用于调整径向和角度偏移的密封接合件的制作方法

文档序号:29480264发布日期:2022-04-02 08:23阅读:95来源:国知局
用于调整径向和角度偏移的密封接合件的制作方法
用于调整径向和角度偏移的密封接合件


背景技术:

1.在机器中,公差累积会使得组装部件变得困难。举例来说,在半导体处理工具中,管可用于将气体从歧管输送到阀并从阀输送到处理室。公差累积会导致要连接的管的端部之间或管的端部与将和该管的端部连接的被连接部件(例如,连接到用于流体分配的歧管的部件)之间的相对较大的偏移,在某些情况下,偏移可能高达四分之一英寸。待连接的部件之间的这种相对较大的偏移会使安装过程既困难又耗时。
2.正是在这种情况下出现了实施方案。


技术实现要素:

3.在一实施方案中,一种密封接合件(sealing interface),其包括:第一管,其具有带凸面的端部;和第二管,其具有带凸面的端部。间隔件设置在所述第一管和所述第二管的相应端部之间,所述间隔件包括第一侧、第二侧和从所述第一侧延伸到所述第二侧的第三侧。所述间隔件的所述第三侧具有限定所述间隔件的外周边的外表面。所述间隔件的所述第一侧具有与所述第一管的所述端部的所述凸面基本匹配的凹面。所述间隔件的所述第二侧具有与所述第二管的所述端部的所述凸面基本匹配的凹面。所述间隔件包括从所述第一侧延伸到所述第二侧的通孔,所述通孔与所述第一管的流体通路和所述第二管的流体通路流体连通。多个捆扎元件分别耦合到所述第一管和所述第二管,所述多个捆扎元件在所述第一管和所述间隔件之间施加压缩力,并且所述多个捆扎元件在所述第二管和所述间隔件之间施加压缩力。
4.在一实施方案中,所述第一管的所述端部具有限定在其中的环形通道,在限定在所述第一管的所述端部内的所述环形通道内设置有密封构件,使得所述密封构件的一部分在所述环形通道中,并且所述密封构件的一部分与所述间隔件的所述第一侧接触。在一实施方案中,在限定在所述第一管的所述端部内的所述环形通道内设置的所述密封构件是o形环。
5.在一实施方案中,所述第二管的所述端部具有限定在其中的环形通道,在限定在所述第二管的所述端部内的所述环形通道内设置有密封构件,使得所述密封构件的一部分在所述环形通道中,并且所述密封构件的一部分与所述间隔件的所述第二侧接触。在一实施方案中,在限定在所述第一管和所述第二管的相应端部内的所述环形通道内设置的每个所述密封构件是o形环。
6.在一实施方案中,所述第一管的所述端部具有从其延伸的凸缘,并且所述第二管的所述端部具有从其延伸的凸缘,并且从所述第一管和所述第二管的所述相应端部延伸的所述凸缘中的每一个具有限定在其中的多个孔。在一实施方案中,所述多个捆扎元件分别耦合到所述第一管的所述凸缘中的所述多个孔和所述第二管的所述凸缘中的所述多个孔。在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括弹簧、或线、或螺栓、或弹簧和/或线和/或螺栓的组合。
7.在一实施方案中,从所述第一管的所述端部延伸的所述凸缘与所述第一管一体成
型,或者从所述第二管的所述端部延伸的所述凸缘与所述第二管一体成型。在一实施方案中,从所述第一管的所述端部延伸的所述凸缘由安装在所述第一管上的单独元件限定,或者从所述第二管的所述端部延伸的所述凸缘由安装在所述第二管上的单独元件限定。在一实施方案中,安装在所述第一管或所述第二管上的所述单独元件是垫圈。
8.在一实施方案中,多个突出部设置在所述第一管和所述第二管的相应端部附近,所述多个突出部围绕所述第一管和所述第二管的相应外表面间隔开。在一实施方案中,所述多个突出部包括从所述第一管和所述第二管的相应外表面延伸足够距离以离开所述第一管和所述第二管的所述相应端部中的每一个的外周边的柱,并且所述多个捆扎元件分别耦合于所述第一管的所述柱的外端和所述第二管的所述柱的外端。在一实施方案中,所述多个突出部包括从所述第一管和所述第二管的相应外表面延伸足够距离以离开所述第一管和所述第二管的所述相应端部中的每一个的外周边的突片,每个突片具有限定在其中靠近其外端的孔,并且所述多个捆扎元件分别耦合到所述第一管的所述突片中的所述多个孔和所述第二管的所述突片中的所述多个孔。
9.在另一示例性实施方案中,一种密封接合件包括:被连接部件,其具有第一端部、第二端部和从所述第一端部延伸到所述第二端部的内部通路。所述第一端部被配置为连接到流体源,使得来自所述流体源的流体被引导穿过所述被连接部件的内部通路而远离所述源。所述第二端部包括凸面和凸缘,所述凸缘具有限定在其中的多个孔。所述密封接合件还包括管,其具有带有凸面和凸缘的端部,所述凸缘具有限定在其中的多个孔。间隔件被设置在所述被连接部件的所述第二端部和所述管的所述端部之间,所述间隔件包括第一侧、第二侧和从所述第一侧延伸到所述第二侧的第三侧。所述间隔件的所述第三侧具有限定所述间隔件的外周边的外表面。所述间隔件的所述第一侧具有与所述被连接部件的所述二端部的所述凸面基本匹配的凹面,并且所述间隔件的所述第二侧具有与所述管的所述端部的所述凸面基本匹配的凹面。所述间隔件包括从所述第一侧延伸到所述第二侧的通孔,所述通孔与所述被连接部件的所述内部通路和所述管的流体通路流体连通。多个捆扎元件分别耦合到所述被连接部件的所述凸缘中的所述多个孔和所述管的所述凸缘中的所述多个孔,所述多个捆扎元件在所述被连接部件和所述间隔件之间施加压缩力,以及所述多个捆扎元件在所述管和所述间隔件之间施加压缩力。
