例如，分離模組360可包括一膜、一過濾器或一有機金屬框架(MOF)以自氦氣載體分離氪氣。

分離模組360進一步經組態以將分離氪氣例如輸出至一氪氣儲存模組326 (如圖4中所展示)或一分配模組228 (諸如圖2中所展示且上文較早更詳細描述)。氪氣儲存模組326可類似於或相同於上文較早參考圖1更詳細描述之儲存模組126。

分離模組360進一步經組態以輸出經分離之氦氣載體氣體且將氦氣載體氣體發送回至第二儲存模組366，其中儲存且隨後再用/再循環氦氣載體氣體。在此實施例中，分離模組360經由第四壓縮機468耦合至第二儲存模組366，第四壓縮機468在氦氣儲存於第二儲存模組366中之前壓縮氦氣。

在此實施例中，氣相層析模組358之輸入及輸出視情況經由一管及第十四閥492耦合在一起。第十四閥492係兩通閥。第十四閥492經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制由氣相層析模組358輸出之一氣體流回至氣相層析模組358之輸入。因此，氣相層析模組358輸出之氣體可再循環通過氣相層析模組358以經歷一進一步氣相層析分離程序。

選用淨化模組370耦合於分離模組360與氪氣儲存模組326之間。氪氣儲存模組326如上文參考圖3更詳細描述，且為簡潔起見，將不再描述。

淨化模組370經組態以接收由分離模組360輸出之氪氣。淨化模組370經組態以淨化所接收之氪氣。可執行任何適當淨化程序，例如變壓吸附淨化或低溫淨化。淨化模組370經組態以將淨化氪氣輸出至氪氣儲存模組326或一進一步氪氣儲存模組426 (經由一選用精鍊模組428及/或緩衝容積430)。淨化氪氣路由至氪氣儲存模組326或進一步氪氣儲存模組426由第十五閥494控制。第十五閥494係兩通閥。第十五閥494經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制淨化氪氣路由至氪氣儲存模組326或進一步氪氣儲存模組426。

選用精鍊模組428可相同於或類似於上文較早參考圖1及/或2更詳細描述之精鍊模組122、222之一或兩者。

緩衝容積430可為一儲存槽或容器或其類似者用於在淨化氪氣轉移至進一步氪氣儲存模組426之前儲存淨化氪氣(例如，暫時地)。因此，提供一氪氣回收系統之一進一步實施例。

圖5係展示一微製造系統500之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)。

圖3至圖5中所展示之實施例之共同元件使用相同元件符號指示。

圖5中所展示之微製造系統500之部分包括一處理室306、一渦輪泵312、一歧管330、一抽吸模組314及一氪氣回收系統510。

處理室306、渦輪泵312、歧管330及抽吸模組314如上文參考圖3更詳細描述，且為簡潔起見，將不再描述。

儘管圖5中僅展示一單一處理室306及一單一渦輪泵312，但應暸解，在實踐中，在此實施例中，事實上存在複數個處理室306及渦輪泵312，各渦輪泵312耦合至一各自處理室306。

在此實施例中，除經組態以接收沖洗氣體(即，氮氣)(如圖5中由箭頭及一元件符號340所指示)之外，抽吸模組314進一步經組態以接收一進一步氣體(其可被視為一進一步沖洗氣體)。在此實施例中，此進一步沖洗氣體係一惰性氣體，諸如氦氣。進一步沖洗氣體流入至抽吸模組314及/或歧管中在圖5中由箭頭及一元件符號550指示。進一步沖洗氣體流入至抽吸模組314中可由一第九閥552調節。第九閥552經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制進一步沖洗氣體流動至抽吸模組314。

進一步沖洗氣體亦可供應至渦輪泵312。

抽吸模組314及/或渦輪泵312經組態以摻合或混合抽吸廢氣與進一步沖洗氣體(及抽吸模組314之情況中之沖洗氣體)。

抽吸模組314經組態以將氣體混合物抽吸至氪氣回收系統510之第一壓縮機352。

在此實施例中，氪氣回收系統510包括一第一壓縮機352、一VPSA模組354、一吸氣劑模組502、一第一泵504、一第三分離模組506、一第二泵508、一第一緩衝容積509、一第二緩衝容積512及複數個氪氣供應器514。第一壓縮機352及VPSA模組354如上文參考圖3更詳細描述，且為簡潔起見，將不再描述。

