远程区域中的压力调节的制作方法

专利名称：远程区域中的压力调节的制作方法
^E域中的励调节
相关申请的交叉引用
本申请是以下美国专利申请的部分延续并且要求该专利申请的优先
权2004年3月9日提交的共同待决的申请序列号No.10/796,723 (代理人 案号MKS-136)，标题为"System and Method for Controlling Pressure in Remote Zones"。该共同待决的申请序列号No.l(V796，723被转让给本申请的 受让人。
背景技术：
在一些操作中，可能需要对远程区域内的压力进行调节。例如， 一些 机器和装置可能包括在该装置运行期间被增压或抽空的腔。这样机器的例 子包括化学机械抛光机(CMP)，但不限于此。
测量腔内的压力传感器只能对测量腔内部的压力进行测量，而不能对 相对于该传感器远程配置的区域内的压力进行测量。结果，那些只使用位 于测量腔内的压力传感器来进行压力测量的压力控制系统不得不假定测量 腔内的压力等于远程区域中的压力。然而，测量腔内的压力往往不等于区 域压力。例如，当在测量腔内出现局部压力瞬态时，测量腔内的压力可能 不等于区域压力。这可能导致该压力控制系统的性能的显著退化。
因此，需要一种能够精确地控制位于远程区域内部的压力的系统和方法。

发明内容
一种用于对区域内的压力进行远程控制的系统包括压力传感器、阀门 系统、区域压力估计器和控制器。压力传感器用于对可经由导管连接至所 述区域并且远离所述区域的外壳(例如测量腔)内的压力进行测量。所述 阀门系统用于调节流体流入和流出外壳并且调节流体经由导管流入所述区 域中。所述阀门系统包括至少一个用于对流入所述外壳的流体的输入流率
(flowrate)进行调节的入口比例阀、和至少一个用于对从所述外壳流出的 流体的输出流率进行调节的出口比例阀。区域压力估计器用于根据压力传 感器测量的压力和所述导管的已知特性来计算所述区域内的估计压力。所 述控制器用于通过操作所述入口比例阀和所述出口比例阀来调节所述区域 内的压力，以便根据所述区域压力估计器估计的压力和所述区域的压力设 定点来控制所述输入流率和所述输出流率。
描述了一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每个 导管i流入每个区域i来对可分别经由导管i连接至i个外壳的i个区域中的每一 个内的压力进行远程控制的系统(i=l,…，N)。所述系统包括压力测量系 统、阀门系统、区域压力估计器和控制器。所述压力测量系统用于测量i个 外壳中的每一个内的流体的压力。对于每个外壳i，所述阀门系统包括至少 一个用于对流入所述外壳i的流体的输入流率进行调节的入口比例阀、和至 少一个用于对从所述外壳i流出的流体的输出流率进行调节的出口比例阀。
区域压力估计器耦合到压力测量系统。对于每个区域i，区域压力估计 器从压力传感器系统接收测量的外壳i内的压力，并且根据所测量的外壳i 内的压力和导管i和区域i的已知特性来计算所述区域i内的估计压力。所 述控制器用于通过操作每个外壳i的入口比例阀和出口比例阀来控制每个 区域i内的压力，以便根据所述区域i的压力设定点和所述区域压力估计器 估计的区域i内的压力来控制流体流入所述外壳i的所述输入流率和流体从 所述外壳i流出的所述输出流率。
描述了一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每 个导管i流入每个区域i来对可分别经由i个导管连接至i个外壳的i个区域 中的每一个内的压力进行远程控制的方法(i=l，…，N)。所述方法包括测 量i个外壳中的每一个内的流体的压力。所述方法还包括根据测量的外壳i 中的压力和导管i和区域i的已知特性来计算每个区域i内的估计压力。所 述方法还包括对于每个区域i，操作每个外壳i的入口比例阀和出口比例 阀，以便根据所述区域i的压力设定点和估计的所述区域i内的压力来控制 流体流入所述外壳i的所述输入流率和流体从所述外壳i流出的所述输出流 率，从而根据压力设定点来调节所述区域i内的压力。


