吸い込まれた汚染物から空気式制御システムを保護するための方法
空気式制御システムは、空気作動式機械の流体ラインに連結できる連結ラインを持つ少なくとも一つの流れ制御ライン、負圧源に連結できる負圧ライン、連結ラインと負圧ラインとの間の流れを制御する負圧バルブ、加圧流体源に連結できる圧力ライン、及び連結ラインと圧力ラインとの間の流れを制御する圧力バルブを含む。圧力マニホールドが圧力ライン及び連結ラインの第１部分を画成し、圧力バルブを支持し、負圧マニホールドが負圧ライン及び連結ラインの第２部分を画成し、負圧バルブを支持する。負圧マニホールドは、圧力マニホールドとは別個に交換されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として空気式制御システムに関し、更に詳細には、半導体加工機器を加圧し排気するための空気式制御システムに関する。更に詳細には、本開示は、負圧によって吸い込まれた汚染物から空気式制御システムを保護するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、代表的には、導電体層、半導体層、又は絶縁層を順次付着させることによって、基板、特にシリコンウェーハ上に形成される。一連の層を順次付着し、エッチングするとき、基板の外層又は最外層即ち基板の露呈された層の段差が大きくなる。段差があるこのような表面には、集積回路製造プロセスの光リソグラフィー工程で問題を生じる。従って、基板表面を定期的に平坦化する必要がある。
【０００３】
化学的機械研磨（ＣＭＰ）は、受け入れられている１つの平坦化方法である。この平坦化方法は、代表的には、基板をキャリヤ又は研磨ヘッドに取り付けることを必要とする。基板の露呈された表面を回転研磨パッドに対して配置する。キャリヤヘッドは制御可能な負荷即ち圧力を基板に加え、基板を研磨パッドに押し付ける。少なくとも一つの化学反応性薬剤及び場合によっては研磨粒子を含む研磨スラリーを研磨パッドの表面に供給する。
【０００４】
図１は、従来技術によるＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の一例の概略図を示す。キャリヤヘッドシステム１０はそれ自体の軸線を中心として独立して回転し、回転モータ１４をキャリヤヘッド１６に連結するキャリヤ駆動シャフト１２を有する。駆動モータ１４の頂部に設けられた回転継手１８が三つの流体ライン２０ａ−２０ｃを駆動シャフト１２内のチャンネル２２ａ−２２ｃに連結する。これらのチャンネルは、次いで、キャリヤヘッド１６の内部チャンバ（図示せず）に連結されている。周知のように、キャリヤヘッド１６の内部チャンバは、少なくとも一部が弾性の嚢で形成されており、これらの嚢は、チャンバが加圧されたときに膨張し、チャンバ内に負圧が発生したときに収縮する。例えば、キャリヤヘッド１６内のチャンバの加圧は、回転している研磨パッドに基板を押し付けるのに使用でき、これに対し、チャンバ内に負圧を発生することは、研磨パッドへ又はこのパッドからの基板の移送中に基板をキャリヤヘッド１６に対して保持するための吸引力を提供するのに使用できる。
【０００５】
圧力センサ及び制御可能なバルブを含んでいてもよい空気式制御システム３０は、回転継手１８から延びる流体ライン２０ａ−２０ｃを負圧源３２及び圧力源３４に連結する。空気式制御システム３０はコンピュータ３６に適切に接続されている。このコンピュータは、制御可能なバルブを作動してキャリヤヘッド１６のチャンバを負圧源３２及び圧力源３４に交互に連結し、及びかくしてキャリヤヘッド１６に空気圧を出力するようにプログラムしてある。図１の例示のＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０では、システム１０は三つの流体ライン２０ａ−２０ｃ（例えば、外チャンバ、内チャンバ、及び保持リング）を含む。しかしながら、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０には、必要に応じて、及びキャリヤヘッド１６に設けられたチャンバの数に応じて三つ以下又は三つ以上の流体ライン２０ａ−２０ｃが設けられていてもよい。
【０００６】
図２は、従来技術に従って形成された空気式制御システム３０の構成要素の一例を示す。システム３０は、全体として、三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃを含み、これらの流れ制御ラインは、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の三つの流体ライン２０ａ−２０ｃに夫々連結されている。勿論、システム３０には、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０に含まれる流体ライン２０ａ−２０ｃの数に応じて三つ以下又は三つ以上の流れ制御ライン４０ａ−４０ｃが設けられていてもよい。
【０００７】
システム３０は、更に、三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃの全ての部分を含む単一のマニホールド３８を含む。各流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の流体ライン２０ａ−２０ｃから延びる連結ライン４２、及び連結ライン４２を負圧ライン４６又は圧力ライン４８に交互に連結する少なくとも一つの「連結」バルブ４４（例えば直接作動型バルブ）を含む。三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、連結ライン４２を大気に対して通気することもできるように通気バルブ６０を通して連結ライン４２に連結された第２通気ライン５８を更に含んでいてもよい。
【０００８】
負圧ライン４６は、その名が示すように、少なくとも一つの負圧源３２（図１参照）に連結されている。そのため、連結バルブ４４が連結ライン４２を負圧ライン４６に連結したとき、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の夫々の流体ライン２０ａ−２０ｃ内に負圧が発生する。各圧力ライン４８は「圧力」バルブ５０（例えば、比例型バルブ）を含み、少なくとも一つの加圧ガス（例えば空気又は窒素）源３４に図１に示すように連結される。各圧力ライン４８は、ブリードバルブ５４を更に含む。このブリードバルブ５４は、ブリードライン５２及びブリード流制流子５６に連結されている。ブリードバルブ５４及び圧力バルブ５０はタンデムをなして作動する。両方が開放している場合には、圧力源３４から、圧力バルブ５０、ブリードバルブ５４、ブリードライン５２を通って流れ制流子５６を通って出る流れが形成される。圧力バルブ５０（例えば比例型バルブ）は、この流れを制御するため、開放と閉鎖との間で変化できる。連結バルブ４４が連結ライン４２を圧力ライン４８に連結したとき、制御されたガス流がＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の夫々の流体ライン２０ａ−２０ｃに連結される。
【０００９】
全ての流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、連結ライン４２に第１圧力トランスジューサー６２を備えている。図１及び図２に示す全てのバルブ４４、５０、５４、６０はコンピュータ３６に接続されている。コンピュータ３６はこれらのバルブの作動を制御する。図２に示す全ての圧力トランスジューサー６２は、図１に示すコンピュータ３６に圧力計測値を提供するように、コンピュータ３６に接続されている。
【００１０】
従来技術の空気式制御システム１０と関連した一つの問題点は、ＣＭＰ手順中にキャリヤヘッド１６内に負圧が発生した場合に生じ、キャリヤヘッド１６内の嚢が破損する。嚢が破損すると、ＣＭＰ手順の部分として使用された研磨スラリーが空気式制御システム３０に吸い込まれる。キャリヤヘッド１６を再度使用できる前に嚢を交換しなければならず、研磨スラリーで汚染された空気式制御システム３０を交換し、新たな制御システム３０を再較正しなければならない。嚢の破損及びこれに続く空気式制御システム３０の交換及び再較正のため、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の停止時間が長くなる。
【００１１】
