TW202126936A - 氣體沖洗閥 - Google Patents

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安德魯 詹姆士 希利
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Abstract

本發明揭示一種閥(100)，其包括：一殼體(102)，其具有至少一入口(104a)及至少一出口(104b)；一閥部件(108)，其定位於該殼體(102)內且可在不同位置之間移動以在使用中用於控制一流體自該閥(100)之一入口(104a)至一出口(104b)之流量；其中該閥(100)進一步包括：至少兩個間隔開之閥座(110a、110b)，該閥部件(108)座落於其中以便形成由該等閥座(110a、110b)、該閥部件(108)之一外表面及該殼體(102)之一內表面定界之一空腔(112)；一第一導管(118)，其在該殼體(102)之外部與該空腔(112)之間延伸；及一第二導管(125)，其在該空腔(112)與該閥部件(108)之一孔(114)之間延伸，在使用中，一沖洗氣體可透過該等導管(112、125)被引入至該空腔(112)及該孔(114)中。較佳地，使該沖洗氣體加壓且視需要使用一筒形加熱器(126)加熱該沖洗氣體以分別抑制程序氣體逸出及冷凝。

Description

氣體沖洗閥
本發明係關於閥，且特定言之但不限於氣體沖洗閥，若發生一閥故障，該等氣體沖洗閥實質上減少或消除腐蝕性、有毒、自燃性及/或有害氣體釋放至周圍環境中。本發明亦係關於一種具有一真空泵、一氣體減量系統及根據本發明之一氣體沖洗閥之系統。
半導體裝置、平板顯示器及太陽能面板之製造涉及通常在真空條件下執行之各種程序步驟(例如，蝕刻、沈積及清潔)。為達成此等條件，將一或多個真空泵連接至各處理腔室之出口。在操作期間，該等真空泵接收未使用之程序氣體及/或離開處理腔室之副產物。該等未使用之氣體及副產物通常係不能直接釋放至環境中之腐蝕性、有毒、自燃性及/或有害氣體。因此，各真空泵排氣至一或多個氣體減量系統中。
製造商通常並行安裝兩個減量系統，一個系統在一「線上」模式中操作且另一系統在一「離線」模式中操作。若一減量系統出現故障或需要預防性維護，則雙系統一起提供增強之正常運行時間。在此故障或維護期間，一隔離閥使離線系統與線上系統隔離。至各減量系統之各入口管線包含在線上減量系統與離線減量系統之間交替切換之一隔離閥。由於未使用之程序氣體及副產物流動通過該隔離閥，該閥之O形環密封件或閥座可出現故障。即使在隔離閥「閉合」之後，此故障仍可引起經加壓氣體繼續流動至離線減量系統中。因此，當一技術人員維修離線系統時，腐蝕性、自燃性、有毒及/或有害氣體可釋放至環境中，從而不利地損害周圍人及財產。
為最小化氣體之釋放，製造商通常在線上及離線減量系統之入口管線中皆包含一第二、手動操作之隔離閥。在維修離線減量系統之前，技術人員亦必須閉合該手動閥以確保經加壓氣體不再流動至該系統中。然而，技術人員有時忘記閉合或重新敞開手動閥。因此，增加一手動閥可具有若干缺點。首先，增加一第二閥增加系統之成本。第二，即使使用第二手動閥，若手動閥之球或密封件損壞，則仍有較小意外曝露風險。第三，例如，若一技術人員忘記重新敞開手動閥，則在主系統變得離線並切換至輔助系統時，程序系統中將發生災難性故障。
因此，需要可使一離線減量系統與一線上減量系統隔離且實質上減少或消除腐蝕性、有毒、自燃性及/或有害氣體之釋放之一單個、可靠隔離閥。類似地，需要提供具成本效益冗餘及增強之安全性之一處理系統。