10.在一实施方案中,所述被连接部件的所述第二端部具有限定在其中的环形通道,并且在限定在所述被连接部件的所述第二端部内的所述环形通道内设置有密封构件,使得所述密封构件的一部分部件位于所述环形通道中并且所述密封部件的一部分与所述间隔件的所述第一侧接触。在一实施方案中,在限定在所述被连接部件的所述第二端部内的所述环形通道内设置的所述密封构件是o形环。
11.在一实施方案中,所述管的所述端部具有限定在其中的环形通道,在限定在所述管的所述端部内的所述环形通道内设置有密封构件,使得所述密封构件的一部分在所述环形通道中,并且所述密封构件的一部分与所述间隔件的所述第二侧接触。在一实施方案中,其中在限定在所述被连接部件和所述管的相应端部内的所述环形通道内设置的每个所述密封构件是o形环。
12.在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括弹簧。在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括线或螺栓。在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括弹簧和/或线和/或螺栓的组合。
13.在一实施方案中,所述被连接部件的所述凸缘上具有限定在其中的四个孔,所述四个孔围绕所述被连接部件的所述凸缘的外周边基本均匀地间隔开。所述管的所述凸缘上具有限定在其中的四个孔,所述四个孔围绕所述管的所述凸缘的外周边基本均匀地间隔开。四个捆扎元件分别耦合到限定在所述被连接部件的所述凸缘中的所述四个孔和所述管的所述凸缘中的所述四个孔。在一实施方案中,所述四个捆扎元件是弹簧。在另一实施方案中,所述四个捆扎元件是线或螺栓。在又一实施方案中,所述四个捆扎元件是弹簧和/或线和/或螺栓的组合。
14.在一实施方案中,所述被连接部件的所述凸缘具有限定在其中的至少五个孔,所述至少五个孔围绕所述被连接部件的所述凸缘的外周边间隔开。所述管的所述凸缘上具有限定在其中的至少五个孔,所述至少五个孔围绕所述管的所述凸缘的外周边间隔开。至少五个捆扎元件分别耦合到限定在所述被连接部件的所述凸缘中的所述至少五个孔和所述管的所述凸缘中的所述至少五个孔。在一实施方案中,所述至少五个捆扎元件中的第一数量分别耦合到限定在所述被连接部件的所述凸缘的一侧中的孔和限定在所述管的所述凸缘的一侧中的孔,并且所述至少五个捆扎元件中的第二数量分别耦合到限定在所述被连接部件的所述凸缘的另一侧中的孔和限定在所述管的所述凸缘的另一侧中的孔。所述至少五个捆扎元件中的所述第一数量大于所述至少五个捆扎元件中的所述第二数量。
15.在一实施方案中,所述至少五个捆扎元件包括弹簧。在一实施方案中,所述至少五个捆扎元件包括弹簧、或线、或螺栓、或弹簧和/或线和/或螺栓的组合。
16.在又一实施方案中,一种密封接合件包括具有端部的第一管。间隔件具有第一侧、第二侧和从所述第一侧延伸到所述第二侧的第三侧。所述间隔件的所述第三侧具有限定所述间隔件的外周边的外表面。所述间隔件的所述第一侧被附接到所述第一管的所述端部,且所述间隔件的所述第二侧具有凹面。所述间隔件包括从所述第一侧延伸到所述第二侧的通孔,所述通孔与所述第一管的流体通路流体连通。第二管具有端部,所述端部具有凸面,所述凸面与所述间隔件的所述第二侧的所述凹面基本匹配,所述第二管的所述端部与所述间隔件的所述第二侧成相对关系设置,使得所述间隔件的所述通孔与所述第二管的流体通路流体连通。多个捆扎元件分别耦合到所述第一管和所述第二管或者分别耦合到所述间隔件和所述第二管,所述多个捆扎元件在所述第二管和所述间隔件之间施加压缩力。
17.在一实施方案中,所述第二管的所述端部具有限定在其中的环形通道,在限定在所述第二管的所述端部内的所述环形通道内设置有密封构件,使得所述密封构件的一部分在所述环形通道中,并且所述密封构件的一部分与所述间隔件的所述第二侧接触。在一实施方案中,在限定在所述第二管的所述端部内的环形通道内设置的密封构件是o形环。
18.在一实施方案中,多个突出部设置在所述第一管和所述第二管的相应端部附近,所述多个突出部围绕所述第一管和所述第二管的相应外表面间隔开。在一实施方案中,所述多个突出部包括从所述第一管和所述第二管的相应外表面延伸足够距离以离开所述间隔件和所述第二管中的每一个的外周边的柱,并且所述多个捆扎元件分别耦合于所述第一管的所述柱的外端和所述第二管的所述柱的外端。
19.在一实施方案中,所述多个突出部包括从所述第一管和所述第二管的相应外表面延伸足够距离以离开所述间隔件和所述第二管中的每一个的外周边的突片,所述突片中的每一个具有限定在其中靠近其外端的孔,并且所述多个捆扎元件分别耦合到所述第一管的
所述突片中的所述多个孔和所述第二管的所述突片中的所述多个孔。
20.在一实施方案中,凸缘从所述间隔件的所述外表面延伸,所述间隔件的所述凸缘具有限定在其中的多个孔。所述第二管的所述端部包括具有限定在其中的多个孔的凸缘,并且所述多个捆扎元件分别耦合到所述间隔件的所述凸缘中的多个孔和所述第二管的所述凸缘中的多个孔。在一实施方案中,所述第二管的所述凸缘与所述第二管一体形成。在一实施方案中,所述第二管的所述凸缘由安装在所述第二管上的单独元件限定。在一实施方案中,安装在所述第二管上的单独元件是垫圈。
21.在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括弹簧。在一实施方案中,所述多个捆扎元件包括弹簧、或线、或螺栓、或弹簧和/或线和/或螺栓的组合。