嚢の破損中に空気式制御システム１０がスラリーによって汚染されないように保護するため、幾つかの空気式制御システムには、嚢の破損時にスラリーが空気式制御システムに達しないようにするためのラインフィルタが設けられている。しかしながら、このようなフィルタは、空気式制御システム１０の応答性及び排気性能を減少する。更に、これらのフィルタは経時的に詰まると、基板を研磨パッドへ及び研磨パッドから移送するときにキャリヤヘッド１６により基板を保持するためにシステム１０が発生する負圧を減少し又はなくしてしまう。負圧が減少したりなくなってしまった場合には、基板を落として損傷したり破壊してしまったりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、例えばＣＭＰキャリヤヘッドシステム等の半導体加工機器の加圧及び排気に使用できるがこれらに限定されない新規であり且つ改良された空気式制御システムが望ましい。好ましくは、新規であり且つ改良された空気式制御システムは、空気式制御システムを負圧による汚染物から保護するための装置及び方法を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示は、空気作動式機械の流体ラインに連結できる連結ライン、負圧源に連結できる負圧ライン、連結ラインと負圧ラインとの間の流れを制御する負圧バルブ、加圧流体源に連結できる圧力ライン、及び連結ラインと圧力ラインとの間の流れを制御する圧力バルブを含む少なくとも一つの流れ制御ラインを持つ、空気式制御システムを提供する。圧力マニホールドが圧力ライン及び連結ラインの少なくとも一部を画成し、圧力バルブを支持し、負圧マニホールドは、負圧ライン及び連結ラインの第２部分を画成し、負圧バルブを支持する。負圧マニホールドは、圧力マニホールドとは別個に交換されるようになっている。
【００１４】
本開示のこの他の特徴及び利点のうち、空気式制御システムは、負圧ラインを通してシステムに吸い込まれた汚染物から圧力マニホールドを保護するようになっている。詳細には、システムは、システムに注入された汚染物を捕捉する別体の負圧マニホールドを含み、圧力マニホールドとは別個に交換できる。このようにして、汚染物が負圧ラインを通ってシステムに吸い込まれたとき、空気式制御システムの一部だけをクリーニングし及び／又は交換しさえすればよい。
【００１５】
本開示の追加の特徴及び利点は、本開示を実施する上での最良の態様の単なる例示である以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになるであろう。理解されるように、本開示は、他の異なる実施例が可能であり、その幾つかの詳細は、本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で変更できる。従って、添付図面及び以下の説明は、例示であると考えられるべきであって、限定であると考えられるべきではない。
【００１６】
同じ参照番号を付したエレメントが全図に亘って同様のエレメントを示す、添付図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３は、本発明に従って形成された空気式制御システム１００の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された状態で示す概略図である。しかしながら、本発明は、空気式制御システム１００に関するのであって、ＣＭＰ機械に関するのではなく、本発明の空気式制御システム１００はＣＭＰ機械以外の空気圧作動式機械で使用できるということは理解されるべきである。
【００１８】
空気式制御システム１００は、このシステム１００の複数の流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの圧力ライン４８を画成する圧力マニホールド１０２を含む。空気式制御システム１００は、更に、複数の負圧マニホールド１０４を含む。各負圧マニホールド１０４は流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの各々の負圧ライン１４６を画成する。負圧マニホールド１０４は、各々、圧力マニホールド１０２とは別個に交換されるようになっており且つ他の負圧マニホールド１０４から独立していてもよい。
【００１９】
本開示のこの他の特徴及び利点のうち、空気式制御システム１００は、負圧ライン１４６を通ってシステム１００に吸い込まれた汚染物から圧力マニホールド１０２を保護するようになっている。詳細には、システム１００は、このシステム１００に注入された汚染物を各々捕捉する別々の負圧マニホールド１０４を含み、これらは圧力マニホールド１０２とは別個に交換できる。このようにして、汚染物が負圧ライン１４６の一つを通ってシステム１０に吸い込まれたとき、空気式制御システム１００の一部をクリーニングし及び／又は交換するだけでよく、交換されるべき部分には感度の高い圧力トランスジューサー６２も圧力バルブ５０も設けられていない。
【００２０】
図３の例示の実施例では、圧力マニホールド１０２は、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの連結ライン１４２の第１部分１０６を画成し、これに対し、各負圧マニホールド１０４は、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの連結ライン１４２の第２部分１０８を画成する。連結ライン１４２の各々は、第１部分１０６と第２部分１０８とを連結する中間部分１１０を更に含む。これらの中間部分１１０は、圧力マニホールド１０２と負圧マニホールド１０４との間に連結されたパイプ又はチューブを含んでもよい。
【００２１】
負圧マニホールド１０４の各々は、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御する負圧バルブ１４４を支持する。全ての負圧ライン１４６は合一し、単一の負圧源３２に連結される。
【００２２】
負圧マニホールド１０４の各々は、連結ライン１４２の第２部分１０８に液体／固体トラップ１１２を画成する。これらの液体／固体トラップ１１２は、更に、負圧ライン１４６によって吸い込まれた固体又は液体の汚染物が圧力マニホールド１０２に侵入しないようにする。図示の例示の実施例では、液体／固体トラップ１１２はＪ型トラップ１１２を含む。別の態様では、液体／固体トラップをＪ／Ｄ型トラップや液体フィルタ等の他の形体で提供してもよい。
【００２３】
負圧マニホールド１０４は、アルミニウムやプラスチック等の適当な剛性を備えた軽量で丈夫な材料から製造できる本体を有する。アクリル等のプラスチックで製造されている場合には、負圧マニホールド１０４は、液体／固体トラップ１１２の閉塞を視覚的に確認できるように、又は光センサを使用して確認できるように、透明なプラスチックで形成できる。
【００２４】
図３の例示の実施例では、圧力マニホールド１０２は、全ての流れ制御ラインについて圧力バルブ５０を支持し、ブリードライン５２を画成し、ブリードバルブ５４及び通気バルブ５８を支持する。圧力マニホールド１０２は、更に、ブリードライン５２に流れ制流子５６を画成する。
【００２５】
図４のＡは、本発明に従って形成された負圧マニホールド２００の別の例示の実施例の断面図である。図４のＡの負圧マニホールド２００は、図３の負圧マニホールド１０４と同様であり。そのため、同様のエレメントに同じ参照番号が付してある。図４のＡの負圧マニホールド２００は、更に、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御するための負圧バルブ１４４（輪郭で示す）を受け入れるための凹所２０２を含む。マニホールド２００は、更に、連結ライン１４２と負圧ライン１４６を連結するためのねじ山を備えたニップル等の外部コネクタ２０４を含む。
【００２６】
図４のＢの負圧マニホールド２００は図４のＡの負圧マニホールド２００とほぼ同じである。しかしながら、図４のＡの負圧マニホールド２００がＪ型トラップ１１２ａを備えているのに対し、図４のＢの負圧マニホールド２００はＪ／Ｄ型トラップ１１２ｂを備えている。
【００２７】
図４の例示の実施例では、負圧マニホールド２００は透明プラスチック製の本体を含み、そのため液体／固体トラップ１１２内の閉塞を視覚的に確認でき、又は光センサを使用して確認できる。図５では、図４の複数の負圧マニホールド２００は、側部と側部とを向き合わせて配置されており、そのため、所望であれば、単一の光源（「Ａ」で示す）をマニホールド２００の一方の側に配置でき、単一の光検出器（「Ｂ」で示す）をマニホールド２００の他方の側に配置できる。次いで、光ビームを光源から全ての負圧マニホールド２００を通して差し向けることができ、単一の光センサが全ての負圧マニホールドを通過した光を検出できる。光ビームが光センサによって検出されないとき、負圧マニホールド２００の少なくとも一つの液体／固体トラップ１１２が閉塞していることが表示される。
