CN103094041A - 用于网状电极的混合酸清洁的方法 - Google Patents
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Abstract
在一种实施方式中，一种用于清洁网状电极的方法可以包括：将网状电极密封在清洁组件中，使得在所述网状电极的第一侧上形成第一清洁空间，并在所述网状电极的第二侧上形成第二清洁空间。可以将酸性溶液加载到所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间中。可以给所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间加压，使得所述酸性溶液中的至少一部分流过所述网状电极的所述多个气体通道中的一个或多个。将一些纯化水推进穿过所述网状电极的所述第二侧上的所述第二清洁空间，并且与所述网状电极的所述第二侧接触。
Description
技术领域
本发明总体上涉及混合酸清洁组件，更具体地涉及用于清洁网状（showerhead）电极的混合酸清洁组件。
背景技术
本公开总体上涉及用于清洁在等离子处理系统中用作激励电极的网状电极的气体通道的混合酸组件。虽然本公开的范围不限于特定类型的网状电极或待清洁的网状电极已使用的背景条件，但基于说明的目的，本发明中的混合酸组件参照单硅系电极进行了说明，该单硅系电极具有圆盘形状，带有同心布置的气体通道。实践本发明所描述的实施方式就会发现：这里所提出的混合酸组件中的一些将可以有利地用于各种类型的电极和非电极的情形中。
图1示出了耦合到具有圆盘形状的网状电极的混合酸组件。图3示出了网状电极的分解图。关于类似于图1和3中的网状电极和电极组件的结构的进一步教导可以在US Pub.No.2007/0068629，No.2007/0235660和No.2007/0284246等文件中找到。其中的有关部分通过引用并入本文。其他的相关教导可以在美国专利No.6,073,577，No.6,148,765，No.6,194,322，No.6,245,192，No.6,376,385和US Pub.No.2005/0241765中找到。
发明内容
在一种实施方式中，一种用于清洁网状电极的方法可以包括将网状电极密封在清洁组件内，使得在该网状电极的第一侧形成第一清洁空间，并且在该网状电极的第二侧形成第二清洁空间。该网状电极可以包括多个气体通道，该多个气体通道从该网状电极的第一侧延伸通过该网状电极到达该网状电极的第二侧。可以加载酸性溶液到该网状电极的第一侧的第一清洁空间中。可以向该网状电极的第一侧上的第一清洁空间加压，使得至少一部分该酸性溶液流过该网状电极的多个气体通道中的一个或多个。可以将一些纯化水推进通过该网状电极的第二侧上的第二清洁空间，并与该网状电极的第二侧接触。
在另一种实施方式中，一种用于清洁网状电极的方法可以包括将网状电极密封在清洁组件内，使得在该网状电极的第一侧形成第一清洁空间,并且在该网状电极的第二侧形成第二清洁空间。该网状电极可以包括多个气体通道，该多个气体通道从该网状电极的第一侧延伸通过该网状电极到达该网状电极的第二侧。可以加载酸性溶液到该网状电极的第一侧的第一清洁空间中。可以使用由气体分配件供应的气体向该网状电极的第一侧上的第一清洁空间加压。至少一部分该酸性溶液能够流过该网状电极的多个气体通道中的一个或多个。该气体分配件可包括倒角体，该倒角体具有基本呈梯形形状的横截面和形成于该倒角体中的多个气体出口。使用液体分配件可以将一定数量的纯化水推进通过该网状电极的第一侧上的第一清洁空间，并与该网状电极的第一侧接触。该液体分配件可包括其中形成有中央流道的圆柱体以及形成于该圆柱体中的多个液体出口。该多个液体出口中的每一个可以是基本呈线性的管道，该管道从中央流道径向向外延伸。可以使用圆锥形喷射件将一些纯化水推进穿过该网状电极的第二侧上的第二清洁空间，并接触该网状电极的第二侧。该圆锥形喷射件可包括锥形件和多个孔，该锥形件具有比该锥形件的顶端相对较大的基座，该多个孔穿过该锥形件形成，并被设置在多个同心环中。
附图说明
本公开的下述具体实施方式的详细说明在结合下述附图阅读时将更好理解，其中类似的结构用类似的参考数字标明，并且其中：
图1根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了混合酸清洁组件；
图2根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种混合酸清洁组件的横截面；
图3根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种混合酸组件的分解图；
图4根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种混合酸清洁组件；
图5根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种圆锥形喷射件；
图6A-6B根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种气体分散件；
图7A-7B根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种液体分散件；
图8-9根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种混合酸清洁组件；
图10根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种混合酸清洁组件的夹紧叉和凸缘件的横截面视图；并且
图11根据本发明所示出和说明的一个或多个实施方式示意性地描绘了一种用于混合酸清洁的方法。
具体实施方式
