用於網狀電極的混合酸清潔的方法

2023-06-16 01:39:06

專利名稱：用於網狀電極的混合酸清潔的方法
技術領域：
本發明總體上涉及混合酸清潔組件，更具體地涉及用於清潔網狀(showerhead)電極的混合酸清潔組件。
背景技術：
本公開總體上涉及用於清潔在等離子處理系統中用作激勵電極的網狀電極的氣體通道的混合酸組件。雖然本公開的範圍不限於特定類型的網狀電極或待清潔的網狀電極已使用的背景條件，但基於說明的目的，本發明中的混合酸組件參照單矽系電極進行了說明，該單矽系電極具有圓盤形狀，帶有同心布置的氣體通道。實踐本發明所描述的實施方式就會發現:這裡所提出的混合酸組件中的一些將可以有利地用於各種類型的電極和非電極的情形中。圖1示出了耦合到具有圓盤形狀的網狀電極的混合酸組件。圖3示出了網狀電極的分解圖。關於類似於圖1和3中的網狀電極和電極組件的結構的進一步教導可以在USPub.N0.2007/0068629,N0.2007/0235660 和 N0.2007/0284246 等文件中找到。其中的有關部分通過引用併入本文。其他的相關教導可以在美國專利N0.6，073, 577，N0.6，148，765，N0.6，194，322，N0.6，245，192，N0.6，376，385 和 US Pub.N0.2005/0241765 中找到。

發明內容
在一種實施方式中，一種用於清潔網狀電極的方法可以包括將網狀電極密封在清潔組件內，使得在該網狀電極的第一側形成第一清潔空間，並且在該網狀電極的第二側形成第二清潔空間。該網狀電極可以包括多個氣體通道，該多個氣體通道從該網狀電極的第一側延伸通過該網狀電極到達該網狀電極的第二側。可以加載酸性溶液到該網狀電極的第一側的第一清潔空間中。可以向該網狀電極的第一側上的第一清潔空間加壓，使得至少一部分該酸性溶液流過該網狀電極的多個氣體通道中的一個或多個。可以將一些純化水推進通過該網狀電極的第二側上的第二清潔空間，並與該網狀電極的第二側接觸。在另一種實施方式中，一種用於清潔網狀電極的方法可以包括將網狀電極密封在清潔組件內，使得在該網狀電極的第一側形成第一清潔空間，並且在該網狀電極的第二側形成第二清潔空間。該網狀電極可以包括多個氣體通道，該多個氣體通道從該網狀電極的第一側延伸通過該網狀電極到達該網狀電極的第二側。可以加載酸性溶液到該網狀電極的第一側的第一清潔空間中。可以使用由氣體分配件供應的氣體向該網狀電極的第一側上的第一清潔空間加壓。至少一部分該酸性溶液能夠流過該網狀電極的多個氣體通道中的一個或多個。該氣體分配件可包括倒角體，該倒角體具有基本呈梯形形狀的橫截面和形成於該倒角體中的多個氣體出口。使用液體分配件可以將一定數量的純化水推進通過該網狀電極的第一側上的第一清潔空間，並與該網狀電極的第一側接觸。該液體分配件可包括其中形成有中央流道的圓柱體以及形成於該圓柱體中的多個液體出口。該多個液體出口中的每一個可以是基本呈線性的管道，該管道從中央流道徑向向外延伸。可以使用圓錐形噴射件將一些純化水推進穿過該網狀電極的第二側上的第二清潔空間，並接觸該網狀電極的第二偵U。該圓錐形噴射件可包括錐形件和多個孔，該錐形件具有比該錐形件的頂端相對較大的基座，該多個孔穿過該錐形件形成，並被設置在多個同心環中。


本公開的下述具體實施方式
的詳細說明在結合下述附圖閱讀時將更好理解，其中類似的結構用類似的參考數字標明，並且其中:圖1根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了混合酸清潔組件；圖2根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種混合酸清潔組件的橫截面；圖3根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種混合酸組件的分解圖；圖4根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種混合酸清潔組件；圖5根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種圓錐形噴射件；圖6A-6B根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種氣體分散件；圖7A-7B根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種液體分散件；圖8-9根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種混合酸清潔組件；圖10根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種混合酸清潔組件的夾緊叉和凸緣件的橫截面視圖；並且圖11根據本發明所示出和說明的一個或多個實施方式示意性地描繪了一種用於混合酸清潔的方法。
具體實施例方式如上面所指出的，本發明涉及清潔組件，該清潔組件可以用於在最初製造和/或翻新例如但不限於矽系電極等電極後的清潔。本公開的構思不應限於特定的電極或電極組件結構。因此，可以用本發明所描述的實施方式清潔或翻新電極、多部件電極組件的內電極和外電極。此外，可以如本發明所述，清潔或翻新具有背襯板的電極，該背襯板與該電極的矽基部分連結。參照圖1，清潔組件100包括用於至少部分地包圍網狀電極110的模塊化電極密封殼體10。模塊化電極密封殼體10可以位於可密封腔室102內，可密封腔室102定義了包繞模塊化電極密封殼體10的內部空間104。可密封腔室102的內部空間104的環境條件可以隔離，使得可以控制在正常操作期間從模塊化電極密封殼體10逸出的任何氣體。具體而言，可密封腔室102可以與氣體入口 106和氣體入口 108流體連通，氣體入口 106供應基本上沒有腐蝕性氣體的空氣，氣體出口 108是可操作的，以去除從模塊化電極密封殼體10中逸出的任何氣體。值得注意的是，本文所用的短語「流體連通」，意指流體從一個物體到另一個物體的交換，其可以包括，例如，可壓縮和不可壓縮流體的流動。現在參考圖2，模塊化電極密封殼體10包括含有第一清潔空間22的高壓封閉件