【００２８】
図６は、本発明に従って形成された負圧マニホールド３００の追加の例示の実施例である。図６の負圧マニホールド３００は、連結ライン１４２全体、圧力ライン１４８の一部３０２、及び負圧ライン１４６を画成する。連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御するために負圧バルブ１４４を支持することに加え、負圧マニホールド３００は、更に、圧力ライン１４８の連結ライン１４２と部分３０２との間の流れを制御する一次圧力バルブ１６０を支持する。この一次圧力バルブ１６０は、図３に示すように圧力マニホールド１０２で支持された圧力バルブ５０の他に設けられる。
【００２９】
図７は、側部と側部とを向き合わせて配置されており且つＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された複数の図６の負圧マニホールド３００を含むアッセンブリ３０４の例示の実施例を示す。ここには示してないけれども、負圧マニホールド３００から延びる圧力ライン１４８は、図３の圧力マニホールド１０２と同様に圧力マニホールドに連結される。負圧ライン１４６は、全て、単一の液体／固体トラップ３０６に連結されており、このトラップが負圧源３２に連結される。液体／固体トラップ３０６は、簡単には、固体及び液体を重力でトラップ３０６の底部に落下させて個々に集めることができる容器を含み、この際、ガスは負圧源３２に入り続けることができる。トラップ３０６内の負圧レベルを監視するため、圧力トランスジューサー３０８が液体／固体トラップ３０６に連結されていてもよい。図示のように、他のライン（例えば圧力マニホールドの通気ライン）を負圧源３２に連結するため、液体／固体トラップ３０６と負圧源３２との間に継手３１０が設けられていてもよい。
【００３０】
図８は、ＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された単一の負圧マニホールド３２０を含むアッセンブリ３１２の別の例示の実施例を示す。アッセンブリ３１２は、更に、負圧マニホールド３００を回転ユニオン１８に固定し、マニホールド３００を互いに固定する様々なブラケット３１４、３１６を含む。
【００３１】
図９は、本発明に従って形成された空気式制御システム４００の別の例示の実施例を示す。これは、本発明に従って形成された圧力マニホールド４０２及び負圧マニホールド４０４の別の例示の実施例を更に含む。図９のシステム４００は、図３のシステム１００と同様である。しかしながら、図９の負圧マニホールド４０４は図４のＡに示す形式のマニホールドであり、圧力マニホールド４０２の棚に取り付けられ、連結ライン１４２を含み、圧力マニホールド４０２の圧力ライン１１０及びＣＭＰ機械の回転ユニオン（図示せず）に連結されている。負圧マニホールド４０４は、負圧源（図示せず）に連結されたシステム負圧ライン４０６に連結された負圧ライン１４６を更に含む。ここに示してないけれども、各負圧マニホールド４０４は、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御する負圧バルブを含む。各負圧マニホールド４０４は、液体／固体トラップを連結ラインに備えていてもよい。
【００３２】
図１０は、本発明に従って形成された空気式制御システム５００の追加の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された状態で示す。図１０のシステム５００は図３のシステム１００と同様であり、同様のエレメントには同じ参照番号が付してある。しかしながら、図１０のシステム５００は単一の負圧マニホールド５０４を含み、このマニホールドは、全ての流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃについて、負圧ライン１４６を画成し、負圧バルブ１４４を支持する。単一の負圧マニホールド５０４は、更に、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの各々について液体／固体トラップ１１２を画成する。圧力マニホールド１０２は、負圧ライン１４６用の延長部５０６を画成する。
【００３３】
図１１は、本発明に従って形成された負圧マニホールド６０４の更に別の例示の実施例を示す。図１１の負圧マニホールド６０４は図１０の負圧マニホールド５０４と同様であり、同様のエレメントには同じ参照番号が付してある。図１１の負圧マニホールド６０４は、アルミニウムやプラスチック等の適当な剛性を備えた軽量で丈夫な材料から製造された本体を含む。プラスチックで製造されている場合には、負圧マニホールド６０４は、マニホールド６０４の液体／固体トラップ（図示せず）内の閉塞を視覚的に確認できるように、又は光センサを使用して確認できるように、透明なプラスチックで形成できる。負圧マニホールド６０４は、マニホールド６０４の内部連結ライン（図示せず）をＣＭＰ機械（図示せず）等の空気式動機械に連結するための三つの外部コネクタ６０６を含む。別の外部コネクタ６４６が内部負圧ライン（図示せず）を負圧源（図示せず）に連結する。マニホールド６０４は、更に、流れ連結ラインを図１２及び図１３に示すように圧力マニホールド６０２の圧力ラインに連結するための開口部６１０を含む。開口部６１０は、負圧マニホールド６０４と圧力マニホールド６０２との間にシールを提供するためにＯ−リングを受け入れるための凹所６１２によって各々取り囲まれている。負圧マニホールド６０４を圧力マニホールド６０２に固定するため、ボルト穴６１４が各開口部６１０と隣接して設けられており、マニホールド６０４を通って延びている。マニホールド６０４は、連結ラインと負圧ラインとの間の流れを制御するため、更に、負圧バルブ１４４を含む。
【００３４】
図１２には、本発明による空気式制御システム６００を形成するために本発明に従って形成された圧力マニホールド６０２の例示の実施例に連結された状態で図１１の負圧マニホールド６０４が示してある。圧力マニホールド６０２は内部圧力ライン（図示せず）を圧力源に連結するための外部コネクタ６１６、及び内部通気ライン（図示せず）を負圧源に連結するための外部コネクタ６１８を含む。圧力トランスジューサー６４がマニホールド６０２に取り付けられており、内部圧力ラインと流体連通しているのに対し、圧力バルブ５０は負圧マニホールド６０４と内部圧力ラインとの間の流れを制御し、ブリードバルブ５４が内部圧力ラインと内部通気ラインとの間の流れを制御する。
【００３５】
従って、本発明は、負圧ラインを通ってシステムに吸い込まれた汚染物から圧力マニホールドを保護するようになった空気式制御システムを提供する。詳細には、本システムは、システムに注入された汚染物を捕捉する、圧力マニホールドとは別個に交換できる別の負圧マニホールドを含む。このようにして、負圧ラインを通って汚染物がシステムに吸い込まれたとき、空気式制御システムの一部だけをクリーニング及び／又は交換しさえすればよい。
【００３６】
以上説明した例示の実施例は単なる例示として提供されたものであって、限定ではなく、当業者は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、特許請求の範囲に記載した最も広い特徴内で様々な変形、組み合わせ、及び代替を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術による空気式制御システムの一例に連結された状態で示す回転ユニオンを持つ従来技術による化学的機械研磨（ＣＭＰ）機械の一例の部分断面正面図である。
【図２】図１の空気式制御システム及び回転ユニオンの概略図である。
【図３】本発明に従って形成された負圧マニホールドの例示の実施例を含む空気式制御システムの例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結された状態で示す、概略図である。
【図４−Ａ】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の断面図である。
【図４−Ｂ】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の断面図である。
【図５】側部と側部とを向き合わせて配置した図４の複数の負圧マニホールドを示す斜視図である。
【図６】本発明に従って形成された負圧マニホールドの追加の例示の実施例の断面図である。
【図７】側部と側部とを向き合わせて配置されており且つＣＭＰ機械の回転ユニオンと負圧トラップとの間に連結された図６の複数の負圧マニホールドを示す側面図である。
