TW202309434A - 化學物質供給系統之互鎖裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明實施例係關於一種化學物質供給系統，其包含：一腔室；一管道，其延伸至該腔室中；一互鎖裝置，其包含用於緊固該管道之一固定件及用於判定該管道是否由該固定件緊固之構件。

Description

化學物質供給系統之互鎖裝置
本發明實施例係有關化學物質供給系統之互鎖裝置。
化學物質供給系統廣泛用於製造行業中。例如，半導體製造、清潔、光微影、平坦化、蝕刻及其他程序通常需要化學物質供給來執行某些操作。為依一高效方式供給化學物質，化學物質通常儲存於製造實驗室(FAB)、附屬FAB或工廠中之化學物質儲存室中。
為提高製造產量，通常需要在指定地點儲存一定量之化學物質。各種類型之容器用作化學物質儲存器，例如迴轉泵、化學瓶、桶、泵、罐、化學包裝或其類似者。一些容器需要在儲存於其中之化學物質排空或實質上排空之後替換。
本發明的一實施例係關於一種化學物質供給系統，其包括：一腔室；一管道，其延伸至該腔室中；一互鎖裝置，其包括用於緊固該管道之一固定件及用於判定該管道是否由該固定件緊固之構件。
本發明的一實施例係關於一種用於化學物質容器更換之方法，其包括：自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道；將該管道耦合至一互鎖裝置；將不同於該第一化學物質容器之下一化學物質容器定位於該腔室中，其中該下一化學物質容器含有化學物質；及獲得該互鎖裝置之一狀態。
本發明的一實施例係關於一種用於化學物質容器更換之方法，其包括：自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道；將該管道耦合至一互鎖裝置；將不同於該第一化學物質容器之下一化學物質容器放置於該腔室中；在該互鎖裝置處於一第一狀態下時獲得一第一信號；在該互鎖裝置處於一第二狀態下時獲得一第二信號；將一供給指令傳輸至一控制器；及在接收該第一信號時自該下一化學物質容器供給化學物質。
以下揭露提供用於實施所提供標的之不同特徵之諸多不同實施例或實例。下文將描述組件及配置之特定實例以簡化本揭露。當然，此等僅為實例且不意在限制。例如，在以下描述中，使一第一構件形成於一第二構件之上或一第二構件上可包含其中形成直接接觸之該第一構件及該第二構件之實施例，且亦可包含其中額外構件可形成於該第一構件與該第二構件之間使得該第一構件及該第二構件可不直接接觸之實施例。另外，本揭露可在各種實例中重複元件符號及/或字母。此重複係為了簡單及清楚且其本身不指示所討論之各種實施例及/或組態之間的一關係。
此外，為了方便描述，可在本文中使用空間相對術語(諸如「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」及其類似者)來描述一元件或構件與另一(些)元件或構件之關係，如圖中所繪示。除圖中所描繪之定向之外，空間相對術語亦意欲涵蓋器件在使用或操作中之不同定向。可依其他方式定向裝置(旋轉90度或依其他定向)，且亦可因此解譯本文中所使用之空間相對描述詞。
雖然闡述本發明之廣泛範疇之數值範圍及參數係近似值，但應儘可能精確報告特定實例中所闡述之數值。然而，任何數值固有地含有由各自測試測量中所見之標準差必然所致之特定誤差。再者，如本文中所使用，術語「實質上」、「約」或「大致」一般意謂在一般技術者可預期之一值或範圍內。替代地，術語「實質上」、「約」或「大致」意謂在一般技術者考量之平均值之一可接受標準誤差內。一般技術者應瞭解，可接受標準誤差可根據不同技術變動。除在操作/工作實例中之外，或除非另有明確說明，否則本文中所揭露之所有數值範圍、數量、值及百分比(諸如材料數量、持續時間、溫度、操作條件、數量比及其類似者之數值範圍、數量、值及百分比)應被理解為在所有例項中由術語「實質上」、「約」或「大致」修飾。因此，除非有相反指示，否則本揭露及附隨申請專利範圍中所闡述之數值參數係可根據期望變動之近似值。最後，至少應鑑於報告有效數位之數目且藉由應用普通捨入技術來解釋各數值參數。範圍在本文中可表示為自一端點至另一端點或在兩個端點之間。除非另有指定，否則本文中所揭露之所有範圍包含端點。
可在製造半導體器件之操作期間利用各種類型之化學物質。在一些情況中，化學物質可儲存於諸如迴轉泵(drum pump)、化學瓶、桶、泵、槽、化學包裝或其類似者之供給裝置中。一些容器需要在儲存於其中之化學物質排空或實質上排空之後替換。然而，此替換通常手動執行，其中不時出現人為錯誤。在更換迴轉泵或其他類型之供給裝置之情況中，當替換操作完成不當時，會發生化學物質洩漏且引起傷害或污染。一個實際問題係操作者經常在對供給系統執行化學物質供給指令之前忘記將管道之各連接器重新連接回至供給裝置。
本揭露提供可減少人為錯誤之一安全系統。防呆系統可幫助確認替換操作是否適當完成且在出現人為錯誤時防止化學物質洩漏。本揭露合併硬體互鎖(interlock)裝置與軟體互鎖裝置以進一步改良防呆互鎖裝置之效應。
參考圖1A，圖1A係根據本發明之一些實施例之一化學物質供給系統之一示意管線圖。一化學物質供給系統100可包含一化學物質供給室101M (其包含一或多個化學物質容器101)、連接於化學物質容器101與一工廠、實驗室或製造實驗室之一裝置115之間的管道101P。在一些實施例中，化學物質供給系統100可進一步包含連接至管道101P以控制化學物質之流動或減少其中之污染物之閥112及/或過濾器113。在一些實施例中，化學物質供給系統100可進一步包含用於儲存化學物質199 (圖1C中所展示)之暫時儲存器114。
參考圖1A、圖1B及圖1C，根據本發明之一些實施例，圖1B係繪示一化學物質供給室的一示意圖，圖1C展示一化學物質供給容器之一部分剖面圖。一化學物質供給室101M可放置於一工廠、實驗室或製造實驗室內部或外部。尤其在半導體行業中，化學物質供給室101M可指稱一化學物質供給箱、一化學物質施配單元(CDU)、清潔室中之一空間/室、附屬fab中之一空間/室、迴轉泵箱、一腔室或其類似者。在一些實施例中，化學物質供給室101M可具有允許一操作者在一些情況中進入化學物質供給室101M之一入口104。一或多個化學物質容器101放置於化學物質供給室101M中，其中化學物質容器101可為(但不限於)迴轉泵、化學瓶、桶、泵、槽、化學包裝或其類似者。在圖1A至圖5F中，迴轉泵在圖式中展示為實例，但本揭露亦可應用於其他類型之化學物質容器。
在一些實施例中，化學物質容器101可包含一吸入口101S及與吸入口101S隔開之一回流口101R。一吸入口101S允許管道101P自化學物質容器101提取化學物質199，且回流口101R允許化學物質容器101自另一管道101P接收化學物質199。在一些實施例中，化學物質容器101可包含複數個腔室，其中吸入口101S及回流口101R分別連接至不同腔室。
在一些實施例中，化學物質供給室101M進一步包含操作介面102及/或控制器103。操作者可經由操作介面102將指令輸入至控制器103，或操作介面102可顯示化學物質供給系統100之各種參數或條件。在一些實施例中，操作介面102及控制器103可相鄰於化學物質容器101。然而，在一些替代實施例中，操作介面102及/或控制器103亦可攜帶或放置於遠離化學物質容器101之一位置處以實現遠端控制。
在一些實施例中，化學物質供給系統100可進一步包含槽117，其中槽117連接至氣體供給器且可包含罐覆蓋調節器。在一些實施例中，槽117用於儲存不與儲存於化學物質容器101中之化學物質199反應之氣體，諸如N 2或其他惰性氣體。氣體透過一進氣口供給且儲存至槽117中。槽117可維持一預定壓力，例如一略正壓。槽117可進一步包含可自槽117排放氣體之一排氣口。槽117可用於將氣體抽吸至化學物質容器101中用於某些目的，諸如排放或抽吸化學物質容器101中之化學物質199。
控制器103可與判定入口104、閥112、過濾器113、管道101P處之某些位置、化學物質容器101、化學物質供給室101M或槽117 (或放置於其上之罐覆蓋調節器/進口)之條件之介面102、互鎖裝置(其將在圖1D至圖5F中討論)或感測器通信。控制器103可由軟體實施，使得本揭露中所揭露之方法可自動或半自動執行，或用於輔助手動操作。針對一給定電腦，軟體常式可儲存於諸如一永久記憶體之一儲存器件上。替代地，軟體常式可為使用任何機器可讀儲存媒體(諸如一軟性磁碟、CD-ROM、磁帶、數位視訊或多功能光碟(DVD)、雷射光碟、ROM、快閃記憶體等等)來儲存之機器可執行指令。一系列指令可自一遠端儲存器件(諸如一網路上之一伺服器)接收。本發明實施例亦可在軟體系統、微控制器單元(MCU)模組、離散硬體或韌體中實施。
