TW201704918A - 流體供應組件 - Google Patents

流體供應組件 Download PDF

Info

Publication number
TW201704918A
TW201704918A TW105121788A TW105121788A TW201704918A TW 201704918 A TW201704918 A TW 201704918A TW 105121788 A TW105121788 A TW 105121788A TW 105121788 A TW105121788 A TW 105121788A TW 201704918 A TW201704918 A TW 201704918A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fluid supply
gas
fluid
assembly
supply assembly
Prior art date
Application number
TW105121788A
Other languages
English (en)
Inventor
湯姆葛蘭M
卡爾 歐蘭德W
迪耶茲詹姆士A
伍德詹斯基麥克J
史特姆愛德華A
迪馬西澳蘇珊K
王錄平
麥克馬納斯詹姆士V
路爾卡特史帝芬M
亞諾荷西
馬更司基保羅J
史維尼約瑟夫D
威爾森尚恩M
畢夏普史帝文E
尼爾森葛列格
當那 卡盧斯爾斯J
葉達夫夏拉德N
唐瀛
迪斯彼喬瑟夫
察伯斯巴瑞
瑞理查
艾哲丹尼爾
Original Assignee
恩特葛瑞斯股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 恩特葛瑞斯股份有限公司 filed Critical 恩特葛瑞斯股份有限公司
Publication of TW201704918A publication Critical patent/TW201704918A/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C7/00Methods or apparatus for discharging liquefied, solidified, or compressed gases from pressure vessels, not covered by another subclass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/003Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves reacting to pressure and temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/002Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0025Electrical or magnetic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04Arrangement or mounting of valves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0338Pressure regulators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0388Arrangement of valves, regulators, filters
    • F17C2205/0391Arrangement of valves, regulators, filters inside the pressure vessel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00Applications
    • F17C2270/05Applications for industrial use
    • F17C2270/0518Semiconductors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

敘述不同類型的流體供應組件,流體供應組件用於傳送流體至流體利用設施,例如半導體製造設施、太陽能電池板製造設施、與平板顯示器製造設施。流體供應組件包括流體供應容器與多種配置的閥頭,可用於建構特性為壓力調節式及/或吸附劑式的流體供應組件。

Description

流體供應組件
本揭示案係關於流體供應組件,具有用於氣體的儲存與分配的實用性,例如,用於半導體、光電、與平板顯示器產品的製造之氣體。
在半導體產品、光電板、與平板顯示器的製造中,利用多種流體。此種流體包括:用於金屬、準金屬、與金屬間化合物材料的沉積之先驅物;受到電離以用於離子佈植操作的摻雜劑來源材料;使用作為其他試劑的載體之氣體;以及用於材料移除的腐蝕劑、清洗流體、與平坦劑。
在這些流體的供應中,已經開發出對應的多種組件。這些組件包括吸附劑式流體供應組件,其中流體供應容器容納有吸附劑儲存介質,用於吸附式保持在分配狀態下從吸附劑脫附的氣體。此種類型的吸附劑式流體供應組件包括商業上可取得自美國的麻薩諸塞州的比爾里卡(Billerica)的Entegris公司、商標SDS、PDS、與SAGE之組件。流體供應組件也已經開發有壓力調節式的,其中流體供應容器容納有一或更多個壓力調節器裝置在氣體分配流動路徑中,以用於以內部設置的壓力調節器所控制的壓力來分配流體。此種類型的壓力相關的組件包括商業上可取得自美國的麻薩諸塞州的比爾里卡(Billerica)的Entegris公司、商標VAC之組件。流體也可供應來用於前述的應用,作為固體來源材料昇華所產生的氣體,固體來源材料提供在固體來源傳送組件中,受到加熱而產生產物氣體來用於分配。此種類型的固體來源傳送組件係商業上可取得自美國的麻薩諸塞州的比爾里卡的Entegris公司而商標為ProE-Vap。
在用於前述製造應用的化學試劑研發領域中正進行的研發的推動下,以及以安全、可靠、與最大效率的方式供應化學試劑來用於這些應用之需求,本領域持續尋求新的與改良的流體供應組件。
本揭示案係關於流體供應組件,具有用於氣體的儲存與分配的實用性,例如,用於半導體、光電、與平板顯示器產品的製造之氣體。
在一態樣中,本揭示案係關於一種壓力調節式流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭並且配置來分配壓力受控的氣體,其中可調整的氣體壓力控制裝置與分配控制組件係設置在流體供應容器的內部容積中,分配控制組件包括:控制器,控制器係配置來回應於輸入的控制信號而調整可調整的氣體壓力控制裝置;可再充電式電源供應器,可再充電式電源供應器係配置來供電給控制器;以及內部磁性驅動器,內部磁性驅動器係配置來回應於與外部磁性驅動器的交互作用而產生電能來充電可再充電式電源供應器。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式隔室,壓力調節式隔室流體連通於單一流體供應容器的吸附劑式隔室,單一流體供應容器耦接於閥頭,閥頭用於以預定的壓力分配來自吸附劑式隔室的流體,其中壓力調節式隔室包括一或更多個壓力調節器在其中,一或更多個壓力調節器係配置成使得其調節器直接流動連通於吸附劑式隔室。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器容納有內部設置的流體分配棒組件,流體分配棒組件包括至少一壓力調節器,在至少一壓力調節器的上游為止回閥,其中至少一壓力調節器與止回閥係配置來促成流體分配棒組件以每分鐘2至35標準公升的範圍的流速來分配來自流體供應容器的氣體。
本揭示案的又另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體的多個子組件,從多個子組件傳送個別的流體,以在組件中混合並且從組件分配流體混合物,其中混合係在混合歧管中或利用專用的混合腔室來實行,流體混合物從混合歧管或混合腔室傳送至流體供應組件的分配閥,以用於分配使用。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括容器,容器耦接至閥頭,其中容器容納有吸附劑,吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於個別多個氣體成分的特定一者具有選擇性的吸附親和力,使得在分配狀態下的個別吸附劑種類將脫附氣體成分,以用個別氣體成分的預定組成來形成對應的氣體混合物。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種方法,用於封裝低等級摻雜劑於吸附劑式流體供應組件中,該方法包括下述步驟:利用低等級摻雜劑氣體填充吸附劑,使得吸附劑的所有或實質上所有可用的吸附容量都由低等級摻雜劑氣體中的摻雜劑氣體消耗。
本揭示案在另一態樣中係關於一種熱管理組件,熱管理組件係配置來增加吸附劑式流體供應組件的流體庫存與供應流體,熱管理組件包括熱管理殼體,熱管理殼體界定空腔,在填充流體至流體供應組件的流體供應容器期間,吸附劑式流體供應組件係設置在空腔中,其中流體供應容器容納有吸附劑,吸附劑對於填充流體具有吸附親和力,熱管理殼體係配置來在流體供應組件安裝在空腔中時,提供殼體的內表面與流體供應組件的流體供應容器的外表面之間的對流流動間隙,其中加熱護套安裝在熱管理殼體上,且加熱護套由隔離護套圍繞,其中渦流冷卻器耦接於對流流動間隙,以產生冷氣體流動通過對流流動間隙,來冷卻流體供應組件與其流體供應容器中的吸附劑,使得流體的增加體積可填充至容器、吸附於其中的吸附劑上,相對於在周圍溫度下的對應容器來說,且其中熱管理組件係配置來在流體供應組件在分配操作期間以指示流體庫存耗盡的預定分配狀態分配氣體時,藉由致動加熱護套及/或流動熱氣體從渦流冷卻器通過對流流動間隙,來加熱容器與其中的吸附劑,藉此加熱容器與其中的吸附劑而促成從容器分配流體庫存的殘餘流體的至少部分。
本揭示案的另一態樣係關於一種吸附劑式流體供應組件,用於氣體的低於大氣壓力的壓力之分配,吸附劑式流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭,閥頭包括排放埠口,用於從容器分配氣體,其中流體供應容器在容器的內部容積中容納有吸附劑,吸附劑具有對於氣體的親和力,該氣體係吸附在吸附劑上並且隨後從吸附劑脫附,以從容器分配該氣體,流體供應組件進一步包括回流與過壓洩漏保護組件,回流與過壓洩漏保護組件包括下述至少一者:(i)在容器的內部容積中的調節器或止回閥,氣體流動通過調節器或止回閥,以從容器分配,及(ii)耦接至閥頭的排放埠口之調節器或止回閥,用於流動來自排放埠口的分配氣體通過其中,其中調節器與止回閥係配置來防止來自容器的氣體的過壓洩漏與回流至容器中。
本揭示案在一態樣中係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括排放埠口,排放埠口係配置來從流體供應組件分配氣體,其中流體供應容器在其內部容積中包括:流體分配組件,流體分配組件包括一或更多個壓力調節器裝置,當多於一個此種裝置存在時,一或更多個壓力調節器裝置係以串接配置;以及毛細管組件,毛細管組件在壓力調節器裝置的上游並且包括毛細管,氣體通過毛細管而流動至壓力調節器裝置,使得氣體從壓力調節器裝置流動至閥頭,以在其排放埠口處分配,且其中流體供應容器的內部容積也容納有吸附劑作為氣體的儲存介質,氣體儲存在吸附劑上,並且在分配狀態下從吸附劑脫附。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種洩漏防止組件,用於吸附劑式流體供應組件中,吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於流體供應組件的分配閥的上游,並且包括流量控制殼體,流量控制殼體包括入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中提升閥耦接至波紋管組件,波紋管組件在過壓狀態中係可壓力回應的,以在分配閥為打開時,轉移提升閥來封閉流量控制殼體的出口,並且防止過壓氣體流動至分配閥且從流體供應組件排出。
本揭示案的另一態樣係關於一種洩漏防止組件,用於吸附劑式流體供應組件中,吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於流體供應組件的分配閥的上游,以防止氣體從流體供應組件分配,並且包括流量控制殼體,流量控制殼體包括入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中提升閥藉由可展開的記憶材料裝置而耦接至波紋管組件,波紋管組件僅在過壓狀態與過溫狀態兩者都存在時回應,以在分配閥為打開時,轉移提升閥來封閉流量控制殼體的出口,並且防止氣體流動至分配閥且從流體供應組件排出。
在另外的態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於以預定壓力位準分配氣體,流體供應組件包括:在流體供應容器的內部容積中的氣體分配組件;以及壓力監測與關閉組件,壓力監測與關閉組件耦接於在容器的內部容積中的氣體分配組件並且係配置來防止在超過預定壓力的過壓狀態中的分配。
在又另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,其中壓力調節式流體供應容器在容器的內部容積中容納有流體分配組件,流體分配組件包括壓力調節器的串接配置,其中調節器係配置來以大氣壓力或稍高於大氣壓力的壓力提供來自流體供應組件的分配流體,藉此消除對於真空處理或泵來升高分配氣體壓力並且驅動氣體流動之需求,且其中限流孔係選擇性地提供於流體供應組件的閥頭中的閥的氣體流動通路中。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,流體供應組件的類型係選自由吸附劑式流體供應組件、壓力調節式流體供應組件、以及吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件所組成之群組,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭係配置來在流體供應組件的分配操作中分配來自流體供應容器的氣體,且流體供應組件在流體供應容器中容納有共同封裝的佈植摻雜劑氣體,其中共同封裝的佈植摻雜劑氣體不包括在使用分配自流體供應組件的氣體之離子佈植操作中會導致交叉污染的個別氣體中的成分。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括在流體供應組件容器中的多個子容器,多個子容器的一者容納有離子佈植摻雜劑來源氣體,且多個子容器的另一者容納有清洗氣體,其中子容器係各自配置為獨立於其他子容器來分配氣體。
本揭示案在另一態樣中係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於以預定的壓力位準分配氣體,且流體供應組件在流體供應容器的內部容積中包括氣體分配組件,氣體分配組件包括氣體棒,氣體棒界定氣體流動路徑,氣體流動路徑包括至少一流量控制裝置,其中氣體棒的上部與流體供應容器同軸,且氣體棒的下部包括導管,導管從氣體棒的同軸上部傾斜離開並且在其下端處耦接至氣體可滲透薄膜,氣體可滲透薄膜用於阻塞來自流動通過氣體棒、以從流體供應組件分配的氣體的粒子。
在又另一態樣中,本揭示案係關於一種使用產生系統的點,用於產生氣體試劑,系統包括流體供應組件,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於分配氣體,流體供應容器容納有用於氣體試劑的反應物材料,流體供應組件的閥頭藉由流動迴路而耦接於(i)載體氣體來源及/或(ii)與流體供應容器中的反應物材料反應的共反應物來源,以及選擇性地(iii)輔助反應腔室,輔助反應腔室係配置來從流體供應容器接收分配氣體並且反應性地產生氣體試劑,其中使用產生系統的點係配置來用於反應共反應物與流體供應容器中或輔助反應腔室中的反應物材料。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,用於部署在易受突然的熱及/或火災事件影響的環境中,該流體供應組件包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭;以及絕熱蓋,絕熱蓋在流體供應容器與閥頭上,在火災或其他高溫曝露的事件中,絕熱蓋有效地維持流體供應組件有延長的時間時期不會破裂。
在相關的態樣中,本揭示案係關於一種氣體箱組件,用於固持流體供應組件,以分配氣體至離子佈植器設備,該氣體箱組件包括氣體箱與在氣體箱上的絕熱蓋,在火災或其他高溫曝露的事件中,絕熱蓋有效地維持氣體箱有延長的時間時期在其中的流體供應組件不會破裂。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭係配置來從流體供應容器分配氣體;過壓感測器,過壓感測器係配置來偵測流體供應組件中的流體的過壓狀態,並且回應地輸出過壓狀態信號;以及保護關閉閥,保護關閉閥係配置成回應於來自過壓感測器的過壓狀態信號而關閉。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括流體排放埠口,以從流體供應容器排放流體;以及流量控制阻塞裝置,流量控制阻塞裝置防洩漏地且可移除地安裝在流體排放埠口中,以防止流體排放埠口流動連通於外部流體來源。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於從流體供應容器分配流體,其中閥頭包括氣動閥,且閥頭的空間尺寸設計成促成流體供應組件放置在離子佈植器氣體箱中。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭與調節器組件,閥頭與調節器組件用於從容器分配流體,閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器與分配閥,分配閥連通於排放埠口,外部可調整的壓力調節器與分配閥係配置成使得在分配期間,在流體流動通過組件的分配閥至排放埠口之前,流體流動通過外部可調整的壓力調節器,且流體供應容器具有內部地設置在其中的氣體棒,氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從流體供應容器至閥頭與調節器組件。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種內部壓力調節式流體供應組件,配置來減弱流體輸出尖峰與振盪行為,該流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括排放埠口,用於從容器分配流體,流體供應容器具有內部地設置在其中的氣體棒,氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從流體供應容器至閥頭,其中:(i)在氣體棒中位於任何其他壓力調節器或壓力致動式止回閥之前的壓力調節器或壓力致動式止回閥係設定成使得其傳送壓力低於流體輸出尖峰與振盪行為會發生的傳送壓力,及/或(ii)流體供應組件包括至少一外部的壓力調節器,外部的壓力調節器(A)整合於閥頭與調節器組件中的閥頭,閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器與閥頭,外部可調整的壓力調節器與閥頭係配置成使得在分配期間,在流體流動通過組件中的閥頭之前,流體流動通過外部可調整的壓力調節器,或(B)耦接於閥頭的排放埠口。
本揭示案的其他態樣、特徵與實施例將從隨後的敘述及所附申請專利範圍更完全地顯而易見。
本揭示案係關於流體供應組件,用於供應氣體給下述應用:例如,像是半導體裝置、太陽能電池板、與平板顯示器的產品的製造。
在一態樣中,本揭示案係關於一種壓力調節式流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭並且配置來分配壓力受控的氣體,其中可調整的氣體壓力控制裝置與分配控制組件係設置在流體供應容器的內部容積中,分配控制組件包括:控制器,控制器係配置來回應於輸入的控制信號而調整可調整的氣體壓力控制裝置;可再充電式電源供應器,可再充電式電源供應器係配置來供電給控制器;以及內部磁性驅動器,內部磁性驅動器係配置來回應於與外部磁性驅動器的交互作用而產生電能來充電可再充電式電源供應器。
在此種壓力調節式流體供應組件中,可調整的氣體壓力控制裝置可包括可調整的設定點壓力調節器,可調整的設定點壓力調節器係配置成使得來自流體供應容器的氣體流動通過壓力調節器並且至閥頭,以用於分配。壓力調節式流體供應組件有利地用於結合於外部磁性驅動器組件。在各種實施例中,控制器可包括微處理器,微處理器係配置成藉由來自內部磁性驅動器的資訊的輸入而接收氣體壓力控制裝置調整指令,內部磁性驅動器的資訊係藉由與外部磁性驅動器的交互作用而產生。
前述的壓力調節式流體供應組件解決下述問題:在壓力調節式流體供應組件中,其中一或更多個壓力調節器係內部地設置在容器中,以可控制地分配氣體,調節器通常特性上為預設的,以提供特定的設定點壓力,促成流體流動通過調節器的發生。因為壓力調節器的內部設置,這些壓力調節器無法重設至不同的設定點壓力,除非壓力調節器從流體供應容器移除並且調整至新的設定點設定。
因此,提供機電的解決方案來消除此種可調整性的問題。
根據本揭示案的此態樣,流體供應組件包括分配控制組件,分配控制組件包括電子模組與內部的磁性耦合器/產生器。分配控制組件設置在流體供應組件的容器的內部容積中。內部的磁性耦合器/產生器係配置成由設置在容器外部的外部磁性驅動單元來磁性驅動。處理器(例如,處理儀器控制器或相等的裝置)提供在電子模組中,並且係配置來控制流體供應組件的流量控制裝置,並且讀取來自外部來源與壓力轉換器的輸入。分配控制組件的流量控制裝置可為可變的流量控制閥、壓力調節器、壓力調節器的串接配置、或者任何其他流量控制裝置,可藉由控制信號調節,以改變要從流體供應組件分配的流體的壓力及/或流速特性。
