CN104460706B - 群集的质量流装置和包含该装置的多管线质量流装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及群集的质量流装置和包含该装置的多管线质量流装置，具体提供了一种配置用于控制输送两种或更多种流体进入处理室的多管线质量流装置。该多管线质量流装置包括群集的质量流控制歧管和多入口歧管。该群集的质量流控制歧管包括控制器、气体歧管装配台、以及两种或更多种气体流控制站。该多入口歧管包括多入口装配台、以及安装到该多入口装配台上的两个或更多个隔离阀。

Description

群集的质量流装置和包含该装置的多管线质量流装置

技术领域

本发明涉及质量流装置，更具体地说，涉及可以被配置成控制输送两种或更多种流体进入处理室的质量流装置。

背景技术

在蚀刻或薄膜处理中，可以使用几种危险的和/或无危险的气体。输送这些气体至处理室必须小心。例如，可以使用气体面板以提供气体或气体混合物进入反应室。通常，气体面板被用于混合气体、预混气体、净化气体、对气体取样和放空气体，并且可以包括多个入口气体管线，每个入口气体管线通过由阀、调节器、压力传感器、质量流控制器和其它组件构成的气体操纵装置来控制。由于所涉及的气体管线的数目以及用于控制每个气体管线流量的组件的数目，导致气体管线通常彼此间隔相距甚远。本发明人已经认识到，这在将要被输送至处理室的不同气体之间切换时可能导致兼容性问题。此外，每个气体管线之间的距离也可能影响来自不同管线的气体快速混合在一起的精度，尤其是，来自较近的气体管线的气体比来自较远的气体管线的气体较快地到达气体面板内的混合点时。因此，提供一种用于输送两种或更多种气体进入处理室的改进的装置可能是所期望的。

发明内容

在一些实施方式中，提供了一种群集的质量流装置，其包括控制器、气体歧管、两个或更多个控制阀、以及两个或更多个流量传感器。该控制器被电耦合到每个控制阀以及被电耦合到每个流量传感器。该气体歧管包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及气体出口。该气体歧管的每个气体分配流动路径包括被配置来接收气体的气体入口、以及耦合到该气体入口的气体流通道。该气体歧管的该气体混合区被流体耦合到每个气体流通道。该气体歧管的该气体出口被流体耦合到该气体混合区。每个流量传感器以及每个控制阀都被流体耦合到该气体分配流动路径的相应的气体流通道，并且每个流量传感器位于该控制阀和该气体混合区之间，并处于该控制阀的下游。该控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流。该控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置，以调节气体流，从而保持将从该气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。

在其它实施方式中，提供了一种群集的质量流装置，其包括控制器、气体歧管装配台、以及两个或更多个气体流控制站。该气体歧管装配台的外部包括入口端、出口端、以及在该入口端和该出口端之间延伸的第一安装面。该气体歧管装配台的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及限定在该气体歧管装配台的出口端内的气体出口。每个气体分配流动路径包括气体入口以及耦合到该气体入口的气体流通道。每个气体入口被限定在该气体歧管装配台的入口端内并且被配置来接收气体。该气体歧管装配台的内部内的该气体混合区被流体耦合到每个气体流通道。该气体歧管装配台的内部内的该气体出口被流体耦合到该气体混合区。每个气体流控制站包括流量传感器和控制阀。每个气体流控制站被进一步安装到该气体歧管装配台的该第一安装面上并且经由形成在该第一安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到该气体歧管装配台的内部内的相应的气体分配流动路径，使得该流量传感器和控制阀流体连通该气体歧管装配台的内部内的该气体流通道。该控制器被安装到该气体歧管装配台的该第一安装面上并被电耦合到每个气体流控制站。该控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流。该控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置，以调节气体流，从而保持将从该气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。

