【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氦气管理控制系统 相关申请案 本申请案主张在2011年3月4日提出的美国临时申请案第61/449, 502号的利益。 以上申请案的整体教示是以引用的方式并入本文中。
真空处理室通常被采用于制造中,以提供一用于诸如半导体晶圆制造、沈积制程、 电子显微镜、气相色谱法、及其他的真空工作环境。此等真空处理室典型是通过在密封的配 置中将真空泵附接至该真空处理室达成。该真空泵操作,以由该真空处理室移除实质上所 有该分子,因此建立一真空环境。
技术介绍
-种型式的真空泵为低温泵,诸如在1999年1月26日发表的美国专利第 5, 862, 671号中所揭示的,该专利分派给本申请案的受让人,且全部以引用的方式并入本文 中。低温泵通过将一表面冷却至接近绝对零度的温度而从真空处理室移除分子。在此等温 度,气体冷凝或被吸附在该被冷却的表面上,被称为一低温数组,借此由该真空处理室移除 分子。该冷致的真空室(the resulting vacuum chamber)。 其他型式的低温泵被设计成可在大于绝对零度的温度下操作。这些低温泵由一 室移除特定的气体,诸如水、碳化氢、制程副产物、除气种类、及制程气体。如在美国专利第 5, 483, 803号上所叙述的水泵是此低温泵之一的范例。诸如在美国专利第5, 211,022号中 所揭示的其他低温泵不会移除所有气体,但于真空室中维持一低压力的制程气体。 低温泵典型采用一冷冻机,以达成所需的低温的温度。所需的冷冻机的型式视 用于待泵吸的种类所需的温度及诸如热负载及震动的其他参数而定。典型地,斯特林 (Stirl ...
【技术保护点】
一种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括:在一控制器,基于来自多个冷冻机的通讯获得用于冷冻剂的总合需求;及以该控制器,基于用在该冷冻剂而通过冷冻校正度量值所校正的总合需求,控制将冷冻剂运送至该多个冷冻机的压缩机的速率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.04 US 61/449,5021. 一种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括: 在一控制器,基于来自多个冷冻机的通讯获得用于冷冻剂的总合需求;及 以该控制器,基于用在该冷冻剂而通过冷冻校正度量值所校正的总合需求,控制将冷 冻剂运送至该多个冷冻机的压缩机的速率。2. -种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括: 将冷冻剂由多个可变速压缩机供给至多个冷冻机;及 基于用在该冷冻剂而通过冷冻校正度量值所校正的总合需求,选择性开启或关掉该多 个压缩机的子集合。3. -种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括: 将冷冻剂由多个可变速压缩机供给至多个冷冻机;及 基于用在该冷冻剂的总合需求及该多个压缩机的开启与关掉的历史纪录,选择性开启 或关掉该多个压缩机的子集合。4. 一种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括: 将冷冻剂由多个可变速压缩机供给至多个冷冻机;及 基于用在冷冻剂的总合需求,选择性开启或关掉该多个压缩机的子集合。5. -种用于控制冷冻剂的供给的方法,该方法包括: 基于一旁通回路中的冷冻剂流量的直接测量来控制压缩机的速率。6. 根据权利要求1至5任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括通过仅只使用 直流总线电压来估计马达的最大速率而决定电流限制。7. 根据权利要求1至6任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中控制该压缩机的 速率包含基于马达电流反馈来控制该压缩机的速率。8. 根据权利要求1至7任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括基于该压缩机 中所耗散的最大电流及最大功率来决定该压缩机的最大速率。9. 根据权利要求1至8任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中该压缩机包含至 少一台固定速率压缩机及至少一台可变速压缩机。10. 根据权利要求1至9任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中该冷冻剂为氦 气。11. 根据权利要求1至10任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中对于冷冻剂的 要求是基于用在冷冻剂的总合需求,并基于来自该多个冷冻机的通讯。12. 根据权利要求1至11任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中对于冷冻剂的 要求是基于供给压力、返回压力、及压力差的至少一个。13. 根据权利要求1至12任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中该压缩机是多 个压缩机的其中一个。14. 根据权利要求1至13任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括多个可变速 压缩机。15. 根据权利要求1至14任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中该冷冻校正度 量值是基于供给压力及返回压力的至少一个所计算。16. 