如上面所指出的，本发明涉及清洁组件，该清洁组件可以用于在最初制造和/或翻新例如但不限于硅系电极等电极后的清洁。本公开的构思不应限于特定的电极或电极组件结构。因此，可以用本发明所描述的实施方式清洁或翻新电极、多部件电极组件的内电极和外电极。此外，可以如本发明所述，清洁或翻新具有背衬板的电极，该背衬板与该电极的硅基部分连结。
参照图1，清洁组件100包括用于至少部分地包围网状电极110的模块化电极密封壳体10。模块化电极密封壳体10可以位于可密封腔室102内，可密封腔室102定义了包绕模块化电极密封壳体10的内部空间104。可密封腔室102的内部空间104的环境条件可以隔离，使得可以控制在正常操作期间从模块化电极密封壳体10逸出的任何气体。具体而言，可密封腔室102可以与气体入口106和气体入口108流体连通，气体入口106供应基本上没有腐蚀性气体的空气，气体出口108是可操作的，以去除从模块化电极密封壳体10中逸出的任何气体。值得注意的是，本文所用的短语“流体连通”，意指流体从一个物体到另一个物体的交换，其可以包括，例如，可压缩和不可压缩流体的流动。
现在参考图2，模块化电极密封壳体10包括含有第一清洁空间22的高压封闭件20。具体而言，第一清洁空间22可以是在高压封闭件20中形成的腔。第一清洁空间22可以由高压封闭件20内形成的深度限定壁24限定。在一些实施方式中，第一清洁空间22可以包括多个部分，每个部分具有不同的外边界。具体而言，第一清洁空间22可以包括第一部分26和第二部分28。第一清洁空间22的第一部分26可以由第一外壁30限定。类似地，第一清洁空间22的第二部分28可以由第二外壁32限定。在图2所示的实施方式中，第一部分26和第二部分28中的每一个可以包围不同大小的空间。具体而言，第一部分26可以比第二部分28包围相对较小的空间。因此，搭接限定壁34可以形成在第一外壁30和第二外壁32之间的过渡处，第一外壁30和第二外壁32形成于高压封闭件20中。应注意，尽管第一清洁空间22的第一部分26和第二部分28被描述为基本呈圆柱状，但第一清洁空间22的第一部分26和第二部分28可以是适于与网状电极110的所需的待清洁的部分保持吻合的任何形状。
现在参考图3，网状电极110通常用于处理等离子体处理设备中的衬底。网状电极110可以是单件式的、圆形的网状电极，或者是多组件的圆形的网状电极的一部分，该多组件的圆形的网状电极可以包括圆形的中央电极和一个或多个绕中央电极的周缘布置的外围电极。网状电极110包括具有多个气体通道116的第一侧112和第二侧114，多个气体通道116穿过网状电极110而形成，并且从第一侧112延伸到第二侧114。网状电极可以由包含有下述物质的材料或者由下述物质组成的材料制成：硅（例如，单晶硅或多晶硅）、氮化硅、碳化硅、碳化硼、氮化铝、氧化铝或这些物的组合物。
模块化电极密封壳体10包括含有第二清洁空间42的低压封闭件40。具体而言，低压封闭件40形成第二清洁空间42的外边界的至少一部分。在一些实施方式中，低压封闭件40可以包括外围支撑区域44、流体收集表面46、和一个或多个突出的支撑件48，它们相互配合以形成第二清洁空间42的外边界的至少一部分。
外围支撑区域44绕流体收集表面46和一个或多个突出的支撑件48形成。可以这样形成低压封闭件40，使得相对于流体收集表面46，外围支撑区域44被举高。因此，流体收集表面46相对于外围支撑区域44会是凹陷的。在一些实施方式中，出口通道50可以与第二清洁空间42流体连通。在进一步的实施方式中，出口通道50可以穿过低压封闭件40的流体收集表面46形成，使得出口通道50沿流体收集表面46基本居中。
一个或多个突出的支撑件48可以从流体收集表面46突出，使得一个或多个突出的支撑件48相对于流体收集表面46（例如，相对于Y-轴方向偏移）被举高。因此，该一个或多个突出的支撑件48和外围支撑区域44可以配合，以定义形成于低压封闭件40中的凹陷区域。因此，第二清洁空间42中的部分可以由该凹陷区域定义，该凹陷区域由低压封闭件40的外围支撑区域44、流体收集表面46、和一个或多个突出的支撑件48限定。因此，第二清洁空间42可以被配置成作为盆来运行，该盆收集清洁过程中的流体，以便经由出口通道50去除。
在一些实施方式中，一个或多个突出的支撑件48中的每一个可以从外围支撑区域44朝向低压封闭件40的中央延伸。具体而言，图3所描绘的实施方式包括一个或多个突出的支撑件48中的4个，其设置成使得一个或多个突出的支撑件48中的每一个形成基本呈“X”形的图案中的一个分支。外围支撑区域44和一个或多个突出的支撑件48可以形成上支撑表面52。上支撑表面52可以是基本为平面的表面（例如，描绘为图3中的X-Z平面），其被配置防止例如沿Y方向偏转。应注意，尽管一个或多个突出的支撑件48在图3中被描绘成基本呈线性的突起物，但一个或多个突出的支撑件48可以是适于在清洁组件100的操作过程中支撑网状电极110的任何形状，例如，但不限于，基本呈圆弧状的件。此外，本发明所描述的实施方式可以包括适于在清洁组件100的操作期间支撑网状电极110任何数量的一个或多个突出的支撑件48。
仍参考图3，模块化电极密封壳体10可以包括电极载体板60，其被配置为支撑网状电极110，同时与低压封闭件40接触。电极载体板60包括外围电极接触部62、一个或多个水平支撑件64、以及环形电极接触脊66。外围电极接触部62可以环绕一个或多个水平支撑件64和环形电极接触脊66形成。具体而言，在图3所示的实施方式中，外围电极接触部62是基本呈环形的部分，该环形的部分形成支撑表面68，支撑表面68设置为与网状电极110的相应部分接触。
