專利名稱：用于多容器陣列中的氣體存儲(chǔ)和分配容器的轉(zhuǎn)接的自動(dòng)切換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及氣體存儲(chǔ)和分配容器，特別涉及需要連續(xù)轉(zhuǎn)換(change over)以向耗氣工藝單元提供連續(xù)(ongoing)的氣體供給的多容器陣列。在具體方面中，本發(fā)明涉及包含多個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器的氣柜，以及用于轉(zhuǎn)換容器以保持氣體分配操作的連續(xù)性的自動(dòng)切換系統(tǒng)，其中多個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器向半導(dǎo)體制造設(shè)備中的半導(dǎo)體制造工具提供氣體。
背景技術(shù)：
在Tom等人的美國專利5,518,528中公開的基于物理吸附的氣體存儲(chǔ)和分配系統(tǒng)革新了半導(dǎo)體工業(yè)中危險(xiǎn)氣體的傳輸、供給和使用。該系統(tǒng)包括容納有諸如分子篩或者活性碳等物理吸附介質(zhì)的容器，所述物理吸附介質(zhì)對(duì)存儲(chǔ)在容器中并且從容器中選擇性地分配的氣體具有吸附親和性。相對(duì)于容納有“自由”(未吸附)狀態(tài)的等量氣體的對(duì)應(yīng)空(無吸附劑)容器，氣體在減壓下以吸附在吸附介質(zhì)上的狀態(tài)容納在容器中。有利的是，存儲(chǔ)和分配容器中的內(nèi)部氣壓處于低于大氣壓的壓力、或大氣壓或低的低于大氣壓的壓力下。
由于相對(duì)于現(xiàn)有的高壓氣體存儲(chǔ)氣罐，任何泄漏只引起氣體向周圍環(huán)境的極低泄漏速率，所以通過這樣的減壓存儲(chǔ)，有效地改善了氣體存儲(chǔ)和分配操作的安全性。此外，基于吸附劑的系統(tǒng)的減壓操作發(fā)生這樣的氣體泄漏事件的可能性較低，這是由于減壓降低了應(yīng)力和諸如閥、流量控制器、耦合、接頭等系統(tǒng)構(gòu)件的磨損。
在半導(dǎo)體制造操作的應(yīng)用中，在氣柜中經(jīng)常采用前述類型的氣體存儲(chǔ)和分配容器，其中多個(gè)容器被匯集(manifold)適合的流路，例如，包括管道、閥、限流孔元件、集合管(manifold)、流量調(diào)節(jié)器、質(zhì)量流量控制器、吹掃回路、儀表和監(jiān)視設(shè)備等。這樣的流路可以與自動(dòng)切換系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，其中當(dāng)氣體存儲(chǔ)和分配容器在氣體耗盡或者接近空的狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)切換系統(tǒng)通過例如適當(dāng)?shù)厍袚Q閥來使氣體存儲(chǔ)和分配容器斷流，從而隔離耗盡或者基本耗盡的容器與流路的氣體饋送關(guān)系以便于容器的轉(zhuǎn)換。同時(shí)，例如通過集合管中的流量控制閥的適當(dāng)切換，滿的氣體存儲(chǔ)和分配容器被接入，從而使新的容器與流路有氣體饋送關(guān)系。然后，當(dāng)先前接入的容器已經(jīng)耗盡氣體時(shí)，在確保操作的過程中，隔離的耗盡容器能夠被從流路上拆卸下來并且從氣柜取出，以便能夠安裝用于接續(xù)該容器的轉(zhuǎn)接使用的滿的容器。
除了由ATMI公司(Danbury，CT，USA)以商標(biāo)SDS和SAGE商品化的Tom等人的美國專利5,528,518中描述的前述類型的氣體存儲(chǔ)和分配容器之外，由頒布給Luping Wang等人的美國專利6,101,816；6,089,027；和6,343,476中描述的并且被ATMI公司(Danbury，CT，USA)以商標(biāo)VAC商品化的流體存儲(chǔ)和分配容器也類似地被用于半導(dǎo)體制造設(shè)備中的氣柜，并且需要周期性地切換以保持氣體分配操作的連續(xù)性。VAC容器以流體壓力調(diào)節(jié)器為特征，其布置在諸如流量控制閥等流量控制元件的上游，由此從容器分配的氣體以由調(diào)節(jié)器確定的設(shè)定值壓力來分配。VAC容器中的流體可以是被調(diào)節(jié)器限制的高壓液體或氣體，作為半導(dǎo)體工藝的氣源。調(diào)節(jié)器可以內(nèi)置于容器中，以保護(hù)調(diào)節(jié)器不受沖擊或者環(huán)境污染，并且容器在特定實(shí)施例中可以包含物理吸附材料，用于從容器解吸分配氣體。通過提供具有在低于大氣壓、大氣壓或者低的低于大氣壓的壓力等設(shè)定值壓力的調(diào)節(jié)器，能夠?qū)崿F(xiàn)與美國專利5,518,528的氣體存儲(chǔ)和分配容器有關(guān)的上述描述相同的操作和安全性。
當(dāng)采用以SDS，SAGE和VAC商標(biāo)商品化的前述類型的容器來以低壓容納流體時(shí)，這些容器產(chǎn)生如下氣體，這些氣體在多種應(yīng)用中必需被升高壓強(qiáng)以使其適合于后續(xù)使用。在這種情況下，必需使用提取器系統(tǒng)來從容器中提取氣體。提取器系統(tǒng)包括提取泵和緩沖罐，以及供氣布置的安全操作所必需的控制和安全系統(tǒng)。提取器系統(tǒng)收納在排氣和監(jiān)視金屬箱中，氣體輸送硬件收納在主柜中，控制電子設(shè)備位于獨(dú)立的箱中，例如其可以安裝在主柜的頂部。多個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器可以容納在用于容納氣體輸送硬件的獨(dú)立專用氣柜中，作為減壓模塊，其與提取器系統(tǒng)耦合以把恒定壓力的氣體輸送給在中等真空條件下操作的半導(dǎo)體工具。減壓模塊可以具有對(duì)氣體分配容器進(jìn)行加熱的加熱能力以便于分配操作。
在減壓模塊中，氣體分配硬件和電子設(shè)備是可編程地布置的，以便當(dāng)?shù)谝蝗萜鞯竭_(dá)不再能夠保持預(yù)定壓力的耗盡點(diǎn)時(shí)能夠以預(yù)定壓力進(jìn)行自動(dòng)的容器轉(zhuǎn)換。為了該目的，氣體分配硬件和電子設(shè)備可以被構(gòu)造和設(shè)置為自動(dòng)或手動(dòng)地進(jìn)行氣流路徑的排空、吹掃和泄漏檢測。在該系統(tǒng)中可以使用可編程邏輯控制器(PLC)，用于監(jiān)視閥的狀態(tài)、系統(tǒng)壓力、容器重量和溫度，并且提供進(jìn)行下述功能控制的預(yù)編程過程容器更換(change out)、開始?xì)饬鳌⒆詣?dòng)切換容器、吹掃氣體控制、處理/吹掃氣體排空、關(guān)閉前確保工藝氣流、以及例如加熱毯等容器加熱器的溫度控制。
從ATMI公司(Danbury，CT，USA)可獲得以商標(biāo)RPM商品化的上述類型的減壓模塊和提取器系統(tǒng)。
因而，在多容器陣列中可以采用前述的基于吸附劑的和/或裝備有內(nèi)部壓力調(diào)節(jié)器類型的容器，其中當(dāng)?shù)竭_(dá)有效(工作)容器的終點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行從耗盡容器到滿容器的容器自動(dòng)轉(zhuǎn)接?？梢砸愿鞣N方式來確定終點(diǎn)一一通過表示容器含量耗盡的分配氣壓和/或流速的下降來確定，或者可以通過連續(xù)分配氣體的容器的重量損耗、分配氣體的積累體積流量、或預(yù)定操作時(shí)間、或其它合適的方式來確定。
不論確定容器終點(diǎn)的手段或方式如何，從耗盡容器到滿容器的自動(dòng)切換涉及在泵的入口處壓力的急劇變化，所述泵被用作使氣流通過流路到達(dá)下游的耗氣工藝的動(dòng)力流體驅(qū)動(dòng)器。常規(guī)布置的泵采用的比例積分微分(PID)控制邏輯不能夠足夠快地反應(yīng)以減慢泵從而避免壓力變化的沖擊，結(jié)果在快速運(yùn)行的泵的出口處產(chǎn)生壓力尖峰。例如在用于離子注入的低于大氣壓的壓力系統(tǒng)中，其中注入室的低于大氣壓的操作是優(yōu)選的工藝布置，該壓力尖峰能夠引起壓力超出系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)限度。這種過壓條件反過來會(huì)引起開動(dòng)警報(bào)，并且在極端的壓力變化條件下，氣體輸送系統(tǒng)的安全監(jiān)視元件會(huì)切斷氣流并且不期望地停止下游的耗氣工藝。
因此，提供能夠?qū)⑷萜髑袚Q時(shí)容易發(fā)生的壓力擾動(dòng)最小化的用于氣體輸送系統(tǒng)的自動(dòng)切換裝置和方法將是本領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，其中氣體輸送系統(tǒng)包括耦合到多個(gè)容器陣列的泵/提取器裝置，多個(gè)容器陣列包括在上述美國專利5,518,528；6,101,816；6,089,027；和6,343,476，中描述的類型的容器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及氣體存儲(chǔ)和分配容器，特別涉及如下多容器陣列，其需要從陣列中的耗盡容器順序轉(zhuǎn)接到陣列中新的含氣容器，以便向耗氣工藝連續(xù)地提供氣體。
本發(fā)明在一個(gè)方面中涉及氣體供給和分配系統(tǒng)，其包括至少兩個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器的陣列，其被設(shè)置為用于涉及從陣列中的第一個(gè)容器轉(zhuǎn)接到第二個(gè)容器的連續(xù)工作分配操作；與該陣列以氣流連通的方式耦合的泵，用于對(duì)從陣列中的容器中的工作容器得到的氣體進(jìn)行抽氣，并釋放抽到的氣體；自動(dòng)切換系統(tǒng)，其被構(gòu)造和設(shè)置為用于感測容器中的工作容器的終點(diǎn)限度，并且啟動(dòng)從其中具有氣體的陣列中的容器中的工作容器到容器中的另一個(gè)容器的自動(dòng)切換，以便從容器中的、作為接續(xù)工作容器的所述另一個(gè)容器接續(xù)分配氣體，