【図８】ＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結されており且つブラケットによって互いに固定された負圧マニホールドを示す側面図である。
【図９】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例を含む、空気式制御システムの例示の実施例の斜視図である。
【図１０】本発明に従って形成された空気式制御システムの追加の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結された状態で示す、概略図である。
【図１１】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の斜視図である。
【図１２】図１１の負圧マニホールドを本発明に従って形成された圧力マニホールドの例示の実施例に連結した状態で示す、斜視図である。
【図１３】負圧マニホールド及び図１２の圧力マニホールドの斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
３２ 負圧源 ４８ 圧力ライン
５０ 圧力バルブ ５２ ブリードライン
５４ ブリードバルブ ５６ 流れ制流子
５８ 通気バルブ ６２ 圧力トランスジューサー
１００ 空気式制御システム １０２ 圧力マニホールド
１０４ 負圧マニホールド １０６ 第１部分
１０８ 第２部分 １１０ 中間部分
１１２ 液体／固体トラップ １４０ａ−１４０ｃ 流れ制御ライン
１４２ 連結ライン １４４ 負圧バルブ
１４６ 負圧ライン
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体として空気式制御システムに関し、更に詳細には、半導体加工機器を加圧し排気するための空気式制御システムに関する。更に詳細には、本開示は、負圧によって吸い込まれた汚染物から空気式制御システムを保護するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、代表的には、導電体層、半導体層、又は絶縁層を順次付着させることによって、基板、特にシリコンウェーハ上に形成される。一連の層を順次付着し、エッチングするとき、基板の外層又は最外層即ち基板の露呈された層の段差が大きくなる。段差があるこのような表面には、集積回路製造プロセスの光リソグラフィー工程で問題を生じる。従って、基板表面を定期的に平坦化する必要がある。
【０００３】
化学的機械研磨（ＣＭＰ）は、受け入れられている１つの平坦化方法である。この平坦化方法は、代表的には、基板をキャリヤ又は研磨ヘッドに取り付けることを必要とする。基板の露呈された表面を回転研磨パッドに対して配置する。キャリヤヘッドは制御可能な負荷即ち圧力を基板に加え、基板を研磨パッドに押し付ける。少なくとも一つの化学反応性薬剤及び場合によっては研磨粒子を含む研磨スラリーを研磨パッドの表面に供給する。
【０００４】
図１は、従来技術によるＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の一例の概略図を示す。キャリヤヘッドシステム１０はそれ自体の軸線を中心として独立して回転し、回転モータ１４をキャリヤヘッド１６に連結するキャリヤ駆動シャフト１２を有する。駆動モータ１４の頂部に設けられた回転継手１８が三つの流体ライン２０ａ−２０ｃを駆動シャフト１２内のチャンネル２２ａ−２２ｃに連結する。これらのチャンネルは、次いで、キャリヤヘッド１６の内部チャンバ（図示せず）に連結されている。周知のように、キャリヤヘッド１６の内部チャンバは、少なくとも一部が弾性の嚢で形成されており、これらの嚢は、チャンバが加圧されたときに膨張し、チャンバ内に負圧が発生したときに収縮する。例えば、キャリヤヘッド１６内のチャンバの加圧は、回転している研磨パッドに基板を押し付けるのに使用でき、これに対し、チャンバ内に負圧を発生することは、研磨パッドへ又はこのパッドからの基板の移送中に基板をキャリヤヘッド１６に対して保持するための吸引力を提供するのに使用できる。
【０００５】
圧力センサ及び制御可能なバルブを含んでいてもよい空気式制御システム３０は、回転継手１８から延びる流体ライン２０ａ−２０ｃを負圧源３２及び圧力源３４に連結する。空気式制御システム３０はコンピュータ３６に適切に接続されている。このコンピュータは、制御可能なバルブを作動してキャリヤヘッド１６のチャンバを負圧源３２及び圧力源３４に交互に連結し、及びかくしてキャリヤヘッド１６に空気圧を出力するようにプログラムしてある。図１の例示のＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０では、システム１０は三つの流体ライン２０ａ−２０ｃ（例えば、外チャンバ、内チャンバ、及び保持リング）を含む。しかしながら、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０には、必要に応じて、及びキャリヤヘッド１６に設けられたチャンバの数に応じて三つ以下又は三つ以上の流体ライン２０ａ−２０ｃが設けられていてもよい。
【０００６】
図２は、従来技術に従って形成された空気式制御システム３０の構成要素の一例を示す。システム３０は、全体として、三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃを含み、これらの流れ制御ラインは、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の三つの流体ライン２０ａ−２０ｃに夫々連結されている。勿論、システム３０には、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０に含まれる流体ライン２０ａ−２０ｃの数に応じて三つ以下又は三つ以上の流れ制御ライン４０ａ−４０ｃが設けられていてもよい。
【０００７】
システム３０は、更に、三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃの全ての部分を含む単一のマニホールド３８を含む。各流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の流体ライン２０ａ−２０ｃから延びる連結ライン４２、及び連結ライン４２を負圧ライン４６又は圧力ライン４８に交互に連結する少なくとも一つの「連結」バルブ４４（例えば直接作動型バルブ）を含む。三つの流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、連結ライン４２を大気に対して通気することもできるように通気バルブ６０を通して連結ライン４２に連結された第２通気ライン５８を更に含んでいてもよい。
【０００８】
負圧ライン４６は、その名が示すように、少なくとも一つの負圧源３２（図１参照）に連結されている。そのため、連結バルブ４４が連結ライン４２を負圧ライン４６に連結したとき、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の回転継手１８の夫々の流体ライン２０ａ−２０ｃ内に負圧が発生する。各圧力ライン４８は「圧力」バルブ５０（例えば、比例型バルブ）を含み、少なくとも一つの加圧ガス（例えば空気又は窒素）源３４に図１に示すように連結される。各圧力ライン４８は、ブリードバルブ５４を更に含む。このブリードバルブ５４は、ブリードライン５２及びブリード流制流子５６に連結されている。ブリードバルブ５４及び圧力バルブ５０はタンデムをなして作動する。両方が開放している場合には、圧力源３４から、圧力バルブ５０、ブリードバルブ５４、ブリードライン５２を通って流れ制流子５６を通って出る流れが形成される。圧力バルブ５０（例えば比例型バルブ）は、この流れを制御するため、開放と閉鎖との間で変化できる。連結バルブ４４が連結ライン４２を圧力ライン４８に連結したとき、制御されたガス流がＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の夫々の流体ライン２０ａ−２０ｃに連結される。
【０００９】
全ての流れ制御ライン４０ａ−４０ｃは、連結ライン４２に第１圧力トランスジューサー６２を備えている。図１及び図２に示す全てのバルブ４４、５０、５４、６０はコンピュータ３６に接続されている。コンピュータ３６はこれらのバルブの作動を制御する。図２に示す全ての圧力トランスジューサー６２は、図１に示すコンピュータ３６に圧力計測値を提供するように、コンピュータ３６に接続されている。
【００１０】