20。具體而言，第一清潔空間22可以是在高壓封閉件20中形成的腔。第一清潔空間22可以由高壓封閉件20內形成的深度限定壁24限定。在一些實施方式中，第一清潔空間22可以包括多個部分，每個部分具有不同的外邊界。具體而言，第一清潔空間22可以包括第一部分26和第二部分28。第一清潔空間22的第一部分26可以由第一外壁30限定。類似地，第一清潔空間22的第二部分28可以由第二外壁32限定。在圖2所示的實施方式中，第一部分26和第二部分28中的每一個可以包圍不同大小的空間。具體而言，第一部分26可以比第二部分28包圍相對較小的空間。因此，搭接限定壁34可以形成在第一外壁30和第二外壁32之間的過渡處，第一外壁30和第二外壁32形成於高壓封閉件20中。應注意，儘管第一清潔空間22的第一部分26和第二部分28被描述為基本呈圓柱狀，但第一清潔空間22的第一部分26和第二部分28可以是適於與網狀電極110的所需的待清潔的部分保持吻合的任何形狀。現在參考圖3，網狀電極110通常用於處理等離子體處理設備中的襯底。網狀電極110可以是單件式的、圓形的網狀電極，或者是多組件的圓形的網狀電極的一部分，該多組件的圓形的網狀電極可以包括圓形的中央電極和一個或多個繞中央電極的周緣布置的外圍電極。網狀電極110包括具有多個氣體通道116的第一側112和第二側114,多個氣體通道116穿過網狀電極110而形成，並且從第一側112延伸到第二側114。網狀電極可以由包含有下述物質的材料或者由下述物質組成的材料製成:矽(例如，單晶矽或多晶矽)、氮化矽、碳化矽、碳化硼、氮化鋁、氧化鋁或這些物的組合物。模塊化電極密封殼體10包括含有第二清潔空間42的低壓封閉件40。具體而言，低壓封閉件40形成第二清潔空間42的外邊界的至少一部分。在一些實施方式中，低壓封閉件40可以包括外圍支撐區域44、流體收集表面46、和一個或多個突出的支撐件48，它們相互配合以形成第二清潔空間42的外邊界的至少一部分。外圍支撐區域44繞流體收集表面46和一個或多個突出的支撐件48形成。可以這樣形成低壓封閉件40，使得相對於流體收集表面46，外圍支撐區域44被舉高。因此，流體收集表面46相對於外圍支撐區域44會是凹陷的。在一些實施方式中，出口通道50可以與第二清潔空間42流體連通。在進一步的實施方式中，出口通道50可以穿過低壓封閉件40的流體收集表面46形成，使得出口通道50沿流體收集表面46基本居中。一個或多個突出的支撐件48可以從流體收集表面46突出，使得一個或多個突出的支撐件48相對於流體收集表面46 (例如,相對於Y-軸方向偏移)被舉高。因此，該一個或多個突出的支撐件48和外圍支撐區域44可以配合，以定義形成於低壓封閉件40中的凹陷區域。因此，第二清潔空間42中的部分可以由該凹陷區域定義，該凹陷區域由低壓封閉件40的外圍支撐區域44、流體收集表面46、和一個或多個突出的支撐件48限定。因此，第二清潔空間42可以被配置成作為盆來運行，該盆收集清潔過程中的流體，以便經由出口通道50去除。在一些實施方式中，一個或多個突出的支撐件48中的每一個可以從外圍支撐區域44朝向低壓封閉件40的中央延伸。具體而言，圖3所描繪的實施方式包括一個或多個突出的支撐件48中的4個，其設置成使得一個或多個突出的支撐件48中的每一個形成基本呈「X」形的圖案中的一個分支。外圍支撐區域44和一個或多個突出的支撐件48可以形成上支撐表面52。上支撐表面52可以是基本為平面的表面(例如，描繪為圖3中的X-Z平面)，其被配置防止例如沿Y方向偏轉。應注意，儘管一個或多個突出的支撐件48在圖3中被描繪成基本呈線性的突起物，但一個或多個突出的支撐件48可以是適於在清潔組件100的操作過程中支撐網狀電極110的任何形狀，例如，但不限於，基本呈圓弧狀的件。此外，本發明所描述的實施方式可以包括適於在清潔組件100的操作期間支撐網狀電極110任何數量的一個或多個突出的支撐件48。仍參考圖3，模塊化電極密封殼體10可以包括電極載體板60，其被配置為支撐網狀電極110,同時與低壓封閉件40接觸。電極載體板60包括外圍電極接觸部62、一個或多個水平支撐件64、以及環形電極接觸脊66。外圍電極接觸部62可以環繞一個或多個水平支撐件64和環形電極接觸脊66形成。具體而言，在圖3所示的實施方式中，外圍電極接觸部62是基本呈環形的部分，該環形的部分形成支撐表面68，支撐表面68設置為與網狀電極110的相應部分接觸。一個或多個水平支撐件64中的每一個從環形電極接觸脊66延伸到外圍電極接觸部62。例如，一個或多個水平支撐件64可以提供支撐環形電極接觸脊66的結構連結(structural link)。一個或多個水平支撐件64中的每一個相對於外圍電極接觸部62凹陷。具體而言，一個或多個水平支撐件64中的每一個相對於外圍電極接觸部62的支撐表面68沿Y軸形成釋放口(relief)。一個或多個水平支撐件64中的每一個可以聯接到弧形電極接觸脊70，弧形電極接觸脊70從一個或多個水平支撐件64突出。