因此,流量控制裝置將具有可藉由外部輸入來調整的設定點。例如,流量控制裝置可包括提升閥,提升閥回應於流量控制裝置的流體出口處的壓力狀態,根據裝置的設定點機制而轉移於打開與關閉位置之間。分配控制組件的微處理器可配置成利用此種裝置來調節提升閥中的提升閥元件的位置,來控制提升閥的流體出口處的壓力。例如,分配控制組件可配置成使得微處理器使提升閥快速打開與關閉,以調節壓力,或者提升閥可配置來提供連續可變孔給流體流動。在任何事件中,在沒有調節輸入時,提升閥元件關閉提升閥,允許流動。
在此流體供應組件中,內部磁性驅動器提供兩個主要功能。當外部磁性驅動器旋轉時,導致內部磁性驅動器與外部磁性驅動器的旋轉同步地旋轉。內部磁性驅動器由於其旋轉運動而提供電力給電子模組,例如,藉由產生電能的電力轉換器單元,電力轉換器單元耦接於可再充電電池,以充電可再充電電池,使得可再充電電池啟用而提供連續的電力輸出至電子模組的微處理器。微處理器接著係配置來調節流量控制裝置,以控制從流體供應組件分配的流體。作為進一步的功能,內部驅動器系統可配置來傳送資訊至電子模組。例如,旋轉速率或數位編碼可用來傳送設定點資訊至微處理器,使得微處理器回應地操作來調整流量控制裝置的設定點。
前述的配置避免了對於控制元件(例如,機械連接、信號傳輸線等) 穿過容器或閥頭的任何需求。
現在參見圖式,第1圖根據本揭示案的一態樣,為流體供應組件10的示意圖。流體供應組件10包括流體供應容器12,閥頭14在容器的頸部18處耦接至流體供應容器12,例如,藉由閥頭的下部外表面與容器頸部18的內表面上的互補螺紋。容器12包括容器殼體16,容器殼體16界定容器的封閉的內部容積28。在內部容積28中設置有分配控制組件30。閥頭14包括閥頭主體20,閥頭主體20具有流體排放埠口22,流體排放管線24可耦接至流體排放埠口22(在第1圖中示意性繪示),以傳送分配的流體至下游的流體利用設備或處理系統。閥頭主體20也包括填充埠口26,在第一實例中,流體可藉由填充埠口26而填充至流體供應組件。
分配控制組件30包括流體分配導管32,流體分配導管32從耦接於流體過濾器34的下端延伸至耦接於流體排放管58的上端。流體過濾器34可包括燒結的矩陣元件,具有多孔性,以有效排除可能夾帶在分配流體中並且可能對於分配流體的使用有害之微粒。
分配控制組件30的元件在所示的實施例中係封閉在分配控制組件殼體66中,分配控制組件殼體66與耦接至其的流體排放管58一起形成容器12的內部容積28中的剛性結構。在此種殼體66內,內部磁性驅動器36(包括內部驅動磁鐵38與40)安裝在流體分配導管上來旋轉,例如,藉由滾柱軸承套(roller bearing sleeve)。內部磁性驅動器36的磁鐵38與40可回應於外部磁性驅動器64的旋轉,外部磁性驅動器64環繞容器殼體16的外表面並且與其有間隔開的關係。當外部磁性驅動器64旋轉時,導致內部磁性驅動器36同步旋轉,且此種旋轉係傳遞至磁性驅動電力轉換器42。
磁性驅動電力轉換器42轉換內部磁性驅動器的旋轉能量成為電輸出,電輸出在充電線44中傳遞至可再充電電池46,以對其充電。可再充電電池46藉此藉由再充電而維持在充電狀態中,其中外部磁性驅動器以適當的週期間隔耦接於內部磁性驅動器。可再充電電池46接著經由電源線48而提供連續的電力至微處理器50。微處理器耦接於流量控制裝置62的閥控制信號傳輸線62,以調節經由線62從微處理器至流量控制裝置62的控制信號的傳輸,來調節其設定點,使得所欲壓力及/或體積流率特性的流體產生而流動於流體分配導管32中,至流體排放管58的孔56,以在流體排放埠口22處從容器分配。
流量控制裝置62可為可調整的設定點閥、可調整的設定點調節器、或其他裝置,例如,壓力調節器的串接配置。此種流量控制裝置62的下游為壓力轉換器54,配置來在壓力轉換器信號線52中輸出壓力感測信號至微處理器50,使得微處理器回應地調節流量控制裝置62的設定點或其他可調整的特徵,以達成來自流量控制裝置的分配流體的壓力控制。
分配流體因此從容器12的內部容積28中的總體積流動,在過濾器34中過濾,且在流體分配導管32中流動至流體排放管58的中心孔56,流體從中心孔56傳送至閥頭主體20,閥頭主體20在閥頭主體的閥空腔中可容納有流量控制閥在其中,其中此閥空腔連通於流體排放埠口22,使得閥可轉移於完全關閉與完全之間位置之間。為了此目的,閥致動器68耦接於閥頭14,以相應地控制閥頭中的閥。致動器68可為任何合適的類型,例如氣動致動器、螺線管致動器、或者其他自動致動器、或者替代地,手動致動器,例如手輪。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式隔室,壓力調節式隔室流體連通於單一流體供應容器的吸附劑式隔室,單一流體供應容器耦接於閥頭,閥頭用於以預定的壓力分配來自吸附劑式隔室的流體,其中壓力調節式隔室包括一或更多個壓力調節器在其中,一或更多個壓力調節器係配置成使得其調節器直接流動連通於吸附劑式隔室。
在此種流體供應組件的各種實施例中,單一流體供應容器包括其隔室的每一者的封圍壁與底板構件,其中壓力調節式隔室的壁與底板構件相對於吸附劑式隔室的壁與底板構件有增加的厚度。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,包括壓力調節式隔室,壓力調節式隔室流體連通於單一流體供應容器的吸附劑式隔室,吸附劑式隔室耦接於閥頭,閥頭用於以預定的壓力分配流體。
如同所指出的,此流體供應組件中的壓力調節式隔室可包括封圍壁,封圍壁實質上較厚於吸附劑式隔室的封圍壁。壓力調節式隔室容納有一或更多個壓力調節器,配置成使得有調節器(或在多個調節器的情況中,下游的調節器)直接流體流動連通於吸附劑式隔室。以此方式,直接的流體流動連通促成:每當吸附劑式隔室中的壓力下降低於連通調節器的設定點時,氣體從壓力調節式隔室流入吸附劑式隔室中。此配置具有的優點為:吸附劑式隔室可維持在低壓力,確保安全操作且最小化氣體洩漏的可能性,且壓力調節式隔室維持此隔室中的氣體在高壓力,由其中的壓力調節器限制,使得氣體從高壓的壓力調節式隔室分配至低壓的吸附劑式隔室,實質上低於壓力調節式隔室中的總氣體壓力。
此配置具有另外的優點為:從高壓的壓力調節式隔室至吸附劑式隔室中的任何洩漏係藉由吸附劑對於氣體增加的吸附吸著而「緩衝」,且分配氣體因而增加的壓力可藉由來自流體供應組件的分配氣體的壓力監測而容易地感測,使得整個組件具有極度安全的特性。
流體供應組件可包括閥頭,閥頭包括排放埠口以及填充埠口,排放埠口用於從組件分配氣體,且填充埠口可用於填充流體至高壓的壓力調節式隔室。填充埠口可耦接於遠端的批量流體供應器,配置來以新的流體週期性地填充壓力調節式隔室。流體供應組件可用於連接於監測與控制組件,包括來自組件的分配氣體的壓力監測,其中監測與控制組件係配置成使得每當來自組件的分配氣體的監測壓力降低至預定的較低壓力值時,以新的流體填充壓力調節式隔室。以此方式,藉由耦接組件於遠端的批量供應,組件可保持在分配操作中達較長的延長時間時期。
吸附劑式隔室中的流體供應組件可容納有任何合適的吸附劑,具有對於儲存在吸附劑上且隨後從吸附劑分配的氣體適當的可逆吸附親和力。吸附劑可例如包括矽石、氧化鋁、矽鋁酸鹽、碳等。此種吸附劑可為任何合適的形式,適於組件所使用的特定流體供應應用。本揭示案的廣泛實施中可使用的例示性形式包括粉末、微粒形式、顆粒、丸劑、單塊形式等。單塊形式的吸附劑可包括圓盤形吸附劑製品,可以以面對面的關係垂直堆疊,以形成此種吸附劑製品的垂直堆疊。
流體供應組件可部署在任何合適的流體利用處理系統中,例如半導體製造設施、或用於製造太陽能電池板或平板顯示器的設施、或其他流體利用設施。
現在參見圖式,第2圖根據本揭示案的一態樣,為流體供應組件80的示意正視圖,其中流體供應容器82以部分剖開的視圖繪示,以例示其內部結構的細節,且其中流體供應組件係整合於流體監測與控制組件。
如同所示,流體供應組件80包括流體供應容器82。容器包括容器殼體84,容器殼體84包圍容器的內部容積,容器的內部容積由容器中間板96分成個別的隔室。容器中間板96之上的上部吸附劑式隔室包括上部內部容積100,其中設置有吸附劑,下文更完整地敘述。容器中間板96之下的下部高壓隔室包括下部內部容積98,其中設置有調節器組件104。如同第2圖所示,容器殼體下壁94實質上有增加的厚度,相對於容器殼體上壁92來說,且容器中間板96有增加的厚度,相對於容器殼體上壁來說,以適應保持在下部隔室中的較高壓力。
調節器組件104包括兩個壓力調節器的串接配置,第一調節器106與第二調節器108。在其他實施例中,可使用單一調節器,或者可使用多於兩個調節器串接在一起。在所示的實施例中,第一調節器106為上游調節器,接合至入口導管110,入口導管110接著連接至過濾器112。過濾器112的功能為從流入入口導管的高壓流體除去微粒,使得此種微粒不會存在於分配氣體中,微粒在分配氣體中可能負面影響利用分配氣體的下游製造操作。
第一調節器106藉由居中的中間導管114而耦接串接於第二調節器108,中間導管114可為適當的長度,以確保串接配置的個別壓力調節器之間有效的流體動力學相互作用。第一調節器可具有適當大小的壓力設定點,相對於第二調節器108的壓力設定點來說,使得調節器作用來提供壓力調節的流體至排放導管116,排放導管116固定在容器中間板中的對應開孔中,以流動此種流體至容器中間板之上的吸附劑式隔室。
流體供應容器82在其上容器頸部90處耦接於閥頭86,閥頭86包括閥頭主體88,閥頭主體88在其下端處可有互補式螺紋,用於接合於容器頸部的對應螺紋內表面,以形成防漏的耦接於其間。閥頭主體88具有通路在其中,通路連通於填充埠口156與填充管102,用於引入新的流體至在填充管的開放下端處的壓力調節式隔室。
閥頭主體88在對應的閥腔室中包括閥134,閥腔室連通於閥頭的出口埠口136,並且連通於出口管132,出口管132具有在其下端處耦接至其的過濾器130,以在閥134打開時,從流至出口埠口136的氣體除去微粒。閥134耦接於閥致動器154,閥致動器154可為任何合適的類型,例如,氣動型、螺線管型、或者其他自動致動型,或者替代地,手動致動型,例如手動的手輪致動器。
在包括上部內部容積100的上部吸附劑式隔室中,提供吸附劑堆疊陣列118,吸附劑堆疊陣列118包括堆疊的吸附劑製品120、122、124、126、與128,其中堆疊中的相鄰吸附劑製品係面對面相抵於彼此。因此,吸附劑式隔室接收從下部壓力調節式隔室流動通過分配流體路徑的氣體,分配流體路徑包括過濾器112、入口導管110、第一調節器106、中間導管114、第二調節器108、與排放導管116。因此引入的流體吸附在吸附劑堆疊陣列118上,當致動器154已經打開閥134來在出口埠口136處排放流體至排放管線138時,在分配狀態下,吸附的流體從吸附劑堆疊陣列118脫附,並且流動通過過濾器130、出口管132、與閥134的閥腔室而至出口埠口136。
流體因此以適當的低壓儲存在堆疊陣列118中的吸附劑上,適當的低壓在特性上可為高於大氣壓力、大氣壓力、或低於大氣壓力。在各種實施例中,流體以低於大氣壓力的壓力儲存在吸附劑上,藉此在相關於閥頭或相關的元件的任何洩漏或失效時提供安全的增強措施。將認識到,填充管102向下延伸通過堆疊陣列118的個別吸附劑製品,並且針對此目的,吸附劑製品120、122、124、126、與128可形成或提供(例如,藉由鑽穿、加工等) 通過其中的通路,以容納向下延伸的填充管102。
流體供應組件80可使用批量流體供應器158,批量流體供應器158配置來提供流體至組件的下部壓力調節式隔室。如同所示,批量流體供應器158係配置來排放批量流體於批量流體供應管線160中,批量流體供應管線160耦接於閥頭主體88的填充埠口156。批量流體供應器158可為用於流體供應組件80的新流體的遠端來源。批量流體供應管線160具有流體供應管線流量控制閥162在其中。
閥頭86的出口埠口136係繪示為耦接至排放管線138,排放管線138用於流動分配流體至流體利用設施140,流體利用設施140可為半導體製造設施或其他製造設施。排放管線138容納有壓力轉換器142在其中,以及具有排放管線流量控制閥144。
第2圖所示的流體供應組件80可具有與其相關的監測與控制組件,包括中央處理單元(CPU)146,CPU 146藉由對應的信號傳輸線而操作地連結至整個系統的各種元件。因此,CPU 146可藉由流體供應管線流量控制閥信號傳輸線164而操作地連結至流體供應管線控制閥162,以調節此閥於其打開與關閉狀態之間。CPU 146也可藉由信號傳輸線148而連結至流體利用設施140,以提供處理信號至CPU,指示流體利用設施中的監測狀態。
在第2圖的實施例中,CPU 146係操作地配置成經由壓力轉換器信號傳輸線152來從壓力轉換器142接收分配流體壓力信號。CPU 146也經由流量控制閥信號傳輸線150而操作地連結至排放管線流量控制閥144,使得CPU藉此可根據CPU的記憶體中含有的指令,及/或回應於在信號傳輸線148及/或152中傳送至CPU的資訊,而調節排放管線流量控制閥144。
將理解到,CPU可置有各種系統監測與控制元件,以提供來自流體供應組件的流體的分配操作。例如,雖然未繪示,CPU 146可操作地連結至閥致動器154,以對應地控制流體供應組件的閥頭86中的閥134。
也將理解到,第2圖例示性繪示的流體供應容器的個別上部吸附劑式隔室與下部壓力調節式隔室之配置可在其他實施例中改變,且壓力調節式隔室可在下方的吸附劑式隔室之上,或者個別的隔室可配置成並排的關係,或者在特定的應用中可能有用且合適的其他確認方式。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器容納內部設置的流體分配棒組件,流體分配棒組件包括至少一壓力調節器,在至少一壓力調節器的上游為止回閥,其中至少一壓力調節器與止回閥係配置來促成流體分配棒組件以每分鐘2至35標準公升的範圍的流速來分配來自流體供應容器的氣體。
在此流體供應組件的具體實施例中,流體供應容器可具有範圍為10至60L的流體儲存容積。在各種實施例中的流體分配棒組件可包括兩個壓力調節器,兩個壓力調節器的每一者的上游為在流體分配棒組件中的止回閥。在各種實施例中的流體分配棒組件可配置成可從流體供應容器單一地移除。
因此,此種態樣中的流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器容納有內部設置的流體分配組件(建構成「棒」),流體分配組件包括流體排放導管,流體排放導管在下端處接合至過濾器並且依序容納有第一上游止回閥、第一上游調節器、第二下游止回閥、與第二下游調節器,其中流體排放導管在其上端處接合至閥頭,閥頭包括閥,閥係配置成調整於完全打開與完全關閉位置之間並且連通於閥頭的排放埠口。針對此目的,閥頭可耦接至閥致動器,並且可為自動或手動的性質。流體分配組件棒可藉由從流體供應組件的容器分離閥頭而移除。
代替此種雙調節器配置,其中每一調節器之前為止回閥,棒組件可包括多於兩個的調節器,每一調節器沿著棒組件的流動路徑在之前有對應的止回閥。也可理解到,代替壓力調節器的串接配置(每一壓力調節器的上游設置有止回閥),流體供應組件可包括單一調節器,其中在棒組件中的調節器的上游為相關的止回閥。
因此,本揭示案設想到一種包括流體供應容器的流體供應組件,流體供應容器容納有內部設置的流體分配組件(建構為棒),流體分配組件最低限度包括至少一壓力調節器,至少一壓力調節器的上游為對應的止回閥,以沿著流體分配組件中的流體的分配流動路徑形成連續的止回閥/壓力調節器配置。
壓力調節器的上游的止回閥可具有合適的打開壓力,以有效地使止回閥操作來流動流體通過其中而至相關的壓力調節器,使得流體分配組件的止回閥/調節器子組件操作來提供流體的減壓流動,並且使得壓力調節器在非分配(亦即,流體儲存)狀態下偏移至關閉位置。壓力調節器的設定點與棒組件中的止回閥的打開壓力係選擇來提供在分配狀態下從容器排放的分配流體的適當壓力與流速。分配流體的壓力可因此由流體分配組件控制,並且在壓力位準上可為高於大氣壓力、大氣壓力、或低於大氣壓力,且流速可例如在每分鐘2至35標準公升(slpm, standard liters per minute)或更高的範圍。容器可為任何合適的尺寸,並且可例如具有10至60L或更高的範圍的流體儲存容積。
現在參見圖式,第3圖根據本揭示案的另一態樣,為流體分配組件的示意正視圖,其中組件的容器以部分剖開的方式繪示,以繪示容器的內部容積中的流體分配組件的細節。
在第3圖中,流體供應組件180係繪示為包括流體供應容器182,流體供應容器182在容器的上部頸部處耦接至閥頭184。流體供應容器182包括容器殼體,容器殼體包圍容器的內部容積188。在此內部容積中容納有流體分配組件190,作為棒組件,包括流體排放導管202,流體排放導管202在其下端處接合至過濾器192。過濾器192係配置有合適的多孔性,以阻塞微粒,使得微粒不會由流體分配組件傳送至閥頭的排放埠口208。流體排放導管在其上端處固定至閥頭184的閥頭主體204,並且連通於閥頭主體中的閥腔室,閥腔室接著連通於排放埠口208。閥頭主體中的閥腔室中設置有閥元件,閥元件可轉移於完全打開與完全關閉位置之間,以調節來自流體供應組件的流體的分配。
在流體排放導管202的中間部分處,流體排放導管202耦接於第一止回閥194、第一調節器196、第二止回閥198、與第二調節器200,以界定流動路徑,流動路徑從容器的內部容積中的流體的總體積通過過濾器192、止回閥194、調節器196、止回閥198、與調節器200至閥頭184,以在流體供應組件在分配模式中且閥頭中的閥在打開位置中時,從排放埠口208排放至耦接於排放埠口之合適的分配流體排放管線210,來用於分配操作。閥頭中的閥操作地耦接於閥致動器212,閥致動器212可為合適的自動類型,例如,氣動致動器、螺線管致動器等,或者替代地,手動類型,例如,手動手輪。
藉由閥頭的填充埠口206,容器182可填充有流體來儲存,且隨後分配,填充埠口206可耦接於合適的新流體來源,例如遠端的批量來源罐,遠端的批量來源罐藉由合適的流動迴路而耦接於填充埠口。
第3圖所示的類型的流體供應組件可包括閥頭184,其中閥頭主體204的下部有螺紋,以互補地接合於流體供應容器182的螺紋頸部。以此方式,閥頭主體可容易地脫離流體供應容器,且流體分配組件190可從容器的內部容積188移除,作為單一結構,以維護或更換其元件。流體分配組件的止回閥與調節器元件可藉由VCR配接件或其他合適的耦接元件而連接於流體排放導管202的個別部分。流體分配組件190在其他實施例中可形成為使得流體分配組件190可移除作為單一結構,可例如藉由大型密封(例如,有金屬壓製密封的VCR螺母)而固定在流體供應組件中。
第3圖的流體供應組件可用於儲存,並且隨後分配任何合適的流體,以用於所欲的終端使用應用。此種流體可例如包括半導體製造流體,或用於太陽能電池板或平板顯示器的製造中的流體,如同本文在其他地方相關於本揭示案的其他態樣的流體供應組件所述的。
本揭示案的又另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體的多個子組件,從多個子組件傳送個別的流體,以在組件中混合並且從組件分配流體混合物,其中混合係在混合歧管中或利用專用的混合腔室來實行,流體混合物從混合歧管或混合腔室傳送至流體供應組件的分配閥,以用於分配使用。
在此種流體供應組件中,子組件可設置在流體供應組件的殼體中,且來自殼體中的個別子組件的流體的流速可由子組件分配管線來控制,子組件分配管線容納有由氣動閥致動器控制的閥,氣動閥致動器係配置來接收來自流體供應組件的外部的來源之流體控制氣體。
在此種流體供應組件的具體實施例中,流體供應組件可包括容納有四氟化鍺的第一子組件以及容納有氫的第二子組件。
在各種實施例中的流體供應組件可進一步包括流量控制裝置,流量控制裝置係配置來調節提供用於混合的流體的相對比例。
因此,流體供應組件係設想為包括流體的多個子組件,從多個子組件傳送個別的流體,以在組件中混合並且從組件分配流體混合物。混合可在混合歧管中或利用專用的混合腔室來實行,流體混合物從混合歧管或混合腔室傳送至流體供應組件的分配閥,並且分配用於使用。
可使用任何適當數量的子組件,取決於要從組件分配的流體混合物中所需的構成流體的數量。個別的流體可流動自流體供應組件的殼體內的個別的子組件,其中流速由個別的子組件分配管線中的閥來控制,其中此種閥接著由閥致動器控制,閥致動器可例如包括氣動閥致動器,氣動閥致動器係配置來接收來自流體供應組件的外部的來源之流體控制氣體。
包括多個流體供應子組件的流體供應組件解決了各種氣體混合物的危險性質與不穩定性的問題,且此氣體混合物因此不適於儲存在單一容器中達長的時間時期。上述的流體供應組件藉由提供多個流體供應子組件而促成個別流體的使用混合點,以提供所欲的流體混合物。子組件可包括設置在流體供應組件的外殼體內的分開的容器,且其中個別的子組件藉由連通於混合流體分配管線的歧管而連接在一起,以用於隨後從流體供應組件排放。歧管可簡單地作用為流動迴路,其中個別的流體在此種流動迴路的導管中相遇並且混合於彼此,或者在其他實施例中,歧管可包括專用的混合腔室,其中個別的流體混合而形成混合流體,混合流體流動至混合流體分配管線,以用於隨後從流體供應組件排放。
現在參見圖式,第4圖為流體供應組件220的示意圖,包括流體供應組件殼體222,流體供應組件殼體222界定殼體內的內部容積,內部容積中設置有第一流體供應子組件224與第二流體供應子組件226。第一流體供應子組件224可例如容納有四氟化鍺(GeF4 ),且第二流體供應子組件226可容納有氫,使得混合的GeF4 /H2 流體可形成並且隨後從流體供應組件分配。
第一流體供應子組件224包括第一子組件分配管線228,第一子組件分配管線228容納有第一子組件分配閥230在其中,其中分配閥230為氣動致動閥,可使用藉由第一子組件分配閥氣動控制管線232提供至第一子組件分配閥的空氣或其他氣體來選擇性地調節。氣動控制管線232可接合至合適的加壓氣體來源(未圖示)。
以類似的方式,第二流體供應子組件226包括第二子組件分配管線234,第二子組件分配管線234容納有第二子組件分配閥236在其中,第二子組件分配閥236作為分配閥,可氣動致動並且可利用藉由第二子組件分配閥氣動控制管線238提供至第二子組件分配閥的空氣或其他控制氣體來氣動地調節。個別的閥230與236下游的個別的分配管線228與234形成歧管,其中來自個別的子組件的個別的第一與第二流體混合於彼此。產生的流體混合物然後在混合流體歧管管線240中流動至流體供應組件分配閥242,流體供應組件分配閥242在分配狀態下打開時,導致混合流體排放至流體供應組件分配管線244。
為了達成從個別的第一與第二流體形成的混合流體中之個別的第一與第二流體的合適相對比例,分配閥230與236可對應地設定來提供個別流體的速率,個別流體的速率相結合而提供個別流體的所欲比例與濃度。或者,不同尺寸的孔可使用在子組件分配管線中,以達成流體混合物中的個別流體的此種所欲相對比例。