參考圖1D，圖1D係繪示根據本發明之一些實施例之先前圖1A中展示之化學物質供給室101M的一示意圖。圖1D展示化學物質供給室101M中之一個化學物質容器101。管道101P透過連接器101C連接至吸入口101S及回流口101R。在一些實施例中，連接器101C可包含一蓋或具有一內螺紋之一螺紋蓋，其允許管道101P緊固於吸入口101S及回流口101R上方。在一些情況中，吸入口101S及回流口101R作為對應於連接器101C之內螺紋之螺紋部分。然而，本揭露不限於螺紋固定機構。例如，管道101P可透過其他類型之對應固定元件緊固至吸入口101S及回流口101R (諸如一部件插入至另一部件中、一部件與另一部件夾在一起或其類似者)。
化學物質供給室101M包含一或多個內側壁120W。在一些實施例中，一操作者可自外部透過入口104 (圖1B中所展示)接取(若干)內側壁120W。在此情況中，操作者可自化學物質供給室101M透過入口移除已用化學物質容器101且透過入口104將下一化學物質容器101轉移至化學物質供給室101M中。在本揭露中，「下一」(next)化學物質容器101可指稱不同於一已用化學物質容器101之一新化學物質容器101或不同於先前用於供給化學物質之一第一化學物質容器101之一第二化學物質容器101。
化學物質供給系統100進一步包含接近用於放置化學物質容器101之位置之一互鎖裝置120。在一些實施例中，互鎖裝置120放置於化學物質供給室101M之內側壁120W上。然而，在一些替代實施例中，互鎖裝置120亦可放置於化學物質供給室101M中之其他適合位置中，諸如化學物質供給室101M之入口104、一地板、一天花板或一外側壁。在一些其他替代實施例中，互鎖裝置120亦可放置於化學物質供給室101M中或外部之一支撐結構或可移動結構上。
互鎖裝置120之細節隨後將在圖2A至圖5F中討論，其中圖3A至圖3F討論將光學感測器併入至一互鎖裝置(下文標示為120A)中之一方法，圖4A至圖4F討論將近接感測器併入至一互鎖裝置(下文標示為120B)中之一方法，且圖5A至圖5F討論將電開關(諸如簧片開關、電磁開關、壓電感測器或其類似者)及一判定電路併入至一互鎖裝置(下文標示為120C)中之一方法。互鎖裝置120A'及120B'之替代實施例之細節隨後將在圖6A至圖8C中討論，其中圖7A至圖7C討論將光學感測器併入至一互鎖裝置(下文標示為120A')之一替代方法，且圖8A至圖8C討論將近接感測器併入至一互鎖裝置(下文標示為120B')之一替代方法。圖2A至圖2C中討論藉由利用互鎖裝置120A、120B、120C、120A'或120B'來進行化學物質容器101之替換操作之方法。
參考圖2A，圖2A展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。用於更換化學物質供給容器之方法1000包含：確認第一化學物質容器之身份(操作1004)；自連接至第一化學物質容器之管道移除化學物質之一剩餘部分(操作1007)；自第一化學物質容器拆離連接器(操作1013)；將連接器耦合至一互鎖裝置(操作1018，其可參考圖3E、圖4E、圖5E、圖7B或圖8B)；將管道連接至下一化學物質容器且確認下一化學物質容器之身份(操作1021，其可參考圖3D、圖4D、圖5D、圖7A或圖8A)；指示下一化學物質容器供給化學物質(操作1027)；及接收化學物質供給及回流之一狀態(操作1030)。
參考圖1A至圖1D及圖2A，化學物質容器101可進一步包含用於偵測化學物質199之剩餘量之一感測器101L。當使用中之化學物質容器101排空或化學物質199之剩餘量小於一預定量時，感測器101L可將一排空信號傳輸至控制器103。在控制器103接收排空信號之後，操作者可被通知且可準備用下一化學物質容器101來替換已用化學物質容器101。
在操作1004中，操作者確認已用化學物質容器101之身份及其位置以確保正確化學物質容器101被替換。在一些實施例中，由掃描器判定一可偵測特徵101T (諸如條碼、QR碼、標誌或序列號)，且產生一初步信號。可偵測特徵101T可附接至管道101P或已用化學物質容器101。藉由比較初步信號與排空信號，可確認已用化學物質容器101之身份。化學物質容器替換之一初始指令可經傳輸至控制器103 (例如，透過操作介面102)以初始化替換操作。
在操作1007中，藉由排洩或沖洗(例如，藉由使用氣體加壓或使用一泵)來移除連接至已用化學物質容器101之管道101P (諸如連接至吸入口101S及回流口101R之管道)中化學物質199之至少一部分。藉此，可減少替換期間之化學物質洩漏。然而，儘管化學物質洩漏或沖洗操作可移除管道101P中化學物質199之一部分，但在諸多情況中，化學物質199之一部分仍暫時留在管道101P中。
在操作1013中，自已用化學物質容器101拆離管道101P。例如，管道101P與吸入口101S及/或回流口101R斷接。在一些實施例中，拆離操作包含略微鬆釋連接器101C以進一步允許剩餘化學物質199之一部分流入至已用化學物質容器101中，及接著完全鬆釋連接器101C以完全拆離管道101P。
在操作1018中，為防止管道101P中之剩餘化學物質199洩漏至環境中或溢出，將管道101P之自由端耦合至一互鎖裝置120 (諸如圖3A至圖3F中所討論之互鎖裝置120A、圖4A至圖4F中所討論之互鎖裝置120B、圖5A至圖5F中所討論之互鎖裝置120C、圖7A至圖7C中所討論之互鎖裝置120A'或圖8A至圖8C中所討論之互鎖裝置120B')。化學物質供給系統100包含放置於化學物質供給室101M之內側壁120W上用於容納自管道101P之經拆離自由端滴出之化學物質之一盛漏容器(leakage container)122。盛漏容器122包含能夠收容一定量之液體之一空間122R。如先前所討論，一互鎖裝置120接近已用化學物質容器101之位置。在一些實施例中，互鎖裝置120放置於化學物質供給室101M之內側壁120W上。在一些實施例中，互鎖裝置120包含放置於盛漏容器122上方且經組態以固持經拆離管道101P之一固定件121。盛漏容器122及/或固定件121之一數目可根據自已用化學物質容器101拆離之管道101P之一數目。例如，在具有自已用化學物質容器101之吸入口101S及回流口101R拆離之兩個管道101P之情況中，互鎖裝置120可具有一第一盛漏容器122A及一第二盛漏容器122B及/或一第一固定件121A及一第二固定件121B。應注意，在一些替代實施例中，互鎖裝置120及盛漏容器122亦可放置於化學物質供給室101M中之其他適合位置中，諸如化學物質供給室101M之入口104、一地板、一天花板或一外側壁。在一些其他替代實施例中，互鎖裝置120及盛漏容器122亦可放置於化學物質供給室101M中之一支撐結構或可移動結構上。在一些替代實施例中，互鎖裝置120包含經組態於盛漏容器122之一側壁上之一固定件122C (而非包含分離之固定件121)，其中固定件122C可用於暫時容納管道101P之連接器101C。
在利用固定件121來固持管道101P之後，自管道101P之各者之一開口滴出之化學物質199可由盛漏容器122收集。如圖3A至圖5F中將討論，一輔助固定件121F可緊固至管道101P且進一步固定至固定件121。替代地，管道101P可藉由將管道101P之連接器101C耦合至組態於盛漏容器122上之固定件122C來緊固，因此自管道101P之各者之一開口滴出之化學物質199可由盛漏容器122收集。
在操作1021中，自化學物質供給室101M移除已用化學物質容器101且將下一化學物質容器101移入至化學物質供給室101M中。儲存於下一化學物質容器中之化學物質可相同或類似於儲存於已用化學物質容器101中之化學物質。管道101P自互鎖裝置120移除且連接至下一化學物質容器101。管道101P與已用化學物質容器101之間的連接機構可相同於管道101P與下一化學物質容器101之間的連接機構。
在操作1027中，操作者將一終結指令傳輸至控制器103 (例如，透過操作介面102)且化學物質199自下一化學物質容器101供給且流動通過管道101P。
在操作1030中，放置於管道101P及/或下一化學物質容器101上之感測器傳輸與化學物質199之流動相關之參數，因此可監測化學物質199之流動且可確認化學物質容器替換操作之結果。
