TWI629429B - 群集質量流裝置及將其併入之複式線路質量流裝置 - Google Patents

群集質量流裝置及將其併入之複式線路質量流裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供用以將二或更多流體受控制地輸送至製程腔室中的複式線路質量流裝置。複式線路質量流裝置包含群集質量流控制歧管及複式入口歧管。群集質量流控制歧管包含控制器、氣體歧管裝設塊體、及二或更多氣體流控制站。複式入口歧管包含複式入口裝設塊體、及裝設於該複式入口裝設塊體上的二或更多隔離閥。

Description

群集質量流裝置及將其併入之複式線路質量流裝置
本揭露內容關於質量流裝置，且更具體地，關於可用以將二或更多流體受控制地輸送至製程腔室中的質量流裝置。
在蝕刻或薄膜製程中，可能使用若干危險及/或非危險氣體。在將此等氣體輸送至處理腔腔室時必須小心。舉例來說，可使用氣體面板以將氣體或氣體混合物提供至反應腔室中。經常，氣體面板係用以混合、預混合、沖洗、取樣及排放氣體，並可包含複數入口氣體線路，而每一入口氣體線路藉著由閥、調節器、壓力傳感器、質流控制器及其它構件所組成之氣體棒(gas stick)加以控制。由於所涉氣體線路之數量及用以針對每一氣體線路控制流動的構件之數量，氣體線路通常彼此遠遠隔開。本發明人已察知此可能在切換於待輸送至處理腔室的不同氣體之間時造成相容性問題。此外，每一氣體線路之間的距離亦可能影響在將來自不同線路之氣體快速混合在一起方面的準確度，特別是，在來自較近之氣體線路的氣體比來自較遠之氣體線路的氣體更早到達氣體面板內的混合點的情況中。因此，可能期望提供用以將二或更多氣體輸送至製程腔室中的改良裝置。
在一些實施例中提供群集質量流裝置，其包含控制器、氣體歧管、二或更多控制閥、及二或更多流感測器。控制器係電耦接至每一控制閥且電耦接至每一流感測器。氣體歧管包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域、及氣體出口。氣體歧管之每一氣體分配流路徑包含用以接收氣體之氣體入口、及耦接至該氣體入口之氣體流通道。氣體歧管之氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道。氣體歧管之氣體出口係流體耦接至氣體混合區域。每一流感測器及每一控制閥係流體耦接至相應的氣體分配流路徑之氣體流通道；且每一流感測器係定位在該控制閥及氣體混合區域之間、且在該控制閥之下游。控制器係程式化成提供控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生。控制器係更程式化成利用氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量。
在其它實施例中提供群集質量流裝置，其包含控制器、氣體歧管裝設塊體、及二或更多氣體流控制站。氣體歧管裝設塊體之外部包含入口端、出口端、及延伸於該入口端及該出口端之間的第一裝設表面。氣體歧管裝設塊體之內部包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域、及定義在該氣體歧管裝設塊體之出口端內的氣體出口。每一氣體分配流路徑包含氣體入口及耦接至該氣體入口之氣體流通道。每一氣體入口係定義在氣體歧管裝設塊體之入口端內，且係用以接收氣體。氣體歧管裝設塊體之內部內的氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道。氣體歧管裝設塊體之內部內的氣體出口係流體耦接至氣體混合區域。每一氣體流控制站包含流感測器及控制閥。每一氣體流控制站更裝設至氣體歧管裝設塊體之第一裝設表面上，且係經由形成在該第一裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之內部內之相應的氣體分配流路徑，使得流感測器及控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體流通道流體連通。控制器係裝設至氣體歧管裝設塊體之第一裝設表面上且係電耦接至每一氣體流控制站。控制器係程式化成提供控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生。控制器係更程式化成利用氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量。
在進一步的實施例中提供複式線路質量流裝置，其包含群集質量流控制歧管及複式入口歧管。群集質量流控制歧管包含控制器、氣體歧管裝設塊體、及二或更多氣體流控制站。氣體歧管裝設塊體之外部包含入口端、出口端、及延伸於該入口端及該出口端之間的第一裝設表面。氣體歧管裝設塊體之內部包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域、及定義在該氣體歧管裝設塊體之出口端內的氣體出口。每一氣體分配流路徑包含氣體入口及耦接至該氣體入口之氣體流通道。每一氣體入口係定義在該氣體歧管裝設塊體之入口端內，且係用以接收氣體。氣體歧管裝設塊體之內部內的氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道。