従来技術の空気式制御システム１０と関連した一つの問題点は、ＣＭＰ手順中にキャリヤヘッド１６内に負圧が発生した場合に生じ、キャリヤヘッド１６内の嚢が破損する。嚢が破損すると、ＣＭＰ手順の部分として使用された研磨スラリーが空気式制御システム３０に吸い込まれる。キャリヤヘッド１６を再度使用できる前に嚢を交換しなければならず、研磨スラリーで汚染された空気式制御システム３０を交換し、新たな制御システム３０を再較正しなければならない。嚢の破損及びこれに続く空気式制御システム３０の交換及び再較正のため、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム１０の停止時間が長くなる。
【００１１】
嚢の破損中に空気式制御システム１０がスラリーによって汚染されないように保護するため、幾つかの空気式制御システムには、嚢の破損時にスラリーが空気式制御システムに達しないようにするためのラインフィルタが設けられている。しかしながら、このようなフィルタは、空気式制御システム１０の応答性及び排気性能を減少する。更に、これらのフィルタは経時的に詰まると、基板を研磨パッドへ及び研磨パッドから移送するときにキャリヤヘッド１６により基板を保持するためにシステム１０が発生する負圧を減少し又はなくしてしまう。負圧が減少したりなくなってしまった場合には、基板を落として損傷したり破壊してしまったりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、例えばＣＭＰキャリヤヘッドシステム等の半導体加工機器の加圧及び排気に使用できるがこれらに限定されない新規であり且つ改良された空気式制御システムが望ましい。好ましくは、新規であり且つ改良された空気式制御システムは、空気式制御システムを負圧による汚染物から保護するための装置及び方法を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示は、空気作動式機械の流体ラインに連結できる連結ライン、負圧源に連結できる負圧ライン、連結ラインと負圧ラインとの間の流れを制御する負圧バルブ、加圧流体源に連結できる圧力ライン、及び連結ラインと圧力ラインとの間の流れを制御する圧力バルブを含む少なくとも一つの流れ制御ラインを持つ、空気式制御システムを提供する。圧力マニホールドが圧力ライン及び連結ラインの少なくとも一部を画成し、圧力バルブを支持し、負圧マニホールドは、負圧ライン及び連結ラインの第２部分を画成し、負圧バルブを支持する。負圧マニホールドは、圧力マニホールドとは別個に交換されるようになっている。
【００１４】
本開示のこの他の特徴及び利点のうち、空気式制御システムは、負圧ラインを通してシステムに吸い込まれた汚染物から圧力マニホールドを保護するようになっている。詳細には、システムは、システムに注入された汚染物を捕捉する別体の負圧マニホールドを含み、圧力マニホールドとは別個に交換できる。このようにして、汚染物が負圧ラインを通ってシステムに吸い込まれたとき、空気式制御システムの一部だけをクリーニングし及び／又は交換しさえすればよい。
【００１５】
本開示の追加の特徴及び利点は、本開示を実施する上での最良の態様の単なる例示である以下の詳細な説明から当業者に容易に明らかになるであろう。理解されるように、本開示は、他の異なる実施例が可能であり、その幾つかの詳細は、本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で変更できる。従って、添付図面及び以下の説明は、例示であると考えられるべきであって、限定であると考えられるべきではない。
【００１６】
同じ参照番号を付したエレメントが全図に亘って同様のエレメントを示す、添付図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３は、本発明に従って形成された空気式制御システム１００の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された状態で示す概略図である。しかしながら、本発明は、空気式制御システム１００に関するのであって、ＣＭＰ機械に関するのではなく、本発明の空気式制御システム１００はＣＭＰ機械以外の空気圧作動式機械で使用できるということは理解されるべきである。
【００１８】
空気式制御システム１００は、このシステム１００の複数の流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの圧力ライン４８を画成する圧力マニホールド１０２を含む。空気式制御システム１００は、更に、複数の負圧マニホールド１０４を含む。各負圧マニホールド１０４は流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの各々の負圧ライン１４６を画成する。負圧マニホールド１０４は、各々、圧力マニホールド１０２とは別個に交換されるようになっており且つ他の負圧マニホールド１０４から独立していてもよい。
【００１９】
本開示のこの他の特徴及び利点のうち、空気式制御システム１００は、負圧ライン１４６を通ってシステム１００に吸い込まれた汚染物から圧力マニホールド１０２を保護するようになっている。詳細には、システム１００は、このシステム１００に注入された汚染物を各々捕捉する別々の負圧マニホールド１０４を含み、これらは圧力マニホールド１０２とは別個に交換できる。このようにして、汚染物が負圧ライン１４６の一つを通ってシステム１０に吸い込まれたとき、空気式制御システム１００の一部をクリーニングし及び／又は交換するだけでよく、交換されるべき部分には感度の高い圧力トランスジューサー６２も圧力バルブ５０も設けられていない。
【００２０】
図３の例示の実施例では、圧力マニホールド１０２は、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの連結ライン１４２の第１部分１０６を画成し、これに対し、各負圧マニホールド１０４は、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの連結ライン１４２の第２部分１０８を画成する。連結ライン１４２の各々は、第１部分１０６と第２部分１０８とを連結する中間部分１１０を更に含む。これらの中間部分１１０は、圧力マニホールド１０２と負圧マニホールド１０４との間に連結されたパイプ又はチューブを含んでもよい。
【００２１】
負圧マニホールド１０４の各々は、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御する負圧バルブ１４４を支持する。全ての負圧ライン１４６は合一し、単一の負圧源３２に連結される。
【００２２】
負圧マニホールド１０４の各々は、連結ライン１４２の第２部分１０８に液体／固体トラップ１１２を画成する。これらの液体／固体トラップ１１２は、更に、負圧ライン１４６によって吸い込まれた固体又は液体の汚染物が圧力マニホールド１０２に侵入しないようにする。図示の例示の実施例では、液体／固体トラップ１１２はＪ型トラップ１１２を含む。別の態様では、液体／固体トラップをＪ／Ｄ型トラップや液体フィルタ等の他の形体で提供してもよい。
【００２３】
負圧マニホールド１０４は、アルミニウムやプラスチック等の適当な剛性を備えた軽量で丈夫な材料から製造できる本体を有する。アクリル等のプラスチックで製造されている場合には、負圧マニホールド１０４は、液体／固体トラップ１１２の閉塞を視覚的に確認できるように、又は光センサを使用して確認できるように、透明なプラスチックで形成できる。
【００２４】
図３の例示の実施例では、圧力マニホールド１０２は、全ての流れ制御ラインについて圧力バルブ５０を支持し、ブリードライン５２を画成し、ブリードバルブ５４及び通気バルブ５８を支持する。圧力マニホールド１０２は、更に、ブリードライン５２に流れ制流子５６を画成する。
【００２５】
図４のＡは、本発明に従って形成された負圧マニホールド２００の別の例示の実施例の断面図である。図４のＡの負圧マニホールド２００は、図３の負圧マニホールド１０４と同様であり。そのため、同様のエレメントに同じ参照番号が付してある。図４のＡの負圧マニホールド２００は、更に、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御するための負圧バルブ１４４（輪郭で示す）を受け入れるための凹所２０２を含む。マニホールド２００は、更に、連結ライン１４２と負圧ライン１４６を連結するためのねじ山を備えたニップル等の外部コネクタ２０４を含む。
【００２６】
図４のＢの負圧マニホールド２００は図４のＡの負圧マニホールド２００とほぼ同じである。しかしながら、図４のＡの負圧マニホールド２００がＪ型トラップ１１２ａを備えているのに対し、図４のＢの負圧マニホールド２００はＪ／Ｄ型トラップ１１２ｂを備えている。