图l的总体功能方框图示出了一种根据本公开所述的一个实施例的压 力控制系统，其调节一个或多个远程区域中的压力；以及
图2更详细地示出了在本公开中所述的压力控制系统的一个实施例中 使用的分别可经由i个导管(i=l，， N)连接至i个外壳的多个(i个) 区域和压力测量和流体控制系统。
具体实施例方式
在本公开中，术语"区域"意指封闭的体积。描述了一种使用基于观 测器的方案来控制远程区域中的压力的系统和方法，其中所述基于观测器 的方案精确地估计其压力被控制的每个远程区域的压力。通过在压力控制 系统中使用估计的远程区域的压力，闭环控制性能可以得到显著地提高。 例如，克服了那些出现在测量腔内但没有出现在远程区域中的局部压力瞬 态。
图l的功能方框图示出了一种根据本公开所述的一个实施例的压力控 制系统IOO，其调节一个或多个远程区域Zi中的压力(i = l，…，N)。如图l 所示，所有的区域Zi由单个受压流体源40给料，并且所有的区域Zi向单个真 空排出装置(vacuum exhaust) 30排放。在总体上，压力控制系统100包括 压力测量和流体控制系统110(在图2中更详细地示出)、区域压力估计器120 和控制器130。
压力控制系统100可以使用区域压力估计器120来远程控制每个远程区 域Zi中的压力。基于经由导管Fi (图2所示)连接到区域Zi的外壳bi (图2所 示)内部的测量压力来估计远程区域Zi内的压力，并且基于区域压力估计器 120所估计的压力来控制流体流入和流出外壳。典型地，外壳可以是压力测 量腔，虽然还可以使用任何能封闭流体的其它类型的封闭体积。
压力测量和流体控制系统110可以包括压力测量系统和流体控制系统。 IIO中的压力测量系统可以包括例如多个压力传感器，每个压力传感器都连 接到外壳，并且用于测量该外壳内部的压力。IIO中的流体控制系统可以包 括对流体流入和流出每个外壳的流率进行控制的阀门系统。
区域压力估计器120可以从压力测量系统接收压力测量值，并且还可以(例如从用户、操作员或其他人员)接收系统100的物理参数，该物理参数 可以包括例如导管和区域的已知特性。区域压力估计器120还被配置成使用 压力测量值和物理参数来计算并且提供每个区域的压力估计值，其使用下 面详细描述的计算方法。
控制器130还可以接收每个远程区域Zi的压力设定点，并且可以使用区 域压力估计值(来自区域压力估计器120)和压力设定点来控制所述流体控 制系统。具体而言，控制器130可以控制所述阀门系统，使得流入和流出每 个外壳的流体的流率是这样的，以至于根据压力设定点来调节每个区域内 的压力。
在举例说明的实施例中，对于每个外壳，所述阀门系统包括至少一个 用于对流入所述外壳的流体的输入流率进行调节的入口比例阀、和至少一 个用于对从所述外壳流出的流体的输出流率进行调节的出口比例阀。所述 控制器130用于通过操作所述入口比例阀和所述出口比例阓来调节每个区 域内的压力，以便根据所述区域压力估计器估计的压力和压力设定点来控 制所述输入流率和所述输出流率。
如图1示意性所示，控制器130可以向块110内的阀门系统发送输入流量 指令信号和输出流量指令信号(在图2中更详细地描述)，以便分别根据该 输入流量指令信号和该输出流量指令信号来控制输入流率和输出流率。在 示例性实施例中，所述控制器可以用于实施对流入和流出每个外壳的输入 流率和输出流率进行PI (比例-积分)控制(以下更详细地描述)，当然还可
以使用其它控制方法。尽管将所述控制系统和方法描述为比例-积分(PI) 型控制系统和方法，但是还可以使用许多其它类型的控制系统和方法，包 括但不限于比例型反馈控制系统和方法、积分型反馈控制系统和方法、比 例-微分(PD)型反馈控制系统和方法、以及比例-积分-微分(PID)型反馈 控制系统和方法。
