在压力调节存储容器中的调节器稳定性制造技术

本发明专利技术涉及一种主要用于低流量、低递送压力应用中的压力调节流体存储及分配容器内的压力调节器装置。调节器静摩擦挑战已经凭借使用不同提升阀元件配置的改进式提升阀组合件以及在隔膜元件的收缩及膨胀期间提供更多柔性的压力感测组合件中的改进式伸缩式结构解决。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在压力调节存储容器中的调节器稳定性相关申请案的交叉参考本申请案根据35USC119主张2018年5月4日申请的第62/666,755号美国临时申请案的权利，所述临时申请案的全部揭示内容出于所有目的以引用的方式并入本文中。另外，本申请案涉及2015年3月20日申请的第2015/0247605号(序号14/430,105)美国公开专利案，所述专利案的全部内容也以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及可在流体分配操作的起始后易受严重压力波动行为影响的压力调节流体存储及分配容器的压力管理。本专利技术的压力管理布置及方法也考虑用于解决连续周期性压力振荡(也被称为“尖峰(spiking)”行为)(例如，反复间歇性特性的流体压力偏离)。
技术介绍
在半导体制造领域中，各种流体供应包装用于提供用于制造操作中及辅助流体利用工艺(例如工艺容器清洗)中的工艺流体。由于安全性及工艺效率考虑，已经开发利用其中压力调节装置设置在容器或容器阀头部的内部体积中的流体存储及分配容器的流体供应包装。并入压力调节容器的此类流体供应包装的实例包含在商业上可从英特格(Entegris)/ATMI公司(美国康涅狄格州丹伯里)以商标购得的流体供应包装、在商业上可自普莱克斯(Praxair)公司以商标UPTIME购得的压力调节容器流体供应包装。在一些例子中，耦合到流量回路的压力调节容器展现在流体分配操作后的突然压力波动。此异常行为最频繁体验为通过流量回路中的压力感测组件感测的压力尖峰。先前半导体制造操作中的此压力尖峰或严重压力振荡并非结果性的，因为这是由平衡流快速替换(且因此，在工艺系统到稳态操作条件的逐渐进展中适应压力尖峰)的瞬时现象，但离子植入应用中的快速波束调谐的近期趋势已经产生对此阈值波动敏感的处理系统。出现极端压力振荡可造成流量回路组件(例如质流控制器)暂时丢失控制，结果是接收分配流体的工艺工具接收偏离规格(out-of-specification)的流体流。在一些例子中，这可导致自动工艺监测系统作用以终止操作，伴随对制造生产率的维持不利的停工时间。在其它例子中，制造工具可处理突然高(或在一些情况中非常低)的流体流入量，结果是产生偏离规格的产品。因此，来自压力调节容器的流体流中的流入流体压力波动的结果(一些所述波动可由流体供应包装中的压力调节器设备中的特定组件造成)可严重损害工艺效率及生产率。
技术实现思路
本专利技术涉及在流体分配操作的起始后易受压力波动影响的主要用于(但不必限于)按低流体流速分配流体的压力调节流体存储及分配容器的压力管理。在一个实例实施例中，提供一种流体供应包装，其包含压力调节流体存储及分配容器以及防止在所述分配容器的内部体积中的压力调节器，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳，所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有适于响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的隔膜元件。所述压力感测组合件进一步包含阻尼器组合件，所述阻尼器组合件适于阻尼高流速的振荡且稳定所述压力感测组合件在敞开位置与闭合位置之间的移动，所述阻尼器组合件放置在形成于所述可移动部分上的套筒内。所述调节器进一步包含提升阀闭合组合件，所述提升阀闭合组合件经操作耦合到所述压力感测组合件且经配置以调节所述腔室的所述入口与所述出口之间的流体压力，所述提升阀闭合组合件包含定位于所述腔室的所述入口处的提升阀元件及座结构，所述提升阀元件具有适于配接且接触所述座结构以形成密封件的上半球状表面。所述流体供应包装进一步包含阀头部，所述阀头部经耦合到所述分配容器且适于将流体从所述容器分配通过排放端口，所述压力调节器经防止在所述排放端口的上游且耦合到所述阀头部，所述阀头部包含可操作以控制从所述容器分配的流体的流量控制阀。在另一实例实施例中，提供一种压力调节器，其包含放置在所述分配容器的内部体积中的压力调节器，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳。所述调节器的所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的隔膜元件。所述调节器也包含阻尼器组合件，所述阻尼器组合件阻尼振荡且稳定所述压力感测组合件在敞开位置与闭合位置之间的移动，所述阻尼器组合件经放置在形成于所述可移动部分上的套筒内。所述调节器也包含提升阀闭合组合件，所述提升阀闭合组合件经操作耦合到所述压力感测组合件，所述提升阀闭合组合件调节所述腔室的所述入口与所述出口之间的流体压力，所述提升阀闭合组合件包含定位在所述腔室的所述入口处的提升阀元件及座结构，所述提升阀元件具有适于配接且接触所述座结构以形成密封件的上半球状表面。在又一实例实施例中，提供一种流体供应包装，其包含压力调节流体存储及分配容器及放置在所述分配容器的内部体积中的压力调节器，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳，其中所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有适于响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的单面焊接隔膜元件。所述调节器进一步包含阻尼器组合件，所述阻尼器组合件阻尼振荡且稳定所述压力感测组合件在敞开位置与闭合位置之间的移动，所述阻尼器组合件经放置在形成于所述可移动部分上的套筒内。所述调节器也包含提升阀闭合组合件，所述提升阀闭合组合件经操作耦合到所述压力感测组合件，所述提升阀闭合组合件调节所述腔室的所述入口与所述出口之间的流体压力，所述提升阀闭合组合件包含定位在所述腔室的所述入口处的提升阀元件及座结构，所述提升阀元件具有适于配接且接触所述座结构以形成密封件的上半球状表面。所述流体供应包装也包含阀头部，所述阀头部经耦合到所述分配容器且适于将流体从所述容器分配通过排放端口，所述压力调节器经放置在所述排放端口的上游且耦合到所述阀头部，所述阀头部包含可操作以控制从所述容器分配的流体的流量控制阀。附图说明可在结合附图考虑各种说明性实施例的下列描述时更完整地理解本专利技术。图1A到1E是根据本专利技术的教示的用于压力调节流体存储及分配容器的压力调节器设备的横截面立面图、俯视图及放大图。图2A到2C是根据本专利技术的教示的用于压力调节流体存储及分配容器的压力调节器设备的改进式伸缩式结构的横截面立面图、俯视图及放大图。图3是利用图1及2的压力调节器装置的流体供应包装的示意性立面图(部分横截面)。图4是用于参考图3展示且描述的容器中的一般类型的压力调节器的横截面视图。图5是参考图3的流体供应包装展示且描述的类型的串联布置的双调节器组合件的示意性表示。虽然本专利技术可有各种修改及替代形式，但其的细节已在附图中以实例方式展示且将被详细描述。但是，应了解，本专利技术并未将本专利技术的方面限于所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体供应包装，其包括：/n压力调节流体存储及分配容器；/n压力调节器，其放置在所述分配容器的内部体积中，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳，所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有适于响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的隔膜元件；/n阻尼器组合件，其适于阻尼振荡及稳定所述压力感测组合件在敞开位置与闭合位置之间的移动，所述阻尼器组合件经放置在形成于所述可移动部分上的套筒内；/n提升阀闭合组合件，其经操作耦合到所述压力感测组合件且适于调节所述腔室的所述入口与所述出口之间的流体压力，所述提升阀闭合组合件包含定位于所述腔室的所述入口处的提升阀元件及座结构，所述提升阀元件具有适于配接且接触所述座结构以形成密封件的上半球状表面；及/n阀头部，其经耦合到所述分配容器且适于将流体从所述容器分配通过排放端口，所述压力调节器经放置在所述排放端口的上游且耦合到所述阀头部，所述阀头部包含可操作以控制从所述容器分配的流体的流量控制阀。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180504 US 62/666,7551.一种流体供应包装，其包括：
压力调节流体存储及分配容器；
压力调节器，其放置在所述分配容器的内部体积中，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳，所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有适于响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的隔膜元件；
阻尼器组合件，其适于阻尼振荡及稳定所述压力感测组合件在敞开位置与闭合位置之间的移动，所述阻尼器组合件经放置在形成于所述可移动部分上的套筒内；
提升阀闭合组合件，其经操作耦合到所述压力感测组合件且适于调节所述腔室的所述入口与所述出口之间的流体压力，所述提升阀闭合组合件包含定位于所述腔室的所述入口处的提升阀元件及座结构，所述提升阀元件具有适于配接且接触所述座结构以形成密封件的上半球状表面；及
阀头部，其经耦合到所述分配容器且适于将流体从所述容器分配通过排放端口，所述压力调节器经放置在所述排放端口的上游且耦合到所述阀头部，所述阀头部包含可操作以控制从所述容器分配的流体的流量控制阀。