在一些實施方式中，弧形電極接觸脊70可以從一個或多個水平支撐件64延伸，使得弧形電極接觸脊70具有與外圍電極接觸部62的支撐表面68同平面的部分(在圖3中描繪為XZ平面)。在一些實施方式中，環形電極接觸脊66可以繞中央孔72形成。可替代地或附加地，外圍電極接觸部62和一個或多個水平支撐件64可以在電極載體板60中劃定一個或多個切口區域74。例如，電極載體板60可以是基本上呈圓盤形的，並在電極載體板60中的一個或多個切口區域74中的每一個可以是基本呈餅形的。因此，中央孔72可以是形成在電極載體板60的中央附近的基本呈圓筒形的孔。環形電極接觸脊66可以形成中央孔中的至少一部分，並與中央孔72是同心的。此外，每個弧形電極接觸脊70可以與中央孔72同心。再次參考圖2，清潔組件100進一步包括供應酸性溶液到網狀電極110的酸注入口120。酸注入口 120可以耦合到高壓封閉件20，並與高壓封閉件20的第一清潔空間22流體連通。因此，酸注入口 120能夠可操作地提供酸性溶液至高壓封閉件20的第一清潔空間22。現在參照圖4，其示意性地示出了模塊化電極密封殼體10的一種實施方式。在所描繪的實施方式中，酸注入口 120可以與酸供給組件122流體連通。酸供給組件122可包括可操作地連接到泵126的酸供給源124。泵126被配置為將酸性溶液從酸供給源124輸送到酸注入口 120。酸供給源124可以包括一個或多個容器，以存儲酸性溶液。根據本文所描述的實施方式，酸性溶液可以包括硝酸、氫氟酸、乙酸、或它們的組合物。在一種實施方式中，酸性溶液是含有硝酸、氫氟酸和乙酸的混合酸溶液。在進一步的實施方式中，混合酸溶液可以包括體積比為約6個單位硝酸比約I個單位的氫氟酸比約I個單位的乙酸(即，體積比為約6:約1:約I)。在還有的進一步實施方式中，混合酸溶液可以包括重量百分比大於約20%的水，諸如，例如，在一種實施方式中，大於或等於約30%。酸供給組件122可進一步包括電磁閥128，其被配置為選擇性地打開和關閉，使得酸性溶液可以選擇性地輸送到模塊化電極密封殼體10。酸供給組件122可進一步包括單向閥130，其配置成能讓流體流向模塊化電極密封殼體10並基本防止流體從清潔組件100流出。值得注意的是，本文所使用的短語「電磁閥」意指能夠通過由例如控制器供給的電信號控制的機電閥再次參照圖2，模塊化電極密封殼體10還包括用於供給純化水至網狀電極110的流體注入口 132。流體注入口 132可以與低壓封閉件40耦合，並與低壓封閉件40的第二清潔空間42流體連通。因此，流體注入口 132可以是可操作的，以提供純化水至低壓封閉件40的第二清潔空間42。再次參照圖4，流體注入口 132可以與水供給組件134流體連通。水供給組件134可包括可操作地連接到泵138的水供給源136。泵138被配置為將純化水從水供給源136輸送到流體注入口 132。水供給源136可以是適合存儲或輸送足夠量的純化水的任何系統或設備，諸如，例如，存儲池或水純化系統。在一些實施方式中，純化水可以是去離子水(DIW)，即已去除礦物離子的水，礦物離子例如，但不限於，來自鈉、鈣、鐵、銅等的陽離子和例如氯和溴等陰離子。水供給組件134可以進一步包括電磁閥140，電磁閥140配置為選擇性地打開和關閉，使得純化水可以選擇性地輸送到低壓封閉件40的第二清潔空間42 (圖2)。集中參照圖2和圖5，流體注入口 132可以與圓錐形噴射件142流體連通，以引導在第二清潔空間42中的純化水的流動。例如，圓錐形噴射件142可以被配置為生成噴霧，該噴霧覆蓋比圓錐形噴射件142的暴露於第二清潔空間42的表面面積相對較大的面積。在一種實施方式中，圓錐形噴射件142包含具有基座145的基本呈錐形的錐形件144，基座145比錐形件144的頂端146相對較大。錐形件144可以從基座145朝頂端146逐漸變小。圓錐形噴射件142可以進一步包括布置在多個同心環中的多個孔148。同心環可以以錐形件144的頂端146為中心。在一些實施方式中，在每個環中的多個孔148的數目隨著離頂端的距離的增大而增加，即，較靠近基座145的環可以比較靠近頂端146的環有更大數量的多個孔148。再參照圖2，清潔組件100可以進一步包括用於供給空氣至網狀電極110的氣體注入口 150。具體而言，氣體注入口 150可形成在高壓封閉件20中並與高壓封閉件20的第一清潔空間22流體連通。在一種實施方式中，氣體注入口 150可以供應清潔乾燥的空氣到高壓封閉件20的第一清潔空間22。再參照圖4，氣體注入口 150可以與氣體供給組件154流體連通。氣體供給組件154可包括與電磁閥158流體連通的氣體供給源156。氣體供給源156可包括用於提供加壓氣體的一個或多個容器和/或裝置。電磁閥158配置為選擇性地打開和關閉，以使得氣體(例如，空氣或CDA)可以選擇性地輸送到高壓封閉件20的第一清潔空間22 (圖2)。氣體供給組件154可進一步包括單向閥130，其配置為允許流體流向模塊化電極密封殼體10，並基本上防止流體從模塊化電極密封殼體10回流。集中參照圖2、圖6A和圖6B，氣體注入口 150可以與氣體分散件152流體連通，以引導氣體在第一清潔空間22中的流動。例如，氣體分散件152可以配置為擴散加壓氣體到第一清潔空間22，使得加壓氣體間接供給到網狀電極110。在一種實施方式中，氣體分散件152包括具有基本呈倒角圓柱狀或基本呈梯形形狀的橫截面的倒角體155。因此，在倒角體155可包括第一周界157，第一周界157比第二周界159相對較小。倒角體從第二周界159內朝第一周界157可以逐漸變小。氣體分散件152可以進一步包括與中央流道162流體連通的多個氣體出口 160。