图2更加详细地示出了多个(i个)区域，它们可分别经由i个导管Fi (i =1，， N)连接至i个外壳bj，通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控 制流体经由每个导管i流入每个区域i来调节每个区域i内的压力。图2还示出 了在本公开所述的压力控制系统的一个实施例中使用的压力测量和流体控 制系统。
如图2所示，图l中的块10内所示的远程区域Zi分别可经由多个(i个) 导管Fi连接至多个(i个)外壳bi (i=l，， N)。压力测量和流体控制系统 IIO包括多个(i个)外壳或测量腔"bi"，这里，i=l N，并且i对应于远程 区域Zi的数量。每个测量腔bi包括一个用于对流入bi的流体的输入流率进行 调节的入口阀112、和一个用于对从bi流出的流体的输出流率进行调节的出 口阀116。每个测量腔bj位于流体流动线路上，该流体流动线路从受压流体 源40经由入口歧管"L"到外壳bi的入口阀112，并且从外壳bj的出口阀116 出来经由节流器歧管(在图2中，显示为"man")到达真空排出装置30。压 力传感器114 (典型的是变送器)可操作地连接到每个测量腔bi，以便测量 bi内的压力。
如前面所述，所有的区域Zi由单个受压流体源40给料，并且所有的区域 Zi向单个真空排出装置30排放。在一个实施例中，节流器歧管可以是文丘里 歧管，虽然还可以使用其它类型的节流器。远程区域Zi (在图2中，显示在 块10的内部)可以具有刚性壁或柔性壁，并且远程区域Zj可以是耦合的或非 耦合的。具有柔性壁的远程区域可以具有膨胀和收縮的体积。具有柔性壁 的区域的体积可以相互作用，例如相互挤压。
各个区域Zi之间的耦合可以出现多种形式。由于体积膨胀/收縮以及体 积与体积之间的相互作用，因此在具有柔性壁(因而可以膨胀和收縮)的 区域上，可以出现体积耦合。例如， 一个区域膨胀并挤压另一个区域，从 而增加了第二区域内的压力，进而出现了相互作用。
如果真空压力水平漂移引起了出口流动变化，并且在极端情况下导致 流动在堵塞和非堵塞之间变换，那么可能出现在排出装置处的出口耦合。 这在文丘里泵使高的流量注入到文丘里线路的情形下尤其紧要。在这种情 况下，区域的壁可以是刚性的或柔性的。
如果一个区域中的设定点被设定得足够高，使得非常大的冲入流量进 入它的歧管，那么可能出现入口耦合，这导致线路压力下降，也就是瞬时 特性。该管线压力下降可以影响由所述源给料的所有其它区域。同样，区 域的壁可以是刚性的或柔性的。
可以将只具有一个区域和若干刚性壁的系统看作是"非耦合的单区域 系统"。可以将多个这样的刚性区域看作是"非耦合的多区域系统"的例子，其中多个这样的刚性区域由独立入口给料并且向独立的排出装置排放。可 以将具有可膨胀或收縮的柔性壁的单个区域看作是"耦合的单区域系统"。
图1和图2所示的示例性实施例可以是"耦合的多区域系统"，其中可以基于 入口、出口和体积耦合来对耦合度进行量化。
区域压力估计器120可以通过使用压力传感器114的压力测量值、每个 外壳(例如测量腔)和每个区域的物理参数以及(下文描述的)基于模型 的算法来估计每个区域Zi的压力，其中所述基于模型的算法用于精确地估计 区域Zi的压力。作为一个直接的结果，使用闭环中的区域压力估计器120来 控制区域Zi内的压力的压力控制系统可以克服那些出现在测量腔内但没有 出现在区域Zi中的局部压力瞬态。这样，压力控制系统的闭环控制性能可以 得到显著的提高。
区域压力估计器120可以容易地集成到高级控制系统中，并且区域压力 估计器120可以对展现出入口压力/流量、出口压力/流量和区域体积相互作 用的静态和/或动态耦合的多个区域Zi进行补偿。区域压力估计器120对远程 区域Zi的尺寸或体积没有限制。区域压力估计器120对压力设定点的不同范 围有效，并且当区域压力估计器120并入到高级控制系统时，将确保一致的 瞬态特性和稳态特性。