其中自動(dòng)切換系統(tǒng)在感測終點(diǎn)限度和開始自動(dòng)切換之間終止氣體流向泵并且使泵無效；并且其中在開始自動(dòng)切換之后，自動(dòng)切換系統(tǒng)重新開始向泵的氣流，并且使泵重新啟動(dòng)。
在另一方面中，本發(fā)明涉及有效地減小從氣體供給和分配系統(tǒng)中的泵排放的抽到的氣體的壓力變化的方法，所述氣體供給和分配系統(tǒng)包括至少兩個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器的陣列，其被設(shè)置為用于涉及從陣列中的第一個(gè)容器轉(zhuǎn)接到第二個(gè)容器的連續(xù)工作分配操作，其中泵與該陣列以氣流連通的方式連接，用于對(duì)從陣列中的容器中的工作容器得到的氣體進(jìn)行抽氣，并釋放抽到的氣體。
該方法包括感測容器中的工作容器的終點(diǎn)限度，并且從其中具有氣體的陣列中的容器中的工作容器切換到容器中的另一個(gè)容器，以便從各容器中的、作為接續(xù)工作容器的所述另一個(gè)容器接續(xù)地分配氣體，終止流向泵的氣流并使泵無效，其中所述終止和所述無效步驟是在感測終點(diǎn)限度的步驟和切換步驟之間進(jìn)行的；并且重新開始流向泵的氣流并使泵重新啟動(dòng)，其中所述重新開始和所述重新啟動(dòng)步驟是在切換步驟之后進(jìn)行的。
從隨后的公開以及權(quán)利要求中，本發(fā)明的其它方面、特征和實(shí)施例將會(huì)更加清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有容器轉(zhuǎn)接能力的減壓模塊氣體輸送系統(tǒng)的前視圖。
圖2圖1的減壓模塊的流路的示意圖。
圖3是圖1的減壓模塊的“MAIN MENU(主菜單)”屏幕顯示。
圖4是圖1的減壓模塊的“LEFT CYLINDER MENU(左氣罐菜單)”的屏幕顯示。
圖5是圖1的減壓模塊的氣體供給容器改變的屏幕顯示。
圖6是圖1的減壓模塊的“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”的屏幕顯示，其包括“L/C MAINTENANCE MENU(L/C維護(hù)菜單)”、“R/C MAINTENANCE MENU(R/C維護(hù)菜單)”、“ANALOGCALIBRATION(模擬校準(zhǔn))”、“MANUAL CONTROL(手動(dòng)控制)”、“CURRENT ALARMS(當(dāng)前警報(bào))”、“OPERATING PARAMETERS(操作參數(shù))”和“MAIN MENU(主菜單)”的觸摸選項(xiàng)，其中“L/C”是指左氣罐，“R/C”是指右氣罐。
圖7是圖1的減壓模塊的“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”的屏幕顯示，示出了減壓模塊中的所有閥的狀態(tài)，減壓模塊中的每個(gè)氣體供給容器的“GAS ON(通氣)”或“GAS OFF(關(guān)氣)”狀態(tài)、減壓模塊中的每個(gè)壓力變換器的壓力讀數(shù)、以及每個(gè)氣體供給容器的溫度。
圖8是圖1的減壓模塊的“Left Cylinder Gas On(左氣罐通氣)”屏幕顯示。
圖9是圖1的減壓模塊的改變前泄漏測試屏幕顯示，示出了氣體面板的示意描述，包括閥的狀態(tài)和壓力變換器壓力水平，以及經(jīng)過的時(shí)間和泄漏測試的總時(shí)間。
圖10是圖1的減壓模塊的本地吹掃循環(huán)屏幕顯示。
圖11是圖1的減壓模塊的氣罐改變屏幕顯示。
圖12是圖1的減壓顯示模塊的氣罐改變后泄漏測試屏幕顯示。
圖13使圖1的減壓模塊的改變后吹掃屏幕顯示。
圖14是圖1所示的減壓模塊的“Tool Evacuation(工具排空)”屏幕顯示。
圖15是圖1的減壓模塊的“Tool Purge(工具吹掃)”屏幕顯示。
圖16是圖1的減壓模塊的“Tool Pump Purge(工具泵吹掃)”屏幕顯示。
圖17是圖1的減壓模塊的“Local Evacuation(本地排空)”屏幕顯示。
圖18是圖1的減壓模塊的“Local Pump Purge(本地泵吹掃)”屏幕顯示。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的提取器模塊的前視圖，該提取器模塊例如可以和圖1的減壓模塊結(jié)合使用。
圖20是圖19的提取器模塊的一部分的前視圖，示出了緩沖罐及其提取器泵組件。
圖21是圖19的提取器模塊的“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”，示出了提取器模塊中的集合管的流路以及提取器模塊的組件。
圖22是圖19的提取器模塊的“Pump Control(泵控制)”屏幕顯示。
圖23是集成半導(dǎo)體制造設(shè)備的示意框圖，示出了以氣流連通的方式與提取器模塊(提取器)連接的減壓模塊(PRM)，而提取器模塊以氣流連通的方式與半導(dǎo)體制造耗氣單元(工具)耦合，RPM、提取器和工具的每一個(gè)以排氣關(guān)系與凈氣器單元(凈氣器)連接。
圖24A和圖24B示出了工藝流程圖，其具有包括在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間延遲自動(dòng)切換過程中的各步驟。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種用于氣體輸送系統(tǒng)的自動(dòng)切換裝置及方法，其中抽氣/提取器裝置與多個(gè)容器陣列耦合，多個(gè)容器陣列包括在前述美國專利No.5,518,528；6,101,816；6,089,027；以及6,343,476中描述的類型的容器。
本發(fā)明基于如下發(fā)現(xiàn)，即能夠通過在自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中提供時(shí)間延遲來消除多容器陣列中的流體存儲(chǔ)和分配容器的切換的不利的壓力效應(yīng)，以允許在自動(dòng)切換之前先向泵浦組件發(fā)送信號(hào)，從而泵浦組件響應(yīng)性地操作以防止將壓力尖峰輸送到快速運(yùn)轉(zhuǎn)的泵的入口，其中泵被用來使氣體通過流路流到下游的耗氣工藝。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有容器切換能力的減壓模塊氣體輸送系統(tǒng)10的前視圖。
氣體輸送系統(tǒng)10由作為主箱的主柜12和電子箱26組成，其中主柜和電子箱栓定在一起以形成集成的氣體輸送系統(tǒng)。供氣集合管和氣體供給容器收納在主柜12內(nèi)，主柜12可以由例如12-規(guī)格(gauge)冷軋鋼來構(gòu)造。主柜12的特征是具有鎖銷18和觀察窗22的左側(cè)門14，以及具有鎖銷20和觀察窗24的右側(cè)門16。具有接通/斷開開關(guān)28的電子箱26安裝在主柜12的頂部，如圖所示。觸摸屏界面30位于該柜頂部的電子箱的正面。
電子箱26包括可編程邏輯控制器(PLC)，用于通過觸摸屏界面30控制集成氣體輸送系統(tǒng)，其中通過PLC單元上的串行端口連接來進(jìn)行PLC單元和觸摸屏之間的通信。該屏幕具有對(duì)應(yīng)于文字和圖形并且向PLC單元傳達(dá)命令的接觸敏感柵。觸摸屏顯示用戶菜單、操作和信息屏、以及僅允許系統(tǒng)的授權(quán)訪問的安全屏障。
主柜12包含一對(duì)容納吸附劑的氣體存儲(chǔ)和分配容器，其中吸附介質(zhì)是對(duì)容器中的氣體具有吸附親和力的固相物理吸附劑的顆粒層的形式。除了氣體存儲(chǔ)和分配容器之外，主柜還包括工藝流路，該流路也還包括管道、閥等，用于凈化和排氣操作。
氣體供給容器，下文中有時(shí)稱作氣罐，可以是任何適當(dāng)?shù)念愋?。盡管在此示意性地描述了在其中具有氣體的容納固相物理吸附劑的容器，該氣體被吸附在固相物理吸附劑上，例如，分子篩、活性碳、硅石、氧化鋁、吸附黏土、大網(wǎng)狀聚合物等，但氣體供給容器可以是任何其它適當(dāng)?shù)念愋停渲斜３钟杏糜趶娜萜鞣峙錃怏w的流體。在上述美國專利No.5,518,528；6,101,816；6,089,027；和6,343,476中描述的各種類型的氣體供給容器在本發(fā)明的廣泛用途中目前是優(yōu)選的，由此將這些專利的公開內(nèi)容的各方面引進(jìn)于此作為參考。
圖2是圖1的減壓模塊的流路的示意圖，包括左氣體存儲(chǔ)和分配容器50以及右氣體存儲(chǔ)和分配容器52，其與包括集合管氣流線路54、56、58、60、62和64的流路互連。此布置的流路已經(jīng)用于具有其低內(nèi)容積和最小死容積的高流動(dòng)性的低于大氣壓的氣體。氣體集合管流路有四種連接方式(i)泵/凈氣器-集合管連接；(ii)工藝氣體出口-集合管連接；(iii)吹掃氣體-集合管連接；以及(iv)氣體供給容器-集合管連接。下面將依次討論這些連接的每一種。
在泵/凈氣器-集合管連接中，真空源(圖2中未示出)連接到在其中包括有自動(dòng)流量控制閥AV13的真空源線路60的第一端。真空源線路60連接到工藝氣體出口線路58的第二端。
在工藝氣體出口-集合管連接中，下游耗氣工藝單元(圖2中未示出)連接到在其中包含手動(dòng)閥MV11和自動(dòng)閥AV15和AV10的工藝氣體出口線路58的第一端。工藝氣體出口線路58還連接到在其中包括有手動(dòng)閥MV21和自動(dòng)閥AV25和AV20的工藝氣體饋送線路56。