在进一步的实施方式中，提供了一种多管线质量流装置，其包括群集的质量流控制歧管以及多入口歧管。该群集的质量流控制歧管包括控制器、气体歧管装配台、以及两个或更多个气体流控制站。该气体歧管装配台的外部包括入口端、出口端、以及在该入口端和该出口端之间延伸的第一安装面。该气体歧管装配台的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及限定在该气体歧管装配台的出口端内的气体出口。每个气体分配流动路径包括气体入口以及耦合到该气体入口的气体流通道。每个气体入口被限定在该气体歧管装配台的入口端内并且被配置来接收气体。该气体歧管装配台的内部内的该气体混合区被流体耦合到每个气体流通道。该气体歧管装配台的内部内的该气体出口被流体耦合到该气体混合区。每个气体流控制站包括流量传感器和控制阀。每个气体流控制站被进一步安装到该气体歧管装配台的该第一安装面上并且经由形成在该第一安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到该气体歧管装配台的内部内的相应的气体分配流动路径，使得该流量传感器和控制阀流体连通该气体歧管装配台的内部内的该气体流通道。该控制器被安装到该气体歧管装配台的该第一安装面上并被电耦合到每个气体流控制站。该控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流。该控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置，以调节气体流，从而保持将从该气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。该多入口歧管包括多入口装配台以及安装到该多入口装配台上的两个或更多个隔离阀。该多入口装配台的内部包括两个或更多个多管线入口、两个或更多个多管线通路、以及两个或更多个多管线出口。该多入口装配台的该两个或更多个多管线通路被流体耦合到该两个或更多个多管线入口以及被流体耦合到该两个或更多个多管线出口。该多入口装配台的该两个或更多个多管线出口被流体耦合到该气体歧管装配台的该两个或更多个气体分配流动路径。每个隔离阀被流体耦合至相应的多管线通路。

在随后的具体实施方式中将阐述这些实施方式的另外的特征和优点，并且从包括随后的具体实施方式、权利要求书、以及附图的描述中本领域技术人员在某种程度上将对这些另外的特征和优点显而易见，或者通过实施本文所描述的实施方式，本领域技术人员将认知这些另外的特征和优点。

应当理解的是，前面的总体描述和下面的详细描述都描述了各种实施方式并且都旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。附图被包括在内以提供对各种实施方式的进一步理解，并且被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图说明本文所阐述的各种实施方式，并且与该详细描述一起用于解释所要求保护的主题的原理和操作。

附图说明

图1A根据本文所示的或所描述的一个或多个实施方式图解示出了群集的质量流装置的顶部透视图；

图1B图解示出了图1A的群集的质量流装置的底部透视图；

图2是根据本文所示的或所描述的一个或多个实施方式的多管线质量流装置的顶部透视图；

图3是根据本文所示的或所描述的一个或多个实施方式的多管线质量流装置的气体流示意图；

图4A根据本文所示的或所描述的一个或多个实施方式图解示出了多管线质量流装置的透视图；

图4B图解示出了图4A的群集的质量流装置的侧视图；以及

图5是根据本文所示的或所描述的一个或多个实施方式的分流器和多入口歧管的气体流示意图。

具体实施方式

现在将详细地述及群集的质量流装置，其示例示于附图中。只要有可能，相同的标号将被用来在整个附图中表示相同或相似的部分。本文描述的是对将两种或更多种流体输送到处理室进行控制的质量流装置。根据科学上对术语的常规使用，本文所用的术语“流体”指的是气体、液体或它们的组合物，并且指的是所有这样的材料，除非本文另有限定。

参见图1A，示出了一种群集的质量流装置100的顶部透视图，其包括：气体歧管或气体歧管装配台105、两个或更多个控制阀110和两个或更多个流量传感器115。还图示了两个或更多个气体流控制站117，每个气体流控制站117包括控制阀110以及流量传感器115。示出了内部包含控制器(未图示)的控制器外壳120。术语“气体歧管”、“气体歧管装配台”或“气体歧管台”在本文可互换使用。

参见图1B，其示出了群集的质量流装置100的底部透视图，该气体歧管装配台105包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区130和气体出口135。气体歧管105的每个气体分配流动路径包括被配置为接收气体的气体入口140和耦合到所述气体入口140的气体流通道125。气体歧管105的气体混合区130被流体耦合到每个气体流通道125。每个气体流通道125可以会聚到气体混合区130。气体歧管105的气体出口135被流体耦合到气体混合区130。气体混合区130和气体出口135之间的流通道可允许气体混合。在本文的一些实施方式中，气体歧管105可以包括第二气体混合区。第二气体混合区可以让入口气体的一部分在与其余的入口气体组合前混合。在本文的其它实施方式中，可将气体歧管105配置成提供两种或更多种分开流动的气体混合物流。气体混合区130可以被流体耦合到一些气体流通道125，而气体歧管105的第二气体混合区可以被流体耦合到剩余的气体流通道125。气体歧管105的第二气体出口可以被流体耦合到第二气体混合区。还应当理解的是，气体歧管105可配置成提供几乎任何所期望的数量为x(例如，12)的入口气体流以及任何所期望的数量为y(例如，5)的不同出口气体流。