根據本發明之一第一態樣，提供一種閥，其包括：一殼體，其具有至少一入口及至少一出口；一閥部件，其定位於該殼體內且可在不同位置之間移動以在使用中用於控制一流體自該閥之一入口至一出口之流量；其中該閥進一步包括：至少兩個間隔開之閥座，該閥部件座落於其中以便形成由該等閥座、該閥部件之一外表面及該殼體之一內表面定界之一空腔；一第一導管，其在該殼體之外部與該空腔之間延伸；及一第二導管，其在該空腔與該閥部件之一孔之間延伸，在使用中，一沖洗氣體可透過該等導管被引入至該空腔及該孔中。
較佳地，可視需要但較佳地將經加壓氣體或沖洗氣體引入至空腔中以確保程序氣體不能逸出殼體。在特定境況中，此可涉及提供沖洗氣體連續流動至空腔或孔中以在空腔內維持一正壓或抑制程序氣體之回流或程序氣體經由任一孔隙從殼體逸出。
本發明之一個經設想優點在於，若發生功能異常或故障，其可為閥周圍之人及環境提供保護。此可藉由提供以下一方式來達成：沖洗來自閥之可能有害氣體並用(較佳地)惰性或無害沖洗氣體來替代該等可能有害氣體，使得若閥洩漏、出現故障或操作不當，則惰性或無害沖洗氣體將比可能有害的程序氣體更有可能逸出。實際上，此係藉由用連續供應之沖洗氣體圍繞可移動閥部件及藉由容許沖洗氣體進入閥部件之孔來達成。
有利的是，在空腔與閥部件之一孔之間延伸之第二導管容許，在一第一「開」位置中，即，在該孔與閥之一入口及一出口對準時，一沖洗氣體進入空腔及閥部件之孔。因此，在閥處於該第一位置中時，可減少一程序氣體逸出殼體之風險。此係因為可容許沖洗氣體自一流動路徑流動且進入空腔中，且自空腔，沖洗氣體可流動通過第二導管至閥部件之孔中，沖洗氣體在離開閥之前在此處與一程序氣體結合。可以大於程序氣體之正常最大壓力之一壓力供應沖洗氣體，使得沖洗氣體可流動至程序氣流中。
閥可為一隔離閥或一分流閥，如可用於具有冗餘氣體減量系統之一真空系統中。在一隔離閥之情況下，閥部件可包括一孔，使得在移動或旋轉至第一位置時，該孔與閥之一入口及一出口對準，及/或使得在閥部件移動或旋轉至第二位置時，該孔並不與一入口或一出口對準。當然，在閥部件移動至第二(「關」)位置時，沖洗氣體可形成死頭(dead-headed)。
在一分流閥之情況下，閥部件可在第一位置與第二位置之間移動或旋轉，使得在第一位置中，孔與一入口及一第一出口對準，且在第二位置中，孔與一入口及一第二出口對準。
為抑制或防止沖洗氣體從殼體反向流出，較佳地提供一止回閥。該止回閥可包括一彈簧，該彈簧之張力可調整，且該彈簧較佳由具有一高鎳含量之合金製成，諸如一記憶(或「形狀記憶」)合金，諸如NitinalTM 。
為促進將沖洗氣體引入至閥中，可提供一歧管以使沖洗氣體能夠自殼體外部引入至沖洗氣體導管中。
可提供一加熱器(諸如一適當指定之筒形加熱器)以加熱歧管且因此在歧管內之沖洗氣體進入空腔之前加熱歧管內之沖洗氣體。此一配置可抑制或防止歧管或閥之任何部分內之冷凝。
歧管(在經提供之情況下)可用作一熱交換器以用於將熱量自加熱器或筒形加熱器傳遞至歧管內之沖洗氣體。為最大化熱交換之效率，歧管較佳地由一高導熱率材料(諸如銅或鋁合金)製成。可藉由工程設計歧管內之沖洗氣體之流動路徑以具有一大表面積並依循一非線性路徑來最大化自加熱器或筒形加熱器之熱傳遞。因而，較佳地中斷通過歧管之沖洗氣體之流動路徑，此可藉由增加流動通過歧管之沖洗氣體之紊流、用於流動通過歧管之沖洗氣體之一曲折流動路徑、該流動路徑中之擋板及一包裝材料之適當使用來實現。