控制算法
控制器130被配置成接收i个区域中的每一个区域的压力设定点、从区域 压力估计器120接收i个区域中的每一个区域的区域压力估计值、以及通过操 作对流体流入和流出连接到区域i的测量腔的流量进行控制的入口比例阀和 出口比例阀来调节每个区域中的压力。
如前面所述，控制器130可以将输入流量指令信号发送到外壳bi的入口 比例阀而将输出流量指令信号发送到外壳bi的出口比例阀，以便分别根据所 述输入流量指令信号和所述输出流量指令信号来控制流入外壳bi的输入流 率和从外壳bi流出的输出流率。
如前面所述，对于一个或多个外壳bi，控制器可以实施对输入流率和输 出流率的PI控制，虽然也可以使用其它类型的比例阀控制。在实施P啦制时， 从控制器到外壳bi的入口比例阀的输入流量指令信号可以由下式给出 而从控制器到外壳bi的出口比例阀的输出流量指令信号可以由下式给
出
<formula>formula see original document page 14</formula>
在上述方程中，gw表示流入外壳i的输入流率，Q。w，,表示从外壳bi流出 的输出流率，K/^表示该输入流率的比例增益，幽表示该输入流率的积分增 益，W。W表示该输出流率的比例增益，K/。W表示该输出流率的积分增益，
表示区域z,内的估计压力，尸,表示从一个压力设定点到另一个压力设定点的
期望的压力轨迹，Pt-Pzj表示跟踪误差。可以使用大量技术来构造压力轨迹
A，包括但不限于多项式和初阶或高阶微分方程的解。
尽管在本公开的特定实施例中说明和描述了PI型控制系统和方法，但是 应该意识到本领域技术人员可以想到许多变化和修改，例如包括基于模型 的前馈项。因此，所附的权利要求旨在覆盖那些落入本公开真正精神和范 围内的所有变化和修改。
下面对操作区域压力估计器120来估计每个区域中的压力的基于模型
的计算方法的一个例子进行描述。如下所述，这种基于模型的计算方法可
以基于测量腔的动态特性，也可以基于远程区域Zi的动态特性和体积耦合。
测量腔的动态特性
每个测量bi内部的有效压力被定义为
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中A,是测量腔中的压力传感器114测量的第Z个区域的压力，P^是标 准温度和压力(STP)条件下的压力，Q,"，,表示输入流量，而0。,,和込,,表示 输出流量。具体地，Q。，,是从第z'个测量腔b,到文丘里歧管的流量，込.,是流向 第z'个区域的流量。在(1)中，K6，,表示第/个区域的测量腔b,的体积。
流向节流器或文丘里歧管"man"的输出流量可以被表示为
<formula>formula see original document page 14</formula>
其中《—,表示测量腔中的用于向文丘里歧管给料的固定孔Q的直径，
Pman表示连接到真空排出装置30的文丘里歧管内的压力。取决于固定孔口的 压力差，经由孔口的流动可能是堵塞的或非堵塞的。
区域的动态特性和体积耦合
流向每个区域Zi的流量可以由下面的动态方程来描述(从纳维-斯托克 斯方程导出)
,-(^-:)C,勿-1 V/ = 1，2"..，AT (3) & r由
其中QzJ和Pz^i分别表示第i个区域内的入口流量和压力，Ctube，i和T tube,i是 与将测量腔bi连接到区域Zi的导管Fi相关的常数。具体而言，Ctube,i代表导管
Fi的传导性，国际标准单位是[(mVs)/(s-Pa)]，而t tube，i代表穿过该导管的流
量平衡时间常数，同样是国际标准单位。
每个区域Zi内的压力动态特性可以如下描述
<formula>formula see original document page 15</formula> (4)