第5圖為類似於第4圖的流體供應組件的示意圖,但是其中提供專用的混合腔室,以實現來自第一與第二子組件的混合流體的均勻性。
如同第5圖所示,流體供應組件250包括流體供應組件殼體252,流體供應組件殼體252界定內部容積,內部容積中設置有第一流體供應子組件254與第二流體供應子組件256。
第一流體供應子組件254包括第一子組件分配管線258,第一子組件分配管線258容納有第一子組件分配閥260在其中,其中分配閥260為氣動致動閥,可使用藉由第一子組件分配閥氣動控制管線262提供至第一子組件分配閥的空氣或其他氣體來選擇性地調節。氣動控制管線262可接合至合適的加壓氣體來源(未圖示)。
以類似的方式,第二流體供應子組件256包括第二子組件分配管線266,第二子組件分配管線266容納有第二子組件分配閥268在其中,第二子組件分配閥268作為分配閥,可氣動致動並且可利用藉由第二子組件分配閥氣動控制管線262提供至第二子組件分配閥的空氣或其他控制氣體來氣動地調節。個別的閥260與268下游的個別的分配管線258與266形成歧管,歧管中設置有流體混合腔室264,來自個別的子組件的個別的第一與第二流體在流體混合腔室264中混合於彼此。產生的流體混合物然後在混合流體排放管線278中流動至流體供應組件分配閥272,流體供應組件分配閥272在分配狀態下打開時,導致混合流體排放至流體供應組件分配管線274。如同相關於第4圖所述的,流體供應子組件分配閥可預設,以提供來自子組件的構成流體的受控比例,使得混合物具有構成流體的所欲組成。
第4圖與第5圖的實施例中的流體的多個子組件藉此促成用於組合的構成流體的使用分配點,以形成混合流體流,來分配至流體利用設備或處理系統。這藉此可避免與混合物的儲存相關的問題,因為混合物可能受到劣化或分解,產生有毒的、危險的、或有害的物種存在於混合氣體中。
應認識到,相關於第4圖與第5圖所例示上述的類型的流體分配組件中的個別子組件可為相同或不同的類型(相對於彼此來說),並且可例如包括不同類型的子組件,選自吸附劑式子組件、壓力調節式子組件、固體傳送昇華式子組件、以及其他與不同類型的任何其他子組件。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括容器,容器耦接至閥頭,其中容器容納有吸附劑,吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於個別多個氣體成分的特定一者具有選擇性的吸附親和力,使得在分配狀態下的個別吸附劑種類將脫附氣體成分,以用個別氣體成分的預定組成來形成對應的氣體混合物。
在此流體供應組件中,多個吸附劑種類可包括具有不同尺寸的孔與孔尺寸分佈的個別吸附劑。例如,多個吸附劑種類可包括不同特性的個別的碳吸附劑,例如,其中不同特性包括多孔性、孔尺寸分佈、體積密度、吸附容量、工作容量、與吸附選擇性的吸附劑性質的至少一者的差異。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,包括容器,容器耦接至閥頭,其中容器容納有吸附劑,吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於個別多個氣體成分的特定一者具有選擇性的吸附親和力,使得在分配狀態下的個別吸附劑種類將脫附氣體成分,以用個別氣體成分的所欲組成來形成對應的氣體混合物。
針對此目的,吸附劑材料可形成有不同的多孔性,使得多個吸附劑材料的每一者係「調整」來用於對應的混合物的特定氣體成分。因此,第一吸附劑材料的多孔性可具有不同於第二吸附劑材料的尺寸的孔與孔尺寸分佈,其中第一氣體成分係吸附在第一吸附劑材料上,且第二氣體成分係吸附在第二吸附劑材料上,使得當混合的吸附劑在分配狀態中時,第一與第二氣體成分以所欲的比例發生脫附,以產生個別成分的所欲濃度的氣體混合物。
第一吸附劑材料與第二吸附劑材料可為相同的材料,例如,都可為碳吸附劑,但是具有不同的多孔性、孔尺寸分佈、體積密度、工作容量、與吸附親和力等,面對面地,個別的氣體成分吸附保持在吸附劑材料上,使得每一氣體成分在吸附劑的混合物中具有其相關的吸附劑儲存介質。或者,吸附劑混合物中的不同的吸附劑材料可相對於彼此為不同的材料,以提供吸附劑混合物係提供所欲的氣體混合物,用於分配。藉由結合不同調整的吸附劑在流體供應組件的單一容器中,可與個別的氣體成分的所欲的氣體混合物濃度成比例地提供不同的吸附劑材料。
在給定的應用中,流體供應組件的容器中所需的吸附劑的數量將由每一吸附劑針對其目標氣體種類的工作容量來決定(除以吸附劑混合物的總氣體容量)。因此,例如,對於膦具有吸附親和力的第一碳吸附劑與對於氫具有吸附親和力的第二碳吸附劑之相對數量可由個別氣體的儲存容量與工作容量來決定,以決定產生特定組成的膦/氫氣體混合物所需的第一與第二碳吸附劑的相對數量。因此,吸附劑材料可改變,及/或可使用類似的吸附劑,具有不同的多孔性與其他物理特性,提供來用於脫附,且從脫附氣體形成所欲組成的氣體混合物。
現在參見圖式,第6圖為流體供應組件280的示意圖,包括流體供應容器282,流體供應容器282防洩漏地耦接至閥頭284。流體供應容器282包括容器殼體286,容器殼體286界定封圍的內部容積,內部容積中設置有吸附劑混合物288,吸附劑混合物288包括不同的吸附劑,每一吸附劑對於所欲的氣體混合物的特定成分具有特定的吸附親合力。個別的吸附劑材料可為任何合適的個別形式,包括粉末、顆粒、微粒、單塊形式等。
流體供應組件280的閥頭284包括:排放埠口292,用於在分配狀態下從流體供應容器排放氣體混合物;以及填充埠口294,用於填充個別的氣體至容器282。閥頭284容納有閥,閥可由與其相關的閥致動器296來調節。閥致動器可為任何合適的類型,包括流體的、電性的、機械的、與手動的形式,其中特定致動器的特定選擇係取決於組件280所打算用於的特定氣體混合物供應操作。
將理解到,針對氣體混合物的特定氣體種類,吸附劑材料的選擇性可能並非100%的,且不同氣體種類可能存在於相同的吸附劑材料上,但是在所有的情況中,吸附劑混合物中的每一個別的吸附劑材料將在分配狀態下貢獻至少一吸附氣體,使得容器中來自所有吸附劑材料的總脫附物形成所欲組成的氣體混合物。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種方法,用於封裝低等級摻雜劑於吸附劑式流體供應組件中,該方法包括下述步驟:利用低等級摻雜劑氣體填充吸附劑,使得吸附劑的所有或實質上所有可用的吸附容量都由低等級摻雜劑氣體中的摻雜劑氣體消耗。
在封裝低等級摻雜劑於流體供應組件中來用於例如太陽能電池板製造的應用之此種方法中,術語「低等級摻雜劑」指的是含有摻雜劑種類的純度小於99.9%之摻雜劑來源氣體,其中此百分比為重量百分比,基於摻雜劑來源氣體的總重量。
在各種應用中,例如,太陽能電池板的製造,使用低等級摻雜劑是可接受的。用於此種摻雜劑的離子佈植器的離子束性能將某種程度受到摻雜劑品質的影響,但是吸附劑式流體供應組件所填充的程度則是重要的考量,可很大程度地影響性能。藉由範例的方式,若使用碳吸附劑式流體供應組件來提供膦摻雜劑,針對以低於碳吸附劑的可用容量所封裝的低等級膦摻雜劑,觀察到差的性能,相較於純的膦來說,亦即,純度大於99.99%重量百分比的膦。
因此,藉由在碳吸附劑基質中以較低的封裝密度來封裝低等級摻雜劑,通常觀察到,且伴隨的雜質(例如,氮氣)將競爭吸附劑基質的可用核心,並且有機會佔據所欲的摻雜劑種類可用的剩餘核心基質。因此,從此種流體供應組件傳送的摻雜劑將含有正比於來源氣體純度之較高位準的雜質。換句話說,來源氣體的純度越低,傳送的摻雜劑氣體中的雜質越高,且摻雜劑性能越差。
藉由在吸附劑基質中以盡可能高的封裝密度來封裝低等級摻雜劑,藉此有利於摻雜劑氣體先有效率地封裝在可用的吸附劑核心基質中,並且減少雜質吸附在核心空間中的機會,則當較低純度的來源氣體填充至流體供應組件中的吸附劑的完整可用容量時,傳送的氣體中將存在較低位準的雜質,藉此提供改良的性能。
因此,本揭示案設想到封裝低等級摻雜劑的方法,其中利用低等級摻雜劑氣體填充吸附劑,使得吸附劑的所有或實質上所有可用的吸附容量都由摻雜劑吸附氣體得到。當在此上下文使用時,術語「實質上所有」指的是吸附劑的可用的吸附容量的至少95%。吸附劑的可用的吸附容量可對應地從以下決定:在最大的吸附劑裝載時,用於對應的高純度(大於99.99%的純度)吸附氣體之吸附劑的吸附容量。
本揭示案在另一態樣中係關於一種熱管理組件,熱管理組件係配置來增加吸附劑式流體供應組件的流體庫存與供應流體,熱管理組件包括熱管理殼體,熱管理殼體界定空腔,在填充流體至流體供應組件的流體供應容器期間,吸附劑式流體供應組件係設置在空腔中,其中流體供應容器容納有吸附劑,吸附劑對於填充流體具有吸附親和力,熱管理殼體係配置來在流體供應組件安裝在空腔中時,提供殼體的內表面與流體供應組件的流體供應容器的外表面之間的對流流動間隙,其中加熱護套安裝在熱管理殼體上,且加熱護套由隔離護套圍繞,其中渦流冷卻器耦接於對流流動間隙,以產生冷氣體流動通過對流流動間隙,來冷卻流體供應組件與其流體供應容器中的吸附劑,使得流體的增加體積可填充至容器、吸附於其中的吸附劑上,相對於在周圍溫度下的對應容器來說,且其中熱管理組件係配置來在流體供應組件在分配操作期間以指示流體庫存耗盡的預定分配狀態分配氣體時,藉由致動加熱護套及/或流動熱氣體從渦流冷卻器通過對流流動間隙,來加熱容器與其中的吸附劑,藉此加熱容器與其中的吸附劑而促成從容器分配流體庫存的殘餘流體的至少部分。
此種熱管理組件可用於增加吸附劑式流體供應組件的流體庫存與供應流體。
熱管理組件包括熱管理殼體,在填充流體至供應組件的容器期間,吸附劑式流體供應組件係設置在熱管理殼體中。本揭示案的此態樣的方法非常適於增加配置成以低於大氣壓力的壓力供應氣體的吸附劑式流體供應組件的流體容量,例如,用於在低於大氣壓力的壓力狀態下實行的摻雜操作。殼體包括加熱護套,加熱護套安裝在熱管理殼體上,其中加熱護套與殼體由隔離護套包圍,以最大化熱管理組件的熱效率。
流體供應組件安裝在熱管理殼體所界定的空腔中,其中在殼體的內表面與流體供應組件的流體供應容器的外表面之間有對流流動間隙。渦流冷卻器耦接於對流流動間隙,並且配置來在渦流冷卻器的操作期間供應冷氣體至對流流動間隙。渦流冷卻器係配置來接收乾淨的乾燥空氣,並且產生冷氣體,並且具有熱氣體排放。冷氣體流動於流體供應容器的表面之上,以對應地冷卻容器與內含的吸附劑至足夠低的溫度,使得氣體的增加體積可填充至容器,並且吸附在其中的吸附劑上,相對於在周圍(室內)溫度下的對應容器來說。
藉由此種配置,流體供應組件填充有足夠的氣體,以增加此組件的流體供應容器中的庫存,而同時保持壓力在低於大氣壓力的壓力位準或接近低於大氣壓力的壓力位準。熱管理組件可隨後相對於流體供應組件保持在安裝狀態中,且隨後,在分配操作的過程中,當來自組件的氣體的供應速率開始下降至預定的位準時(例如,藉由分配的氣體的壓力監測來證明),容器可由熱管理組件的加熱護套來加溫,選擇性地由渦流冷卻器的操作來增強,使得此種冷卻器的熱排氣流動通過對流流動間隙,而非冷氣體。來自渦流冷卻器的供應流體的此種切換(從冷氣體切換成熱氣體,供應至對流流動間隙) 可藉由合適的閥以及與旋渦冷卻器及熱管理組件相關的流動迴路來實現。
現在參見圖式,第7圖為正視圖,繪示安裝在熱管理組件中的流體供應組件300,並且配置來實質上增加流體供應組件的流體容量。
流體供應組件300包括耦接於閥頭304的流體供應容器302。容器302容納有吸附劑306,吸附劑306可為任何合適的形式,並且可例如包括吸附劑的粉末、顆粒、丸粒、或單塊形式,例如碳吸附劑。熱管理組件包括熱管理殼體308,流體供應容器安裝在熱管理殼體308中,以提供流體供應容器的外表面與殼體308之間的對流流動間隙310,熱轉移介質可流動通過對流流動間隙310,以選擇性地加熱或冷卻容器及其內容物。
流體供應容器302係防洩漏地接合至閥頭。閥頭包括流體填充埠口與流體分配埠口。雖然為了清楚起見並未繪示,閥頭係適當地由適當的流動迴路耦接至要填充至容器302來吸附於容器中的吸附劑306上之流體的來源。熱管理殼體308係設置在加熱元件312中,加熱元件312可為包圍殼體的護套,並且可在被供給能量時操作,以傳送熱通過殼體308與流動通過對流流動間隙的氣體,來加熱氣體,使得容器在隨後的分配操作中受到加溫。
圍繞加熱元件與殼體的下部為絕熱護套314。絕熱護套可形成有可移動的上部,以容納流體供應組件300從熱管理組件移除與插入。渦流冷卻器318係配置來排放冷空氣至對流流動間隙中,如同對流流動間隙空腔的下部中的方向箭頭所指示的。渦流冷卻器在乾淨乾燥機入口320中接收乾淨的乾燥空氣(以箭頭A所指示的方向流動),並且產生熱排氣,熱排氣在熱空氣出口322中從旋渦冷卻器排放(以箭頭B所指示的方向流動)。
雖然渦流冷卻器係繪示為配置來用於冷卻流體供應組件,此種冷卻器可配置有合適的閥或關閉構件,以關閉冷氣體的流動,並且在後續的加溫操作期間,從出口322重新導引熱空氣排氣至對流流動間隙310,以增強加熱元件312所賦予的加熱性能。
在流體填充操作期間,流體可引入至容器中,以吸附在吸附劑306上,其中容器處於周遭溫度下,隨後,可致動渦流冷卻器318,開始冷卻並且降低流體供應容器與其中的吸附劑的溫度至低溫,例如0°C的數量級,之後,可進一步填充容器,因為吸附劑的降低溫度促成吸附劑吸附額外填充的流體(經由在流體供應組件的閥頭中的填充埠口而引入至流體供應容器的內部容積中)。流體供應組件之後可保持在較低的溫度,利用渦流冷卻器的持續操作來實現此溫度的維持。
或者,閥頭可關閉填充,且容器之後允許加溫至周遭溫度,以用於流體供應組件在使用地點處的儲存、運輸、及/或安裝。此種加溫當然會增加流體供應容器302的內部容積中的內部壓力,因為吸附劑容量隨著溫度升高而降低。但是,容器可維持在低的高於大氣壓力的壓力,直到容器放置在使用中,且安裝流體供應組件來供應氣體至氣體利用工具或處理系統。
在此種安裝時,旋渦冷卻器可再次致動來冷卻容器並且減少分配氣體的壓力至所欲的低於大氣壓力的壓力位準。之後,氣體可從流體供應組件以所欲的壓力分配,例如藉由在流動迴路中提供壓力調節器元件,流動迴路用於傳送分配的流體從流體供應組件至下游的工具或使用位置。
在持續操作之後,容器中的流體可能接近底部狀態,其中流體供應容器中的吸附劑上吸附的流體的剩餘庫存無法分配。在此時,可藉由致動加熱元件312及/或藉由從渦流冷卻器重新導引流動熱氣體通過對流流動間隙310來加溫容器,使得加溫容器與其中的吸附劑導致吸附氣體的底部成分熱脫附,使得氣體可在持續的分配操作中從流體供應組件分配。
在操作的替代模式中,熱管理組件可操作成使得在安裝之後,組件的流體供應容器持續遞增加溫,以實現從容器分配氣體的完整庫存。針對此目的,熱管理組件的加熱與冷卻元件可操作地連結至中央處理單元,使得個別的加熱與冷卻操作可根據預定的週期時間程式來實行,或以其他的方式實現流體填充與後續的流體分配操作之增強。
針對此目的,溫度感測器316可設置在熱管理殼體308的內壁表面上,或者此種感測器可直接附接至流體供應容器的壁,使得容器的溫度用於反饋的目的,以實行個別的冷卻與加熱操作,最大化從流體供應組件填充與分配的流體。
第7圖所示的類型的熱管理組件係模型化,以在填充與隨後分配胂(AsH3 )時,決定可達成的增加。此種測試中的流體供應容器容納有碳吸附劑。填充胂至流體供應容器從正常周遭溫度填充位準(每公克的碳吸附劑有0.48g的胂) 增加至每公克的碳吸附劑有0.52g的胂時,導致填充的容器的產生壓力為1500托耳的數量級。隨後減少流體供應容器與吸附劑的溫度至0°C,則導致流體供應容器中的氣體的壓力低於大氣壓力,因為容器中的自由氣體在較低的溫度狀態下受到吸附。隨後,在分配使用中,容器與吸附劑的升高溫度將釋放每公克碳有額外0.1g的胂。因此,兩種溫度擺動(第一冷卻擺動增加填充的流體庫存,且隨後的加溫擺動從容器釋放氣體的額外庫存)促成分配氣體的產量增加50%(每公克碳有0.42g的胂,相對於未使用此種熱管理溫度擺動時為每公克碳有0.28g的胂)。
因此,熱管理組件與相關的熱管理方法可用簡單且有效率的方式實現:藉由放置流體供應組件在熱管理組件中;由溫度感測器監測容器的壁溫;藉由渦流冷卻器的冷空氣冷卻容器,以增加流體的庫存填充;以及隨後藉由加熱器或渦流冷卻器的熱空氣來加熱容器。熱管理系統可利用控制系統,控制系統讀取溫度感測器並且控制流體供應容器的溫度,且此種控制系統可接收下游氣體利用工具(例如,離子佈植器)的輸入,氣體從流體供應組件流入下游氣體利用工具中,其中此輸入係用於切換熱管理組件從冷卻模式至加熱模式,以最大化流體供應組件所供應的分配氣體的體積。
本揭示案的另一態樣係關於一種吸附劑式流體供應組件,用於氣體的低於大氣壓力的壓力之分配,吸附劑式流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭,閥頭包括排放埠口,用於從容器分配氣體,其中流體供應容器在容器的內部容積中容納有吸附劑,吸附劑具有對於氣體的親和力,該氣體係吸附在吸附劑上並且隨後從吸附劑脫附,以從容器分配該氣體,流體供應組件進一步包括回流與過壓洩漏保護組件,回流與過壓洩漏保護組件包括下述至少一者:(i)在容器的內部容積中的調節器或止回閥,氣體流動通過調節器或止回閥,以從容器分配,及(ii)耦接至閥頭的排放埠口之調節器或止回閥,用於流動來自排放埠口的分配氣體通過其中,其中調節器與止回閥係配置來防止來自容器的氣體的過壓洩漏與回流至容器中。
本揭示案在此態樣中因此提供一種吸附劑式流體供應組件,用於氣體的低於大氣壓力的壓力之分配,其中流體供應組件提供有回流與過壓洩漏保護特徵。流體供應組件包括耦接至閥頭的容器。容器容納有吸附劑,作為氣體的可逆儲存介質,該氣體係吸附在吸附劑上並且隨後從吸附劑脫附,以從容器分配該氣體。
流體供應組件包括氣體分配組件,氣體分配組件包括閥頭,閥頭具有在其中的閥腔室中的可選擇性致動的閥,當閥頭的閥處於打開位置中時,閥腔室係配置成連通於容器中的流體分配導管與閥頭的流體排放埠口。容器中的流體分配導管容納有流量控制裝置在其中,流量控制裝置可包括調節器或止回閥裝置。流體分配導管可在其下端處耦接於微粒過濾器,微粒過濾器用於防止微粒夾帶在分配氣體中且由分配氣體攜帶至下游的使用點。
作為放置流量控制裝置在容器中的流體分配導管中之替代方案,流量控制裝置可定位在閥頭的排放埠口處,其中流量控制裝置連接至耦接件,耦接件用於固定流體供應組件至分配氣體流動迴路,分配氣體流動迴路用於傳送氣體至下游的使用點。流量控制裝置可包括調節器或止回閥裝置。
藉由前述的替代結構,在流體供應組件中可提供回流與過壓洩漏保護。當調節器使用作為流量控制裝置時,調節器係有利地配置有低於大氣壓力的壓力設定點並且定位在流體供應組件的內部或正好外部。在流體供應組件的容器的填充期間,填充流體且填充容器至預定的壓力,這可例如為低於大氣壓力的壓力,例如650托耳。在此種位置中的調節器使得流體無法回填流體供應容器至高於調節器設定點的壓力,並且消除了高壓氣體回填的可能性。
雖然650托耳已經認定為例示性的設定點壓力,調節器可設定成任何合適的低於大氣壓力的壓力,亦即,低於760托耳,但是在流體供應組件的各種實施中,較佳地,可提供調節器有小於10-20托耳的設定點,這是典型的壓力範圍,其中低於大氣壓力的壓力之流體分配容器在分配操作中下拉至此壓力範圍。
前述的調節器配置也消除了一個流體供應組件污染另一個此種組件的可能性。調節器也具有優點:在組件的溫度升高而使得內部壓力大於760托耳的事件中,消除了流體供應組件的氣體的非所欲釋放的可能性,因為調節器將保持關閉且保護性地容納氣體在容器中。
作為使用調節器作為此種流量控制裝置的替代方案,可使用簡單的止回閥(較佳地,具有低差異壓力等級),使得在分配操作中可從流體供應組件排放的氣體的數量不受限制。止回閥可位於流體供應容器的內部,或流體供應容器的外部,在流體供應組件的排放埠口處。在此種位置中的止回閥具有的效果為消除回填流體供應容器的可能性,並且在流體供應組件變熱的事件中,可提供對抗氣體釋放的緩衝,但是將認識到,對於流體供應容器中的底部成分,將有對應的折衷。
現在參見圖式,第8圖為配備有上述的回填保護與洩漏保護特徵之流體供應組件的示意圖。
流體供應組件330包括流體供應容器330,流體供應容器330防洩漏地耦接至閥頭334。流體供應容器包括容器殼體336,容器殼體336包圍內部容積338,內部容積338中設置有吸附劑,例如,圓盤形吸附劑製品的堆疊340的形式。
容器包括:流體分配組件,流體分配組件包括閥頭的閥頭主體348;以及流體分配導管344,流體分配導管344連通於閥頭中的閥與流體供應組件的排放埠口350,使得流體沿著流動路徑分配,流動路徑包括:通過接合至流體分配導管344的下端之過濾器342的通路、流動通過流量控制裝置346、在流體分配導管344中至閥頭主體348中的閥之通路、以及當閥頭閥元件打開時,流動至流體供應組件的排放埠口350。作為容器332的內部容積338中的流量控制裝置346的替代方案,流量控制裝置352可提供在組件的排放埠口350處,其中流量控制裝置耦接至排放埠口耦接件,排放埠口耦接件接著可固定至流動迴路,流動迴路用於傳送分配的流體從流體供應組件至下游的使用點。
如同上文所討論的,流量控制裝置346或替代地部署的流量控制裝置352可包括具有流體流量控制特性的調節器或止回閥,亦即,在調節器的情況中為設定點壓力設定,且在止回閥的情況中為差壓流動特性,這適於防止氣體通過氣體分配流動路徑而回填至容器332的內部容積338中,並且在容器加溫而導致容器中的內部壓力增加至高於大氣壓力的壓力位準之事件中,有效地防止過壓洩漏。
代替相關於第8圖所例示性敘述的圓盤形吸附劑製品的堆疊,容器332中的吸附劑可為其他適當的形式,例如粉末、粒子、顆粒、或類似者,或者替代地,吸附劑可為單一單塊主體的形式,容納其放置在容器332的內部容積338中之形式與體積。
本揭示案在一態樣中係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括排放埠口,排放埠口係配置來從流體供應組件分配氣體,其中流體供應容器在其內部容積中包括:流體分配組件,流體分配組件包括一或更多個壓力調節器裝置,當多於一個此種裝置存在時,一或更多個壓力調節器裝置係以串接配置;以及毛細管組件,毛細管組件在壓力調節器裝置的上游並且包括毛細管,氣體通過毛細管而流動至壓力調節器裝置,使得氣體從壓力調節器裝置流動至閥頭,以在其排放埠口處分配,且其中流體供應容器的內部容積也容納有吸附劑作為氣體的儲存介質,氣體儲存在吸附劑上,並且在分配狀態下從吸附劑脫附。
壓力調節器裝置在此種流體供應容器中可為任何適當的類型,且可例如包括設定點壓力調節器裝置、真空致動(壓力致動)式止回閥、或其他壓力調節器裝置。
