[发明专利]主动湿式洗涤过滤系统

说明书

一种用于净化气流的主动湿式洗涤过滤系统，其包括包含以下一或多个的组件：a)涡流设备，所述涡流设备将含污染物气流诱导到螺旋流中；b)初始洗涤液喷洒部分，所述初始洗涤液喷洒部分被配置成将洗涤液喷雾喷射到所述含污染物气流中；c)吸收结构；d)冷凝器；以及e)第一洗涤液净化系统和第二洗涤液净化系统，所述第一洗涤液净化系统和所述第二洗涤液净化系统可以彼此独立地接合或分离。在一些实施例中，工作场所包括清洁室或一或多个半导体加工工具，所述半导体加工工具可以包含光刻工具或光刻工具集群。在一些实施例中，所述主动湿式洗涤过滤系统可用于清洁和再循环空气或用于清洁室或半导体加工工具中的其它工艺气体。

技术领域

本公开涉及主动湿式洗涤过滤系统，所述主动湿式洗涤过滤系统可用于清洁和再循环空气或用于清洁室或半导体加工工具的其它工艺气体。

背景技术

半导体加工工具中的空气质量是半导体制造行业的主要关注点。光刻工具尤其需要具有适当温度、湿度和清洁度的空气(相对于颗粒和分子污染物而言)。

传统的空气湿度和温度控制方法使用例如可以与气流交换热量并将水蒸气去除或添加到气流中的空调装置。

从气流中去除污染物，尤其是去除分子污染物传统上是用另一种装置进行的。例如，传统方法通常涉及使用活性炭过滤器和/或吸附和化学吸附介质的组合来控制污染，并结合温度和/或湿度控制空气处理装置以管理所递送的空气的温度和湿度。

传统的污染物去除方法采用过滤器或一系列过滤器来去除微粒和分子污染物。微粒通常被认为是尺寸大于约0.1微米的污染物。分子污染物通常被认为是形成沉积物(例如，有机物)和/或抑制加工性能(例如，碱)的那些污染物。

然而，过滤器存在几个问题。过滤器增加了压力阻力，从而增加了用于加工工具的空气处理系统中的压降。而且过滤器的使用寿命有限，需要最终移除和更换过滤器。此更换可能需要关停相关半导体加工工具来更换过滤元件，并增加了加工工具的总体拥有成本。

此外，许多过滤器在减轻光学损害性挥发性有机化合物方面的能力有限，特别是在较低分子量范围内，因为较低分子量的有机物通常难以吸收。增加过滤器的能力和/或容量通常意味着添加更大量的吸附介质，这进一步增加了压力阻力和成本。

过滤器的过滤介质本身可能会引入需要进行下游微粒过滤的微粒污染物。此外，过滤器的过滤介质本身可能会引入化学污染。例如，涉及使用强酸性介质的传统过滤方法可能会将有害的酸性阴离子引入气流中，如含硫氧化物，例如SO₂。

此外，过滤器尤其是一些传统的化学过滤器的过滤介质可能会产生气流温度和湿度控制的问题。例如，强酸性磺化介质(传统上用于去除碱性化合物，如氨和胺)因其化学性质容易与水发生可逆放热反应(例如，水合反应)。这种热和湿度的相互作用导致气流温度和湿度的反馈控制困难。气流湿度和温度控制的困难在光刻法中更有问题，因为典型的目标是将温度和/或湿度变化控制在超低水平(例如，温度变化小于几十毫开尔文，并且相对湿度变化小于百分之几十)。气流湿度和温度控制的困难可能会显著增加例如在光刻工具的启动过程中实现控制稳定性所需的时间。实现控制稳定性所需时间的增加与工具的可用性直接相关，所述工具的可用性是半导体行业关注的生产指标。

发明内容