如先前所討論，為防止化學物質199在將管道101P之各者連接至下一化學物質容器101之前自下一化學物質容器101供給且流動通過管道101P之情境(其會引起化學物質洩漏)，互鎖裝置120 (操作1018中所討論)監測管道101P之位置且執行防呆檢查操作以確保在管道101P之各者連接至下一化學物質容器101之前，化學物質199不會錯誤地自下一化學物質容器101供給。互鎖裝置120之細節及機制隨後將在圖2B、圖2C及圖3A至圖8C中討論。
參考圖2B，圖2B展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。用於更換化學物質供給容器之方法2000包含：在一互鎖裝置處於一第一狀態下時獲得一信號(操作2004)；將一供給指令傳輸至一控制器(操作2007)；及若接收到信號，則自下一化學物質容器供給化學物質(操作2013)。
參考圖2C，圖2C展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。用於更換化學物質供給容器之方法3000包含：在一互鎖裝置處於一第一狀態下時獲得一確認信號，或在互鎖裝置處於一第二狀態下時獲得一停止信號(操作3014，其可參考圖3D至圖3F、圖4D至圖4F、圖5D至圖5F、圖7A至圖7C或圖8A至圖8C)；使用具有與下一化學物質容器相關之一特徵來獲得一雙重檢查信號(操作3019)；將一供給指令傳輸至一控制器(操作3024)；若接收到確認信號及雙重檢查信號，則自下一化學物質容器供給化學物質(操作3029)。
圖3A至圖3F討論利用併入光學感測器之第一方法之一互鎖裝置120A。
參考圖1D及圖3A至圖3C，根據本發明之一些實施例，圖3A係展示用於化學物質供給系統之一互鎖裝置的一透視圖，圖3B係繪示一連接器的一示意圖，圖3C係繪示一連接器的一分解圖。互鎖裝置120A包含經組態以發射一輻射(諸如紅外線或光)之一發射器170E及經組態以接收輻射之一接收器170R。自發射器170E產生之輻射可處於高於盛漏容器122 (其可包含第一盛漏容器122A及第二盛漏容器122B)之一位準，且可處於低於或類似於固定件121 (例如，可包含第一固定件121A及第二固定件121B)之一位準。發射器170E及接收器170R可由一固定支撐件170F固持，其中固定支撐件170F可放置於(若干)內側壁120W或其他適合位置上，取決於互鎖裝置120A及化學物質供給室101M之組態。
在一些實施例中，一輔助固定件121F可緊固於自已用化學物質容器101移除之管道101P之各者上，且隨後耦合至一個固定件121。例如，固定件121可為包含一凹槽121R之一插座，且輔助固定件121F可具有可連接至固定件121之一突出結構或一銷。在一些實施例中，輔助固定件121F可包含多個部分，諸如一第一部分121F'及對應於第一部分121F'之一第二部分121F''，且管道101P可被夾於第一部分121F'與第二部分121F''之間，其中第一部分121F'及第二部分121F''可由一緊固件進一步緊固。在一些替代實施例中，輔助固定件121F亦可緊固至連接器101C。藉由利用輔助固定件121F，管道101P及連接器101C之廣泛已用或既有設計無需改變，且輔助固定件121F可再用於多個化學物質容器替換操作中，藉此可降低成本且可提高效率。在一些實施例中，在將輔助固定件121F (或管道101P)耦合至固定件121之後，連接器101C或管道101P之一部分由盛漏容器122橫向環繞(圖3E或圖3F中所展示)。
參考圖1D及圖3D，圖3D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。當管道101P仍連接至已用化學物質容器101時，管道101P未耦合至互鎖裝置120A，其中未耦合至任何管道101P之互鎖裝置120A之狀態可指稱一第一狀態。如圖3A至圖3C中所討論，發射器170E及接收器170R經組態以判定互鎖裝置120A之狀態。例如，當接收器170R成功接收自發射器170E照射之輻射時，將一第一信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P當前未耦合至互鎖裝置120A之第一信號。在一些實施例中，由發射器170E及接收器170R執行之判定操作可在自已用化學物質容器101移除管道101P之前開始，且直至化學物質供給才結束。在一些其他替代實施例中，由發射器170E及接收器170R執行之判定操作可正常作用，因此連續執行判定。
參考圖1D及圖3E，圖3E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。在自已用化學物質容器101移除之管道101P耦合至互鎖裝置120A之後，連接器101C (或替代地，管道101P之一部分或輔助固定件121F)定位於阻擋自發射器170E發射之輻射之路徑之一位準，藉此接收器170R無法接收輻射，或大部分輻射無法由接收器170R接收。在一些實施例中，(若干)固定件121定位於一位準，使得在將管道101P耦合至(若干)固定件121之後，連接器101C之一部分、管道101P之一部分或輔助固定件121F處於相同於發射器170E及/或接收器170R之位準之一位準。在自已用化學物質容器101移除之每一管道101P耦合至互鎖裝置120A (本文中指稱互鎖裝置120A處於一第二狀態下)之情形下，將一第二信號傳輸至控制器103，其中控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120A變成第二狀態時，可終止第一信號。
參考圖1D及圖3F，圖3F係展示根據本發明之一些實施例之第三狀態中之一互鎖裝置的一透視圖。在一些實施例中，一個發射器170E及一個接收器170R可經組態以監測多個管道101P之存在。在一些情況中，即使操作者僅忘記將一個管道101P連接至下一化學物質容器101而其他管道101P適當連接，但可發生化學物質洩漏。因此，固定件121 (例如，可包含第一固定件121A及第二固定件121B)、發射器170E及接收器170R之位置可依一方式組態，使得自發射器170E朝向接收器170R之輻射在並非每一管道101P與互鎖裝置120A解耦合時仍會被阻擋。在自已用化學物質容器101移除之管道101P之至少一者仍耦合至互鎖裝置120A (本文中指稱互鎖裝置120A處於第三狀態)之情形下，將第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120A變成第三狀態時，可終止第一信號。
另一方面，當移除耦合至互鎖裝置120A之管道101P之各者時，互鎖裝置120A將變成第一狀態(圖3A中所討論)，因為接收器170R能夠自發射器170E接收輻射，藉此將第一信號傳輸至控制器103。在一些實施例中，當互鎖裝置120A自第二狀態或第三狀態變成第一狀態時，觸發第一信號且終止第二信號。
在實施例中，將使操作者再次判定、確認或掃描附接至管道101P (及/或下一化學物質容器101)之可偵測特徵101T以確認管道101P之各者適當連接至下一化學物質容器101。一雙重檢查信號可經發送至控制器103以指示操作者完成管道101P與下一化學物質容器101之間的連接。
互鎖裝置120A之上述多步驟防呆機制包含：控制器可在替換操作開始之前接收一第一信號，接著在將管道101P之至少一者耦合至互鎖裝置120A之後接收一第二信號，接著在每一管道101P耦合至互鎖裝置120A之後接收第一信號，及在確認管道101P與下一化學物質容器101之間的連接之後接收一雙重檢查信號。
在操作者確信每一管道101P適當連接至下一化學物質容器101之後，操作者可將一供給信號傳輸至控制器103以指示下一化學物質容器101供給化學物質。在未獲得雙重檢查信號或第二信號之後的第一信號之情境中，將啟動安全機制，因為控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。替代地，當控制器103仍偵測到或獲得第二信號時，控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。
在控制器103接收雙重檢查信號及第二類型信號之後的第一信號兩者之情況中，控制器103執行下一化學物質容器101之供給操作，且化學物質199開始流動通過吸入口101S。
返回參考圖1A至圖1D及圖2A，化學物質在供給指令之後開始在管道101P中循環。放置於管道101P及/或下一化學物質容器101上之感測器(圖中未展示)傳輸與化學物質之流動相關之參數，且判定化學物質最終是否透過回流口101R返回至下一化學物質容器101且返回至下一化學物質容器101。在循環未達到預期或回流口101R無法接收化學物質之情況中，一警報可發生且暫停供給。