毛細管組件包括一束平行的毛細管,配置成使得氣體從內部容積流動通過毛細管,毛細管平行於分配氣體流動路徑中的壓力調節器裝置。
吸附劑可用任何合適的形式提供於容器的內部容積中,並且可例如包括圓盤形吸附劑製品的垂直堆疊,其中相鄰的圓盤在堆疊中以面對面的接觸相抵於彼此。堆疊可包括上部,在上部中,圓盤具有孔在其中,以容納延伸通過其中的流體分配組件的元件。或者,吸附劑可包括在容器中的粉末、顆粒、丸粒等,其中吸附劑放置成容納流體供應容器的內部容積中的流體分配組件的存在。吸附劑本身可為任何合適的類型,並且可包括碳、沸石、矽石、氧化鋁、或其他合適的吸附劑材料。
容納有吸附劑的流體供應容器以及包括毛細管組件與壓力調節器的流體分配組件之此配置可促成顯著更大量的氣體以給定的壓力儲存在流體供應容器中,及/或以遠遠較低的壓力儲存等量的氣體,相較於缺乏此種吸附劑的流體供應容器或缺乏此種流體分配組件的流體供應容器來說。毛細管組件具有的效果為限制分配自流體供應容器的氣體的穩態流動至較低的預定值,同時調節器或壓力致動式止回閥將調節分配氣體的傳送壓力至預定值,預定值可為低於大氣壓力、大氣壓力、或超過大氣壓力,適於流體供應組件的給定應用。
此種流體供應組件的配置的益處包括:(i)減少在流體供應操作中需要更換流體供應組件的次數,因為流體供應組件所容納的氣體的庫存增加,(ii)減少流體利用設施對於流體供應組件的總需求,因為每一流體供應組件可用的氣體的數量增加,(iii)增加安全性及可靠性,並且減少機械故障,因為在流體供應容器中使用吸附劑作為氣體儲存介質而導致儲存氣體的壓力的減少,及(iv)可以減少流體供應組件元件的成本,因為使用吸附劑作為氣體儲存介質而導致儲存氣體的壓力的減少。
在具體的實施例中,根據本揭示案的此態樣之流體供應組件可包括毛細管組件與一調節器的組合,或毛細管組件與兩個串接的調節器的組合,或毛細管組件與多於兩個串接的調節器的組合。在毛細管組件的下游使用兩個調節器的串接配置之實例中,第二調節器調節此應用:其中氣體必須以低於大氣壓力的壓力從流體供應組件傳送,且流體供應容器中的壓力過高而無法有效率地使用單一壓力調節器,因為涉及到壓力的改變。例如,可提供一種流體供應組件,其中氣體以1000psig的壓力儲存在流體供應容器中,且第一上游調節器減少分配氣體的壓力從此1000psig的壓力至10psig的壓力,且第二下游調節器進一步減少分配氣體的壓力從此10psig的壓力位準至低於大氣壓力的傳送壓力,例如,450-500托耳的壓力範圍。
現在參見圖式,第9圖為流體供應組件的正視圖,包括容納有吸附劑的流體供應容器以及包括毛細管組件與壓力控制裝置的氣體分配組件。
第9圖所示的流體供應組件360包括流體供應容器362,流體供應容器362係防洩漏地接合至閥頭364。流體供應容器362包括容器殼體366,容器殼體366界定封圍的內部容積,內部容積中設置有圓盤形吸附劑製品的垂直堆疊368,其中堆疊中的上部圓盤形吸附劑製品370係形成有中心孔372,以容納流體分配組件的向下懸垂部。
流體分配組件包括毛細管管組件374,毛細管管組件374包括成束的多個毛細管376,其中個別的管呈現平行的流動路徑,用於氣體至構成的毛細管的下開放端處的組件中之通路,使得氣體分配流動通過此種毛細管至入口分配導管378,且然後從此種入口分配導管依序傳送通過第一調節器380、中間分配導管382、第二調節器384、與上部分配導管386而至閥頭364的閥頭主體390,其中當閥頭中的閥處於打開分配位置中時,氣體在閥頭的排放埠口388處從容器分配。閥頭中的閥(第9圖未繪示) 由閥致動器394控制,閥致動器394可操作地耦接於閥頭。在第一實例中,閥頭的特徵還有填充埠口392,用於填充流體至容器。
包括毛細管組件、入口分配導管、第一調節器、中間分配導管、第二調節器、與上部分配導管的流體分配組件因此形成分配氣體流動棒(界定出分配氣體流動路徑),作為單一結構,當閥頭從流體供應容器脫離時,利用閥頭可從容器移除此單一結構。為了此目的,閥頭的下部可螺紋互補地螺接於流體供應容器的上部頸部上。
雖然例示性繪示為調節器380與384的串接配置,可理解到,在某些情況中,可使用單一調節器。在其他情況中,可使用此種壓力啟動式止回閥的壓力致動式止回閥或組件。在具體的實施例中,使用單一真空致動式止回閥,在毛細管組件的下游。將認識到,流體分配組件的結構的變化是可能的,其中使用流量控制裝置(而非壓力調節器或壓力致動式止回閥) 結合於毛細管組件。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種洩漏防止組件,用於吸附劑式流體供應組件中,吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於流體供應組件的分配閥的上游,並且包括流量控制殼體,流量控制殼體包括入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中提升閥耦接至波紋管組件,波紋管組件在過壓狀態中係可壓力回應的,以在分配閥為打開時,轉移提升閥來封閉流量控制殼體的出口,並且防止過壓氣體流動至分配閥且從流體供應組件排出。
此種洩漏防止組件可與用於分配氣體的吸附劑式流體供應組件一起使用,例如,其中氣體流動中之洩漏防止組件的出口可接於流體供應組件的分配閥。洩漏防止組件對於以低壓(例如,低於大氣壓力) 分配氣體的吸附劑式流體供應組件的應用具有特殊的實用性。
洩漏防止組件因此可應用於包括容納有吸附劑的流體供應容器之流體供應組件,其中流體供應容器係耦接至閥頭,以在閥頭中的閥元件打開時,從容器分配流體。但是,若流體供應組件已經曝露於升高的溫度,吸附劑會回應地釋放吸附氣體,這將增加流體供應容器的內部容積中的壓力。
因此,若容器係設計用於在低於大氣壓力的壓力之分配狀態下分配流體,且容器與其中的吸附劑係加溫至較高的溫度,則流體的隨後脫附會增加容器中的壓力至高於大氣壓力的壓力位準,這會導致在閥頭中的閥打開時,從容器不必要地且非所欲地排放流體。
在一態樣中,洩漏防止組件係配置來控制此種過壓狀態,並且係耦接流動連通於閥頭中的閥,例如,藉由固定洩漏防止組件至閥頭主體的下部,使得洩漏防止組件控制至閥頭的氣體流動。若在分配狀態下的容器中的氣體的壓力不超過預定的壓力位準,則洩漏防止組件允許氣體自由流動至閥頭閥腔室。
洩漏防止組件包括流量控制殼體,流量控制殼體包括入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中提升閥耦接至波紋管組件,波紋管組件在過壓狀態中係可壓力回應的,以轉移提升閥來封閉流量控制殼體的出口,並且防止過壓氣體從流體供應組件排出。
在另一態樣中,洩漏防止組件係配置來在過壓狀態時且流體供應組件的溫度為高時(亦即,該溫度呈現過溫狀態),防止來自流體供應組件的流動。當過壓與過溫狀態兩者需要存在時,此種配置是有用的,以防止造成來自流體供應組件的流動。針對此目的,洩漏防止組件係配置成如同相關於上述的洩漏防止組件來用於防止過壓,但是有進一步的修改,提升閥藉由連接的可展開的記憶材料元件而耦接於波紋管組件,例如,記憶金屬彈簧,當溫度高於預定的設定點溫度時,記憶材料元件展開。在此修改的配置中,當壓力低且溫度高時(高於溫度設定點),洩漏防止組件不會導致提升閥接合於流量控制殼體出口。同樣地,亦即,當壓力高且溫度低時,洩漏防止組件不會導致提升閥接合於流量控制殼體出口。但是,在過壓與過溫的狀態下,可展開的記憶材料元件將展開,且波紋管組件與可展開的記憶材料元件將導致提升閥接合於流量控制殼體出口並且防止來自流體供應組件的氣體的流動。
因此,洩漏防止組件可有效地用於過壓、或過壓/過溫狀態,此種狀態在閥頭中的閥打開時,可能導致來自流體供應組件的氣體的不必要的排放。
因此,本揭示案設想到一種洩漏防止組件,用於吸附劑式流體供應組件中,吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於流體供應組件的分配閥的上游,以防止氣體從流體供應組件分配,並且包括流量控制殼體,流量控制殼體包括入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中提升閥藉由可展開的記憶材料裝置而耦接至波紋管組件,波紋管組件僅在過壓狀態與過溫狀態兩者都存在時回應,以在分配閥為打開時,轉移提升閥來封閉流量控制殼體的出口,並且防止氣體流動至分配閥且從流體供應組件排出。如同上述,可展開的記憶材料裝置可包括記憶金屬彈簧或其他適當的可展開的記憶材料裝置。
現在參見圖式,第10圖根據本揭示案的一實施例,為洩漏防止組件的示意性正視圖。如同所示,洩漏防止組件400包括流量控制殼體400,流量控制殼體400具有出口404與入口406,出口404與入口406用於當提升閥元件410(與波紋管組件408相關)並未接合於流量控制殼體出口404時,使氣體流動通過其中。此洩漏防止組件可安裝在流體供應組件(例如本文第6圖所示的類型的流體供應組件)的內部容積中,使得流量控制殼體出口404封閉而不流動連通於組件的閥頭中的閥腔室,且其中流量控制殼體入口406連通於此組件的流體供應容器的內部容積中的氣體。
第11圖為第10圖的洩漏防止組件的示意性正視圖,其中洩漏防止組件已經回應於流體供應容器中的過壓狀態,且波紋管組件已經回應地轉移提升閥,使得提升閥關閉流量控制殼體出口而無氣體流動,藉此在安裝有洩漏防止組件之流體供應組件的閥頭中的閥打開時,防止過壓氣體的排放。第11圖的洩漏防止組件的所有部件與特徵都編號成與第10圖所示的相同部件與特徵的編號一致。
第12圖為洩漏防止組件420的示意性正視圖,其中所有對應的部件與特徵都編號成與第10圖與第11圖中的相同部件與特徵的編號一致,但是有進一步修改,洩漏防止組件係配置成使得提升閥元件410藉由記憶金屬彈簧412而耦接於波紋管組件,記憶金屬彈簧412具有設定點溫度,在設定點溫度時或高於設定點溫度時,記憶金屬彈簧將展開。第12圖的洩漏防止組件係建構成使得當流體供應容器中有過壓狀態但是溫度低於記憶金屬彈簧的設定點溫度,或者溫度高於記憶金屬彈簧的設定點溫度但是流體供應容器中的壓力低於過壓壓力狀態時,調節流動通過流量控制殼體從入口至其出口的氣體。但是,當過壓與過溫狀態兩者都存在時,波紋管組件將與記憶金屬彈簧一起作用來轉移提升閥元件410,以接合且阻塞流量控制殼體出口,使得流動受到制止,如同第13圖所示,其中所有的部件與特徵都編號成對應於第12圖中的相同部件與特徵的編號。
因此,將理解到,第10圖至第13圖的洩漏防止組件可用來在過壓或過壓/過溫狀態中,有效率地防止流體供應組件的閥頭中的閥打開時排放氣體。
在另外的態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於以預定壓力位準分配氣體,流體供應組件包括:在流體供應容器的內部容積中的氣體分配組件;以及壓力監測與關閉組件,壓力監測與關閉組件耦接於在容器的內部容積中的氣體分配組件並且係配置來防止在超過預定壓力的過壓狀態中的分配。
氣體分配組件可包括氣體棒,氣體棒界定分配氣體流動路徑,並且包括一或更多個流量控制裝置在其中,一或更多個流量控制裝置係選自由壓力調節器、壓力致動式止回閥、毛細管組件、與粒子阻塞裝置所組成的群組。壓力監測與關閉組件在具體的實施例中可包括壓力轉換器壓力監測裝置。在各種實施例中,壓力監測與關閉組件可包括流量控制閥,流量控制閥可操作地耦接至壓力監測裝置,使得流量控制閥在過壓狀態中關閉。
因此,本揭示案設想到一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於以預定壓力位準分配氣體,例如,低於大氣壓力的壓力位準,流體供應組件包括:在流體供應容器的內部容積中的氣體分配組件;以及壓力監測與關閉組件,壓力監測與關閉組件耦接於在容器的內部容積中的氣體分配組件,以防止在過壓狀態中的分配。
容器的內部容積的氣體分配組件包括氣體棒,氣體棒界定分配氣體流動路徑。氣體棒包括流量控制裝置,流量控制裝置可包括壓力調節器及/或壓力致動式閥與粒子過濾器,以防止微粒夾帶在來自組件的分配氣體中。
壓力監測與關閉組件提供於氣體棒與組件的閥頭之間,其中壓力監測與關閉組件感測氣體棒所傳輸的氣體的壓力,且若此壓力高於預定的壓力設定點,壓力監測與關閉組件因此終止從氣體棒至組件的閥頭之流動。若氣體棒所傳輸的氣體的壓力處於或低於預定的壓力設定點,壓力監測與關閉組件將允許氣體從氣體棒流動至閥頭,以從組件分配。因此,壓力監測與關閉組件可包括流量控制閥,流量控制閥可操作地耦接至壓力監測元件,例如壓力監測與關閉組件中的壓力轉換器,藉此高於設定點壓力的壓力可使轉換器發送輸出信號至流量控制閥,以實行流量控制閥的關閉並且防止氣體流動至閥頭。
現在參見圖式,第14圖為流體供應組件的示意性正視圖,其中容器係繪示為部分剖開,以例示氣體棒以及壓力監測與關閉組件的結構細節。
如同所示,流體供應組件424包括流體供應容器426,流體供應容器426界定其中的內部容積456,內部容積456用於容納氣體。流體供應容器426包括容器殼體430(繪示為部分剖開),以例示內部容積中的內部結構。流體供應容器426耦接至閥頭428,藉由閥頭428的閥頭主體432的螺紋接合部440上的螺紋。此螺紋互補於流體供應容器426的上部頸部的內表面上的螺紋,使得當閥頭與容器螺接於彼此時,形成防洩漏的密封。
閥頭428也耦接至閥致動器438,閥致動器438耦接於閥頭中的閥(未繪示在第14圖中),以調節此閥於完全打開與完全關閉位置之間。閥頭主體432包括:填充埠口434,用於填充流體至流體供應容器;以及排放埠口436,用於從容器分配氣體。
在流體供應容器426的內部容積456中,提供氣體棒,包括上部分配導管444、壓力調節器或止回閥446、中間分配導管448、壓力調節器或止回閥450、下部分配導管452、與過濾器454。雖然兩個調節器或止回閥元件係繪示為在氣體棒中以串接配置,其他變化也可能,其中僅一個調節器或止回閥包括在氣體棒中,或者其中可使用兩個以上的調節器或止回閥。止回閥可為壓力致動的類型,且當使用多個調節器或止回閥時,每一調節器或止回閥可操作來使得在個別的裝置中達成分配氣體壓力的連續降低,使得氣體的壓力減小至所欲的分配氣體壓力位準。過濾器454可包括燒結的金屬矩陣過濾器,以防止粒子夾帶在分配氣體中,或者代替過濾器或除了過濾器以外,可使用毛細管組件。
上部分配導管444在其上端處連接至壓力感測與關閉閥組件442,壓力感測與關閉閥組件442接著以在流體供應容器的內部容積456中的其最下端處連接至閥頭主體432。如同上述,壓力感測與關閉閥組件442感測來自氣體棒的氣體的壓力,且若此壓力高於預定的設定點(表示分配的氣體中的過壓狀態),壓力感測與關閉閥組件442回應地操作,以終止氣體流動至閥頭。為了此目的,壓力感測與關閉閥組件442可包括壓力轉換器,壓力轉換器可操作配置來感測來自氣體棒的氣體的壓力,並且回應地致動壓力感測與關閉閥組件中的關閉閥,以防止過壓氣體從流體供應組件分配。
藉由此種配置,感測與關閉閥組件可操作來確保從流體供應組件分配的氣體處於所欲的分配壓力,且藉此用來在氣體棒中的一或更多個元件無法執行其正常功能之事件中,提供額外的安全措施。
在又另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,其中壓力調節式流體供應容器在容器的內部容積中容納有流體分配組件,流體分配組件包括壓力調節器的串接配置,其中調節器係配置來以大氣壓力或稍高於大氣壓力的壓力提供來自流體供應組件的分配流體,藉此消除對於真空處理或泵來升高分配氣體壓力並且驅動氣體流動之需求,且其中限流孔係選擇性地提供於流體供應組件的閥頭中的閥的氣體流動通路中。
在此種流體供應組件中,壓力調節器的串接配置可配置來以800至1000托耳的壓力來提供來自流體供應組件的分配流體。
流體供應組件可耦接至氣體流動迴路來傳送分配氣體至操作在大氣壓力或稍高於大氣壓力下的氣體利用系統,其中氣體流動迴路不容納有(i)增壓裝置,用於驅動從流體供應組件至氣體利用系統的氣體流動,或(ii)在氣體流動迴路中的外部調節器。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器在容器的內部容積中容納有流體分配組件,流體分配組件包括壓力調節器的串接配置,其中調節器係配置來以大氣壓力或稍高於大氣壓力的壓力提供來自流體供應組件的分配流體,藉此消除對於真空處理或泵來升高分配氣體壓力並且驅動氣體流動之需求,其中限流孔可選擇性地提供於流體供應組件的閥頭中的閥的喉部通路中。因此,流體供應組件可配置成如同本文相關於第14圖所述的,具有或不具有壓力感測與關閉閥組件,且其中選擇性的限流孔可設置在閥頭主體432的入口通路中、在閥頭的排放埠口436中、或者在此容器中的氣體棒的上部分配導管444中。
在此流體供應組件的具體實施例中,第一、上游調節器450可降低分配氣體的壓力從儲存壓力至大約100psia數量級的壓力,且第二、下游調節器446可降低該壓力至稍高於大氣壓力的可用壓力位準,例如,在900±100托耳的範圍中。
因此,流體供應組件提供足夠的驅動力來傳送氣體至操作在大氣壓力或稍高於大氣壓力下的氣體利用系統,而不需要建構有真空處理的系統或不需要使用泵來升高壓力與驅動氣體流動。
使用者可藉此串接地連接流體供應組件至任何適當類型的流量控制器、至下游的氣體利用處理。因此,分配氣體傳送流動迴路中不需要外部調節器。這促成使用較少的元件與連接,藉此減少非所欲的氣體釋放之可能性,特別是若分配氣體為有毒的或其他有害的性質。另外,閥頭中的閥的打開或配裝件的故障將不會導致氣體的高壓彈道式與災難式釋放,但是反而是對應地更受控制的釋放。如同所示,限流孔(RFL, restrictive flow orifice)可選擇性地裝配至閥頭閥喉部中或分配氣體的其他合適的流動路徑位置中,以提供抵抗氣體意外釋放的額外安全性。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,流體供應組件的類型係選自由吸附劑式流體供應組件、壓力調節式流體供應組件、以及吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件所組成之群組,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭係配置來在流體供應組件的分配操作中分配來自流體供應容器的氣體,且流體供應組件在流體供應容器中容納有共同封裝的佈植摻雜劑氣體,其中共同封裝的佈植摻雜劑氣體不包括在使用分配自流體供應組件的氣體之離子佈植操作中會導致交叉污染的個別氣體中的成分。
流體供應組件可不同地配置,並且可例如包括在組件的流體供應容器的內部容積中的分配氣體流動路徑中的至少一壓力調節器裝置,例如,其中此種壓力調節器裝置係選自由提升閥與波紋管式壓力調節器、與壓力致動式止回閥所組成的群組。
在具體的實施例中,共同封裝的佈植摻雜劑氣體包括選自由下述所組成的群組之氣體混合物:AsH3 /PH3 、AsH3 /SiH4 、PH3 /GeH4 、AsH3 /SiH4 /PH3 、BF3 /GeF4 、SiF4 /GeF4 、SiF4 /BF3 、SiF4 /BF3 /GeF4 、CO2 /AsH3 、CO2 /PH3 、CO2 /BF3 、CO2 /GeF4 、與CO2 /SiF4
流體供應組件可為任何合適的類型,並且可例如為選自由吸附劑式流體供應組件、以及吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件所組成之群組之類型,其中吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於共同封裝的佈植摻雜劑氣體的一者有選擇性。
因此,本揭示案在單一吸附劑式流體供應組件、單一壓力調節式流體供應組件、或單一吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件中提供共同封裝的佈植氣體的混合物,其中壓力調節式流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器中設置有至少一壓力調節器裝置在組件的流體供應容器的內部容積中的分配氣體流動路徑中。壓力調節器裝置可為任何合適的類型,並且可例如包括提升閥與波紋管式的一或更多個壓力調節器、及/或一或更多個壓力致動式止回閥。因此,流體供應組件可包括配置如同本文各種敘述的流體供應容器。
因為離子佈植器使用分析磁鐵來選擇適當的元素/分子的離子種類來佈植,可設想到,相同的流體供應組件中共同封裝的各種佈植摻雜劑氣體在其流體供應容器中受到的限制為:共同封裝的氣體不應包括在離子佈植操作中會導致交叉污染的成分,因為相同或類似的原子量的成分或碎片係存在。佈植氣體的例示性共同封裝混合物包括(但不限於) :AsH3 /PH3 、AsH3 /SiH4 、PH3 /GeH4 、AsH3 /SiH4 /PH3 、BF3 /GeF4 、SiF4 /GeF4 、SiF4 /BF3 、SiF4 /BF3 /GeF4 、CO2 /AsH3 、CO2 /PH3 、CO2 /BF3 、CO2 /GeF4 、與CO2 /SiF4
在此種共同封裝的流體供應組件中,壓力調節式流體供應組件可用於傳送在分配操作期間不會隨時間變化的流體混合物組成。當共同封裝的流體混合物在吸附劑式流體供應容器中時,混合物組成可能因為個別流體成分的不同吸附/脫附特性而隨時間變化,且這可在具有能力自動調整佈植器操作特性來用於可變組成的摻雜劑來源材料之佈植器中受到調節,以在離子佈植操作中達成所欲的束電流。或者,此種流體混合物可如此調節:藉由修改吸附劑混合物中的個別吸附劑,來補償個別流體成分的不同吸附/脫附特性,以在分配操作期間在分配氣體中達成一致的氣體混合物組成,如同本文別處所述的。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括在流體供應組件容器中的多個子容器,多個子容器的一者容納有離子佈植摻雜劑來源氣體,且多個子容器的另一者容納有清洗氣體,其中子容器係各自配置為獨立於其他子容器來分配氣體。流體供應組件可不同地配置,並且可例如包括混合歧管或混合腔室,混合歧管或混合腔室係配置來混合分配的離子佈植摻雜劑來源氣體與清洗氣體,且產生的摻雜劑來源氣體/清洗氣體混合物流動至流體供應組件的分配閥。
因此,此態樣中的本揭示案促成摻雜劑來源氣體與清洗氣體在相同的流體供應組件中的共同封裝,其中流體供應組件係配置成在整個流體供應組件容器內包括多個子容器,多個子容器各自容納有此種氣體的一者,如同第4圖所繪的,但是其中來自分開的多個子容器的每一者的氣體可獨立於其他子容器來分配。