一个或多个水平支撑件64中的每一个从环形电极接触脊66延伸到外围电极接触部62。例如，一个或多个水平支撑件64可以提供支撑环形电极接触脊66的结构连结（structural link）。一个或多个水平支撑件64中的每一个相对于外围电极接触部62凹陷。具体而言，一个或多个水平支撑件64中的每一个相对于外围电极接触部62的支撑表面68沿Y轴形成释放口（relief）。一个或多个水平支撑件64中的每一个可以联接到弧形电极接触脊70，弧形电极接触脊70从一个或多个水平支撑件64突出。在一些实施方式中，弧形电极接触脊70可以从一个或多个水平支撑件64延伸，使得弧形电极接触脊70具有与外围电极接触部62的支撑表面68同平面的部分（在图3中描绘为XZ平面）。
在一些实施方式中，环形电极接触脊66可以绕中央孔72形成。可替代地或附加地，外围电极接触部62和一个或多个水平支撑件64可以在电极载体板60中划定一个或多个切口区域74。例如，电极载体板60可以是基本上呈圆盘形的，并在电极载体板60中的一个或多个切口区域74中的每一个可以是基本呈饼形的。因此，中央孔72可以是形成在电极载体板60的中央附近的基本呈圆筒形的孔。环形电极接触脊66可以形成中央孔中的至少一部分，并与中央孔72是同心的。此外，每个弧形电极接触脊70可以与中央孔72同心。
再次参考图2，清洁组件100进一步包括供应酸性溶液到网状电极110的酸注入口120。酸注入口120可以耦合到高压封闭件20，并与高压封闭件20的第一清洁空间22流体连通。因此，酸注入口120能够可操作地提供酸性溶液至高压封闭件20的第一清洁空间22。
现在参照图4，其示意性地示出了模块化电极密封壳体10的一种实施方式。在所描绘的实施方式中，酸注入口120可以与酸供给组件122流体连通。酸供给组件122可包括可操作地连接到泵126的酸供给源124。泵126被配置为将酸性溶液从酸供给源124输送到酸注入口120。酸供给源124可以包括一个或多个容器，以存储酸性溶液。根据本文所描述的实施方式，酸性溶液可以包括硝酸、氢氟酸、乙酸、或它们的组合物。在一种实施方式中，酸性溶液是含有硝酸、氢氟酸和乙酸的混合酸溶液。在进一步的实施方式中，混合酸溶液可以包括体积比为约6个单位硝酸比约1个单位的氢氟酸比约1个单位的乙酸（即，体积比为约6：约1：约1）。在还有的进一步实施方式中，混合酸溶液可以包括重量百分比大于约20％的水，诸如，例如，在一种实施方式中，大于或等于约30％。
酸供给组件122可进一步包括电磁阀128，其被配置为选择性地打开和关闭，使得酸性溶液可以选择性地输送到模块化电极密封壳体10。酸供给组件122可进一步包括单向阀130，其配置成能让流体流向模块化电极密封壳体10并基本防止流体从清洁组件100流出。值得注意的是，本文所使用的短语“电磁阀”意指能够通过由例如控制器供给的电信号控制的机电阀
再次参照图2，模块化电极密封壳体10还包括用于供给纯化水至网状电极110的流体注入口132。流体注入口132可以与低压封闭件40耦合，并与低压封闭件40的第二清洁空间42流体连通。因此，流体注入口132可以是可操作的，以提供纯化水至低压封闭件40的第二清洁空间42。
再次参照图4，流体注入口132可以与水供给组件134流体连通。水供给组件134可包括可操作地连接到泵138的水供给源136。泵138被配置为将纯化水从水供给源136输送到流体注入口132。水供给源136可以是适合存储或输送足够量的纯化水的任何系统或设备，诸如，例如，存储池或水纯化系统。在一些实施方式中，纯化水可以是去离子水（DIW），即已去除矿物离子的水，矿物离子例如，但不限于，来自钠、钙、铁、铜等的阳离子和例如氯和溴等阴离子。水供给组件134可以进一步包括电磁阀140，电磁阀140配置为选择性地打开和关闭，使得纯化水可以选择性地输送到低压封闭件40的第二清洁空间42（图2）。
集中参照图2和图5，流体注入口132可以与圆锥形喷射件142流体连通，以引导在第二清洁空间42中的纯化水的流动。例如，圆锥形喷射件142可以被配置为生成喷雾，该喷雾覆盖比圆锥形喷射件142的暴露于第二清洁空间42的表面面积相对较大的面积。在一种实施方式中，圆锥形喷射件142包含具有基座145的基本呈锥形的锥形件144，基座145比锥形件144的顶端146相对较大。锥形件144可以从基座145朝顶端146逐渐变小。圆锥形喷射件142可以进一步包括布置在多个同心环中的多个孔148。同心环可以以锥形件144的顶端146为中心。在一些实施方式中，在每个环中的多个孔148的数目随着离顶端的距离的增大而增加，即，较靠近基座145的环可以比较靠近顶端146的环有更大数量的多个孔148。
再参照图2，清洁组件100可以进一步包括用于供给空气至网状电极110的气体注入口150。具体而言，气体注入口150可形成在高压封闭件20中并与高压封闭件20的第一清洁空间22流体连通。在一种实施方式中，气体注入口150可以供应清洁干燥的空气到高压封闭件20的第一清洁空间22。
再参照图4，气体注入口150可以与气体供给组件154流体连通。气体供给组件154可包括与电磁阀158流体连通的气体供给源156。气体供给源156可包括用于提供加压气体的一个或多个容器和/或装置。电磁阀158配置为选择性地打开和关闭，以使得气体（例如，空气或CDA）可以选择性地输送到高压封闭件20的第一清洁空间22（图2）。气体供给组件154可进一步包括单向阀130，其配置为允许流体流向模块化电极密封壳体10，并基本上防止流体从模块化电极密封壳体10回流。
集中参照图2、图6A和图6B，气体注入口150可以与气体分散件152流体连通，以引导气体在第一清洁空间22中的流动。例如，气体分散件152可以配置为扩散加压气体到第一清洁空间22，使得加压气体间接供给到网状电极110。在一种实施方式中，气体分散件152包括具有基本呈倒角圆柱状或基本呈梯形形状的横截面的倒角体155。因此，在倒角体155可包括第一周界157，第一周界157比第二周界159相对较小。倒角体从第二周界159内朝第一周界157可以逐渐变小。气体分散件152可以进一步包括与中央流道162流体连通的多个气体出口160。多个气体出口160是穿过气体分散件152的倒角体155形成的并布置在多个同心环中的管道。该同心环可以以中央流道162的中心线164为中心。在一些实施方式中，多个气体出口160中的每一个是基本呈线性的管道，其被定位成与中央流道162的中心线164成锐角α。在一种实施方式中，锐角α从约25℃（约0.44弧度）至约50℃（约0.87弧度）。