吸氣劑模組502經組態以接收自VPSA模組354輸出之一氣流。吸氣劑模組502包括一吸氣劑，即，放置於氣流路徑中之反應材料之一沈積物。吸氣劑可為施加於吸氣劑模組502內之一表面之一塗料。吸氣劑可為鈦吸氣劑，例如熱鈦吸氣劑。在操作中，當氣體分子撞擊吸氣劑材料時，其化學地或藉由吸收與吸氣劑材料組合。因此，吸氣劑自氣流移除大量氣體。特定言之，在此實施例中，吸氣劑經組態以移除選自由PFC、氫氣及氮氣組成之群組之一或多種氣體。吸氣劑模組502進一步經組態以(在由吸氣劑移除氣體之後)將氣流提供至第一泵504。

第一泵504經組態以接收由吸氣劑模組502輸出之氣流。第一泵504經組態以將所接收之氣流抽吸至第三分離模組506。

在操作中，第三分離模組506自第一泵504接收包括氪氣與氦氣(及可能其他氣體)之一混合物之一氣流。第三分離模組506經組態以處理此氣流以自氦氣(及可能其他氣體)分離氪氣。任何適當氣體分離技術可由第三分離模組506使用。例如，第三分離模組506可包括一膜、一過濾器或一有機金屬框架(MOF)以自氦氣分離氪氣。

第三分離模組506進一步經組態以輸出分離氦氣且將氦氣發送至渦輪泵312及/或抽吸模組314，氦氣作為進一步沖洗氣體供應至渦輪泵312及/或抽吸模組314。在此實施例中，第三分離模組506經由第二泵508 (其抽吸氦氣)及第一緩衝容積509 (其可暫時儲存氦氣)將分離氦氣提供至渦輪泵312及/或抽吸模組314。因此，再用/再循環進一步沖洗氣體(即，氦氣)。

第三分離模組506進一步經組態以經由第二緩衝容積512 (如圖5中所展示)將分離氪氣輸出至例如一氪氣儲存模組326或輸出至一分配模組228 (諸如圖2中所展示且上文較早更詳細描述)。氪氣儲存模組326可類似於或相同於上文較早參考圖1更詳細描述之儲存模組126。

第二緩衝容積512經組態以自第三分離模組506接收分離氪氣。第二緩衝容積512進一步經組態以自氪氣供應器514接收額外(例如補充)氪氣。額外氪氣自氪氣供應器514之流動由複數個第十六閥520調節或控制。第十六閥520係兩通閥。第十六閥520經組態以被控制(例如，藉由一控制模組，諸如上文參考圖1及圖2更詳細描述之控制模組116或控制模組216)以控制氪氣自氪氣供應器514及第二緩衝容積512之流動。第二緩衝容積512經組態以儲存來自第三分離模組506之分離氪氣與來自氪氣供應器514之額外氪氣之一混合物。第二緩衝容積512經組態以將所儲存之氪氣輸出至氪氣儲存模組326。

視情況實施一分析模組516以對儲存於第二緩衝容積512中之混合物之組成執行一分析。

因此，提供一氪氣回收系統之一進一步實施例。

在上述實施例中，氪氣用於處理室中且由氪氣回收系統回收。然而，在其他實施例中，系統使用一不同惰性氣體來替代或附加於氪氣。其他適當惰性氣體之實例包含(但不限於)氬氣及氙氣。可使用多種不同惰性氣體之摻合物或混合物，諸如氬氣、氙氣及氪氣之任何組合。

在上述實施例中，存在複數個處理室。然而，在其他實施例中，僅存在一單一處理室。

100:微製造系統 102:開環廢氣處理系統 104:氪氣供應器 106:處理室 108:抽吸系統 110:氪氣回收系統 112:渦輪泵 114:抽吸模組 116:控制模組 118:淨化模組 120:分離模組 122:精鍊模組 124:壓縮模組 126:儲存模組 200:微製造系統 202:閉環廢氣處理系統 204:氪氣供應器 205:摻合箱 206:處理室 208:抽吸系統 210:氪氣回收系統 212:渦輪泵 214:抽吸模組 216:控制模組 218:淨化模組 220:分離模組 222:精鍊模組 226:儲存模組 228:分配模組 300:微製造系統 306:處理室 310:氪氣回收系統 312:渦輪泵 314:抽吸模組 326:氪氣儲存模組 330:歧管 340:沖洗氣體流動 350:酸性氣體移除模組 352:第一壓縮機 354:真空變壓吸附(VPSA)模組 355:第二壓縮機 356:第一儲存模組 358:氣相層析模組 360:分離模組 364:載體氣體供應器 366:熱導偵測器(TCD) 367:系統出口 368:第三壓縮機 370:淨化模組 380:第一閥 382:第二閥 384:第三閥 386:第四閥 388:第五閥 390:第六閥 391:第七閥 392:第八閥 394:第九閥 400:微製造系統 402:PFC移除模組 410:氪氣回收系統 420:洗氣器 424:洗滌液流動 426:進一步氪氣儲存模組 428:精鍊模組 430:緩衝容積 460:進一步分離模組 466:第二儲存模組 468:第四壓縮機 484:第十閥 486:第十一閥 488:第十二閥 490:第十三閥 492:第十四閥 494:第十五閥 500:微製造系統 502:吸氣劑模組 504:第一泵 506:第三分離模組 508:第二泵 509:第一緩衝容積 510:氪氣回收系統 512:第二緩衝容積 514:氪氣供應器 516:分析模組 520:第十六閥 550:氦氣流動 552:第九閥