因此,參見第4圖,子組件224可包括容納有摻雜劑來源氣體的子容器,且子組件226可包括容納有清洗氣體(例如二氟化氙(XeF2 ))的子容器。因為二氟化氙在室溫狀態時為緻密固體,昇華而形成二氟化氙蒸汽,容納有二氟化氙的子容器可為小體積的,例如,小於300mL,並且因此實質上小於容納有摻雜劑來源氣體的子容器。在第4圖所示的組件配置中,子組件分送配閥230與236的任一者可獨立地打開或關閉,使得此種閥的一者的關閉可允許其他閥打開來從相關的子容器分配流體,藉由流動通過分配管線228或234與歧管管線240而至分配閥242,以在流體供應組件分配管線244中分配。或者,流體供應組件可包括流體供應容器,流體供應容器包括雙埠口的閥頭,其中個別的埠口連通於閥頭中的不同通路,例如在第2圖中所示的,其中個別的通路在容器殼體的內部容積中耦接於個別的子容器,一個容納有摻雜劑來源氣體,且另一個容納有清洗氣體,其中每一氣體明顯地可分配自閥頭的個別埠口,使用可獨立致動的分配閥。作為又另一替代方案,分開的摻雜劑來源氣體可共同封裝在相同的流體供應組件中,例如其中個別的摻雜劑來源氣體並不相容。
本揭示案在另一態樣中係關於一種流體供應組件,包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於以預定的壓力位準分配氣體,且流體供應組件在流體供應容器的內部容積中包括氣體分配組件,氣體分配組件包括氣體棒,氣體棒界定氣體流動路徑,氣體流動路徑包括至少一流量控制裝置,其中氣體棒的上部與流體供應容器同軸,且氣體棒的下部包括導管,導管從氣體棒的同軸上部傾斜離開並且在其下端處耦接至氣體可滲透薄膜,氣體可滲透薄膜用於阻塞來自流動通過氣體棒、以從流體供應組件分配的氣體的粒子。
在此種組件中,氣體棒中的流量控制裝置係選自由壓力調節器與壓力致動式止回閥所組成的群組。
在具體的實施例中,氣體棒的傾斜下部可從氣體棒的同軸上部傾斜離開,以界定氣體棒的同軸上部的軸與氣體棒的傾斜下部之間的夾角,夾角的範圍從10°至25°。
在前述的態樣中,流體供應組件可包括壓力調節式流體供應容器,壓力調節式流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於使用流體供應容器的內部容積中的氣體分配組件,以預定的壓力位準分配氣體,例如,低於大氣壓力的壓力位準。
容器的內部容積的氣體分配組件包括氣體棒,氣體棒界定氣體流動路徑。氣體棒包括流量控制裝置,流量控制裝置可包括壓力調節器及/或壓力致動閥以及分配氣體入口導管,氣體通過分配氣體入口導管流動至流量控制裝置,且之後流動至流體供應組件的閥頭。
為了避免與氣體的過濾相關的壓力下降的問題(為了從氣體除去任何粒子,使得粒子不夾帶在從流體供應組件分配的氣體中,例如因為使用燒結的金屬矩陣玻璃料元件),分配氣體入口導管從氣體棒的垂直軸傾斜微微的角度,且分配氣體入口導管在其下端處耦接於薄膜,以防止微粒進入氣體棒。薄膜可形成自任何合適的材料結構,有效地阻塞來自流動通過氣體棒的分配氣體的粒子。例如,薄膜可形成自聚四氟乙烯或其他聚合或非聚合材料結構,具有適當的滲透性與固體微粒阻塞特性。薄膜呈現無毛細管作用,並且提供有效的且可靠的阻障結構,以促成氣體自由進入氣體棒來分配,同時阻塞來自分配氣體的粒子。
當容器放置在垂直直立位置中時,從氣體棒的中心垂直軸來測量,分配氣體入口導管的定向的微小角度的範圍為10°至25°。藉由從流體供應容器的中心偏移氣體棒的入口至從此中心位置徑向向外的偏移位置,氣體棒從若在氣體棒的中心軸處向下延伸可佔據的位置向上位移,藉此另外允許粒子在進入氣體棒之前從氣體脫離,相對於中心定位的氣體棒來說,中心定位的氣體棒更接近可能累積粒子的容器底板。
因此,相對於第14圖所示的流體供應組件結構,其中氣體棒包括過濾器454,流體供應組件的上述結構可藉由使用聚四氟乙烯薄膜元件來代替過濾器454而實現,且下部分配導管452從與氣體棒的中心軸同軸的垂直位置傾斜至傾斜位置,其中傾斜的下部分配導管與氣體棒的中心垂直軸之間的夾角的範圍可為10°至25°,例如15°。此種流體供應組件可配置成具有或不具有第14圖所示的壓力感測與關閉閥組件442,並且可使用一個調節器或止回閥元件,而非此圖中所示之調節器或止回閥的串接配置。
在又另一態樣中,本揭示案係關於一種使用產生系統的點,用於產生氣體試劑,系統包括流體供應組件,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於分配氣體,流體供應容器容納有用於氣體試劑的反應物材料,流體供應組件的閥頭藉由流動迴路而耦接於(i)載體氣體來源及/或(ii)與流體供應容器中的反應物材料反應的共反應物來源,以及選擇性地(iii)輔助反應腔室,輔助反應腔室係配置來從流體供應容器接收分配氣體並且反應性地產生氣體試劑,其中使用產生系統的點係配置來用於反應共反應物與流體供應容器中或輔助反應腔室中的反應物材料。
在一實施例中,使用產生系統的點包括輔助反應腔室,其中流體供應組件的閥頭藉由流動迴路而耦接於載體氣體來源,以傳送載體氣體至流體供應容器,流動通過其中來產生反應物材料的蒸汽,使得載體氣體/反應物材料蒸汽混合物流動作為分配氣體而至輔助反應腔室,且其中共反應物來源藉由流動迴路而耦接於輔助反應腔室,以引入共反應物,來反應該反應物材料與共反應物,以產生氣體試劑。
在各種實施例中的流體供應容器包括壓力調節式流體供應容器。
使用產生系統的點可進一步包括加熱器,加熱器係配置來加熱流體供應容器,以揮發其中的反應物材料。在具體實施例中,反應物材料可包括元素砷,且共反應物可包括氫氣。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,配置來用於氣體試劑(例如,摻雜劑來源氣體)的使用產生的點,其中反應物材料容納在流體供應容器中並且用於實行產生所欲氣體試劑的反應。
流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器中設置有反應物材料,用於產生氣體試劑。流體供應容器耦接於閥頭,閥頭可接著藉由相關的流動迴路而耦接於與反應物材料反應之載體氣體及/或反應物的來源,且閥頭也可耦接於輔助反應腔室,輔助反應腔室用於實行反應來產生氣體試劑。流體供應容器可選擇性地設置有加熱器,例如,以圍繞容器殼體的加熱護套的形式,以揮發流體供應容器中的反應物材料。
此種流體供應組件可用於達成有毒或其他危險氣體的高容積、低成本的物主傳送,且流體供應容器可填充有固體來源反應材料,以達成產物氣體試劑的高容積供應。
作為例示性範例,此種流體供應組件可包括容納有砷固體層的流體供應容器。外部氫氣來源可用於產生胂作為產物氣體試劑,藉由與砷固體反應。流體供應容器可設有加熱器,以從砷固體產生砷蒸汽,且流體供應組件的閥頭可在其排放埠口處耦接於催化反應腔室,催化反應腔室容納有對於砷生產反應有效的催化劑,藉此達成胂生產的高效率與高產量。
現在參見圖式,第15圖根據本揭示案的一實施例,為流體供應組件的示意性正視圖,配置來用於產物氣體試劑的使用產生的點。
流體供應組件460包括流體供應容器462,流體供應容器462耦接於閥頭464。流體供應容器462包括容器殼體466,容器殼體466包圍內部容積468,內部容積468中設置有砷顆粒層470。流體供應容器由加熱護套506圍繞,加熱護套506可用於從砷顆粒層產生砷蒸汽。
閥頭464包括閥頭主體472,閥頭主體472具有填充埠口474與排放埠口476。填充管480固定至閥頭主體472,連通於填充埠口474,以將流體引入容器的內部容積468中。容器也包括分配氣體導管482,分配氣體導管482耦接至流體分配組件484。流體分配組件484可為任何合適的類型,如同本文相關於本揭示案的其他實施例所揭示的,並且可例如包括一或更多個過濾器、止回閥、壓力調節器、洩漏防止組件等,適於此種流體供應組件的給定應用。分配氣體導管482與流體分配組件484連通於閥頭中的通路與閥腔室,其中設置有閥元件,閥元件藉由閥致動器478可在完全打開與完全關閉位置之間調節,閥致動器478可為相關於本揭示案的其他實施例所敘述的任何合適類型。
閥頭主體在排放埠口476處耦接至催化反應腔室502,其中進行或完成砷蒸汽與氫的反應,以產生胂氣體在胂排放管線504中排放。閥頭主體在填充埠口474處接合至流動迴路,流動迴路用於引入氫反應氣體及/或氬載體氣體至流體供應容器的內部容積468中。氬來源486與氫來源分別提供來供應氬氣及氫氣。氬來源486耦接至氬饋送管線494,氬饋送管線494容納有流量控制閥492在其中,用於流動作為載體氣體的氬氣體至閥頭的填充埠口476,以隨後引入容器462的內部容積468的填充管482中。
氫來源488耦接至流動迴路,流動迴路包括:氫饋送管線490,氫饋送管線490容納有流量控制閥500在其中;以及氫饋送支線496,氫饋送支線496容納有流量控制閥498在其中,流量控制閥498連接至氬饋送管線494,如同所示。
藉由此配置,流體供應組件可如此操作:藉由流動氬載體氣體於氬饋送管線494中、至閥頭並且進入容器的封圍內部容積中,以接觸於砷固體,砷固體可受到加熱,以形成砷蒸汽,砷蒸汽夾帶在氬載體氣體中並且隨後流動通過分配氣體導管482與流體分配組件484至催化反應腔室502。氫可從氫來源488流動在氫饋送管線490中而至催化反應腔室502,其中流量控制閥500係打開來用於此目的,使得氫與加溫的砷蒸汽在催化反應腔室中接觸,催化反應腔室中存在合適的催化劑,以產生胂作為產物氣體,產物氣體然後從催化反應腔室排放至胂排放管線504並且流動至下游的胂利用設施。
額外地或替代地,來自氫來源488的氫可流動至氫饋送管線490與氫饋送支線496,流量控制閥498係打開,使得氫氣混合於氬饋送管線494中的氬載體氣體,且氫與氬所產生的氣體混合物流動至閥頭與填充管480,以接觸於得自容器462中的砷固體的蒸汽。此接觸導致氫氣與砷固體的反應,以形成胂在氬載體氣體中,使得胂氬氣體混合物然後流動通過分配氣體導管482與流體分配組件484至催化反應腔室502,其中反應任何殘餘的反應物,以達成氣體混合物中的胂的高產量,氣體混合物然後在胂排放管線504中排放並且流動至下游的胂利用設施。
藉由此配置,氫可在氬載體氣體中稀釋,使得反應可在流體供應容器462中進行,以產生胂在載體氣體中,作為適於砷的離子佈植的混合物,或用於產物氣體混合物適合的其他應用。或者,氫可直接催化反應於砷蒸汽。在一些情況中,載體氣體流量控制閥492可關閉,或載體氣體來源可從整個流體供應組件消除,使得流體供應組件供應高純度的胂氣體用於後續的使用。
在與流體供應組件相關的流動迴路中的各種閥可為任何適當的類型,並且可例如耦接於中央處理單元(CPU)或其他控制器,以根據週期時間程式或其他程式方法來實施胂的產生。因此,明顯地,流體供應組件可不同地配置與自動化,以用直接且簡單的方式提供產物氣體,用於其使用消耗的點。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,用於部署在易受突然的熱及/或火災事件影響的環境中,該流體供應組件包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭;以及絕熱蓋,絕熱蓋在流體供應容器與閥頭上,在火災或其他高溫曝露的事件中,絕熱蓋有效地維持流體供應組件有延長的時間時期不會破裂。絕緣蓋可包括超絕熱。
在相關的態樣中,本揭示案係關於一種氣體箱組件,用於固持流體供應組件,以分配氣體至離子佈植器設備,該氣體箱組件包括氣體箱與在氣體箱上的絕熱蓋,在火災或其他高溫曝露的事件中,絕熱蓋有效地維持氣體箱有延長的時間時期在其中的流體供應組件不會破裂。
本揭示案因此提供一種流體供應組件,流體供應組件包括絕緣蓋,在火災或其他高溫曝露的事件中,絕熱蓋有效地維持流體供應組件有延長的時間時期不會破裂。額外地,或替代地,本揭示案的此態樣係關於一種氣體箱,用於固持流體供應組件,其中流體供應組件、或氣體箱、或兩者都以此種方式絕熱,以避免在火災或其他高溫曝露的事件中,氣體的災難性釋放。
此絕熱可為任何適當的類型,並且可例如包括超絕熱,有效地達成流體供應組件及/或氣體箱有延長時間的防火等級。
在火災的事件中,流體供應組件可能由於高溫曝露而變成過壓的。在一些情況中,流體供應組件會破裂,導致當容納的流體為有毒的或其他危險性質時,大量有害的氣體釋放與危險物質的溢出。在離子佈植操作中使用流體供應組件帶有特定的危險,因為佈植氣體流體供應組件位於佈植器內,且因為佈植器的高電壓性質而無法由灑水裝置冷卻。此情況造成大的可能性與原始的安全以及健康危險與對應廣泛的清理問題。
藉由放置高效率的絕熱層在流體供應組件上,或流體供應組件所位於的氣體箱的周圍,或兩者,流體供應組件的溫度可在火災事件中保持相當低,達到足以促成消防員及/或消防處理克服火災緊急事件之時間時期。絕熱所促成的保護時期的持續時間可從數分鐘至許多小時,取決於施加至流體供應組件及/或氣體櫃的絕熱蓋的性質。藉由此種提供,藉由使用與火災危險及相關的火災事件的可能程度與狀況相稱的絕熱材料,可避免危險氣體的災難性釋放及/或有毒物質的溢出。
如同所示,流體供應組件可裝入類似於第7圖所示的隔離護套中,但是另外延伸超過閥頭,使得流體供應組件的所有元件都由合適性質的絕熱覆蓋,以提供火災保護的延長的持續時間給流體供應組件。在氣體箱的情況中,單一或多層的絕熱可施加於所有氣體箱表面 (內部及/或外部) 之上,適於以與此組件的結構整合性的維護相稱的位準來保持氣體箱中的流體供應組件的溫度,並且避免因為壓力增加而導致容器滲漏,且容器滲漏傳送而加熱流體供應組件的流體內容物。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭係配置來從流體供應容器分配氣體;過壓感測器,過壓感測器係配置來偵測流體供應組件中的流體的過壓狀態,並且回應地輸出過壓狀態信號;以及保護關閉閥,保護關閉閥係配置成回應於來自過壓感測器的過壓狀態信號而關閉。
過壓感測器可包括一或更多個應變計,一或更多個應變計安裝在流體供應組件的結構部分上。例如,過壓感測器可安裝在流體供應容器的外表面上。替代地,或額外地,過壓感測器可安裝在排放導管上,排放導管耦接至流體供應組件的閥頭。保護關閉閥在具體實施例中可設置在排放導管中,排放導管耦接至流體供應組件的閥頭。在各種實施例中,保護關閉閥可包括在流體供應組件的閥頭中的閥。在各種實施例中,過壓感測器可配置成回應於高於比大氣壓力低的壓力而輸出過壓狀態信號。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,配備有:保護關閉閥,例如,抗回填關閉閥;以及過壓感測器,過壓感測器操作地耦接於保護關閉閥,以避免流體供應容器中的過壓狀態。過壓感測器可包括:應變計,表面安裝在容器殼體的外表面上;及/或應變計,安裝在沿著組件的排放埠口之一或更多個位置處並且操作地連結至保護關閉閥。剛才所述的一或更多個應變計配置感測到流體供應組件中的過壓時,應變計傳送指示過壓狀態之回應式壓力感測信號至壓力感測信號回應保護關閉閥,保護關閉閥因此關閉,以防止回填或可能導致組件進一步過壓的其他狀況,防止隨後從組件排出加壓氣體,或者防止對於組件或相關儀器、監測與控制元件等的損傷。
前述流體供應組件配置對於設計來以低於大氣壓力的壓力分配氣體之流體供應組件具有適用性。此種流體供應組件有可能無意地由較高壓的惰性或處理氣體回填。回填會導致此種組件的流體供應容器的污染,或者在最壞的情況下,破壞流體供應組件的完整性。具有增加厚度的容器壁與較高壓力等級的元件之流體供應組件的過度設計(作為對於此種過壓事件的保護措施)會引入大量增加的成本與複雜​​性至流體供應組件的製造。
根據本揭示案的此態樣,使用過壓感測器(例如應變計)來監測流體供應組件中的壓力並且在過壓事件中致動關閉閥,可達成簡單且可靠的解決方案來解決過壓事件。因此,保護閥可預設成在與流體供應組件的儲存與分配壓力相稱的壓力時關閉。當此種儲存與分配壓力為低於大氣壓力的位準時,保護閥可預設成在等於或高於1atm的壓力時關閉。此種配置可防止流體供應容器由外來氣體回填,並且用於避免在流體利用設施中的儲存、運輸、或安裝期間,因為容納的氣體的過熱或分解而可能有的小釋放。
過壓感測器可部署在流體供應組件上的任何合適位置或多個位置處。在應變計過壓感測器的情況中,感測器可表面安裝在流體供應容器的容器殼體的外表面上,或部署在組件的排放埠口的表面或閥頭上。過壓感測器與回應的保護閥可有用地用於吸附劑式流體供應組件與內部壓力調節式組件、以及在流體供應容器中結合氣體的吸附劑儲存與內部壓力調節兩者之組件、以及在使用過程中容易受到過壓事件之其他流體供應組件。
現在參見圖式,第16圖為流體供應組件的示意性正視圖,使用應變計過壓感測器,應變計過壓感測器操作地連結於保護閥。在此配置中,保護閥回應於來自應變計過壓感測器的信號,作用來關閉流體供應組件與組件的周遭環境之流體連通與交換。
如同第16圖所示,流體供應組件510包括耦接於閥頭514的流體供應容器512。容器的容器殼體516包圍內部容積,內部容積可容納有吸附劑及/或流體分配組件,用於來自組件的氣體的受控釋放。閥頭514包括閥頭主體518,閥頭主體518容納有內部閥(未繪示在第16圖中),內部閥藉由柄部522而耦接至手輪520,用於調節閥頭中的內部閥於完全打開與完全關閉位置之間。或者,代替手輪,可使用有自動性質的閥致動器,像是例如氣動閥致動器、螺線管閥致動器、或其他自動閥致動器類型。
閥頭主體518包括:填充埠口524,填充埠口524用於填充流體至流體供應容器;以及排放埠口526,排放埠口526繪示為細長的性質,包括排放導管,排放導管中設置有保護關閉閥528,作為抗回填關閉閥。保護關閉閥配備有信號端子530與532,來自過壓感測器的信號傳輸線可固定至信號端子530與532,用於回應於此信號傳輸線所傳輸的過壓信號而啟始保護關閉閥的關閉。
第16圖所示的過壓感測器實施例為應變計感測器。應變計534係繪示為表面安裝在容器殼體516的外表面上,並且由信號傳輸線536與538耦接至保護關閉閥的個別端子,使得當應變計534感測到過壓狀態時,應變計534傳送過壓信號至保護關閉閥528,使得保護關閉閥528關閉。
作為替代或額外的過壓感測元件,排放埠口526可設置有應變計540安裝在其上、鄰近於閥頭主體518、由信號傳輸線542與544耦接至保護關閉閥528,及/或排放埠口可設有應變計546在其端部處、由信號傳輸線548與550耦接至保護關閉閥528。將認識到,流體供應組件上的過壓感測器的數量與放置可在本揭示案的廣泛實施中廣泛地改變,且此種過壓感測器可為任何廣泛變化的類型,有效地感測流體供應組件中的過壓狀態並且回應地輸出指示此種狀態的信號,以致動保護關閉閥。
也將認識到,除了或代替流體供應組件中的另一閥或多個閥,過壓保護組件也可使用在閥頭主體中的閥,作為保護關閉閥。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括:流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括流體排放埠口,以從流體供應容器排放流體;以及流量控制阻塞裝置,流量控制阻塞裝置防洩漏地且可移除地安裝在流體排放埠口中,以防止流體排放埠口流動連通於外部流體來源。
流量控制阻塞裝置可例如包括止回閥,止回閥係預設用於低於大氣壓力的操作,以防止污染的或其他外來的氣體回填流體供應組件。替代地,或額外地,流量控制阻塞裝置可包括調節器裝置,調節器裝置係配置來防止污染的或其他外來的氣體回填流體供應組件。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,包括耦接於閥頭的流體供應容器,閥頭包括流體排放埠口,流體供應組件也包括流量控制阻塞裝置,流量控制阻塞裝置防洩漏地且可移除地安裝在流體排放埠口中,以防止流體排放埠口流動連通於外部流體來源。在一實施例中,流量控制阻塞裝置可為止回閥,止回閥係預設用於低於大氣壓力的操作,藉此防止污染的或其他外來的氣體回填流體供應組件。在其他實施例中,流量控制阻塞裝置可為調節器裝置,調節器裝置係操作來防止污染的或其他外來的氣體回填流體供應組件。調節器裝置可為機械的(例如,彈簧加載的類型)、設定點調節器類型(例如,包括波紋管組件與提升閥)、或微機電系統(MEMS)類型。
流體排放埠口可在結構上適於流量控制阻塞裝置。例如,流體排放埠口可為有螺紋的或設有其他互補結構,其中流量控制阻塞裝置可防洩漏地耦接於流體排放埠口,例如,藉由互補的螺紋,或阻塞裝置上的快速斷連裝配件。
流量控制阻塞裝置因此可容易地移除,以允許當排放埠口為單埠口閥頭中提供的唯一埠口並且用於利用新的流體填充流體供應組件時,填充流體供應組件。流量控制阻塞裝置也可移除,以促進流體供應組件安裝在流體利用設施中。流量控制阻塞裝置可形成為單次使用的物品,例如,止回閥,設定用於低於大氣壓力的操作並且形成自便宜的可生物分解的塑膠或其他合適材料,或者流量控制阻塞裝置可包括調節器裝置,調節器裝置在容器的整個壽命期間都使用,且針對此目的,阻塞裝置可固定至流體供應組件的閥頭或頸部,以促進阻塞裝置的容易再使用。
現在參見圖式,第17圖繪示流體供應組件560的正視圖,包括耦接至閥頭564的流體供應容器562。流體供應容器562包括容器殼體566,容器殼體566包圍容器的內部容積,內部容積中可部署吸附劑及/或流體分配組件,如同相關於本揭示案的其他實施例所敘述的。閥頭564包括閥頭主體568,閥頭主體568容納有閥,閥可由適當類型的閥致動器570致動,閥頭主體568具有填充埠口572與流體排放埠口574,流體排放埠口574係繪示為具有流量控制阻塞裝置576,流量控制阻塞裝置576防洩漏地安裝在流體排放埠口上,以防止流動連通於組件的周遭環境。
將認識到,流量控制阻塞裝置可在結構上廣泛地改變,並且可運動地接合於流體供應組件的流體排放埠口。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭用於從流體供應容器分配流體,其中閥頭包括氣動閥,且閥頭的空間尺寸設計成促成流體供應組件放置在離子佈植器氣體箱中。
流體供應組件可包括吸附劑式流體供應容器,作為可安裝在離子佈植器氣體箱中的例示性流體供應組件。離子佈植器氣體箱在此種態樣中可包括氣動閥塊與氣動流動迴路,用於調節流體供應組件的閥頭中的氣動閥。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,包括耦接至閥頭的流體供應容器,其中閥頭中的閥為氣動閥,具有小的輪廓,類似於手動閥的尺寸,使得流體供應組件可安裝在標準的離子佈植器氣體箱中,離子佈植器氣體箱通常並未設計來接受氣動閥組件。閥頭中的氣動閥將包括閥膜片,在與流體供應組件相關的氣體管線填充有高壓氣體的事件中,閥膜片的等級為高壓,例如,3000psig的數量級。