多個氣體出口 160是穿過氣體分散件152的倒角體155形成的並布置在多個同心環中的管道。該同心環可以以中央流道162的中心線164為中心。在一些實施方式中，多個氣體出口 160中的每一個是基本呈線性的管道，其被定位成與中央流道162的中心線164成銳角α。在一種實施方式中，銳角α從約25V (約0.44弧度)至約50°C(約0.87弧度)。再參照圖2，模塊化電極密封殼體10可進一步包括供給純化水到網狀電極110的第二流體注入口 166。具體而言，第二流體注入口 166可以形成在高壓封閉件20中，並與高壓封閉件20的第一清潔空間22流體連通。在一種實施方式中，第二流體注入口 166可以提供去離子水至高壓封閉件20的第一清潔空間22中。再參照圖4，第二流體注入口 166可以與水供給組件134流體連通。水供給組件134可進一步包括與泵138流體連通的電磁閥165。電磁閥165配置為選擇性地打開和關閉，以使得純化水可以選擇性地輸送到高壓封閉件20的第一清潔空間22中(圖2)。應注意，雖然圖4中將水供給組件134描繪成將純化水供給到流體注入口 132和第二流體注入口 166，但流體注入口 132和第二流體注入口 166每個可以有自己的獨立的水源。集中參照圖2、圖7A和7B，第二流體注入口 166可以與液體分散件168流體連通，以引導液體在第一清潔空間22中的流動。例如，液體分散件168可以配置成將液體擴散到第一清潔空間22，使得液體間接供給至網狀電極110。在一種實施方式中，液體分散件168包括具有基本呈圓柱狀的形狀的圓柱體170。液體分散件168可以進一步包括與中央流道174流體連通的多個液體出口 172。多個液體出口 172是穿過液體分散件168的圓柱體170形成的管道。多個液體出口 172中的每一個可以是基本上呈線性的、從液體分散件168的中央流道174沿徑向向外延伸的管道。在一些實施方式中，多個氣體出口 160中的每一個是基本上呈線性的管道，該管道定位成相對於中央流道174的中心線176成平角β。平角β可以是具有基本徑向的分量的任何角度，諸如，例如從約75°C (約1.31弧度)至約105°C(約1.83弧度)。再參照圖4，清潔組件100可以進一步包括耦合到高壓封閉件20並與高壓封閉件20的第一清潔空間22流體連通的卸壓裝置178。卸壓裝置178可以與儲存容器180流體連通，以容納通過卸壓裝置178釋放的任何流體。卸壓裝置178可以是被配置為從第一清潔空間22釋放壓強的閥。當第一清潔空間22中的壓強達到閾值時，卸壓裝置178可以打開(例如，卸壓閥)，或者卸壓裝置178可以通過電氣信號打開(例如，電磁閥)。在一些實施方式中，卸壓裝置178可包括卸壓閥和電磁閥。在進一步的實施方式中，低壓封閉件40的出口通道50 (圖2)可以與電磁閥183流體連通。電磁閥183可以與儲存容器180流體連通。電磁閥183被配置為選擇性地打開和關閉，從而使得可以從低壓封閉件40的第二清潔空間42選擇性地除去流體(圖2)，並將其輸送到儲存容器180中。再參照圖1，清潔組件100可以包括垂直致動器182，以基本沿Y軸向模塊化電極密封殼體10施加力。具體而言，垂直致動器182包括耦合到安裝件186的移動件184。安裝件186可以耦合到模塊化電極密封殼體10的高壓封閉件20。垂直致動器182可以是可操作的，以在關閉位置(圖1)和打開位置(圖8)之間轉移高壓封閉件20。在一些實施方式中，垂直致動器182配置為移動模塊化電極密封殼體10，並且不提供任何夾緊壓力給模塊化電極密封殼體10。可替代地或附加地，垂直致動器182可以被配置為提供夾緊壓力以在關閉位置密封模塊化電極密封殼體10。例如，垂直致動器182可以移動高壓封閉件20和壓縮O形環188 (圖2)。應注意，儘管將垂直致動器182描繪為可操作以移動高壓封閉件20，但垂直致動器182也可操作以導致在高壓封閉件20和低壓封閉件40之間的任何類型的相對移動，例如，但不限於，移動低壓封閉件40。本文所使用的術語「致動器」是指伺服機構，其供給和傳輸所測得的數量的能量用於另一種機構的運行，諸如，例如，氣動伺服機構、電伺服機構、和類似物。現在參照圖9A，其描繪了用於提供夾緊壓力來密封模塊化電極密封殼體10的替代實施方式。在一些實施方式中，清潔組件100可以包括第一水平致動器190和第二水平致動器192，其基本沿X-軸移動，以密封模塊化電極密封殼體10。第一水平致動器190耦合到第一夾緊叉194，使得第一水平致動器190可操作以基本沿X軸移動第一夾緊叉194。第二水平致動器192耦合到第二夾緊叉196，使得第二水平致動器192可操作以沿X軸移動第二夾緊叉196。第一水平致動器190和第二水平致動器192可以相互配合以將第一夾緊叉194和第二夾緊叉196從關閉位置(圖9A)移動到打開位置(圖9B),和從打開位置移動到關閉位置。因此，第一夾緊叉194和第二夾緊叉196可以選擇性地施加夾緊力至模塊化電極密封殼體10。可密封腔室102可以與第一水平致動器190和第二水平致動器192耦合。在一些實施方式中，支撐支架198可以用於將第一水平致動器190耦合到可密封腔室102。同樣，支撐支架198 (圖9A不可見)可以用於將第二水平致動器192耦合到可密封腔室102。在一些實施方式中，可以提供左導向塊200和右導向塊202以沿一個或多個X-Z平面支撐和對齊第一水平致動器190和第二水平致動器192。現在參照圖10，第一夾緊叉194可以設置成在輪廓上與模塊化電極密封殼體10互補。