入口气体可能流过的每个气体入口140被流体耦合到气体源(未图示)。气体源可以是单一气体源或者可以是气体混合物源。在本文的一些实施方式中，入口气体或入口气体的子气体可以完全不组合，并且可以在没有混合的情况下被引导至处理室。在本文的其它实施方式中，入口气体或入口气体的子气体可以组合以形成可以被引导至处理室的一种或多种气体混合物。

在本文的实施方式中，气体歧管105可以是由固体材料形成的适合于运送气体流的开槽块。合适的固体材料的实例可包括，例如，耐腐蚀的不锈钢、铁氧体、铝、铝合金、玻璃陶瓷、二氧化硅、晶体石英、聚四氟乙烯、或聚碳酸酯、或它们的组合。气体歧管105具有外部和内部。气体歧管105的外部包括：入口端145；出口端150，出口端150沿入口端145的相对侧延伸；在入口端145和出口端150之间延伸的第一安装面155以及在入口端145和出口端150之间延伸的第二安装面160。第一安装面和第二安装面沿气体歧管105的相对侧延伸。气体歧管105的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区130和气体出口135。

在图1B中，每个气体入口140被示出为限定在第二安装面160内朝向入口端145。气体出口135限定在第二安装面160内朝向出口端150。应当理解，每个气体入口140和气体出口135可以被限定在气体歧管105的其它部分。例如，每个气体入口140和气体出口135可分别被限定在入口端145和出口端150。

每个流量传感器115和控制阀110(每个气体流控制站117)可以被安装到气体歧管105的第一安装面155上并且被流体耦合到气体分配流动路径的相应的气体流通道125。在本文的一些实施方式中，两个或更多个流量传感器115中的至少一个和两个或更多个控制阀110中的至少一个(即，两个或多个气体流控制站117中的至少一个)可以被安装到气体歧管105的第二安装面160上并且被流体耦合到气体分配流动路径的相应的气体流通道125。每个流量传感器115和控制阀110(气体流控制站117)可以经由形成在气体歧管105的第一安装面155和/或第二安装面160中的一个或多个气体流孔165被流体耦合到气体分配流动路径的相应地气体流通道125。

每个流量传感器115可被设置在控制阀110的上游或下游。在本文一些实施方式中，流量传感器115被设置在控制阀110和气体混合区130之间并且在控制阀110的下游。

在本文的实施方式中，每个流量传感器115可包括传感器导管和传感器组件，传感器组件可操作地耦合到所述传感器导管，以产生所测得的代表通过传感器导管的流体的流率的信号。传感器导管可被流体耦合到所述气体分配流动路径的气体流通道125。传感器导管可被直接流体耦合或通过使用旁路通道被流体耦合。在本文一些实施方式中，传感器测量相关联的跨越传感器导管的压降或压差，ΔP，以确定流体的流率或流量。应当理解，其它合适的流量传感器可用于测量通过气体分布流动路径的流体的流率，并且可以包括，例如，热流量计和科里奥利力流量计(coriolis force flow meters)。

每个控制阀110被流体耦合到每个流量传感器，并进行操作以限制流过其中的流体的流率或流量到目标值或所期望的预定值。每个控制阀110可以包括阀体，该阀体具有与气体流通道125内联的流体流动路径、位于控制阀体的流体流动路径中的阀盘以及用于致动阀盘的耦合至阀盘的致动器。致动器控制阀打开的程度，并且因此，控制流过阀的流体的流率或流量以产生所期望的气体流。应当理解，其他控制阀110可用于控制流体流的速度或流量。

控制器可进一步包括控制器外壳120。在本文一些实施方式中，气体流控制站117(流量传感器115和控制阀110)可被设置在控制器外壳120内并被安装到气体歧管105的第一安装面155上。

控制器可被安装到控制器外壳120内气体歧管105的第一安装面155上，并且被电耦合到每个控制阀110和每个流量传感器115(或电耦合到每个气体流控制站117)。每个气体流控制站117(控制阀110和流量传感器115)和控制器可以被安装到所述第一安装面155和/或第二安装面160，使得气体流控制站117(控制阀110和流量传感器115)和控制器之间的间距最小化。在本文的一些实施方式中，气体流控制站117(控制阀110和流量传感器115)和控制器被设置在气体歧管105的第一安装面155上使得气体流控制站117(控制阀110和流量传感器115)和控制器所占据的第一安装面155的表面区域部分超过第一安装面155的未被占据的表面区域部分。气体流控制站117(控制阀110和流量传感器115)可以在气体歧管105的第一安装面155上绕控制器外壳120对称设置。

