DE69734997T2

DE69734997T2 - Gaszuführvorrichtung

Info

Publication number: DE69734997T2
Application number: DE69734997T
Authority: DE
Inventors: J. Eric REDEMANN; N. Kim VU
Original assignee: Celerity Inc
Current assignee: Celerity Inc
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2017-10-30
Also published as: US6142539A; WO1998021744A3; KR100633190B1; JP2001503840A; KR20000052913A; US6435215B1; DE69734997D1; US20020046775A1; US5992463A; EP0938634B1; US6192938B1; EP0938634A4; TW406306B; WO1998021744A2; US20020020353A1; EP0938634A2; WO1998021744A9; AU5097198A; US6474700B2; US6189570B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gashandhabungssysteme zur Halbleiterverarbeitung und insbesondere auf Gaspaneelsysteme, und zwar sowohl mit lokalisierter Natur als auch verteilt um ein Halbleiterverarbeitungswerkzeug.
Waferherstellungseinrichtungen sind im allgemeinen derart organisiert, dass sie Bereiche aufweisen, in denen chemische Dampfablagerung, Plasmaablagerung, Plasmaätzen, Bedampfung und dergleichen ausgeführt werden. Um viele dieser Vorgänge auszuführen, ist es erforderlich, dass die Werkzeuge, die für das Verfahren verwendet werden, seien es chemische Dampfablagerungsreaktoren, Vakuumbedampfungsmaschinen, Plasmaätzer oder Plasma verbesserte, chemische Dampfablagerung, mit verschiedenen Verfahrensgasen versorgt werden, welche Gase reaktiv oder inert sein können oder reaktive Spezien bereitstellen können.
Um beispielsweise eine epitaxiale Ablagerung auszuführen, treten Blasen von Siliziumtetrachlorid durch ein Trägergas wie trockenen Stickstoff, welches dann Siliziumtetrachloriddampf in eine Kammer zur epitaxialen Ablagerung trägt. Um eine dielektrische Beschichtung aus Siliziumoxid abzulagern, was auch als abgelagerte Oxidbeschichtung bekannt ist, wird Silan (SiH₄) in das Werkzeug geströmt, und Sauerstoff wird in das Werkzeug geströmt, wo sie reagieren, um SiO₄ an der Oberfläche des Wafers zu bilden. Plasmaätzen wird durch Zuführen von Kohlenstofftetrachlorid und Schwefelhexafluorid zu einem Plasmaätzerwerkzeug ausgeführt. Die Verbindungen werden ionisiert, um reaktive Halogenspezien zu bilden, die dann den Siliziumwafer ätzen. Siliziumnitrid kann durch die Reaktion von Dichlorsilan und Ammoniak in einem Werkzeug abgelagert werden. Es wird ersichtlich sein, dass in jedem Falle reine Trägergase oder Reaktionsgase zu dem Werkzeug in kontaminantenfreien, genau abgemessenen Mengen zugeführt werden müssen.
In einer typischen Waferherstellungseinrichtung werden die inerten und reaktiven Gase in Tanks gespeichert, die im Keller der Einrichtung gelegen sein können und die über Rohre oder eine Leitung mit einem Ventilverteilerkasten verbunden sind. Die Tanks und der Ventilverteilerkasten werden als Teil des Einrichtungsniveausystems betrachtet. Auf dem Werkzeugniveau umfasst ein Gesamtwerkzeugsystem, wie ein Plasmaätzer oder dergleichen, ein Gaspaneel und das Werkzeug selbst. Das in dem Werkzeug enthaltene Gaspaneel umfasst eine Mehrzahl von Gaspfaden, mit denen manuelle Ventile, pneumatische Ventile, Druckregler, Druckmesser, Massenströmungscontroller, Filter, Reiniger und dergleichen verbunden sind. Alle besitzen den Zweck des Zuführens genau abgemessener Menge reinen, inerten oder reaktiven Gases von dem Ventilverteilerkasten zu dem Werkzeug selbst.
Das Gaspaneel ist in der Kabine mit dem Werkzeug gelegen und nimmt typischerweise einen relativ großen Raum ein, da jede der aktiven Vorrichtungen in das Gaspaneel verplombt ist, entweder durch Schweißverbohrung mit den Vorrichtungen oder durch Kombinationen von Verschweißungen und Verbindern wie VCR-Verbindern, die von der Cajon Corporation verfügbar sind, oder dergleichen.
Gaspaneele sind relativ schwierig herzustellen und daher teuer. In einer Kombination eines VCR-Verbinders und eines verschweißten Rohrsystems sind die einzelnen Bauteile auf abgestimmten Lagerungen gehalten, um eine Ausrichtung vor den Verbindungen mit den VCR-Anschlüssen bereitzustellen. Eine Fehlausrichtung eines VCR-Anschlusses kann zu einem Leck führen.
Zusätzlich wurde festgestellt, dass VCR-Anschlüsse oftmals dazu neigen, beim Transport lose zu werden, und einige Gaspaneelhersteller nehmen an, dass die VCR-Verbindungen sich während des Transports gelöst haben, wodurch möglicherweise Kontaminanten in das System gelassen wurden.
Verschweißungen sind in solchen Systemen relativ teuer auszuführen, werden jedoch typischerweise unter Einsatz eines Systems mit inertem Wolframgas (TIG) ausgeführt, das einen orbitalen Schweißkopf besitzt, um einen Rohrstutzen und ein Rohr miteinander zu verschweißen. Das Verschweißen muss in einer inerten Atmosphäre stattfinden, wie Argon und führt selbst dann zu einer Verschlechterung des Oberflächenfinish innerhalb der Rohre. Eine der wichtigsten Eigenschaften moderner Gaspaneelsysteme und Gashandhaltungssysteme ist, dass die Oberflächen der Gashandhabungsausrüstung, die dazu neigen, Kontakt mit Gas oder Dampf zu haben, so glatt und nicht reaktiv wie möglich ausgeführt werden müssen, um die Anzahl von Keimbildungsstellen und Ansammlungsstellen zu vermindern, an denen sich Kontanminanten in dem Rohr ablagern könnten, was zu der Bildung von Partikeln oder Staub führen könnte, welche die verarbeiteten Wafer kontaminieren könnten.
Zusätzliche Probleme mit herkömmlichen Gaspaneelen beziehen sich auf die Tatsache, dass eine Kombination eines VCR und eines geschweißten Systems der gegenwärtig verwendeten Art typischerweise eine signifikante Menge an Raum zwischen jedem der Bauteile erfordert, so dass während Servicearbeiten auf die VCR-Verbindung zugegriffen werden kann und diese geöffnet werden können. Zusätzlich müssen, um eine aktive Komponente von einem gegenwärtigen Gaspaneel zu entnehmen, viele der Lager der umgebenden Komponenten gelöst werden, so dass die Komponenten verteilt werden können, um eine Entnahme der betreffenden aktiven Komponente zu ermöglichen.
Die meisten Waferhersteller sind sich bewusst, dass es nur eine Frage der Zeit ist, bis beispielsweise die Silanleitungen in den Gaspaneelen „verstaubt" sind. Ein „Verstauben" tritt auf, wenn Luft in eine aktive Silanleitung eintritt, was das Auftreten einer pyrophoren Reaktion verursacht, was zu losem, partikelförmigen Siliziumdioxid in dem Rohr führt, wodurch die Leitung kontaminiert wird. Andere Leitungen können ebenso kontaminiert werden. Beispielsweise diejenigen, die Chlorgas führen, das in Ätzern verwendet wird, oder die Chlorwasserstoff führen, das in anderen Reaktionen verwendet wird. Chlorwasserstoff, das sich mit in der Luftfeuchtigkeit vorhandenen Feuchtigkeit mischt, erzeugt Chlorwasserstoffsäure, was das Innere des Rohrs ätzt, wodurch die dieses aufgerauht wird und die Anzahl von Keimbildungsstellen und die Wahrscheinlichkeit, dass eine unerwünschte Ablagerung innerhalb des Rohrs auftritt, erhöht. In beiden Fällen und auch in anderen Fällen wäre es dann erforderlich, die betreffende Leitung in dem Gaspaneel zu öffnen, um diese zu reinigen.
