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CN105917458A - 净化装置以及净化方法 - Google Patents

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CN105917458A
CN105917458A CN201580005110.XA CN201580005110A CN105917458A CN 105917458 A CN105917458 A CN 105917458A CN 201580005110 A CN201580005110 A CN 201580005110A CN 105917458 A CN105917458 A CN 105917458A
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Abstract

净化装置(30)具备：调整在供给管(31)中朝收纳容器供给的净化气体的供给流量的供给流量调整部(35、41)；以及调整在排出管(33)中从收纳容器的内部吸气的净化气体的吸气流量以使得收纳容器的内部(54)的压力相对于收纳容器的外部不会成为负压的吸气流量调整部(37、42)，供给流量调整部能够以第1流量(f1)以及比第1流量大的流量即第2流量(f2)至少两个阶段调整供给流量，吸气流量调整部在供给流量为第1流量的情况下使吸气流量为零。

Description

净化装置以及净化方法
技术领域
本发明涉及利用惰性气体或者洁净干燥空气等净化气体对收纳有被收纳物的收纳容器的内部进行净化处理的净化装置以及净化方法。
背景技术
例如，公知有通过朝收纳有半导体晶片或者玻璃基板等被收纳物的收纳容器的内部注入净化气体来保持洁净度(进行所谓的净化处理)的净化装置。对于这种净化装置所进行的净化处理，例如，在大量使用净化气体的净化储料器等中，在密闭区域中进行。进而，为了抑制朝这种密闭区域的内部、进而从该密闭区域朝密闭区域的外部排出需要进行某种应对的浓度的净化气体这一情况，例如，如专利文献1所示，在收纳容器的净化气体的排出口连接排气管，进行经由排气管来回收净化气体的处理。在这种构成的净化装置中，由于在朝排气管排出净化气体的方面没有足够的压力，因此形成为如下的结构：连接现有的吸气单元等，强制性地吸入并回收净化气体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007－5604号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在上述的构成中，例如，若与朝收纳容器供给的净化气体的量相比而从收纳容器吸气的净化气体的量多，则存在收纳容器内部的压力相对于收纳容器的外部成为负压的顾虑。在该情况下，例如，存在从收纳容器中的净化气体的供给口或主体部与盖部之间等吸入脏污空气以及/或者尘埃等的情况，并非所期望的状态。
因此，本发明的目的在于，即便在任意地设定变更朝收纳容器的净化气体的供给流量的情况下，也能够抑制朝净化装置所被配置的密闭区域泄漏的净化气体的量、并且能够防止朝收纳容器的内部吸入脏污空气以及/或者尘埃这一情况的净化装置以及净化方法。
用于解决课题的手段
本发明的一个方面所涉及的净化装置是利用净化气体对收纳有被收纳物的收纳容器的内部进行净化处理的净化装置，具备：供给管，通过与收纳容器连接而朝收纳容器供给上述净化气体；供给流量调整部，调整在供给管中朝收纳容器供给的净化气体的供给流量；排出管，通过与收纳容器连接而将收纳容器内部的净化气体排出；以及吸气流量调整部，调整在排出管中从收纳容器的内部吸气的净化气体的吸气流量，以使得收纳容器的内部的压力不会相对于收纳容器的外部成为负压，供给流量调整部能够以第1流量以及比第1流量大的流量即第2流量至少两个阶段进行供给流量的调整，吸气流量调整部在供给流量为第1流量的情况下使吸气流量为零。
