JP2018528370A - ガス分配設備の遠隔制御 - Google Patents

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Abstract

本発明は、少なくとも１つのガスシリンダを収容するのに適し、ガス入力開口およびガス出力開口を有するハウジングと；前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのガスシリンダが接続されるガスダクトシステムと；前記出力開口に連結され、機器アイテムが供給されることを可能にするガス分配システムとを含むガス分配設備において、前記設備が、少なくとも１つの連通ポートおよびプログラム可能な制御器を含み、前記制御器は、設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムから少なくとも部分的に生成されるデータを処理できるプロセッサを備え付けられることを特徴とするガス分配設備に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、ガスキャビネットを遠隔制御するためのデータ記憶および処理システムの使用に関する。
ガスキャビネットはガス分配設備であると理解すべきである。
ガスキャビネットは、半導体、太陽光発電、ＬＥＤおよびフラットスクリーン産業または鉱業あるいは製薬業などの他のいずれかの産業など、様々な産業において特定の一度限りの用途で使用するための特殊ガス（ＥＳＧ）を分配するための装置である。
これらの方法の実践は、例えば自動抽気および連続分配を必要とする高品質有害ガスの使用をしばしば必要とする。例えば、電子回路の製作は、例えばＣｌ２、ＮＨ３、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＮＦ３またはＷＦ６、その他など、様々ないわゆる「作用」ガスの使用を必要とする。それらの作用ガスは大部分がそれらの毒性および／または燃焼性のためにヒトに有害であると考えられる。
多くの産業設備は、特定の機器アイテムへのガスおよび流体の供給を自動的に制御することができる機器を必要とする。例えば、集積回路の製作は一般に、例えば半導体基板が中に閉じ込められる反応室内に様々なガスが送り込まれる蒸気相堆積など、いくつかの方法を含む。集積回路の３次元モデルを形成するために成長する様々な材料層の堆積の温度および圧力は、この容器内で慎重に制御される。
反応室に搬入および搬出される全ての物質は、常に監視する必要がある。それというのも、蒸気雰囲気を構成する様々な試薬の比率が、シリコン、特にトランジスタ、コンデンサおよびレジスタの極小片上の、１つの巨大な電気回路を集合的に構成する各素子の物理的寸法を最終的に決定するからである。
集積回路の故障の最たる原因の１つは、回路が製作される作業領域を汚染する微細な埃の粒子であり得る。ごく小さな異物が、非常に高価な回路を損傷し使えなくすることがある。そのような粒子汚染を予防するために、半導体製造業者らは、保護された「クリーンルーム」環境内で製品を製作する。
クリーンルームに取り込まれる空気は最初にろ過される、従って望ましくない埃の粒子はほとんど完全に排除される。これらの環境内で働く技術者は、精密な動作を損なう恐れのある物質の導入を防止する特別の服とマスクを着用する。この非常に特殊化された環境のメンテナンスおよび正しい操業に関連する費用はかなりの額になる。結果としてクリーンルームのすべての空間は、可能な最も効果的な方法で使用しなければならない。
この重要な要求に加え、使用する化学製品を注意深く分配する必要がある。半導体産業で使用される液体化学製品および特殊ガスは毒性であることが多い。これらの潜在的に有害な製品を分配するために選択される装置は、腐食または漏出から保護された信頼性のある使用を保証しなければならない。
従来のガス分配システムでは、潜在的に有害である抽気すべき大量のガスにより安全性の問題が生じる。配管および精密な設定アセンブリはまた、使用中に漏出または重大な損傷を起こしがちである。従ってこれらの設備は、作業者が有害ガスに暴露されるリスクを高める頻繁な切断および抽気を必要とする一度限りの使用に適していない。
これらの標準ガスキャビネットは主に、長期製造および分配用途において日常的にかつ確実に使用するためのものである。これらのシステムは、それらが接続される機器アイテムから数十メートルの所に配置可能な専用ルーム内の大型キャビネットの中に完全に設置される。
これらの標準ガスキャビネットは、前記ガスキャビネットのガス分配システムのメンテナンスを制御する、すなわち監視および管理するために使用されるプログラム可能な論理制御器に接続された「ヒト−機械インターフェース」を含む。
このヒト−機械インターフェースは、例えば、１０インチ以上の大きさのタッチスクリーンであって、使用者がこのスクリーンから直接論理制御器へこれらの命令を与えることを可能にするタッチスクリーンを有する。
この操作は、ガスキャビネットまで行かなければならない使用者に面倒を示す可能性がある、従って、前記キャビネットに組み込まれているスクリーンからしかガスキャビネットを制御することができない。換言すると、制御すべきガスキャビネットと同数のヒト−機械インターフェースが存在する。これは、時間を浪費する制約をもたらすが、制御すべきガスキャビネットの嵩にも制約をもたらす、というのも、ガス分配システムを制御するために監視および／または制御される全てのパラメータを示すのに十分な大きさのスクリーンをガスキャビネットに必ず備えなければならないからである。
従って、上述の使用分野におけるガスキャビネットの必要な機能を維持しながら構成要素のコスト、嵩および数を最小化する必要がある。