在吹掃氣體-集合管連接中，吹掃氣源(圖2中未示出)連接到吹掃氣體饋送線路62的第一端。吹掃氣體饋送線路62在其第二端連接到工藝氣體出口線路58。吹掃氣體饋送線路62在其中包括過濾器、壓力開關(guān)(PS1)、限流孔(RFO)和自動(dòng)閥AV12。連接到吹掃氣體饋送線路62的是吹掃氣流線路64，吹掃氣流線路64包括過濾器、壓力開關(guān)(PS2)、限流孔(RFO)和自動(dòng)閥AV22。在與吹掃氣體饋送線路62連接的相反端，吹掃氣流線路64連接到工藝氣體饋送線路56。
在氣體供給容器-集合管連接中，氣體存儲(chǔ)和分配容器50連接到自動(dòng)閥AV10的上游的工藝氣體出口線路58。氣體存儲(chǔ)和分配容器52連接到自動(dòng)閥AV20上游的工藝氣體饋送線路56。
在圖2的集合管布置中，三個(gè)壓力變換器位于集合管中。壓力變換器PT-11監(jiān)視與氣體存儲(chǔ)和分配容器50有關(guān)的壓力，壓力變換器PT-21監(jiān)視與氣體存儲(chǔ)和分配容器52有關(guān)的壓力。壓力變換器PT-31監(jiān)視流到下游耗氣工藝單元或者介于減壓模塊和下游耗氣工藝單元之間的提取器模塊的工藝氣體的出口壓力。通過與氣體存儲(chǔ)和分配容器50有關(guān)的集合管部分上的真空源線路60中的真空傳感器VS-1、并且通過與氣體存儲(chǔ)和分配容器52有關(guān)的集合管部分中的工藝氣體饋送線路56中的真空傳感器VS-2，來監(jiān)視來自泵/凈氣器的真空水平。
連接到吹掃氣體饋送線路62以構(gòu)成吹掃氣體集合管連接的吹掃氣源可以是任何合適的吹掃氣源，諸如吹掃氣體供給罐，吹掃氣體諸如極高純度的氮?dú)饣蛘邩O高純度的氮?dú)?氦氣混合物或者其它合適的單一成分或多成分的氣體介質(zhì)，只要對(duì)集合管線路和有關(guān)組件中的氣流通道的吹掃有效即可。所謂的“內(nèi)部氮?dú)狻?house nitrogen)(即，可從半導(dǎo)體制造設(shè)備中的通用供氣組件得到的氮?dú)?或者合適來源的潔凈的干燥空氣(CDA)可以用來開動(dòng)集合管中的氣動(dòng)自動(dòng)閥，并吹掃減壓模塊的主柜以及有關(guān)的電子模塊。通過導(dǎo)管耦合到主柜和連接到半導(dǎo)體制造設(shè)備的耗氣系統(tǒng)，來從主柜排出氣體。
現(xiàn)在，將參考在與減壓模塊的主柜有關(guān)的電子模塊的觸摸屏上顯示的一系列屏幕來描述減壓模塊的操作。
在開始的操作中，按下“START”(開始)按鈕28(見圖1)將開始系統(tǒng)的啟動(dòng)程序事件，結(jié)果產(chǎn)生了圖3所示的初始的“MAINMENU(主菜單)”，包括“ACCESS CODE ENTRY(輸入訪問代碼)”、“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”、“CURRENT ALARMS(當(dāng)前警報(bào))”、“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”、“ALARM HISTORY(警報(bào)歷史)”、“AUTO SWITCH OVER(自動(dòng)轉(zhuǎn)接)”以及“SYSTEMIDLE(系統(tǒng)空閑)”等觸摸選項(xiàng)。
從MAIN MENU(主菜單)屏幕觸摸選擇“CURRENT ALARMS(當(dāng)前警報(bào))”將產(chǎn)生用于選擇警報(bào)設(shè)置的子菜單，例如靜音聲音警報(bào)、重新設(shè)置無效的系統(tǒng)警報(bào)使其重新啟動(dòng)等，并且顯示系統(tǒng)中所有警報(bào)的當(dāng)前狀態(tài)。
在根據(jù)需要設(shè)置警報(bào)之后，返回到“MAIN MENU(主菜單)”將允許通過“ACCESS CODE ENTRY(輸入訪問代碼)”的觸摸選項(xiàng)來輸入訪問代碼，這產(chǎn)生了允許選擇期望的訪問級(jí)別的子菜單，包括操作訪問、維護(hù)訪問以及全部訪問。然后，訪問級(jí)別子菜單上的級(jí)別選項(xiàng)產(chǎn)生了用于輸入訪問代碼的小鍵盤。
在返回到MAIN MENU(主菜單)屏幕(圖3)時(shí)，“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”(結(jié)合其圖6在下文中對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)討論)的觸摸選項(xiàng)進(jìn)入自動(dòng)氣體供給容器改變例程，其能夠用來在啟動(dòng)時(shí)安裝氣體供給容器，該例程開始于選擇安裝有氣體供給容器在一側(cè)(柜的左側(cè)或者右側(cè))。如果要安裝左側(cè)氣體供給容器，則觸摸屏上的對(duì)應(yīng)選項(xiàng)將產(chǎn)生圖4所示的“LEFT CYLINDER MENU(左氣罐菜單)”?！癛IGHT CYLINDER MENU(右氣罐菜單)”是相同的形式。
圖4所示的“LEFT CYLINDER MENU(左氣罐菜單)”包括“TOOLEVACUATION(工具排空)”、“GAS ON(通氣)”、“TOOL PURGE(工具吹掃)”、“LOCAL EVACUATION(本地排空)”、“TOOLPUMP PURGE(工具泵吹掃)”、“LOCAL PUMP PURGE(本地泵吹掃)”、“CYLINDER CHANGE(氣罐改變)”以及“MAIN MENU(主菜單)”等觸摸選項(xiàng)。
按壓觸摸屏上的“CYLINDER CHANGE(氣罐改變)”按鈕將開動(dòng)氣體供給容器改變例程并產(chǎn)生圖5所示的屏幕顯示，并有“ReplaceCylinder(替換氣罐)”的提示，表示左側(cè)氣體供給容器能夠被安裝在主柜中。在充滿的氣體供給容器已經(jīng)安裝在減壓模塊的主柜的左框架中之后，屏幕的左下部的“Continue(繼續(xù))”觸摸選項(xiàng)將使系統(tǒng)完成氣罐改變例程，并且采用安裝的氣體供給容器來進(jìn)行氣體分配操作。然后，能夠以對(duì)應(yīng)的方式對(duì)右側(cè)氣體供給容器安裝重復(fù)該過程。
在圖1所示的實(shí)施例中，減壓模塊允許輸送并控制從兩個(gè)氣體供給容器到單個(gè)出口連接的低于大氣壓的氣體。該系統(tǒng)被構(gòu)造和設(shè)置為當(dāng)開始的氣體供給容器耗盡時(shí)，控制從開始的氣體供給容器到備份的氣體供給容器的自動(dòng)轉(zhuǎn)接。在替換耗盡的氣罐之后，系統(tǒng)能夠被重新設(shè)置為自動(dòng)切換回初始的開始側(cè)。
如此前所述，控制系統(tǒng)具有用于各自左側(cè)和右側(cè)氣體供給容器的兩個(gè)操作子菜單“LEFT CYLINER(左氣罐)”和“LEFT CYLINER(右氣罐)”。通過按壓MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)按鈕，經(jīng)由觸摸屏的MAIN MENU(主菜單)來進(jìn)入這些子菜單，從而產(chǎn)生圖6所示的屏幕，其包括“L/C MAINTENANCE MENU(L/C維護(hù)菜單)”、“R/C MAINTENANCE MENU(R/C維護(hù)菜單)”、“ANALOGCALIBRATION(模擬校準(zhǔn))”、“MANUAL CONTROL(手動(dòng)控制)”、“CURRENT ALARMS(當(dāng)前警報(bào))”、“OPERATING PARAMETERS(操作參數(shù))”以及“MAIN MENU(主菜單)”選項(xiàng)，其中“L/C”表示左氣罐，“R/C”表示右氣罐?！癕ANUAL CONTROL(手動(dòng)控制)”或者“L/C MAINTENANCE MENU(L/C維護(hù)菜單)”或者“R/CMAINTENANCE MENU(R/C維護(hù)菜單)”的選項(xiàng)允許“GAS ON(通氣)”和選擇維護(hù)操作(見圖4)。
說明的實(shí)施例中的減壓模塊具有六(6)個(gè)基本操作模式，包括1.關(guān)閉所有的閥在啟動(dòng)時(shí)，在致命警報(bào)或者掉電/電源故障之后，關(guān)閉兩個(gè)氣罐的氣體。
2.左氣罐的氣體-自動(dòng)轉(zhuǎn)接關(guān)閉左氣罐耗盡時(shí)，發(fā)送“氣罐空”信號(hào)。
3.右氣罐的氣體-自動(dòng)轉(zhuǎn)接關(guān)閉右氣罐耗盡時(shí)，發(fā)送“氣罐空”信號(hào)。
4.左氣罐的氣體-自動(dòng)轉(zhuǎn)接打開左氣罐耗盡時(shí)，切換到右氣罐。
5.右氣罐的氣體-自動(dòng)轉(zhuǎn)接打開右氣罐耗盡時(shí)，切換到左氣罐。
6.手動(dòng)操作手動(dòng)選擇除了氣罐閥之外的所有閥。
減壓模塊能夠裝配有手動(dòng)氣體供給容器閥或者氣動(dòng)氣體供給容器閥，選擇閥的類型是在參數(shù)設(shè)置操作中進(jìn)行的。
圖7示出了“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”并且通過“MAINMENU(主菜單)”上的對(duì)應(yīng)的觸摸屏選項(xiàng)來進(jìn)入?！癝TATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”通過例如適合的顏色方案(著紅色的相應(yīng)閥表示關(guān)閉的閥，著綠色的相應(yīng)閥表示打開的閥)或者其它可視覺識(shí)別的差異來顯示減壓模塊中所有閥的狀態(tài)。“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”還顯示減壓模塊中每個(gè)氣體供給容器的“GAS ON(通氣)”或者“GASOFF(關(guān)氣)”狀態(tài)、減壓模塊中每個(gè)壓力變換器的例如以托為單位的壓力讀數(shù)、以及每個(gè)氣體供給容器的溫度?？梢詮摹癝TATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”來關(guān)閉減壓模塊中的氣流。