其中每个区域Zi的体积由V&表示，并且由多个区域Zj之间的耦合所弓
起的动态体积相互作用在数学上可以用下式描述
<formula>formula see original document page 15</formula>其中R。,是标准温度和压力(STP)条件下的每个区域的初始体积，^是 体积膨胀/收縮时间常数，^代表膨胀/收縮系数，^代表区域i和区域j之间 的耦合系数。假定质量/惯性影响是可以忽略不计的。
区域压力估计器
如前面所介绍的那样，控制器130的控制目标是调节远程区域Zi内的压 力。然而，bi的压力传感器114被容纳在测量腔bi内，而不是在区域Zi内。如 图2所示，测量腔bi是通过导管Fi与远程区域Z腐开的。
可以以许多方式来发展压力控制算法的基于观测器的模型。例如，在 上面的方程中，可以使用流量传感器(例如，风速计、基于热的传感器、 基于压力的传感器等)来确定流量Qw另一种方式可以是通过以离散形式
重写区域流量方程来推导中间流量观测器:
<formula>formula see original document page 16</formula>其中^:)表示流到第i个区域的流量估计值的第n个采样，Pb是由流动线 路压力传感器114测量的压力。
然后，可以得到(5)中的表示式的离散解，如下所示
<formula>formula see original document page 16</formula>(8)
其中《;)表示第i个区域的压力估计值的第n个采样，《？是从(6)中定
义的流量估计值中获得的，或者在可得到时，《y可以由直接的流量测量值
Qz来替代，并且《(，;)是从(7)中获得的。
总之，描述了一种通过对压力被控制的远程区域的压力进行精确估计 来控制远程区域中的压力的系统和方法。可以在各种应用中，使用上述的 压力控制系统和方法，包括但不限于CMP机。
尽管已经对用于控制远程区域中的压力的系统和方法的特定实施例进 行了描述，但是应该理解这些实施例中所暗示的构思还可以用于其它实施 例。本申请的保护范围完全地限于现在所附的权利要求。
在这些权利要求中，引用的单数形式的元件并不意味着是"一个并且 仅仅一个"，而是"一个或者多个"，除非另有具体说明。与本发明全文中 所述的各种实施例中的对于本领域普通技术人员来说是已知或者以后是已 知的元件相等价的所有结构和功能元件都将通过援引并入此处，并且都由 权利要求所涵盖。此外，这里所公开的任何事物都不是要奉献给公众，而
不论这些内容是否己经明确地记载在权利要求中。没有要求保护的元件将
基于35 U.S.C. §112的第六段的规定进行解释，除非该元件没有使用短语 "用于...的装置"进行清楚地叙述，或者在方法权利要求中，该元件没有 使用短语"用于...的步骤"进行叙述。
权利要求
1、一种用于对区域内的压力进行远程控制的系统，所述系统包括压力传感器，其用于对可经由导管连接至所述区域并且远离所述区域的外壳内的压力进行测量；阀门系统，其用于调节流体流入和流出所述外壳并且调节流体经由所述导管流入所述区域中，所述阀门系统包括至少一个用于对流入所述外壳的流体的输入流率进行调节的入口比例阀、和至少一个用于对从所述外壳流出的流体的输出流率进行调节的出口比例阀；区域压力估计器，其用于根据所述压力传感器测量的压力和所述导管的已知特性来计算所述区域内的估计压力；以及控制器，其用于通过操作所述入口比例阀和所述出口比例阀来调节所述区域内的压力，以便根据所述区域压力估计器估计的压力和所述区域的压力设定点来控制所述输入流率和所述输出流率。
2、 如权利要求l所述的系统，其中所述控制器还用于将输入流量指令信号发送到所述入口比例阀而 将输出流量指令信号发送到所述出口比例阀，以便分别根据所述输入流量 指令信号和所述输出流量指令信号来控制所述输入流率和所述输出流率。