Zusätzlich können individuelle Bauteileversagen erfordern, dass eine Leitung geöffnet wird, um diese zu reinigen, und dies ist zeitaufwendig und teuer.
Was daher erforderlich ist, ist eine neue Art von Gaspaneel, die kompakt, kostengünstig herzustellen und leicht zu warten ist. Eine blockartige Verbindung, welche die Anzahl von Schweißanbringpunkten vermindert, ist in US 5,439,026 offenbart; allerdings ist diese blockartige Verbindung nicht für die gegenwärtige Anwendung geeignet, da sie nicht ein Verfahren bereitstellt, bei welchem Gerätstationen schnell gewartet werden können, und auch kein kompaktes Gaspaneel ermöglicht.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gaspaneelanordnung bereitgestellt, umfassend ein Mehrzahl aktiver Geräte, die einstückige Gas- oder Dampfverteiler aufnehmen. Die in dem aktiven Gerät aufgenommenen Krümmer sind derart angeordnet, dass sie Gas oder Dampf an einem Einlassende erhalten, das Gas oder den Dampf entlang einer Mehrzahl innerer Kanäle zu einer Mehrzahl von Aufnahmestationen für ein aktives Gerät passieren, die mit einem aktiven Gerät verbunden sind oder mit denen eine Gasrückführkappe verbunden ist oder die schließlich das Gas oder den Dampf von einem Auslass zur abschließenden Zufuhr zu einem Werkzeug liefern.
Die erfindungsgemäße Gaspaneelanordnung ist leicht herzustellen, da ein standardisierter Verteiler mit einer standardisierten Anschlussfläche zum Verbinden mit den aktiven Geräten verwendet wird. Jede der Stellen der aktiven Geräte ist entlang der Fläche des im wesentlichen rechteckigen Verteilers positioniert und ist derart ausgerichtet, um sich unter im wesentlichen rechten Winkeln zu der Fläche des Aktivgerätverteilers und daher aus dem allgemeinen Strömungspfad heraus zu erstrecken. Jedes der Geräte ist mit dem Verteiler durch eine Mehrzahl von Innensechskantschrauben verbunden, welche die Gerätebasis an dem Verteiler halten und die schnell und leicht entnommen werden können, um ein bestimmtes Gerät von dem System zu entnehmen, ohne andere Abschnitte des Systems zu stören.
Das Verteilersystem ist ebenso selbstausrichtend dahingehend, dass jeder Verteiler ein wiederholbar bearbeitetes Bauteil ist, das vorgefertigt worden ist. Es gibt weder eine Notwendigkeit, verschweißte Verbindungen noch eine Notwendigkeit für VCR- und Rohrverbindungen direkt zu den aktiven Geräten, da die Verbindungen durch den Verteiler selbst ausgeführt werden und dieser eine Lagerung bereitstellt. Durch Integrieren in den Verteiler selbst des Einlasses und des Auslasses erstreckt sich die Verbindung von dem Verteiler zwischen benachbarten Stationen, was erheblichen Raum einspart und eine starke Verminderung des Raumes gegenüber demjenigen ermöglicht, der durch eine Gaspaneelanordnung gemäß dem Stand der Technik erfordert wird.
Die Gaspaneelanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist leicht herzustellen dahingehend, dass jedes der aktiven Geräte separat ausgerichtet ist. Falls eine Fehlausrichtung aufträte, beispielsweise zwischen einem Druckregler und der Gerät aufnehmenden Station an der Oberfläche eines einstückigen Verteilers, würde ein benachbarter Ventilmassenstromcontroller oder dergleichen nicht außerhalb seiner Ausrichtung zu der allgemeinen Verteilerstruktur als Ergebnis hiervon positioniert sein. Daher wurde jegliche Fehlausrichtung, die auftreten kann, von benachbarten Stationen durch den Einsatz des Verteilersystems entkoppelt. Toleranzfortpflanzungsprobleme werden ebenso durch die gleichzeitige Fähigkeit des Verteilers vermieden, mit den aktiven Geräten verbunden und zu diesen ausgerichtet zu sein.
Jedes der aktiven Geräte, die mit dem Verteiler verbunden sind, kann dahingehend vorgefertigt sein, dass es ein kombiniertes Dichtungs- und Schraubenaufnahmemechanismusbauteil besitzt, wobei die Dichtung einen Halter zum Halten der Dichtung in Ausrichtung zu dem aktiven Gerät aufweist und die Schrauben durch Nylonteilringe aufgenommen sind, um die Schrauben in den Bohrungen der Halterung des aktiven Geräts zu halten. Dies ermöglicht einen schnellen und einfachen Zusammenbau. Die aktiven Geräte sitzen auf Randdichtungen an den aktiven Stellen. Die Randdichtungen erfordern eine aufwendige oder feine Oberflächenvorbereitung, ermöglichen jedoch gute, leckfreie und kontaminantenfreie Verbindungen an den Gasströmungseinlässen und Auslässen zwischen dem Verteiler und den aktiven Geräten. Die Dichtungen sind leicht entnehmbar, um sie bei einer Reparatur zu ersetzen. Sie umfassen Halter zum Selbstausrichten, was besonders hilfreich ist, wenn ein aktives Gerät an einer Verteilerfläche im Feld ersetzt wird.
Das erfindungsgemäße Gaspaneel-Verteilersystem ermöglicht ebenso, dass eine gesamte Verteileranordnung oder -Zweig ein daran angebrachtes, erwärmtes Band oder andere Arten von Erwärmen besitzt, um alle Verteilerbohrungen zu erwärmen, die sich unter den Aktivgerätbauteilen erstrecken, und Gas oder Dampf mit niedrigem Dampfdruck in einem Dampfzustand durch jede der Verfahrensgasleitungen des Systems aufrecht zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Gaspaneel-Verteilersystem ermöglicht, dass das Gaspaneel leicht durch einen Benutzer im Feld rekonfiguriert werden kann, da Schweißstellen und VCR-Verbindungen nicht durchbrochen werden müssen. Ein aktives Gerät kann ersetzt oder hinzugefügt werden, einfach durch Herausheben desselben aus der Verbindung mit der Aktivgerätstelle und Verbinden eines neuen hiermit.
Ein Paar von Stickstoffspüleinlässen ist sowohl an dem stromaufwärtsgelegenen als auch an dem stromabwärtsgelegenen Ende der einteiligen Verteiler vorgesehen, um erforderlichenfalls zum Entfernen eines aktiven Geräts von dem Verteiler trockener Stickstoff sowohl rückwärts als auch vorwärts durch den Verteiler geblasen werden kann. Trockener, sauberer Stickstoff würde an beiden freigelegten Einlass- und Auslassöffnungen der Aktivgerätstelle austreten, und eine Kontamination des Rest des Verteilers während des Zuges des Wechselns der Aktivgerätstelle würde beseitigt.
Zusätzlich umfasst in einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Verteilergaspaneelsystem Druckmesser, die visuelle, digitale Anzeigen besitzen, so dass der Druck direkt durch eine Bedienperson vor Ort abgelesen sowie zu einem Steuercomputer übertragen werden kann.