在吸附劑式流體供應組件係製造用於在分配狀態下以低於大氣壓力的壓力分配氣體時,流體供應容器中的壓力通常係指定不超過預定值,例如58psig的最大值。為了提供此最大值的兩倍的對應安全因子,氣動閥可製造成具有120psig的最大閥座密封壓力。在此規格下,閥的交叉埠口壓力等級可從3000psig的數量級的高值降低至100psig的規格,這接著允許閥中的主要彈簧的力減小,使得可使用較小尺寸的氣動致動器。若與離子佈植器設施相關的氣體管線有高壓氣體回填,則閥座將壓抵閥體,並且提供甚至更好的密封。
特徵為小輪廓氣動閥的對應的流體供應組件可使用在離子佈植器氣體箱中,其中安裝有單獨的氣動閥塊,如同第18圖所示的示意性氣體箱系統中繪示的。在此第18圖的氣體箱系統中,氣體箱中的每一流體供應組件(氣瓶A、氣瓶B、與氣瓶C)具有對應的氣動閥V1(氣瓶A中的V1A、氣瓶B中的V1B、與氣瓶C中的V1C)。每一流體供應組件係接合至分配歧管,用於流動分配氣體至離子佈植器的下游離子來源。與流體供應組件相關的每一分配歧管部分包括上游的流量控制閥V2與下游的流量控制閥V3,中間為質量流量控制器(MFC, mass flow controller),且流動迴路包括旁通迴路在此質量流量控制器的周圍,其中旁通迴路包括旁通閥V4。藉由提供氣動閥在流體供應組件上,當流體供應組件未使用時,流體供應組件可隔離於離子佈植器的真空系統,藉此消除氣體回流進入流體供應組件的可能性。
或者,氣動管線可僅從需要更換的流體供應組件斷開,且此方法可去除對於V99手動關閉至流體供應組件的氣動閥的空氣之需求。利用此系統的技術人員仍然需要鎖住至流體供應組件的氣動管線,但是因為流體供應組件閥為氣動的,流體供應組件閥在關閉或打開位置中都不會過度扭轉,過度扭轉可能發生在手動閥的情況。當氣動管線斷開時,氣動閥關閉。
因此,第18圖的氣體箱系統在正常的佈植操作期間係利用V99手動空氣關閉閥打開而操作,允許流體分配歧管中的閥V2的氣動控制管線也打開氣動流體供應組件閥V1。在更換流體供應組件之前,V99手動關閉閥關閉,且已耗盡的流體供應組件從歧管移除並且用新的流體供應組件取代。在流體供應組件的更換已經完成之後,V99手動關閉閥可再次打開。
第18圖的氣體箱系統因此以簡單且有效的方式容納配備有氣動組件閥的流體供應組件。
本揭示案的另一態樣係關於一種流體供應組件,包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭與調節器組件,閥頭與調節器組件用於從容器分配流體,閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器與分配閥,分配閥連通於排放埠口,外部可調整的壓力調節器與分配閥係配置成使得在分配期間,在流體流動通過組件的分配閥至排放埠口之前,流體流動通過外部可調整的壓力調節器,且流體供應容器具有內部地設置在其中的氣體棒,氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從流體供應容器至閥頭與調節器組件。
氣體棒可例如包括一個壓力調節器,或替代地,氣體棒可包括兩個串接的壓力調節器。在其他實施例中,氣體棒可包括壓力致動式止回閥,例如,毛細管組件,配置成使得流體流動通過壓力致動式止回閥之前的毛細管組件。
流體供應容器可在各種實施例中容納有吸附劑流體儲存介質,例如,碳吸附劑。流體供應組件在各種實施例中可配置用於以低於大氣壓力的壓力分配流體,或者替代地,以高於大氣壓力的壓力。
上述的流體供應組件可耦接於流體流動迴路,流體流動迴路用於傳送分配流體至流體利用設施,且流體供應組件進一步包括監測與控制系統,監測與控制系統係配置來監測在流體流動迴路中的分配流體的狀態並且回應地調整外部可調整的壓力調節器,以維持預定的流體狀態。監測與控制系統可例如配置來監測在流體流動迴路中的分配流體的壓力。
因此,本揭示案提供一種流體供應組件,為內部與外部壓力調節的,以用預定的壓力提供流體。流體供應組件包括耦接至閥頭與調節器組件的流體供應容器,閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器。流體供應容器內部設置有氣體棒在其中,氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥。氣體棒可進一步包括過濾器、粒子排除薄膜、或毛細管組件。藉由此配置,流體供應組件包括至少一設定點流量控制裝置在容器的內部容積中,還有以可調整至所欲的設定點的可調整的壓力調節器的形式之外部設定點流量控制裝置,使得流體供應組件藉此可以以所欲的壓力位準分配流體,此壓力位準可為高於大氣壓力、大氣壓力、或低於大氣壓力的性質。
此配置提供的組件配置可使用在流體供應容器的內部容積中的串接配置的壓力調節器的整合式內部調節器組件,或者替代地,在內部容積中的壓力致動式止回閥與毛細管組件,或者內部設置的分配元件的其他流體分配棒配置,結合於與閥頭整合的外部可調整的壓力調節器。因此,此配置提供壓力調節式內部氣體棒,壓力調節式內部氣體棒可傳送預定壓力的氣體至外部調節器,外部調節器可調整,以促成分配氣體的最終排放埠口壓力可在外部調節器所調節的特定範圍內改變,以允許氣體的最終傳送壓力的可調整性,取決於要分配的氣體的特定應用或使用。外部調節器可用任何合適的方式調整,例如藉由閥頭與調節器組件上的手動控制,或者藉由使用特殊的工具,適於特定的應用或使用。
現在參見圖式,第19圖為流體供應組件的示意性正視圖,部分剖開以顯示內部流體分配棒的細節,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭與調節器組件,其中此組件中的調節器在流體供應容器的外部,且係外部可調整的,以提供流體分配的選定的設定點。
如同第19圖所示,流體供應組件580包括流體供應容器582,流體供應容器582耦接至閥頭與調節器組件584。容器582包括容器殼體586,容器殼體586界定容器的底板、側壁與頸部並且封圍內部容積588,內部容積588中設置有流體分配棒600。
流體分配棒600包括上部分配導管602,上部分配導管602流動連通於閥頭與調節器組件584的外部可調整的調節器590。上部分配導管602在其下端處接合至內部下游調節器604,內部下游調節器604在實施例中繪示為由中間分配導管606耦接至內部上游調節器608。如同先前所討論的,分配棒600可包括單一調節器、或多個(兩個或更多個)調節器、或者一或更多個壓力致動式止回閥。內部上游調節器608在其下末端處耦接至下部分配導管610。下部分配導管接著固定至過濾器或所示實施例中的毛細管組件612。
過濾器612可包括燒結的矩陣玻璃料元件,具有多孔性來有效地阻塞來自氣體棒所分配的流體中夾帶的微粒物質,或者過濾器可包括本文別處所述的可滲透薄膜。或者,元件612可包括毛細管組件,包括平行定向的毛細管陣列,具有下部(流體從容器中的流體總體積通過該下部而進入分配棒)。
作為另一變化型,容器582可進一步容納有吸附劑,吸附劑對於從流體供應組件分配的氣體具有吸附親和力。此種吸附劑可為任何合適的類型,如同本文別處相關於本揭示案的其他實施例所述的。
閥頭與調節器組件584包括外部可調整的調節器590,如同前述,整合於閥頭主體585。閥頭主體包括填充埠口594與排放埠口596。閥頭接著耦接於閥致動器598,閥致動器598可為氣動的、螺線管的、手動的、或其他類型,也如同本文別處所述的。外部可調整的調節器590設有調節器調整機構592,調節器調整機構592可手動或自動操作,並且可在具體實施例中配置成利用專門的機械工具來操作、藉由無線信號傳輸性能、或以其他適當的方式,促成從流體分配棒600傳送至此外部可調整的調節器之流體的設定點壓力的調整。
在第19圖所示的流體供應組件的操作中,閥頭主體585中的分配閥(未繪示在第19圖中)可由閥致動器598致動來打開閥頭主體中的分配閥,以啟始來自容器582的氣體流動。氣體流動通過過濾器或毛細管組件612,向上通過下部分配導管610,至內部上游壓力調節器608,內部上游壓力調節器608壓力調節氣體至較低的壓力,其中較低壓力的氣體在中間分配導管606中流動至內部下游壓力調節器604,內部下游壓力調節器604壓力調節氣體至又更低的壓力,其中又更低的壓力的氣體在分配導管602中流動至外部可調整的調節器590,其中將氣體調節至較低的分配壓力。
較低的分配壓力的氣體然後流動至閥頭主體585中的閥,並且在排放埠口596處從閥頭主體排放。排放埠口596可耦接至流動迴路,流動迴路用於傳送分配氣體至下游氣體利用處理系統或位置。
如同所指出的,設想到第19圖所示的流體供應組件的變化,其中流體分配棒600可不同地配置有任何適當數量的流體流量控制裝置,包括調節器、壓力致動式止回閥、粒子過濾器(例如,燒結的金屬玻璃料元件或粒子阻塞薄膜)、毛細管組件等,其中個別的流體流量控制裝置藉由導管或其他流動通路結構而耦接於彼此,使得分配的氣體依序流動通過流體分配棒的個別元件,並且從流體分配棒流動至外部可調整的調節器,並且從外部可調整的調節器流動至流體供應組件的閥頭中的分配閥。如同所指出的,外部可調整的調節器可調整來提供任何所欲的分配壓力位準給分配氣體,包括低於大氣壓力的壓力、大氣壓力、高於大氣壓力的壓力,如同在此流體供應組件的給定應用中所需的或有利的。
在另一態樣中,本揭示案係關於一種內部壓力調節式流體供應組件,配置來減弱流體輸出尖峰與振盪行為,該流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接至閥頭,閥頭包括排放埠口,用於從容器分配流體,流體供應容器具有內部地設置在其中的氣體棒,氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從流體供應容器至閥頭,其中:(i)在氣體棒中位於任何其他壓力調節器或壓力致動式止回閥之前的壓力調節器或壓力致動式止回閥係設定成使得其傳送壓力低於流體輸出尖峰與振盪行為會發生的傳送壓力,及/或(ii)流體供應組件包括至少一外部的壓力調節器,外部的壓力調節器(A)整合於閥頭與調節器組件中的閥頭,閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器與閥頭,外部可調整的壓力調節器與閥頭係配置成使得在分配期間,在流體流動通過組件中的閥頭之前,流體流動通過外部可調整的壓力調節器,或(B)耦接於閥頭的排放埠口。
因此,設想到流體供應組件的各種排列組合,包括:包括(i)、(ii)(A)、與(ii)(B)的所有可能排列組合之配置。
氣體棒可包括兩個串接的壓力調節器,例如,其中兩個串接的壓力調節器的上游一者係設定成使得其傳送壓力的範圍從45psia至105psia。
在其他實施例中,氣體棒包括在壓力致動式止回閥之前的毛細管組件。
流體供應組件在各種實施例中可進一步包括壓力減輕裝置,壓力減輕裝置係設置在流體供應組件的氣體流動路徑中,例如,選自由限流孔元件、過濾器、玻璃料(frits)、與可滲透薄膜所組成的群組之裝置。
流體供應組件可配置來在各種實施中傳送流體至流體利用設施,例如,選自由半導體製造設施、太陽能電池板製造設施、與平板顯示器製造設施所組成的群組之流體利用設施。
在其他實施中,流體供應組件可耦接於流體流動迴路,流體流動迴路用於傳送分配流體至流體利用設施,且流體供應組件進一步包括監測與控制系統,監測與控制系統係配置來監測在流體流動迴路中的分配流體的狀態並且回應地調整外部的壓力調節器,以維持預定的流體狀態。例如,監測與控制系統可配置來監測在流體流動迴路中的分配流體的壓力。
因此,本揭示案設想到一種內部壓力調節式流體供應組件,其中(i)最高壓力調節器元件的傳送壓力係設定成或調節成使得該調節器元件的傳送壓力低於流體輸出尖峰與振盪行為會發生的傳送壓力,及/或(ii)提供外部的壓力調節器元件,外部的壓力調節器元件可整合於本揭示案先前討論的態樣中的閥頭,或者外部的壓力調節器元件可設置在耦接於流體供應組件的排放埠口之流動迴路中,並且可調整地設定或調節,以減弱此種流體輸出尖峰與振盪行為。
此種流體供應組件配置可解決的問題為:在內部壓力調節式流體供應組件中,當氣體流動通過壓力調節器時,壓力調節器可能在一些情況中展現出單一或多個壓力尖峰行為。此種尖峰行為會導致流速波動。在例如離子佈植的應用中,其中分配的氣體係用於產生佈植的離子,此種流速波動會接著導致離子佈植器的離子束電流中的波動,並且因此導致晶圓或其他基板可能的不均勻摻雜。
前述的異常流動現象可能發生在利用串接配置的壓力調節器裝置來內部調節壓力的流體供應組件中,以及利用其他流體流量控制元件來內部調節壓力的流體供應組件中。
在內部壓力調節式流體供應組件中(容納有壓力調節器的串接配置在流體供應容器中的內部氣體棒中),已經發現,尖峰行為與振盪可藉由減少「最高壓力」的壓力調節器的傳送壓力來消除,亦即,從流體供應容器中的總流體體積經歷最高氣體壓力的壓力調節器,使得此種調節器達成從此最高壓力位準的壓力減少至低於此種尖峰行為與振盪可能發生的壓力(「異常流量臨界壓力」)。
在各種內部壓力調節式流體供應組件中,其中使用串接的兩個壓力調節器,以提供個別調節器中相繼的壓力減少,因為氣體流動通過上游調節器並且然後至下游調節器,以提供低於大氣壓力的壓力的氣體來分配(使得下游調節器具有小於1atm的輸出壓力),已經發現,異常流量臨界壓力的範圍從45psia至105psia,且當上游調節器設定點係設定成在此異常流量臨界壓力範圍中提供輸出壓力時,此種尖峰行為與隨之而來的氣流振盪可實質上減弱。
將認識到,前述的異常流量臨界壓力範圍將根據流體供應組件的內部壓力調節容器中所使用的壓力調節器的數量與類型而改變,且此壓力範圍可經驗上決定:藉由簡單的流體監測測試,以決定尖峰與振盪發生的機制,以及此種異常流動行為減弱的機制。
此外,上游調節器提供低於異常流量臨界壓力範圍的輸出壓力的操作也是有益的,以減輕初始的壓力尖峰,通常為單或雙尖峰,當調節器提升閥元件回應於質量流量控制器的流動命令而先打開來啟始分配操作時,初始的壓力尖峰可能發生在傳送的氣流中。
在用於減弱分配氣流中的壓力尖峰與振盪行為之替代的或額外的方法中,可使用流體供應容器外部的外部壓力調節器。此種外部壓力調節器可整合至流體供應容器的閥頭中,如同先前參照第19圖所敘述的,或者外部壓力調節器可設置在用於傳送分配氣體至氣體利用設施的流動迴路中,或者外部壓力調節器可設置在流體供應組件的閥頭組件中以及可設置在在分配操作中耦接至流體供應容器的排放埠口之流動迴路中。
如同先前相關於第19圖所討論的,流體供應組件的閥頭組件中所整合的外部壓力調節器為可調整的性質,並且可選擇性地調整,以提供分配氣體的特定輸出壓力。以類似的方式,設置在耦接於流體供應組件的流動迴路中的外部壓力調節器可為可調整的性質。藉由此種可調整性,可提供適於最終用途的壓力位準之氣體,且額外的外部壓力調節器將作用來進一步減輕或消除初始氣流所發生的壓力尖峰或正進行的分配操作期間所發生的振盪流體流動行為。
因此,串接的壓力調節器提供在整個氣體流動路徑中,包括流體供應組件中與流體供應容器外部的氣體棒流體流動路徑、流體供應組件的閥頭組件中、及/或在流體從流體供應組件分配之後,流體的流動迴路氣體流動路徑中。在此種整體氣體流動路徑中,每一接續的調節器實現氣體壓力的進一步降低,以達成與流體供應組件相關的氣體利用設施中所用的分配氣體的最終傳送壓力。接續的設定點壓力調節器的設置點係設定成達成此種壓力的「步階式降低」,其中個別的設定點為接續的較低的壓力位準。
外部壓力調節器的可調整性也有利於「調降」在此種調節器的出口處的氣體的壓力位準至與分配氣體的均勻流體動力流動行為一致的位準。
此種配置中的可調整的外部壓力調節器可調節,以用任何合適的方式調整設定點,例如,藉由流體的、電性的、或無線信號調整模式。因此,外部調節器可有線地或無線地耦接至中央處理單元,中央處理單元係配置來調整外部調節器的調節器設定點,且此種處理單元可為監測與控制系統的部分,監測與控制系統監測整體氣體流動路徑中的流體壓力,例如,外部調節器下游的流動迴路,且回應於傳送控制信號至外部調節器,壓力監測信號傳送至中央處理單元4。
例如,併入有壓力感測組件與相關的提升閥的類型的壓力調節器可如此地流體調節:藉由耦接壓力感測組件於惰性壓瘡,惰性壓瘡係配置來回應於某種形式的反饋控制,例如回應於監測的下游氣體壓力,來增加或減少壓力感測組件的壓力,以及因此增加或減少調節器的傳送壓力。
除了前述的方法來減弱內部壓力調節式流體供應組件的分配氣體中的異常流動行為之外,壓力減輕裝置可設置在氣體傳送管線中或整體氣體流動路徑中,以減弱分配氣體的尖峰與振盪行為。此種壓力減輕裝置可包括(但不限於)限流孔元件、過濾器、玻璃料、可滲透薄膜等,它們的性質與放置可藉由經驗上的努力而容易地決定,具有效果來減弱異常的尖峰與振盪流動行為。
再參見第19圖,前述的流體供應組件係繪示為耦接至分配氣體流動迴路(以氣體分配管線614的形式),氣體分配管線614可連接至流體供應組件的排放埠口596,如同所示。氣體分配管線614傳送分配氣體至氣體利用設施620,氣體利用設施620可例如包括半導體製造設施、或用於生產太陽能電池板或平板顯示器的製造設施。氣體分配管線614容納有可調整的壓力調節器616在其中,作為另外的外部壓力調節器,壓力調節器616的下游為壓力轉換器618。在所示的配置中,CPU 622係提供作為與流體供應組件相關的監測與控制系統的部分。CPU藉由壓力轉換器信號傳輸線624而操作地耦接於壓力轉換器618,監測的壓力輸出信號在壓力轉換器信號傳輸線624中由轉換器傳送至CPU。
CPU係對應地編程配置成回應於來自壓力轉換器618的壓力輸出信號,產生回應控制輸出信號來調節可調整的設定點調節器的設定點。因此,CPU藉由有線連接626而耦接至外部可調整的調節器616,並且係配置成產生無線控制信號628,無線控制信號628由流體供應容器的閥頭與調節器組件584上的調節器調整機構592接收。以此方式,外部壓力調節器590與616的一或兩者的設定點可回應於分配氣體管線614中的分配氣體的監測壓力來調節。
將認識到,代替第19圖所示的特定配置,流體供應組件580的閥頭組件可包括不與外部壓力調節器整合的閥頭,且其中外部壓力調節器616為整體系統中唯一的外部壓力調節器。因此,所示的系統可實質改變,像是關於流體供應容器中的內部壓力調節器的數量,以及整體流體傳送系統中的外部壓力調節器的數量。
此外,如同上面所討論的,流體分配棒600的結構組成可廣泛地改變,像是關於此種氣體棒中使用的構成元件,且此種元件可包括壓力調節器、壓力致動式止回閥、限流孔(RFO)裝置、玻璃料裝置、過濾器、粒子阻塞薄膜、毛細管組件等。
雖然本揭示案已經參照具體的態樣、特徵與例示性實施例而提出,將理解到,本揭示案的利用性並不因此受到限制,而是延伸且涵蓋許多其他的變化、修改、與替代實施例,如同本揭示案的本領域中熟習技藝者基於本文的敘述所將建議的。因此,本揭示案如同下文所主張的,係打算廣義地理解與解釋為包括在其精神與範圍內的所有此種變化、修改與替代實施例。
10‧‧‧流體供應組件
12‧‧‧流體供應容器
14‧‧‧閥頭
16‧‧‧容器殼體
18‧‧‧頸部
20‧‧‧閥頭主體
22‧‧‧流體排放埠口
24‧‧‧流體排放管線
26‧‧‧填充埠口
28‧‧‧內部容積
30‧‧‧分配控制組件
32‧‧‧流體分配導管
34‧‧‧流體過濾器
36‧‧‧內部磁性驅動器
38、40‧‧‧內部驅動磁鐵
42‧‧‧磁性驅動電力轉換器
44‧‧‧充電線
46‧‧‧可再充電電池
48‧‧‧電源線
50‧‧‧微處理器
52‧‧‧壓力轉換器信號線
54‧‧‧壓力轉換器
56‧‧‧孔
58‧‧‧流體排放管
62‧‧‧流量控制裝置
64‧‧‧外部磁性驅動器
66‧‧‧分配控制組件殼體
68‧‧‧致動器
80‧‧‧流體供應組件
82‧‧‧流體供應容器
84‧‧‧容器殼體
86‧‧‧閥頭
88‧‧‧閥頭主體
90‧‧‧上容器頸部
92‧‧‧容器殼體上壁
94‧‧‧容器殼體下壁
96‧‧‧容器中間板
98‧‧‧下部內部容積
100‧‧‧上部內部容積
102‧‧‧填充管
104‧‧‧調節器組件
106‧‧‧第一調節器
108‧‧‧第二調節器
110‧‧‧入口導管
112‧‧‧過濾器
114‧‧‧中間導管
116‧‧‧排放導管
118‧‧‧吸附劑堆疊陣列
120、122、124、126、128‧‧‧吸附劑製品
130‧‧‧過濾器
132‧‧‧出口管
134‧‧‧閥
136‧‧‧出口埠口
138‧‧‧排放管線
140‧‧‧流體利用設施
142‧‧‧壓力轉換器
144‧‧‧排放管線流量控制閥
146‧‧‧CPU
148‧‧‧信號傳輸線
150‧‧‧流量控制閥信號傳輸線
152‧‧‧壓力轉換器信號傳輸線
154‧‧‧閥致動器
156‧‧‧填充埠口
158‧‧‧批量流體供應器
160‧‧‧批量流體供應管線
162‧‧‧流體供應管線控制閥
164‧‧‧流體供應管線流量控制閥信號傳輸線
180‧‧‧流體供應組件
182‧‧‧流體供應容器
184‧‧‧閥頭
188‧‧‧內部容積
190‧‧‧流體分配組件
192‧‧‧過濾器
194‧‧‧第一止回閥
196‧‧‧第一調節器
198‧‧‧第二止回閥
200‧‧‧第二調節器
202‧‧‧流體排放導管
204‧‧‧閥頭主體
206‧‧‧填充埠口
208‧‧‧排放埠口
210‧‧‧分配流體排放管線
212‧‧‧閥致動器
220‧‧‧流體供應組件
222‧‧‧流體供應組件殼體
224‧‧‧第一流體供應子組件
226‧‧‧第二流體供應子組件
228‧‧‧第一子組件分配管線
230‧‧‧第一子組件分配閥
232‧‧‧第一子組件分配閥氣動控制管線
234‧‧‧第二子組件分配管線
236‧‧‧第二子組件分配閥
238‧‧‧第二子組件分配閥氣動控制管線
240‧‧‧混合流體歧管管線
242‧‧‧流體供應組件分配閥
244‧‧‧流體供應組件分配管線
250‧‧‧流體供應組件
252‧‧‧流體供應組件殼體
254‧‧‧第一流體供應子組件
256‧‧‧第二流體供應子組件
258‧‧‧第一子組件分配管線
260‧‧‧第一子組件分配閥
262‧‧‧第一子組件分配閥氣動控制管線
264‧‧‧流體混合腔室
266‧‧‧第二子組件分配管線
268‧‧‧第二子組件分配閥
272‧‧‧流體供應組件分配閥
274‧‧‧流體供應組件分配管線
278‧‧‧混合流體排放管線
280‧‧‧流體供應組件
282‧‧‧流體供應容器
284‧‧‧閥頭
286‧‧‧容器殼體
288‧‧‧吸附劑混合物
292‧‧‧排放埠口
294‧‧‧填充埠口
296‧‧‧閥致動器
300‧‧‧流體供應組件
302‧‧‧流體供應容器
304‧‧‧閥頭
306‧‧‧吸附劑
308‧‧‧熱管理殼體
310‧‧‧對流流動間隙