3、 如权利要求l所述的系统，其中所述控制器还用于实施对所述输入流率和所述输出流率的PI(比例 -积分)控制；其中所述输入流量指令信号由下式给出<formula>formula see original document page 2</formula>其中所述输出流量指令信号由下式给出<formula>formula see original document page 2</formula>；并且其中^表示所述输入流率， a",表示所述输出流率，Wn表示所述输入流率的比例增益，^表示所述输入流率的积分增益，W。w表示所述输出流率的比例增益，w。w表示所述输出流率的积分增益，《表示所述区域内的估计压力，《表示所述压力设定点的压力轨迹，以及《-《表示跟踪误差。
4、 如权利要求l所述的系统，还包括连接到所述入口比例阀的受压流体源和连接到所述出口比例阀的真空排出装置。
5、 如权利要求4所述的系统，还包括位于所述出口比例阀和所述真空 排出装置之间的节流器。
6、 如权利要求l所述的系统，其中所述区域具有柔性壁，并且其中所 述区域压力估计器进一步用于根据所述导管的已知特性和所述压力传感器 测量的压力来计算所述区域的估计体积，以便计算所述外壳内的估计压力。
7、 一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每个导管 硫入每个区域i来对可分别经由导管涟接至i个外壳的i个区域中的每一个内 的压力进行远程控制的系统，其中i-l，…，N，所述系统包括压力测量系统，其用于测量所述i个外壳中的每一个内的所述流体的压力；阀门系统，对于每个外壳i，所述阀门系统包括至少一个用于对流入所 述外壳i的流体的输入流率进行调节的入口比例阀、和至少一个用于对从所 述外壳硫出的流体的输出流率进行调节的出口比例阀；区域压力估计器，其耦合到所述压力测量系统并且对于每个区域i，所 述区域压力估计器从所述压力测量系统接收测量的所述外壳i内的压力，并 且根据所测量的所述外壳i内的压力和所述导管i和所述区域i的已知特性来 计算所述区域i内的估计压力；以及控制器，其用于通过操作每个外壳i的所述入口比例阀和所述出口比例 阀来控制每个区域i内的压力，以便根据所述区域i的压力设定点和所述区域 压力估计器估计的所述区域i内的压力来控制流体流入所述外壳i的所述输 入流率和流体从所述外壳i流出的所述输出流率。
8、 如权利要求7所述的系统，其中所述压力测量系统包括多个压力传 感器，分别连接每个压力传感器，以测量所述i个外壳内的压力。
9、 如权利要求7所述的系统，其中对于每个区域i，所述控制器还用于将输入流量指令信号发送到外 壳i的所述入口比例阀而将输出流量指令信号发送到外壳i的所述出口比例 阀，以便分别根据所述输入流量指令信号和所述输出流量指令信号来控制 流入外壳i的所述输入流率和从外壳i流出的所述输出流率。
10、 如权利要求7所述的系统，其中对于所述外壳i中的至少一个，所述控制器还用于实施对所述至少 一个外壳的所述输入流率和所述输出流率的PI控制；其中从所述控制器到外壳i的所述入口比例阀的所述输入流量指令信号包括<formula>formula see original document page 4</formula>其中从所述控制器到外壳i的所述出口比例阀的所述输出流量指令信号由下式给出其中仏,表示流入外壳i的所述输入流率， g。",，,表示从外壳i流出的所述输出流率，w切表示所述输入流率的比例增益， w,力表示所述输入流率的积分增益， "。w表示所述输出流率的比例增益， W。",表示所述输出流率的积分增益，P:,表示所述区敏内的估计压力，/;表示从一个压力设定点到另一个压力设定点的期望压力轨迹，以及户,-尸2，,表示跟踪误差。
11、 如权利要求7所述的系统，还包括连接到所述i个外壳的所述入口比例阈的受压流体源和连接到所述i个外壳的所述出口比例阀的真空排出装 置。
12、 如权利要求ll所述的系统，还包括位于每个出口比例阀和所述真空排出装置之间的节流器。