In einem zusätzlichen Merkmal des vorliegenden Geräts ist das Gaspaneelsystem mit einem Gaspaneelgehäuse umschlossen, das einen Boden, Seiten und eine Abdeckung besitzt. Über dem Boden des Gaspaneelgehäuses erstreckt sich eine Mehrzahl von Gewindehaltern, die dazu ausgelegt sind, in Halteöffnungen in den Enden jedes Gaspaneelverteilers einzugreifen. Die Halter ermöglichen, dass die oberen Flächen des Verteilers, welche die aktiven Geräte aufnehmen, individuell in einer einzelnen Ebene ausgerichtet werden können. Dies ermöglicht einen schnellen Einbau aktiver Geräte entlang des Gaspaneelsystems und ermöglicht, das Überbrücken der Verbinder leicht zu der gesamten Gaspaneelaktivgerätebene ausgerichtet werden können, die durch jeden der Verteiler definiert ist. Die Einzelgerätebenenkonstruktion ermöglicht ebenso einen leichten Zugriff auf die Innensechskantschrauben, welche die aktiven Geräte an den Verteilern halten.
Überbrückungsverbinder vom U-Rohrtyp, die lange Verbinderschenkel und kurze Querrohre besitzen, die miteinander durch Cajon-Ellenbogen verbunden sind, um aufeinander folgende Verteiler zum Überbrücken verschiedener Verteiler zu verbinden, stellt einen Pfad für Spülgas wie Stickstoff bereit. Die lange Leitung stellt einen mechanischen Vorteil bereit, der eine begrenzte Biegung des kurzen Überbrückungsrohrs ermöglicht. Die U-Rohrverbindung verzeiht daher dimensional jegliche kleine Fehlausrichtung, die in der horizontalen Ebene auftreten kann, welche die Aktivgerätoberflächen definiert. Es wird ebenso ersichtlich sein, dass eine Übergangspassung nicht zwischen den Gewindelagerbefestigungsmitteln und den Aktivgerätverteilern vorgesehen ist, um eine geringe Menge horizontalen Spiels zwischen den Verteilern für eine einfache U-Rohrverbindung dazwischen zu ermöglichen. Das U-Rohr kann ebenso durch Biegen eines Rohrs in eine U-förmige Grundkonfiguration gebildet sein, was die Notwendigkeit eines Schweißens vermeiden würde.
Die Fähigkeit, die Verteiler oberhalb der Oberfläche der Gaspaneelumhüllung abzuhängen, ermöglicht die Zirkulation von Spül- und Vakuumluft um die Verbindungen. Viele Bauvorschriften für Waferherstellungseinrichtungen erfordern vorgeschriebene Mengen von Spülluft, um ausgetretenes Verfahrensgas aus den Gehäusen der Gaspaneels zur sicheren Beseitigung abzuführen. Die verbesserte Abführung, welche durch die Abhängung der Verteileranordnungen oberhalb des Bodens bereitgestellt wird, trägt zu der Isolierung jeglicher Lecks bei, die innerhalb des Gaspaneelsystems auftreten, von den Waferherstellungsbedienpersonen bei.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht eines Gaspaneelsystems mit einem Gehäuse und einer Gaspaneelmontierplatte;
2 ist eine Perspektivansicht des in 1 gezeigten Gaspaneels;
3 ist eine Draufsicht des in 2 gezeigten Gaspaneels;
4 ist eine Perspektivansicht eines unteren Abschnitts des in 2 gezeigten Gaspaneels;
5 ist eine Perspektivansicht eines in 2 gezeigten Gasverteilers, mit Abschnitten, die gestrichelt gezeigt sind;
6 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines Auslassgaspaneelverteilers für eine alternative Ausführungsform, mit Abschnitten, die gestrichelt gezeigt sind;
7 ist eine Perspektivansicht eines Einlassgaspaneelverteilers für eine alternative Ausführungsform;
8 ist eine perspektivische Schnittansicht eines Massenströmungscontrollers, der mit dem Gaspaneel gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9 ist eine Ansicht eines unteren Abschnitt eines Massenströmungscontroller-Basisblocks, der in einer Jumperkonfiguration mit Abschnitten des Gaspaneelsystems verbunden ist;
10 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines unteren Blocks des Massenstromcontrollers, die Details des Zusammenbaus mit einem Gaspaneelverteiler zeigt;
11 ist eine Perspektivansicht eines verformbaren Dichtungselements vom Randtyp, das in 10 gezeigt ist;
12 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines Halters und einer C-Ringdichtung;
13 ist eine Perspektivansicht des in 12 gezeigten Halters, in Eingriff mit der C-Ringdichtung;
14 ist eine Schnittansicht, die entlang einem Abschnitt des Massenströmungscontrollers und einem Abschnitt eines der Gaspaneelverteiler geführt ist und Details des Eingriffs zwischen der C-Ringdichtung und dem Verteiler zeigt;
15 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines pneumatischen Steuerventils, die Details einer Flanschmontieranordnung zum Koppeln mit einem Gasverteiler zeigt;
16 ist eine Perspektivansicht einer Dichtung vom Randtyp, die in der in 15 gezeigten Anordnung verwendet wird;
17 ist eine explosionsartige Perspektivansicht einer Jumperleitung;
18 ist eine teilweise geschnittene und explosionsartige Ansicht von Details eines Verbindungsstücks der in 17 gezeigten Jumperleitung;
19 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht, die Details der Montage eines Gasverteilers oberhalb der Gaspaneelstützplattform zeigt;
20 ist eine Perspektivansicht eines teilweise zerlegten Gaspaneelstabes, um Details einige der Verbindungsbeziehungen darin zu zeigen;
21 ist eine explosionsartige Perspektivansicht eines Flansches zum Koppeln eines Ventils mit einem Gasverteilers;
22 ist eine Schnittansicht des in 21 gezeigten Flansches;
23 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform einer Gasverteileranordnung;
24 ist eine Draufsicht mit gestrichelt dargestellten Abschnitten des in 23 gezeigten Verteilers;
25 ist eine Seitenansicht mit gestrichelt dargestellten Abschnitten des in 23 gezeigten Verteilers; und
26 ist ein Schnitt eines Abschnitts des in 23 gezeigten, zusammengebauten Gasverteilers.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist darin eine allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichnete Gaspaneelanordnung gezeigt, die ein Gaspaneelgehäuse 12 aufweist, das ein zwischen einer oberen Gehäusehälfte 16 und einer unteren Gehäusehälfte 18 positioniertes Gaspaneel 14 besitzt. Die Gaspaneelanordnung empfängt mehrere Verfahrensgase von einer Quelle und stellt diese zu einem Werkzeug zum Herstellen eines Halbleiterwafers bereit.
Das Gehäuse ist dazu ausgelegt, Gase zusammenzuhalten, die von dem Gaspaneel 14 in die unmittelbar Umgebung des Gaspaneels austreten, und diese effizient abzuführen. Um die Gase zusammenzuhalten, erstrecken sich von dem Gaspaneel selbst mehrere Pfosten 20, die eine obere Wand 24 des oberen Abschnitts des Gehäuses 16 berühren. Das Gehäuse umfasst ebenso ein Paar von Endwänden 26 du 28, eine Rückwand 30 und eine Vorderwand 32. Das untere Gehäuse 18 umfasst eine untere Wand 34 mit einer Mehrzahl von Einlassöffnungen 36, die dazu ausgelegt sind, Gasströmungsleitungen auf zunehmen, die mit anderen Abschnitten des Gaspaneels 16 gekoppelt sind. Die Öffnungen 36 besitzen signifikant größere Abmessungen als die Durchmesser der Gasströmungsleitungen, um ebenso als Spüllufteinlässe in das Gehäuse 12 zu dienen. Spülluft wird durch einen Auslassbereich 38 ausgestoßen, der mit einer geeigneten Niederdruck- oder Vakuumquelle verbunden sein kann. Ein Mehrzahl elektrischer Verbindungen 40 ist ebenso in der unteren Wand 34 positioniert, um eine Verbindung einer Verdrahtung mit Abschnitten des Gaspaneels 14 zu ermöglichen.