再参照图2，模块化电极密封壳体10可进一步包括供给纯化水到网状电极110的第二流体注入口166。具体而言，第二流体注入口166可以形成在高压封闭件20中，并与高压封闭件20的第一清洁空间22流体连通。在一种实施方式中，第二流体注入口166可以提供去离子水至高压封闭件20的第一清洁空间22中。
再参照图4，第二流体注入口166可以与水供给组件134流体连通。水供给组件134可进一步包括与泵138流体连通的电磁阀165。电磁阀165配置为选择性地打开和关闭，以使得纯化水可以选择性地输送到高压封闭件20的第一清洁空间22中（图2）。应注意，虽然图4中将水供给组件134描绘成将纯化水供给到流体注入口132和第二流体注入口166，但流体注入口132和第二流体注入口166每个可以有自己的独立的水源。
集中参照图2、图7A和7B，第二流体注入口166可以与液体分散件168流体连通，以引导液体在第一清洁空间22中的流动。例如，液体分散件168可以配置成将液体扩散到第一清洁空间22，使得液体间接供给至网状电极110。在一种实施方式中，液体分散件168包括具有基本呈圆柱状的形状的圆柱体170。液体分散件168可以进一步包括与中央流道174流体连通的多个液体出口172。多个液体出口172是穿过液体分散件168的圆柱体170形成的管道。多个液体出口172中的每一个可以是基本上呈线性的、从液体分散件168的中央流道174沿径向向外延伸的管道。在一些实施方式中，多个气体出口160中的每一个是基本上呈线性的管道，该管道定位成相对于中央流道174的中心线176成平角β。平角β可以是具有基本径向的分量的任何角度，诸如，例如从约75℃（约1.31弧度）至约105℃（约1.83弧度）。
再参照图4，清洁组件100可以进一步包括耦合到高压封闭件20并与高压封闭件20的第一清洁空间22流体连通的卸压装置178。卸压装置178可以与储存容器180流体连通，以容纳通过卸压装置178释放的任何流体。卸压装置178可以是被配置为从第一清洁空间22释放压强的阀。当第一清洁空间22中的压强达到阈值时，卸压装置178可以打开（例如，卸压阀），或者卸压装置178可以通过电气信号打开（例如，电磁阀）。在一些实施方式中，卸压装置178可包括卸压阀和电磁阀。在进一步的实施方式中，低压封闭件40的出口通道50（图2）可以与电磁阀183流体连通。电磁阀183可以与储存容器180流体连通。电磁阀183被配置为选择性地打开和关闭，从而使得可以从低压封闭件40的第二清洁空间42选择性地除去流体（图2），并将其输送到储存容器180中。
再参照图1，清洁组件100可以包括垂直致动器182，以基本沿Y轴向模块化电极密封壳体10施加力。具体而言，垂直致动器182包括耦合到安装件186的移动件184。安装件186可以耦合到模块化电极密封壳体10的高压封闭件20。垂直致动器182可以是可操作的，以在关闭位置（图1）和打开位置（图8）之间转移高压封闭件20。在一些实施方式中，垂直致动器182配置为移动模块化电极密封壳体10，并且不提供任何夹紧压力给模块化电极密封壳体10。可替代地或附加地，垂直致动器182可以被配置为提供夹紧压力以在关闭位置密封模块化电极密封壳体10。例如，垂直致动器182可以移动高压封闭件20和压缩O形环188（图2）。应注意，尽管将垂直致动器182描绘为可操作以移动高压封闭件20，但垂直致动器182也可操作以导致在高压封闭件20和低压封闭件40之间的任何类型的相对移动，例如，但不限于，移动低压封闭件40。本文所使用的术语“致动器”是指伺服机构，其供给和传输所测得的数量的能量用于另一种机构的运行，诸如，例如，气动伺服机构、电伺服机构、和类似物。
现在参照图9A，其描绘了用于提供夹紧压力来密封模块化电极密封壳体10的替代实施方式。在一些实施方式中，清洁组件100可以包括第一水平致动器190和第二水平致动器192，其基本沿X-轴移动，以密封模块化电极密封壳体10。第一水平致动器190耦合到第一夹紧叉194，使得第一水平致动器190可操作以基本沿X轴移动第一夹紧叉194。第二水平致动器192耦合到第二夹紧叉196，使得第二水平致动器192可操作以沿X轴移动第二夹紧叉196。第一水平致动器190和第二水平致动器192可以相互配合以将第一夹紧叉194和第二夹紧叉196从关闭位置（图9A）移动到打开位置（图9B），和从打开位置移动到关闭位置。因此，第一夹紧叉194和第二夹紧叉196可以选择性地施加夹紧力至模块化电极密封壳体10。
可密封腔室102可以与第一水平致动器190和第二水平致动器192耦合。在一些实施方式中，支撑支架198可以用于将第一水平致动器190耦合到可密封腔室102。同样，支撑支架198（图9A不可见）可以用于将第二水平致动器192耦合到可密封腔室102。在一些实施方式中，可以提供左导向块200和右导向块202以沿一个或多个X-Z平面支撑和对齐第一水平致动器190和第二水平致动器192。