根据权利要求1至15任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中控制该压缩机 的速率包含决定一返回压力设定点。17. 根据权利要求1至16任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括基于返回压 力设定点及返回压力的比较来决定返回压力误差。18. 根据权利要求1至17任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括基于返回压 力误差来计算用于该总合冷冻剂需求的校正。19. 根据权利要求1至18任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括基于通过该 冷冻剂校正所调整的总合需求来决定供给至该多个冷冻机的冷冻剂量。20. 根据权利要求1至19任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中该压缩机包含 多个可变速压缩机及固定速率压缩机。21. 根据权利要求1至20任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括: 基于供给至该多个冷冻机的经校正的冷冻剂量,开启或关掉该多个压缩机的子集合。22. 根据权利要求1至21任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括: 当作供给至该多个冷冻机与该多个可变速压缩机的被开启子集合的经校正的冷冻剂 量的函数,决定该多个可变速压缩机的被开启子集合的速率;及 将一命令送至该多个可变速压缩机的被开启子集合,以在所决定的速率下运转,如果 该多个压缩机被组合在单一台压缩机中,该压缩机所决定的速率为相同速率。23. 根据权利要求1至22任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括: 决定该压缩机是否能够以用于冷冻剂的总合需求供给该多个冷冻机;及 如果该压缩机是未能够以用于冷冻剂的总合需求供给该多个冷冻机,在该多个冷冻机 内调整一冷冻机的速率。24. 根据权利要求1至23任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中控制冷冻剂的 供给包含控制用于低温的冷冻机的冷冻剂的供给。25. 根据权利要求1至24任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括低温的冷冻 机,其被包含在低温泵中。26. 根据权利要求1至25任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括多个压缩机, 在此该多个压缩机包含仅只二台可变速压缩机。27. 根据权利要求1至26任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括: 如果该二台可变速压缩机为开启,决定是否切换至单一台可变速压缩机操作状态。28. 根据权利要求1至27任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中如果一故障条 件存在于该双重可变速压缩机的任一个中,将没有故障条件的可变速压缩机的速率调整至 最大马达速率。29. 根据权利要求1至28任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括基于适应至 一条件来选择性开启或关掉该多个压缩机的子集合,该条件包含以下至少一个:i)减少的 冷冻剂分派及ii)减少的冷冻剂需求。30. 根据权利要求1至29任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中如果清除压缩 机中的故障条件,重新开启一与该压缩机有关连的马达。31. 根据权利要求1至30任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括: 计算被供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量;及 如果所计算的冷冻剂的供给少于一定限,选择及关掉该二台可变速压缩机的其中一 个。32. 根据权利要求1至31任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括在关掉所选 择的可变速压缩机之前,通过增加将被保持在能够运送所计算的冷冻剂的供给至该多个冷 冻机的速率的可变速压缩机的速率,而关掉二台可变速压缩机的其中一个。33. 根据权利要求1至32任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括如果供给至 多个冷冻机所计算的冷冻剂少于单一压缩机的定限冷冻剂输出达一时期,通过关掉二台可 变速压缩机的其中一个,而关掉该二台可变速压缩机的其中一个。34. 根据权利要求1至33任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括通过选择二 台可变速压缩机的其中一者,以基于关掉的历史纪录来关掉,而关掉该二台可变速压缩机 的其中一个。35. 根据权利要求1至34任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括在关掉二台 可变速压缩机的其中一个时,决定供给压力及返回压力间的差值是否减弱达超过一预定的 定限,且如果该差压减弱达超过该预定的定限,由单一台可变速压缩机操作状态切换至双 重可变速压缩机操作状态。36. 根据权利要求1至35任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,其中如果该二台可 变速压缩机的其中一个被关掉: 计算供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量;及 如果所计算的冷冻剂的量大于单一台压缩机的定限冷冻剂输出,切换至双重可变速压 缩机操作状态。