氣體歧管裝設塊體之內部內的氣體出口係流體耦接至氣體混合區域。每一氣體流控制站包含流感測器及控制閥。每一氣體流控制站更裝設至氣體歧管裝設塊體之第一裝設表面上，且係經由形成在該第一裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之內部內之相應的氣體分配流路徑，使得流感測器及控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的氣體流通道流體連通。控制器係裝設至氣體歧管裝設塊體之第一裝設表面上且係電耦接至每一氣體流控制站。控制器係程式化成提供控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生。控制器係更程式化成利用氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量。複式入口歧管包含複式入口裝設塊體、及裝設於該複式入口裝設塊體上的二或更多隔離閥。複式入口裝設塊體之內部包含二或更多複式線路入口、二或更多複式線路流道、及二或更多複式線路出口。複式入口裝設塊體之二或更多複式線路流道係流體耦接至二或更多複式線路入口及二或更多複式線路出口。複式入口裝設塊體之二或更多複式線路出口係流體耦接至氣體歧管裝設塊體之二或更多氣體分配流路徑。每一隔離閥係流體耦接至相應之複式線路流道。
實施例的額外特徵及好處將於接下來的詳細描述中提出，且在一定程度上對於該領域中具有通常知識者而言自該描述將是顯而易見，或將藉由實行在此所述之實施例－包含接下來的詳細描述、請求項、以及隨附圖式而察知。
應理解先前的概略描述及以下的詳細描述兩者皆描述不同實施例且係意圖提供用以理解所請標的之本質及特色的概觀或框架。包含隨附圖式以提供不同實施例之進一步理解，並將其併入而構成本說明書之一部分。圖式說明在此所述之不同實施例，並與描述共同用以解釋所請標的之原理及操作。
現在將詳細敘及群集質量流裝置之實施例，其範例係顯示於隨附圖式中。將盡可能於圖式通篇使用相同參照號碼以代表相同或類似零件。在此描述的是控制二或更多流體至製程腔室的輸送之質量流裝置。當用於此處時，用語「流體」代表根據該用語在科學上習用之氣體、液體或其組合，而且代表所有如此材料，除非在此另有限定。
參照圖1A，繪示的是群集質量流裝置100 之俯視立體圖，群集質量流裝置100 包含氣體歧管或氣體歧管裝設塊體105 、二或更多控制閥110 及二或更多流感測器115 。亦圖示的是二或更多氣體流控制站117 ，每一氣體流控制站117 由控制閥110 、及流感測器115 所組成。控制器密封體120 係加以顯示，其在內部包含控制器(未圖示)。用語「氣體歧管」、「氣體歧管裝設塊體」或「氣體歧管塊體」係在此交替使用。
參照圖1B，其繪示群集質量流裝置100 之仰視立體圖，氣體歧管裝設塊體105 包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域130 、及氣體出口135 。氣體歧管105 之每一氣體分配流路徑包含用以接收氣體之氣體入口140 、及耦接至氣體入口140 之氣體流通道125 。氣體歧管105 之氣體混合區域130 係流體耦接至每一氣體流通道125 。每一氣體流通道125 可收斂至氣體混合區域130 中。氣體歧管105 之氣體出口135 係流體耦接至氣體混合區域130 。氣體混合區域130 及氣體出口135 之間的流通道可容許氣體的混合。於在此的一些實施例中，氣體歧管105 可包含第二氣體混合區域。第二氣體混合區域可容許一部分的入口氣體在與剩餘的入口氣體合併之前混合。於在此之其他實施例中，氣體歧管105 可用以提供氣體混合物之二或更多不同的流動流。氣體混合區域130 可流體耦接至一些氣體流通道125 ，而氣體歧管105 之第二氣體混合區域可流體耦接至剩餘的氣體流通道125 。氣體歧管105 之第二氣體出口可流體耦接至第二氣體混合區域。亦應理解氣體歧管105 可能可加以修改成提供幾乎任何期望之x個(例如12)入口氣體流、及任何期望之y個(例如5)不同的出口氣體流。
入口氣體可流動穿過其中的每一氣體入口140 係流體耦接至氣體來源(未圖示)。氣體來源可為單一氣體來源或可為氣體混合物來源。於在此之一些實施例中，入口氣體、或入口氣體之次組合可完全不合併而可在未混合的情況下加以引導至處理腔室。於在此之其他實施例中，入口氣體、或入口氣體之次組合可合併而形成可引導至處理腔室之一或更多氣體混合物。
於在此之實施例中，氣體歧管105 可為由適於處置氣體流之固體材料所形成的開槽塊體。適合的固體材料之範例可包含例如抗腐蝕之不鏽鋼、肥粒鐵、鋁、鋁合金、玻璃陶瓷、二氧化矽、晶體石英、PTFE、或聚碳酸酯、或其組合。氣體歧管105 具有外部及內部。氣體歧管105 之外部包含入口端145 、 出口端150 ，出口端150 沿著入口端145 之相反側延伸，第一裝設表面155 延伸於入口端145 及出口端150 之間，且第二裝設表面160 延伸於入口端145 及出口端150 之間。第一及第二裝設表面沿著氣體歧管105 之相反側延伸。氣體歧管105 之內部包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域130 、及氣體出口135 。