在一些實施例中，輔助固定件121F可在將管道101P自互鎖裝置120A解耦合之後自管道101P移除，使得輔助固定件121F可重複再用於其他化學物質容器替換操作中。
應注意，儘管圖3A至圖3F中展示使用經組態以同時偵測互鎖裝置120A處管道101P之存在之一個接收器170R及一個發射器170E之實例，但一個以上接收器170R或發射器170E可用於單獨判定管道101P之狀態以符合化學物質供給室101M中之組態。
隨後將在圖4A至圖4F中討論之安全方法及機制類似於圖1D及圖3A至圖3F，差異在於圖4A至圖4F中所討論之一互鎖裝置120B利用併入近接感測器之一第二方法。在下文中，將不再重複描述用相同於圖1D及圖3A至圖3F之元件符號標記之圖4A至圖4F中之元件。類似元件之細節可參考上述討論及圖1A至圖1D及圖3A至圖3F。
參考圖4A至圖4B，根據本發明之一些實施例，圖4A係展示用於化學物質供給系統之一互鎖裝置的一透視圖，圖4B係展示用於化學物質供給系統之一互鎖裝置的一俯視透視圖。互鎖裝置120B包含用於判定管道101P是否耦合至互鎖裝置120B之近接感測器180。在一些實施例中，盛漏容器122 (例如，可包含第一盛漏容器122A及第二盛漏容器122B)之各者可包含指向用於容納對應管道101P之位置之一近接感測器180。在一些情況中，近接感測器180之各者依不會彼此干擾之一方式放置，例如，一個近接感測器180不會直接阻礙另一近接感測器180之感測側判定其目標範圍。在一些實施例中，(若干)近接感測器180可被固定，其可由各種形式之支撐結構(圖中未展示)達成。
在一些實施例中，近接感測器180可為電容感測器。電容感測器經組態用於距離及位置之非接觸式量測，且可擁有防腐蝕、高穩定性及/或高準確度之優點。電容感測器亦可具有比各種類型之感測器緊湊之一大小，因此能夠節省空間。
在一些實施例中，在替換已用化學物質容器101之前，近接感測器180之準確度可根據盛漏容器122之大小來調整。例如，一近接感測器180能夠感測距離在自約3 mm至約25 mm之一範圍內之物體，且藉由執行調整，感測距離可縮小至預定範圍，例如在自約10 mm至約15 mm之一範圍內。(範圍及距離不限於此且僅用作一實例。)
參考圖4C，圖4C係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器、一固定件及一輔助固定件的一分解圖。類似於圖3C中之討論，一輔助固定件121F可緊固於自已用化學物質容器101移除之一個管道101P上，且隨後耦合至一個固定件121。在一些實施例中，輔助固定件121F可包含多個部分，諸如一第一部分121F'及對應於第一部分121F'之一第二部分121F''，且管道101P可被夾於第一部分121F'與第二部分121F''之間，其中第一部分121F'及第二部分121F''可由一緊固件進一步緊固。在一些替代實施例中，輔助固定件121F亦可緊固至連接器101C。在將輔助固定件121F (或管道101P)耦合至固定件121之後，連接器101C之一部分或管道101P之一部分位於盛漏容器122上方且與近接感測器180隔開預定感測距離。例如，在一些實施例中，連接器101C之一第一部分由盛漏容器122橫向環繞且連接器101C之一第二部分自盛漏容器122之頂部暴露。近接感測器180可用於偵測連接器101C之第二部分。
參考圖4D，圖4D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3D中之討論，當管道101P仍連接至已用化學物質容器101時，管道101P不耦合至互鎖裝置120B，其中未耦合至任何管道101P之互鎖裝置120B之狀態可指稱一第一狀態。如圖4A至圖4C中所討論，近接感測器180經組態以判定互鎖裝置120B之狀態。例如，當近接感測器180之各者未偵測到對應管道101P (在一些實施例中，諸如管道101P之一連接器101C)之存在時，將一第一信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P當前未耦合至互鎖裝置120B之第一信號。在一些實施例中，由近接感測器180執行之判定操作可在自已用化學物質容器101移除管道101P之前開始，且直至化學物質供給才結束。在一些其他替代實施例中，由近接感測器180執行之判定操作可正常作用，因此連續執行判定。
參考圖4E，圖4E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3E中之討論，在將自已用化學物質容器101移除之管道101P耦合至互鎖裝置120B之後，連接器101C (或替代地，管道101P之一部分或輔助固定件121F)處於可由近接感測器180偵測之一位置(即，在其感測距離之預定範圍內)。在一些實施例中，固定件121定位於一位準，使得在將管道101P耦合至固定件121之後，連接器101C之一部分、管道101P之一部分或輔助固定件121F處於相同於近接感測器180之位準之一位準。在自已用化學物質容器101移除之每一管道101p耦合至互鎖裝置120B (本文中指稱互鎖裝置120B處於一第二狀態下)之情形下，將一第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120B變成第二狀態時，可終止第一信號。
參考圖4F，圖4F係展示根據本發明之一些實施例之第三狀態中之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3F中之討論，在自已用化學物質容器101移除之管道101P之至少一者仍耦合至互鎖裝置120B (本文中指稱互鎖裝置120B處於第三狀態)之情形下，將第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120B變成第三狀態時，可終止第一信號。
另一方面，當移除耦合至互鎖裝置120B之管道101P之各者時，互鎖裝置120B將變成第一狀態(圖4A中所討論)，因為近接感測器180未偵測到管道101P之存在，藉此將第一信號傳輸至控制器103。在一些實施例中，當互鎖裝置120B自第二狀態或第三狀態變成第一狀態時，觸發第一信號且終止第二信號。
在實施例中，將使操作者再次判定、確認或掃描附接至管道101P (及/或下一化學物質容器101)之可偵測特徵101T以確認管道101P之各者適當連接至下一化學物質容器101。一雙重檢查信號可經發送至控制器103以指示操作者完成管道101P與下一化學物質容器101之間的連接。
互鎖裝置120B之上述多步驟防呆機制包含：控制器可在替換操作開始之前接收一第一信號，接著在將管道101P之至少一者耦合至互鎖裝置120B之後接收一第二信號，接著在每一管道101P耦合至互鎖裝置120B之後接收第一信號，及在確認管道101P與下一化學物質容器101之間的連接之後接收一雙重檢查信號。
在操作者確信每一管道101P適當連接至下一化學物質容器101之後，操作者可將一供給信號傳輸至控制器103以指示下一化學物質容器101供給化學物質。在未獲得雙重檢查信號或第二信號之後的第一信號之情境中，將啟動安全機制，因為控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。替代地，當控制器103仍偵測到或獲得第二信號時，控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。
在控制器103接收雙重檢查信號及第二類型信號之後的第一信號兩者之情況中，控制器103執行下一化學物質容器101之供給操作，且化學物質199開始流動通過吸入口101S。類似於圖1A至圖1D及圖2A中之先前討論，可監測管道101P中化學物質199之循環。
在一些實施例中，輔助固定件121F可在將管道101P自互鎖裝置120B解耦合之後自管道101P移除，使得輔助固定件121F可重複再用於其他化學物質容器替換操作中。
隨後將在圖5A至圖5F中討論之互鎖裝置方法及機制類似於圖1D及圖3A至圖3F或圖4A至圖4F，差異在於圖5A至圖5F中所討論之一互鎖裝置120C利用併入電開關(諸如簧片開關、電磁開關、壓電感測器或其類似者)及一判定電路之一第三方法。在下文中，將不再重複描述用相同於圖1D及圖3A至圖3F或圖4A至圖4F之元件符號標記之圖5A至圖5F中之元件。類似元件之細節可參考上述討論及圖1A至圖1D及圖3A至圖3F或圖4A至圖4F。