现在参照图10，第一夹紧叉194可以设置成在轮廓上与模块化电极密封壳体10互补。在一种实施方式中，第一夹紧叉194设置成这样的轮廓：在第一夹紧叉194从初始接触位置206相对于高压封闭件20的凸缘件204移动到向内位置208时，容纳高压封闭件20的凸缘件204并且向模块化电极密封壳体10施加渐增的夹紧力。具体而言，第一夹紧叉194可包括倾斜的凸缘啮合表面210，使得当第一夹紧叉194与高压封闭件20在初始接触位置206初始接触时，凸缘啮合表面210定位成与凸缘件204成啮合角θ。在一些实施方式中，啮合角θ小于约45°（约0.79弧度），诸如，在一种实施方式中，例如，约20°（约0.35弧度）。此外，可以以基本等同于第一夹紧叉194的如上所述的方式，设置第二夹紧叉196以容纳凸缘件204。应注意，虽然图9A和9B中描绘了两个夹紧叉，但可以使用任意数量的夹紧叉，使得可以向高压封闭件20的整个凸缘件204施加基本均匀的夹紧力。
集中参照图1和图8，清洁组件100可以包括一个或多个位置传感器212，其被配置为检测模块化电极密封壳体10的高压封闭件20和低压封闭件40相对于彼此的相对定位。在一种实施方式中，一个或多个位置传感器212可以被配置为基本沿Y轴检测高压封闭件20的位置。高压封闭件20的位置可以通过使用处理器185（图4）自动地与所施加的将模块化电极密封壳体10的高压封闭件20和低压封闭件40推压到一起的夹紧力的量相关联。值得注意的是，这里所使用的术语“传感器”指的是测量物理量并将该物理量转换成数据信号的设备，该数据信号与该物理量的测定值相关联，诸如，例如，电气信号、电磁信号、光信号、机械信号或其他类似信号。因此，一个或多个位置传感器212可以包括诸如例如叉形光障传感器或穿透光束传感器等光传感器，或能够检测模块化电极密封壳体10的高压封闭件20和低压封闭件40的相对定位的任何其他的传感器。
根据本文描述的实施方式，电磁阀140、电磁阀158、电磁阀165、卸压装置178和电磁阀183中的每一个可以通信地耦合到一个或多个处理器185（在图4中用虚线箭头概括表示）。因此，通过由一个或多个处理器185执行机器可读指令，可以自动地控制清洁组件100的操作。本文所用的术语“通信地耦合”是指元器件之间能够彼此交换数据信号，例如，通过导电介质交换电气信号、通过空气交换电磁信号、通过光学波导交换光信号、以及类似情形。
处理器185可以是能够执行机器可读指令的任何设备。因此，处理器185可以是控制器、集成电路、微芯片、计算机、或任何其它计算设备。此外，处理器可通信地耦合到存储器中，该存储器诸如，例如，RAM、ROM、闪存、硬盘驱动器、或能够存储机器可读指令的任何设备。
如本文进一步详细解释的，处理器185可通过执行任何代的任何编程语言（例如，1GL，2GL，3GL，4GL，或5GL）编写的机器可读指令或算法使得任何过程自动履行，该语言诸如，例如，可直接由处理器执行的语言、或汇编语言、面向对象编程（OOP）、脚本语言、微码等，其可以编译或汇编成机器可读指令并存储在机器可读介质上。可替换地，逻辑或算法可用硬件描述语言（HDL）编写，诸如通过现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）实现的逻辑、和其等同物。因此，该逻辑可以用任何常规的计算机编程语言，作为预编程的硬件元件，或作为硬件和软件组件的组合来实现。
再参照图2，模块化电极密封壳体10可以设置在可密封腔室102内，使得模块化电极密封壳体10暴露于内部空间104的环境条件下。正如上文所述，通过空气入口106可以向内部空间104供给清洁空气，并且通过空气出口108可以排出模块化电极密封壳体10的副产物。
模块化电极密封壳体10可以包括高压封闭件20、低压封闭件40、和经由多个O形环188密封到网状电极110上的电极载体板60。具体而言，高压封闭件20可以用O形环188密封到网状电极的第一侧112。高压封闭件20和网状电极110的第一侧112可以一起定义第一清洁空间22。高压封闭件20可以包含位于网状电极110的第一侧112上的第一清洁空间22。可以用O形环188将低压封闭件40密封到电极载体板60上。可以用O形环188将电极载体板60密封到网状电极110的第二侧114上。低压封闭件40、电极载体板60、和网状电极110的第二侧114可以一起定义第二清洁空间42。低压封闭件40可以包含位于网状电极110的第二侧114上的第二清洁空间42。
模块化电极密封壳体10可以可选地包括用于将供给到第一清洁空间22的流体进行扩散的流体扩散器90。例如，流体扩散器90可以耦合到高压封闭件20的搭接限定壁34，使得流体扩散器90划定第一清洁空间22的第一部分26和第一清洁空间22的第二部分28。流体扩散器可以包括：暴露到第一清洁空间22的第一部分26的湍流面表面92、暴露到第一清洁空间22的第二部分28的均衡面表面94以及位于湍流面表面92和均衡面表面94之间的多个扩散流道96。因此，引入到第一清洁空间22的第一部分26的加压流体流过扩散流道96并进入第一清洁空间22的第二部分28。
在一种实施方式中，酸注入口120、气体注入口150、和第二流体注入口166可以穿过高压封闭件20的深度限定壁24形成。气体注入口150可以与气体分散件152流体连通以向第一清洁空间22供给净化的空气。第二流体注入口166可以与液体分散件168流体连通以向第一清洁空间22供给纯化水。
在一些实施方式中，酸注入口120、气体分散件152的气体出口160以及液体分散件168的液体出口172可以与流体扩散器90的多个扩散流道96中的每一个都不对准。具体而言，酸注入口120可以与多个扩散流道96中的每一个不直接对准。因此，通过酸注入口120供给的基本上所有的酸性溶液在第一清洁空间22的第一部分26中要重新定向，然后才行进通过多个扩散流道96。气体分散件152的气体出口160可以朝向高压封闭件20的深度限定壁24。因此，通过气体分散件152供给的基本上所有的加压气体可以在第一清洁空间22的第一部分26内通过深度限定壁24重定向，然后才行进通过多个扩散流道96。液体分散件168的液体出口172可以朝向高压封闭件20的第一外壁30。因此，通过液体分散件168供给的基本上所有的纯化水可以在第一清洁空间22的第一部分26通过第一外壁30重定向，然后才行进通过扩散流道96。因此，没有受到任何特定理论的束缚，可以相信，任何酸性溶液、加压气体与纯化水以基本均匀的方式排出由高压封闭件20所包含的第一清洁空间22的第二部分28。具体而言，可以相信，基本上沿X-Z平面向网状电极110的第一侧112施加了基本恒定的压强。