每一氣體入口140 係於圖1B繪示成定義在第二裝設表面160 中、接近入口端145 。氣體出口135 係定義在第二裝設表面160 、接近出口端150 。應察知每一氣體入口140 及氣體出口135 可定義於氣體歧管105 之其他部份。舉例來說，每一氣體入口140 及氣體出口135 可分別定義在入口端145 及出口端150 中。
每一流感測器115 及控制閥110 (每一氣體流控制站117 )可裝設於氣體歧管105 之第一裝設表面155 上，並流體耦接至相應的氣體分配流路徑之氣體流通道125 。於在此之一些實施例中，二或更多流感測器115 之至少一者及二或更多控制閥110 之至少一者(亦即，二或更多氣體流控制站117 之至少一者)可裝設於氣體歧管105 之第二裝設表面160 上，並流體耦接至相應的氣體分配流路徑之氣體流通道125 。每一流感測器115 及控制閥110 (氣體流控制站117 )可經由形成在氣體歧管105 之第一及/或第二裝設表面155 、160 中的一或更多氣體流孔口165 而流體耦接至相應的氣體分配流路徑之氣體流通道125 。
每一流感測器115 可定位於控制閥110 之上游或下游。於在此之一些實施例中，流感測器115 係定位在控制閥110 及氣體混合區域130 之間、且在控制閥110 之下游。
於在此之實施例中，每一流感測器115 可包含感測器導管及感測器組件，該感測器組件操作性地耦接至該感測器導管以產生代表穿過該感測器導管之流體的流率之量測訊號。感測器導管可流體耦接至氣體分配流路徑之氣體流通道125 。感測器導管可直接或使用旁路通道(bypass channel)加以流體耦接。於在此之一些實施例中，感測器量測橫跨感測器導管之相關的壓降或壓差ΔP以判定流體流率或流量。應理解可使用其他適合的流感測器以量測穿過氣體分配流路徑之流體的流率，且可包含例如熱流量計及柯氏力(coriolis force)流量計。
每一控制閥110 係流體耦接至每一流感測器，並運作以將流動穿過其中之流體的速率或量限制至目標或期望的預定值。每一控制閥110 可包含閥主體，該閥主體具有與氣體流通道125 成一直線之流體流路徑、位在該控制閥主體之該流體流路徑中的閥盤、及耦接至該閥盤以致動該閥盤之致動器。致動器控制閥開程度，並因此控制流動穿過其中之流體的速率或量以產生期望的氣體流。應理解可使用其他控制閥110 以控制流體流之速率或量。
控制器可更包含控制器密封體120 。於在此之一些實施例中，氣體流控制站117 (流感測器115 及控制閥110 )可定位在控制器密封體120 內並裝設至氣體歧管105 之第一裝設表面155 上。
控制器可於控制器密封體120 內裝設在氣體歧管105 之第一裝設表面155 上，並電耦接至每一控制閥110 及每一流感測器115 (或至每一氣體流控制站117 )。可將每一氣體流控制站117 (控制閥110 及流感測器115 )及控制器裝設至第一及/或第二裝設表面155 、160 上，使得氣體流控制站117 (控制閥110 及流感測器115 )及控制器之間的間隙最小化。於在此之一些實施例中，氣體流控制站117 (控制閥110 及流感測器115 )及控制器係定位在氣體歧管105 之第一裝設表面155 上，使得第一裝設表面155 受到氣體流控制站117 (控制閥110 及流感測器115 )及控制器所佔據之表面積部份超過第一裝設表面155 之未受佔據的表面積部份。氣體流控制站117 (控制閥110 及流感測器115 )可在氣體歧管105 之第一裝設表面155 上定位成對稱於控制器密封體120 。
控制器可包含用以接收一或更多輸入訊號及輸出一或更多輸出訊號的一或更多處理器。控制器係程式化成提供控制訊號至每一控制閥110 ，以供控制每一控制閥110 的位置而使期望的流體流產生。控制器可因應所接收之一或更多輸入訊號而改變每一控制閥110 的位置。控制器係更程式化成利用氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器115 、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體流率的量測之氣體流訊號，並基於該量測之氣體流訊號調整每一控制閥110 的位置而調節氣體流，俾以維持將從氣體出口釋放的二或更多氣體之期望氣體流質量。氣體流配方程式可針對每一入口氣體包含一或更多期望的設定點。
控制器可更操作性地加以耦合並/或配置成例如與一或更多資料儲存裝置及/或一或更多週邊裝置交換資料。一或更多資料儲存裝置可為例如磁碟驅動器記憶體、快閃記憶體裝置、RAM記憶體裝置、或其他用以儲存資料的裝置、或其組合。資料儲存裝置可儲存有關群集質量流裝置100 之實體配置的資訊，包含例如在群集質量流裝置100 之操作期間的程式及資料。於在此之一些實施例中，資料儲存裝置可用以儲存一段時間內之與參數相關的歷史資料、以及操作資料。軟體(包含實施本發明之實施例的程式碼)可儲存在電腦可讀取及/或可寫入之非揮發性記錄媒體，且然後可被複製到記憶體中，在該記憶體中，該軟體可藉由控制器加以執行。如此程式碼可以複數程式語言之任一者加以撰寫。
一或更多週邊裝置可為用以呈現任何關於群集質量流裝置100 之操作的資訊之輸出裝置，且可包含例如列印裝置、顯示螢幕、或揚聲器。一或更多週邊裝置亦可包含一或更多輸入裝置，例如鍵盤、滑鼠、軌跡球、麥克風、觸控螢幕、及其他人機介面裝置。此外，電腦系統可包含可將該電腦系統連接至通訊網路之一或更多介面。