布置該系統(tǒng)，使得必須在集合管流路的左側(cè)或右側(cè)的特定一側(cè)進(jìn)行本地排空，在該處氣體以“GAS ON(通氣)”模式被分配。通過在合適的(左或者右)氣體供給容器菜單(“LEFT CYLINDER MENU(左氣罐菜單)”或者“RIGHT CYLINDER MENU(右氣罐菜單)”)上的“LOCAL EVACUATION(本地排空)”按鈕的觸摸選項(xiàng)來開動(dòng)該本地排空功能。在開始本地排空和氣體流動(dòng)步驟之前，進(jìn)入“MAINMENU(主菜單)”上的“AUTO SWITCH OVER(自動(dòng)轉(zhuǎn)接)”按鈕并且使自動(dòng)切換功能無效。
在本地排空之后，在合適的(左或者右)氣體供給容器菜單(“LEFTCYLINDER MENU(左氣罐菜單)”或者“RIGHT CYLINDER MENU(右氣罐菜單)”)上觸摸選擇“GAS ON(通氣)”按鈕。如果選擇了左側(cè)容器，則該動(dòng)作產(chǎn)生了用于左側(cè)氣體供給容器的圖8所示的屏幕，或者如果選擇了右側(cè)氣體供給容器，則產(chǎn)生用于右氣體供給容器的相應(yīng)屏幕，并且如果選擇“Pneumatic Cylinder Valve(氣動(dòng)氣罐閥)”，則打開氣體供給容器閥(AV-10或者AV-20)，或者如果選擇“ManualCylinder Valve(手動(dòng)氣罐閥)”，則通知用戶來打開手動(dòng)氣體供給容器閥(未示出各屏幕)。螺旋管(pigtail)閥(AV-11或者AV-21)和工具隔離閥(AV-15或者AV-25)也將被打開，用低于大氣壓的氣體填充集合管和傳輸線路。
為了建立用于自動(dòng)轉(zhuǎn)接的系統(tǒng)，在“MAIN MENU(主菜單)”上進(jìn)入“AUTO SWITCH OVER(自動(dòng)轉(zhuǎn)接)”屏幕，并按壓“AUTOSWITCHOVER(自動(dòng)轉(zhuǎn)接)”按鈕(未示出該屏幕)，之后操作者退出該屏幕并返回到與前面接通的氣體供給容器相反的氣體供給容器的“GAS ON(通氣)”屏幕按鈕，即，如果左側(cè)氣體供給容器是在分配模式中先前有效的容器，那么選擇“RIGHT CYLINDER MENU(右氣罐菜單)”上的“GAS ON(通氣)”按鈕，反之亦然。通過按壓該先前無效的氣體供給容器的“GAS ON(通氣)”按鈕，氣體供給容器閥(AV-10或者AV-20)以及螺旋管閥(AV-11或者AV-21)將打開?！肮鳌备綦x閥(AV-15或者AV-25)將不打開直到達(dá)到自動(dòng)切換點(diǎn)。
通過“MAIN MENU(主菜單)”中的“STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)”或者合適的“LEFT CYLINDER MENU(左氣罐菜單)”或“RIGHTCYLINDER MENU(右氣罐菜單)”的“GAS ON(通氣)”屏幕中能夠控制“GAS OFF(關(guān)氣)”條件。按壓“GAS OFF(關(guān)氣)”按鈕將關(guān)閉已經(jīng)選擇的氣體供給容器側(cè)的所有閥(左側(cè)的AV-10、AV-1l和AV-15以及右側(cè)的AV-20、AV-21和AV-25)，阻止氣體從氣體供給容器流到集合管和從集合管流到工具傳輸線路。通過按壓左或右氣罐圖標(biāo)，操作者可以在各氣體供給容器之間切換。如果“AUTO SWITCHOVER(自動(dòng)轉(zhuǎn)接)”設(shè)置是有效的，那么將當(dāng)前“GAS ON(通氣)”氣罐改變到“GAS OFF(關(guān)氣)”將開始自動(dòng)轉(zhuǎn)接。通過先將備用氣體供給容器關(guān)閉，然后關(guān)閉活動(dòng)氣體供給容器，防止了這件事的發(fā)生。在完成“GAS OFF(關(guān)氣)”之后，集合管線路將仍充滿低于大氣壓力的氣體直到被吹掃或排空。
電子模塊上的“CURRENT ALARMS(當(dāng)前警報(bào))”屏幕能夠被開動(dòng)以顯示所有的有效警報(bào)，并且給予操作者機(jī)會(huì)來經(jīng)常的或者偶爾地重新設(shè)置警報(bào)條件，或者抑制一種或者多種類型的警報(bào)，以及觀看系統(tǒng)的警報(bào)歷史。例如，對(duì)于如下警報(bào)條件可以開動(dòng)警報(bào)柜排氣失敗；門互鎖警報(bào)；檢測到毒氣；真空/壓力不足；真空差異；非法模擬輸入。電子模塊還能夠具有與其耦合的監(jiān)視設(shè)備，例如傳感器和探測器，并且可操作地與警報(bào)關(guān)聯(lián)，從而例如毒氣監(jiān)視器感測到具有毒性的氣體種類存在時(shí)，開動(dòng)警報(bào)，并且開動(dòng)閥以使其關(guān)閉(例如AV-15或者AV-25)，并且當(dāng)警報(bào)出發(fā)條件終止或者解決時(shí)，接著重新打開。
按下“MAIN MENU(主菜單)”上的“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”按鈕產(chǎn)生圖6所示的屏幕，這允許操作者通過可選按鈕“L/C MAINTENANCE MENU(L/C維護(hù)菜單)”或“R/CMAINTENANCE MENU(R/C維護(hù)菜單)”的觸摸選擇來選擇左側(cè)或右側(cè)的維護(hù)操作，對(duì)于主柜的每側(cè)(和氣體供給容器)，分別依次進(jìn)入維護(hù)主菜單上的“TOOL EVACUATION(工具排空)”、“TOOLPURGE(工具吹掃)”、“TOOL PUMP PURGE(工具泵吹掃)”、“LOCAL EVACUATION(本地排空)”、“LOCAL PUMP PURGE(本地泵吹掃)”、“CYLINDER CHANGE(氣罐改變)”和“GAS ON(通氣)”等按鈕。
如果“CYLINDER CHANGE(氣罐改變)”被按下，進(jìn)入圖9所示的第一個(gè)氣罐改變屏幕，該屏幕是用于PreChange Leak Test(改變前泄漏測試)的屏幕。改變前泄漏測試屏幕示出了氣體面板的原理描述，包括閥門狀態(tài)和壓力變換器壓力水平。在改變前泄漏測試屏幕的底部，顯示了已用時(shí)間與泄漏測試的總時(shí)間。
程序接著提示操作者將氣體供應(yīng)容器的鎖住開關(guān)擲向“off”，并將自動(dòng)氣體供應(yīng)容器閥鎖在關(guān)閉位置，并然后按下“ENTER”。一旦“ENTER”被按下，在壓力傳感器PS-01處檢測吹掃入口壓力。如果有足夠壓力，自動(dòng)閥AV-12打開，在壓力變換器PT-01處檢驗(yàn)壓力。如果吹掃壓力在這兩個(gè)步驟期間被確定為不足，那么系統(tǒng)將警報(bào)并等待操作者輸入。自動(dòng)閥AV-11打開以加壓“柱”(與給定容器有關(guān)的集合管部分)達(dá)到氣體供應(yīng)容器閥。短暫延遲后，自動(dòng)閥AV-12關(guān)閉，可得到壓力值，并且壓力泄漏下降測試定時(shí)器啟動(dòng)。如果泄漏下降速率低于設(shè)置表中的值，則確定泄漏測試成功。在泄漏測試成功完成之上，本地吹掃循環(huán)屏幕將出現(xiàn)。
第二個(gè)氣罐改變屏幕是本地吹掃循環(huán)屏幕，如圖10所示。為了開始本地吹掃循環(huán)，自動(dòng)閥AV-14打開，在真空傳感器VS-01處檢查真空水平。一旦真空傳感器被滿足并響應(yīng)性地關(guān)閉，那么排氣隔離閥AV-13打開，并且將壓力變換器PT-01處真空水平和系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)中的值進(jìn)行比較。當(dāng)壓力變換器PT-01感測到的壓力低于預(yù)編程的真空水平時(shí)，排氣閥AV-13關(guān)閉，并且吹掃閥AV-12打開，由此對(duì)氣體進(jìn)行增壓氣柱到預(yù)置吹掃氣壓。重復(fù)上述過程，達(dá)到在系統(tǒng)程序中的設(shè)置例程中建立的循環(huán)次數(shù)。在完成這些循環(huán)后，顯示氣罐改變過程中的下一個(gè)屏幕。
氣罐改變屏幕中的第三個(gè)屏幕如圖11所示，并且指示操作者替換氣罐。一旦中斷與被更換的氣體供給容器有關(guān)的CGA配合，則氮?dú)獯祾邔⒘鞒黾瞎艿拇蜷_的螺旋管，以防止空氣回流到螺旋管中。當(dāng)安裝了新的氣體供給容器時(shí)并且CGA配合緊固到合適的扭矩時(shí)，按壓Continue(繼續(xù))按鈕，由此產(chǎn)生圖12所示的屏幕。
圖12所示的屏幕是Post Cylinder Change Leak Test(氣罐改變后泄漏測試)屏幕。氣罐改變后測試是增壓速率或者“泄漏”測試。系統(tǒng)使用來自泵/凈氣器的真空，通過本地排空程序來排空，并且然后密封，并且監(jiān)視壓力的任何向上變化，該變化表示泄漏。一旦進(jìn)入?yún)f(xié)議，自動(dòng)閥AV-14打開，并且短暫延時(shí)之后，自動(dòng)閥AV-13打開，以排空系統(tǒng)。由壓力變換器PT-11來測量真空水平。在短暫的穩(wěn)定延遲之后，自動(dòng)閥AV-13關(guān)閉并且得到真空水平。此時(shí)，定時(shí)器開始工作并且運(yùn)行由系統(tǒng)設(shè)置程序確定的時(shí)間。如果真空變化不超出設(shè)置程序的允許值，那么系統(tǒng)通過了改變后的泄漏測試。
當(dāng)測試時(shí)間已經(jīng)超時(shí)，并且泄漏測試定時(shí)器已經(jīng)到達(dá)0時(shí)，出現(xiàn)Post Change Purge(改變后吹掃)屏幕，如圖13所示。然后，改變后循環(huán)吹掃操作開始其自動(dòng)吹掃和排空例程。在改變后吹掃期間，顯示循環(huán)設(shè)定點(diǎn)和當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)。一旦系統(tǒng)根據(jù)程序完成預(yù)定數(shù)目的排空和吹掃循環(huán)，將出現(xiàn)通知操作者氣罐改變例程已經(jīng)完成的屏幕，由此操作者能夠選擇Enter按鈕以返回到Main Menu(主菜單)。