在大多數實際情況下，較佳地具有一沖洗氣體供應源，其連接至歧管之一入口。
如前所述，有可能藉由監測包括以下項之群組之任一或多者中之沖洗氣體之壓力或流量來檢查閥之完整性：空腔；第一及第二導管；歧管；及沖洗氣體供應源。在特定情形下，此可藉由使用一壓力傳感器或一流量傳感器來達成。在本發明之一最佳實施例中，該壓力傳感器定位於沖洗氣體供應源內，且一閥及一壓力調節器係連同使空腔及歧管內之沖洗氣體隔離之一閥一起提供於壓力傳感器之上游，壓力傳感器經調適以監測經隔離沖洗氣體之壓力。
為與先前所描述之製程相容，較佳地針對與流動通過閥之程序氣體(諸如氟、氯及溴化氫)之相容性來選擇濕潤組件。以一類似方式，閥座亦較佳地由耐程序氣體之化學及物理侵蝕之材料製成，舉例而言，諸如不銹鋼、Hasteloy™、Viton™及Kalrez™。
本發明之一第二態樣提供一種系統，其包括：一真空泵，其具有一排氣口；及一對減量系統，其等T形連接(teed)至該排氣口及如本文中所描述之定位於該等減量系統之各者之上游之一閥中。
本發明之隔離閥可為一球閥或一分流閥。圖1展示根據本發明之一氣體沖洗球閥之一實施例。球閥100具有擁有一入口104a及一出口104b之一殼體102。閥100進一步包含座落於一對閥座110a、110b之間的一可旋轉球108。閥座110a、110b分別定位於閥100之入口104a及出口104b中。
球108具有穿過其之一孔114，且球108可在第一位置與第二位置之間旋轉。在第一位置中(參見圖2a)，孔114與入口104a及出口104b對準，且在第二位置中(參見圖2b至圖2c)，孔114未對準或垂直於入口104a及出口104b。孔114與入口104a及出口104b對準形成通過閥100之「敞開」程序流動路徑。球108係與殼體102之內表面間隔開以在其中形成一空腔112，如圖1中所展示且在圖2a至圖2c中更明確展示。用一惰性氣體沖洗空腔112或閥座110a、110b與殼體102之間的「空隙」，如將在下文進一步詳細論述。如圖2b中所展示，球108進一步包含與閥100之驅動軋頭(drive dog) 119接合之一鍵槽123。球108中靠近鍵槽123之一小開口125使孔114能夠與空腔112流體連通。
一歧管116緊密耦合至殼體102，該歧管116具有擁有一入口120a及一出口120b之一流動路徑118。惰性氣體124 (例如，氮氣、氬氣或氦氣)之一經加壓源連接至歧管入口120a。歧管116之出口120b係與殼體102中之一埠122流體連通，如圖2b中所展示。埠122穿過殼體102且至空腔112中，因此使流動路徑118與空腔112連接。因此，歧管116使空腔112能夠填充有惰性沖洗氣體。雖然歧管116可由各種固體材料構成，但其較佳由具有一高導熱率之一材料(諸如鋁合金或銅)構成。
一單向(止回)閥128定位於埠122中，使得惰性氣體可自歧管116流動至空腔112中，而非在相反方向上流動。在一項實施例中，一彈簧(未展示)定位於止回閥128之球(未展示)與隔離閥100之球108之間的埠122中。該彈簧建立一最小壓力，沖洗氣體必須在該最小壓力下進入埠122及空腔112。
特定程序步驟需要熱量來防止在程序工具下游之管道系統及組件(例如，閥、真空泵等)中形成固體副產物。例如，可冷凝固體氯化鋁(Al2 Cl6 )係一鋁蝕刻程序之一副產物。在另一實例中，六氟矽酸銨((NH4 )2 SiF6 ))係使用一氟基腔室清潔之氮化矽化學氣相沈積程序之一可冷凝副產物。因此，較佳地加熱供應至空腔112之沖洗氣體以便最小化閥100之球108及殼體102內之冷凝。