參照圖2，繪示的是複式線路質量流裝置200 的俯視立體圖。複式線路質量流裝置200 包含(i)配置成群集質量流控制歧管205 之群集質量流裝置及(ii)複式入口歧管210 。群集質量流控制歧管205 包含控制器密封體215 內的控制器(未圖示)、氣體歧管裝設塊體220 、及二或更多氣體流控制站225 。氣體歧管裝設塊體220 具有外部及內部。氣體歧管裝設塊體220 之外部包含入口端230 、 出口端235 ，出口端235 沿著入口端230 之相反側延伸，第一裝設表面240 延伸於入口端230 及出口端235 之間，且第二裝設表面245 延伸於入口端230 及出口端235 之間。第一及第二裝設表面240 、245 沿著氣體歧管裝設塊體220 之相反側延伸。氣體歧管裝設塊體220 之內部包含二或更多氣體分配流路徑、氣體混合區域、及氣體出口。氣體出口可定義在氣體歧管裝設塊體220 之出口端235 中。每一氣體分配流路徑包含氣體入口及耦接至該氣體入口之氣體流通道250 。每一氣體入口可定義在氣體歧管裝設塊體220 之入口端230 中，且係用以接收來自氣體來源之入口氣體。氣體歧管裝設塊體220 內部內的氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道250 。氣體歧管裝設塊體220 內部內的氣體出口係流體耦接至氣體混合區域。
每一氣體流控制站225 包含流感測器255 及控制閥260 。二或更多氣體流控制站225 可裝設至氣體歧管裝設塊體220 之第一裝設表面240 上。當然，二或更多氣體流控制站225 之至少一者可裝設至氣體歧管裝設塊體220 之第二裝設表面245 上。每一氣體流控制站225 可經由形成在氣體歧管裝設塊體220 之第一裝設表面240 中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至氣體歧管裝設塊體220 內部內的相應氣體分配流路徑，使得流感測器255 及控制閥260 (亦即，氣體流控制站225 )與氣體歧管裝設塊體220 內部內的氣體流通道250 流體連通。
控制器可更包含控制器密封體215 。於在此之一些實施例中，氣體流控制站225 (流感測器255 及控制閥260 )可定位在控制器密封體215 內並裝設至氣體歧管裝設塊體220 之第一裝設表面240 上。控制器可於控制器密封體215 內裝設在氣體歧管裝設塊體220 之第一裝設表面240 上，並電耦接至每一控制閥260 及每一流感測器255 (或至每一氣體流控制站225 )。
控制器係程式化成提供控制訊號至每一控制閥260 ，以供控制每一控制閥260 的位置而使期望的流體流產生。控制器可因應所接收之一或更多輸入訊號而改變每一控制閥260 的位置。控制器係更程式化成利用氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器255 、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體流率的量測之氣體流訊號，並基於該量測之氣體流訊號調整每一控制閥260 的位置而調節氣體流，俾以維持將從氣體出口釋放的二或更多氣體之期望氣體流質量。氣體流配方程式可針對每一入口氣體包含一或更多期望的設定點。
複式入口歧管210 包含複式入口裝設塊體265 及裝設於複式入口裝設塊體265 上的二或更多隔離閥270 。複式入口歧管210 可更包含沖洗口275 。於在此之實施例中，複式入口裝設塊體265 可為由適於處理氣體流之固體材料所形成的開槽塊體。複式入口裝設塊體265 係用以提供二或更多不同的氣體流動流。適合的固體材料之範例可包含例如抗腐蝕之不鏽鋼、肥粒鐵、鋁、鋁合金、玻璃陶瓷、二氧化矽、晶體石英、PTFE、或聚碳酸酯。複式入口裝設塊體265 具有外部及內部。複式入口裝設塊體265 之外部包含複式線路入口端267 、 複式線路出口端269 ，複式線路出口端269 沿著複式線路入口端267 之相反側延伸，頂部裝設表面272 延伸於複式線路入口端267 及複式線路出口端269 之間，且底部裝設表面274 延伸於複式入口裝設塊體265 的複式線路入口端267 及複式線路出口端269 之間。頂部及底部裝設表面272 、 274 沿著複式入口裝設塊體265 之相反側延伸。複式入口裝設塊體265 之內部包含二或更多複式線路入口280 、複式線路流道285 、及複式線路出口(未圖示)。亦應理解複式入口裝設塊體265 可能可加以修改成提供幾乎任何期望之m個(例如12)入口及出口氣體流。
每一複式線路流道285 係流體耦接至相應之複式線路入口280 、複式線路出口、及隔離閥270 。每一複式線路流道285 亦流體耦接至群集質量流控制歧管205 之相應氣體流通道250 。入口氣體可流動穿過其中之每一複式線路入口280 係流體耦接至氣體來源(未圖示)。氣體來源可為單一氣體來源或可為氣體混合物來源。
於在此之實施例中，隔離閥270 係可用以阻擋穿過複式線路流道285 之流體流。隔離閥270 可包含閥主體，該閥主體具有與複式線路流道285 成一直線之流體流路徑、位在該閥主體之該流體流路徑中的閥盤、及耦接至該閥盤以將該閥盤致動於開啟位置及關閉位置之間的致動器。應理解可使用其他隔離閥270 以容許或阻擋穿過複式線路流道285 之流體流。於在此之實施例中，沖洗口275 包含供接收沖洗氣體用的入口。沖洗氣體可透過附接至沖洗口275 之分開的輸入線路(未圖示)而供應。