Wie in 2 am besten zu erkennen ist, ist das Gaspaneel 14 darin gezeigt, und besitzt eine Mehrzahl von Verfahrensgasstäben oder Verfahrensgasanordnungen 50, 52, 54, 56 und 58. Eine Stickstoffspülgasanordnung 60 ist ebenso an einer Aluminiumplattform 62 positioniert. Die Aluminiumplattform 62 besitzt Leitungseinlassbohrungen 70, 72, 74, 76 und 78 sowie eine Spülgasbohrung 80, die darin zur Verbindung mit Einlässen des jeweiligen Gasstabes gebildet sind. Die Verfahrensgasstäbe 50, 53, 54, 56 und 58 sind im wesentlichen identisch. Jeder der Stäbe umfasst einen Einlass 100, wie es bei dem beispielhaften Stab 50 gezeigt ist. Der Einlass 100 umfasst ein U-förmiges Rohr, das einen Gewindeabschnitt mit einem hiermit verbundenen VCR-Passstück 102 besitzt. Das U-förmige Rohr 100 ist mit einer Rohrbasis 104 gekoppelt, die mit einem Einlassverteiler 118 gekoppelt ist, wie gezeigt. Der Verteiler umfasst ebenso eine Endwand oder Fläche 120. Jeder der Stäbe umfasst eine Mehrzahl aktiver Geräte oder Gaskomponenten.
Ein Verfahrensgas wie Silan oder dergleichen wird von einer mit einer Buchse 102 verbundenen Leitung durch das U-Rohr 100 und in die Basis 104 zugeführt, wo es zu dem Einlassverteiler zugeführt wird. Ein manuelles Ventil 130, das eines der aktiven Geräte oder Gaskomponenten aufweist und an der Basis montiert ist, kann gedreht werden, um die Übertragung für das Verfahrensgas durch den Verteiler zu schließen. Der Verteiler besitzt eine Mehrzahl von darin gebildeten Bohrungen, welche Bohrungen in Kommunikation zwischen dem Einlass 100 und dem Ventil 130 sind. Das Gas wird dann zu einem pneumatischen Ventil 134 geführt, das durch einen pneumatischen Schaft 136 Von einer geeigneten Quelle von Pneumatikgas steuerbar ist. Ein Spülventil 140 ist durch ein Überbrücken des U-Rohr 150 mit einem zweiten Verteiler 152 verbunden.
Der längliche, rechteckige Verteiler 152, wie er in 5 gezeigt ist, umfasst ein Paar von Seitenwänden 160 und 162, eine laterale, untere Wand 164, eine laterale, untere Wand 166 und Endwände 168 und 170. Der Verteiler ist im wesentlichen einstückig und umfasst ein Feststück, das eine Einlassstation 170 und eine Mehrzahl von Aktivgerätstationen 172a–172f, die sich entlang dessen erstrecken, einschließlich einer Massenströmungscontrollerstation 174, einer zweiten Massenströmungscontrollerstation 176 und einer Auslassstation 180, definiert. Es würde sich ...???..., dass nacheinander folgende Stationen durch in den Block oder Verteiler 152 gebohrte Bohrungen verbunden sind.
Das biegbare Element 150 ist mit dem Einlass 170 verbunden und liefert Gas zu einer Bohrung 190, die mit einer zweiten Bohrung 192 gekoppelt ist, die ein Einlassrohr zu der ersten Aktivgerätstation 172a bereitstellt. Die erste Aktivgerätstation 172a besitzt einen daran montierten Druckregler 200, der Gas von der Bohrung 192 erhält und Gas mit verminderten Druck zurück durch die Bohrung 194 liefert, das dann zu einer Bohrung 196 geliefert wird. Das Gas wird zu einer zweiten Station 172b zugeführt, die eine daran positionierte Druckmessvorrichtung 206 besitzt. Der Druckmesser 206 besitzt eine visuelle Anzeige 207 zum Bereitstellen einer visuellen Darstellung oder des Drucks für einen Benutzer. Er besitzt ebenso eine elektrische Signalverbindung zum Senden eines Drucksignals nach außen. Der Gasstrom setzt sich durch eine Bohrung 208 zu einer Bohrung 210 fort und wird zu einer dritten Station 172c geliefert, an der ein Filter/Reiniger 212 montiert ist.
Der Filter/Reiniger beseitigt Feuchtigkeit von dem Gasstrom und liefert den getrockneten Gasstrom zurück durch eine Bohrung 213 zu einer Bohrung 214. Das durch die Bohrung 214 zu der Aktivgerätstation 172 zugeführte, getrocknete Gas wird zu einem Druckmesser 220 geliefert, der dann das Gas nach dem Messen des Drucks zu einer Bohrung 222 liefert, die das Gas zu einer Bohrung 224 zuführt, welche mit einer Öffnung 226 eines Einlasses eines Massenströmungscontrollers 228 gekoppelt ist. Der Massenströmungscontroller 228 misst den Gasstrom in Übereinstimmung mit elektrischen Signalen, die er erhält. Er liefert den gemessenen Gasausgang zu einer Öffnung 230, welche den gemessenen Ausgang des Gases zu einer Bohrung 230 zuführt, welche mit einem Zufuhrgas zu einer Bohrung 234 gekoppelt ist, welche Gas an dem Auslass 280 bereitstellt. Der Auslass 180 besitzt ein hiermit verbundenes pneumatisches Ventil 240, das durch Überbrückungsverbinder über gekettete pneumatische Ventile 242, 244, 246 und 248 verbunden ist, die selektiv ermöglichen, das Gas zu einer anderen Auslassleitung 250 zum Abführen aus dem Gaspaneel strömt.
Zusätzlich kann Spülgas, wie trockener Stickstoff oder Argon, an dem Spülgaseinlass 270 empfangen werden, das durch ein U-Rohr 272 zu einem rechteckigen Spülgasverteiler 274 zugeführt wird, der sich lateral erstreckende Flächen mit einem manuellen Ventil 276 besitzt, das in Kommunikation mit Bohrungen darin positioniert ist, um zu ermöglichen oder zu verhindern, dass Spülgas wie Stickstoff durch den Rest des Verteilers 274 läuft. Ein pneumatisches Ventil 280 koppelt das Gas mit einem Druckmesser 282, der dann das Gas durch ein längliches U-Rohr 284 zu anderen Abschnitten des Spülgasverteilersystems 60 einschließlich eines Auslassverteilers 286 fördern kann. Er kann ebenso das Gas durch eine Mehrzahl pneumatischer Ventile 290, 292, 294, 296 oder das pneumatische Ventil 140 fördern, die durch Überbrückungselemente mit Zuführspülgas zu den zentralen Verteilerabschnitten der Gasstäbe 50, 52, 54, 56 und 58 gekoppelt ind. Die pneumatischen Ventile werden durch eine Mehrzahl pneumatischer Leitungen 300 gesteuert, die von einem elektrischen Steuerblock 302 angetrieben werden, welcher elektrische Eingaben von einer geeigneten äußeren Quelle erhält.