37. 根据权利要求1至36任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括切换至双重 可变速压缩机操作状态,而如果所计算的冷冻剂的量大于该单一台压缩机的定限冷冻剂输 出达一时期,进一步包含开启二台可变速压缩机的其中一个。38. 根据权利要求1至37任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括通过调整该 二台可变速压缩机的速率,以将所计算的冷冻剂的量供给至该冷冻机,而切换至双重可变 速率操作状态。39. 根据权利要求1至38任一项的用于控制冷冻剂的供给的方法,另包括在该单一可 变速率操作状态期间,在主动减少该可变速压缩机的速率之前,增加被开启的可变速压缩 机的速率。40. -种用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,该系统包括: 压缩机,该压缩机包含一高压供给管线及一低压返回管线,该压缩机被装配来供给一 冷冻剂; 多个冷冻机,其被耦接至该压缩机,以由该供给管线承接冷冻剂及使冷冻剂返回至该 返回管线;及 电子控制器,其被装配来基于来自该多个冷冻机的通讯获得一用于该冷冻剂的总合需 求,该电子控制器进一步被装配来基于用在通过冷冻校正度量值所校正的冷冻剂的总合需 求控制该压缩机的速率,该总合需求通过着监视冷冻剂流量度量值所决定。41. 一种用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,该系统包括: 多个可变速压缩机,该多个可变速压缩机包含一高压供给管线及一低压返回管线,该 多个可变速压缩机被装配来供给一冷冻剂至多个冷冻机;及 压缩机控制器,其被装配来基于用在通过冷冻校正度量值所校正的冷冻作用的总合需 求,选择性开启或关掉该多个可变速压缩机的子集合。42. -种用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,该系统包括: 多个可变速压缩机,该多个可变速压缩机包含一高压供给管线及一低压返回管线,该 多个可变速压缩机被装配来供给一冷冻剂至多个冷冻机;及 压缩机控制器,其被装配来基于用在冷冻剂的总合需求及该多个可变速压缩机的开启 与关掉的历史纪录,选择性开启或关掉该多个可变速压缩机的子集合。43. -种用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,该系统包括: 多个可变速压缩机,该多个可变速压缩机包含一高压供给管线及一低压返回管线,该 多个可变速压缩机被装配来供给一冷冻剂至多个冷冻机;及 压缩机控制器,其被装配来基于用在冷冻剂的总合需求,选择性开启或关掉该多个可 变速压缩机的子集合。44. 一种用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,该系统包括: 压缩机控制器,其被装配来基于一旁通回路中的冷冻剂流量的直接测量而控制压缩机 的速率。45. 根据权利要求40-44任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中对于冷冻 剂的要求是基于用在冷冻剂的总合需求,并基于来自该多个冷冻机的通讯。46. 根据权利要求40-45任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中对于冷冻 剂的要求是基于来自高压供给反馈回路的供给压力与来自低压返回反馈回路的回压力的 至少一个。47. 根据权利要求40-46任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括多个可 变速压缩机。48. 根据权利要求40-47任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括至少一 台可变速压缩机及至少一台固定速率压缩机。49. 根据权利要求40-48任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该电子控 制器被进一步装配来基于来自该高压供给管线的供给压力反馈回路与来自该低压返回管 线的返回压力反馈回路的至少一个,控制该压缩机的速率。50. 根据权利要求40-49任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该电子控 制器被进一步装配来决定是否增加或减少冷冻剂的供给,该电子控制器被进一步装配来将 用于该总合需求的增加或减少通知一返回压力设定点计算器。51. 根据权利要求40-50任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括一返回 压力设定点计算器,其被装配来基于一项决定而决定一返回压力设定点,以增加或减少该 冷冻剂的供给。52. 根据权利要求40-51任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括一冷冻 剂供给校正控制器,其被装配来决定返回压力设定点及返回压力间的误差,该冷冻剂需求 校正控制器进一步被装配来基于该返回压力设定点及该返回压力间的误差计算冷冻剂需 求校正。53. 根据权利要求40-52任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括一冷冻 剂供给校正控制器,其被装配来基于用在来自该多个冷冻机的冷冻剂的总合需求的调整而 决定供给该多个冷冻机的冷冻剂的量。54. 根据权利要求40-53任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括多个可 变速压缩机。