於在此之實施例中，至少一隔離閥270 可裝設於複式入口裝設塊體265 之頂部裝設表面272 上，且係流體耦接至相應之複式線路流道285 。於在此之一些實施例中，至少一隔離閥270 可裝設於複式入口裝設塊體265 之底部裝設表面274 上，且係流體耦接至相應之複式線路流道285 。每一隔離閥270 可經由形成在複式入口裝設塊體265 之頂部及/或底部裝設表面272 、274 中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至相應之複式線路流道285 。
參照圖3，繪示的是包含群集質量流控制裝置/歧管305 及複式入口歧管310 之複式線路質量流裝置300 的氣體流示意圖。入口氣體1-4係透過複式線路入口315 而引入複式入口歧管310 。入口氣體流動穿過複式線路流道325 、穿過隔離閥320 、沖洗口330 至複式線路出口。複式線路出口係流體耦接至群集質量流控制裝置/歧管305 之氣體入口。入口氣體流動穿過氣體流通道340 並穿過控制閥345 及流感測器350 至混合點355 。氣體通過群集質量流控制裝置/歧管305 之氣體出口360 且至另一群集質量流控制裝置/歧管或至製程腔室。
參照圖4A&4B，繪示的是複式線路質量流裝置400 之立體圖。複式線路質量流裝置400 包含(i)配置成群集質量流控制歧管405 之群集質量流裝置及(ii)複式入口歧管410 。群集質量流控制歧管405 包含在控制器密封體415 、 417 內的一或更多控制器(未圖示)、氣體歧管裝設塊體420 、及定位在控制器密封體415 、 417 內的二或更多氣體流控制站(未圖示)。氣體歧管裝設塊體420 具有外部及內部。氣體歧管裝設塊體420 之外部包含入口端、 出口端，出口端沿著入口端之相反側延伸，第一裝設表面425 延伸於入口端及出口端之間，且第二裝設表面430 延伸於入口端及出口端之間。第一及第二裝設表面425 、430 沿著氣體歧管裝設塊體420 之相反側延伸。氣體歧管裝設塊體420 之內部(未圖示)包含二或更多氣體分配流路徑、一或更多氣體混合區域、及氣體出口。氣體出口可定義在氣體歧管裝設塊體420 之出口端中。每一氣體分配流路徑包含氣體入口及耦接至該氣體入口之氣體流通道。每一氣體入口可定義在氣體歧管裝設塊體420 之入口端中，且係用以接收來自氣體來源之入口氣體。氣體歧管裝設塊體420 內部內的一或更多氣體混合區域係流體耦接至一或更多氣體流通道。氣體歧管裝設塊體420 內部內的氣體出口係流體耦接至一或更多氣體混合區域。
每一氣體流控制站係參照圖1A、1B、&2而於以上描述。控制器可更包含控制器密封體415 、417 。於在此之一些實施例中，所有氣體流控制站可定位在控制器密封體415 、417 內且裝設至氣體歧管裝設塊體420 之表面上。控制器可電耦接至每一氣體流控制站。控制器可如以上參照圖2所述地加以程式化。
複式入口歧管410 包含複式入口裝設塊體435 及裝設於複式入口裝設塊體435 之表面上的二或更多隔離閥440 。複式入口裝設塊體435 可如以上參照圖2所述地加以形成。複式入口裝設塊體435 具有外部及內部。複式入口裝設塊體435 之外部具有複式線路入口端、 複式線路出口端，複式線路出口端沿著複式線路入口端之相反側延伸，頂部裝設表面445 延伸於複式線路入口端及複式線路出口端之間，且底部裝設表面450 延伸於複式入口裝設塊體435 的複式線路入口端及複式線路出口端之間。頂部及底部裝設表面445 、 450 沿著複式入口裝設塊體435 之相反側延伸。複式入口裝設塊體435 之內部包含二或更多複式線路入口455 、二或更多複式線路流道460 、及二或更多複式線路出口(未圖示)。應理解複式入口裝設塊體435 可能可加以修改成提供幾乎任何期望之m個(例如12)入口及出口氣體流。
每一複式線路流道460 係流體耦接至相應之複式線路入口455 及複式線路出口。每一複式線路流道460 亦流體耦接至群集質量流控制歧管405 之相應氣體流通道。入口氣體可流動穿過其中之每一複式線路入口455 係流體耦接至氣體來源(未圖示)。氣體來源可為單一氣體來源或可為氣體混合物來源。
隔離閥440 係可用以阻擋穿過複式線路流道460 之流體流。隔離閥440 可包含閥主體，該閥主體具有與複式線路流道460 成一直線之流體流路徑、位在該閥主體之該流體流路徑中的閥盤、及耦接至該閥盤以將該閥盤致動於開啟位置及關閉位置之間的致動器。隔離閥440 係經由形成在複式入口裝設塊體435 之裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至相應之複式線路流道460 。應理解可使用其他隔離閥440 以容許或阻擋穿過複式線路流道460 之流體流。於在此之實施例中，複式入口歧管410 可更包含如以上參照圖2所述之沖洗口。
於在此之實施例中，複式入口歧管410 可更包含定位在群集質量流控制歧管405 及複式入口歧管410 之間的一或更多轉向器閥。轉向器閥可流體耦接至群集質量流控制歧管405 之氣體入口及至複式入口歧管410 之氣體出口。轉向器閥可用以將一或更多氣體轉向至群集質量流控制歧管405 內的不同氣體分配流路徑。