為了進(jìn)行工具排空操作，進(jìn)入適當(dāng)?shù)臍怏w供給容器“CYLINDERMENU(氣罐菜單)”，并且選擇“TOOL EVACUATION(工具排空)”按鈕。這產(chǎn)生了圖14所示的屏幕，并且打開工具隔離閥(AV-15或者AV-25)，并且使用工具的真空系統(tǒng)來排空氣體顯示屏直到氣罐閥(AV-10或者AV-20)。如果工具真空不充分(低于在設(shè)置參數(shù)中建立的設(shè)定點(diǎn))，那么工具隔離閥(AV-15或者AV-25)將不會(huì)打開并且將啟動(dòng)警報(bào)?！癟OOL EVACUATION(工具排空)”操作保持有效直到由操作者通過按壓屏幕的右下方的“STOP(停止)”按鈕而終止。
接著，從合適的氣體供給容器“CYLINDER MENU(氣罐菜單)”選擇“TOOL PURGE(工具吹掃)”菜單，以產(chǎn)生圖15所示的屏幕。然后，開始“TOOL PURGE(工具吹掃)”，通過打開自動(dòng)閥AV-12或者AV-22，并且通過打開自動(dòng)閥AV-15或者AV-25來從吹掃入口向工藝工具提供惰性氣體吹掃。為了吹掃能夠繼續(xù)，在壓力變換器PT-31處必須保持最小工具吹掃壓力設(shè)定點(diǎn)(通過屏幕順序“MAIN MENU(主菜單)”→“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”→“OPERATINGPARAMETERS(操作參數(shù))”進(jìn)入的通用設(shè)置屏幕上來建立)。工具吹掃保持有效直到操作者按下Stop(停止)按鈕。
接著，通過從合適的氣體供給容器“CYLINDER MENU(氣罐菜單)”選擇“TOOL PUMP PURGE(工具泵吹掃)”菜單以產(chǎn)生圖16所示的屏幕并開始如下操作來實(shí)施工具泵吹掃操作，在該操作期間集合管的柱被交替地排空然后用吹掃氣體增壓。自動(dòng)閥AV-15或者AV-25打開以使用工具的真空系統(tǒng)來排空附著在氣罐閥AV-10或者AV-20上的氣體。自動(dòng)閥AV-15或者AV-25不會(huì)被打開除非在壓力變換器PT-31處的工具真空低于最小工具真空設(shè)定點(diǎn)。一旦在壓力變換器PT-11或者PT-21處的壓力低于最小真空水平設(shè)定點(diǎn)，那么定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)結(jié)束(count out)時(shí)，自動(dòng)閥AV-015或者AV-25關(guān)閉，并且自動(dòng)閥AV-12或者AV-22打開，以便用吹掃氣體填充集合管。當(dāng)壓力變換器PT-11或者PT-21處的壓力大于最小吹掃設(shè)定點(diǎn)時(shí)，另一個(gè)定時(shí)器開始計(jì)數(shù)，并且系統(tǒng)繼續(xù)吹掃直到定時(shí)器到達(dá)設(shè)置的循環(huán)數(shù)。重復(fù)這兩部循環(huán)達(dá)編程的循環(huán)數(shù)，并且通過使氣體面板處于真空中來自動(dòng)結(jié)束。
然后，通過從合適的氣體供給容器“CYLINDER MENU(氣罐菜單)”選擇“LOCAL EVACUATION(本地排空)”菜單以產(chǎn)生圖17所示的屏幕并開始操作，來實(shí)施本地真空操作，以使用從泵/凈氣器提供的真空來排空氣體附著物。在真空傳感器VS-01或者VS-02處驗(yàn)證真空的存在，并且打開自動(dòng)閥AV-13或者AV-23，并且在壓力變換器PT-11或者PT-21處來檢驗(yàn)真空水平。一旦在PT-11或者PT-21處的真空水平低于最小真空設(shè)定點(diǎn)，則打開自動(dòng)閥AV-11或者AV-21以排空氣罐閥的附著物。本地排空保持工作直到操作者按下Stop按鈕。在該操作期間，通過關(guān)閉手動(dòng)工具隔離閥來將氣柜從工具和輸送線路隔離。
接著，通過從合適的氣體供給容器“CYLINDER MENU(氣罐菜單)”選擇“LOCAL PUMP PURGE(本地泵吹掃)”菜單以產(chǎn)生圖18所示的屏幕并開始如下操作，該操作通過執(zhí)行上述“LOCALEVACUATION(本地排空)”功能來開始，來實(shí)施本地泵吹掃操作。當(dāng)在壓力變換器PT-11或者PT-21處的真空水平低于最小真空設(shè)定點(diǎn)時(shí)，排空定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)器計(jì)數(shù)完成時(shí)，自動(dòng)閥AV-13或者AV-23關(guān)閉，壓力傳感器PS-01檢驗(yàn)是否有足夠的吹掃壓力，并且自動(dòng)閥AV-12或者AV-22打開以輸送吹掃空氣到附著物上。當(dāng)在PT-11或者PT-21處的壓力大于最低吹掃壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，吹掃定時(shí)器開始計(jì)數(shù)。當(dāng)該定時(shí)器計(jì)數(shù)完成時(shí)，吹掃氣體自動(dòng)閥AV-12或者AV-22關(guān)閉并且文氏隔離閥AV-013或者AV-23打開以將附著物排回氣罐閥。重復(fù)該過程達(dá)編程的循環(huán)數(shù)，集合管排空時(shí)自動(dòng)結(jié)束。在該過程期間，通過關(guān)閉手動(dòng)附著物隔離閥來使工具與氣柜隔離。
通過進(jìn)入“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”并選擇“MANUALCONTROL(手動(dòng)控制)”，減壓模塊能夠工作在手動(dòng)模式下。在該模式中，產(chǎn)生了描繪氣體面板的屏幕，示出了閥狀態(tài)和所有變換器的壓力讀數(shù)，并且屏幕上的閥圖標(biāo)能夠被切換打開或者關(guān)閉集合管的相應(yīng)閥。
如上所述，通過屏幕順序“MAIN MENU(主菜單)”→“MAINTENANCE MENU(維護(hù)菜單)”→“OPERATINGPARAMETERS(操作參數(shù))”，能夠在系統(tǒng)的設(shè)置中建立操作參數(shù)?？?以括號(hào)中表示的單位)設(shè)置的操作參數(shù)包括如下通用設(shè)置●Cylinder Low(托)系統(tǒng)向用戶發(fā)出氣罐接近于空并且要求替換這樣的警報(bào)的點(diǎn)。
●Cylinder Change-Over(托)系統(tǒng)向用戶發(fā)出氣罐空并且切換到備用氣罐(如果自動(dòng)轉(zhuǎn)接有效)這樣的警報(bào)的點(diǎn)。
●Minimum Tool Vacuum(托)系統(tǒng)必須從工具檢測到的最小真空。
●Balance Delay(秒)允許變換器讀穩(wěn)定的延遲時(shí)間。
●Vacuum Delta P(托)在真空下的變換器之間可允許的反轉(zhuǎn)(reverse)讀數(shù)。
●Cylinder Valve選擇安裝在氣罐上的閥的類型。
工具排空●Minimum Tool Vacuum(托)在工具排空和工具泵吹掃協(xié)議中打開閥之前在變換器PT-31處必須看到的最小真空。
本地排空●Minimum Vacuum Set Point(托)在壓力變換器PT-11或者PT21處必須看到的以允許繼續(xù)本地排空的最小真空。
工具泵吹掃●Vacuum Cycle Delay(秒)允許真空達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間延遲。
●Minimum Purge Pressure(托)在吹掃增壓期間必須達(dá)到的壓力。
●Pressure Cycle Delay(秒)允許壓力穩(wěn)定的延遲時(shí)間。
●Minimum Tool Vacuum(托)在工具泵吹掃期間打開閥之前在壓力變換器PT-31處必須看到的最小真空。
●Number of Purge Cycles壓力/真空循環(huán)的次數(shù)。
本地泵吹掃●Minimum Vacuum Set Point(托)由真空源必須達(dá)到的最小真空。
●Vacuum Cycle Delay(秒)允許真空穩(wěn)定的時(shí)間延遲。
●Minimum Purge Pressure at Pressure Transducer PT-11 or PT21(托)必須達(dá)到的吹掃氣壓。
●Pressure Cycle Delay(秒)允許壓力穩(wěn)定的時(shí)間延遲。
●Number of Purge Cycles壓力/真空循環(huán)的次數(shù)。
氣罐改變●Minimum Leak Test Pressure(托)在泄漏下降測試期間必須達(dá)到的最小壓力。
●Decay in Pressure Allowed(托)在泄漏下降測試期間允許的壓力損失。
●Pre-change Leak Test Time(分)這是在氣罐開始變化時(shí)的泄漏測試時(shí)間，用于驗(yàn)證氣罐閥是否已經(jīng)被適當(dāng)?shù)孛芊狻?br> ●Pressure Transducer PT11/PT21 Minimum Pressure(托)在螺旋管斷開的同時(shí)改變氣罐期間，必須達(dá)到的最小壓力。
●Minimum Leak Test Vacuum(托)進(jìn)行泄漏上升測試時(shí)必須達(dá)到的真空。
●Rise in Pressure Allowed(托)這是在泄漏上升測試期間允許的可接受壓力上升。
●Post-Change Leak Test Time(分)這是在已經(jīng)連接新氣罐之后用于泄漏上升測試的泄漏測試時(shí)間，用于驗(yàn)證CGA裝配是否已經(jīng)合適地緊固。