【００２７】
図４の例示の実施例では、負圧マニホールド２００は透明プラスチック製の本体を含み、そのため液体／固体トラップ１１２内の閉塞を視覚的に確認でき、又は光センサを使用して確認できる。図５では、図４の複数の負圧マニホールド２００は、側部と側部とを向き合わせて配置されており、そのため、所望であれば、単一の光源（「Ａ」で示す）をマニホールド２００の一方の側に配置でき、単一の光検出器（「Ｂ」で示す）をマニホールド２００の他方の側に配置できる。次いで、光ビームを光源から全ての負圧マニホールド２００を通して差し向けることができ、単一の光センサが全ての負圧マニホールドを通過した光を検出できる。光ビームが光センサによって検出されないとき、負圧マニホールド２００の少なくとも一つの液体／固体トラップ１１２が閉塞していることが表示される。
【００２８】
図６は、本発明に従って形成された負圧マニホールド３００の追加の例示の実施例である。図６の負圧マニホールド３００は、連結ライン１４２全体、圧力ライン１４８の一部３０２、及び負圧ライン１４６を画成する。連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御するために負圧バルブ１４４を支持することに加え、負圧マニホールド３００は、更に、圧力ライン１４８の連結ライン１４２と部分３０２との間の流れを制御する一次圧力バルブ１６０を支持する。この一次圧力バルブ１６０は、図３に示すように圧力マニホールド１０２で支持された圧力バルブ５０の他に設けられる。
【００２９】
図７は、側部と側部とを向き合わせて配置されており且つＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された複数の図６の負圧マニホールド３００を含むアッセンブリ３０４の例示の実施例を示す。ここには示してないけれども、負圧マニホールド３００から延びる圧力ライン１４８は、図３の圧力マニホールド１０２と同様に圧力マニホールドに連結される。負圧ライン１４６は、全て、単一の液体／固体トラップ３０６に連結されており、このトラップが負圧源３２に連結される。液体／固体トラップ３０６は、簡単には、固体及び液体を重力でトラップ３０６の底部に落下させて個々に集めることができる容器を含み、この際、ガスは負圧源３２に入り続けることができる。トラップ３０６内の負圧レベルを監視するため、圧力トランスジューサー３０８が液体／固体トラップ３０６に連結されていてもよい。図示のように、他のライン（例えば圧力マニホールドの通気ライン）を負圧源３２に連結するため、液体／固体トラップ３０６と負圧源３２との間に継手３１０が設けられていてもよい。
【００３０】
図８は、ＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された単一の負圧マニホールド３２０を含むアッセンブリ３１２の別の例示の実施例を示す。アッセンブリ３１２は、更に、負圧マニホールド３００を回転ユニオン１８に固定し、マニホールド３００を互いに固定する様々なブラケット３１４、３１６を含む。
【００３１】
図９は、本発明に従って形成された空気式制御システム４００の別の例示の実施例を示す。これは、本発明に従って形成された圧力マニホールド４０２及び負圧マニホールド４０４の別の例示の実施例を更に含む。図９のシステム４００は、図３のシステム１００と同様である。しかしながら、図９の負圧マニホールド４０４は図４のＡに示す形式のマニホールドであり、圧力マニホールド４０２の棚に取り付けられ、連結ライン１４２を含み、圧力マニホールド４０２の圧力ライン１１０及びＣＭＰ機械の回転ユニオン（図示せず）に連結されている。負圧マニホールド４０４は、負圧源（図示せず）に連結されたシステム負圧ライン４０６に連結された負圧ライン１４６を更に含む。ここに示してないけれども、各負圧マニホールド４０４は、連結ライン１４２と負圧ライン１４６との間の流れを制御する負圧バルブを含む。各負圧マニホールド４０４は、液体／固体トラップを連結ラインに備えていてもよい。
【００３２】
図１０は、本発明に従って形成された空気式制御システム５００の追加の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオン１８に連結された状態で示す。図１０のシステム５００は図３のシステム１００と同様であり、同様のエレメントには同じ参照番号が付してある。しかしながら、図１０のシステム５００は単一の負圧マニホールド５０４を含み、このマニホールドは、全ての流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃについて、負圧ライン１４６を画成し、負圧バルブ１４４を支持する。単一の負圧マニホールド５０４は、更に、流れ制御ライン１４０ａ−１４０ｃの各々について液体／固体トラップ１１２を画成する。圧力マニホールド１０２は、負圧ライン１４６用の延長部５０６を画成する。
【００３３】
図１１は、本発明に従って形成された負圧マニホールド６０４の更に別の例示の実施例を示す。図１１の負圧マニホールド６０４は図１０の負圧マニホールド５０４と同様であり、同様のエレメントには同じ参照番号が付してある。図１１の負圧マニホールド６０４は、アルミニウムやプラスチック等の適当な剛性を備えた軽量で丈夫な材料から製造された本体を含む。プラスチックで製造されている場合には、負圧マニホールド６０４は、マニホールド６０４の液体／固体トラップ（図示せず）内の閉塞を視覚的に確認できるように、又は光センサを使用して確認できるように、透明なプラスチックで形成できる。負圧マニホールド６０４は、マニホールド６０４の内部連結ライン（図示せず）をＣＭＰ機械（図示せず）等の空気式動機械に連結するための三つの外部コネクタ６０６を含む。別の外部コネクタ６４６が内部負圧ライン（図示せず）を負圧源（図示せず）に連結する。マニホールド６０４は、更に、流れ連結ラインを図１２及び図１３に示すように圧力マニホールド６０２の圧力ラインに連結するための開口部６１０を含む。開口部６１０は、負圧マニホールド６０４と圧力マニホールド６０２との間にシールを提供するためにＯ−リングを受け入れるための凹所６１２によって各々取り囲まれている。負圧マニホールド６０４を圧力マニホールド６０２に固定するため、ボルト穴６１４が各開口部６１０と隣接して設けられており、マニホールド６０４を通って延びている。マニホールド６０４は、連結ラインと負圧ラインとの間の流れを制御するため、更に、負圧バルブ１４４を含む。
【００３４】
図１２には、本発明による空気式制御システム６００を形成するために本発明に従って形成された圧力マニホールド６０２の例示の実施例に連結された状態で図１１の負圧マニホールド６０４が示してある。圧力マニホールド６０２は内部圧力ライン（図示せず）を圧力源に連結するための外部コネクタ６１６、及び内部通気ライン（図示せず）を負圧源に連結するための外部コネクタ６１８を含む。圧力トランスジューサー６４がマニホールド６０２に取り付けられており、内部圧力ラインと流体連通しているのに対し、圧力バルブ５０は負圧マニホールド６０４と内部圧力ラインとの間の流れを制御し、ブリードバルブ５４が内部圧力ラインと内部通気ラインとの間の流れを制御する。
【００３５】
従って、本発明は、負圧ラインを通ってシステムに吸い込まれた汚染物から圧力マニホールドを保護するようになった空気式制御システムを提供する。詳細には、本システムは、システムに注入された汚染物を捕捉する、圧力マニホールドとは別個に交換できる別の負圧マニホールドを含む。このようにして、負圧ラインを通って汚染物がシステムに吸い込まれたとき、空気式制御システムの一部だけをクリーニング及び／又は交換しさえすればよい。
【００３６】
以上説明した例示の実施例は単なる例示として提供されたものであって、限定ではなく、当業者は、本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、特許請求の範囲に記載した最も広い特徴内で様々な変形、組み合わせ、及び代替を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】従来技術による空気式制御システムの一例に連結された状態で示す回転ユニオンを持つ従来技術による化学的機械研磨（ＣＭＰ）機械の一例の部分断面正面図である。
【図２】図１の空気式制御システム及び回転ユニオンの概略図である。
【図３】本発明に従って形成された負圧マニホールドの例示の実施例を含む空気式制御システムの例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結された状態で示す、概略図である。