參照圖5，繪示的是流體耦接至複式入口歧管510 之轉向器505 的氣體流示意圖500 。轉向器505 可包含用以將一或更多氣體轉向至一或更多出口的一或更多轉向器閥。入口氣體1-6係透過複式線路入口515 引入複式入口歧管510 。入口氣體流動穿過複式線路流道、穿過隔離閥520 至複式線路出口。每一複式線路出口係流體耦接至轉向器505 之氣體入口525 。入口氣體流動穿過轉向器505 之每一氣體入口525 及各自的氣體流通道530 至一或更多出口535 。舉例來說，可將入口氣體供應至入口6並穿過氣體流通道530 饋送至第一線路閥540 。第一線路閥540 可用以將一部分或所有入口氣體引導至出口C、或至第二線路閥545 。第二線路閥545 可用以將一部分或所有入口氣體引導至出口B、或至第三線路閥550 。第三線路閥550 可用以將一部分或所有入口氣體引導至出口A。每一入口氣體線路具有相似配置以使用一或更多線路閥540 、545 、550 將其各自的氣體引導至一或更多出口535 。應理解可使用複式位置選擇器做為線路閥之替代件，俾以將入口氣體引導至一或更多出口535 。可將離開一或更多出口535 之氣體傳送至群集質量流控制裝置/歧管。入口7可用作沖洗口或用以將額外的製程氣體引入至轉向器505 。
對於該領域中具有通常知識者將顯而易見的是可在不偏離自所請標的之精神及範圍的情況下對在此所述實施例做不同修改及變化。因此所意圖的是倘若如此修改及變化落在隨附請求項及其均等者之範圍內，則說明書涵蓋在此所述之不同實施例的修改及變化。
100‧‧‧群集質量流裝置
105‧‧‧氣體歧管裝設塊體
110‧‧‧控制閥
115‧‧‧流感測器
117‧‧‧流控制站
120‧‧‧控制器密封體
125‧‧‧氣體流通道
130‧‧‧氣體混合區域
135‧‧‧氣體出口
140‧‧‧氣體入口
145‧‧‧入口端
150‧‧‧出口端
155‧‧‧第一裝設表面
160‧‧‧第二裝設表面
165‧‧‧孔口
200‧‧‧複式線路質量流裝置
205‧‧‧群集質量流控制歧管
210‧‧‧複式入口歧管
215‧‧‧控制器密封體
220‧‧‧氣體歧管裝設塊體
225‧‧‧氣體流控制站
230‧‧‧入口端
235‧‧‧出口端
240‧‧‧第一裝設表面
245‧‧‧第二裝設表面
250‧‧‧氣體流通道
255‧‧‧流感測器
260‧‧‧控制閥
265‧‧‧複式入口裝設塊體
267‧‧‧複式線路入口端
269‧‧‧複式線路出口端
270‧‧‧隔離閥
272‧‧‧頂部裝設表面
274‧‧‧底部裝設表面
275‧‧‧沖洗口
280‧‧‧複式線路入口
285‧‧‧複式線路流道
300‧‧‧複式線路質量流裝置
305‧‧‧群集質量流控制裝置/歧管
310‧‧‧複式入口歧管
315‧‧‧複式線路入口
320‧‧‧隔離閥
325‧‧‧複式線路流道
330‧‧‧沖洗口
340‧‧‧氣體流通道
345‧‧‧控制閥
350‧‧‧流感測器
355‧‧‧混合點
360‧‧‧氣體出口
400‧‧‧複式線路質量流裝置
405‧‧‧群集質量流控制歧管
410‧‧‧複式入口歧管
415‧‧‧控制器密封體
417‧‧‧控制器密封體
420‧‧‧氣體歧管裝設塊體
425‧‧‧第一裝設表面
430‧‧‧第二裝設表面
435‧‧‧複式入口裝設塊體
440‧‧‧隔離閥
445‧‧‧頂部裝設表面
450‧‧‧底部裝設表面
455‧‧‧複式線路入口
460‧‧‧複式線路流道
500‧‧‧氣體流示意圖
505‧‧‧轉向器
510‧‧‧複式入口歧管
515‧‧‧複式線路入口
520‧‧‧隔離閥
525‧‧‧氣體入口
530‧‧‧氣體流通道
535‧‧‧出口
540‧‧‧第一線路閥
545‧‧‧第二線路閥
550‧‧‧第三線路閥
圖1A以圖形繪示根據在此所示或所述之一或更多實施例的群集質量流裝置之俯視立體圖；
圖1B以圖形繪示圖1A之群集質量流裝置的仰視立體圖；
圖2為根據在此所示或所述之一或更多實施例的複式線路質量流裝置之俯視立體圖；
圖3為根據在此所示或所述之一或更多實施例的複式線路質量流裝置之氣體流示意圖；
圖4A以圖形繪示根據在此所示或所述之一或更多實施例的複式線路質量流裝置之立體圖；
圖4B以圖形繪示圖4A之群集質量流裝置的側視圖；且
圖5為根據在此所示或所述之一或更多實施例的轉向器及複式入口歧管之氣體流示意圖。

Claims (20)

  1. 一種群集質量流裝置，包含控制器、氣體歧管塊體、二或更多控制閥、及二或更多流感測器，其中：該控制器係電耦接至每一控制閥且電耦接至每一流感測器；該氣體歧管塊體包含二或更多氣體分配流路徑、一氣體混合區域、及一氣體出口，該二或更多氣體分配流路徑及該氣體混合區域其中每一者係配置在具有至少一裝設表面的該氣體歧管塊體的一內部中；該氣體歧管塊體之每一氣體分配流路徑包含定義於該氣體歧管塊體的該至少一裝設表面中且用以接收氣體之一氣體入口、及流體耦接至該氣體入口之一氣體流通道；該氣體歧管塊體之該氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道；該氣體歧管塊體之該氣體出口係定義於該氣體歧管塊體的該至少一裝設表面中且流體耦接至該氣體混合區域；每一流感測器及每一控制閥係流體耦接至一相應的氣體分配流路徑之氣體流通道；每一流感測器係定位在該控制閥及該氣體混合區域之間、且在該控制閥之下游；該控制器係程式化成提供一控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生；且該控制器係更程式化成利用一氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從該氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量。