如圖2b及圖2c中所展示，歧管116包含一加熱器126 (例如，一筒形加熱器)，該加熱器126經設定大小以維持沖洗氣體之溫度以便最小化閥100之球108及殼體102內之冷凝。加熱器126應將沖洗氣體之溫度維持於約90°C或高於約90°C，且較佳地維持於約120°C或高於約120°C。若歧管116係由具有一高導熱率之一材料(諸如鋁合金或銅)構成，則加熱器126可定位於歧管116內之任何便利位置處。然而，較佳地，與靠近歧管入口120a相比，加熱器126更靠近歧管出口120b定位。如圖2b及圖2c中所展示，加熱器126靠近流動路徑118及歧管出口120b定位於歧管116內。
另外，流動路徑118較佳地最佳化自加熱器126至流動通過歧管116之沖洗氣體之熱傳遞。因此，在一項實施例中，流動路徑118係曲折的，其中沖洗氣體在其離開進入埠122中之前必須來回流動通過歧管116。在另一實施例中，流動路徑118可包含增加紊流之擋板，或可為用以增強熱傳遞之一填充床。
如上文所論述，隔離球閥100具有一第一位置及一第二位置。圖2a展示在第一「敞開」位置中之閥100且圖2b及圖2c展示在第二「閉合」位置中之閥100。當閥100「敞開」時，程序氣體通過閥入口104a流動至閥100中，流動通過球108之孔114且通過閥出口104b流出。參見圖2a。在程序氣體流動通過「敞開」閥100時，經加熱之沖洗氣體自歧管116之流動路徑118流動且進入空腔112中，從而加熱球108及殼體102。自空腔112，經加熱之沖洗氣體流動通過開口125至球108之孔114中，經加熱之沖洗氣體在離開閥100之前在此處與程序氣體結合。較佳地，供應至空腔112之經加熱惰性氣體之壓力係高於程序氣流之正常最大壓力，使得惰性氣體可流動至程序氣流中。
當如圖2b及圖2c中所展示球閥100「閉合」且閥100中無洩漏時，經加熱之沖洗氣體繼續流動至空腔112及孔114中，直至閥100內部之沖洗氣體之壓力達到惰性氣體源124之壓力。因此，在正常情況下，沖洗氣體係藉由「閉合」閥100「形成死頭」。然而，若隔離閥100 (例如)由於球上之刮擦或一經腐蝕閥座及/或O形環而受到損壞，則無害惰性氣體而非有害程序氣體將自空腔112且通過受損壞區域洩漏。
為偵測隔離閥100中之一洩漏或損壞，可監測經加熱之惰性沖洗氣體之壓力衰減。在一項實施例中，一螺線管閥130連同一壓力調節器132一起安裝於歧管入口120a上游之惰性氣體源管線135中以調節至歧管116之壓力，如圖3a中所展示。一壓力傳感器134亦定位於歧管入口120a與螺線管閥130之間的惰性氣體源管線中以監測歧管116中之壓力。一加熱器126定位於歧管116內，在一止回閥138之上游。在正常操作條件下，惰性氣體之壓力應維持於一恆定、預定值。
如上文所論述，空腔112中之經加熱惰性氣體之壓力應高於程序氣流之最大操作壓力。程序氣流之最大壓力繼而由定位於處理腔室下游之設備(諸如一減量系統)之特性來判定。例如，若該減量系統係一燃燒器(例如，參見Stanton等人發佈且讓渡給Edwards Limited之美國專利第7,494,633號)或一濕式洗滌器，則程序氣流之壓力可為約±5 inH2 O (或約±0.181 psi，或0.012巴)。然而，若減量系統係一氣體反應器管柱(例如，參見頒發給Smith等人之美國專利第5,538,702號及Martin Ernst Tollner之美國公開案第2005/0217732 A1號)，則程序氣流之壓力可高達約3.5 psi (即，約0.24巴)。因此，在前者實例中，供應至閥100之沖洗氣體之壓力應為約1 psi至約5 psi (即，約0.07巴至0.34巴)。在後者實例中，供應至閥100之沖洗氣體之壓力應為約5 psi至約15 psi (即，約0.34巴至1.03巴)。