Das Spülgas wird dann durch das U-Rohr in den Block 286 geliefert, wo es durch ein pneumatisches Ventil 310 und einen Druckregler 212 verläuft, und wird zu dem Auslass 250 geliefert. Es wird ersichtlich sein, dass die Ventile auf solch Weise geschaltet sein können, dass Spülgas sowohl in die Einlassventilstapelseite einschließlich der Ventile 290 bis 296 und 140 als auch in die Auslassstapelseite einschließlich der Ventile 240 bis 248 strömen kann, was das Spülgas veranlasst, nach innen von beiden Enden des Verteilers zu laufen, wodurch der Verteiler sauber gehalten wird, während eine Reparatur stattfindet.
Wie in 7 am besten zu sehen ist, umfasst eine alternative Ausführungsform eines Einlassverteilers eine erste Aktivgerätstelle 400, eine zweite Aktivgerätstelle 402 und eine dritte Aktivgerätstelle 404. Jede der Stellen 400, 402 und 404 umfasst einen äußeren Umfangsring 406, 408, 410 zum Eingriff mit einem Verbinder vom Außenrandtyp. Der U-Rohreinlass ist mit einer Öffnung 412 verbunden, um Gas durch eine Bohrung 414 zu einer zweiten Bohrung 416 zu fördern, welche das Gas zu einem Einlass 420 liefert.
Das Gas strömt dann durch das manuelle Ventil 130 und wir zu einer Auslassöffnung 418 geliefert, welche ein Gas durch eine Bohrung 420 zu einer zweiten geneigten Bohrung 422 zuführt, die mit der Aktivstelle 402 gekoppelt ist. Die Bohrung 422 ist mit einer Öffnung 424 zum Zuführen von Gas zu dem pneumatischen Ventil 134 verbunden, und das Gas verlässt das pneumatische Ventil 134 an einer Öffnung 430, welche Gas zu einer Bohrung 432 zuführt, die mit einer Bohrung 434 verbunden ist.
Ein zweites pneumatisches Ventil kann an der Stelle 404 angekoppelt sein, welches pneumatische Ventil ein Dreiwegeventil ist, das in der Lage ist, ein Verfahrensgas wie Silan oder dergleichen von der Bohrung 434 zu erhalten, das zu dem Ventil an der Öffnung 440 zugeführt wird. In einem Zustand wird das Ventil dann das Verfahrensgas zu seiner Auslassöffnung 442 übertragen, welche das Gas zu einer Bohrung 444 und einer Bohrung 446 zuführt, um das Gas zu einem Verteilerauslass 450 zu liefern, der mit dem Jumper 150 gekoppelt ist. Allerdings kann in einem anderen Modus Spülgas an der Öffnung 460 empfangen und eine Transversalbohrung 462 zu einer Vertikalbohrung 464 zu dem Ventil zugeführt werden und dabei zurück durch die Bohrung 434 oder in den meisten praktischen Anwendungen vorwärts durch die Öffnung 442 zum Spülen anderer Teile der Leitung zugeführt werden. Da zusätzlich der Einlassverteilerblock beispielhaft für alle Verteilerblocks ist, wird die Übertragungsbohrung 462 zum Übertragen von Gas über die Blocks verwendet, so dass Stickstoff von dem Stickstoffverteiler 60 über alle Einlassblocks via die Transversalbohrungen übertragen werden kann.
Eine alternative Ausführungsform eines Auslassverteilers 500 ist in 6 gezeigt und umfasst eine Einlassbohrung 502 zum Empfangen von Gas von einem Massenströmungscontroller, wobei ein geregelter Gasstrom dann durch eine geneigte Bohrung 504 zu einer zweiten geneigten Bohrung 506 übertragen und zu einer Aktivgerätstelle 508 geliefert wird, mit der ein Ventil verbunden ist. Das Gas wird zu einer Öffnung 510 zur Zufuhr zu einem Ventil wie dem Ventil 240 oder dergleichen geliefert. Das Gas wird dann nach unten durch eine Vertikalbohrung 515 zu einer Transversalbohrung 514 geliefert, die in einer ersten Bohrungskupplung 516 und einer zweiten Bohrungskupplung 518 endet. Passstücke 520 bzw. 522 sind mit den Bohrungskupplungen zur Lieferung von Gas transversal verbunden, so dass ein ausgewähltes Gas durch das Paneel durch den einzelnen Auslass 250 zugeführt werden kann.
Wie in 15 und 16 am besten zu sehen ist, umfasst ein typisches pneumatisches Ventil, wie das pneumatische Ventil 112, einen Ventilaktor 114, der handelsüblich verfügbar ist. Der Ventilaktor besitzt Ventilkomponenten, die durch ein pneumatisches Schnittstellenpassstück 552, das durch eine pneumatische Leitung mit dem pneumatischen Verteiler gekoppelt ist, kommunizieren. Das Ventil 112 ist mit einem Flansch 559, der eine rechteckige Basis 556 besitzt, und einem Ventilaufnahmekragen 558 verbunden. Eine Mehrzahl von Verteilermontageschrauben 560 erstrecken sich durch Öffnungen 562 zur Verbindung mit dem Gasverteilerblock.
Das Ventil 112 kann mit daran angebrachten Dichtelementen vormontiert sein, und zwar unter Einsatz eines vorgefertigten Halters 570, der im wesentlichen rechteckig ist und eine Mehrzahl von Öffnungen 572 aufweist, durch welche sich die Schrauben 560 erstrecken. Die Schrauben 560 sind in Nylonteilringen 574 eingefangen, die etwas in die Schrauben eingreifen, jedoch diese in den Bohrungen 562 halten, so dass nach der Vormontage der Schrauben diese nicht herausfallen und die Einheit gemeinsam verpackt werden kann.
Ein Dichtring 580, der einen Passring 582 besitzt, zum Bewirken eines Dichteingriffs zwischen dem Ventil und dem Verteiler, umfasst einen Vorsprung 584 mit einer Mehrzahl halbkreisförmiger Streifen 586, die um diesen herum positioniert sind. Die Streifen 586 greifen in einen Rand oder eine Schulter 590 ein, die eine Öffnung 592 und den Halter 570 definiert. Der Halter 570 empfängt eine Mehrzahl kleiner Schrauben 594 an jeweiligen Öffnungen 596, die zu Öffnungen ausgerichtet sind, welche in dem Boden der rechteckigen Basis 556 des Flansches 554 gebildet sind, was den Halter an dem Boden des Flansches 554 hält. Die Schrauben 594 greifen in mit einem Gewinde versehene und gegengebohrte Öffnungen 595 ein, die in dem Flansch 554 gebildet sind. Die Gewindebohrungen 594 dienen als Halter oder Rückhalter zum Koppeln des Halters 570 und somit des Dichtrings 580 an dem Boden 556 des Flansches 554 vor dem Zusammenbau mit dem Verteilerblock.
Der Dichtring 580 erstreckt sich etwas unterhalb des Halters 570, ist jedoch in Ausrichtung zu einer Öffnung 602 in dem Boden des Flansches eingefangen und erstreckt sich etwas unterhalb des Halters an einem Erstreckungsabschnitt. Am besten kann die Einheit vollständig vormontiert sein und kann schnell zu dem Verteiler hinzugefügt werden. Die flanschartige Basis ist beispielhaft für ähnliche flanschartige Basen, die in dem Verteilersystem verwendet werden, wobei der Flansch mit Dichtringen vormontiert sein kann, die durch Halter sicher gehalten werden.