22.根据以下详细描述并结合附图,本文公开的其他方面和优点将变得显而易见,附图通过示例的方式示出了本公开的原理。
附图说明
23.图1是示出根据一个实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。
24.图2a是示出根据另一个实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。
25.图2b是示出根据另一个示例性实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。
26.图3是根据示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。
27.图4是根据另一个示例性实施方案的简化示意剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。
28.图5是根据示例性实施方案的密封接合件的等距视图,其示出了捆扎元件的定位。
29.图6是根据示例性实施方案的密封接合件的等距视图,其示出了在凸缘的一侧使用更多的捆扎元件。
30.图7a是示出根据一个实施方案的图3-5中所示出的管的附加细节的等距视图。
31.图7b是根据一个实施方案的在图7a中所示出的管的侧视图。
32.图7c示出了根据示例性实施方案的图7b中所示出的管的第一端部的放大剖视图。
33.图8a和8b分别是等距前视图和后视图,它们示出了根据一个实施方案的被连接部件的附加细节。
34.图8c是根据一个实施方案的图8a和8b中所示出的被连接部件的侧视图。
35.图8d示出了根据示例性实施方案的在图8a和8b中所示出的被连接部件的剖视图。
36.图9a是示出根据一个实施方案的图3和图4中所示出的间隔件的附加细节的等距视图。
37.图9b是根据一个实施方案的面向图9a中所示出的间隔件的第一侧的视图。
38.图9c是根据一个实施方案的沿图9b中所示的线a-a截取的间隔件的剖视图。
39.图10是根据另一示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。
40.图11是根据示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管,其中间隔件附接到管。
具体实施方式
41.在以下描述中,阐述了许多具体细节以提供对示例性实施方案的透彻理解。然而,对于本领域技术人员而言,显而易见的是,可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践示例性实施方案。在其他情况下,如果处理操作和实施细节已经众所周知,则没有详细描述。
42.本发明的实施方案提供了可用于连接管的密封接合件。例如,密封接合件可用于将一根管连接到另一根管上。密封接合件还可用于将管连接到系统的另一部件,例如连接到歧管以在系统中分配流体的部件。密封接合件适应管(特别是管内压强低于外部压强的管)的径向和角偏移。密封接合件可以用在管的一端,也可以用在管的两端。此外,如果需要适应更大的偏移,可以在一系列管中多次实施密封接合件。
43.图1是示出根据一个实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。如图1所示,间隔件102设置在管104和106的相对端部之间。管104的端部具有凸面104a并且管106的端部具有凸面106a。间隔件102包括第一侧102-1、第二侧102-2和从第一侧延伸到第二侧的第三侧102-3。第三侧102-3具有外表面102-3a,该外表面102-3a限定了间隔件102的外周边。间隔件102的第一侧102-1具有凹表面102-1a,该凹表面102-1a与管104的凸表面104a基本匹配。间隔件102的第二侧102-2具有与管106的凸面106a基本匹配的凸面102-2a。间隔件102还包括从第一侧102-1延伸到第二侧102-2的通孔102h。多个突出部104-p围绕管104的外表面104s间隔开并且多个突出部106-p围绕管106的外表面106s间隔开。多个捆扎元件108用于连接管104和管106。具体而言,每个捆扎元件108分别耦合到管104的突出部104-p中的一个和管106的突出部106-p中的一个。捆扎元件在管104和间隔件102之间施加压缩力并且在管106和间隔件102之间施加压缩力。在相应的管104和106与间隔件102之间施加的压缩力保持间隔件定位在管之间。
44.在管104和106之间存在间隔件102使管的相应端部能够相对快速和有效地连接,因为间隔件使得能调节管的相对定位以适应管的径向和角度偏移。特别地,管104的凸面104a和间隔件102的凹面102-1a可以相对于彼此移动,因为凹面102-1a的形状与凸面104a的形状基本匹配。类似地,管106的凸面106a和间隔件102的凹面102-2a可以相对于彼此移动,因为凹面102-2a的形状与凸面106a的形状基本匹配。当调节管的相对位置以适应管的径向和角度偏移时,间隔件102的通孔102h使管104的流体通路104x能够保持与管106的流体通路106x流体连通。