在操作期間，緊接在隔離(球)閥100旋轉至第二「閉合」位置且閥100中之經加熱惰性氣體之壓力有機會形成死頭之後，螺線管閥130亦被「閉合」。因此，空腔112在一特定壓力下充滿惰性氣體，如前文段落所論述。因此，若閥中沒有洩露，則藉由壓力傳感器134量測之惰性氣體之壓力將保持恆定。然而，若壓力傳感器134量測惰性氣體之壓力之一衰減(或下降)，則此衰減係隔離閥100中存在洩露之一指示。
在另一實施例中，一流量傳感器136定位於沖洗氣體管線135中以監測沖洗氣體之流速，如圖3b中所展示。一壓力調節器132亦定位於沖洗氣體管線135中，在流量傳感器136之上游。一加熱器126定位於歧管116內，在一止回閥138之上游。在正常境況下，沖洗氣體係在空腔112內形成死頭，如上文關於量測壓力衰減所論述。然而，若流量傳感器136偵測沖洗氣體之流量，則此流量係隔離閥100中存在一洩漏之一指示。顯著地，可監測沖洗氣體管線135之流量及壓力衰減兩者以便偵測隔離閥100之故障。為實現此，流量傳感器136可安裝於壓力傳感器134與歧管入口120a之間。
在另一實施例中，隔離閥係一分流閥200，如圖4a中所展示。在此實施例中，分流閥200具有擁有一入口204a (圖5中所展示)及兩個出口204b及204c之一殼體202。分流閥200亦具有座落於閥座210a、210b、210c、210d之間的一可旋轉球208。閥座210a、210b、210c、210d圍繞球208定位，如圖4中所展示。
球208具有帶有經配置以形成一單個「L」構形之兩個分支(limb) 214a、214b之一孔，如圖5中所繪示。顯著地，孔214a、214b定位於藉由圖4a中之水平虛線表示之平面內。然而，由圖4a中之垂直虛線表示之球208之旋轉軸係垂直於此平面。此垂直構形係使空腔212 (下文所描述)與穿過閥200之孔214a、214b之程序流體流動路徑隔離所必須的。
球208可在一第一位置與一第二位置之間旋轉。在該第一位置中，孔214a與入口204a對準且孔214b與出口204b對準。在此第一位置中，程序氣體自入口204a流動且通過出口204b。在該第二位置中，如圖4a中所展示，球208經旋轉使得孔214b與入口204a對準且孔214a與出口204c對準。在此第二位置中，程序氣體自入口204a流動且流動通過出口204c。
球208係與殼體之內表面間隔開以在其中形成一空腔212，如圖4a中所展示。用一惰性氣體沖洗空腔212，如將在下文詳細描述。如圖4a中所展示，球208包含與閥200之驅動軋頭219接合之一鍵槽223。球208中靠近鍵槽223之一小開口225使空腔212能夠與孔214a、214b流體連通。小開口225必須經設定大小以便提供必要壓力降，因此容許空腔212以高於程序流體流之一壓力操作。
如圖4a及圖4b中所展示，一歧管216緊密耦合至殼體202，該歧管216具有擁有一入口220a及一出口220b之一流動路徑218。惰性氣體224 (例如，氮氣、氬氣或氦氣)之一經加壓源連接至歧管入口220a。歧管216之出口220b係與殼體202中之一埠222流體連通，如圖4中所展示。埠222穿過閥殼體202且至空腔212中，因此使流動路徑218與空腔212連接。因此，歧管216使空腔212能夠填充有經加壓之惰性沖洗氣體。雖然歧管216可由各種固體材料構成，但其較佳由具有一高導熱率之一材料(諸如鋁合金或銅)構成。