13、 如权利要求ll所述的系统，还包括位于所述受压流体源和所述入口比例阀之间的压力歧管。
14、 如权利要求12所述的系统，其中所述节流器包括文丘里管。
15、 如权利要求7所述的系统，其中所述i个区域中的至少一些区域具有 刚性壁。
16、 如权利要求7所述的系统，其中所述i个区域中的至少一些区域具有 柔性壁，这使得具有所述柔性壁的所述区域能够膨胀和收縮。
17、 如权利要求16所述的系统，其中所述区域压力估计器还用于计算 具有柔性壁的每个区域的估计体积，以便对连接到具有柔性壁的所述区域 的所述外壳内的估计压力进行计算。
18、 如权利要求7所述的系统，其中所述i个区域中的至少一些区域是耦 合的。
19、 如权利要求7所述的系统，其中所述i个区域中的至少一些区域是非 耦合的。
20、 如权利要求8所述的系统，其中所述i个区域中的至少一些区域具有柔性壁，这使得具有所述柔性 壁的所述区域能够膨胀和收縮，其中所述i个区域中的至少一些区域是耦合的，并且 其中所述i个导管的所述已知特性包括与将线路i连接到所述区域i的每个导管湘关的常数Qube，i和T tube,i， Qube,i代表所述导管的传导性，T tube，i代表 穿过所述导管的流量平衡时间常数；并且其中所述i个区域的所述已知特性包括每个区域i在STP (标准温度和压力)条件下的初始体积(Fz。，,)、体积膨胀/收縮时间常数(rv)、区域i的膨胀/收縮系数(n,)、以及区域i和区域j之间的耦合系数(&)，其中j-l，…， N。
21、如权利要求20所述的系统，其中对于每个区域i，所述区域压力估计器被编程为用于计算所述区域i的所述估计压力的第n个采样Pj;)、所述区 域i的估计体积的第n个采样《丁、以及流入所述外壳i的估计输入流率的第n个采样&、 并且其中<formula>formula see original document page 6</formula>其中A,表示由连接到外壳i的所述压力传感器测量的压力， 其中込,表示所述流体流入区域i的输入流率，它被给定为不同于流体流 入外壳i的所述输入流率^,和流体从外壳硫出的所述输出流率0^。
22、 一种包括如权利要求21所述系统的机器，还包括分别连接至所述i 个外壳的所述i个区域。
23、 如权利要求22所述的机器，还包括含有所述i个区域的CMP承载头。
24、 一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每个导 管i流入每个区域i来对可分别经由导管i连接至i个外壳的i个区域中的每 一个内的压力进行远程控制的方法，其中i-l，…，N，所述方法包括-测量i个外壳中的每一个内的所述流体的压力；根据测量的所述外壳i中的压力和所述导管i和所述区域i的已知特性 来计算每个区域i内的估计压力；以及对于每个区域i，操作每个外壳i的入口比例阀和出口比例阀，以便根 据所述区域i的压力设定点和估计的所述区域i内的压力来控制流体流入所 述外壳i的所述输入流率和流体从所述外壳i流出的所述输出流率，从而根 据所述压力设定点来调节所述区域i内的压力。
全文摘要
一种压力控制系统，其通过控制流体流入和流出每个外壳来对一个或多个远程区域内的压力进行远程控制，每个远程区域分别经由导管连接至外壳。流体的压力是在每个外壳内测量的。根据测量的外壳内的压力和导管和区域的已知特性，计算每个区域内的估计体积。对于每个区域，操作每个外壳的入口比例阀和出口比例阀，以便根据压力设定点和估计压力来控制流体流入各个外壳的输入流率和流体从外壳流出的输出流率。
文档编号F16K31/12GK101356481SQ200680050842
公开日2009年1月28日 申请日期2006年11月8日 优先权日2006年1月17日
发明者G·希尔, 西达尔斯·P·那加尔卡蒂, 阿里·沙吉 申请人:Mks仪器公司