流动控制装置、半导体处理系统及相关流动控制方法与流程

本发明总体涉及控制流体流动，更具体地，涉及控制包含危险材料的流体流动。

背景技术：

1、流体系统通常用于在半导体器件的制造过程中向半导体处理系统输送流体，例如处理流体。在一些流体系统中，系统传送的流体可能包含危险材料。例如，流体系统可以传送包含已知对人类健康或环境有害、自燃和/或具有腐蚀性的材料的流体。为了限制这种危险，流体系统通常采用限流装置，如限流器和孔板，以及通风流和惰性/稀释剂流，以降低与这种危险材料相关的风险。

2、尽管限流装置通常满足其预期目的，但其会对某些流体系统产生操作限制，并可能会发生堵塞，从而潜在地限制流体系统的可靠性。并且通风流和惰性/稀释剂流，虽然在流体系统泄漏的不太可能发生的情况下通常能有效地限制风险并使排放流惰性(或腐蚀性较低)，但增加了操作成本。此外，由于通风流和惰性/稀释剂流的流量通常大于处理过程中流体目的地实际需要的流量，因此操作成本通常大于流体目的地实际需要的成本。

3、这种系统和方法通常被认为适合于它们的预期目的。然而，本领域仍需要改进的流动控制装置和相关方法。本公开提供了对这种需求的解决方案。

技术实现思路

1、提供了一种流动控制装置。该流动控制装置包括安置入口导管和出口导管的壳体、隔离阀、流动开关和旁路开关。隔离阀布置在壳体内，并连接到入口导管。流动开关布置在壳体内，将隔离阀联接到出口导管，并具有关断触发。旁路开关具有第一位置和第二位置，联接到隔离阀，并且当旁路开关处于第一位置时可操作地将流动开关联接到隔离阀，以在通过流动开关的流体的流量高于关断触发时关闭隔离阀，并且当旁路开关处于第二位置时可操作地将流动开关与隔离阀分离，以使流体以大于关断触发的流量流过流动开关。

2、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括限定在入口导管和出口导管之间的流动路径被连续焊接。

3、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括壳体包括防篡改主体，其包围隔离阀、流动开关、入口导管的至少一部分和出口导管的至少一部分。

4、除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，进一步示例可以包括位于壳体壁中的电连接器、布置在壳体内并电连接到隔离阀和流动开关的内部信号线束以及布置在壳体外部并通过电连接器电连接到内部信号线束的外部信号线束。

5、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，进一步示例可以包括：螺线管，其布置在壳体内并且可操作地连接到隔离阀；继电器，其布置在壳体外部并且电连接到螺线管以激励螺线管；以及安全可编程逻辑控制器(plc)设备，其布置在壳体外部并联接到继电器，该安全plc设备与用户界面通信，以基于继电器的断开和闭合来提供用户输出。

6、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括将流动开关联接到隔离阀的控制器。

7、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括控制器响应记录在存储器上的指令，以从旁路开关接收指示旁路开关处于第一位置的旁路信号，从流动开关接收关断信号，并且响应于从流动开关接收到关断信号，向隔离阀提供关闭信号。

8、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括记录在存储器上的指令进一步使控制器从旁路开关接收指示旁路开关处于第二位置的旁路信号，从流动开关接收关断信号，并且响应于从流动开关接收到关断信号，不向隔离阀提供关闭信号。

9、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括控制器包括安全可编程逻辑控制器设备，并且旁路引线将旁路开关电连接到控制器。

10、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，流动控制装置的进一步示例可以包括附在旁路开关上并将旁路开关固定在第一位置的上锁挂牌装置。

11、提供了一种半导体处理系统。半导体处理系统包括含有危险处理材料的处理流体源和如上所述的流动控制装置。处理流体源流体联接到入口导管，具有流量额定值的流动控制设备联接到出口导管，并且具有衬底支撑件的处理室流体联接到流动控制设备并通过其到达处理流体源。流动控制设备的流量额定值小于流动开关的关断触发。

12、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，半导体处理系统的进一步示例可以包括通过流动控制装置联接到处理室的鉴定/服务(qualification/service)流体源。鉴定/服务流体源包括基本由氮气构成的鉴定/服务流体。

13、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，半导体处理系统的进一步示例可以包括容纳流动控制设备的气体箱、通风源和排放源。通风源流体联接到气体箱，其中通风源与流动开关的关断触发匹配；通风源相对于流动控制设备的流量额定值过小。排放源流体联接到处理室。惰性/稀释剂流体源与排放源流体联接，与流动开关的关断触发匹配，并且相对于流动控制设备的流量额定值过小。

14、提供了一种流动控制方法。该方法包括，在如上所述的流动控制装置处，将旁路开关移动到第一位置或第二位置，当旁路开关处于第一位置时，将流动开关可操作地联接到隔离阀，并且当旁路开关处于第二位置时，将流动开关可操作地与隔离阀分离。当旁路开关处于第一位置时，当流经流动开关的流体的流量大于关断触发时，隔离阀关闭，当旁路开关处于第二位置时，当流经流动开关的流体的流量小于关断触发时，隔离阀保持打开。

15、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括移动旁路开关包括将旁路开关移动到第一位置。该方法还可以包括在入口导管处接收包括危险材料的处理流体，使处理流体通过隔离阀和流动开关流到出口导管，以及将处理流体的流量与流动开关处的关断触发进行比较。当流量大于关断触发时，可以使用流动开关提供关断信号，并且响应于流动开关提供的关断信号，可以在隔离阀处接收关闭信号。

16、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括移动旁路开关包括将旁路开关移动到第一位置。该方法还可以包括在入口导管处接收包括危险材料的处理流体，使处理流体通过隔离阀和流动开关流到出口导管，以及将处理流体的流量与流动开关处的关断触发进行比较。当处理流体的流量小于流动开关的关断触发时，没有关断信号可以提供给流动开关。

17、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括旁路开关处于第一位置，并且该方法可以还包括通过具有流量额定值的流动控制设备使处理流体流到与出口导管流体联接的处理室，该流量额定值大于流动开关的关断触发。

18、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括将旁路开关移动到第二位置，在入口导管处接收包括危险材料的处理流体，使处理流体通过隔离阀和流动开关流到出口导管，并且将处理流体的流量与流动开关处的关断触发进行比较。当处理流体的流量大于流动开关的关断触发时，可以通过流动开关提供关断信号，并且响应于流动开关提供关断信号，可以在隔离阀处接收关闭信号。

19、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括将上锁挂牌装置附在旁路开关上，并且利用上锁挂牌装置将旁路开关固定在第二位置。

20、除了上述的一个或多个特征之外，或者作为替代，该方法的进一步示例可以包括将旁路开关移动到第二位置，在入口导管处接收鉴定/服务流体；以及使鉴定/服务流体通过隔离阀和流动开关流到出口导管。可以将鉴定/服务流体的流量与流动开关处的关断触发进行比较，当鉴定/服务流体的流量小于流动开关的关断触发时，流动开关不提供关断信号，并且鉴定/服务流体可以将出口导管联接到处理室的流动控制设备的流量额定值流向联接到出口导管的处理室。

21、提供本
技术实现要素：
是为了以简化的形式介绍一些概念。这些概念在以下公开内容的示例的详细描述中被进一步详细描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。