  2. 如申請專利範圍第1項之群集質量流裝置，其中：該氣體歧管塊體之一外部包含一入口端及一出口端，且該至少一裝設表面包含延伸於該入口端及該出口端之間的一第一裝設表面；每一氣體入口係定義於該氣體歧管塊體之該入口端內；且該氣體出口係定義於該氣體歧管塊體之該出口端內。
  3. 如申請專利範圍第2項之群集質量流裝置，其中該控制器係裝設至該氣體歧管塊體之該第一裝設表面上。
  4. 如申請專利範圍第2項之群集質量流裝置，其中該二或更多流感測器之至少一者及該二或更多控制閥之至少一者係裝設至該氣體歧管塊體之該第一裝設表面上。
  5. 如申請專利範圍第2項之群集質量流裝置，其中該二或更多流感測器之至少一者及該二或更多控制閥之至少一者係裝設至該氣體歧管塊體之該第一裝設表面上，且係經由形成在該氣體歧管塊體之該第一裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至該相應的氣體分配流路徑之氣體流通道。
  6. 如申請專利範圍第2項之群集質量流裝置，其中：該至少一裝設表面更包含延伸於該氣體歧管塊體之該入口端及該出口端之間的一第二裝設表面；且該第一裝設表面及該第二裝設表面沿著該氣體歧管塊體之相反側延伸。
  7. 如申請專利範圍第6項之群集質量流裝置，其中該二或更多流感測器之至少一者及該二或更多控制閥之至少一者係裝設至該氣體歧管塊體之該第二裝設表面上，且係經由形成在該氣體歧管塊體之該第二裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至該相應的氣體分配流路徑之氣體流通道。
  8. 如申請專利範圍第1項之群集質量流裝置，其中：該控制器包含一控制器外殼；且該二或更多流感測器之至少一者及該二或更多控制閥之至少一者係定位在該控制器外殼內。
  9. 一種群集質量流裝置，包含控制器、氣體歧管裝設塊體、及二或更多氣體流控制站，其中：該氣體歧管裝設塊體之一外部包含一入口端、一出口端、及延伸於該入口端及該出口端之間的一第一裝設表面；該氣體歧管裝設塊體之一內部包含二或更多氣體分配流路徑、一氣體混合區域、及定義在該氣體歧管裝設塊體之該出口端內的一氣體出口；每一氣體分配流路徑包含一氣體入口及耦接至該氣體入口之一氣體流通道；每一氣體入口係定義在該氣體歧管裝設塊體之該入口端內，且係用以接收氣體；該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道；該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體出口係流體耦接至該氣體混合區域；每一氣體流控制站包含一流感測器及一控制閥；每一氣體流控制站係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第一裝設表面上，且係經由形成在該第一裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之該內部內之一相應的氣體分配流路徑，使得該流感測器及該控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體流通道流體連通；該控制器係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第一裝設表面上且係電耦接至每一氣體流控制站；該控制器係程式化成提供一控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生；且該控制器係更程式化成利用一氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從該氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量。
  10. 如申請專利範圍第9項之群集質量流裝置，其中：該氣體歧管裝設塊體更包含延伸於該氣體歧管裝設塊體之該入口端及該出口端之間的一第二裝設表面；該第一裝設表面及該第二裝設表面沿著該氣體歧管裝設塊體之相反側延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項之群集質量流裝置，其中該二或更多氣體流控制站之至少一者係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第二裝設表面上，且係經由形成在該第二裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之該內部內之該相應的氣體分配流路徑，使得該流感測器及該控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體流通道流體連通。