控制器可包括适于接收一个或多个输入信号并输出一个或多个输出信号的一个或多个处理器。将控制器编程，以给每个控制阀110提供用于控制每个控制阀110的位置的控制信号，以便产生所期望的流体流。控制器可以响应于所接收的一个或多个输入信号调整每个控制阀110的位置。可以对控制器进一步编程，以利用气体流配方程序来自动接收和处理来自每个流量传感器115的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并根据所测得的气体流信号调整每个控制阀110的位置以调节气体流，从而保持将从气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。气体流配方程序可以包括每个入口气体的一个或多个所期望的设定点。

控制器可进一步可操作地被耦合至和/或被配置成例如与一个或多个数据存储设备和/或一个或多个***设备交换数据。所述一个或多个数据存储装置可以是：例如，磁盘驱动器存储器、快闪存储器装置、RAM存储设备、或用于存储数据的其它设备、或者它们的组合。所述数据存储装置可存储与群集的质量流装置100的物理配置相关的信息，包括，例如在集群的质量流装置100的操作期间的程序和数据。在本文的一些实施方式中，可以使用数据存储设备存储与在一段时间的参数相关的历史数据以及操作数据。包括实现本发明的实施方式的程序代码的软件可以存储在计算机可读和/或可写的非易失性记录介质上，然后可以被复制到存储器中，其中该软件然后可以由控制器执行。这样的程序代码可以用多种编程语言中的任意种语言写入。

该一个或多个***设备可以是被配置为提供与集群的质量流装置100的操作有关的任何信息的输出装置，并且可以包括：例如，印刷设备、显示屏或扬声器。所述一个或多个***设备还可以包括：一个或多个输入设备，例如键盘、鼠标、轨迹球、麦克风、触摸屏和其它人机界面装置。此外，计算机***可以包含能将计算机***连接到通信网络的一个或多个接口。

参见图2，示出了多管线质量流装置200的顶部透视图。多管线质量流装置200包括(i)配置作为群集的质量流控制歧管205的群集的质量流装置和(ii)多入口歧管210。群集的质量流控制歧管205包括控制器外壳215内的控制器(未图示)、气体歧管装配台220以及两个或更多个气体流控制站225。气体歧管装配台220具有外部和内部。气体歧管装配台220的外部包括：入口端230；出口端235，所述出口端235沿着所述入口端230的相对侧延伸；在入口端230和出口端235之间延伸的第一安装面240；以及在入口端230和出口端235之间延伸的第二安装面245。第一安装面240和第二安装面245沿着气体歧管装配台220的相对侧延伸。气体歧管装配台220的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区和气体出口。气体出口可限定在气体歧管装配台220的出口端235内。每个气体分配流动路径包括气体入口和耦合到该气体入口的气体流通道250。每个气体入口可以限定在气体歧管装配台220的入口端230内，并且被配置为从气体源接收入口气体。气体歧管装配台220的内部内的气体混合区被流体耦合到每个气体流通道250。气体歧管装配台220的内部内的气体出口被流体耦合到气体混合区。

每个气体流控制站225包括流量传感器255和控制阀260。两个或更多个气体流控制站225可被安装到气体歧管装配台220的第一安装面240上。当然，可以将两个或更多个气体流控制站225中的至少一个安装到气体歧管装配台220的第二安装面245上。每个气体流控制站225可经由形成在气体歧管装配台220的第一安装面240中的一个或多个气体流孔被流体耦合到气体歧管装配台220的内部内的相应的气体分配流动路径，使得流量传感器255和控制阀260(即，气体流控制站225)流体连通气体歧管装配台220的内部内的气体流通道250。

控制器可进一步包括控制器外壳215。在本文的一些实施方式中，气体流控制站225(流量传感器255和控制阀260)可被设置在控制器外壳215内并被安装到气体歧管装配台220的第一安装面240上。控制器可以被安装到控制器外壳215内的气体歧管装配台220的第一安装面240上，并且被电耦合到每个控制阀260和每个流量传感器255(或被电耦合到每个气体流控制站225)。

将控制器编程，以向每个控制阀260提供用于控制每个控制阀260的位置的控制信号，以便产生所期望的流体流。控制器可以响应于所接收的一个或多个输入信号来调整每个控制阀260的位置。可以对控制器进一步编程，以利用气体流配方程序来自动接收和处理来自每个流量传感器255的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并根据所测得的气体流信号调整每个控制阀260的位置以控制气体流，从而保持将从气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。气体流配方程序可以包括每个入口气体的一个或多个所期望的设定点。