●Manifold Pressure Delay(秒)警報(bào)之前的壓力穩(wěn)定時(shí)間。
與減壓模塊連接的泵/凈氣器用于提供驅(qū)動(dòng)能力，使氣流經(jīng)由泵組件通過減壓模塊的集合管，并將氣體運(yùn)輸?shù)较掠喂ぞ呋蛘咂渌臍夤に噯卧?，或者可替換地使氣體流到設(shè)備的凈氣器組件。
泵組件能夠是任何合適類型的，包括從泵、吹風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、抽氣器、噴射器等中選擇的合適的設(shè)備，以在采用了減壓模塊和相關(guān)的泵組件的設(shè)備中適當(dāng)?shù)剌斔秃吞幚須怏w。類似地，凈氣器能夠是任何合適的類型，包括濕式凈氣器、干式凈氣器、機(jī)械凈氣器、氧化凈氣器等。
泵組件還可以是圖19所示的提取器模塊100的一個(gè)構(gòu)件，其可以包括泵和緩沖罐(圖19中未示出；見圖20，后面將更全面的描述)，以及為了安全操作的控制和安全系統(tǒng)。以與上述的減壓監(jiān)視器的硬件和電子布置大致相似的方式，提取器系統(tǒng)組件可以被收納在排氣和監(jiān)視箱中，氣體輸送硬件收納在主柜102中，主柜102裝配有觀察窗108，有關(guān)的控制電路位于安裝在主柜104的頂部上的獨(dú)立箱104中。
為了使下游耗氣工具工作在中等真空壓力下，提取器系統(tǒng)從減壓模塊提取氣體并將壓力升高到恒定水平，泵系統(tǒng)自動(dòng)工作以與氣體的流速無關(guān)地來維持緩沖罐中的恒定的低于大氣壓的壓力。提取器系統(tǒng)的排空和凈化是手動(dòng)進(jìn)行的，由于不需要斷電的例程(如在氣罐必須被周期性地改變的氣柜中那樣)。
可編程邏輯控制器(PLC)和相伴的彩色觸摸屏106提供了預(yù)編程功能以及閥狀態(tài)和系統(tǒng)壓力的本地指示。通過泵速度的控制來實(shí)現(xiàn)緩沖罐壓力控制。
主柜102裝有緩沖罐120和提取泵122，如圖20所示，對(duì)工藝管道以及吹掃和通風(fēng)管道進(jìn)行耗盡壓力監(jiān)控。緩沖罐能夠是任何合適的體積，例如從大約25升到大約150升，以適合于有關(guān)的特殊氣體輸送操作。在主柜102的上面的門中的窗口108是耐火安全玻璃窗，以便在打開門之前允許視覺地檢查集合管的狀態(tài)。各門用手動(dòng)扭轉(zhuǎn)插銷(twist latch)適當(dāng)?shù)毓潭?。彩色觸摸屏界面106、EMO按鈕和START(開始)按鈕位于主柜102頂部的電子箱104的正面。
泵122的泵速控制由提取器模塊的可編程邏輯控制器(PLC)中的比例積分微分(PID)控制環(huán)來提供。PLC對(duì)緩沖罐120中的緩沖罐壓力和設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，并且生成饋送給可變頻率驅(qū)動(dòng)器(VFD)的電壓輸出，其進(jìn)而通過改變饋送到三相電機(jī)的頻率來控制泵電機(jī)的速度。當(dāng)氣流需求增加或者入口壓力降低時(shí)，泵速度將成正比地增加，以保持緩沖罐中的恒定壓力。
圖21示出了提取器模塊的說明性STATUS SCREEN(狀態(tài)屏幕)。狀態(tài)屏幕顯示所有閥的狀態(tài)，它們?nèi)缭跍p壓模塊中所述那樣可以是彩色編碼或者可視覺地察覺的(例如，顯示為紅色表示關(guān)閉，綠色表示打開)，每個(gè)壓力變換器的壓力讀數(shù)、緩沖罐中的溫度、壓力開關(guān)的狀態(tài)以及泵的狀態(tài)(ON或者OFF)。
這樣，圖21示出了在提取器模塊中的集合管的流路，以及模塊的各組件，包括泄漏測試端口F1(“LEAK Check Port(泄漏檢查端口)”)，其通過手動(dòng)閥MV-2來關(guān)閉。三個(gè)壓力變換器位于集合管上PT-1監(jiān)視在系統(tǒng)入口處壓力；PT-2監(jiān)視泵出口壓力；PT-3監(jiān)視緩沖罐壓力，這也是到下游工藝工具的出口壓力。在集合管的吹掃期間，進(jìn)入的吹掃氣壓由壓力開關(guān)PS1監(jiān)視。(來自泵/凈氣器或者其它真空源的)真空水平由真空傳感器VS-1來監(jiān)視。在緩沖罐的入口處的氣體溫度由熱電偶TS-1來監(jiān)視。如果打開壓力釋放閥PRV-1或者PRV-2的任何一個(gè)，則流量檢測器FS-1將直接流向凈氣器。
提取器模塊以與減壓模塊相似的方式采用“MAIN MENU(主菜單)”，“MAIN MENU(主菜單)”顯示如下觸摸選項(xiàng)，包括“ACCESSMENU(訪問菜單)”、“ALARMS(警報(bào))”、“ALARM HISTORY(警報(bào)歷史)”、“SYSTEM STATUS(系統(tǒng)狀態(tài))”、“PUMP CONTROL(泵控制)”、“UNIVERSAL MENU(通用菜單)”以及“SYSTEMIDLE(系統(tǒng)空閑)”。
為了開始泵，操作者從“MAIN MENU(主菜單)”選擇“PUMPCONTROL(泵控制)”，以產(chǎn)生圖22所示的屏幕，并且在該屏幕上進(jìn)行“PUMP RUN(泵運(yùn)行)”選項(xiàng)。如果緩沖罐中的壓力低于設(shè)定點(diǎn)(例如.～600托)，則打開泵使以升壓到設(shè)定點(diǎn)。然后將出現(xiàn)指示操作者打開手動(dòng)閥MV-1的屏幕顯示，以便向下游工藝工具打開系統(tǒng)流路。在操作者確認(rèn)手動(dòng)閥打開并且將啟動(dòng)氣體輸送操作之后，氣動(dòng)出口隔離閥AV-4被系統(tǒng)打開，以使氣體流向工具。為了關(guān)閉泵，在圖22所示的泵控制屏上進(jìn)行“Pump Stop(泵停止)”選項(xiàng)。然后系統(tǒng)將停止泵并且通過關(guān)閉閥AV-1和AV-4來隔離系統(tǒng)。
提取器模塊還選擇性地可用于執(zhí)行排空和吹掃操作，涉及閥MV-1、MV-3、AV-1、AV-2、AV-3、AV-4和AV-7。系統(tǒng)還提供手動(dòng)操作模式。
通過屏幕順序“MAIN MENU(主菜單)”→“MAINTENANCEMENU(維護(hù)菜單)”→“OPERATING PARAMETERS(操作參數(shù))”，能夠在提取器模塊的設(shè)置中建立操作參數(shù)?？?以括號(hào)中表示的單位)設(shè)置的操作參數(shù)包括如下操作參數(shù)●PT-1 Set Point(托)在該壓力之上，系統(tǒng)將不允許入口隔離閥AV-1打開。
●PT-2 Set Point(托)在該壓力處，系統(tǒng)將警告用戶系統(tǒng)處于大氣壓力之上。
●PT-3 Set Point(托)在該壓力之上，系統(tǒng)將關(guān)閉泵。
●PT-2/3 Delta(托)查看顆粒過濾器上的壓力下降，以確定過濾器是否被阻塞。
圖23是集成半導(dǎo)體制造設(shè)備200的示意性框圖，示出了與提取器模塊(提取器)204氣流連通的減壓模塊(RPM)202，提取器模塊204進(jìn)而與半導(dǎo)體制造耗氣單元(工具)206氣流連通地耦合，RPM 202、提取器204以及工具206以排氣的關(guān)系與凈氣器單元(凈氣器)208連接，用于消除從RPM、提取器和/或工具流入到凈氣器的氣體中的有毒/有害氣體種類，并且將處理的廢物從凈氣器最終排放到排氣線路210中。
根據(jù)本發(fā)明，在減壓模塊中為自動(dòng)轉(zhuǎn)接動(dòng)作添加延遲時(shí)間使得提取器柜在發(fā)生自動(dòng)轉(zhuǎn)接之前被告知。因此，提取器柜能夠采取行動(dòng)以防止將壓力尖峰引入到快速運(yùn)行的提取器泵的入口。減壓模塊和提取器模塊可編程地布置在它們各自的電子模塊中，以實(shí)施圖24A和24B中表示的步驟過程。
當(dāng)正在有效地分配流向下游提取器模塊的氣體供給容器達(dá)到其空或者終點(diǎn)限度時(shí)，開始本發(fā)明的時(shí)間延時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)接過程。標(biāo)志著工作中的氣體供給容器的有用分配操作結(jié)束的這樣的限度，可以通過任何適合的手段和/或方法來區(qū)分。例如，通過容器的比重接近其皮重來區(qū)分空/終點(diǎn)限度，這表示包含的氣體被耗盡到轉(zhuǎn)換到新氣體供給容器的理想程度。作為另一種替換方法，空/終點(diǎn)限度可以是由分配操作的累積時(shí)間確定的設(shè)定點(diǎn)。作為再一種替換方法，空/終點(diǎn)限度通過分配氣體的壓力和/或流速下降到表示氣體供給容器接近或者處于空狀態(tài)的水平來確定。任何其它的方案，例如，分配氣體的一個(gè)或更多特性的變化率，可以被用來建立或者檢測涉及正在工作的氣體供給容器的氣體分配操作的終止階段限度。
不論如何確定，作為適合的限度點(diǎn)的確定的具體方式，通過例如重量傳感器、壓力變換器、流速傳感器、容積(累積)流量計(jì)、循環(huán)定時(shí)器等感測出到達(dá)的空/終點(diǎn)限度(在圖24A中的步驟1)，并且在減壓模塊的電子電路中產(chǎn)生了限度感測信號(hào)，該信號(hào)由提取器模塊中的電子電路可編程地布置以開始時(shí)間延遲自動(dòng)切換過程。然后，限度感測信號(hào)在減壓模塊的電子箱中發(fā)送到可關(guān)閉的接觸、繼電器或者其它可執(zhí)行的裝置，以便將這樣的裝置的切換引入到表示限度感測的切換的條件。例如，在圖24A所示的過程中，接觸被關(guān)閉(步驟2)。
然后提取器模塊感測減壓模塊中的接觸閉合，作為輸入(圖24A中的步驟3)。通過從包括減壓模塊中的閉合接觸的電路發(fā)送到提取器模塊的電子箱中的控制電路的電流信號(hào)來使該輸入有效。然后提取器模塊的電子箱中的控制電路響應(yīng)性地操作以關(guān)閉泵入口閥(圖21和圖22中所示的閥AV-3)，達(dá)到圖24A中表示為T2的時(shí)間間隔(步驟4)。同時(shí)，提取器模塊控制電路例如通過切斷該泵的可變頻率驅(qū)動(dòng)器(VFD)的電源來使泵停轉(zhuǎn)，達(dá)到圖24A中表示為T3的時(shí)間間隔(步驟5)。