55. 根据权利要求40-54任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括至少一 台固定速率压缩机及至少一台可变速压缩机。56. 根据权利要求40-55任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括压缩机 马达控制器,其被装配来: 基于供给至该多个冷冻机的冷冻剂的经校正量来开启或关掉多个可变速压缩机的子 集合。57. 根据权利要求40-56任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 马达控制器被进一步装配来: 当作供给至该多个冷冻机与该多个可变速压缩机的被开启子集合的经校正的冷冻剂 量的函数,决定该多个可变速压缩机的被开启子集合的速率;及 将一命令送至该多个可变速压缩机的被开启子集合,以在所决定的速率下运转。58. 根据权利要求40-57任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该控制器 被进一步装配来: 决定该压缩机是否能够以用于冷冻剂的总合需求供给该多个冷冻机;及 如果该压缩机未能够以用于冷冻剂的经校正的总合需求供给该多个冷冻机,该控制器 被装配来i)在该多个冷冻机内调整一冷冻机的速率或ii)减少冷冻剂分派给该多个冷冻 机。59. 根据权利要求40-58任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该电子控 制器被装配来获得用于来自多个低温的冷冻机的冷冻剂的总合需求。60. 根据权利要求40-59任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括与个别 的低温泵有关连的低温冷冻机。61. 根据权利要求40-60任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括多个压 缩机,该多个压缩机仅只包含二台可变速压缩机。62. 根据权利要求40-61任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,另包括: 如果一故障条件存在于二台可变速压缩机的任一个中,该压缩机控制系统被装配来将 没有故障条件的可变速压缩机的速率调整至最大马达速率。63. 根据权利要求40-62任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中如果二台 可变速压缩机皆为开启,该压缩机控制器被装配来决定是否由双重可变速压缩机操作状态 切换至单一台可变速压缩机操作状态。64. 根据权利要求40-63任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被进一步装配来: 计算供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量;及 如果供给至该多个冷冻机所计算的冷冻剂的量少于单一台压缩机的定限冷冻剂输出, 该压缩机控制器被装配来选择及关掉二台可变速压缩机的其中一个。65. 根据权利要求40-64任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被装配来在关掉所选择的可变速压缩机之前,通过增加将被保持在能够运送所计算 的冷冻剂的量至该多个冷冻机的速率的可变速压缩机的速率,而关掉该二台可变速压缩机 的其中一个。66. 根据权利要求40-65任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被进一步装配,以如果供给至多个冷冻机所计算的冷冻剂的量少于该单一台压缩机 的定限冷冻剂输出达一时期,通过关掉二台可变速压缩机的其中一个,而关掉该二台可变 速压缩机的其中一个。67. 根据权利要求40-66任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被进一步装配来基于关掉的历史纪录来选择关掉该二台可变速压缩机的其中一个。68. 根据权利要求40-67任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被进一步装配来决定供给压力及返回压力间的差值是否减弱达超过一预定的定限, 且如果该差压减弱达超过该预定的定限,该压缩机控制器被装配成由单一台可变速压缩机 操作状态切换至双重可变速压缩机操作状态。69. 根据权利要求40-68任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中如果二台 可变速压缩机的其中一个被关掉,该压缩机控制器被装配来: 计算供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量;及 如果所计算的供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量大于单一台压缩机的定限冷冻剂输 出,切换至该双重可变速压缩机操作状态。70. 根据权利要求40-69任一项的用于控制冷冻剂的供给的冷冻系统,其中该压缩机 控制器被进一步装配,以如果所计算的供给至该多个冷冻机的冷冻剂的量大于单一台压缩 ...
【专利技术属性】
技术研发人员:奥立弗·J·杜马斯,毛瑞恩·C·布昂潘,杜琳·J·波尔迪法兹奥,罗纳德·N·莫里斯,艾伦·J·巴特雷,李奥纳多·A·罗朗格,小约瑟夫·乔比,罗伯特·P·苏利文,约翰·J·威荣,保罗·E·亚牧森,
申请(专利权)人:布鲁克机械公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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