多入口歧管210包括多入口装配台265和安装到多入口装配台265上的两个或更多个隔离阀270。多入口歧管210还可以包括净化端口275。在本文的实施方式中，多入口装配台265可以是由固体材料形成的适合于运送气体流的开槽块。多入口装配台265被配置为提供两种或更多种分开的气体流动流。合适的固体材料的实例可包括：例如，耐腐蚀的不锈钢、铁氧体、铝、铝合金、玻璃陶瓷、二氧化硅、晶体石英、聚四氟乙烯、或聚碳酸酯。多入口装配台265具有外部和内部。多入口装配台265的外部具有：多管线入口端267；多管线出口端269，多管线出口端269沿多管线入口端267的相对侧延伸；在多管线入口端267和多管线出口端269之间延伸的顶部安装面272；以及在多入口装配台265的多管线入口端267和多管线出口端269之间延伸的底部安装面274。顶部安装面272和底部安装面274沿着多入口装配台265的相对侧延伸。多入口装配台265的内部包括两个或更多个多管线入口280、两个或更多个多管线通路285、以及两个或更多个多管线出口(未图示)。应当理解，多入口装配台265可以适配成提供几乎任何所期望的数目为m(例如，12)的入口气体流和出口气体流。

每个多管线通路285被流体耦合到相应的多管线入口280、多管线出口、以及隔离阀270。每个多管线通路285也被流体耦合到群集的质量流控制歧管205的相应的气体流通道250。入口气体可能流过的每个多管线入口280被流体耦合到气体源(未图示)。气体源可以是单一气体源或者可以是气体混合物源。

在本文的实施方式中，隔离阀270是能操作来用于阻断通过多管线通路285的流体流。隔离阀270可以包括阀体，该阀体具有与多管线通路285内联的流体流动路径、位于阀体的流体流动路径中的阀盘以及用于在打开位置和关闭位置之间致动阀盘的耦合至阀盘的致动器。应当理解，其它隔离阀270可用于允许流体流过多管线通路285或阻断通过多管线通路285的流体流。在本文的实施方式中，净化端口275包括用于接收净化气体的入口。净化气体可以通过连接到净化端口275的单独的输入管线(未图示)提供。

在本文的实施方式中，至少一个隔离阀270可以被安装到多入口装配台265的顶部安装面272上，并且被流体耦合到相应的多管线通路285。在本文的一些实施方式中，至少一个隔离阀270可以被安装到多入口装配台265的底部安装面274上，并且被流体耦合到相应的多管线通路285。每个隔离阀270可经由形成在多入口装配台265的顶部安装面272和/或底部安装面274中的一个或多个气体流孔被流体耦合到相应的多管线通路285。

参见图3，示出了包括群集的质量流控制装置/歧管305和多入口歧管310的多管线质量流装置300的气体流示意图。将入口气体1-4通过多管线入口315引入多入口歧管310。入口气体流经多管线通路325，流经隔离阀320、净化端口330到达多管线排出口。多管线排出口被流体耦合到群集的质量流控制装置/歧管305的气体入口。入口气体流经气体流通道340，并流经控制阀345与流量传感器350到达混合点355。气体通过群集的质量流控制装置/歧管305的气体出口360并且流到另一群集的质量流控制装置/歧管或者流到处理室。

参照图4A及图4B，示出了多管线质量流装置400的透视图。多管线质量流装置400包括(i)配置作为群集的质量流控制歧管405的群集的质量流装置和(ii)多入口歧管410。群集的质量流控制歧管405包括设置在控制器外壳415、417内的一个或多个控制器(未图示)、气体歧管装配台420以及设置在控制器外壳415、417内的两个或更多个气体流控制站(未图示)。气体歧管装配台420具有外部和内部。气体歧管装配台420的外部包括：入口端；出口端，所述出口端沿着所述入口端的相对侧延伸；在入口端和出口端之间延伸的第一安装面425；以及在入口端和出口端之间延伸的第二安装面430。第一安装面425和第二安装面430沿着气体歧管装配台420的相对侧延伸。气体歧管装配台420的内部(未图示)包括两个或更多个气体分配流动路径、一个或多个气体混合区、以及气体出口。气体出口可限定在气体歧管装配台420的出口端内。每个气体分配流动路径包括气体入口和耦合到该气体入口的气体流通道。每个气体入口可以限定在气体歧管装配台420的入口端内，并且被配置为从气体源接收入口气体。气体歧管装配台420的内部内的一个或多个气体混合区被流体耦合到一个或多个气体流通道。气体歧管装配台420的内部内的气体出口可以被流体耦合到一个或多个气体混合区。

