压力控制模块的制作方法

本实用新型有关一种气体输送设备，特别是关于一种控制气体压力及流量供应稳定的压力控制模块(Pressure Control Module)。

背景技术：

在半导体制程中，大部分的制程都需要各种不同气体的供应，所以在半导体的制程设备中，皆需要有气体输送设备来传输所需要的制程气体 (processing gases)。传统气体输送设备是将储存有制程气体的钢瓶放置于气瓶柜(gas cabinet)10内，如图1所示，再透过管线12将气体输送至现场附近的多阀箱 (Valve Manifold Box，VMB)14，经由多阀箱14的分配与输送，将相关的制程气体输送至使用端机台16中以便进行相关制程。

一般气瓶柜10内部至少包含有两支以上的钢瓶(图中未示)，当制程在运作的过程中，一气瓶柜10只有一支钢瓶参与制程的运作，另一支钢瓶则为待命的状态；当运作中的钢瓶内气体用光时，需要更换为由待命中的钢瓶来供应制程中所需的气体，然而此种钢瓶的更换，会导致后端的多阀箱14的气源压力值出现过大的波幅，而使正在使用端机台16上进行运作的产品成为瑕疵品，导致不良率的提升，而影响品质及产能。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型目的的一是提供一种压力控制模块，提供后端机台平稳的供气压力，以解决传统因更换钢瓶而造成的气源压力波幅过大的问题，具有降低产品的不良率，以提升品质及产能的优点。

为了达到上述目的，本实用新型一实施例压力控制模块设置于至少一气瓶柜及至少一后端机台之间，气瓶柜包含至少一气源，且气源提供一气体，压力控制模块包含：至少一质流控制器(Mass Flow Controller；MFC)；一集气桶，通过质流控制器与气源流体连通，且储存气体于集气桶内，集气桶并经由至少一气体管路连接至后端机台，使后端机台运作所需的气体取自于集气桶；一压力检测元件，连接于集气桶，以检测集气桶的一内部压力；以及一控制模块，电性连接压力检测元件及质流控制器，以依据内部压力发送一电信号至质流控制器，质流控制器依据电信号控制气源的气体进入集气桶内部的流量，使集气桶内部所储存的气体的压力维持在一压力范围内。

于一实施例中，气源为一气体钢瓶，且集气桶的气体储存量大于一气体钢瓶的气体储存量。又集气桶内部所储存的气体依据后端机台的需求而经由气体管路输出至后端机台。

于一实施例中，后端机台包含至少一多阀箱，多阀箱经由气体管路与集气桶流体连通，多阀箱接收来自集气桶内部所储存的气体，且将气体分配及输送至至少一使用端机台。

于一实施例中，后端机台包含至少一特气介面阀箱(Gas Interface box， GIB)及至少一多阀箱，特气介面阀箱及多阀箱流体连通，且特气介面阀箱经由气体管路与集气桶流体连通，特气介面阀箱接收来自集气桶内部所储存的气体，将气体输送至多阀箱，以经由多阀箱将气体分配及输送至至少一使用端机台。

【附图说明】

图1所示为传统一种气体输送设备示意图。

图2所示为本实用新型一实施例压力控制模块的示意图。

图3所示为本实用新型又一实施例压力控制模块的示意图。

【具体实施方式】

图2所示为本实用新型一实施例压力控制模块的示意图，如图所示，一压力控制模块20设置于一气瓶柜22及后端机台24之间，气瓶柜22包含一气源(图中未示)，气源常用者为一气体钢瓶，以提供一气体；后端机台24包含有至少一多阀箱26及多台使用端机台28。

压力控制模块20包含至少一质流控制器(Mass Flow Controller； MFC)，于一实施例中，如图2所示，压力控制模块20包含二组质流控制器30、 30’，而在压力控制模块20运作的过程中，使用其中一组质流控制器30进行流量的控制，另一组质流控制器30’则作为备用；一集气桶(Buffer tube)32通过质流控制器30、30’与气源连通，且储存来自气源的气体，又集气桶32并经由一气体管路34连接至后端机台24的多阀箱26，多阀箱26接收来自集气桶32内部所储存的气体，且将气体分配及输送至多台使用端机台28。于一实施例中，集气桶32的气体储存量大于单一气体钢瓶的气体储存量，例如集气桶32的气体储存量为后端机台使用需求量的2倍、3倍或4倍；一压力检测元件36连接于集气桶32，用以检测集气桶32之内部压力；以及一控制模块38电性连接于压力检测元件36 及质流控制器30、30’。