減壓模塊中的可關(guān)閉接觸的關(guān)閉還開動(dòng)該模塊中的電子電路中的定時(shí)器。該定時(shí)器被開動(dòng)以記錄圖24A表示為T1的時(shí)間延遲間隔，直到達(dá)到時(shí)間延遲間隔T1(步驟6)。此時(shí)，發(fā)生減壓模塊中的氣體供給容器的自動(dòng)轉(zhuǎn)接(步驟7)，將分配的氣流從耗盡的氣體供給容器切換到新(充滿)的氣體供給容器，以確保氣體分配操作的連續(xù)性。
然后，氣體從減壓模塊中的新氣體供給容器流到提取器模塊(步驟8)并且該氣流持續(xù)到達(dá)到泵入口閥關(guān)閉時(shí)間間隔T2，該時(shí)間間隔可以在開始步驟4時(shí)由提取器模塊的電子電路中開動(dòng)的時(shí)間來確定。當(dāng)已經(jīng)到達(dá)泵入口閥關(guān)閉時(shí)間間隔T2(步驟9)時(shí)，泵入口閥(如圖21和22所示的AV-3)打開，以將氣體引入到泵入口(步驟10)。通過可操作地耦合定時(shí)器和用于泵入口閥的氣動(dòng)執(zhí)行器來進(jìn)行泵入口閥的開動(dòng)，從而達(dá)到時(shí)間間隔T2的定時(shí)器開動(dòng)開關(guān)以開始使氣體流入用于泵入口閥的氣動(dòng)執(zhí)行器。
然后，氣體繼續(xù)從減壓模塊流到提取器模塊中的泵，直到達(dá)到泵無效時(shí)間間隔T3(步驟11)。此時(shí)，開動(dòng)泵使其恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。通過提取器模塊的電子電路中的比例積分微分(PID)控制環(huán)可以動(dòng)態(tài)地且可編成地建立泵無效時(shí)間間隔T3，其中比例積分微分(PID)控制環(huán)與提取器模塊中的壓力變換器工作地耦合，從而泵操作的恢復(fù)相對(duì)于提取器模塊的集合管氣體流路中的壓力是“平穩(wěn)的”，從而使流路中的壓力和流速擾動(dòng)最小化并消除了壓力尖峰，該壓力尖峰是現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的操作的特征，其沒有本發(fā)明的時(shí)間延遲自動(dòng)轉(zhuǎn)接過程。用于該目的的PID控制環(huán)可以與泵的可變頻率驅(qū)動(dòng)器(VFD)工作地耦合，以便在重新開始泵操作中激勵(lì)VFD?？梢赃x擇地，時(shí)間間隔T3可以通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中的定時(shí)器來設(shè)置。
參考減壓模塊并結(jié)合提取器模塊，在上面說明性地描述了本發(fā)明的前述時(shí)間延遲自動(dòng)轉(zhuǎn)接過程。但是，應(yīng)該意識(shí)到，本發(fā)明不會(huì)因而被限制，而是可以應(yīng)用任何如下所述的多容器陣列，其中在響應(yīng)泵入口處的實(shí)際壓力變化進(jìn)行從多容器陣列中的一個(gè)容器到另一個(gè)容器的供氣切換時(shí)，下游泵或者其動(dòng)力液體驅(qū)動(dòng)器在泵的出口處易于引起壓力尖峰。此外，盡管參考兩個(gè)容器的陣列說明性地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該意識(shí)到，本發(fā)明能夠在包括多于兩個(gè)氣體供給容器的多容器陣列中實(shí)施。最后，盡管在此參考了具體電路和控制元件以及它們的關(guān)系描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該意識(shí)到，參考圖24A和24B說明性提出并描述的本發(fā)明的通用方法能夠以眾多硬件/軟件構(gòu)造和形式中的任何來實(shí)施。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的裝置和方法能夠以與在此公開內(nèi)容一致的廣泛變化的方式來應(yīng)用。因此，雖然在此參考了具體特征、方面以及實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該意識(shí)到本發(fā)明不會(huì)因而被限制，而是易于以其他變化、修改和實(shí)施例來實(shí)施。因此，本發(fā)明意圖被廣泛地解釋為包含所有這樣的其他變化、修改和實(shí)施例，如本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍中那樣。
權(quán)利要求
1.一種氣體供給和分配系統(tǒng)，包括一陣列，包括至少兩個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器，其被設(shè)置為用于涉及從陣列中的第一個(gè)容器轉(zhuǎn)接到第二個(gè)容器的連續(xù)工作分配操作；與該陣列以氣流連通的方式耦合的泵，用于對(duì)從陣列中的各容器中的工作容器得到的氣體進(jìn)行抽氣，并釋放抽到的氣體；自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，其被構(gòu)造和設(shè)置為用于感測各容器中的工作容器的終點(diǎn)限度，并且開始從其中具有氣體的陣列中的各容器中的工作容器到各容器中的另一個(gè)容器的自動(dòng)切換，以便從各容器中的、作為接續(xù)工作容器的所述另一個(gè)容器接續(xù)地分配氣體，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)在終點(diǎn)限度的感測和開始自動(dòng)轉(zhuǎn)換之間終止向泵的氣流并且使泵無效；并且其中在開始自動(dòng)切換之后，自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)重新開始向泵的氣流，并且使泵重新啟動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為各容器中的工作容器的終點(diǎn)限度重量，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度壓力，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度流速，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度積累體積，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度特性變化率，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度分配時(shí)間，終點(diǎn)限度通過自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)來感測。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)包括定時(shí)器，用于可控地設(shè)置時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間終止向泵的氣流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)包括用于動(dòng)態(tài)地設(shè)置時(shí)間間隔的裝置，在該時(shí)間間隔期間終止向泵的氣流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的系統(tǒng)，其中所述裝置包括比例積分微分(PID)控制環(huán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述比例積分微分(PID)控制環(huán)與流路中的壓力變換器裝置工作地耦合，使得泵與包括氣體存儲(chǔ)器和分配容器的陣列氣流連通地耦合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)包括定時(shí)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)包括定時(shí)器，用于可控地設(shè)置時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔中使泵無效。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)被構(gòu)造和設(shè)置為在使泵無效之前終止向泵的氣流。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)被構(gòu)造和設(shè)置為在使泵重新啟動(dòng)之前重新開始向泵的氣流。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器容納有固相物理吸附劑，其對(duì)于存儲(chǔ)在各容器中并從各容器分配的氣體具有吸附親和力。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中固相物理吸附劑包括從分子篩、碳、硅石、氧化鋁、粘土以及大網(wǎng)狀聚合物構(gòu)成的組中選擇的材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中固相物理吸附劑包括碳。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述氣體包括半導(dǎo)體制造氣體。