圖1係一微製造系統及一開環惰性氣體回收系統之一示意圖(未按比例繪製)；及

圖2係一微製造系統及一閉環惰性氣體回收系統之一示意圖(未按比例繪製)。

圖3係展示一微製造系統之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)；

圖4係展示一進一步微製造系統之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)；及

圖5係展示又一進一步微製造系統之一部分之進一步細節的一示意圖(未按比例繪製)。

100:微製造系統 102:開環廢氣處理系統 104:氪氣供應器 106:處理室 108:抽吸系統 110:氪氣回收系統 112:渦輪泵 114:抽吸模組 116:控制模組 118:淨化模組 120:分離模組 122:精鍊模組 124:壓縮模組 126:儲存模組

Claims (12)

1. 一種惰性氣體回收系統，其包括：一抽吸系統，其經組態以自複數個化學蝕刻處理室之各者抽吸各自廢氣且組合該等廢氣以提供一組合廢氣；及一惰性氣體回收系統，其經組態以處理該組合廢氣以自該組合廢氣移除一或多種惰性氣體其中，該抽吸系統包含：複數個渦輪泵，該複數個渦輪泵之各渦輪泵經組態以自該複數個處理室之一各自者抽吸該廢氣；一抽吸模組，其經組態以接收並組合來自該等渦輪泵之各者之廢氣流，並將組合之廢氣抽吸至該惰性氣體回收系統；其特徵在於，該抽吸系統還包括：複數個全氟化合物(PFC)移除或轉換模組，其等經組態以在該等廢氣流進入該抽吸模組之前，自該複數個渦輪泵輸出的該等廢氣流中移除PFC或將該等PFC轉換為其他化合物，該複數個PFC移除或轉換模組之各者耦合至該複數個渦輪泵之一各自者，該複數個PFC移除或轉換模組之各者包括一電漿；並且該惰性氣體回收系統包括：一濕式洗氣器，其經組態以對經組合之該廢氣執行一洗滌程序。
2. 如請求項1之惰性氣體回收系統，其中該抽吸系統經組態以接收一沖洗氣體且組合該等廢氣與該沖洗氣體；且該系統進一步包括經組態以自該組合廢氣分離該沖洗氣體之一真空變壓吸附模組，其中該沖洗氣體係氮氣。
3. 如請求項2之惰性氣體回收系統，其中該真空變壓吸附模組經組態以將該經分離沖洗氣體提供至該抽吸系統。
4. 如請求項1之惰性氣體回收系統，其中該惰性氣體回收系統包括一氣相層析分離模組，其經組態以自該濕式洗氣器接收一氣流，以將一個或多個惰性氣體與自該濕式洗氣器接收的該氣流之其他組分分離。
5. 如請求項4之惰性氣體回收系統，其中：該氣相層析分離模組經組態以接收一載體氣體用於轉移該組合廢氣通過該氣相層析分離模組；且該惰性氣體回收系統進一步包括一分離模組以自該載體氣體分離該一或多種惰性氣體。
6. 如請求項5之惰性氣體回收系統，其中該分離模組包括一有機金屬框架(MOF)。
7. 如請求項5或6之惰性氣體回收系統，其中該經分離載體氣體由該氣相層析分離模組再用或再循環，且其中該載體氣體係氦氣。
8. 如請求項5或6之惰性氣體回收系統，其中該惰性氣體回收系統進一步包括一淨化模組，其經組態以接收由該分離模組輸出的該一或多個惰性氣體並淨化所接收的一或多個惰性氣體。
9. 如請求項8之惰性氣體回收系統，其中該淨化模組經組態以執行低溫淨化。
10. 如請求項4或5之惰性氣體回收系統，其中該惰性氣體回收系統包括經組態以對自該濕式洗氣器輸出之一氣流執行一乾燥程序之一乾燥器。
11. 如請求項10之惰性氣體回收系統，其中該氣相層析分離模組係經組態以自該乾燥器接收該氣流、使用一氣相層析程序自接收自該乾燥器之該氣流之該等其他組分分離一或多種惰性氣體及輸出該經分離之一或多種惰性氣體。
12. 如請求項1至6中任一項之惰性氣體回收系統，其中該PFC移除或轉換模組之一或多者包括一電漿反應器。