一單向(止回)閥228定位於埠222中，使得惰性氣體可自歧管216流動至空腔212中，而非在相反方向上流動。在一項實施例中，一彈簧(未展示)定位於止回閥228之球229與隔離閥200之球208之間的埠222中。該彈簧建立一最小壓力，沖洗氣體必須在該最小壓力下進入埠222及空腔212。
如圖4b中所展示，歧管216較佳地包含一加熱器226 (例如，一筒形加熱器)，該加熱器226經設定大小以維持沖洗氣體之溫度以便最小化閥200之球208及殼體202內之冷凝。加熱器226應將沖洗氣體之溫度維持於約90°C或高於約90°C，且較佳地維持於約120°C或高於約120°C。若歧管216係由具有一高導熱率之一材料(諸如鋁合金或銅)構成，則加熱器226可定位於歧管216內之任何便利位置處。然而，較佳地，與靠近歧管入口220a相比，加熱器226更靠近歧管出口220b定位。如圖4b中所展示，加熱器226靠近流動路徑218及歧管出口220b定位於歧管216內。
另外，流動路徑218較佳地最佳化自加熱器226至流動通過歧管216之沖洗氣體之熱傳遞。因此，在一項實施例中，如圖4a中所展示，流動路徑218係曲折的，其中沖洗氣體在其離開進入埠222中之前必須來回流動通過歧管216。在另一實施例中，流動路徑218可包含增加紊流之擋板，或可為用以增強熱傳遞之一填充床。
如上文所論述，隔離分流閥200具有一第一位置及一第二位置。當孔214a及214b分別與入口204a及出口204b對準時，程序氣體通過入口204a流動至閥200中，流動通過球208之孔214a、214b且通過出口204b流出。在程序氣體流動通過孔214a、214b時，經加熱之沖洗氣體自歧管216之流動路徑218流動且進入空腔212中，因此加熱球208及殼體202。自空腔212，經加熱之沖洗氣體流動通過開口225至球208之孔214a、214b中，經加熱之沖洗氣體在離開閥200之前在此處與程序流體結合。較佳地，供應至空腔212之經加熱惰性氣體之壓力係高於程序氣流之正常最大壓力，使得惰性氣體可流動至程序氣流中。
類似地，當孔214a及214b分別與出口204c及入口204a對準時，程序氣體流動至入口204a中且流動通過出口204c。參見圖4a。如在第一位置中，經加熱之惰性沖洗氣體流動至孔214a、214b中以結合程序流體。此外，惰性沖洗氣體之壓力較佳高於程序氣體之操作壓力。
因此，在操作期間，當閥200在第一或第二位置中時，經加熱之惰性沖洗氣體持續流動至空腔及孔214a、214b中。如上文所論述，埠222經設定大小以確保沖洗氣體之壓力超過程序氣體之壓力且控制沖洗氣體至孔214a、214b中之流量。若閥200 (例如)由於一閥座之腐蝕而出現故障，則惰性沖洗氣體之流速將增加。因此，使用圖3b中所展示之相同組態，一流量傳感器可定位於沖洗氣體管線中以監測沖洗氣體之流速。若流量傳感器偵測流速之一相對增加，則此將為一閥故障之一指示。