集中参照图2和3，低压封闭件40和电极载体板60可以配合以支撑网状电极110。在一种实施方式中，低压封闭件40的上部支撑表面52可以与电极载体板60的底面78啮合。具体而言，电极载体板60的外围电极接触部62可以基本上沿Y轴与低压封闭件40的外围支撑区域44对准，并由其支撑。电极载体板60的水平支撑件64可以基本沿Y轴与低压封闭件40的突出的支撑件48对准，并由其支撑。
低压封闭件40可以进一步包括基本包绕外围支撑区域44的外部对准轮缘54。外部对准轮缘54基本沿负Y方向从外围支撑区域44突出。低压封闭件40的外部对准轮缘54可以被配置为接收电极载体板60。因此，当低压封闭件40的上部支撑表面52能够与电极载体板60的底面78啮合时，外部对准轮缘54就能限制电极载体板60的横向移动（例如，沿X-Z平面移动）。在一些实施方式中，电极载体板60可以包括一个或多个柄82并且外部对准轮缘54可包括切口区域58，以容纳一个或多个柄82。
电极载体板60可以与网状电极110的第二侧114啮合，使得基本上所有的气体通道116暴露。具体而言，邻近气体通道116的网状电极110的第二侧114的部分可以与电极载体板60的环形电极接触脊66和弧形电极接触脊70接触。网状电极110的外部118可以与电极载体板60的外围电极接触部62接触。网状电极110的气体通道116可以与电极载体板60的切口区域74和由电极载体板60的一个或多个水平支撑件64与弧形电极接触脊70形成的释放口（relief）对准。因此，电极载体板60可以基本上沿Y轴支撑网状电极110，而不阻止流体从网状电极110的第一侧112流过气体通道116到达网状电极110的第二侧114。
电极载体板60可以进一步包括基本上围绕着外围电极接触部62的电极对准轮缘80。电极对准轮缘80可以基本上沿负Y方向从支撑表面68突出。电极载体板60的电极对准轮缘80可以被配置为使网状电极与模块化电极密封壳体10对准。因此，当电极载体板60的支撑表面68与网状电极110的第二侧114啮合时，电极对准轮缘80限制网状电极110的横向移动（例如，沿X-Z平面移动）。
此外，低压封闭件40、电极载体板60和网状电极110在彼此啮合时，就可以在网状电极110的第二侧114上划定第二清洁空间42。在所描绘的实施方式中，低压封闭件40可以包含第二清洁空间42的最低部分（沿Y正方向最远的部分）。正如上面所提及的，穿过低压封闭件40的流体收集表面46而形成的一个或多个圆锥形喷射件142可以与第二流体注入口166流体连通。一个或多个圆锥形喷射件142中的每一个可以基本上沿Y轴与电极载体板60的切口区域74对准。因此，可以将纯化水注入，使其通过第二清洁空间42并与网状电极110的第二侧114接触。
为了可以更容易地理解这里所描述的实施方式，参考下面的示例，这些示例意在说明这里所描述的实施方式，但不限制其范围。
图11描绘了用于确定预定的路径的方法220。方法220的每个过程可以通过一个或多个处理器185（图4）自动执行。具体而言，应当指出，尽管将各过程描述为根据特定的顺序执行，但应注意，这里所描述的每一个过程可以以任何顺序执行。此外，多个过程可以同时进行和/或删除。
集中参照图2和图11，网状电极110可以密封在清洁组件100内，如上面所描述的那样。一般情况下，网状电极110包括多个气体通道116，多个气体通道116从网状电极110的第一侧112延伸穿过网状电极110到达网状电极110的第二侧114。在过程222中，可以将一定数量的纯化水推进通过网状电极110的第一侧112上的第一清洁空间22并与网状电极110的第一侧112接触。因此，可以推动纯化水穿过网状电极110的多个气体通道116。例如，可以通过液体分散件168将纯化水注入第一清洁空间22。在一些实施方式中，在过程222，先进行初始的清洗，然后再将酸性溶液加载到第一清洁空间22，这可能是理想的。因此，第一清洁空间22和第二清洁空间42可以被用纯化水清洗一段时间，例如，在清洁网状电极110前清洗约5秒。
在过程224中，可注入一些空气到网状电极110的第一侧112上的第一清洁空间22中。例如，气体分散件152可以向第一清洁空间22提供加压空气，使得第一清洁空间22中的压强比第二清洁空间42中的压强相对较高。因此，能将在第一清洁空间22和网状电极110的气体通道116中的任何纯化水推动到第二清洁空间42。然后可以通过低压封闭件40的流体收集表面46收集纯化水，并通过出口通道50将其从清洁组件100排出。例如，当在Y-轴与重力方向基本上对齐时，纯化水可以在重力的作用下通过出口通道排出。在一些实施方式中，在过程222后执行过程224，以使在将酸性溶液加载到第一清洁空间22之前网状电极110变干，这可能是理想的。
在过程226中，可以将酸性溶液加载到网状电极110的第一侧112上的第一清洁空间22。例如，酸注入口120可以提供酸性溶液到第一清洁空间22。应当注意，由于通常将酸性溶液注入（例如，通过描绘于图4的泵126），因此，第一清洁空间22中的压强比第二清洁空间42中的压强会相对较高。此外，在过程226中，酸性溶液与网状电极110之间会发生化学反应。该化学反应会是放热反应，并产生气体，从而也会增大第一清洁空间22中的压强。由此，在加载酸性溶液时，第一清洁空间22可以通风。具体而言，卸压装置178可以自动打开，即，打开可以基于一个或多个处理器185（图4）的指令，或由于过压驱动引起。