在一種實施方式中，第一夾緊叉194設置成這樣的輪廓:在第一夾緊叉194從初始接觸位置206相對於高壓封閉件20的凸緣件204移動到向內位置208時，容納高壓封閉件20的凸緣件204並且向模塊化電極密封殼體10施加漸增的夾緊力。具體而言，第一夾緊叉194可包括傾斜的凸緣嚙合表面210，使得當第一夾緊叉194與高壓封閉件20在初始接觸位置206初始接觸時，凸緣嚙合表面210定位成與凸緣件204成嚙合角Θ。在一些實施方式中，嚙合角Θ小於約45° (約0.79弧度)，諸如，在一種實施方式中，例如，約20° (約0.35弧度)。此外，可以以基本等同於第一夾緊叉194的如上所述的方式，設置第二夾緊叉196以容納凸緣件204。應注意，雖然圖9A和9B中描繪了兩個夾緊叉，但可以使用任意數量的夾緊叉，使得可以向高壓封閉件20的整個凸緣件204施加基本均勻的夾緊力。集中參照圖1和圖8，清潔組件100可以包括一個或多個位置傳感器212，其被配置為檢測模塊化電極密封殼體10的高壓封閉件20和低壓封閉件40相對於彼此的相對定位。在一種實施方式中，一個或多個位置傳感器212可以被配置為基本沿Y軸檢測高壓封閉件20的位置。高壓封閉件20的位置可以通過使用處理器185 (圖4)自動地與所施加的將模塊化電極密封殼體10的高壓封閉件20和低壓封閉件40推壓到一起的夾緊力的量相關聯。值得注意的是，這裡所使用的術語「傳感器」指的是測量物理量並將該物理量轉換成數據信號的設備，該數據信號與該物理量的測定值相關聯，諸如，例如，電氣信號、電磁信號、光信號、機械信號或其他類似信號。因此，一個或多個位置傳感器212可以包括諸如例如叉形光障傳感器或穿透光束傳感器等光傳感器，或能夠檢測模塊化電極密封殼體10的高壓封閉件20和低壓封閉件40的相對定位的任何其他的傳感器。根據本文描述的實施方式，電磁閥140、電磁閥158、電磁閥165、卸壓裝置178和電磁閥183中的每一個可以通信地耦合到一個或多個處理器185 (在圖4中用虛線箭頭概括表示)。因此，通過由一個或多個處理器185執行機器可讀指令，可以自動地控制清潔組件100的操作。本文所用的術語「通信地耦合」是指元器件之間能夠彼此交換數據信號，例如，通過導電介質交換電氣信號、通過空氣交換電磁信號、通過光學波導交換光信號、以及類似情形。處理器185可以是能夠執行機器可讀指令的任何設備。因此，處理器185可以是控制器、集成電路、微晶片、計算機、或任何其它計算設備。此外，處理器可通信地耦合到存儲器中，該存儲器諸如，例如，RAM、ROM、快閃記憶體、硬碟驅動器、或能夠存儲機器可讀指令的任何設備。如本文進一步詳細解釋的，處理器185可通過執行任何代的任何程式語言(例如，1GL，2GL，3GL，4GL，或5GL)編寫的機器可讀指令或算法使得任何過程自動履行，該語言諸如，例如，可直接由處理器執行的語言、或彙編語言、面向對象編程(OOP)、腳本語言、微碼等，其可以編譯或彙編成機器可讀指令並存儲在機器可讀介質上。可替換地，邏輯或算法可用硬體描述語言(HDL)編寫，諸如通過現場可編程門陣列(FPGA)或專用集成電路(ASIC)實現的邏輯、和其等同物。因此，該邏輯可以用任何常規的計算機程式語言，作為預編程的硬體元件，或作為硬體和軟體組件的組合來實現。再參照圖2，模塊化電極密封殼體10可以設置在可密封腔室102內，使得模塊化電極密封殼體10暴露於內部空間104的環境條件下。正如上文所述，通過空氣入口 106可以向內部空間104供給清潔空氣，並且通過空氣出口 108可以排出模塊化電極密封殼體10的副產物。模塊化電極密封殼體10可以包括高壓封閉件20、低壓封閉件40、和經由多個O形環188密封到網狀電極110上的電極載體板60。具體而言，高壓封閉件20可以用O形環188密封到網狀電極的第一側112。高壓封閉件20和網狀電極110的第一側112可以一起定義第一清潔空間22。高壓封閉件20可以包含位於網狀電極110的第一側112上的第一清潔空間22。可以用O形環188將低壓封閉件40密封到電極載體板60上。可以用O形環188將電極載體板60密封到網狀電極110的第二側114上。低壓封閉件40、電極載體板60、和網狀電極110的第二側114可以一起定義第二清潔空間42。低壓封閉件40可以包含位於網狀電極110的第二側114上的第二清潔空間42。模塊化電極密封殼體10可以可選地包括用於將供給到第一清潔空間22的流體進行擴散的流體擴散器90。例如，流體擴散器90可以耦合到高壓封閉件20的搭接限定壁34，使得流體擴散器90劃定第一清潔空間22的第一部分26和第一清潔空間22的第二部分28。流體擴散器可以包括:暴露到第一清潔空間22的第一部分26的湍流面表面92、暴露到第一清潔空間22的第二部分28的均衡面表面94以及位於湍流面表面92和均衡面表面94之間的多個擴散流道96。因此，引入到第一清潔空間22的第一部分26的加壓流體流過擴散流道96並進入第一清潔空間22的第二部分28。在一種實施方式中，酸注入口 120、氣體注入口 150、和第二流體注入口 166可以穿過高壓封閉件20的深度限定壁24形成。氣體注入口 150可以與氣體分散件152流體連通以向第一清潔空間22供給淨化的空氣。第二流體注入口 166可以與液體分散件168流體連通以向第一清潔空間22供給純化水。在一些實施方式中，酸注入口 120、氣體分散件152的氣體出口 160以及液體分散件168的液體出口 172可以與流體擴散器90的多個擴散流道96中的每一個都不對準。具體而言，酸注入口 120可以與多個擴散流道96中的每一個不直接對準。因此，通過酸注入口 120供給的基本上所有的酸性溶液在第一清潔空間22的第一部分26中要重新定向，然後才行進通過多個擴散流道96。