  12. 如申請專利範圍第9項之群集質量流裝置，其中每一流感測器係定位在該控制閥及該氣體混合區域之間、且在該控制閥之下游。
  13. 一種複式線路質量流裝置，包含群集質量流控制歧管及複式入口歧管，其中：該群集質量流控制歧管包含一控制器、一氣體歧管裝設塊體、及二或更多氣體流控制站；該氣體歧管裝設塊體之一外部包含一入口端、一出口端、及延伸於該入口端及該出口端之間的一第一裝設表面；該氣體歧管裝設塊體之一內部包含二或更多氣體分配流路徑、一氣體混合區域、及定義在該氣體歧管裝設塊體之該出口端內的一氣體出口；每一氣體分配流路徑包含一氣體入口及耦接至該氣體入口之一氣體流通道；每一氣體入口係定義在該氣體歧管裝設塊體之該入口端內，且係用以接收氣體；該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體混合區域係流體耦接至每一氣體流通道；該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體出口係流體耦接至該氣體混合區域；每一氣體流控制站包含一流感測器及一控制閥；每一氣體流控制站係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第一裝設表面上，且係經由形成在該第一裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之該內部內之一相應的氣體分配流路徑，使得該流感測器及該控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體流通道流體連通；該控制器係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第一裝設表面上且係電耦接至每一氣體流控制站；該控制器係程式化成提供一控制訊號至每一控制閥，以供控制每一控制閥的位置而使期望的氣體流產生；該控制器係更程式化成利用一氣體流配方程式以自動接收及處理來自每一流感測器、表示流動穿過每一氣體流通道之氣體的流率之所量測氣體流訊號，並基於該所量測氣體流訊號調整每一控制閥的位置而調節氣體流，俾以維持將從該氣體出口釋放之二或更多氣體的期望之氣體流質量；該複式入口歧管包含一複式入口裝設塊體、及裝設於該複式入口裝設塊體上的二或更多隔離閥；該複式入口裝設塊體之一內部包含二或更多複式線路入口、二或更多複式線路流道、及二或更多複式線路出口；該複式入口裝設塊體之該二或更多複式線路流道係流體耦接至該二或更多複式線路入口及該二或更多複式線路出口；該複式入口裝設塊體之該二或更多複式線路出口係流體耦接至該氣體歧管裝設塊體之該二或更多氣體分配流路徑；且每一隔離閥係流體耦接至一相應之複式線路流道。
  14. 如申請專利範圍第13項之複式線路質量流裝置，其中：該氣體歧管裝設塊體更包含延伸於該氣體歧管裝設塊體之該入口端及該出口端之間的一第二裝設表面；該第一裝設表面及該第二裝設表面沿著該氣體歧管裝設塊體之相反側延伸。
  15. 如申請專利範圍第14項之複式線路質量流裝置，其中該二或更多氣體流控制站之至少一者係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第二裝設表面上，且係經由形成在該氣體歧管裝設塊體之該第二裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至一相應的氣體分配流路徑之氣體流通道。
  16. 如申請專利範圍第14項之複式線路質量流裝置，其中該二或更多氣體流控制站之至少一者係裝設至該氣體歧管裝設塊體之該第二裝設表面上，且係經由形成在該第二裝設表面中的一或更多氣體流孔口而耦接至該氣體歧管裝設塊體之該內部內之該相應的氣體分配流路徑，使得該流感測器及該控制閥係與該氣體歧管裝設塊體之該內部內的該氣體流通道流體連通。
  17. 如申請專利範圍第13項之複式線路質量流裝置，其中：該複式入口裝設塊體具有一複式線路入口端、一複式線路出口端、及延伸於該複式線路入口端及該複式線路出口端之間的一頂部裝設表面；該複式入口裝設塊體之該內部的每一複式線路入口係定義在該入口端內；且該複式入口裝設塊體之該內部的每一複式線路出口係定義在該複式線路出口端內。
  18. 如申請專利範圍第17項之複式線路質量流裝置，其中每一隔離閥係經由形成在該頂部裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至該相應之複式線路流道。
  19. 如申請專利範圍第13項之複式線路質量流裝置，其中該複式入口歧管更包含裝設於該複式入口裝設塊體上的一沖洗口。
  20. 如申請專利範圍第17項之複式線路質量流裝置，其中：該複式入口裝設塊體更包含延伸於該複式入口裝設塊體之該複式線路入口端及該複式線路出口端之間的一底部裝設表面；該頂部裝設表面及該底部裝設表面沿著該複式入口裝設塊體之相反側延伸；且該二或更多隔離閥之至少一者係裝設至該複式入口裝設塊體之該底部裝設表面上，且係經由形成在該底部裝設表面中的一或更多氣體流孔口而流體耦接至該相應的複式線路流道。
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