2.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述提升阀闭合组合件进一步包含插置在所述上提升阀元件表面与所述座结构之间的O形环部件。


3.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述伸缩式结构的所述隔膜经配置以具有单面焊接隔膜元件。


4.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述提升阀闭合组合件进一步包括在压力下具有低变形等级的构造材料。


5.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述提升阀闭合组合件进一步包括具有互补形状的座结构的非圆锥形密封形状的提升阀元件。


6.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述提升阀闭合组合件的所述提升阀座结构包括非金属材料。


7.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中具有隔膜元件的所述伸缩式结构包括材料，所述材料具有经配置以减小所述提升阀元件在所述提升阀闭合组合件内的行进距离的厚度及弹性，从而部分减弱在流体分配的起始从所述容器分配的流体。


8.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述阻尼器组合件包含具有主体、圆周套筒及弹簧部件的轴向部件，所述轴向主体部件具有耦合到所述静止部分的近端及朝向所述可移动部分突出的远端，所述轴向部件主体具有围绕所述轴向部件的所述远端圆周地放置的所述弹簧部件以及围绕所述轴向部件的所述近端定位且接触所述弹簧部件的上端的所述圆周套筒。


9.根据权利要求1所述的流体供应包装，其中所述圆周套筒在构造上是实心的且具有直接接触所述轴向主体的外表面的内表面。


10.根据权利要求7所述的流体供应包装，其中所述流体包括用于半导体制造、平板显示器的制造或太阳能面板的制造的流体。


11.一种压力调节器组合件，其包括：
压力调节器，其放置在所述分配容器的内部体积中，所述压力调节器包含具有拥有入口及出口的腔室的外壳，所述腔室在其中包含压力感测组合件，所述压力感测组合件具有相对于所述外壳固定的静止部分及可移动部分，所述静止部分及所述可移动部分通过伸缩式结构互连，所述伸缩式结构具有适于响应于所述腔室中的压力变化膨胀及收缩的隔膜元件；
阻尼器组合件，其适于阻尼振荡及稳定所述压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·琼斯，P·艾德斯莫尔，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US