在过程228中，向第一清洁空间供给酸性溶液后，第一清洁空间22会被加压，使得至少一部分的酸性溶液流经网状电极110的多个气体通道116中的一个或多个。在一种实施方式中，气体分散件152可以向第一清洁空间22供应加压空气，使得第一清洁空间22中的压强比第二清洁空间42的压强相对较高。因此，可以促使第一清洁空间22中的酸性溶液通过网状电极110的气体通道116并被压入第二清洁空间42。在一些实施方式中，基本所有的酸性溶液的流动会占用约5秒钟。
在过程230，可将加压空气供给至第一清洁空间22以使网状电极110变干。例如，在酸性溶液的流动已经消退后，气体分散件152可以将空气连续注入第一清洁空间22，以确保网状电极110是干的。在一些实施方式中，干燥网状电极110的时间是在过程228中推动酸性溶液流动的时间的两倍长。
在过程232中，可以将一定数量的纯化水推进通过第一清洁空间22并与网状电极110的第一侧112接触。因此，可以推动纯化水穿过网状电极110的多个气体通道116。例如，可以由液体分散件168将一定数量的纯化水注入到第一清洁空间22。在一些实施方式中，可以连续地供给该一定数量的纯化水约5秒钟。
在过程234中，可以将一些纯化水推进通过网状电极110的第二侧114上的第二清洁空间42，并且与网状电极110的第二侧114接触。例如，可以由圆锥形喷射件142将纯化水朝网状电极110的第二侧114推进。在一些实施方式中，圆锥形喷射件142可以向网状电极110提供纯化水维持约5秒钟。
在过程236中，可以将第二数量的纯化水推进通过第一清洁空间22并与网状电极110的第一侧112接触。例如，在圆锥形喷射件142提供了接触网状电极110的第二侧114的纯化水后，可以由液体分散件168将一定数量的纯化水注入到第一清洁空间22。
在过程238中，可以将一些空气注入到第一清洁空间22。在一种实施方式中，在用纯化水对网状电极110的第一侧112漂洗两次并且用纯化水对第二侧漂洗一次后，气体分散件152可以向第一清洁空间22供给加压空气，使得在第一清洁空间22的压强比第二清洁空间42的压强相对较高。因此，可以将在第一清洁空间22和网状电极110的气体通道116中的任何纯化水推动到第二清洁空间42。
可以利用图4中描绘的清洁组件100实现方法220的自动化。例如，在上述过程的每一个中，一个或多个处理器185可以执行机器可读指令，以打开和关闭各种电磁阀，如下表1所示。
表1
基于描述和定义本发明的目的，应注意，本文中使用术语“基本”和“约”表示固有的不确定的程度，这种不确定的程度可以归因于任何数量的比较、估值、测量、或者其他的表述。本文中也利用术语“基本”或“约”表示定量描述相对于所描述的参考值的变化程度，该变化程度不会导致相关的主题的基本功能的变化。
应当指出的是，术语“通常”在用于本文时，不是用于限制所主张的本发明的范围，或者暗示某些特征对于所主张的本发明的结构或功能是关键的、必需的，或者重要的。确切地说，这些术语只是为了确定本公开的实施方式的特定方面，或强调可以或不可以用于本公开的特定实施方式的替代的或额外的特征。类似地，尽管本公开的某些方面被认定为是优选的或特别有利的，但可以想象，本公开并不一定限于本发明的这些优选方面。
此外，应当指出，已经提供定向的参考术语，例如，流道、X方向、Y方向、X轴、Y轴，X-Z平面以及类似表述是为清楚起见而没有限制。具体而言，应注意，这样的方向参考术语是相对于图1-10所描绘的坐标系而提供的。因此，为了扩展本文所描述的实施例，可以对与结构相关的坐标系作相应的改变，从而将各方向反转，或者朝任何方向重新定向。
已详细地并且参考本发明的具体实施方式阐述了本发明，显而易见，在不脱离所附的权利要求书中所定义的本发明的范围的情况下，对本发明进行修改和改变是可行的。
值得注意的是，下面的权利要求中的一项或多项使用术语“其中”作为过渡性短语。基于定义本发明的目的，应注意，权利要求中引入这一术语作为开放的过渡性短语，该过渡性短语用于引入关于一系列结构特征的描述，并且应当以类似于解释更常用的开放性序言术语“包含”的方式对其进行解释。
Claims (20)
1.一种用于清洁网状电极的方法，其包括：
将网状电极密封在清洁组件中，使得在所述网状电极的第一侧上形成第一清洁空间，并在所述网状电极的第二侧上形成第二清洁空间，其中所述网状电极包括从所述网状电极的所述第一侧延伸穿过所述网状电极到达所述网状电极的所述第二侧的多个气体通道；
将酸性溶液加载到所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间中；
给所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间加压，使得所述酸性溶液中的至少一部分流过所述网状电极的所述多个气体通道中的一个或多个；以及
将一些纯化水推进穿过所述网状电极的所述第二侧上的所述第二清洁空间，并且与所述网状电极的所述第二侧接触。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在加载所述酸性溶液时，给所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间通风。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在推进所述一些纯化水与所述网状电极的所述第二侧接触之前，推进一定数量的纯化水穿过所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间，并且与所述网状电极的所述第一侧接触。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在所述一些纯化水与所述网状电极的所述第二侧接触后，推进第二数量的纯化水穿过所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间，并且与所述网状电极的所述第一侧接触。