上文参考图1A、图1B和图2描述了每个气体流控制站。控制器可以进一步包括控制器外壳415、417。在本文的一些实施方式中，所有的气体流控制站可以被设置在控制器外壳415、417内，并被安装到气体歧管装配台420的表面上。控制器可以被电耦合至每个气体流控制站。如上面参考图2所述可以对控制器进行编程。

多入口歧管410包括多入口装配台435和安装到多入口装配台435的表面上的两个或更多个隔离阀440。多入口装配台435可以如上参考图2所述的那样形成。多入口装配台435具有外部和内部。多入口装配台435的外部具有：多管线入口端；多管线出口端，该多管线出口端沿该多管线入口端的相对侧延伸；在该多管线入口端和多管线出口端之间延伸的顶部安装面445；以及在多入口装配台435的该多管线入口端和该多管线出口端之间延伸的底部安装面450。顶部安装面445和底部安装面450沿多入口装配台435的相对侧延伸。多入口装配台435的内部包括：两个或更多个多管线入口455、两个或更多个多管线通路460、以及两个或更多个多管线出口(未图示)。应当理解，多入口装配台435可以适配成能提供几乎任何所期望的数目为m(例如，12)的入口气体流和出口气体流。

每个多管线通路460被流体耦合到相应的多管线入口455和多管线出口。每个多管线通路460还被流体耦合到群集的质量流控制歧管405的相应的气体流通道。入口气体可能流过的每个多管线入口455被流体耦合到气体源(未图示)。气体源可以是单一气体源或者可以是气体混合物源。

隔离阀440是能操作来用于阻断通过多管线通路460的流体流。隔离阀440可以包括阀体，该阀体具有与多管线通路460内联的流体流动路径、位于阀体的流体流动路径中的阀盘以及用于在打开位置和关闭位置之间致动阀盘的耦合至阀盘的致动器。隔离阀440可经由形成在多入口装配台435的安装面中的一个或多个气体流孔被流体地耦合到相应的多管线通路460。应当理解，其它隔离阀440可用于允许流体流过多管线通路460或阻断通过多管线通路460的流体流。在本文的实施方式中，多入口歧管410还可以包括如上面参照图2所述的净化端口。

在本文的实施方式中，多入口歧管410还可以包括设置在所述群集的质量流控制歧管405和多入口歧管410之间的一个或多个分流阀。分流阀可以被流体耦合到群集的质量流控制歧管405的气体入口和被流体耦合到多入口歧管410的气体出口。分流阀可用于将一种或多种气体分流到群集的质量流控制歧管405内的不同的气体分配流动路径。

参见图5，示出了流体耦合到多入口歧管510的分流器505的气体流示意图500。分流器505可包括被配置为将一种或多种气体分流到一个或多个出口的一个或多个分流阀。入口气体1-6通过多管线入口515被引入多入口歧管510。入口气体流经多管线通路、流经隔离阀520到达多管线出口。每个多管线出口被流体耦合到分流器505的气体入口525。入口气体流经每个气体入口525和分流器505的相应气体流通道530到达一个或多个出口535。例如，可将入口气体供给到入口6，并通过气体流通道530输送到第一管线阀540。第一管线阀540可适于将入口气体的一部分或全部引导到出口C或引导到第二管线阀545。第二管线阀545可适于将入口气体的一部分或全部引导到出口B或引导到第三管线阀550。第三管线阀550可适于将入口气体的一部分或全部引导到出口A。每个入口气体管线具有类似的结构，以使用一个或多个管线阀540、545、550将其各自的气体导向一个或多个出口535。应当理解，多位置选择器可以被用作管线阀的替代物以便将入口气体引导到一个或多个出口535。可以将从一个或多个出口535排出的气体输送到群集的质量流控制装置/歧管。入口7可以用作净化端口或可以用于引入附加的工艺气体至分流器505。

对于本领域技术人员而言，显而易见的是，能够在不脱离所主张的主题的精神和范围的情况下，对本文中所描述的实施方式进行各种修改和改变。因此意图是本说明书涵盖本发明所描述的各种实施方式的修改和改变，前提是这样的修改和改变落在所附权利要求及其等同方案的范围内。

Claims (20)