氣體分散件152的氣體出口 160可以朝向高壓封閉件20的深度限定壁24。因此，通過氣體分散件152供給的基本上所有的加壓氣體可以在第一清潔空間22的第一部分26內通過深度限定壁24重定向，然後才行進通過多個擴散流道96。液體分散件168的液體出口 172可以朝向高壓封閉件20的第一外壁30。因此，通過液體分散件168供給的基本上所有的純化水可以在第一清潔空間22的第一部分26通過第一外壁30重定向，然後才行進通過擴散流道96。因此，沒有受到任何特定理論的束縛，可以相信，任何酸性溶液、加壓氣體與純化水以基本均勻的方式排出由高壓封閉件20所包含的第一清潔空間22的第二部分28。具體而言，可以相信，基本上沿X-Z平面向網狀電極110的第一側112施加了基本恆定的壓強。集中參照圖2和3，低壓封閉件40和電極載體板60可以配合以支撐網狀電極110。在一種實施方式中，低壓封閉件40的上部支撐表面52可以與電極載體板60的底面78哨合。具體而言，電極載體板60的外圍電極接觸部62可以基本上沿Y軸與低壓封閉件40的外圍支撐區域44對準，並由其支撐。電極載體板60的水平支撐件64可以基本沿Y軸與低壓封閉件40的突出的支撐件48對準，並由其支撐。低壓封閉件40可以進一步包括基本包繞外圍支撐區域44的外部對準輪緣54。外部對準輪緣54基本沿負Y方向從外圍支撐區域44突出。低壓封閉件40的外部對準輪緣54可以被配置為接收電極載體板60。因此，當低壓封閉件40的上部支撐表面52能夠與電極載體板60的底面78嚙合時，外部對準輪緣54就能限制電極載體板60的橫向移動(例如，沿X-Z平面移動)。在一些實施方式中，電極載體板60可以包括一個或多個柄82並且外部對準輪緣54可包括切口區域58，以容納一個或多個柄82。電極載體板60可以與網狀電極110的第二側114嚙合，使得基本上所有的氣體通道116暴露。具體而言，鄰近氣體通道116的網狀電極110的第二側114的部分可以與電極載體板60的環形電極接觸脊66和弧形電極接觸脊70接觸。網狀電極110的外部118可以與電極載體板60的外圍電極接觸部62接觸。網狀電極110的氣體通道116可以與電極載體板60的切口區域74和由電極載體板60的一個或多個水平支撐件64與弧形電極接觸脊70形成的釋放口(relief )對準。因此，電極載體板60可以基本上沿Y軸支撐網狀電極110，而不阻止流體從網狀電極110的第一側112流過氣體通道116到達網狀電極110的第二側114。
電極載體板60可以進一步包括基本上圍繞著外圍電極接觸部62的電極對準輪緣80。電極對準輪緣80可以基本上沿負Y方向從支撐表面68突出。電極載體板60的電極對準輪緣80可以被配置為使網狀電極與模塊化電極密封殼體10對準。因此，當電極載體板60的支撐表面68與網狀電極110的第二側114嚙合時，電極對準輪緣80限制網狀電極110的橫向移動(例如，沿X-Z平面移動)。此外，低壓封閉件40、電極載體板60和網狀電極110在彼此嚙合時，就可以在網狀電極Iio的第二側114上劃定第二清潔空間42。在所描繪的實施方式中，低壓封閉件40可以包含第二清潔空間42的最低部分(沿Y正方向最遠的部分)。正如上面所提及的，穿過低壓封閉件40的流體收集表面46而形成的一個或多個圓錐形噴射件142可以與第二流體注入口 166流體連通。一個或多個圓錐形噴射件142中的每一個可以基本上沿Y軸與電極載體板60的切口區域74對準。因此，可以將純化水注入，使其通過第二清潔空間42並與網狀電極110的第二側114接觸。為了可以更容易地理解這裡所描述的實施方式，參考下面的示例，這些示例意在說明這裡所描述的實施方式，但不限制其範圍。圖11描繪了用於確定預定的路徑的方法220。方法220的每個過程可以通過一個或多個處理器185 (圖4)自動執行。具體而言，應當指出，儘管將各過程描述為根據特定的順序執行，但應注意，這裡所描述的每一個過程可以以任何順序執行。此外，多個過程可以同時進行和/或刪除。集中參照圖2和圖11，網狀電極110可以密封在清潔組件100內，如上面所描述的那樣。一般情況下，網狀電極Iio包括多個氣體通道116，多個氣體通道116從網狀電極110的第一側112延伸穿過網狀電極110到達網狀電極110的第二側114。在過程222中，可以將一定數量的純化水推進通過網狀電極110的第一側112上的第一清潔空間22並與網狀電極110的第一側112接觸。因此，可以推動純化水穿過網狀電極110的多個氣體通道116。例如，可以通過液體分散件168將純化水注入第一清潔空間22。在一些實施方式中，在過程222，先進行初始的清洗，然後再將酸性溶液加載到第一清潔空間22，這可能是理想的。因此，第一清潔空間22和第二清潔空間42可以被用純化水清洗一段時間，例如，在清潔網狀電極110前清洗約5秒。在過程224中，可注入一些空氣到網狀電極110的第一側112上的第一清潔空間22中。例如，氣體分散件152可以向第一清潔空間22提供加壓空氣，使得第一清潔空間22中的壓強比第二清潔空間42中的壓強相對較高。因此，能將在第一清潔空間22和網狀電極110的氣體通道116中的任何純化水推動到第二清潔空間42。然後可以通過低壓封閉件40的流體收集表面46收集純化水，並通過出口通道50將其從清潔組件100排出。例如，當在Y-軸與重力方向基本上對齊時，純化水可以在重力的作用下通過出口通道排出。在一些實施方式中，在過程222後執行過程224，以使在將酸性溶液加載到第一清潔空間22之前網狀電極110變幹，這可能是理想的。