[发明专利]远程区域中的压力调节

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是以下美国专利申请的部分延续并且要求该专利申请的优先 权：2004年3月9日提交的共同待决的申请序列号No.10/796,723(代理人 案号MKS-136)，标题为“System and Method for Controlling Pressure in Remote Zones”。该共同待决的申请序列号No.10/796,723被转让给本申请的 受让人。

背景技术

在一些操作中，可能需要对远程区域内的压力进行调节。例如，一些 机器和装置可能包括在该装置运行期间被增压或抽空的腔。这样机器的例 子包括化学机械抛光机(CMP)，但不限于此。

测量腔内的压力传感器只能对测量腔内部的压力进行测量，而不能对 相对于该传感器远程配置的区域内的压力进行测量。结果，那些只使用位 于测量腔内的压力传感器来进行压力测量的压力控制系统不得不假定测量 腔内的压力等于远程区域中的压力。然而，测量腔内的压力往往不等于区 域压力。例如，当在测量腔内出现局部压力瞬态时，测量腔内的压力可能 不等于区域压力。这可能导致该压力控制系统的性能的显著退化。

因此，需要一种能够精确地控制位于远程区域内部的压力的系统和方 法。

发明内容

一种用于对区域内的压力进行远程控制的系统包括压力传感器、阀门 系统、区域压力估计器和控制器。压力传感器用于对可经由导管连接至所 述区域并且远离所述区域的外壳(例如测量腔)内的压力进行测量。所述 阀门系统用于调节流体流入和流出外壳并且调节流体经由导管流入所述区 域中。所述阀门系统包括至少一个用于对流入所述外壳的流体的输入流率 (flow rate)进行调节的入口比例阀、和至少一个用于对从所述外壳流出的 流体的输出流率进行调节的出口比例阀。区域压力估计器用于根据压力传 感器测量的压力和所述导管的已知特性来计算所述区域内的估计压力。所 述控制器用于通过操作所述入口比例阀和所述出口比例阀来调节所述区域 内的压力，以便根据所述区域压力估计器估计的压力和所述区域的压力设 定点来控制所述输入流率和所述输出流率。

描述了一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每个 导管i流入每个区域i来对可分别经由导管i连接至i个外壳的i个区域中的每一 个内的压力进行远程控制的系统(i＝1，…，N)。所述系统包括压力测量系 统、阀门系统、区域压力估计器和控制器。所述压力测量系统用于测量i个 外壳中的每一个内的流体的压力。对于每个外壳i，所述阀门系统包括至少 一个用于对流入所述外壳i的流体的输入流率进行调节的入口比例阀、和至 少一个用于对从所述外壳i流出的流体的输出流率进行调节的出口比例阀。

区域压力估计器耦合到压力测量系统。对于每个区域i，区域压力估计 器从压力传感器系统接收测量的外壳i内的压力，并且根据所测量的外壳i 内的压力和导管i和区域i的已知特性来计算所述区域i内的估计压力。所 述控制器用于通过操作每个外壳i的入口比例阀和出口比例阀来控制每个 区域i内的压力，以便根据所述区域i的压力设定点和所述区域压力估计器 估计的区域i内的压力来控制流体流入所述外壳i的所述输入流率和流体从 所述外壳i流出的所述输出流率。

描述了一种通过控制流体流入和流出每个外壳i并且控制流体经由每 个导管i流入每个区域i来对可分别经由i个导管连接至i个外壳的i个区域 中的每一个内的压力进行远程控制的方法(i＝1，…，N)。所述方法包括测 量i个外壳中的每一个内的流体的压力。所述方法还包括根据测量的外壳i 中的压力和导管i和区域i的已知特性来计算每个区域i内的估计压力。所 述方法还包括：对于每个区域i，操作每个外壳i的入口比例阀和出口比例 阀，以便根据所述区域i的压力设定点和估计的所述区域i内的压力来控制 流体流入所述外壳i的所述输入流率和流体从所述外壳i流出的所述输出流 率，从而根据压力设定点来调节所述区域i内的压力。

附图说明

图1的总体功能方框图示出了一种根据本公开所述的一个实施例的压 力控制系统，其调节一个或多个远程区域中的压力；以及

图2更详细地示出了在本公开中所述的压力控制系统的一个实施例中 使用的分别可经由i个导管(i＝1，…，N)连接至i个外壳的多个(i个) 区域和压力测量和流体控制系统。

具体实施方式