【図４−Ａ】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の断面図である。
【図４−Ｂ】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の断面図である。
【図５】側部と側部とを向き合わせて配置した図４の複数の負圧マニホールドを示す斜視図である。
【図６】本発明に従って形成された負圧マニホールドの追加の例示の実施例の断面図である。
【図７】側部と側部とを向き合わせて配置されており且つＣＭＰ機械の回転ユニオンと負圧トラップとの間に連結された図６の複数の負圧マニホールドを示す側面図である。
【図８】ＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結されており且つブラケットによって互いに固定された負圧マニホールドを示す側面図である。
【図９】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例を含む、空気式制御システムの例示の実施例の斜視図である。
【図１０】本発明に従って形成された空気式制御システムの追加の例示の実施例をＣＭＰ機械の回転ユニオンに連結された状態で示す、概略図である。
【図１１】本発明に従って形成された負圧マニホールドの別の例示の実施例の斜視図である。
【図１２】図１１の負圧マニホールドを本発明に従って形成された圧力マニホールドの例示の実施例に連結した状態で示す、斜視図である。
【図１３】負圧マニホールド及び図１２の圧力マニホールドの斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
３２ 負圧源 ４８ 圧力ライン
５０ 圧力バルブ ５２ ブリードライン
５４ ブリードバルブ ５６ 流れ制流子
５８ 通気バルブ ６２ 圧力トランスジューサー
１００ 空気式制御システム １０２ 圧力マニホールド
１０４ 負圧マニホールド １０６ 第１部分
１０８ 第２部分 １１０ 中間部分
１１２ 液体／固体トラップ １４０ａ−１４０ｃ 流れ制御ライン
１４２ 連結ライン １４４ 負圧バルブ
１４６ 負圧ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気式制御システムにおいて、
少なくとも一つの流れ制御ラインであって、
空気作動式機械の流体ラインに連結できる連結ライン、
前記連結ラインに連結されており且つ負圧源に連結できる負圧ライン、
前記負圧ラインを通る流れを制御する負圧バルブ、
前記連結ラインに連結されており且つ加圧流体源に連結できる圧力ライン、及び
前記圧力ラインを通る流れを制御する圧力バルブ、を含む流れ制御ラインと、
前記圧力ラインの少なくとも一部を画成し、前記圧力バルブを支持する圧力マニホールドと、
前記負圧ラインの少なくとも一部を画成し、前記負圧バルブを支持し、前記圧力マニホールドとは別個に交換されるようになった負圧マニホールドとを含む、空気式制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの前記連結ラインは液体／固体トラップを含む、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、Ｊ型トラップを含む、システム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、Ｊ／Ｄ型トラップを含む、システム。
【請求項５】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、前記負圧マニホールドによって画成される、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、複数の流れ制御ラインを含む、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記圧力マニホールドは、前記圧力ラインの少なくとも一部を画成し、全ての流れ制御ラインについて前記圧力バルブを支持する、システム。
【請求項８】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドは前記負圧ラインの少なくとも一部を画成し、全ての流れ制御ラインについて前記負圧バルブを支持する、システム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの各々は前記負圧マニホールドの一つを含み、前記負圧マニホールドの各々は、他の負圧マニホールドとは別個に交換されるようになっている、システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドの各々は透明である、システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドは列をなして配置されている、システム。
【請求項１２】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドはブラケットで互いに固定されている、システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは、前記連結ラインと前記圧力ラインとを連結する一次圧力バルブを更に含み、前記負圧マニホールドは前記一次圧力バルブを支持する、システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの前記負圧ラインは、液体／固体トラップを含む、システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは、前記連結ライン及び前記圧力ラインの一方に連結された通気ライン、及びこの通気ラインを通る流れを制御する通気バルブを更に含む、システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記圧力マニホールドは前記通気ラインを画成し、前記通気バルブを支持する、システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記通気ラインは流れ制流子を含む、システム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記圧力バルブ及び前記負圧バルブを制御するコンピュータを更に含む、システム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは前記圧力ラインに圧力トランスジューサーを更に含む、システム。
【請求項２０】
請求項１に記載の空気式制御システムを含むＣＭＰキャリヤヘッドシステムにおいて、
内部に少なくとも一つの内部チャンバを画成する少なくとも一つの膨張可能な嚢を含むキャリヤヘッド、及び
前記キャリヤヘッドの前記内部チャンバに連結された流体ラインを画成する回転継手であって、前記空気式制御システムの前記流れ制御ラインが回転継手の前記流体ラインに連結された回転継手を更に含む、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム。
【請求項２１】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記負圧ラインに連結された負圧源、及び前記圧力ラインに連結された圧力源を更に含む、システム。
【請求項２２】
空気式制御システムの圧力ラインを空気式制御システムの負圧ラインが吸い込んだ汚染物から保護するための方法において、
前記圧力ラインの少なくとも一部を画成する圧力マニホールドを提供する工程、及び
前記負圧ラインの少なくとも一部を画成する負圧マニホールドを提供する工程を含み、前記負圧マニホールドは前記圧力マニホールドとは別個に交換されるようになっている、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、液体／固体トラップを前記圧力マニホールドと前記負圧マニホールドとの間に設ける工程を更に含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記液体／固体トラップは前記負圧マニホールドによって画成されている、方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法において、前記空気式制御システムは、複数の流れ制御ラインを含み、前記負圧マニホールドは全ての流れ制御ラインについての負圧ラインの少なくとも一部を画成する、方法。
【請求項２６】