在過程226中，可以將酸性溶液加載到網狀電極110的第一側112上的第一清潔空間22。例如，酸注入口 120可以提供酸性溶液到第一清潔空間22。應當注意，由於通常將酸性溶液注入(例如，通過描繪於圖4的泵126)，因此，第一清潔空間22中的壓強比第二清潔空間42中的壓強會相對較高。此外，在過程226中，酸性溶液與網狀電極110之間會發生化學反應。該化學反應會是放熱反應，並產生氣體，從而也會增大第一清潔空間22中的壓強。由此，在加載酸性溶液時，第一清潔空間22可以通風。具體而言，卸壓裝置178可以自動打開，即，打開可以基於一個或多個處理器185 (圖4)的指令，或由於過壓驅動引起。在過程228中，向第一清潔空間供給酸性溶液後，第一清潔空間22會被加壓，使得至少一部分的酸性溶液流經網狀電極110的多個氣體通道116中的一個或多個。在一種實施方式中，氣體分散件152可以向第一清潔空間22供應加壓空氣，使得第一清潔空間22中的壓強比第二清潔空間42的壓強相對較高。因此，可以促使第一清潔空間22中的酸性溶液通過網狀電極110的氣體通道116並被壓入第二清潔空間42。在一些實施方式中，基本所有的酸性溶液的流動會佔用約5秒鐘。在過程230，可將加壓空氣供給至第一清潔空間22以使網狀電極110變幹。例如，在酸性溶液的流動已經消退後，氣體分散件152可以將空氣連續注入第一清潔空間22，以確保網狀電極110是幹的。在一些實施方式中，乾燥網狀電極110的時間是在過程228中推動酸性溶液流動的時間的兩倍長。在過程232中，可以將一定數量的純化水推進通過第一清潔空間22並與網狀電極110的第一側112接觸。因此，可以推動純化水穿過網狀電極110的多個氣體通道116。例如，可以由液體分散件168將一定數量的純化水注入到第一清潔空間22。在一些實施方式中，可以連續地供給該一定數量的純化水約5秒鐘。在過程234中，可以將一些純化水推進通過網狀電極110的第二側114上的第二清潔空間42，並且與網狀電極110的第二側114接觸。例如，可以由圓錐形噴射件142將純化水朝網狀電極110的第二側114推進。在一些實施方式中，圓錐形噴射件142可以向網狀電極110提供純化水維持約5秒鐘。在過程236中，可以將第二數量的純化水推進通過第一清潔空間22並與網狀電極110的第一側112接觸。例如，在圓錐形噴射件142提供了接觸網狀電極110的第二側114的純化水後，可以由液體分散件168將一定數量的純化水注入到第一清潔空間22。在過程238中，可以將一些空氣注入到第一清潔空間22。在一種實施方式中，在用純化水對網狀電極Iio的第一側112漂洗兩次並且用純化水對第二側漂洗一次後，氣體分散件152可以向第一清潔空間22供給加壓空氣，使得在第一清潔空間22的壓強比第二清潔空間42的壓強相對較高。因此，可以將在第一清潔空間22和網狀電極110的氣體通道116中的任何純化水推動到第二清潔空間42。可以利用圖4中描繪的清潔組件100實現方法220的自動化。例如，在上述過程的每一個中，一個或多個處理器185可以執行機器可讀指令，以打開和關閉各種電磁閥，如下表I所示。表I
權利要求
1.一種用於清潔網狀電極的方法，其包括: 將網狀電極密封在清潔組件中，使得在所述網狀電極的第一側上形成第一清潔空間，並在所述網狀電極的第二側上形成第二清潔空間，其中所述網狀電極包括從所述網狀電極的所述第一側延伸穿過所述網狀電極到達所述網狀電極的所述第二側的多個氣體通道； 將酸性溶液加載到所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間中； 給所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間加壓，使得所述酸性溶液中的至少一部分流過所述網狀電極的所述多個氣體通道中的一個或多個；以及 將一些純化水推進穿過所述網狀電極的所述第二側上的所述第二清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第二側接觸。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括:在加載所述酸性溶液時，給所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間通風。
3.根據權利要求1所述的方法，還包括:在推進所述一些純化水與所述網狀電極的所述第二側接觸之前，推進一定數量的純化水穿過所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第一側接觸。
4.根據權利要求3所述的方法，還包括:在所述一些純化水與所述網狀電極的所述第二側接觸後，推進第二數量的純化水穿過所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第一側接觸。
5.根據權利要求4所述的方法，包括:所述第二數量的純化水與所述網狀電極的所述第一側接觸後，將一些空氣注入所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間，其中，推動所述一些空氣中的至少一部分穿過所述網狀電極的所述多個氣體通道中的一個或多個。
6.根據權利要求3所述的方法，其中所述一定數量的純化水由液體分散件推進，所述液體分散件包含其中形成有中央流道的圓柱體以及在所述圓柱體中形成的多個液體出口，其中所述多個液體出口中的每一個是基本呈線性的管道，所述管道從所述中央流道徑向朝外延伸。