隔離閥100、200之濕潤組件(諸如殼體、球108、208及閥座110a、110b)必須與氣體(諸如氟、氯、溴化氫及半導體、平板顯示器及太陽能面板製程中所使用之其他氣體)相容。類似地，止回閥128、228之濕潤組件(諸如球229、彈簧(未展示)、墊圈(未展示)及密封環(未展示))亦必須與上述氣體相容。球108、208及球229較佳地由對上述氣體具有耐腐蝕性之不銹鋼(例如，304L、316L等)構成。彈簧(未展示)應由具有一高鎳含量之一合金或記憶材料(諸如由Inco Alloys製造之材料)構成。墊圈及密封環(未展示)應由不銹鋼(例如，304L、316L等)、Hastelloy、Viton® 或Kalrez® 構成。歧管116可由諸如鋁之一相對便宜材料構成。
亦提供根據本發明之具有一隔離閥100、200之一系統300。圖6a展示根據本發明之一系統300。系統300具有接納來自連接至一處理腔室308之出口307之一或多個真空泵306之一排氣口304之冗餘減量系統302a、302b。排氣管線304T形連接至各減量系統302a、302b中且在圖6a中所展示之實施例中，一隔離閥100安裝於T形連接之各管線中。在圖6b中所展示之另一實施例301中，根據本發明之一分流閥200安裝於減量系統302a、302b上游之T形連接處。在兩個實施例300、301中，隔離閥100、200係如上文所描述般建構並起作用。
如上文所描述及在圖1至圖6b之實施例中所展示之本發明提供半導體、太陽能面板及平板顯示器程序中之具成本效益之冗餘及增強之安全性。預期，熟習技術者鑑於前文描述將易於明白本發明之其他實施例及變動，且此等實施例及變動同樣旨在包含於如在以下發明申請專利範圍中所闡述之本發明之範疇內。
100:球閥 102:殼體 104a:入口 104b:出口 108:球 110a:閥座 110b:閥座 112:空腔 114:孔 116:歧管 118:流動路徑 119:驅動軋頭 120a:歧管入口 120b:歧管出口 122:埠 123:鍵槽 124:惰性氣體源 125:開口 126:加熱器 128:單向閥 130:螺線管閥 132:壓力調節器 134:壓力傳感器 135:惰性氣體源管線 136:流量傳感器 138:止回閥 200:分流閥 202:殼體 204a:入口 204b:出口 204c:出口 208:球 210a至210d:閥座 212:空腔 214a:孔分支 214b:孔分支 216:歧管 218:流動路徑 219:驅動軋頭 220a:入口 220b:出口 222:埠 223:鍵槽 224:惰性氣體源 225:開口 226:加熱器 228:單向閥 229:球 300:系統 302a:減量系統 302b:減量系統 304:排氣口 306:真空泵 307:出口 308:處理腔室
現應僅藉由實例參考附圖描述本發明之較佳實施例，其中： 圖1係根據本發明之一氣體沖洗球閥之一示意性表示； 圖2a係根據本發明之一氣體沖洗球閥(經展示在敞開位置中)之一側視圖； 圖2b係根據本發明之一氣體沖洗球閥(經展示在閉合位置中)之一端視圖； 圖2c係根據本發明之一氣體沖洗球閥(經展示在閉合位置中)之一側視圖； 圖3a係根據本發明之具有沖洗氣體壓力偵測之一氣體沖洗球閥之一示意性表示； 圖3b係根據本發明之具有流速沖洗氣體偵測之一氣體沖洗球閥之一示意性表示； 圖4a係根據本發明之一分流閥之一截面視圖； 圖4b係根據本發明之耦合至一分流閥之一歧管之一視圖； 圖5係根據本發明之一分流閥之一平面視圖； 圖6a係根據本發明之具有一對氣體沖洗球閥之一系統之一示意性表示；及 圖6b係根據本發明之具有一氣體沖洗分流閥之一系統之一示意性表示。
100:球閥
102:殼體
112:空腔
116:歧管
118:流動路徑
126:加熱器

Claims (15)