45.围绕管104间隔开的多个突出部104-p和围绕管106间隔开的多个突出部106-p可以具有任何合适的构造。举例来说,突出部104-p和106-p可以是柱、杆或突片。突出部104-p和106-p可以与相应的管104和106一体形成,或者使用合适的连接技术(例如焊接)单独附接到相应管的表面。在一示例性实施方案中,四个突出部104-p围绕管104基本均匀地间隔开并且四个突出部106-p围绕管106基本均匀地间隔开。本领域技术人员将认识到,可以改变突出部的数量以满足特定应用的需要。分别耦合到管104的突出部104-p和管106的突出部106-p的捆扎元件108可以选自适用于机械应用的捆扎元件族。举例来说,多个捆扎元件108可包括弹簧、或线、或螺栓、或这些元件的任何组合。在捆扎元件108是弹簧的示例中,通过将位于弹簧端部的钩子插入限定在突出部外端中的孔中,可以将弹簧耦合到突出部104-p和106-p。在捆扎元件108是螺栓的示例中,通过将螺栓插入限定在突出部的外端中的孔并
将合适的螺母紧固到螺栓的端部,可以将螺栓耦合到突出部104-p和106-p。如果需要,可以在螺母和突出部之间设置合适的垫圈,例如球面垫圈。在捆扎元件108是线的示例中,可以以任何合适的方式将线附接到突出部104-p和106-p,包括例如将线系到突出部的端部、围绕突出部的端部缠绕线,以及使线穿过在突出部端部中限定的孔并且用合适的机构(例如螺丝扣)将线拉紧。
46.图2a是示出根据另一个实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。图2a的示例性实施方案类似于图1的示例性实施方案,但不同之处在于捆扎元件分别耦合到相应管的端部处的凸缘。特别地,管104的端部包括从凸面104a的外周边延伸的凸缘104f。管106的端部包括从凸面106a的外周边延伸的凸缘106f。在捆扎元件108是弹簧的示例中,通过将位于弹簧端部的钩子插入限定在每个凸缘中的多个孔中,可以将弹簧耦合到凸缘104f和凸缘106f。在捆扎元件108是螺栓的示例中,通过将螺栓插入限定在凸缘中的孔并将合适的螺母紧固到螺栓的端部,可以将螺栓耦合到凸缘104f和凸缘106f。在捆扎元件108是线的示例中,线可以以任何合适的方式附接到凸缘104f和凸缘106f,所述合适的方式包括例如将线系到凸缘中的孔、将线缠绕在凸缘中的孔的周围,将线穿过凸缘中限定的孔,并用合适的机构(例如螺丝扣)拧紧线。在图2所示的示例性实施方案中,凸缘104f与管104的端部一体形成并且凸缘106f与管106的端部一体形成。对于本领域技术人员而言,显而易见的是,凸缘也可以是由安装在管上的单独元件(例如垫圈或其他环状部件)限定,如下面参照图2b更详细地描述的。
47.图2b是示出根据另一示例性实施方案的通过密封接合件连接的管的简化示意图。图2b的示例性实施方案类似于图2a的示例性实施方案,但不同之处在于管中的一个包括单独的凸缘元件。特别地,如图2b所示,管106'具有安装在其上的凸缘元件112。在一个示例性实施方案中,凸缘112是具有中心孔的垫圈,该中心孔限定足以使垫圈能够安装在管106'上的内径。凸缘元件112的外径大于管106'端部的外径,如在凸面106'a的外周边处所限定的。因此,凸缘元件112的外周边可以使用与上述凸缘106f相同的技术(见图2a)耦合到捆扎元件108。在一个示例性实施方案中,多个孔被限定在凸缘元件112的外周边中并且这些孔以期望的间隔围绕凸缘元件的外周边间隔开。
48.图3是根据示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。被连接部件204的第一端部被配置为连接到流体源,使得来自流体源的流体通过被连接部件的内部通路204x被引导离开源。在一个示例性实施方案中,流体源是歧管,例如用于在半导体处理工具中分配流体的歧管。下面参考图8a-8d描述关于被连接部件的附加细节。
49.如图3所示,间隔件102设置在被连接部件204的第二端部和管206的一端部之间。被连接部件204的第二端部具有凸面204a并且管206的端部具有凸面206a。间隔件102的第一侧102-1具有凹面102-1a,该凹面102-1a与被连接部件204的凸面204a基本匹配。间隔件102的第二侧102-2具有与管206的凸面206a基本匹配的凸面102-2a。被连接部件204的第二端部包括凸缘204f,该凸缘204f从被连接部件的靠近凸面204a的外周边的第二端部的外表面延伸。管206的端部包括凸缘206f,其从管的靠近凸面206a的外周边的端部的外表面延伸。在图3的示例性实施方案中,捆扎元件108是弹簧。通过将弹簧端部处的钩子插入限定在凸缘204f中的孔204f-1和限定在凸缘206f中的孔206f-1,弹簧可以耦合到凸缘204f和
206f。捆扎元件108(在该示例中为弹簧)在被连接部件204和间隔件102之间施加压缩力并且在管206和间隔件102之间施加压缩力。这些压缩力保持间隔件102定位在被连接部件204和管206之间。
50.在图3的示例性实施方案中,密封构件208-1设置在连接部件204和间隔件102之间,密封构件208-2设置在管206和间隔件102之间。具体地,环形通道限定在被连接部件204的第二端部的凸面204a中,并且密封构件208-1设置在环形通道中。密封构件208-1可以设置在环形通道中,使得密封构件的一部分在环形通道中,并且密封构件的一部分与间隔件102的凹面102-1a接触。类似地,环形通道限定在管206的端部的凸面206a中并且密封构件208-2设置在环形通道中。密封构件208-2可以设置在环形通道中,使得密封构件的一部分在环形通道中,并且密封构件的一部分与间隔件102的凹面102-2a接触。通过捆扎元件108(在这个示例中是弹簧)施加的压缩力保持由密封构件208-1和208-2提供的相应密封的完整性。例如,密封构件208-1和208-2可以是o形环;然而,本领域技术人员应理解可以使用任何合适的密封构件。下面参考例如图7a和8a描述关于限定在被连接部件和管的凸面中的环形通道的附加细节。