5.根据权利要求4所述的方法，包括：所述第二数量的纯化水与所述网状电极的所述第一侧接触后，将一些空气注入所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间，其中，推动所述一些空气中的至少一部分穿过所述网状电极的所述多个气体通道中的一个或多个。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述一定数量的纯化水由液体分散件推进，所述液体分散件包含其中形成有中央流道的圆柱体以及在所述圆柱体中形成的多个液体出口，其中所述多个液体出口中的每一个是基本呈线性的管道，所述管道从所述中央流道径向朝外延伸。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述酸性溶液加载到所述第一清洁空间之前，推进一定数量的纯化水穿过所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间，并且与所述网状电极的所述第一侧接触。
8.根据权利要求7所述的方法，在所述一定数量的纯化水与所述网状电极的所述第一侧接触后，并且在所述酸性溶液加载到所述第一清洁空间之前，将一些空气注入所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间。
9.根据权利要求1所述的方法，其中通过一个或多个O形环将所述清洁组件密封到所述网状电极上。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述清洁组件包括具有凸缘件的高压封闭件和耦合到夹紧叉的水平致动器，所述夹紧叉被设置成接收所述高压封闭件的所述凸缘件，并且其中所述水平致动器将所述夹紧叉横向移动到与所述凸缘件接触，以提供夹紧压力，从而挤压所述一个或多个O形环。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述清洁组件包括垂直致动器，该垂直致动器提供夹紧压力以挤压所述一个或多个O形环。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁组件包括与所述网状电极的所述第二侧上的所述第二清洁空间流体连通的出口通道，并且其中在所述酸性溶液加载到所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间时，所述出口通道是关闭的，且在向所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间加压时，所述出口通道是打开的。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁组件包括与所述网状电极的所述第二侧接触的多个弧形电极接触脊，使得所述网状电极的所述多个气体通道是无障碍的。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括硝酸。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括氢氟酸。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括乙酸。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液是体积比为约6：约1：约1的硝酸、氢氟酸和乙酸的混合酸。
18.根据权利要求1所述的方法，其中用由气体分散件供给的气体给所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间加压，所述气体分散件包括具有基本呈梯形形状的横截面的倒角体和形成于该倒角体中的多个气体出口。
19.根据权利要求1所述的清洁组件，其中用包含锥形件的圆锥形喷射件将所述一些纯化水推进穿过所述网状电极的所述第二侧上的第二清洁空间，所述锥形件具有比该锥形件的顶端相对较大的基座和穿过该锥形件形成的并被设置在多个同心环中的多个孔。
20.一种用于清洁网状电极的方法，其包括：
将网状电极密封在清洁组件中，使得在所述网状电极的第一侧上形成第一清洁空间，并在所述网状电极的第二侧上形成第二清洁空间，其中所述网状电极包括从所述网状电极的所述第一侧延伸穿过所述网状电极到达所述网状电极的所述第二侧的多个气体通道；
将酸性溶液加载到所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间中；
用由气体分散件供给的气体给所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间加压，使得所述酸性溶液中的至少一部分流过所述网状电极的所述多个气体通道中的一个或多个，其中所述气体分散件包括具有基本呈梯形形状的横截面的倒角体和形成于该倒角体中的多个气体出口；
用液体分散件将一定数量的纯化水推进穿过所述网状电极的所述第一侧上的所述第一清洁空间，并且与所述网状电极的所述第一侧接触，所述液体分散件包含其中形成有中央流道的圆柱体，以及在所述圆柱体中形成的多个液体出口，其中所述多个液体出口中的每一个是基本呈线性的管道，所述管道从所述中央流道径向朝外延伸；以及
用包含锥形件的圆锥形喷射件将一些纯化水推进穿过所述网状电极的所述第二侧上的第二清洁空间并且与所述网状电极的所述第二侧接触，所述锥形件具有比该锥形件的顶端相对较大的基座和穿过该锥形件形成的并被设置在多个同心环中的多个孔。
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