1.一种群集的质量流装置，其包括控制器、气体歧管、两个或更多个控制阀、以及两个或更多个流量传感器，其中：

所述控制器被电耦合到每个控制阀以及被电耦合到每个流量传感器；

所述气体歧管包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及气体出口，其中每个气体混合区配置在具有至少一个安装面的气体歧管装配台的内部；

所述气体歧管的每个气体分配流动路径包括限定于所述气体歧管装配台的所述至少一个安装面内并被配置来接收气体的气体入口、以及流体耦合到所述气体入口的气体流通道；

所述气体歧管的所述气体混合区被流体耦合到每个气体流通道；

所述气体歧管的所述气体出口被限定于所述气体歧管装配台的所述至少一个安装面内并被流体耦合到所述气体混合区；

每个流量传感器以及每个控制阀都被流体耦合到所述气体分配流动路径的相应的气体流通道；

每个流量传感器位于所述控制阀和所述气体混合区之间，并处于所述控制阀的下游；

所述控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流；以及

所述控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所述所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置以调节气体流，从而保持将从所述气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述气体歧管的外部包括入口端、出口端、以及所述至少一个安装面，其包括在所述入口端与所述出口端之间延伸的第一安装面；

每个气体入口被限定在所述气体歧管的所述入口端内；以及

所述气体出口被限定在所述气体歧管的所述出口端内。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器被安装到所述气体歧管的所述第一安装面上。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述两个或更多个流量传感器中的至少一个以及所述两个或更多个控制阀中的至少一个被安装到所述气体歧管的所述第一安装面上。

5.根据权利要求2所述的装置，其中所述两个或更多个流量传感器中的至少一个以及所述两个或更多个控制阀中的至少一个被安装到所述气体歧管的所述第一安装面上并且经由形成在所述气体歧管的所述第一安装面中的一个或多个气体流孔被流体耦合到所述气体分配流动路径的相应的所述气体流通道。

6.根据权利要求2所述的装置，其中：

所述至少一个安装面进一步包括在所述气体歧管的所述入口端与所述出口端之间延伸的第二安装面；以及

所述第一安装面和所述第二安装面沿着所述气体歧管的相对侧延伸。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述两个或更多个流量传感器中的至少一个以及所述两个或更多个控制阀中的至少一个被安装到所述气体歧管的所述第二安装面上并且经由形成在所述气体歧管的所述第二安装面中的一个或多个气体流孔被流体耦合到所述气体分配流动路径的相应的所述气体流通道。

8.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述控制器包括控制器外壳；以及

所述两个或更多个流量传感器中的至少一个以及所述两个或更多个控制阀中的至少一个位于所述控制器外壳内。

9.一种群集的质量流装置，其包括控制器、气体歧管装配台、以及两个或更多个气体流控制站，其中：

所述气体歧管装配台的外部包括入口端、出口端、以及在所述入口端与所述出口端之间延伸的第一安装面；

所述气体歧管装配台的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及限定在所述气体歧管装配台的所述出口端内的气体出口；

每个气体分配流动路径包括气体入口以及耦合到所述气体入口的气体流通道；

每个气体入口被限定在所述气体歧管装配台的入口端内并且被配置来接收气体；

所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体混合区被流体耦合到每个气体流通道；

所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体出口被流体耦合到所述气体混合区；

每个气体流控制站包括流量传感器和控制阀；

每个气体流控制站被安装到所述气体歧管装配台的所述第一安装面上并且经由形成在所述第一安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到所述气体歧管装配台的所述内部内的相应的气体分配流动路径，使得所述流量传感器和所述控制阀流体连通所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体流通道；

所述控制器被安装到所述气体歧管装配台的所述第一安装面上并且被电耦合到每个气体流控制站；

所述控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流；以及

所述控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所述所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置，以调节气体流，从而保持将从所述气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流。

10.根据权利要求9所述的装置，其中：

所述气体歧管装配台进一步包括在所述气体歧管装配台的所述入口端与所述出口端之间延伸的第二安装面；

所述第一安装面和所述第二安装面沿着所述气体歧管装配台的相对侧延伸。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述两个或更多个气体流控制站中的至少一个被安装到所述气体歧管装配台的所述第二安装面上并且经由形成在所述第二安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到所述气体歧管装配台的所述内部内的所述相应的气体分配流动路径，使得所述流量传感器和所述控制阀流体连通所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体流通道。