20.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器包括內(nèi)置的調(diào)節(jié)器。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器布置在氣柜中。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的系統(tǒng)，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器以氣流連通的方式耦合到氣柜中的帶閥集合管。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中泵容納在泵柜中。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中泵柜還容納有緩沖罐，用于接收泵抽取的氣體。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的系統(tǒng)，其中泵和緩沖罐以氣流連通的方式與泵柜中的帶閥集合管耦合。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的系統(tǒng)，其中氣柜中的帶閥集合管以氣流連通的方式與泵柜中的帶閥集合管耦合。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其被構(gòu)造和設(shè)置為進(jìn)行圖24A和24B的自動(dòng)轉(zhuǎn)接操作過程。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中相對(duì)于自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不被構(gòu)造和設(shè)置為進(jìn)行與從陣列中的第一容器到第二容器的切換有關(guān)的終止向泵的氣流、泵的無效、重新開始向泵的氣流以及泵的重新啟動(dòng)的對(duì)應(yīng)氣體供給和分配系統(tǒng)，由本自動(dòng)轉(zhuǎn)接系統(tǒng)進(jìn)行的終止向泵的氣流、泵的無效、重新開始向泵的氣流以及泵的重新啟動(dòng)有效地減小了從泵釋放的抽取氣體的壓力變化。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中在從陣列中的第一容器到第二容器的轉(zhuǎn)接期間從泵釋放的抽取氣體的特征是在抽取氣體中沒有尖峰特性。
30.一種有效地減小從氣體供給和分配系統(tǒng)中的泵排放的抽取氣體的壓力變化的方法，該氣體供給和分配系統(tǒng)包括一陣列，該陣列包括至少兩個(gè)氣體存儲(chǔ)和分配容器，其被設(shè)置為用于涉及從陣列中的第一個(gè)容器轉(zhuǎn)接到第二個(gè)容器的連續(xù)工作分配操作，其中泵與該陣列以氣流連通的方式耦合，用于對(duì)從陣列中的各容器中的工作容器得到的氣體進(jìn)行抽取，并釋放抽取氣體，所述方法包括感測各容器中的工作容器的終點(diǎn)限度，并且從其中具有氣體的陣列中的各容器中的工作容器切換到各容器中的另一個(gè)容器，以便從各容器中的、作為接續(xù)工作容器的所述另一個(gè)容器接續(xù)地分配氣體，終止向泵的氣流并使泵無效，其中所述終止和無效步驟是在終點(diǎn)限度的感測步驟和切換步驟之間進(jìn)行的；并且重新開始向泵的氣流并使泵重新啟動(dòng)，其中所述重新開始和重新啟動(dòng)步驟是在切換步驟之后進(jìn)行的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中作為各容器中的工作容器的終點(diǎn)限度重量的終點(diǎn)限度被感測。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度壓力的終點(diǎn)限度被感測。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度流速的終點(diǎn)限度被感測。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度積累體積的終點(diǎn)限度被感測。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度特性變化率的終點(diǎn)限度被感測。
36.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中作為從各容器中的工作容器分配的氣體的終點(diǎn)限度分配時(shí)間的終點(diǎn)限度被感測。
37.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括可控地設(shè)置時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間終止向泵的氣流。
38.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括動(dòng)態(tài)地設(shè)置時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間終止向泵的氣流。
39.根據(jù)權(quán)利要求38的方法，所述動(dòng)態(tài)設(shè)置步驟包括使用比例積分微分(PID)控制環(huán)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的方法，所述比例積分微分(PID)控制環(huán)與流路中的壓力變換器裝置工作地耦合，使得泵與包括氣體存儲(chǔ)器和分配容器的陣列氣流連通地耦合。
41.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括可控地設(shè)置時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔中使泵無效。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，還包括使用定時(shí)器。
43.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括在使泵無效之前終止向泵的氣流。
44.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，還包括在使泵重新啟動(dòng)之前重新開始向泵的氣流。
45.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器容納有固相物理吸附劑，其對(duì)于存儲(chǔ)在各容器中并從各容器分配的氣體具有吸附親和力。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中固相物理吸附劑包括從分子篩、碳、硅石、氧化鋁、粘土以及大網(wǎng)狀聚合物構(gòu)成的組中選擇的材料。
47.根據(jù)權(quán)利要求45的方法，其中固相物理吸附劑包括碳。
48.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，所述氣體包括半導(dǎo)體制造氣體。
49.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器包括內(nèi)置的調(diào)節(jié)器。
50.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器布置在氣柜中。
51.根據(jù)權(quán)利要求50的方法，其中氣體存儲(chǔ)和分配容器以氣流連通的方式耦合到氣柜中的帶閥集合管。
52.根據(jù)權(quán)利要求51的方法，其中泵容納在泵柜中。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其中泵柜還容納有緩沖罐，用于接收泵抽取的氣體。
54.根據(jù)權(quán)利要求53的方法，其中泵和緩沖罐以氣流連通的方式與泵柜中的帶閥集合管耦合。
55.根據(jù)權(quán)利要求54的方法，其中氣柜中的帶閥集合管以氣流連通的方式與泵柜中的帶閥集合管耦合。
56.根據(jù)權(quán)利要求55的方法，其包括圖24A和24B的自動(dòng)轉(zhuǎn)接操作過程。
57.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，其中相對(duì)于不包括與轉(zhuǎn)接有關(guān)的終止向泵的氣流、泵的無效、重新開始向泵的氣流以及泵的重新啟動(dòng)的對(duì)應(yīng)容器轉(zhuǎn)接，終止向泵的氣流、泵的無效、重新開始向泵的氣流以及泵的重新啟動(dòng)有效地減小了從泵釋放的抽取氣體的壓力變化。
58.根據(jù)權(quán)利要求57的方法，其中在從陣列中的第一容器到第二容器的轉(zhuǎn)接期間從泵釋放的抽取氣體的特征是在抽取氣體中沒有尖峰特性。
全文摘要
一種氣體存儲(chǔ)和分配系統(tǒng)，其包括氣體分配容器的多容器陣列，各氣體分配容器需要連續(xù)地轉(zhuǎn)接以向耗氣工藝提供連續(xù)的氣體供給，并且以氣流連通的方式與泵耦合。該系統(tǒng)具有用于轉(zhuǎn)接操作的時(shí)間延遲自動(dòng)轉(zhuǎn)接過程的能力，其中在轉(zhuǎn)接操作中，在工作氣體分配容器的終點(diǎn)限度感測之后，響應(yīng)性地進(jìn)行終止向泵的氣流、泵的無效、容器的自動(dòng)切換、重新開始向泵的氣流以及泵的重新啟動(dòng)。該系統(tǒng)使響應(yīng)從多容器陣列中的一個(gè)容器到另一個(gè)容器轉(zhuǎn)接氣體供給時(shí)在泵入口處的壓力變化而在泵出口處發(fā)生的壓力尖峰最小化。
文檔編號(hào)F17C7/00GK1942365SQ200480031605
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者邁克爾·J·沃德延斯基 申請(qǐng)人:高級(jí)技術(shù)材料公司