[發(fā)明專利]遠(yuǎn)程區(qū)域中的壓力調(diào)節(jié)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680050842.1
• 申請日: 2006-11-08
• 公開（公告）號: CN101356481A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿里·沙吉;西達(dá)爾斯·P·那加爾卡蒂;G·希爾
• 申請（專利權(quán)）人: MKS儀器公司
• 主分類號: G05D7/06
• 分類號: G05D7/06;G05D16/20;H01L21/321
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 陳松濤;王英

相關(guān)申請的交叉引用

本申請是以下美國專利申請的部分延續(xù)并且要求該專利申請的優(yōu)先 權(quán)：2004年3月9日提交的共同待決的申請序列號No.10/796,723(代理人 案號MKS-136)，標(biāo)題為“System?and?Method?for?Controlling?Pressure?in Remote?Zones”。該共同待決的申請序列號No.10/796,723被轉(zhuǎn)讓給本申請的 受讓人。

背景技術(shù)

在一些操作中，可能需要對遠(yuǎn)程區(qū)域內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，一些 機(jī)器和裝置可能包括在該裝置運行期間被增壓或抽空的腔。這樣機(jī)器的例 子包括化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)(CMP)，但不限于此。

測量腔內(nèi)的壓力傳感器只能對測量腔內(nèi)部的壓力進(jìn)行測量，而不能對 相對于該傳感器遠(yuǎn)程配置的區(qū)域內(nèi)的壓力進(jìn)行測量。結(jié)果，那些只使用位 于測量腔內(nèi)的壓力傳感器來進(jìn)行壓力測量的壓力控制系統(tǒng)不得不假定測量 腔內(nèi)的壓力等于遠(yuǎn)程區(qū)域中的壓力。然而，測量腔內(nèi)的壓力往往不等于區(qū) 域壓力。例如，當(dāng)在測量腔內(nèi)出現(xiàn)局部壓力瞬態(tài)時，測量腔內(nèi)的壓力可能 不等于區(qū)域壓力。這可能導(dǎo)致該壓力控制系統(tǒng)的性能的顯著退化。

因此，需要一種能夠精確地控制位于遠(yuǎn)程區(qū)域內(nèi)部的壓力的系統(tǒng)和方 法。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于對區(qū)域內(nèi)的壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)包括壓力傳感器、閥門 系統(tǒng)、區(qū)域壓力估計器和控制器。壓力傳感器用于對可經(jīng)由導(dǎo)管連接至所 述區(qū)域并且遠(yuǎn)離所述區(qū)域的外殼(例如測量腔)內(nèi)的壓力進(jìn)行測量。所述 閥門系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)流體流入和流出外殼并且調(diào)節(jié)流體經(jīng)由導(dǎo)管流入所述區(qū) 域中。所述閥門系統(tǒng)包括至少一個用于對流入所述外殼的流體的輸入流率 (flow?rate)進(jìn)行調(diào)節(jié)的入口比例閥、和至少一個用于對從所述外殼流出的 流體的輸出流率進(jìn)行調(diào)節(jié)的出口比例閥。區(qū)域壓力估計器用于根據(jù)壓力傳 感器測量的壓力和所述導(dǎo)管的已知特性來計算所述區(qū)域內(nèi)的估計壓力。所 述控制器用于通過操作所述入口比例閥和所述出口比例閥來調(diào)節(jié)所述區(qū)域 內(nèi)的壓力，以便根據(jù)所述區(qū)域壓力估計器估計的壓力和所述區(qū)域的壓力設(shè) 定點來控制所述輸入流率和所述輸出流率。

描述了一種通過控制流體流入和流出每個外殼i并且控制流體經(jīng)由每個 導(dǎo)管i流入每個區(qū)域i來對可分別經(jīng)由導(dǎo)管i連接至i個外殼的i個區(qū)域中的每一 個內(nèi)的壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的系統(tǒng)(i＝1，…，N)。所述系統(tǒng)包括壓力測量系 統(tǒng)、閥門系統(tǒng)、區(qū)域壓力估計器和控制器。所述壓力測量系統(tǒng)用于測量i個 外殼中的每一個內(nèi)的流體的壓力。對于每個外殼i，所述閥門系統(tǒng)包括至少 一個用于對流入所述外殼i的流體的輸入流率進(jìn)行調(diào)節(jié)的入口比例閥、和至 少一個用于對從所述外殼i流出的流體的輸出流率進(jìn)行調(diào)節(jié)的出口比例閥。

區(qū)域壓力估計器耦合到壓力測量系統(tǒng)。對于每個區(qū)域i，區(qū)域壓力估計 器從壓力傳感器系統(tǒng)接收測量的外殼i內(nèi)的壓力，并且根據(jù)所測量的外殼i 內(nèi)的壓力和導(dǎo)管i和區(qū)域i的已知特性來計算所述區(qū)域i內(nèi)的估計壓力。所 述控制器用于通過操作每個外殼i的入口比例閥和出口比例閥來控制每個 區(qū)域i內(nèi)的壓力，以便根據(jù)所述區(qū)域i的壓力設(shè)定點和所述區(qū)域壓力估計器 估計的區(qū)域i內(nèi)的壓力來控制流體流入所述外殼i的所述輸入流率和流體從 所述外殼i流出的所述輸出流率。

描述了一種通過控制流體流入和流出每個外殼i并且控制流體經(jīng)由每 個導(dǎo)管i流入每個區(qū)域i來對可分別經(jīng)由i個導(dǎo)管連接至i個外殼的i個區(qū)域 中的每一個內(nèi)的壓力進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的方法(i＝1，…，N)。所述方法包括測 量i個外殼中的每一個內(nèi)的流體的壓力。所述方法還包括根據(jù)測量的外殼i 中的壓力和導(dǎo)管i和區(qū)域i的已知特性來計算每個區(qū)域i內(nèi)的估計壓力。所 述方法還包括：對于每個區(qū)域i，操作每個外殼i的入口比例閥和出口比例 閥，以便根據(jù)所述區(qū)域i的壓力設(shè)定點和估計的所述區(qū)域i內(nèi)的壓力來控制 流體流入所述外殼i的所述輸入流率和流體從所述外殼i流出的所述輸出流 率，從而根據(jù)壓力設(shè)定點來調(diào)節(jié)所述區(qū)域i內(nèi)的壓力。

附圖說明

圖1的總體功能方框圖示出了一種根據(jù)本公開所述的一個實施例的壓 力控制系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)一個或多個遠(yuǎn)程區(qū)域中的壓力；以及

圖2更詳細(xì)地示出了在本公開中所述的壓力控制系統(tǒng)的一個實施例中 使用的分別可經(jīng)由i個導(dǎo)管(i＝1，…，N)連接至i個外殼的多個(i個) 區(qū)域和壓力測量和流體控制系統(tǒng)。

具體實施方式