請求項２２に記載の方法において、前記空気式制御システムは複数の流れ制御ラインを含み、複数の前記負圧マニホールドが設けられ、前記負圧マニホールドの各々は前記流れ制御ラインの一つに対して前記負圧ラインの少なくとも一部を画成する、方法。
【請求項１】
空気式制御システムにおいて、
少なくとも一つの流れ制御ラインであって、
空気作動式機械の流体ラインに連結できる連結ライン、
前記連結ラインに連結されており且つ負圧源に連結できる負圧ライン、
前記負圧ラインを通る流れを制御する負圧バルブ、
前記連結ラインに連結されており且つ加圧流体源に連結できる圧力ライン、及び
前記圧力ラインを通る流れを制御する圧力バルブ、を含む流れ制御ラインと、
前記圧力ラインの少なくとも一部を画成し、前記圧力バルブを支持する圧力マニホールドと、
前記負圧ラインの少なくとも一部を画成し、前記負圧バルブを支持し、前記圧力マニホールドとは別個に交換されるようになった負圧マニホールドとを含む、空気式制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの前記連結ラインは液体／固体トラップを含む、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、Ｊ型トラップを含む、システム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、Ｊ／Ｄ型トラップを含む、システム。
【請求項５】
請求項２に記載のシステムにおいて、前記液体／固体トラップは、前記負圧マニホールドによって画成される、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、複数の流れ制御ラインを含む、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記圧力マニホールドは、前記圧力ラインの少なくとも一部を画成し、全ての流れ制御ラインについて前記圧力バルブを支持する、システム。
【請求項８】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドは前記負圧ラインの少なくとも一部を画成し、全ての流れ制御ラインについて前記負圧バルブを支持する、システム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの各々は前記負圧マニホールドの一つを含み、前記負圧マニホールドの各々は、他の負圧マニホールドとは別個に交換されるようになっている、システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドの各々は透明である、システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドは列をなして配置されている、システム。
【請求項１２】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記負圧マニホールドはブラケットで互いに固定されている、システム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは、前記連結ラインと前記圧力ラインとを連結する一次圧力バルブを更に含み、前記負圧マニホールドは前記一次圧力バルブを支持する、システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインの前記負圧ラインは、液体／固体トラップを含む、システム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは、前記連結ライン及び前記圧力ラインの一方に連結された通気ライン、及びこの通気ラインを通る流れを制御する通気バルブを更に含む、システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記圧力マニホールドは前記通気ラインを画成し、前記通気バルブを支持する、システム。
【請求項１７】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記通気ラインは流れ制流子を含む、システム。
【請求項１８】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記圧力バルブ及び前記負圧バルブを制御するコンピュータを更に含む、システム。
【請求項１９】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記流れ制御ラインは前記圧力ラインに圧力トランスジューサーを更に含む、システム。
【請求項２０】
請求項１に記載の空気式制御システムを含むＣＭＰキャリヤヘッドシステムにおいて、
内部に少なくとも一つの内部チャンバを画成する少なくとも一つの膨張可能な嚢を含むキャリヤヘッド、及び
前記キャリヤヘッドの前記内部チャンバに連結された流体ラインを画成する回転継手であって、前記空気式制御システムの前記流れ制御ラインが回転継手の前記流体ラインに連結された回転継手を更に含む、ＣＭＰキャリヤヘッドシステム。
【請求項２１】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記負圧ラインに連結された負圧源、及び前記圧力ラインに連結された圧力源を更に含む、システム。
【請求項２２】
空気式制御システムの圧力ラインを空気式制御システムの負圧ラインが吸い込んだ汚染物から保護するための方法において、
前記圧力ラインの少なくとも一部を画成する圧力マニホールドを提供する工程、及び
前記負圧ラインの少なくとも一部を画成する負圧マニホールドを提供する工程を含み、前記負圧マニホールドは前記圧力マニホールドとは別個に交換されるようになっている、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、液体／固体トラップを前記圧力マニホールドと前記負圧マニホールドとの間に設ける工程を更に含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記液体／固体トラップは前記負圧マニホールドによって画成されている、方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法において、前記空気式制御システムは、複数の流れ制御ラインを含み、前記負圧マニホールドは全ての流れ制御ラインについての負圧ラインの少なくとも一部を画成する、方法。
【請求項２６】
請求項２２に記載の方法において、前記空気式制御システムは複数の流れ制御ラインを含み、複数の前記負圧マニホールドが設けられ、前記負圧マニホールドの各々は前記流れ制御ラインの一つに対して前記負圧ラインの少なくとも一部を画成する、方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００７−５０２７２０（Ｐ２００７−５０２７２０Ａ）
【公表日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３３７１７（Ｐ２００６−５３３７１７）
【出願日】平成１６年６月１４日（２００４．６．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１８５７８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１１２０９７
【国際公開日】平成１６年１２月２３日（２００４．１２．２３）
【出願人】（５９２０５３９６３）エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド (114)
【氏名又は名称原語表記】ＭＫＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１４日（２００４．６．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１８５７８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１１２０９７
【国際公開日】平成１６年１２月２３日（２００４．１２．２３）
【出願人】（５９２０５３９６３）エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド (114)
【氏名又は名称原語表記】ＭＫＳ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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