Ein weiteres Beispiel einer solchen Anordnung ist in 17 bis 18 gezeigt, wobei ein typischer Jumper, wie der Jumper 150 dort gezeigt ist. Der Jumper 150 umfasst einen Einlassblock 702 mit einem Schaft 704 zur Verbindung in gasleitendem Kontakt mit einem Rohr 706. Ein Ellbogen 708 ist an dem Rohr 706 angeschweißt und ein zweiter Ellbogen 710 führt Gas von dem Ellbogen 708 zu einem Querstückrohr 712. Ein erster Rückführellbogen 714 ist mit einem zweiten Rückführellbogen 716 verbunden, um Gas zu einem Auslassrohr 718 zu liefern, das an einem Rohrpassstück 720 zu einem Block 722 gekoppelt ist. Jeder der Blocks 702 und 722 umfasst jeweilige Schrauben 726, 728, 730 und 732, die sich durch den Block erstrecken. Die Schraube 726 ist durch einen Plastikteilring 740 in einer Bohrung 742 des Blocks gehalten. Die Schraube 728 ist durch einen Teilring (geteilten Ring) 744 in einer Bohrung 746 des Blocks 702 gehalten. Ein Dichtplattenring 750 ist in einer Ringhalteröffnung 752 eines Metallhalters 754 positioniert. Der Halter 754 besitzt ein Paar von Haltermontageschraubenöffnungen 756 und 758, die Haltermontageschrauben 760 und 762 aufnehmen, um den Halter zu halten und den Dichtring 750 in Ausrichtung zu der Öffnung von dem Rohr 704 in den Halter und schließlich in den Verteiler einzufangen. Gleichermaßen erstreckt sich die Schraube 730 durch eine Schraubenöffnung 770. Die Schraube 732 erstreckt sich durch eine Schraubenöffnung 772 in Öffnungen 774 und 776 eines Halters 780. Die Schrauben sind in leichtem Eingriff vor dem Zusammenbau durch Rastringe 790 und 792 gehalten und der Halter 780 hält einen Dichtring 794 in Eingriff mit dem Boden des Blocks über die Schrauben 800 und 802, die sich durch Öffnungen 804 du 806 des Halters erstrecken.
Eine alternative Ausführungsform eines Flansches zum Gebrauch mit einem Multiöffnungs- oder Dreiwege-Ventil wie einem Aptech 3550, Ventilen 140, 290, 292, 294 und 296, ist am besten in 21 und 22 zu sehen. Ein Ventilflansch 820 umfasst eine Flanschbasis 820, die einen hochstehenden zylindrischen Flanschabschnitt zum Kontakt mit einem Ventil wie einem pneumatischen Ventil oder dergleichen besitzt. Eine erste Bohrung 826 erstreckt sich zwischen einer Gasverbindungsöffnung 828, und eine zweite Bohrung 830 erstreckt sich zu einer Gasverbindungsöffnung 832. Beide Öffnungen 828 und 832 beenden die unteren Enden der Bohrung. Das obere Ende Bohrung 826 endet in einer Öffnung 836. Das obere Ende der Bohrung 830 endet in einer Öffnung 838. Die Bohrungen 828 und 832 sind an einem unteren Abschnitt 832 des Flanschbodens 822.
Ein Paar von Metallhaltern 850 und 852, die im wesentlichen rechteckig sind, halten eine Mehrzahl von Dichtungen 854, 856 und 858 vom Randtyp. Die Dichtung 854 ist an einer Öffnung 855a einer Bohrung 855b positioniert, die sich zu einer Bohrungsöffnung 855c erstreckt. Die Dichtung 856 ist an der Öffnung 828 positioniert, und die Dichtung 858 ist an der Öffnung 832 positioniert. Die Dichtung 854 sitzt in einer Dichtaufnahmeöffnung 860 des Halters 850. Die Dichtung 856 sitzt in einer Dichtringaufnahmeöffnung 862 des Halters 850. Der Dichtring 858 sitzt in einer Halteraufnahmeöffnung 864 des Halters 852, und der Halter 864 umfasst ebenso eine zusätzliche oder extra vorgesehene Öffnung 866, die in anderen Anwendungen verwendet werden kann.
Eine Mehrzahl von Halterhalteschrauben 880, 882 und 884 erstrecken sich durch sich durch jeweilige Öffnungen 890, 892 und 894 des Halters 852 und berühren den Flansch 822. Eine Mehrzahl von Teilringen 910, 912, 914 und 916 berühren die Gewindebefestigungsmittel einschließlich der Gewindebefestigungsmittel 870 und 872 zum Montieren eines Flansches an dem Gaspaneel. Um die Gewindebefestigungsmittel in den Gewindebefestigungsmittelbohrungen einschließlich der Bohrungen 874 und 875 zu erhalten, erstreckt sich eine Mehrzahl von Halterschrauben 924, 926 und 928 durch Öffnungen 930, 932 und 934, um den Halter 850 und die zugehörigen Dichtringe 854 und 856 an dem Boden des Flansches 852 zu halten. Daher stellt die gesamte Flanschanordnung hochlokalisierte Öffnungen zur Verbindung eines Verteilerkörpers bereit. Jede Öffnung besitzt einen relativ kleinen, hiermit verknüpften Dichtring zur Verhinderung einer Leckage zwischen den jeweiligen Bohrungen 830, 826 und 855b sowie dem Verteiler. Dies ermöglicht, dass Lecks leicht erfasst werden können.
Ein beispielhafter Massenströmungscontroller 228, wie er am besten in 8 zu erkennen ist, wird mit dem Gaspaneel verwendet. Der Massenströmungscontroller umfasst ein Paar von Körperblocks 1000 und 1002, und ein Bypass 1004 ist in einem Block 1000 montiert. Gas wird in einem Einlassblock 1006 durch eine Gasöffnung 1008 erhalten und wird durch eine Bohrung 1010 zu einer Bohrung 1012 geliefert, innerhalb welcher der Bypass montiert ist. Ein Abschnitt des Gases strömt durch ein Sensorrohr 1016, das ein elektrisches Signal zu einer Schaltung 1018 bereitstellt, welche die Strömungsrate anzeigt. Ein Steuersignal wird zu einem elektromagnetischen Ventil 1020 zugeführt, welches Gas durch eine Öffnung 1022 eines Blocks 1024 erhält, an dem das Ventil montiert ist. Gas wird dann durch eine Bohrung 1026 zu einer Bohrungsöffnung 1028 zur Lieferung zu anderen Teilen des Gaspaneelsystems freigesetzt.
Eine vereinfachte Version des Massenströmungscontrollers 28 mit einigen zur Klarheit weggelassenen Details ist am besten in 9 zu sehen, welche die Weise zeigt, auf welche der Massenströmungscontroller mit einem Verteilersystem verbunden sein kann, das einen ersten Gaspaneelverteiler 1030 mit Aktivstellenregionen 1032 und 1034 daran besitzt. Eine Verteilerbohrung 1036 ist mit der Einlassblockbohrung 1010 verbunden. Die Auslassbohrung 1026 ist mit einer Verteilerbohrung 1042 in einem zweiten, einstückigen Gaspaneelverteiler 1040 verbunden.
Ein Halter 1050, wie in 10 und 11 gezeigt, der einen in einer Halteröffnung 1054 montierten Dichtring 1052 besitzt, ist an der Öffnung 1034 positioniert, welche der Einlass zu dem Massenströmungscontroller ist. In gleicher Maßen ist ein Halter 1060, der einen in einer Bohrung 1064 positionierten Dichtring 1062 besitzt, an dem Verteiler 1040 montiert und koppelt die Auslassöffnung 1028 des Steuerblocks 1024 mit dem Verteiler 1040. Der Controller ist durch ein Paar von Schrauben 1070 und 1072 an den Verteilern 1030 und 1040 montiert.