51.如图3所示,被连接部件204的中心线204c从管206的中心线206c径向偏移。间隔件102(其包括具有轮廓的侧面,该轮廓与被连接部件204和管206的端部的相应轮廓基本匹配)的构造使得能够调节间隔件相对于被连接部件和管的位置以适应被连接部件和管之间的径向偏移。这样,尽管径向偏移,但是被连接部件和管仍可以相对快速地连接。此外,间隔件102的通孔102h与被连接部件的流体通路204x和管的流体通路206x流体连通。因此,尽管连接部件204和管206之间存在径向偏移,但是当被连接部件和管通过间隔件102连接时,流体通路204x和206x处于流体连通。
52.图4是根据另一示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。图4的示例性实施方案类似于图3的示例性实施方案,但不同之处在于被连接部件204和管206之间存在角度偏移。如图3和图4所示,被连接部件204的中心线204c定义了基本上水平的线。在图3中,管206的中心线206c也定义了一条基本上水平的线;然而,该水平线相对于由被连接部件204的中心线204c限定的水平线径向偏移。在图4中,管206的中心线206c限定了相对于由被连接部件204的中心线204c限定的水平线成角度布置的线。因此,在图4中,被连接部件204和管206之间存在角度偏移。
53.间隔件102的构造使得能够调节间隔件相对于被连接部件204和管206的位置以适应连接部件和管之间的角度偏移。这样,尽管被连接部件和管之间存在角度偏移,被连接部件204和管206可以相对快速地连接。此外,间隔件102的通孔102h与被连接部件的流体通路204x和管的流体通路206x流体连通。因此,尽管被连接部件204和管206之间存在角度偏移,但是当被连接部件和管通过间隔件102连接时流体通路204x和206x处于流体连通。
54.图5是根据示例性实施方案的密封接合件的等距视图,其示出了捆扎元件的定位。如图5所示,多个孔206f-1限定在管206的凸缘206f的外周边中。多个捆扎元件108(其在该示例性实施方案中为弹簧)通过将弹簧一端的钩子插入孔中而耦合到孔206f-1上。虽然在图5中不可见,但弹簧另一端的钩子分别耦合到限定在例如被连接部件204的凸缘204f的外周边中的孔。在图5的示例性实施方案中,四个孔206f-1被限定在凸缘206f的外周边内,并且这四个孔围绕凸缘间隔开。在一个示例中,四个孔206f-1以大约90度的间隔围绕凸缘
206f基本均匀地间隔开。如本文所使用的,术语“约”和“大致”是指指定的参数可以在合理的公差(例如
±
20%)内变化。本领域技术人员应理解,孔的数量以及围绕凸缘的孔的间距可以变化以满足特定应用的需要。
55.在一些应用中,可能有益的是,在凸缘206f的一侧上具有更多的捆扎元件108,以便更多的压缩力可以施加到密封接合件的那一侧上的间隔件。图6是根据示例性实施方案的密封接合件的等距视图,其示出了在凸缘的一侧使用更多捆扎元件。如图6所示,在管206的凸缘206f的外周边中限定了八个孔206f-1,并且这八个孔围绕凸缘间隔开。在一示例中,八个孔206f-1以约45度的间隔围绕凸缘206f基本均匀地间隔开。八个孔206f-1的位置在图6中被标记为a-h。在该示例性实施方案中,在该示例性实施方案中为弹簧的五个捆扎元件108耦合到限定在凸缘206中的一些孔206f-1。耦合到位于位置a和e的孔206f-1的两个弹簧限定了一条线,该线将凸缘206分为两侧:第1侧和第2侧。耦合到位于位置b和d的孔206f-1的两个弹簧位于凸缘206的第1侧,耦合到位于位置g的孔206f-1的弹簧位于凸缘的第2侧。虽然在图6中不可见,但本领域技术人员应理解,五个弹簧的另一端的钩子分别耦合到限定在例如被连接部件204的凸缘204f的外周边中的孔中(参见,例如,图3和图4)。假设弹簧是具有基本相同弹簧刚度(spring rate)的标准弹簧,则在具有两个弹簧的凸缘的第1侧上施加到间隔件上的压缩力将大于在只有一个弹簧的凸缘的第2侧上施加到间隔件上的压缩力。对本领域技术人员而言,显而易见的是,孔的数量和间距以及弹簧的相对位置可以与图6所示的不同,以满足特定应用的需要。此外,本领域技术人员应理解,可以通过使用具有不同弹簧刚度的定制弹簧来改变施加在密封接合件的侧面上的间隔件上的压缩力的相对量。使用此类定制弹簧将使施加到间隔件的压缩力在凸缘的一侧大于另一侧,同时在凸缘的每一侧使用相同数量的弹簧。