參考圖5A，圖5A係展示根據本發明之一些實施例之用於化學物質供給系統之一互鎖裝置的一透視圖。互鎖裝置120C包含用於判定管道101P是否耦合至互鎖裝置120C之電開關之第一部分190A。在一些實施例中，電開關之第一部分190A可為簧片開關、電磁開關、壓電感測器或其類似者之一部分。在一些實施例中，固定件121 (例如，可包含第一固定件121A及第二固定件121B)之各者可包含電開關之一個第一部分190A。在一些實施例中，電開關之第一部分190A可放置於相鄰於固定件121之凹槽121R之一位置處，諸如接近凹槽121R之一底部或一側壁或與其對準。第一部分190A電連接至互鎖裝置120C之一判定電路190C。
參考圖5B及圖5C，根據本發明之一些實施例，圖5B係展示一管道之一連接器的一透視圖，圖5C係繪示一連接器、一固定件及一輔助固定件的一分解圖。類似於圖3C或圖4C中之討論，一輔助固定件121F可緊固於自已用化學物質容器101移除之一個管道101P上，且隨後耦合至一個固定件121。在一些實施例中，輔助固定件121F可包含多個部分，諸如一第一部分121F'及對應於第一部分121F'之一第二部分121F''，且管道101P可被夾於第一部分121F'與第二部分121F''之間，其中第一部分121F'及第二部分121F''可由一緊固件進一步緊固。在一些替代實施例中，輔助固定件121F亦可緊固至連接器101C。
對應於第一部分190A之電開關之一第二部分190B放置於輔助固定件121F之上。在一些實施例中，電開關之第二部分190B可為簧片開關、電磁開關、壓電感測器或其類似者之一部分，其可與第一部分190A之類型相同或互補。在一些實施例中，輔助固定件121F之各者可包含電開關之一個第二部分190B。在將輔助固定件121F耦合至固定件121之後，第一部分190A及第二部分190B直接實體接觸，或第一部分190A實質上相鄰於第二部分190B。
在一些實施例中，第一部分190A可不平行於第二部分190B。例如，第一部分190A可實質上垂直於第二部分190B。在一些替代實施例中，第一部分190A可平行於第二部分190B。第一部分190A及第二部分190B之相對位置可根據輔助固定件121F及固定件121之組態。例如，第二部分190B可附接至輔助固定件121F之一外側壁，且第二部分190B之一底面可與第一部分190A之一頂面直接接觸，如隨後將在圖5E中討論。
參考圖5D，圖5D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3D或圖4D中之討論，當管道101P仍連接至已用化學物質容器101時，管道101P不耦合至互鎖裝置120C，其中未耦合至任何管道101P之互鎖裝置120C之狀態可指稱一第一狀態。如圖5A至圖5C中所討論，第一部分190A與第二部分190B之間的相對位置可用作互鎖裝置120C之狀態之一指示。例如，當第一部分190A及第二部分190B未電連接(或未直接實體接觸)時，第一部分190A及第二部分190B將構成互鎖裝置120C之判定電路190C之一開路。藉此，將一第一信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P當前未耦合至互鎖裝置120C之第一信號。
參考圖5E，圖5E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3E或圖4E中之討論，在將自已用化學物質容器101移除之管道101P耦合至互鎖裝置120C之後，第一部分190A及第二部分190B可電連接(或實質上直接實體接觸)，第一部分190A及第二部分190B將構成互鎖裝置120C之判定電路190C之一閉合連接電路。如先前所討論，第一部分190A及第二部分190B經組態以在將輔助固定件121F耦合至固定件121之後直接實體接觸或電連接。在自已用化學物質容器101移除之每一管道101P耦合至互鎖裝置120C (本文中指稱互鎖裝置120C處於一第二狀態下)之情形下，將一第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120C變成第二狀態時，可終止第一信號。
參考圖5F，圖5F係展示根據本發明之一些實施例之第三狀態中之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3F或圖4F中之討論，在自已用化學物質容器101移除之管道101P之至少一者仍耦合至互鎖裝置120C (本文中指稱互鎖裝置120C處於第三狀態)之情形下，至少一對第一部分190A及第二部分190B可電連接(或實質上直接實體接觸)，因此構成互鎖裝置120C之判定電路190C之一閉合連接電路。因此，將第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120C變成第三狀態時，可終止第一信號。
另一方面，當移除耦合至互鎖裝置120C之管道101P之各者時，互鎖裝置120C將變成第一狀態(圖5A中所討論)，因為判定電路190C判定各對第一部分190A及第二部分190B分離。在一些實施例中，當互鎖裝置120C自第二狀態或第三狀態變成第一狀態時，觸發第一信號且終止第二信號。
在實施例中，將使操作者再次判定、確認或掃描附接至管道101P (及/或下一化學物質容器101)之可偵測特徵101T以確認管道101P之各者適當連接至下一化學物質容器101。一雙重檢查信號可經發送至控制器103以指示操作者完成管道101P與下一化學物質容器101之間的連接。
互鎖裝置120C之上述多步驟防呆機制包含：控制器可在替換操作開始之前接收一第一信號，接著在將管道101P之至少一者耦合至互鎖裝置120C之後接收一第二信號，接著在每一管道101P耦合至互鎖裝置120C之後接收第一信號，及在確認管道101P與下一化學物質容器101之間的連接之後接收一雙重檢查信號。
在操作者確信每一管道101P適當連接至下一化學物質容器101之後，操作者可將一供給信號傳輸至控制器103以指示下一化學物質容器101供給化學物質。在未獲得雙重檢查信號或第二類型信號之後的第一信號之情境中，將啟動安全機制，因為控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。替代地，當控制器103仍偵測到或獲得第二信號時，控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。
在控制器103接收雙重檢查信號及第二類型信號之後的第一信號兩者之情況中，控制器103執行下一化學物質容器101之供給操作，且化學物質199開始流動通過吸入口101S。類似於圖1A至圖1D及圖2A中之先前討論，可監測管道101P中化學物質199之循環。
在一些實施例中，輔助固定件121F可在將管道101P自互鎖裝置120C解耦合之後自管道101P移除，使得輔助固定件121F可重複再用於其他化學物質容器替換操作中。由於第二部分190B可放置於輔助固定件121F處，所以第二部分190B亦自管道101P拆離且可直接用於其他化學物質容器替換操作中。
參考圖6A及圖6B，根據本發明之一些實施例，圖6A係繪示一化學物質供給室及一化學物質供給容器的一示意圖，圖6B係展示一洩漏容器的一透視圖。在一些情況中，化學物質供給室101M之一空間可較窄，或盛漏容器122與吸入口101S (或回流口101R)之間可存在一高度差。在一些實施例中，可能難以在化學物質供給室101M之空間中路由管道101P以自上側將連接器101C容納至盛漏容器122中。
在一些替代實施例中，不是利用圖3A至圖5F中所討論之固定件121A或121B，而是互鎖裝置120包含組態於盛漏容器122之一側壁上之一固定件122C。在一些實施例中，固定件122C可為經組態以暫時耦合至或容納管道101P之連接器101C之一凹槽或類似機構。在一些實施例中，連接器101C之各者之一側壁可與固定件122C之一側壁直接接觸，且連接器101C (或管道101P)之開口可面向盛漏容器122之內側壁。換言之，連接器101C可沿不同於垂直方向之一方向(諸如依側向或傾斜方式)耦合或容納。在一些實施例中，固定件122C可經組態於需要較低程度彎曲管道101P之一位置處，其中此位置可與化學物質供給室101M中管道101P之長度相關。因此，隨後將在圖7A至圖7C及圖8A至圖8C中討論之實施例將固定件122C之上述組態併入至圖3A至圖4F中所討論之方法。
隨後將在圖7A至圖7C中討論之互鎖裝置120A'類似於圖3A至圖3F中所討論之互鎖裝置120A，差異在於圖7A至圖7C中所討論之互鎖裝置120A'利用組態於盛漏容器122之一側壁上以暫時耦合至(或容納)管道101P之連接器101C之上述固定件122C。圖1A至圖2C及圖3A至圖3F中所討論之操作可應用於圖7A至圖7C中所討論之互鎖裝置120A'。