312‧‧‧加熱元件
314‧‧‧絕熱護套
316‧‧‧溫度感測器
318‧‧‧渦流冷卻器
320‧‧‧乾淨乾燥機入口
322‧‧‧熱空氣出口
330‧‧‧流體供應組件
332‧‧‧流體供應容器
334‧‧‧閥頭
336‧‧‧容器殼體
338‧‧‧內部容積
340‧‧‧堆疊
342‧‧‧過濾器
344‧‧‧流體分配導管
346‧‧‧流量控制裝置
348‧‧‧閥頭主體
350‧‧‧排放埠口
352‧‧‧流量控制裝置
360‧‧‧流體供應組件
362‧‧‧流體供應容器
364‧‧‧閥頭
366‧‧‧容器殼體
368‧‧‧堆疊
370‧‧‧吸附劑製品
372‧‧‧中心孔
374‧‧‧毛細管管組件
376‧‧‧毛細管
378‧‧‧入口分配導管
380‧‧‧第一調節器
382‧‧‧中間分配導管
384‧‧‧第二調節器
386‧‧‧上部分配導管
388‧‧‧排放埠口
390‧‧‧閥頭主體
392‧‧‧填充埠口
394‧‧‧閥致動器
400‧‧‧洩漏防止組件
402‧‧‧流量控制殼體
404‧‧‧出口
406‧‧‧入口
408‧‧‧波紋管組件
410‧‧‧提升閥元件
412‧‧‧記憶金屬彈簧
420‧‧‧洩漏防止組件
424‧‧‧流體供應組件
426‧‧‧流體供應容器
428‧‧‧閥頭
430‧‧‧容器殼體
432‧‧‧閥頭主體
434‧‧‧填充埠口
436‧‧‧排放埠口
438‧‧‧閥致動器
440‧‧‧螺紋接合部
442‧‧‧壓力感測與關閉閥組件
444‧‧‧上部分配導管
446‧‧‧壓力調節器或止回閥
448‧‧‧中間分配導管
450‧‧‧壓力調節器或止回閥
452‧‧‧下部分配導管
454‧‧‧過濾器
456‧‧‧內部容積
460‧‧‧流體供應組件
462‧‧‧流體供應容器
464‧‧‧閥頭
466‧‧‧容器殼體
468‧‧‧內部容積
470‧‧‧砷顆粒層
472‧‧‧閥頭主體
474‧‧‧填充埠口
476‧‧‧排放埠口
478‧‧‧閥致動器
480‧‧‧填充管
482‧‧‧分配氣體導管
484‧‧‧流體分配組件
486‧‧‧氬來源
488‧‧‧氫來源
490‧‧‧氫饋送管線
492‧‧‧流量控制閥
494‧‧‧氬饋送管線
496‧‧‧氫饋送支線
498‧‧‧流量控制閥
500‧‧‧流量控制閥
502‧‧‧催化反應腔室
504‧‧‧胂排放管線
506‧‧‧加熱護套
510‧‧‧流體供應組件
512‧‧‧流體供應容器
514‧‧‧閥頭
516‧‧‧容器殼體
518‧‧‧閥頭主體
520‧‧‧手輪
522‧‧‧柄部
524‧‧‧填充埠
526‧‧‧排放埠口
528‧‧‧保護關閉閥
530、532‧‧‧信號端子
534‧‧‧應變計
536、538‧‧‧信號傳輸線
540‧‧‧應變計
542、544‧‧‧信號傳輸線
546‧‧‧應變計
548、550‧‧‧信號傳輸線
560‧‧‧流體供應組件
562‧‧‧流體供應容器
564‧‧‧閥頭
566‧‧‧容器殼體
568‧‧‧閥頭主體
570‧‧‧閥致動器
572‧‧‧填充埠口
574‧‧‧流體排放埠口
576‧‧‧流量控制阻塞裝置
580‧‧‧流體供應組件
582‧‧‧流體供應容器
584‧‧‧閥頭與調節器組件
585‧‧‧閥頭主體
586‧‧‧容器殼體
588‧‧‧內部容積
590‧‧‧外部可調整的調節器
592‧‧‧調節器調整機構
594‧‧‧填充埠口
596‧‧‧排放埠口
598‧‧‧閥致動器
600‧‧‧流體分配棒
602‧‧‧上部分配導管
604‧‧‧內部下游調節器
606‧‧‧中間分配導管
608‧‧‧內部上游調節器
610‧‧‧下部分配導管
612‧‧‧過濾器或毛細管組件
614‧‧‧氣體分配管線
616‧‧‧可調整的壓力調節器
618‧‧‧壓力轉換器
620‧‧‧氣體利用設施
622‧‧‧CPU
624‧‧‧壓力轉換器信號傳輸線
626‧‧‧有線連接
628‧‧‧無線控制信號
V1、V1A、V1B、V1C‧‧‧氣動閥
V2‧‧‧上游的流量控制閥
V3‧‧‧下游的流量控制閥
V4‧‧‧旁通閥
V99‧‧‧手動空氣關閉閥
第1圖根據本揭示案的一態樣,為流體供應組件的示意圖。
第2圖根據本揭示案的一態樣,為流體供應組件的示意正視圖,其中流體供應容器以部分剖開的視圖繪示,以例示其內部結構的細節,且其中流體供應組件係整合於流體監測與控制組件。
第3圖根據本揭示案的另一態樣,為流體分配組件的示意正視圖,其中組件的容器以部分剖開的方式繪示,以繪示容器的內部容積中的流體分配組件的細節。
第4圖為流體供應組件的示意圖,包括流體供應組件殼體,流體供應組件殼體界定殼體內的內部容積,內部容積中設置有第一流體供應子組件與第二流體供應子組件,用於要分配的流體混合物的使用形成的點。
第5圖為類似於第4圖的流體供應組件的示意圖,但是其中提供專用的混合腔室,以實現來自第一與第二子組件的混合流體的均勻性。
第6圖為流體供應組件的示意圖,包括流體供應容器,流體供應容器防洩漏地耦接至閥頭,其中流體供應容器容納有吸附劑混合物,吸附劑混合物包括不同的吸附劑,每一吸附劑對於所欲的氣體混合物的特定成分具有特定的吸附親合力。
第7圖為正視圖,繪示安裝在熱管理組件中的流體供應組件,並且配置來實質上增加流體供應組件的流體容量。
第8圖根據本揭示案的一態樣,為配備有回填保護與洩漏保護特徵之流體供應組件的示意圖。
第9圖為流體供應組件的正視圖,包括容納有吸附劑的流體供應容器以及包括毛細管組件與壓力控制裝置的氣體分配組件。
第10圖根據本揭示案的一實施例,為洩漏防止組件的示意性正視圖。
第11圖為第10圖的洩漏防止組件的示意性正視圖,其中洩漏防止組件已經回應於流體供應容器中的過壓狀態。
第12圖根據本揭示案的另一實施例,為洩漏防止組件的示意性正視圖,配置來回應於流體供應組件的流體供應容器中的同時過壓與過溫狀態。
第13圖為第12圖的洩漏防止組件的示意性正視圖,其中洩漏防止組件已經回應於流體供應組件的流體供應容器中的同時過壓與過溫狀態。
第14圖為流體供應組件的示意性正視圖,其中容器係繪示為部分剖開,以例示氣體棒以及操作地耦接至氣體棒的壓力監測與關閉組件的結構細節。
第15圖根據本揭示案的一實施例,為流體供應組件的示意性正視圖,配置來用於產物氣體試劑的使用產生的點。
第16圖為流體供應組件的示意性正視圖,使用應變計過壓感測器,應變計過壓感測器操作地連結於保護閥,保護閥回應於來自應變計過壓感測器的過壓信號,並且作用來在過壓狀態的事件中,關閉流體供應組件與組件的周遭環境之流體連通與交換。
第17圖為流體供應組件的正視圖,包括耦接至閥頭的流體供應容器,閥頭包括排放埠口,其中流量控制阻塞裝置防洩漏地安裝在流體排放埠口中,以防止流動連通於組件的周遭環境。
第18圖為氣體箱系統的示意圖,其中包括小輪廓的氣動閥之流體供應組件係配置來流動分配氣體至下游的離子佈植器的離子來源。
第19圖為流體供應組件的示意性正視圖,部分剖開以顯示內部流體分配棒的細節,流體供應組件包括流體供應容器,流體供應容器耦接於閥頭與調節器組件,其中此組件中的調節器在流體供應容器的外部,且係外部可調整的,以提供流體分配的選定的設定點。第19圖也繪示替代實施例的細節,包括外部壓力調節器以及監測與控制系統,外部壓力調節器在流動迴路中,流動迴路耦接至流體供應組件的排放埠口,且監測與控制系統適於調整閥頭與調節器組件中的可調整的調節器或下游流動迴路中的調節器。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
(請換頁單獨記載) 無
10‧‧‧流體供應組件
12‧‧‧流體供應容器
14‧‧‧閥頭
16‧‧‧容器殼體
18‧‧‧頸部
20‧‧‧閥頭主體
22‧‧‧流體排放埠口
24‧‧‧流體排放管線
26‧‧‧填充埠口
28‧‧‧內部容積
30‧‧‧分配控制組件
32‧‧‧流體分配導管
34‧‧‧流體過濾器
36‧‧‧內部磁性驅動器
38、40‧‧‧內部驅動磁鐵
42‧‧‧磁性驅動電力轉換器
44‧‧‧充電線
46‧‧‧可再充電電池
48‧‧‧電源線
50‧‧‧微處理器
52‧‧‧壓力轉換器信號線
54‧‧‧壓力轉換器
56‧‧‧孔
58‧‧‧流體排放管
62‧‧‧流量控制裝置
64‧‧‧外部磁性驅動器
66‧‧‧分配控制組件殼體
68‧‧‧致動器

Claims (95)

  1. 一種壓力調節式流體供應組件,包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接於一閥頭並且配置來分配壓力受控的氣體,其中一可調整的氣體壓力控制裝置與一分配控制組件係設置在該流體供應容器的一內部容積中,該分配控制組件包括:一控制器,該控制器係配置來回應於輸入的控制信號而調整該可調整的氣體壓力控制裝置;一可再充電式電源供應器,該可再充電式電源供應器係配置來供電給該控制器;以及一內部磁性驅動器,該內部磁性驅動器係配置來回應於與一外部磁性驅動器的交互作用而產生電能來充電該可再充電式電源供應器。
  2. 如請求項1所述之壓力調節式流體供應組件,其中該可調整的氣體壓力控制裝置包括一可調整的設定點壓力調節器,該可調整的設定點壓力調節器係配置成使得來自該流體供應容器的氣體流動通過該壓力調節器並且至該閥頭,以用於分配。
  3. 如請求項1所述之壓力調節式流體供應組件,結合於一外部磁性驅動器組件。
  4. 如請求項1所述之壓力調節式流體供應組件,其中該控制器包括一微處理器,該微處理器係配置成藉由來自該內部磁性驅動器的資訊的輸入而接收氣體壓力控制裝置調整指令,該內部磁性驅動器的資訊係藉由與該外部磁性驅動器的交互作用而產生。
  5. 一種流體供應組件,包括一壓力調節式隔室,該壓力調節式隔室流體連通於一單一流體供應容器的一吸附劑式隔室,該單一流體供應容器耦接於一閥頭,該閥頭用於以預定的壓力分配來自該吸附劑式隔室的流體,其中該壓力調節式隔室包括一或更多個壓力調節器在其中,該一或更多個壓力調節器係配置成使得其一調節器直接流動連通於該吸附劑式隔室。
  6. 如請求項5所述之流體供應組件,其中該單一流體供應容器包括其隔室的每一者的封圍壁與底板構件,其中該壓力調節式隔室的該壁與底板構件相對於該吸附劑式隔室的該壁與底板構件有增加的厚度。
  7. 一種流體供應組件,包括一流體供應容器,該流體供應容器容納有一內部設置的流體分配棒組件,該流體分配棒組件包括至少一壓力調節器,在該至少一壓力調節器的上游為一止回閥,其中該至少一壓力調節器與止回閥係配置來促成該流體分配棒組件以每分鐘2至35標準公升的範圍的流速來分配來自該流體供應容器的氣體。
  8. 如請求項7所述之流體供應組件,其中該流體供應容器的一流體儲存容積的一範圍為10至60L。
  9. 如請求項7所述之流體供應組件,其中該流體分配棒組件包括兩個壓力調節器,兩個壓力調節器的每一者的上游為在該流體分配棒組件中的一止回閥。
  10. 如請求項7所述之流體供應組件,其中該流體分配棒組件係配置成可從該流體供應容器單一地移除。
  11. 一種流體供應組件,包括流體的多個子組件,從多個子組件傳送個別的流體,以在該組件中混合並且從該組件分配一流體混合物,其中該混合係在一混合歧管中或利用一專用的混合腔室來實行,該流體混合物從該混合歧管或混合腔室傳送至該流體供應組件的一分配閥,以用於分配使用。
  12. 如請求項11所述之流體供應組件,其中該等子組件係設置在該流體供應組件的一殼體中,且其中來自該殼體中的個別子組件的流體的該流速係由子組件分配管線來控制,該等子組件分配管線容納有由氣動閥致動器控制的閥,該等氣動閥致動器係配置來接收來自該流體供應組件的外部的一來源之流體控制氣體。
  13. 如請求項11所述之流體供應組件,包括容納有四氟化鍺的一第一子組件以及容納有氫的一第二子組件。
  14. 如請求項11所述之流體供應組件,包括流量控制裝置,該等流量控制裝置係配置來調節提供用於該混合的該等流體的相對比例。
  15. 一種流體供應組件,包括一容器,該容器耦接至一閥頭,其中該容器容納有吸附劑,吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於個別多個氣體成分的特定一者具有選擇性的吸附親和力,使得在分配狀態下的該等個別吸附劑種類將脫附氣體成分,以用該等個別氣體成分的一預定組成來形成一對應的氣體混合物。
  16. 如請求項15所述之流體供應組件,其中該多個吸附劑種類包括具有不同尺寸的孔與孔尺寸分佈的個別吸附劑。
  17. 如請求項15所述之流體供應組件,其中該多個吸附劑種類包括不同特性的個別的碳吸附劑。
  18. 如請求項17所述之流體供應組件,其中該不同特性包括多孔性、孔尺寸分佈、體積密度、吸附容量、工作容量、與吸附選擇性的吸附劑性質的至少一者的差異。
  19. 一種方法,用於封裝一低等級摻雜劑於一吸附劑式流體供應組件中,該方法包括下述步驟:利用低等級摻雜劑氣體填充該吸附劑,使得該吸附劑的所有或實質上所有可用的吸附容量都由該低等級摻雜劑氣體中的該摻雜劑氣體消耗。
  20. 一種熱管理組件,該熱管理組件係配置來增加一吸附劑式流體供應組件的流體庫存與供應流體,該熱管理組件包括一熱管理殼體,該熱管理殼體界定一空腔,在填充流體至該流體供應組件的一流體供應容器期間,該吸附劑式流體供應組件係設置在該空腔中,其中該流體供應容器容納有吸附劑,該吸附劑對於該填充流體具有吸附親和力,該熱管理殼體係配置來在該流體供應組件安裝在該空腔中時,提供該殼體的一內表面與該流體供應組件的該流體供應容器的一外表面之間的一對流流動間隙,其中一加熱護套安裝在該熱管理殼體上,且該加熱護套由一隔離護套圍繞,其中一渦流冷卻器耦接於該對流流動間隙,以產生冷氣體流動通過該對流流動間隙,來冷卻該流體供應組件與其流體供應容器中的該吸附劑,使得流體的一增加體積可填充至該容器、吸附於其中的吸附劑上,相對於在周圍溫度下的一對應容器來說,且其中該熱管理組件係配置來在該流體供應組件在分配操作期間以指示流體庫存耗盡的一預定分配狀態分配氣體時,藉由致動該加熱護套及/或流動熱氣體從該渦流冷卻器通過該對流流動間隙,來加熱該容器與其中的吸附劑,藉此加熱該容器與其中的吸附劑而促成從該容器分配該流體庫存的殘餘流體的至少部分。
  21. 一種吸附劑式流體供應組件,用於氣體的低於大氣壓力的壓力之分配,包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接於一閥頭,該閥頭包括一排放埠口,用於從該容器分配氣體,其中該流體供應容器在該容器的一內部容積中容納有一吸附劑,該吸附劑具有對於氣體的親和力,該氣體係吸附在該吸附劑上並且隨後從該吸附劑脫附,以從該容器分配該氣體,該流體供應組件進一步包括一回流與過壓洩漏保護組件,該回流與過壓洩漏保護組件包括下述至少一者:(i)在該容器的該內部容積中的一調節器或止回閥,氣體流動通過該調節器或止回閥,以從該容器分配,及(ii)耦接至該閥頭的該排放埠口之一調節器或止回閥,用於流動來自該排放埠口的分配氣體通過其中,其中該等調節器與止回閥係配置來防止來自該容器的氣體的過壓洩漏與回流至該容器中。
  22. 一種流體供應組件,包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭包括一排放埠口,該排放埠口係配置來從該流體供應組件分配氣體,其中該流體供應容器在其一內部容積中包括:一流體分配組件,該流體分配組件包括一或更多個壓力調節器裝置,當多於一個此種裝置存在時,該一或更多個壓力調節器裝置係以一串接配置;以及一毛細管組件,該毛細管組件在該壓力調節器裝置的上游並且包括毛細管,氣體通過該等毛細管而流動至該壓力調節器裝置,使得氣體從該壓力調節器裝置流動至該閥頭,以在其一排放埠口處分配,且其中該流體供應容器的該內部容積也容納有吸附劑作為該氣體的一儲存介質,氣體儲存在該吸附劑上,並且在分配狀態下從該吸附劑脫附。
  23. 如請求項22所述之流體供應組件,其中該壓力調節器裝置包括選自由設定點壓力調節器裝置與壓力致動式止回閥所組成的該群組之一壓力調節器裝置。
  24. 如請求項22所述之流體供應組件,其中該吸附劑包括圓盤形吸附劑製品的一垂直堆疊,其中相鄰的圓盤在該堆疊中以面對面的接觸相抵於彼此。
  25. 如請求項22所述之流體供應組件,其中該流體供應組件係配置來以低於大氣壓力的壓力分配氣體。
  26. 一種洩漏防止組件,用於一吸附劑式流體供應組件中,該吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於該流體供應組件的一分配閥的上游,並且包括一流量控制殼體,該流量控制殼體包括一入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中一提升閥耦接至一波紋管組件,該波紋管組件在過壓狀態中係可壓力回應的,以在該分配閥為打開時,轉移該提升閥來封閉該流量控制殼體的該出口,並且防止過壓氣體流動至該分配閥且從該流體供應組件排出。
  27. 一種洩漏防止組件,用於一吸附劑式流體供應組件中,該吸附劑式流體供應組件用於分配氣體,該洩漏防止組件係配置來放置於該流體供應組件的一分配閥的上游,以防止氣體從該流體供應組件分配,並且包括一流量控制殼體,該流量控制殼體包括一入口與出口,用於氣體流動通過其中,其中一提升閥藉由一可展開的記憶材料裝置而耦接至一波紋管組件,該波紋管組件僅在一過壓狀態與一過溫狀態兩者都存在時回應,以在該分配閥為打開時,轉移該提升閥來封閉該流量控制殼體的該出口,並且防止氣體流動至該分配閥且從該流體供應組件排出。
  28. 如請求項27所述之洩漏防止組件,其中該可展開的記憶材料裝置包括一記憶金屬彈簧。
  29. 如請求項26至28所述之洩漏防止組件,安裝在一流體供應組件中,該洩漏防止組件的出口係與該流體供應組件的該分配閥用於氣體流動應用。
  30. 一種流體供應組件,包括一壓力調節式流體供應容器,該壓力調節式流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭用於以一預定壓力位準分配氣體,該流體供應組件包括:在該流體供應容器的一內部容積中的一氣體分配組件;以及一壓力監測與關閉組件,該壓力監測與關閉組件耦接於在該容器的該內部容積中的該氣體分配組件並且係配置來防止在超過一預定壓力的一過壓狀態中的分配。
  31. 如請求項30所述之流體供應組件,其中該氣體分配組件包括一氣體棒,該氣體棒界定一分配氣體流動路徑,並且包括一或更多個流量控制裝置在其中,該一或更多個流量控制裝置係選自由壓力調節器、壓力致動式止回閥、毛細管組件、與粒子阻塞裝置所組成的該群組。
  32. 如請求項30所述之流體供應組件,其中該壓力監測與關閉組件包括一壓力轉換器壓力監測裝置。
  33. 如請求項30所述之流體供應組件,其中該壓力監測與關閉組件包括一流量控制閥,該流量控制閥可操作地耦接至一壓力監測裝置,使得該流量控制閥在該過壓狀態中關閉。
  34. 一種流體供應組件,包括一壓力調節式流體供應容器,該壓力調節式流體供應容器耦接至一閥頭,其中該壓力調節式流體供應容器在該容器的一內部容積中容納有一流體分配組件,該流體分配組件包括壓力調節器的一串接配置,其中該等調節器係配置來以大氣壓力或稍高於大氣壓力的壓力提供來自該流體供應組件的分配流體,藉此消除對於一真空處理或泵來升高該分配氣體壓力並且驅動該氣體流動之需求,且其中一限流孔係選擇性地提供於該流體供應組件的該閥頭中的一閥的一氣體流動通路中。
  35. 如請求項34所述之流體供應組件,其中壓力調節器的該串接配置係配置來以800至1000托耳的壓力來提供來自該流體供應組件的分配流體。
  36. 如請求項34所述之流體供應組件,耦接至氣體流動迴路來傳送分配氣體至操作在大氣壓力或稍高於大氣壓力下的一氣體利用系統,其中該氣體流動迴路不容納有(i)一增壓裝置,用於驅動從該流體供應組件至該氣體利用系統的該氣體流動,或(ii)在該氣體流動迴路中的一外部調節器。
  37. 一種流體供應組件,該流體供應組件的一類型係選自由吸附劑式流體供應組件、壓力調節式流體供應組件、以及吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件所組成之該群組,該流體供應組件包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭係配置來在該流體供應組件的分配操作中分配來自該流體供應容器的氣體,且該流體供應組件在該流體供應容器中容納有共同封裝的佈植摻雜劑氣體,其中該共同封裝的佈植摻雜劑氣體不包括在使用分配自該流體供應組件的氣體之離子佈植操作中會導致交叉污染的個別氣體中的成分。
  38. 如請求項37所述之流體供應組件,其中該壓力調節式流體供應組件包括在該組件的該流體供應容器的一內部容積中的一分配氣體流動路徑中的至少一壓力調節器裝置。
  39. 如請求項38所述之流體供應組件,其中該至少一壓力調節器裝置係選自由該提升閥與波紋管式壓力調節器、與壓力致動式止回閥所組成的該群組。
  40. 如請求項37所述之流體供應組件,其中該共同封裝的佈植摻雜劑氣體包括選自由下述所組成的該群組之一氣體混合物:AsH3 /PH3 、AsH3 /SiH4 、PH3 /GeH4 、AsH3 /SiH4 /PH3 、BF3 /GeF4 、SiF4 /GeF4 、SiF4 /BF3 、SiF4 /BF3 /GeF4 、CO2 /AsH3 、CO2 /PH3 、CO2 /BF3 、CO2 /GeF4 、與CO2 /SiF4
  41. 如請求項37所述之流體供應組件,其中該流體供應組件的一類型係選自由吸附劑式流體供應組件、以及吸附劑式與壓力調節式並存的流體供應組件所組成之該群組,其中該吸附劑包括多個吸附劑種類,每一吸附劑種類對於該共同封裝的佈植摻雜劑氣體的一者有選擇性。
  42. 一種流體供應組件,包括在一流體供應組件容器中的多個子容器,該多個子容器的一者容納有一離子佈植摻雜劑來源氣體,且該多個子容器的另一者容納有一清洗氣體,其中該等子容器係各自配置為獨立於其他子容器來分配氣體。
  43. 如請求項42所述之流體供應組件,其中該流體供應組件包括一混合歧管或混合腔室,該混合歧管或混合腔室係配置來混合該分配的離子佈植摻雜劑來源氣體與清洗氣體,且一產生的摻雜劑來源氣體/清洗氣體混合物流動至該流體供應組件的一分配閥。
  44. 一種流體供應組件,包括一壓力調節式流體供應容器,該壓力調節式流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭用於以一預定的壓力位準分配氣體,且該流體供應組件在該流體供應容器的一內部容積中包括一氣體分配組件,該氣體分配組件包括一氣體棒,該氣體棒界定一氣體流動路徑,該氣體流動路徑包括至少一流量控制裝置,其中該氣體棒的一上部與該流體供應容器同軸,且該氣體棒的一下部包括導管,該導管從該氣體棒的該同軸上部傾斜離開並且在其一下端處耦接至一氣體可滲透薄膜,該氣體可滲透薄膜用於阻塞來自流動通過該氣體棒、以從該流體供應組件分配的氣體的粒子。