7.根據權利要求1所述的方法，還包括:在將所述酸性溶液加載到所述第一清潔空間之前，推進一定數量的純化水穿過所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第一側接觸。
8.根據權利要求7所述的方法，在所述一定數量的純化水與所述網狀電極的所述第一側接觸後，並且在所述酸性溶液加載到所述第一清潔空間之前，將一些空氣注入所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間。
9.根據權利要求1所述的方法，其中通過一個或多個O形環將所述清潔組件密封到所述網狀電極上。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述清潔組件包括具有凸緣件的高壓封閉件和耦合到夾緊叉的水平致動器，所述夾緊叉被設置成接收所述高壓封閉件的所述凸緣件，並且其中所述水平致動器將所述夾緊叉橫向移動到與所述凸緣件接觸，以提供夾緊壓力，從而擠壓所述一個或多個O形環。
11.根據權利要求9所述的方法，其中所述清潔組件包括垂直致動器，該垂直致動器提供夾緊壓力以擠壓所述一個或多個O形環。
12.根據權利要求1所述的方法，其中所述清潔組件包括與所述網狀電極的所述第二側上的所述第二清潔空間流體連通的出口通道，並且其中在所述酸性溶液加載到所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間時，所述出口通道是關閉的，且在向所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間加壓時，所述出口通道是打開的。
13.根據權利要求1所述的方法，其中所述清潔組件包括與所述網狀電極的所述第二側接觸的多個弧形電極接觸脊，使得所述網狀電極的所述多個氣體通道是無障礙的。
14.根據權利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括硝酸。
15.根據權利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括氫氟酸。
16.根據權利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液包括乙酸。
17.根據權利要求1所述的方法，其中所述酸性溶液是體積比為約6:約1:約I的硝酸、氫氟酸和乙酸的混合酸。
18.根據權利要求1所述的方法，其中用由氣體分散件供給的氣體給所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間加壓，所述氣體分散件包括具有基本呈梯形形狀的橫截面的倒角體和形成於該倒角體中的多個氣體出口。
19.根據權利要求1所述的清潔組件，其中用包含錐形件的圓錐形噴射件將所述一些純化水推進穿過所述網狀電極的所述第二側上的第二清潔空間，所述錐形件具有比該錐形件的頂端相對較大的基座和穿過該錐形件形成的並被設置在多個同心環中的多個孔。
20.一種用於清潔網狀電 極的方法，其包括: 將網狀電極密封在清潔組件中，使得在所述網狀電極的第一側上形成第一清潔空間，並在所述網狀電極的第二側上形成第二清潔空間，其中所述網狀電極包括從所述網狀電極的所述第一側延伸穿過所述網狀電極到達所述網狀電極的所述第二側的多個氣體通道； 將酸性溶液加載到所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間中； 用由氣體分散件供給的氣體給所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間加壓，使得所述酸性溶液中的至少一部分流過所述網狀電極的所述多個氣體通道中的一個或多個，其中所述氣體分散件包括具有基本呈梯形形狀的橫截面的倒角體和形成於該倒角體中的多個氣體出口； 用液體分散件將一定數量的純化水推進穿過所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第一側接觸，所述液體分散件包含其中形成有中央流道的圓柱體，以及在所述圓柱體中形成的多個液體出口，其中所述多個液體出口中的每一個是基本呈線性的管道，所述管道從所述中央流道徑向朝外延伸；以及 用包含錐形件的圓錐形噴射件將一些純化水推進穿過所述網狀電極的所述第二側上的第二清潔空間並且與所述網狀電極的所述第二側接觸，所述錐形件具有比該錐形件的頂端相對較大的基座和穿過該錐形件形成的並被設置在多個同心環中的多個孔。
全文摘要
在一種實施方式中，一種用於清潔網狀電極的方法可以包括將網狀電極密封在清潔組件中，使得在所述網狀電極的第一側上形成第一清潔空間，並在所述網狀電極的第二側上形成第二清潔空間。可以將酸性溶液加載到所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間中。可以給所述網狀電極的所述第一側上的所述第一清潔空間加壓，使得所述酸性溶液中的至少一部分流過所述網狀電極的所述多個氣體通道中的一個或多個。將一些純化水推進穿過所述網狀電極的所述第二側上的所述第二清潔空間，並且與所述網狀電極的所述第二側接觸。
文檔編號H01J37/32GK103094041SQ20121042574
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月30日 優先權日2011年10月31日
發明者阿爾曼·阿沃楊, 克利夫·拉克魯瓦, 石洪, 約翰·多爾蒂 申請人:朗姆研究公司