參考圖7A，圖7A係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3D中之討論，互鎖裝置120A'包含經組態以發射一輻射(諸如紅外線或光)之一發射器170E及經組態以接收輻射之一接收器170R。差異在於自發射器170E產生之輻射可處於盛漏容器122 (其可包含第一盛漏容器122A及第二盛漏容器122B)之一位準。
如圖7A至圖7B中所討論，固定件122C經組態於一第一側壁122E上以暫時耦合至或容納管道101P之連接器101C。盛漏容器122進一步包含組態於一第二側壁122F上以允許輻射穿過盛漏容器122之側壁之通孔122D。在一些實施例中，第二側壁122F不同於第一側壁122E。在替代實施例中，透鏡或光學器件(圖中未展示)可放置於第二側壁122F上用於允許輻射穿過盛漏容器122之側壁。
當管道101P仍連接至已用化學物質容器101時，管道101P不耦合至互鎖裝置120A'，其中未耦合至任何管道101P之互鎖裝置120A'之狀態可指稱一第一狀態。類似於圖3A至圖3C中之討論，發射器170E及接收器170R經組態以判定互鎖裝置120A'之狀態。例如，當接收器170R成功接收自發射器170E照射之輻射時，將一第一信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P當前未耦合至互鎖裝置120A'之第一信號。
參考圖7B，圖7B係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3E中之討論，在自已用化學物質容器101移除之管道101P耦合至互鎖裝置120A'之後，連接器101C定位於阻擋自發射器170E發射之輻射之路徑之一位準，藉此接收器170R無法接收輻射，或大多數輻射無法由接收器170R接收。在自已用化學物質容器101移除之每一管道101P耦合至互鎖裝置120A' (本文中指稱互鎖裝置120A'處於一第二狀態下)之情形下，將一第二信號傳輸至控制器103，其中控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120A'變成第二狀態時，可終止第一信號。
參考圖7C，圖7C係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3F中之討論，在一些實施例中，一個發射器170E及一個接收器170R可經組態以監測多個管道101P之存在。在一些情況中，即使操作者僅忘記將一個管道101P連接至下一化學物質容器101而其他管道101P適當連接，但可發生化學物質洩漏。因此，固定件121 (例如，可包含第一固定件121A及第二固定件121B)、發射器170E及接收器170R之位置可依一方式組態，使得自發射器170E朝向接收器170R之輻射在並非每一管道101P與互鎖裝置120A'解耦合時仍會被阻擋。在自已用化學物質容器101移除之管道101P之至少一者仍耦合至互鎖裝置120A' (本文中指稱互鎖裝置120A'處於第三狀態)之情形下，將第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120A'變成第三狀態時，可終止第一信號。
另一方面，當移除耦合至互鎖裝置120A'之管道101P之各者時，互鎖裝置120A'將變成第一狀態(圖7A中所討論)，因為接收器170R能夠自發射器170E接收輻射，藉此將第一信號傳輸至控制器103。在一些實施例中，當互鎖裝置120A'自第二狀態或第三狀態變成第一狀態時，觸發第一信號且終止第二信號。
在操作者確信每一管道101P適當連接至下一化學物質容器101之後，操作者可將一供給信號傳輸至控制器103以指示下一化學物質容器101供給化學物質。在未獲得雙重檢查信號或第二信號之後的第一信號之情境中，將啟動安全機制，因為控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。替代地，當控制器103仍偵測到或獲得第二信號時，控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。
在控制器103接收雙重檢查信號及第二類型信號之後的第一信號兩者之情況中，控制器103執行下一化學物質容器101之供給操作，且化學物質199開始流動通過吸入口101S。類似於圖1A至圖1D及圖2A中之先前討論，可監測管道101P中化學物質199之循環。
隨後將在圖8A至圖8C中討論之互鎖裝置120B'類似於圖4A至圖4F中所討論之互鎖裝置120B，差異在於圖8A至圖8C中所討論之互鎖裝置120B'利用組態於盛漏容器122之一側壁上以暫時耦合至(或容納)管道101P之連接器101C之上述固定件122C。圖1A至圖2C及圖4A至圖4F中所討論之操作可應用於圖8A至圖8C中所討論之互鎖裝置120B'。
參考圖8A，圖8A係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。隨後將在圖8A至圖8C中討論之互鎖裝置120B'類似於圖4A至圖4F中所討論之互鎖裝置120B，差異在於盛漏容器122之各者可經組態以具有一通孔122G，使得近接感測器180可至少部分或完全放置於盛漏容器122外部，因此不會被化學物質污染或腐蝕。在一些實施例中，近接感測器180穿透盛漏容器122之一側壁。在一些替代實施例中，近接感測器180與經組態於盛漏容器122上之通孔122G隔開。
類似於圖4D中之討論，當管道101P仍連接至已用化學物質容器101時，管道101P不耦合至互鎖裝置120B，其中未耦合至任何管道101P之互鎖裝置120B'之狀態可指稱一第一狀態。如圖4A至圖4C中所討論，近接感測器180經組態以判定互鎖裝置120B'之狀態。例如，當近接感測器180之各者未偵測到對應管道101P (在一些實施例中，諸如管道101P之一連接器101C)之存在時，將一第一信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P當前未耦合至互鎖裝置120B'之第一信號。在一些實施例中，由近接感測器180執行之判定操作可在自已用化學物質容器101移除管道101P之前開始，且直至供給化學物質才結束。在一些其他替代實施例中，由近接感測器180執行之判定操作可正常作用，因此連續執行判定。
參考圖8B，圖8B係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖4E中之討論，在將自已用化學物質容器101移除之管道101P耦合至互鎖裝置120B'之後，連接器101C位於可由近接感測器180偵測之一位置(即，在其感測距離之預定範圍內)。在自已用化學物質容器101移除之每一管道101P耦合至互鎖裝置120B' (本文中指稱互鎖裝置120B'處於一第二狀態下)之情形下，將一第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120B'變成第二狀態時，可終止第一信號。
參考圖8C，圖8C係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。類似於圖3F中之討論，在自已用化學物質容器101移除之管道101P之至少一者仍耦合至互鎖裝置120B' (本文中指稱互鎖裝置120B'處於第三狀態)之情形下，將第二信號傳輸至控制器103，且控制器103可獲得指示管道101P之至少一者當前未耦合至已用化學物質容器101或下一化學物質容器101之第二信號。在一些實施例中，當互鎖裝置120B'變成第三狀態時，可終止第一信號。
另一方面，當移除耦合至互鎖裝置120B'之管道101P之各者時，互鎖裝置120B'將變成第一狀態(圖8A中所討論)，因為近接感測器180未偵測到管道101P之存在，藉此將第一信號傳輸至控制器103。在一些實施例中，當互鎖裝置120B'自第二狀態或第三狀態變成第一狀態時，觸發第一信號且終止第二信號。
在實施例中，將使操作者再次判定、確認或掃描附接至管道101P (及/或下一化學物質容器101)之可偵測特徵101T以確認管道101P之各者適當連接至下一化學物質容器101。一雙重檢查信號可經發送至控制器103以指示操作者完成管道101P與下一化學物質容器101之間的連接。
互鎖裝置120B'之上述多步驟防呆機制包含：控制器可在替換操作開始之前接收一第一信號，接著在將管道101P之至少一者耦合至互鎖裝置120B'之後接收一第二信號，接著在每一管道101P耦合至互鎖裝置120B'之後接收第一信號，及在確認管道101P與下一化學物質容器101之間的連接之後接收一雙重檢查信號。