12.根据权利要求9所述的装置，其中每个流量传感器位于所述控制阀与所述气体混合区之间，并处于所述控制阀的下游。

13.一种多管线质量流装置，其包括群集的质量流控制歧管以及多入口歧管，其中：

所述群集的质量流控制歧管包括控制器、气体歧管装配台、以及两种或更多种气体流控制站；

所述气体歧管装配台的外部包括入口端、出口端、以及在所述入口端与所述出口端之间延伸的第一安装面；

所述气体歧管装配台的内部包括两个或更多个气体分配流动路径、气体混合区、以及限定在所述气体歧管装配台的所述出口端内的气体出口；

每个气体分配流动路径包括气体入口以及耦合到所述气体入口的气体流通道；

每个气体入口被限定在所述气体歧管装配台的入口端内并且被配置来接收气体；

所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体混合区被流体耦合到每个气体流通道；

所述气体歧管的所述内部内的所述气体出口被流体耦合到所述气体混合区；

每个气体流控制站包括流量传感器和控制阀；

每个气体流控制站被进一步安装到所述气体歧管装配台的所述第一安装面上并且经由形成在所述第一安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到所述气体歧管装配台的所述内部内的相应的气体分配流动路径，使得所述流量传感器和所述控制阀流体连通所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体流通道；

所述控制器被安装到所述气体歧管装配台的所述第一安装面上并被电耦合到每个气体流控制站；

所述控制器被编程以向每个控制阀提供用于控制每个控制阀的位置的控制信号，从而产生所期望的气体流；

所述控制器被进一步编程以利用气体流配方程序以自动接收和处理来自每个流量传感器的表示流经每个气体流通道的气体的流率的所测得的气体流信号，并基于所述所测得的气体流信号调整每个控制阀的位置，以调节气体流，从而保持将从所述气体出口释放的两种或更多种气体的所期望的质量的气体流；

所述多入口歧管包括多入口装配台、以及安装到所述多入口装配台上的两个或更多个隔离阀；

所述多入口装配台的内部包括两个或更多个多管线入口、两个或更多个多管线通路、以及两个或更多个多管线出口；

所述多入口装配台的所述两个或更多个多管线通路被流体耦合到所述两个或更多个多管线入口以及被流体耦合到所述两个或更多个多管线出口；

所述多入口装配台的所述两个或更多个多管线出口被流体耦合到所述气体歧管装配台的所述两个或更多个气体分配流动路径；以及

每个隔离阀被流体耦合到相应的多管线通路。

14.根据权利要求13所述的装置，其中：

所述气体歧管装配台进一步包括在所述气体歧管装配台的所述入口端与所述出口端之间延伸的第二安装面；以及

所述第一安装面和所述第二安装面沿着所述气体歧管装配台的相对侧延伸。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述两个或更多个气体流控制站中的至少一个被安装到所述气体歧管装配台的所述第二安装面上并且经由形成在所述气体歧管装配台的所述第二安装面中的一个或多个气体流孔被流体耦合到所述气体分配流动路径的相应的气体流通道。

16.根据权利要求14所述的装置，其中所述两个或更多个气体流控制站中的至少一个被安装到所述气体歧管装配台的所述第二安装面上并且经由形成在所述第二安装面中的一个或多个气体流孔被耦合到所述气体歧管装配台的所述内部内的相应的所述气体分配流动路径，使得所述流量传感器和所述控制阀流体连通所述气体歧管装配台的所述内部内的所述气体流通道。

17.根据权利要求13所述的装置，其中：

所述多入口装配台具有多管线入口端、多管线出口端、以及在所述多管线入口端与所述多管线出口端之间延伸的顶部安装面；

所述多入口装配台的所述内部的每个多管线入口被限定在所述多管线入口端内；以及

所述多入口装配台的所述内部的每个多管线出口被限定在所述多管线出口端内。

18.根据权利要求17所述的装置，其中每个隔离阀经由形成在所述顶部安装面中的一个或多个气体流孔被流体耦合到相应的所述多管线通路。

19.根据权利要求13所述的装置，其中所述多入口歧管进一步包括安装到所述多入口装配台上的净化端口。

20.根据权利要求17所述的装置，其中：

所述多入口装配台进一步包括在所述多入口装配台的所述多管线入口端与所述多管线出口端之间延伸的底部安装面；

所述顶部安装面和所述底部安装面沿着所述多入口装配台的相对侧延伸；以及

所述两个或更多个隔离阀中的至少一个被安装到所述多入口装配台的所述底部安装面并且经由形成在底部安装面中的一个或多个气体流孔被流体耦合到相应的所述多管线通路。

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