  1. 一種閥，其包括： 一殼體，其具有至少一入口及至少一出口； 一閥部件，其定位於該殼體內且可在不同位置之間移動以在使用中用於控制一流體自該閥之一入口至一出口之流量； 至少兩個間隔開之閥座，該閥部件座落於其中以便形成由該等閥座、該閥部件之一外表面及該殼體之一內表面定界之一空腔； 一第一導管，其在該殼體之外部與該空腔之間延伸；及 一第二導管，其在該空腔與該閥部件之一孔之間延伸，在使用中，一沖洗氣體可透過該等導管被引入至該空腔及該孔中。
  2. 如請求項1之閥，其中可將一經加壓沖洗氣體引入至該空腔及該孔中。
  3. 如請求項1或請求項2之閥，其中該閥部件可在第一位置與第二位置之間旋轉，使得在該第一位置中，該孔與一入口及一出口對準。
  4. 2或3中任一項之閥，其中該閥部件可在第一位置與第二位置之間旋轉，使得在該第二位置中，該孔並不與一入口或一出口對準，較佳地，其中在該閥部件在該第二位置中時，該沖洗氣體形成死頭。
  5. 如請求項1或請求項2之閥，其中該閥部件可在第一位置與第二位置之間旋轉，使得在該第一位置中，該孔與一入口及一第一出口對準，且在該第二位置中，該孔與一入口及一第二出口對準。
  6. 如任一前述請求項之閥，其進一步包括用於抑制或防止沖洗氣體經由該第一導管自該殼體排出之一止回閥，較佳地，其中該止回閥包括由具有一高鎳含量之一合金製成之一彈簧。
  7. 如任一前述請求項之閥，其進一步包括一歧管，在使用中，該沖洗氣體自該殼體外部透過該歧管被引入至該沖洗氣體導管中，較佳地，其進一步包括用於在該歧管內之該沖洗氣體進入該空腔之前加熱該歧管內之該沖洗氣體之一加熱器，較佳地，其中該加熱器包括一筒形加熱器，及/或其中該加熱器經設定大小以最小化該空腔內之冷凝。
  8. 如請求項7之閥，其中該歧管包括用於增加流動通過其之該沖洗氣體之紊流之構件；及/或其中該歧管包括用於流動通過其之沖洗氣體之一曲折流動路徑；及/或其中該歧管包括用於流動通過其之沖洗氣體之一流動路徑，該流動路徑包括擋板；及/或其中該歧管包括用於流動通過其之沖洗氣體之一流動路徑，該流動路徑包括一包裝材料；及/或其進一步包括連接至該歧管之一入口之一沖洗氣體供應源。
  9. 如任一前述請求項之閥，其進一步包括用於監測該空腔中及/或該第一導管中，及/或該第二導管中，及/或該歧管中之該沖洗氣體之壓力或流量之構件。
  10. 如請求項9之閥，其進一步包括用於監測該沖洗氣體供應源中之該沖洗氣體之該壓力或該流量之構件，較佳地，其中用於監測該沖洗氣體之該壓力之該構件包括一壓力傳感器。
  11. 如取決於請求項9時之請求項10之閥，其中該壓力傳感器定位於該沖洗氣體供應源內且其中一閥及一壓力調節器連同用於使該空腔及該歧管內之該沖洗氣體隔離之一閥一起提供於該壓力傳感器之上游，該壓力傳感器經調適以監測該經隔離沖洗氣體之該壓力。
  12. 如請求項9至11中任一項之閥，其中用於監測該沖洗氣體之該流量之該構件包括一流量傳感器。
  13. 如請求項12之閥，其中該流量傳感器定位於該沖洗氣體供應源內以用於監測該沖洗氣體之流速。
  14. 如任一前述請求項之閥，其中濕潤組件係與選自由以下項組成之群組之氣體相容：氟；氯；及溴化氫。
  15. 一種系統，其包括：一真空泵，其具有一排氣口；及一對減量系統，其等T形連接至該排氣口；其中如任一前述請求項之一閥定位於該等減量系統之各者之上游。
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