そのような理由で本発明の主題は、
・少なくとも１つのガスシリンダを収容するのに適し、ガス入力開口およびガス出力開口を有するハウジングと、
・前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのガスシリンダが接続されるガスダクトシステムと、
・前記出力開口に連結され、機器アイテムが供給されることを可能にするガス分配システムと
を含むガス分配設備において、
ガス分配設備が、少なくとも１つの連通ポートおよびプログラム可能な論理制御器を含み、前記論理制御器は、設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムから少なくとも部分的に生成されるデータを処理できるプロセッサを備え付けられることを特徴とするガス分配設備である。
他の特定の実施形態によれば、本発明の他の主題は、以下のものである。
・前記連通ポートが、ワイヤレス送受信機、イーサネット（登録商標）ポート、セルラー方式無線送受信機、ＷＩＦＩ送受信機、およびブルートゥース（登録商標）送受信機の中から選択されることを特徴とする、上に定義したような設備。
・前記論理制御器に接続されたヒト−機械インターフェースをさらに含むことを特徴とする、上に定義したような設備。
・前記インターフェースが、１２インチ以下、好ましくは６インチ未満のサイズのタッチスクリーンを含むことを特徴とする、上に定義したような設備。
・前記ハウジングが２つのガスシリンダを含むことを特徴とする、上に定義したような設備。
・前記論理制御器が、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムによって制御されることを特徴とする、上に定義したような設備。
・設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムから少なくとも部分的に生成されるデータが、
・前記ダクトシステムに含まれるバルブの開閉、
・抽気サイクルの開始、
・ガス分配、
・前記ガス分配システムの圧力および／または温度の管理、
・前記少なくとも１つのガスシリンダの加熱、
などの前記ガス分配システムの制御および／またはメンテナンスパラメータを管理するために使用されることを特徴とする、上に定義したような設備。
・上に定義したような少なくとも１つの設備と、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムとの間で特殊ガス分配システムのメンテナンスおよび／または制御データを交換する方法は、ＷＩＦＩまたはブルートゥース（登録商標）接続などのワイヤレス接続によって、またはイーサネット（登録商標）ケーブルによって設定された接続によってデータを伝送するステップを含む。
・データの交換が、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムと、２〜２０個である複数の上に定義したような設備との間で設定されることを特徴とする、上に定義したような方法。
本発明向けに実践されるガスキャビネットを制御するためのデータ記憶および処理システムは、メンテナンスまたは日常的に用いる操作が予想される場合、タブレット、スマートフォン、ラップトップコンピュータの形態を、またはデスクトップコンピュータの形態を取ることができる。
有利に前記スマートフォンはヒト−機械インターフェースの画面を複製する、ゆえに日常の操作に使用される。他の装置は日常の操作およびメンテナンスの両方に使用することができる。
このシステムは、ヒト−機械インターフェース（ＨＭＩ）と連動し、またキャビネットに搭載される小型サイズのプログラム可能論理制御器と連動する。従ってそれは、新しいＨＭＩにもはや表示されない一連のパラメータと、構成要素を制御する（バルブを開放する、ガス抽気または分配シーケンスを開始する）ことを可能にするが同様にＨＭＩでアクセスできない機能にアクセスすることも可能にする方法のおよび計測のダイアグラムとを含み、それは例えば、圧力および温度センサのパラメータなどであり、ならびに、分配されるガスが液化された形態である場合のシリンダの抵抗加熱のＡＶＰ（Ａｌｌ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ：全蒸気相）のものなど詳細なオプションパラメータである。それはワイヤレスネットワーク（ＷＩＦＩ）またはネットワーク（イーサネット（登録商標））ケーブルのどちらかを介してガスキャビネットに接続される。
同一のデータ記憶および処理システムを使用していくつかのガスキャビネットを制御できるので、識別コードが、使用者の施設に配置されたガスキャビネットのそれぞれと関連付けられ、それにより、前記データ記憶および処理システムは、使用者が介入したいガスキャビネットとしか連通できないことを保証するようにする。
さらに、および安全性の理由で、このデータ記憶および処理システムとガスキャビネットとの間の連通の物理的なロック（例えば鍵を用いる）が適所に置かれる。
本発明による特にメンテナンス作業の間ガスキャビネットを制御するためのインテリジェント電話機（スマートフォン）の、タブレットの、またはラップトップコンピュータの使用の別の適用は、例えば、ＨＭＩ（ヒト−機械インターフェース）の疑似ダイアグラムの複製であり得、従ってＨＭＩで実行できる同じ操作の実行であり得る。