在操作者確信每一管道101P適當連接至下一化學物質容器101之後，操作者可將一供給信號傳輸至控制器103以指示下一化學物質容器101供給化學物質。在未獲得雙重檢查信號或第二信號之後的第一信號之情境中，將啟動安全機制，因為控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。替代地，當控制器103仍偵測到或獲得第二信號時，控制器103可接收或產生用於指示停止(或不執行)供給操作之一取消信號，藉此防止化學物質被供給及漏出。
在控制器103接收雙重檢查信號及第二類型信號之後的第一信號兩者之情況中，控制器103執行下一化學物質容器101之供給操作，且化學物質199開始流動通過吸入口101S。類似於圖1A至圖1D及圖2A中之先前討論，可監測管道101P中化學物質199之循環。
在使用另一方法之一些其他替代實施例中，互鎖裝置120亦可放置於化學物質容器101之各者上而非接近盛漏容器122或固定件121之側上，諸如靠近吸入口101S及回流口101R之位置。例如，放置於下一化學物質容器101上(或經組態以監測下一化學物質容器101)之互鎖裝置120可判定管道101P之各者是否連接至下一化學物質容器101。此將係防呆安全決定互鎖裝置120是否會允許化學物質供給指令或取消化學物質供給指令之一因數。在一些實施例中，此方法亦可併入至圖1A至圖8C中所討論之任何實施例，使得互鎖裝置更嚴格且更準確。
本揭露提供用於化學物質容器替換操作之互鎖裝置120之多步驟防呆機制。特定而言，在將所有管道101P (最初連接至一已用化學物質容器101)適當連接至下一化學物質容器101之前操作者指示化學物質供給系統100開始供給化學物質並不少見。互鎖裝置120提供用於追蹤管道101P之各者之位置之機制及方法且將在管道101P之至少一者未連接至下一化學物質容器101時取消化學物質供給指令。
圖3A至圖3F提供一互鎖裝置120A，其併入光學感測器以判定互鎖裝置120A之狀態。在一些實施例中，自發射器170E朝向接收器170R發射之輻射之光學路徑通過用於在更換化學物質容器時放置管道101P或管道101P之連接器101C之預期位置，因此光學感測器可用於監測管道101P與盛漏容器122之間的相對位置或管道101P與固定件121之間的相對位置。在一些情況中，當更換化學物質容器時，發射器170E及接收器170R可高效判定沿一方向對準之多個管道101P。
圖4A至圖4F提供一互鎖裝置120B，其併入近接感測器以判定互鎖裝置120B之狀態。在一些實施例中，近接感測器180可判定管道101P在更換化學物質容器時是否耦合至互鎖裝置120B。在一些實施例中，電容感測器用作近接感測器180。電容感測器可擁有提高準確度或較佳可靠性、防腐蝕性且其判定距離可調整。在化學物質供給室101M具有一緊湊組態或管道101P依一複雜方式路由之情況中，可使用實施近接感測器之互鎖裝置120B。
圖5A至圖5F提供一互鎖裝置120C，其併入電開關及一判定電路190C以判定互鎖裝置120C之狀態。在一些實施例中，電開關(諸如簧片開關、電磁開關、壓電感測器或其類似者)之第一部分190A與第二部分190B之間的連接或斷接指示管道101P是否耦合至互鎖裝置120C。此外，第二部分190B可放置於輔助固定件121F之上，其中輔助固定件121F可自管道101P移除，因此電開關之相同第二部分190B可用於其他化學物質容器替換操作中。
圖7A至圖7B提供一互鎖裝置120A'，其併入光學感測器以判定互鎖裝置120A'之狀態。在一些實施例中，自發射器170E朝向接收器170R發射之輻射之光學路徑通過用於在更換化學物質容器時放置管道101P或管道101P之連接器101C之預期位置，因此光學感測器可用於監測管道101P與盛漏容器122之間的相對位置或管道101P與固定件121之間的相對位置。互鎖裝置120A'包含經組態於盛漏容器122之一側壁上之一固定件122C。在一些實施例中，固定件122C可為經組態以暫時耦合至或容納管道101P之連接器101C之一凹槽。在一些實施例中，固定件122C可經組態於需要較低程度彎曲管道101P之一位置處。
圖8A至圖8C提供一互鎖裝置120B'，其併入近接感測器以判定互鎖裝置120B'之狀態。在一些實施例中，近接感測器180可判定管道101P在更換化學物質容器時是否耦合至互鎖裝置120B'。在一些實施例中，電容感測器用作近接感測器180。電容感測器可擁有提高準確度或較佳可靠性、防腐蝕性且其判定距離可調整。在化學物質供給室101M具有一緊湊組態或管道101P依一複雜方式路由之情況中，可使用實施近接感測器之互鎖裝置120B'。互鎖裝置120B'進一步包含經組態於盛漏容器122之一側壁上之一固定件122C。在一些實施例中，固定件122C可為經組態以暫時耦合至或容納管道101P之連接器101C之一凹槽。在一些實施例中，固定件122C可經組態於需要較低程度彎曲管道101P之一位置處。
此外，一雙重檢查操作用於輔助感測器偵測接近盛漏容器122或固定件121之管道101P之存在。此確認步驟防止操作者忘記將管道101P連接至下一化學物質容器101，即使在自互鎖裝置120移除管道101P之後。另一方面，互鎖裝置120防止操作者錯誤或意外繞過適當雙重檢查操作，例如直接掃描可偵測特徵101T (例如條碼、QR碼、標誌或序列號)但無法將管道101P連接至下一化學物質容器101。另外，輔助固定件121F或盛漏容器122可經實施以促進互鎖裝置120 (包含互鎖裝置120A、120B或120C)之應用。
本申請案可應用於諸如需要儲存化學物質之工廠、實驗室或製造實驗室之各種行業。
本發明之一些實施例提供一種化學物質供給系統，其包含：一腔室；一管道，其延伸至該腔室中；一互鎖裝置，其包含用於緊固該管道之一固定件及用於判定該管道是否由該固定件緊固之構件。
本發明之一些實施例提供一種用於化學物質容器更換之方法，其包含：自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道；將該管道耦合至一互鎖裝置；將不同於該一化學物質容器之下一化學物質容器置於該腔室中，其中該下一化學物質容器含有化學物質；及獲得該互鎖裝置之一狀態。
本發明之一些實施例提供一種用於化學物質容器更換之方法，其包含：自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道；將該管道耦合至一互鎖裝置；將不同於該第一化學物質容器之下一化學物質容器放置於該腔室中；在該互鎖裝置處於一第一狀態下時獲得一第一信號；在該互鎖裝置處於一第二狀態下時獲得一第二信號；將一供給指令傳輸至一控制器；及在接收該第一信號時自該下一化學物質容器供給化學物質。
上文已概述若干實施例之特徵，使得熟習技術者可較佳理解本發明之態樣。熟習技術者應瞭解，其可易於將本揭露用作用於設計或修改其他操作及結構以實施相同目的及/或達成本文中所引入之實施例之相同優點的一基礎。熟習技術者亦應意識到，此等等效建構不應背離本發明之精神及範疇，且其可在不背離本發明之精神及範疇的情況下對本文作出各種改變、替換及更改。
再者，本申請案之範疇不意欲受限於本說明書中所描述之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法及步驟之特定實施例。一般技術者將易於自本發明之揭露內容瞭解，可根據本發明實施例來利用執行實質上相同於本文中所描述之對應實施例之功能或達成實質上相同於本文中所描述之對應實施例之結果之目前既有或以後開發之程序、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟。因此，隨附申請專利範圍意欲將此等程序、機器、製造、物質組成、構件、方法或步驟包含於其範疇內。
100:化學物質供給系統 101:化學物質容器 101C:連接器 101L:感測器 101M:化學物質供給室 101P:管道 101R:回流口 101S:吸入口 101T:可偵測特徵 102:操作介面 103:控制器 104:入口 112:閥 113:過濾器 114:暫時儲存器 115:裝置 117:槽 120:互鎖裝置 120A:互鎖裝置 120A':互鎖裝置 120B:互鎖裝置 120B':互鎖裝置 120C:互鎖裝置 120W:內側壁 121:固定件 121A:第一固定件 121B:第二固定件 121F:輔助固定件 121F':第一部分 121F'':第二部分 121R:凹槽 122:盛漏容器 122A:第一盛漏容器 122B:第二盛漏容器 122C:固定件 122D:通孔 122E:第一側壁 122F:第二側壁 122G:通孔 122R:空間 170E:發射器 170F:固定支撐件 170R:接收器 180:近接感測器 190A:第一部分 190B:第二部分 190C:判定電路 199:化學物質 1000:方法 1004:操作 1007:操作 1013:操作 1018:操作 1021:操作 1027:操作 1030:操作 2000:方法 2004:操作 2007:操作 2013:操作 3000:方法 3014:操作 3019:操作 3024:操作 3029:操作