Es ist zu beachten, dass die Randdichtung 1050 eine Mehrzahl halbkreisförmiger Streifen 1080 besitzt, die sich um diese herum erstrecken, um die Dichtung in dem Halter vor dem Zusammenbau zu lagern.
In einer alternativen Anordnung kann, wie am besten in den 12–14 zu erkennen ist, eine Dichtung 1098 vom C-Ringtyp zwischen dem Einlassblock 1010 des Massenströmungscontrollers und dem Verteilerblock 1030 verwendet werden. Die C-Ringdichtung 1098 umfasst einen im wesentlichen ringförmigen, geteilten Ring 1100 mit einer Schraubenfeder 1102, die darin positioniert ist, um den geteilten Ring 1100 zu lagern. Ein Halter 1104 hält die Teilringanordnung 1098 in Kontakt mit sich selbst. Der Halter 1104 umfasst einen ersten bogenförmigen Abschnitt 1116 mit einem Teilringstreifen 1118, der daran zum Eingriff mit einem offenen Schlitz 1120 in dem geteilten Ring gebildet ist. In gleicher Weise besitzt der zweite, wellenartige, bogenförmige Abschnitt 1122 einen Streifen 1124 zum Eingriff in die Teilringdichtung 1098. Ein Schultrabschnitt 1130 und der Schulterabschnitt 1132 greife ebenso in die Öffnung 1120 zu dem Teilring 1098 ein. Der Halter arbeitet wie die anderen Halter in dem System. Er hält den geteilten Ring 1098 in Ausrichtung zu einer der Öffnungen des Massenströmungscontrollers, wenn der Massenströmungscontroller an einem Verteiler angebracht wird.
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist, dass die verschiedenen Gasverteiler in ausgewählten Höhen oberhalb der Aluminiumplattform montiert werden können. Wie am besten in 19 zu sehen ist, ist ein Einlassverteiler 110 an einem Ständer 1200 montiert, der identisch zu anderen Ständern 1200 ist, die sich durch die Plattform 72 erstrecken. Der Ständer 1200 umfasst einen Schraubenabschnitt 1204, der im Gewindeeingriff mit einer Hülse 1206 an der Bodenbohrung 1208 ist. Die Hülse 1206 umfasst eine obere Bohrung 1210, die eine zweite oder Montageschraube 1212 in Gewindeeingriff hiermit aufnimmt. Die Montageschraube erstreckt sich durch einen Montageträger 1214.
Es wird ersichtlich sein, dass die Höhe, auf der die obere Wand 51 des Einlassverteilers gelagert werden kann, eingestellt und zu anderen oberen Wänden ausgerichtet werden kann, um eine im wesentliche ebene, mehrfache Wandfläche zur Anbringung von Überbrückungsverbindungen zwischen aufeinanderfolgenden Gasstäben bereitzustellen. Zusätzlich ist eine geringe Menge Spiel zwischen einer Bohrung 1226, innerhalb der die Hülse gelegen ist, und der Hülse selbst zulässig, um gewisse laterale Übergänge oder Bewegungen der Verteiler in Bezug zueinander zu ermöglichen, um leichte Querverbindungen zwischen den Verteilern zu ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Gasverteileranordnung 1300, wie am besten in 20 zu sehen ist, einen VCR-Einlass 1302, der Gas empfängt und Gas durch einen Jumper 1304 zu einem ersten Gasverteiler 1306 sendet, der eine sich lateral erstreckende obere Wand 1308 besitzt, welche eine Mehrzahl aktiver Stellen 1310, 1312 und 1314 besitzt, die daran positioniert sind.
Um die Geometrie des Verteilers zu zeigen, sind die aktiven Stellen leer. Jedoch würde beispielsweise die Stelle 1310 mit Wahrscheinlichkeit ein manuelles Ventil besitzen, und die Stellen 1312 und 1314 würden mit Wahrscheinlichkeit pneumatische Ventile besitzen, die hiermit verbunden sind. Die Position zwischen den Stellen sind Einlass- und Auslassbohrungen 1324 und 1326, ein Paar von Bohrungen 1328 und 1330, die sich zwischen der Stelle 1310 und der Aktivstelle 1312 erstrecken, und dergleichen. Eine Querverbindung 1334, die ein Gas wie ein Spülgas oder Stickstoff an einer Bohrung 1336 empfängt, führt ein Gas zu einer zweiten Bohrung 1338 und dann in eine Bohrung 1340, die mit der Aktivstelle 1312 verbunden ist, welche in der Lage ist, Gas zu einem zweiten Jumper 1344 zu führen, der mit einem zweiten Gasverteiler 1346 verbunden ist.
Der zweite Gasverteiler 1346 umfasst eine obere Wand 1348, die eine Mehrzahl von Aktivstellen 1350, 1352, 1354 und 1356 besitzt, welche durch ein Paar von v-artig verbundenen Bohrungen gekoppelt sind, die mit einem Massenströmungscontroller 1362 verbunden sind, von welchem nur die Blocks und das Gehäuse gezeigt sind. Der Massenströmungscontroller besitzt einen Einlassblock 1346, der verbunden ist, um ein Gas zu empfangen, einen ersten Körperblock 1366, der einen Bypass 1368 darin besitzt, und einen Ventil- oder Auslassblock 1370, der mit einem Auslassverteiler 1372 verbunden ist. Der Auslassverteiler 1372 empfängt geregeltes Gas von dem Massenströmungscontroller an einer Bohrung 1374 und führt das Gas zu einer Aktivstelle 1376, die ein Ventil oder dergleichen aufweist.
Ein weiteres Verteilersystem 1400 ist spezifisch dazu ausgelegt, in einem Feuchtigkeitsabtastsystem zum Bestimmen der Niveaus von Restmengen von Feuchtigkeit verwendet zu werden, die in einem Gas oder in einem anderen Dampfstrom geführt wird. Im Betrieb wird Gas in den Einlass 1408 geströmt und wird an einer Öffnung 1420 empfangen und wird zu einer ersten Ventilstation 1422 geliefert, die ein erstes pneumatisches Ventil 1424 besitzt, das daran montiert ist.
Das Gas kann dann zu einer Feuchtigkeitswaschstation durch das Ventil 1424 zugeführt werden. Die Waschstation 1426 besitzt einen Waschverbinder 1428, der hiermit verbunden ist, mit einem Paar von Rohrstutzen 1430 und 1432 zur Verbindung mit einem Feuchtigkeitswascher. Ebenso mit dem Einlass verbunden ist ein pneumatisches Ventil 1442, das an einer pneumatischen Ventilstation 1444 verbunden ist, um Gas von dieser zu erhalten. Die Waschstation 1426 ist mit einer dritten Ventilstation 1450 verbunden, die ein pneumatisches Ventil 1452 besitzt, das hiermit verbunden ist.
Das pneumatische Ventil 1452 ist, wie das pneumatische Ventil 1442 verbindbar, um Gas von dem Einlass zu einem Massenströmungscontroller 1460 zu senden, der an einer Controllerstation 1462 montiert ist.
Im normalen Betrieb wird nominell vollständig trockenes Gas zu dem Massenströmungscontroller durch Öffnen des Ventils 1424 und des Ventils 1452, während das Ventil 1442 geschlossen gehalten wird, zugeführt. Dies veranlasst das Einlassgas, durch den Feuchtigkeitswascher gefördert zu werden, wo Feuchtigkeit beseitigt wird. Das trockene Gas wird dann zu dem Massenströmungscontroller gefördert.