本発明により実践されるガスキャビネットは、後壁、側壁、前壁、底、および天井を備えたハウジングを含む。ハウジング内に２つのガスシリンダが提供され、それらガスシリンダは底の上に立てられ、従来技術から知られる方法でハウジングに固定される。２つのガスシリンダは、２つのガスシリンダ間に最小限の間隙が存在するように配置され、消費者に知られる方法で供給されるガスを含有する。ガスシリンダは任意選択的にそれぞれがガスバルブを有することができ、ガスバルブによってガスシリンダはガスダクトのシステムに連結される。ガスダクトのシステムは、共通の出力ラインに接続された２つのダクト分岐管を有する。２つのダクト分岐管は例えばバルブによってそれぞれ出力ラインに対して閉鎖可能である。ガスキャビネットの操作中、有利に、２つのガスシリンダのうちの一方だけが使用される。他方のガスシリンダのダクト分岐管は次いで例えば出力ラインのバルブによって閉鎖される。ガスキャビネットはまた、１つのガスシリンダを、または２つより多いガスシリンダを有することができる。
特殊ガスは、半導体産業で一般的に使用される全てのガスを含むように理解すべきである。それらは不活性ガス、毒性ガス、腐食性ガスまたは発火性ガスであり得る。これらの特殊ガスは、液化形態でシリンダに含有されるＨＦ、ＷＦ６、ＢＣｌ３、ＣｌＦ３、ＤＣＳ、３ＭＳ、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８Ｏ、Ｃ４Ｆ８、ブタン、ＳＯ２、Ｃｌ２、Ｃ３Ｆ８、ＮＨ３、プロパン、ＳＦ６、ＨＢｒ、Ｃ２Ｆ６、ＣＨ３Ｆ、ＨＣｌ、ＣＨＦ３、Ｎ２Ｏの中から、または圧縮された形態でシリンダに含有されるＦ２、ＰＨ３、Ｂ２Ｈ６、ＮＯ、ＮＦ３、ＳｉＨ４、ＣＦ４、ＣＨ４、ＣＯの中からさえ選択することができる。従って、分配されるガスの特性および液化されたまたは圧縮されたその状態に依存して、シリンダ内側の圧力は０バール〜２００バールである。
使用されるすべての構成要素は、半導体産業の基準に従う。

Claims (8)

  1. ・少なくとも１つのガスシリンダを収容するのに適し、ガス入力開口およびガス出力開口を有するハウジングと、
    ・前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのガスシリンダが接続されるガスダクトシステムと、
    ・前記出力開口に連結され、機器アイテムが供給されることを可能にするガス分配システムと
    を含むガス分配設備において、
    前記ガス分配設備が、少なくとも１つの連通ポートおよびプログラム可能な論理制御器を含み、前記論理制御器は、前記設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムから少なくとも部分的に生成されるデータを処理できるプロセッサを備え付けられることを特徴とし、かつ前記設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムから少なくとも部分的に生成される前記データが、
    ・前記ダクトシステムに含まれるバルブの開閉、
    ・抽気サイクルの開始、
    ・ガス分配、
    ・前記ガス分配システムの圧力および／または温度の管理、
    ・前記少なくとも１つのガスシリンダの加熱、
    などの前記ガス分配システムの制御および／またはメンテナンスパラメータを管理するために使用されることを特徴とするガス分配設備。
  2. 前記連通ポートが、ワイヤレス送受信機、イーサネット（登録商標）ポート、セルラー方式無線送受信機、ＷＩＦＩ送受信機、およびブルートゥース（登録商標）送受信機の中から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の設備。
  3. 前記論理制御器に接続されたヒト−機械インターフェースをさらに含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の設備。
  4. 前記インターフェースが、１２インチ以下、好ましくは６インチ未満のサイズのタッチスクリーンを含むことを特徴とする、請求項３に記載の設備。
  5. 前記ハウジングが２つのガスシリンダを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の設備。
  6. 前記論理制御器が、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、前記ガス設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムによって制御されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の設備。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の少なくとも１つの設備と、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、前記設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムとの間で、特殊ガス分配システムのメンテナンスおよび／または制御データを交換する方法であって、ＷＩＦＩまたはブルートゥース（登録商標）ケーブルによって設定された接続によってデータを伝送するステップを含む方法。
  8. 前記データの交換が、タブレット、スマートフォンなどのインテリジェント電話機、ラップトップコンピュータの中から選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の設備と別個のポータブル型データ記憶および処理システムと、２〜２０個である請求項１〜６のいずれか一項に記載の複数の設備との間で設定されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
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