自結合附圖來閱讀之以下[實施方式]最佳理解本發明之態樣。應注意，根據行業標準做法，各種構件未按比例繪製。事實上，為使討論清楚，可任意增大或減小各種構件之尺寸。
圖1A係根據本發明之一些實施例之一化學物質供給系統之一示意管線圖。
圖1B係繪示根據本發明之一些實施例之一化學物質供給室的一示意圖。
圖1C展示根據本發明之一些實施例之一化學物質供給容器之一部分剖面圖。
圖1D係繪示根據本發明之一些實施例之一化學物質供給室及一化學物質供給容器的一示意圖。
圖2A展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。
圖2B展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。
圖2C展示表示根據本發明之一些實施例之用於更換化學物質供給容器之一方法的一流程圖。
圖3A係展示根據本發明之一些實施例之用於化學物質供給系統之一互鎖裝置的一透視圖。
圖3B係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器及一輔助固定件的一示意圖。
圖3C係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器、一固定件及一輔助固定件的一分解圖。
圖3D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖3E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖3F係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖4A係展示根據本發明之一些實施例之用於一化學物質供給系統之一互鎖裝置及一盛漏容器的一透視圖。
圖4B係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器及一輔助固定件的一示意圖。
圖4C係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器、一固定件及一輔助固定件的一分解圖。
圖4D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖4E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖4F係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖5A係展示根據本發明之一些實施例之用於一化學物質供給系統之一互鎖裝置及一盛漏容器的一透視圖。
圖5B係展示根據本發明之一些實施例之耦合至一管道之一連接器的一透視圖。
圖5C係繪示根據本發明之一些實施例之一連接器、一固定件及一輔助固定件的一分解圖。
圖5D係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖5E係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖5F係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖6A係繪示根據本發明之一些實施例之一化學物質供給室及一化學物質供給容器的一示意圖。
圖6B係展示根據本發明之一些實施例之一盛漏容器的一透視圖。
圖7A係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖7B係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖7C係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖8A係展示根據本發明之一些實施例之一第一狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖8B係展示根據本發明之一些實施例之一第二狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
圖8C係展示根據本發明之一些實施例之一第三狀態下之一互鎖裝置的一透視圖。
101:化學物質容器
101C:連接器
101P:管道
101R:回流口
101S:吸入口
120A:互鎖裝置
120W:內側壁
121A:第一固定件
121B:第二固定件
121R:凹槽
122A:第一盛漏容器
122B:第二盛漏容器
122R:空間
170E:發射器
170F:固定支撐件
170R:接收器

Claims (20)

  1. 一種化學物質供給系統，其包括： 一腔室； 一管道，其延伸至該腔室中； 一互鎖裝置，其包括： 一固定件，其用於緊固該管道；及 用於判定該管道是否由該固定件緊固之構件。
  2. 如請求項1之化學物質供給系統，其中該腔室包括一側壁，且該固定件放置於該側壁上。
  3. 如請求項1之化學物質供給系統，其進一步包括附接至該管道之一輔助固定件，其中該輔助固定件之一形狀與該固定件之一形狀互補。
  4. 如請求項3之化學物質供給系統，其中用於判定該管道是否由該固定件緊固之該構件包括放置於該固定件之上的一第一部分及放置於該輔助固定件之上的一第二部分。
  5. 如請求項1之化學物質供給系統，其進一步包括低於該固定件之一位準處之一盛漏容器。
  6. 如請求項5之化學物質供給系統，其中用於判定該管道是否由該固定件緊固之該構件包括指向該盛漏容器之一內部空間之一近接感測器。
  7. 如請求項1之化學物質供給系統，其中用於判定該管道是否由該固定件緊固之該構件包括用於發射一輻射之一發射器及經組態以接收該輻射之一接收器。
  8. 如請求項7之化學物質供給系統，其中該發射器及該接收器位於低於該固定件之一位準處。
  9. 如請求項1之化學物質供給系統，其進一步包括放置於該管道之上的一可偵測特徵。
  10. 一種用於化學物質容器更換之方法，其包括： 自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道； 將該管道耦合至一互鎖裝置； 將不同於該第一化學物質容器之下一化學物質容器定位於該腔室中，其中該下一化學物質容器含有化學物質；及 獲得該互鎖裝置之一狀態。
  11. 如請求項10之方法，其中獲得該互鎖裝置之該狀態包括判定該互鎖裝置與該管道之間的一相對位置。
  12. 如請求項10之方法，其進一步包括： 在該互鎖裝置處於一第一狀態下時供給該化學物質；及 在該互鎖裝置處於一第二狀態下時停止供給該化學物質。
  13. 如請求項10之方法，其進一步包括自該管道或該下一化學物質容器上之一可偵測特徵獲得一雙重檢查信號。
  14. 如請求項10之方法，其進一步包括在將該管道耦合至該互鎖裝置之前將該管道緊固至一輔助固定件。
  15. 如請求項14之方法，其進一步包括： 自該互鎖裝置解耦合該管道；及 在自該互鎖裝置解耦合該管道之後自該管道拆離該輔助固定件。
  16. 一種用於化學物質容器更換之方法，其包括： 自一腔室中之一第一化學物質容器拆離一管道； 將該管道耦合至一互鎖裝置； 將不同於該第一化學物質容器之下一化學物質容器放置於該腔室中； 在該互鎖裝置處於一第一狀態下時獲得一第一信號； 在互鎖裝置處於一第二狀態下時獲得一第二信號； 將一供給指令傳輸至一控制器；及 在接收該第一信號時自該下一化學物質容器供給化學物質。
  17. 如請求項16之方法，其進一步包括使用該下一化學物質容器上之一可偵測特徵獲得一雙重檢查信號。
  18. 如請求項17之方法，其中自該下一化學物質容器供給化學物質包括檢查是否接收到該雙重檢查信號。
  19. 如請求項16之方法，其進一步包括在將該管道耦合至該互鎖裝置之前將一輔助固定件緊固至該管道。
  20. 如請求項19之方法，其進一步包括在將該下一化學物質容器放置於該腔室中之後移除該輔助固定件。
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