56.图7a是示出根据一个实施方案的图3-5中所示的管的附加细节的等距视图。如图7a所示,管206包括管状主体部分206b、第一端部206s和第二端部206p。管206的流体通路206x从第一端部206s延伸到第二端部206p。管206的第一端部206s被配置为与间隔件(参见例如图3和4中的间隔件102)对接。特别地,第一端部206s包括凸面206a,其具有限定在其中的环形通道206h。环形通道206h被构造成接收如上文参考图3所述的密封构件的一部分。凸缘206f从靠近凸面206a的外周边的管体部分206b的外表面延伸。因此,凸缘206f的外周边限定的主要尺寸(例如,直径)大于由管主体部分206b的外表面限定的主要尺寸。多个孔206f-1限定在凸缘206f中并且这些孔以期望的间隔围绕凸缘间隔开。如上所述,多个孔206f-1用于将捆扎元件耦合到管206的凸缘206。管206的第二端部206p被配置为使管能够连接到另一个部件,例如另一个管。因此,第二端部206p可以被配置为实施任何合适的机械紧固技术,例如螺纹紧固、卡扣配合、压缩配合等。
57.图7b是根据一个实施方案的图7a中所示出的管206的侧视图。如图7b所示,在凸面206a中限定的环形通道206h将凸面分成两部分。图7c示出了根据示例性实施方案的图7b中所示出的管206的第一端部206s的放大剖视图。在图7c的示例性实施方案中,凸面206a限定了具有半径r的球体的一部分。举例来说,半径r可以在约1英寸到约3英寸的范围内。本领域技术人员应理解,半径r可以变化以满足特定应用的需要。在凸面206a具有球形构造的该示例性实施方案中,间隔件的互补侧的凹面具有基本匹配的球形构造,如下面参照图9a-9c更详细地描述的。本领域技术人员应理解,管206的第一端部206s的凸面206a的构造不限于球
形构造,而是可以具有任何合适的构造,使得能调整管的端部和间隔件的互补侧的相对位置。例如,管的第一端部可以设置有与间隔件的互补表面匹配的倾斜表面密封件,或者管的第一端部的仅部分可以具有球形构造。
58.图8a和8b分别是等距前视图和后视图,它们示出了根据一个实施方案的被连接部件的附加细节。如图8a所示,被连接部件204包括第一端部204-1、第二端部204-2和从第一端部延伸到第二端部的内部通路204x。被连接部件204的第一端部204-1被配置为与间隔件(参见例如图3和4中的间隔件102)对接。特别地,第一端部204-1包括凸面204a,其具有限定在其中的环形通道204h。环形通道204h被配置为接收如上文参考图3所述的密封构件的一部分。凸缘204f从连接器部分204p的靠近凸面204a的外周边的外表面延伸。因此,凸缘204f的外周边限定的主要尺寸(例如,直径)大于由连接器部分204p的外表面限定的主要尺寸。多个孔204f-1限定在凸缘204f中并且这些孔以期望的间隔围绕凸缘间隔开。如上所述,多个孔204f-1用于将捆扎元件耦合到被连接部件204的凸缘204。被连接部件204的连接器部分204p远离被连接部件的第一端部204-1延伸并且终止于被连接部件的第二端部204-2。连接器部分204p被配置为使得被连接部件能够连接到另一个部件,例如流体源,如将参考图8b更详细地描述的。
59.如图8b所示,凸缘204包括四个孔204f-1,四个孔204f-1围绕凸缘以约90度的间隔基本均匀地间隔开。如本文所述,孔的数量以及孔围绕凸缘的间距可以变化以满足特定应用的需要。连接器部分204p远离第一端部204-1延伸并终止于第二端部204-2。连接器部分204p包括具有大致矩形构造的区段204p-1和具有圆柱形构造的区段204p-2。区段204p-1具有弯曲边缘204p-1a并且弯曲边缘的外表面与区段204p-2的圆柱形外表面对齐。连接器部分204p的作用是使被连接部件204能够连接到另一部件,例如kf凸缘、测试台等。因此,本领域技术人员应理解,连接器部分204的构造可以与图8a和8b所示出的不同,以满足特定应用的需要。例如,被连接部件可以螺纹连接到另一部件上或焊接到另一部件上。在一示例性实施方案中,被连接部件204被配置为连接到流体源,例如用于系统中流体分配的歧管。在该示例性实施方案中,来自流体源的流体通过被连接部件的内部通路被引导离开流体源。
60.图8c是根据一个实施方案的图8a和8b中所示出的被连接部件204的侧视图。如图8c所示,在凸面204a中限定的环形通道204h将凸面分成两部分。此外,连接器部分204p的区段204p-1的弯曲边缘204p-1的外表面从区段204p-2的圆柱形外表面延伸。图8d示出了根据示例性实施方案的图8a和8b中所示的被连接部件204的剖视图。在图8d的示例性实施方案中,凸面204a限定了具有半径r的球体的一部分。举例来说,半径r可以在从约1英寸到约3英寸的范围内。本领域技术人员应理解,半径r可以变化以满足特定应用的需要。在凸面204a具有球形构造的该示例性实施方案中,间隔件的互补侧的凹面具有基本匹配的球形构造,如下面参照图9a-9c更详细地描述的。本领域技术人员应理解,被连接部件204的第一端部204-1的凸面204a的构造不限于球形构造,而是可以具有能够对被连接部件204的端部的相对位置和间隔件的互补侧进行调整的任何合适的构造。例如,被连接部件的第一端部可以设置有与间隔件的互补表面匹配的倾斜表面密封件,或者被连接部件的第一端部的仅部分可以具有球形构造。
61.图9a是示出根据一个实施方案的图3和图4中所示的间隔件的附加细节的等距视图。如图9a所示,间隔件102包括第一侧102-1、第二侧102-2(与第一侧102-1相对但在图9a