Falls eine Messung der Feuchtigkeitsmenge in dem Gas vorgenommen werden soll, werden die Ventile 1424 und 1452 geschlossen. Das Ventil 1442 wird geöffnet und das zu messende Gas strömt direkt in den Massenströmungscontroller. Stromabwärts des Massenströmungscontroller gibt es eine Permeationsstelle 1468, die eine Permeationsstelle 1470 besitzt, die hiermit verbunden ist, um eine Restmenge von Feuchtigkeit zum Gas zuzuführen, nachdem es aus dem Massenströmungscontroller herausströmt. Das Gas wird dann zu einem ersten pneumatischen Ventil 1486 und einem zweiten pneumatischen Ventil 1488 an den Ventilstellen 1490 bzw. 1492 geliefert.
Ein Restfeuchtigkeitssensor 1496 ist verbunden, um Gas von dem Ventil 1486 zu erhalten, und liefert das Gas zu einem Ventil 1488. Zusätzlich kann Gas von der Permeationszelle 1470 zu dem Ventil 1488 zur späteren Lieferung stromabwärts zu anderen Stellen geliefert werden. Ein Auslass 1500 ist von dem Ventil 1498 vorgesehen, und ein Auslass ist von dem Ventil 1488 vorgesehen.
Ein Nullmodusbetrieb, wenn der Wascher in Reihe mit dem Massenströmungscontroller verbunden ist, veranlasst die Ventile 1486, 1488 und 1498, geöffnet zu werden, was ermöglicht, dass etwas Feuchtigkeits-führendes Gas in die Sensorzelle 1496 eintritt, und anderes Feuchtigkeitsführendes Gas durch das Ventil 1488 ausgestoßen wird.
In einem Übergangsmodus, der erforderlich ist, um eine Übergangsfunktion der Gesamtvorrichtung zu bestimmen, sind die Ventile 1486 und 1498 offen, was das gesamte Gas veranlasst, durch den Sensor 1496 und die Ventile V6 mit einer niedrigen Strömungsrate zu fließen. In einem Abtastmessmodus sind die Ventile 1486m 1488 und 1498 alle offen.
Während besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht und beschrieben worden sind, wird ersichtlich sein, dass dem Fachmann verschiedene Veränderungen und Modifikation ersichtlich sein werden, und es ist vorgesehen, dass die beigefügten Ansprüche all diese Veränderungen und Modifikationen abdecken, die in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Gaspaneelanordnung (10) zum Handhaben einer Mehrzahl von Verfahrensgasen, umfassend: einen Verfahrensgaseinlass (100) zum Empfangen von Verfahrensgas von einer Verfahrensgasquelle; und einen Verfahrensgasauslass (250); gekennzeichnet durch einen einstückigen Veteiler (152) mit mindestens einer sich lateral erstreckenden Verteilerfläche (166) und mit einem Verteilereinlass (170) in Verbindung mit dem Gaseinlass zum Empfangen des Verfahrensgases, und einem inneren Gaspfad (190, 192, 194, 196) zum Führen des Verfahrensgases generell in einer lateralen Richtung von dem Verteilereinlass (170) zu einem Verteilerauslass (180), der in Verbindung mit dem Verfahrensgasauslass (250) steht, wobei der Verteiler (152) eine Mehrzahl von aktiven Gerätstationen (172A, 172, 172C) in der Verteilerfläche (166) und in Verbindung mit dem inneren Gaspfad zum Montieren von Geräten besitzt, die sich von der Verteilerfläche (166) und in Gasströmungsverbindung mit den aktiven Gerätstationen (172A, 172, 172C) erstrecken.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 1, die eine Mehrzahl von einstückigen Verteilern (152) besitzt, von denen jeder daran mindestens drei identische, aktive Gerätstationen (172A, 172B, 172C) besitzt, wobei jede der Gerätstationen einen Gaseinlass (192) und einen Gasauslass (194) besitzt, wobei der Gasauslass von einer ersten Gerätstation (172A) des Verteilers (152) durch eine dauerhafte Verbindung innerhalb des Verteilers mit einem Gaseinlass (196) zu einer benachbarten Gerätstation (172B) verbunden ist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 2, umfassend eine Mehrzahl von Gaskomponenten, wobei jede der Gaskomponenten mit einer jeweiligen Gerätstation (172A, 172B, 172C) eines der Verteiler (152) verbunden ist, wobei die Gaskomponenten mindestens ein Ventil (112) und mindestens einen Massenstromcontroller (228) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher eine der Gaskomponenten einen Filter/Reiniger (212) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher eine der Komponenten einen Druckmesser (206) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher das Ventil (112) ein pneumatisches Ventil (240) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher das Ventil (112) ein manuelles Ventil (276) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 3, bei welcher eine der Gaskomponenten einen Druckregler (312) aufweist.
Gaspaneelanordnung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8 und umfassend: ein Gasabtrennventil (130), das mit einer der Gerätstationen (172A) an einem der Verteiler (152) verbunden ist; und einen Massenstromcontroller (228), der derart verbunden ist, um Gas von dem Gasabtrennventil (130) zu erhalten.
Gaspaneel (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Gaspaneelgehäuse, das aufweist: eine Plattform (62); eine Mehrzahl von Ständern (1200), die sich von einem Boden derselben erstrecken, wobei jeder der sich nach oben erstreckenden Ständer (1200) in Bezug auf den Boden durch einen Ständerabschnitt (1204) einstellbar ist, um einen einstückigen Gaspaneelverteiler (152) an dem Ständer (1200) in Bezug auf die Plattform (62) zu positionieren, so dass die Gerätstationen (172A, 172B, 172C) der oberen Oberfläche des Verteilers (152) in einer gewünschten Ebene durch die Bedienperson ausgerichtet werden können, beispielsweise zu anderen Verteilern (152), die innerhalb des Gaspaneels (12) positioniert sind.
Gaspaneelanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher eine Verbindungsregion zwischen dem Verteiler (152) und den aktiven Geräten im wesentlichen eben und im wesentlichen parallel zu dem Gasstrom von dem Verteilereinlass (170) zu dem Verteilerauslass (180).
Gaspaneelanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Flansch (554) zum Koppeln mit einer Gerätstation (172A, 172B, 172C) mit einem einstückigen Verteiler (152), umfassend: eine Dichtung (580); eine Basis (556), wobei die Basis (556) einen Halter (570) zum Koppeln der Dichtung (580) in Ausrichtung zu der Basis (556) besitzt, wobei die Basis (556) ein Paar von Gasöffnungen besitzt, die einen Gaseinlass zum Empfangen von Gas von einer Einlassbohrung (424) des einstückigen Verteilers (152) und einen Gasauslass zum Zuführen des Gases zu einer Auslassbohrung (430) des einstückigen Verteilers (152) aufweisen; und ein Befestigungselement (560), das in der Basis (556) zum Koppeln mit dem einstückigen Verteiler (152), wenn die Basis (556) mit dem einstückigen Verteiler zusammengebaut ist, gehalten ist.
Gaspaneelanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein vormontiertes aktives Gerät, umfassend: eine Basis (556); einen Halter (570), der an der Basis (556) montiert ist; eine durch den Halter (570) gehaltene Dichtung (580); ein Befestigungselement (560), das mit der Basis gehalten ist und sich durch die Basis zur Verbindung mit einem Verteiler (152) erstreckt; und einen Halter (574) zum Halten des Befestigungselements (560) an der Basis (556) vor dem Zusammenbau der Basis (556) mit dem Verteiler (152).
Gaspaneelanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die inneren Gaspfade des einstückigen Verteilers (152) Paare von winklig gebildeten Bohrungen (194, 196) aufweisen, die v-Pfade zwischen den Gerätstationen (172A, 172B, 172C) zum Führen des Gases von einer Gerätstation zu der nächsten Gerätstation definieren.