  45. 如請求項44所述之流體供應組件,其中在該氣體棒中的該至少一流量控制裝置係選自由壓力調節器與壓力致動式止回閥所組成的該群組。
  46. 如請求項44所述之流體供應組件,其中該氣體棒的該傾斜下部從該氣體棒的該同軸上部傾斜離開,以界定該氣體棒的該同軸上部的該軸與該氣體棒的該傾斜下部之間的一夾角,該夾角的一範圍從10°至25°。
  47. 一種使用產生系統的點,用於產生一氣體試劑,該系統包括一流體供應組件,該流體供應組件包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭用於分配氣體,該流體供應容器容納有用於該氣體試劑的一反應物材料,該流體供應組件的該閥頭藉由流動迴路而耦接於(i)一載體氣體來源及/或(ii)與該流體供應容器中的該反應物材料反應的一共反應物來源,以及選擇性地(iii)一輔助反應腔室,該輔助反應腔室係配置來從該流體供應容器接收分配氣體並且反應性地產生該氣體試劑,其中該使用產生系統的點係配置來用於反應共反應物與該流體供應容器中或該輔助反應腔室中的該反應物材料。
  48. 如請求項47所述之使用產生系統的點,包括該輔助反應腔室,其中該流體供應組件的該閥頭藉由流動迴路而耦接於一載體氣體來源,以傳送載體氣體至該流體供應容器,流動通過其中來產生該反應物材料的蒸汽,使得一載體氣體/反應物材料蒸汽混合物流動作為分配氣體而至該輔助反應腔室,且其中一共反應物來源藉由流動迴路而耦接於該輔助反應腔室,以引入該共反應物,來反應該反應物材料與共反應物,以產生該氣體試劑。
  49. 如請求項47所述之使用產生系統的點,其中該流體供應容器為一壓力調節式流體供應容器。
  50. 如請求項47所述之使用產生系統的點,進一步包括一加熱器,該加熱器係配置來加熱該流體供應容器,以揮發其中的該反應物材料。
  51. 如請求項47所述之使用產生系統的點,其中該反應物材料包括元素砷,且該共反應物包括氫氣。
  52. 一種流體供應組件,用於部署在易受突然的熱及/或火災事件影響的一環境中,該流體供應組件包括:一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭;以及一絕熱蓋,該絕熱蓋在該流體供應容器與該閥頭上,在一火災或其他高溫曝露的該事件中,該絕熱蓋有效地維持該流體供應組件有一延長的時間時期不會破裂。
  53. 如請求項52所述之流體供應組件,其中該絕熱蓋包括超絕熱。
  54. 一種氣體箱組件,用於固持流體供應組件,以分配氣體至一離子佈植器設備,該氣體箱組件包括一氣體箱與在該氣體箱上的一絕熱蓋,在一火災或其他高溫曝露的該事件中,該絕熱蓋有效地維持該氣體箱有一延長的時間時期在其中的流體供應組件不會破裂。
  55. 一種流體供應組件,包括:一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭係配置來從該流體供應容器分配氣體;一過壓感測器,該過壓感測器係配置來偵測該流體供應組件中的流體的一過壓狀態,並且回應地輸出一過壓狀態信號;以及一保護關閉閥,該保護關閉閥係配置成回應於來自該過壓感測器的該過壓狀態信號而關閉。
  56. 如請求項55所述之流體供應組件,其中該過壓感測器包括一或更多個應變計,該一或更多個應變計安裝在該流體供應組件的一結構部分上。
  57. 如請求項56所述之流體供應組件,其中該過壓感測器安裝在該流體供應容器的一外表面上。
  58. 如請求項56所述之流體供應組件,其中該過壓感測器安裝在一排放導管上,該排放導管耦接至該流體供應組件的該閥頭。
  59. 如請求項55所述之流體供應組件,其中該保護關閉閥係設置在一排放導管中,該排放導管耦接至該流體供應組件的該閥頭。
  60. 如請求項55所述之流體供應組件,其中該保護關閉閥包括在該流體供應組件的該閥頭中的一閥。
  61. 如請求項55所述之流體供應組件,其中該過壓感測器係配置成回應於高於比大氣壓力低的壓力而輸出一過壓狀態信號。
  62. 一種流體供應組件,包括:一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭包括一流體排放埠口,以從該流體供應容器排放流體;以及一流量控制阻塞裝置,該流量控制阻塞裝置防洩漏地且可移除地安裝在該流體排放埠口中,以防止該流體排放埠口流動連通於一外部流體來源。
  63. 如請求項62所述之流體供應組件,其中該流量控制阻塞裝置包括一止回閥,該止回閥係預設用於低於大氣壓力的操作,以防止污染的或其他外來的氣體回填該流體供應組件。
  64. 如請求項62所述之流體供應組件,其中該流量控制阻塞裝置包括一調節器裝置,該調節器裝置係配置來防止污染的或其他外來的氣體回填該流體供應組件。
  65. 一種流體供應組件,包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭用於從該流體供應容器分配流體,其中該閥頭包括一氣動閥,且該閥頭的空間尺寸設計成促成該流體供應組件放置在一離子佈植器氣體箱中。
  66. 如請求項65所述之流體供應組件,包括一吸附劑式流體供應容器。
  67. 如請求項65所述之流體供應組件,安裝在一離子佈植器氣體箱中。
  68. 如請求項67所述之流體供應組件,其中該離子佈植器氣體箱包括一氣動閥塊與氣動流動迴路,用於調節該流體供應組件的該閥頭中的該氣動閥。
  69. 一種流體供應組件,包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭與調節器組件,該閥頭與調節器組件用於從該容器分配流體,該閥頭與調節器組件包括一外部可調整的壓力調節器與一分配閥,該分配閥連通於一排放埠口,該外部可調整的壓力調節器與該分配閥係配置成使得在分配期間,在該流體流動通過該組件的該分配閥至該排放埠口之前,該流體流動通過該外部可調整的壓力調節器,且該流體供應容器具有內部地設置在其中的一氣體棒,該氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從該流體供應容器至該閥頭與調節器組件。
  70. 如請求項69所述之流體供應組件,其中該氣體棒包括一壓力調節器。
  71. 如請求項69所述之流體供應組件,其中該氣體棒包括兩個串接的壓力調節器。
  72. 如請求項69所述之流體供應組件,其中該氣體棒包括一壓力致動式止回閥。
  73. 如請求項72所述之流體供應組件,其中該氣體棒包括一毛細管組件,該毛細管組件係配置成使得流體流動通過該壓力致動式止回閥之前的該毛細管組件。
  74. 如請求項69-73之任一項所述之流體供應組件,其中該流體供應容器容納有一吸附劑流體儲存介質。
  75. 如請求項69-74之任一項所述之流體供應組件,配置用於以低於大氣壓力的壓力分配流體。
  76. 如請求項69-74之任一項所述之流體供應組件,配置用於以高於大氣壓力的壓力分配流體。
  77. 如請求項69所述之流體供應組件,耦接於流體流動迴路,該流體流動迴路用於傳送分配流體至一流體利用設施,且該流體供應組件進一步包括一監測與控制系統,該監測與控制系統係配置來監測在該流體流動迴路中的分配流體的一狀態並且回應地調整該外部可調整的壓力調節器,以維持一預定的流體狀態。
  78. 如請求項77所述之流體供應組件,其中該監測與控制系統係配置來監測在該流體流動迴路中的分配流體的壓力。
  79. 一種內部壓力調節式流體供應組件,配置來減弱流體輸出尖峰與振盪行為,該流體供應組件包括一流體供應容器,該流體供應容器耦接至一閥頭,該閥頭包括一排放埠口,用於從該容器分配流體,該流體供應容器具有內部地設置在其中的一氣體棒,該氣體棒包括至少一壓力調節器或壓力致動式止回閥並且配置來流動氣體從該流體供應容器至該閥頭,其中: (i)在該氣體棒中位於任何其他壓力調節器或壓力致動式止回閥之前的一壓力調節器或壓力致動式止回閥係設定成使得其傳送壓力低於流體輸出尖峰與振盪行為會發生的一傳送壓力,及/或(ii)該流體供應組件包括至少一外部的壓力調節器,該外部的壓力調節器(A)整合於一閥頭與調節器組件中的該閥頭,該閥頭與調節器組件包括外部可調整的壓力調節器與該閥頭,該外部可調整的壓力調節器與該閥投係配置成使得在分配期間,在該流體流動通過該組件中的該閥頭之前,該流體流動通過該外部可調整的壓力調節器,或(B)耦接於該閥頭的該排放埠口。
  80. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(i)。
  81. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(ii)。
  82. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(ii)(A)。
  83. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(ii)(B)。
  84. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(ii)(A)與(ii)(B)。
  85. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(i)以及(ii)(A)與(ii)(B)的至少一者。
  86. 如請求項79所述之內部壓力調節式流體供應組件,包括(i)以及(ii)(A)與(ii)(B)兩者。
  87. 如請求項79-86之任一項所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該氣體棒包括兩個串接的壓力調節器。
  88. 如請求項87所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該兩個串接的壓力調節器的一上游一者係設定成使得其傳送壓力的範圍從45psia至105psia。
  89. 如請求項79-86之任一項所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該氣體棒包括在一壓力致動式止回閥之前的一毛細管組件。
  90. 如請求項79-89之任一項所述之內部壓力調節式流體供應組件,進一步包括一壓力減輕裝置,該壓力減輕裝置係設置在該流體供應組件的一氣體流動路徑中。
  91. 如請求項90所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該壓力減輕裝置包括選自由限流孔元件、過濾器、玻璃料、與可滲透薄膜所組成的該群組之一裝置。
  92. 如請求項79-90之任一項所述之內部壓力調節式流體供應組件,配置來傳送流體至一流體利用設施。
  93. 如請求項92所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該流體利用設施係選自由半導體製造設施、太陽能電池板製造設施、與平板顯示器製造設施所組成的該群組。
  94. 如請求項79-90之任一項所述之內部壓力調節式流體供應組件,耦接於流體流動迴路,該流體流動迴路用於傳送分配流體至一流體利用設施,且該內部壓力調節式流體供應組件進一步包括一監測與控制系統,該監測與控制系統係配置來監測在該流體流動迴路中的分配流體的一狀態並且回應地調整該外部的壓力調節器,以維持一預定的流體狀態。
  95. 如請求項94所述之內部壓力調節式流體供應組件,其中該監測與控制系統係配置來監測在該流體流動迴路中的分配流體的壓力。
TW105121788A 2015-07-09 2016-07-11 流體供應組件 TW201704918A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562190529P 2015-07-09 2015-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201704918A true TW201704918A (zh) 2017-02-01

Family

ID=57686189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105121788A TW201704918A (zh) 2015-07-09 2016-07-11 流體供應組件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190078696A1 (zh)
KR (1) KR20180019240A (zh)
CN (1) CN108027106A (zh)
TW (1) TW201704918A (zh)
WO (1) WO2017008039A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI700458B (zh) * 2018-09-13 2020-08-01 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 基於吸附劑之機械調節式氣體儲存及輸送容器與容器供應試劑氣體之方法
TWI808504B (zh) * 2020-10-14 2023-07-11 日商住友重機械工業股份有限公司 顯示裝置、顯示方法、控制裝置及電腦程式

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG10201909490SA (en) * 2015-05-12 2019-11-28 Entegris Inc Valve assemblies and fluid storage and dispensing packages comprising same
US10837603B2 (en) * 2018-03-06 2020-11-17 Entegris, Inc. Gas supply vessel
US11143329B2 (en) 2018-09-13 2021-10-12 Entegris, Inc. Valve system with position indicator
CN109674660B (zh) * 2018-12-14 2021-06-08 山东光明园迪儿童家具科技有限公司 一种具有防止婴儿烫伤功能的奶瓶
DE102019113063A1 (de) * 2019-05-17 2020-11-19 Unicorn Energy GmbH Austauschbare Kartusche, Kartuschen-System und Verfahren zum Verbinden von Kartuschen
TWI706103B (zh) * 2019-08-05 2020-10-01 古豐愿 負壓供氣鋼瓶
JP7394297B2 (ja) 2020-02-28 2023-12-08 日本エア・リキード合同会社 混合ガス均一化装置
JP2023523811A (ja) * 2020-04-30 2023-06-07 インテグリス・インコーポレーテッド 調整器アセンブリ及び試験方法
JP2024508954A (ja) * 2021-03-09 2024-02-28 インテグリス・インコーポレーテッド ガス保管計量分配コンテナおよび当該ガス保管計量分配コンテナからの計量分配の方法
WO2023101962A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 Entegris, Inc. Pressure sensing unitary device
WO2023101960A1 (en) * 2021-12-01 2023-06-08 Entegris, Inc. Pressure sensing device
US20230324933A1 (en) * 2022-04-11 2023-10-12 Entegris, Inc. Pressure sensing and regulating system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6343476B1 (en) * 1998-04-28 2002-02-05 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system comprising regulator interiorly disposed in fluid containment vessel and adjustable in situ therein
US6494343B2 (en) * 2001-02-15 2002-12-17 Advanced Technology Materials, Inc. Fluid storage and dispensing system featuring ex-situ strain gauge pressure monitoring assembly
US6620225B2 (en) * 2002-01-10 2003-09-16 Advanced Technology Materials, Inc. Adsorbents for low vapor pressure fluid storage and delivery
US8002880B2 (en) * 2002-12-10 2011-08-23 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system with monolithic carbon adsorbent
US6907740B2 (en) * 2003-07-23 2005-06-21 Advanced Technology Materials, Inc. Gas charging system for fill of gas storage and dispensing vessels
WO2011085012A2 (en) * 2010-01-06 2011-07-14 Advanced Technology Materials, Inc. Liquid dispensing systems with gas removal and sensing capabilities
GB201109290D0 (en) * 2011-06-02 2011-07-20 Linde Ag A flow apparatus and monitoring system relating thereto
EP2898254B1 (en) * 2012-09-21 2022-07-13 Entegris, Inc. Anti-spike pressure management of pressure-regulated fluid storage and delivery vessels

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI700458B (zh) * 2018-09-13 2020-08-01 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 基於吸附劑之機械調節式氣體儲存及輸送容器與容器供應試劑氣體之方法
US11333302B2 (en) 2018-09-13 2022-05-17 Entegris, Inc. Adsorbent-based, mechanically-regulated gas storage and delivery vessel
TWI808504B (zh) * 2020-10-14 2023-07-11 日商住友重機械工業股份有限公司 顯示裝置、顯示方法、控制裝置及電腦程式

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017008039A1 (en) 2017-01-12
US20190078696A1 (en) 2019-03-14
CN108027106A (zh) 2018-05-11
KR20180019240A (ko) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201704918A (zh) 流體供應組件
US6474076B2 (en) Fluid storage and dispensing system featuring externally adjustable regulator assembly for high flow dispensing
KR100692995B1 (ko) 유체의 저장 및 분배를 위한 장치 및 방법과 사용 유체의공급 방법
JP4615942B2 (ja) 流体貯蔵および供給のためのシステムおよび方法
CN100402919C (zh) 多重调整器真空传送阀组件
KR100879152B1 (ko) 유체 저장 용기 내에 위치하고 그 안에서 조정될 수 있는조절기를 포함하는 가스 저장 및 분배 시스템
KR101933225B1 (ko) 환기 가스 관리 시스템 및 공정
EP0854749B1 (en) Fluid storage and delivery system comprising high work capacity physical sorbent
US5916245A (en) High capacity gas storage and dispensing system
JP2010281459A5 (zh)
JP2003532033A5 (zh)
JP2005042924A5 (zh)
JP2004278799A (ja) 気体化合物の貯蔵と送出のシステム
CN1452507A (zh) 包括基于吸附剂的气体储存和输送系统的气柜装置
WO2016187137A1 (en) Gas cabinets
KR20160034388A (ko) 화학적 시약의 원격 전달
WO2015187864A1 (en) Thermal management of fluid storage and dispensing vessels
KR100697160B1 (ko) 압축 탱크의 가압 유체 이송용 안전 밸브
KR100582876B1 (ko) 대용량의 가스 저장 및 분배 장치