中不可见)和从第一侧延伸到第二侧的第三侧102-3。第三侧102-3具有限定间隔件102的外周边的外表面102-3a。间隔件102的第一侧102-1具有凹面102-1a,该凹面102-1a基本上匹配要使用间隔件连接的部件(例如,管和/或被连接部件)中的一个的凸面。间隔件102的第二侧102-2具有凸面102-2a,该凸面102-2a基本上匹配要使用间隔件连接的部件中的一个的凸面(参见例如图9c)。间隔件102还包括从第一侧102-1延伸到第二侧102-2的通孔102h。通孔102h由第三侧102-3的内表面102-3b限定。在凸面102-1a和内表面102-3b的相交处以及在凸面102-2a(参见例如图9c)和内表面102-3b的相交处提供缓和角102e。设置缓和角102e是为了当间隔件102设置在例如两个管之间或管与被连接部件之间,并且间隔件的一部分延伸到流路中时,使流体更容易流过通孔102h。缓和角102e可以使用例如斜角、倒角、圆边或弯曲边缘等来实现。
62.图9b是根据一个实施方案的面向图9a中所示的间隔件102的第一侧102-1的视图。图9c是根据一个实施方案的沿图9b中所示的线a-a截取的间隔件的剖视图。如图9c所示,缓和角102e设置在1)凹面102-1a和内表面102-3b的相交处,以及2)凹面102-2a和内表面102-3b的相交处。在一个示例性实施方案中,凹面102-1a和凹面102-2a都限定了球体的一部分。举例来说,球体的半径可以在约1英寸到约3英寸的范围内。本领域技术人员应理解,球体的半径可以变化以满足特定应用的需要。在凹表面102-1a和102-2a中的每一个具有球形构造的该示例性实施方案中,管(或管和被连接部件)的互补端部的凸面具有基本匹配的球形构造。本领域技术人员应理解,间隔件102的凹面102-1a和102-2a的构造不限于球形构造,而是可以具有使得间隔件的侧面和管(或管和被连接部件)的互补端部的相对位置能调整的任何合适的构造。举例来说,间隔件的凹面可具有锥形构造和/或间隔件可以设置有与管(或管和被连接部件)的端部的互补表面匹配的两个成角度的表面密封件。
63.图10是根据另一个示例性实施方案的简化示意性剖视图,其示出了通过密封接合件连接的被连接部件和管。类似于图3所示的视图,在图10中,被连接部件204相对于管206径向偏移。由于这种径向偏移,管206的凸面206a的一部分突出到流体移动通过被连接部件204、间隔件102和管206(见图3)的流动路径中,从而用作可以中断流体流动的突然障碍物。为了在这种径向偏移的情况下减少任何流动中断,可以在管的端部和被连接部件的端部中的一者或两者处提供缓和角。具体地,如图10所示,在被连接部件204的流体通路204x和凸面204a的交叉处设置缓和角204e。在管206的流体通路和凸面206a的交叉处设置缓和角206e。缓和角204e和206e可以使用例如斜角、倒角、圆边或弯曲边缘等来实现。在流体从流体通路204x移动到流体通路206x的情况下(通过间隔件102),流动路径中缓和角206e的存在可以减少流体流动的中断,从而改善一个或多个流动参数,所述参数包括例如流速、湍流等。
64.在例如图1、2a-2b、3、4和10所示的示例性实施方案中,间隔件设置在两个管之间(图1、2a和2b)或设置在被连接部件和管之间(图3、4和10)。在这些示例性实施方案中,间隔件通过捆扎元件产生的压缩力被保持在管之间(或被连接部件和管之间)的适当位置。在一些应用中,可能需要将间隔件的一侧连接到管上。在这种情况下,只有间隔件的一侧具有与另一管或被连接部件的互补端部基本匹配的表面。图11是示出根据示例性实施方案的通过密封接合件连接的被连接部件和管的简化示意性剖视图,其中间隔件附接到管上。如图11所示,间隔件102'包括第一侧102'-1、第二侧102'-2和从第一侧延伸到第二侧的第三侧
102'-3。间隔件102'还包括从第一侧102'-1延伸到第二侧102'-2的通孔102'h。间隔件102'的第二侧102'-2附接到管306的端部。间隔件102'的第二侧102'-2可以使用适用于形成间隔件和管的材料的任何技术附接到管306的端部。例如,可以使用诸如焊接、胶合(或使用另一种粘合剂材料)和机械紧固(螺栓、螺钉、夹子、螺纹等)之类的技术将间隔件附接到管的端部。本领域技术人员应理解,间隔件也可以与管一体形成,而不是形成为附接到管的单独部件。
65.如图11所示,凸缘102'f从间隔件102'的第三侧102'-3的外表面延伸。在一示例性实施方案中,凸缘102'f在第一侧102'-1和第二侧102'-2之间大约中间的位置处从间隔件102'的第三侧102'-3延伸;然而,本领域技术人员应理解,凸缘在间隔件上的位置可以改变。凸缘具有限定在凸缘外周边的多个孔102'f-1,并且这些孔围绕凸缘间隔开。图11中所示的被连接部件204与本文中参考例如图3描述的被连接部件相同。间隔件102'的第一侧102'-1具有与被连接部件204的凸面204a基本匹配的凹面102'-1a。被连接部件204的端部包括凸缘204f,其从被连接部件的靠近凸面204a的外周边的端部的外表面延伸。在图11的示例性实施方案中,捆扎元件108是弹簧。通过将弹簧端部处的钩子插入限定在凸缘204f中的孔204f-1和限定在凸缘102'f中的孔102'f-1,弹簧可以耦合到凸缘204f和102'f。捆扎元件108(在该示例中为弹簧)在被连接部件204和附接到管306的间隔件102'之间施加压缩力。该压缩力将被连接部件204的端部和间隔件102'保持在彼此相邻的位置。被连接部件204的凸面204a和间隔件102'的凹面102'-1a的基本匹配构造使得被连接部件相对于连接到管306的间隔件的位置能够被调节以适应被连接部件与间隔件/管之间的任何径向或角度偏移。