接续上述说明，集气桶32内部所储存的气体依据后端机台24的需求而经由气体管路34输出至后端机台24，而随着集气桶32供应气体予后端机台24，集气桶32内部的气体的压力有所变动，压力检测元件36将所检测之内部压力值传送至控制模块38，控制模块38依据此内部压力值发送一电信号至目前运作所使用的质流控制器30或质流控制器30’，则此质流控制器30或质流控制器30’依据电信号调整内部的一阀的开口度来控制气源的气体进入集气桶32内部的流量，使集气桶32内部所储存的气体的压力维持在一压力范围内。于一实施例中，当集气桶32内部所储存的气体因短时间大量输出至后端机台24，导致气体剩余量较低而使得集气桶42内部的压力值下降很大时，则控制模块38将调整质流控制器30或质流控制器30’的阀的开口度变大，例如100％的开口度，以借由进入集气桶32内部的气体流量的提升而短时间内将气源的气体补充入集气桶32内部；当集气桶32内部的压力值下降较少时，则控制模块38调整质流控制器30或质流控制器30’的阀的开口度变小，例如10％的开口度，以适时的补充气体予集气桶32，如此使得集气桶32的气体皆会在一固定时间内被来自气源的气体补足，使集气桶32内部的所储存的气体的压力维持在一压力范围内。

图3所示为本实用新型又一实施例压力控制模块的示意图，如图3所示，一压力控制模块20设置于二组气瓶柜22、22’及后端机台24之间，于一实施例中，后端机台24包含一特气界面阀箱40、二组多阀箱26、26’及多台使用端机台28，且气体隔离箱40与多阀箱26、26’之间流体连通。

接续上述说明，压力控制模块20包含集气桶32、压力检测元件36、控制模块38及质流控制器30、30’，每一组气瓶柜22、22’的气源与二组质流控制器30、30’流体连通，且同一气瓶柜22、22’流体连通的二组质流控制器 30、30’其中一组为备用的；集气桶32通过质流控制器30或质流控制器30’与气源连通，且储存来自气源的气体，又集气桶32并经由一气体管路34连接至后端机台24的气体隔离箱40，气体隔离箱40接收来自集气桶32内部所储存的气体，并依据需求将气体输送至多阀箱26、26’，以经由多阀箱26、26’将气体分配及输送至至少一使用端机台28。压力检测元件36连接于集气桶32，用以检测集气桶32之内部压力；控制模块38电性连接于压力检测元件36及质流控制器30、 30’，以依据内部压力发送一电信号至目前运作所使用的质流控制器30或质流控制器30’，质流控制器30或质流控制器30’依据该电信号控制该气源的该气体进入集气桶32内部的流量，使集气桶32内部的所储存的气体的压力维持在一压力范围内。

在本实用新型中，压力控制模块的集气桶内部的气体压力值长时间而言维持在一压力范围内，亦即集气桶内的气体储存量长时间而言是随时维持固定的，因此集气桶可不断地的提供后端机台平稳的供气压力，当气瓶柜的气源停止断送(例如换钢瓶)时，后端机台仍可得到稳定的气源供应，解决了传统因更换钢瓶而造成的气源压力波幅过大的问题。因此本实用新型压力控制模块可提供后端机台稳定的气源需求，降低产品的不良率，达成品质提升、产能提升及品质稳定的目标。

以上所述的实施例仅是为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本实用新型之内容并据以实施，当不能以此限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。

【符号说明】

10 气瓶柜

12 管线

14 多阀箱

16 使用端机台

20 压力控制模块

22、22’ 气瓶柜

24 后端机台

26、26’ 多阀箱

28 使用端机台

30、30’ 质流控制器

32 集气桶

34 气体管路

36 压力检测元件

38 控制模块

40 特气界面阀箱。