66.本文所述的管和间隔件可以由适合于其中使用密封接合件的特定应用的任何材料形成。在其中管用于在半导体处理工具中传输远程等离子体的一个示例中,管和间隔件由铝或陶瓷材料形成。这些材料具有足够的特性(例如,耐热性、耐化学性等)以最小化远程等离子体在管和间隔件的内表面处侵蚀的程度。在管用于输送诸如空气和水之类的流体的其他示例中,管和间隔件可由更广泛的材料形成,这些材料包括金属材料(例如,不锈钢、铝等)、陶瓷材料、和塑料材料(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet))。
67.在一些实现方式中,控制器是系统的一部分,该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备,半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”,其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型,控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理,包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、射频(rf)产生器设置、rf匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。
68.概括地说,控制器可以定义为电子器件,电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(dsp)、定义为专用集成电路(asic)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如,软件)的微控制器。程序
指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令,单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定处理的操作参数。在一些实施方案中,操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分,以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
69.在一些实现方式中,控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如,控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分,其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准,改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的处理。在一些示例中,远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供处理配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面,然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中,控制器接收数据形式的指令,其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解,参数可以特定于要执行的处理的类型和工具的类型,控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此,如上所述,控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的处理和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路,其组合以控制在室上的处理。
70.示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(pvd)室或模块、化学气相沉积(cvd)室或模块、原子层沉积(ald)室或模块、原子层蚀刻(ale)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
71.如上所述,根据将由工具执行的一个或多个处理步骤,控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
72.尽管可以按特定顺序描述方法操作,但是应当理解,可以在操作之间执行其他内务操作,或者可以调整操作以使得它们在稍微不同的时间发生,或者可以分布在系统中,从而使得能以与处理相关联的各种间隔发生处理操作,只要以期望的方式执行重叠操作的处理即可。
73.因此,示例性实施方案的公开旨在说明而非限制在所附权利要求及其等同方案中阐述的本公开的范围。尽管出于清楚理解的目的已经对本公开的示例性实施方案进行了一些详细的描述,但是显然可以在所附权利要求的范围内实施某些改变和修改。在以下权利要求中,元件和/或步骤不暗示任何特定的操作顺序,除非在权利要求中明确说明或本公开隐含要求。
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