本发明的一个方面所涉及的净化方法是利用净化气体对收纳有被收纳物的收纳容器的内部进行净化处理时的净化方法，包括：供给流量调整工序，调整朝收纳容器供给的净化气体的供给流量；以及吸气流量调整工序，调整从收纳容器的内部吸气的净化气体的吸气流量，以使得收纳容器的内部的压力相对于收纳容器的外部不会成为负压，在供给流量调整工序中，以第1流量以及比第1流量大的流量即第2流量至少两个阶段调整供给流量，在吸气流量调整工序中，在供给流量为第1流量的情况下，进行调整以使得吸气流量为零。
根据上述构成的净化装置以及上述的净化方法，由于从排出管对收纳容器内部的净化气体进行吸气，因此能够抑制在收纳容器中从连接有排出管的排出口以外的部分泄漏的净化气体的量。并且，根据该构成的净化装置，调整吸气流量，以使得收纳容器的内部的压力相对于收纳容器的外部不会成为负压。由此，不会出现从收纳容器的外部朝收纳容器的内部吸入脏污空气或尘埃这一情况。结果，能够抑制朝净化装置所被配置的密闭区域泄漏的净化气体的量，并且能够防止朝收纳容器的内部吸入脏污空气或尘埃这一情况。
此外，根据该构成的净化装置，朝收纳容器供给的净化气体的供给流量能够任意地设定变更，因此能够以各种模式朝收纳容器供给净化气体。进而，即便在变更了净化气体的供给流量的情况下，也在供给流量比较小的情况下使吸气流量为零。由此，即便收纳容器的内部的压力相对于收纳容器的外部错误也能够使其不会成为负压。
本申请发明者经过深入研究，结果发现了如下情况：在从收纳容器的内部对净化气体进行吸气的情况下，尽管正实施净化处理、即尽管正朝收纳容器供给净化气体，但在朝收纳容器的净化气体的供给流量比预定流量小的情况下，收纳容器的内部的压力相对于收纳容器的外部成为负压。
因此，在一个实施方式中，也可以为，在连接有供给管以及排出管时，若朝收纳容器供给净化气体的流量比预定流量小则存在收纳容器的内部相对于收纳容器的外部成为负压的顾虑的收纳容器中，以下述方式设定第1流量以及第2流量。即、可以将第1流量设为上述预定流量以下的流量，将第2流量设为比上述预定流量大的流量。
根据该构成的净化装置，即便在变更了朝收纳容器供给的净化气体的流量的情况下，在排出管中从收纳容器的内部吸气的净化气体的吸气流量也被变更，以使得收纳容器的内部的压力相对于收纳容器的外部不会成为负压。
并且，在一个实施方式中，也可以为，吸气流量调整部具有设置于排出管的阀和控制阀的开闭的吸气流量控制部，吸气流量控制部在供给流量为第1流量的情况下控制为关闭阀，在供给流量为第2流量的情况下控制为打开阀。
根据该构成的净化装置，能够以比较简单的构成变更从收纳容器的内部吸气的净化气体的吸气流量。
并且，在一个实施方式中，也可以为，还具备排出装置，该排出装置将从收纳容器中连接有排出管的排出口以外的部分泄漏至收纳容器的外部的净化气体排出。
在该构成的净化装置中，在供给小流量的净化气体的情况下，为了防止收纳容器的内部的压力相对于外部的压力成为负压，例如关闭阀等而在吸气流量调整部中控制吸气流量。在该情况下，存在净化气体从收纳容器中的排出口以外的部分泄漏的顾虑。在该构成的净化装置中，由于排出装置能够回收从排出口以外的部分泄漏的净化气体并排出，因此能够抑制净化气体从净化装置所被配置的区域泄漏这一情况。
发明效果
根据本发明，即便在将朝收纳容器的净化气体的供给流量任意地设定变更的情况下，也能够抑制朝净化装置所被配置的密闭区域泄漏的净化气体的量，并且能够防止朝收纳容器的内部吸入脏污空气或尘埃。
附图说明
图1是示出具备一个实施方式所涉及的净化装置的净化储料器的主视图。
图2是从II－II线观察图1的净化储料器的剖视图。
图3(A)是示出由图1的净化装置净化处理的收纳容器的剖视图，图3(B)是示出由图1的净化装置净化处理的收纳容器的立体图。
图4是示出图1的净化装置的构成的概要构成图。
图5是示出以与排出管连接的状态对收纳容器的内部进行净化处理时的、净化气体的供给流量与收纳容器内部的压力之间的关系的图表。
具体实施方式
以下，参照附图对一个实施方式进行说明。在附图的说明中，对同一要素标注同一标号并省略重复的说明。附图的尺寸比率未必与所说明的部件的尺寸比率一致。
对一个实施方式所涉及的净化装置30(参照图4)进行说明。净化装置30是利用净化气体对收纳有半导体晶片或者玻璃基板等被收纳物的FOUP(Front Opening Unified Pod)等收纳容器50(参照图3(A)以及图3(B))的内部54进行净化处理的装置。净化装置30配置于如图1以及图2所示的、保管收纳有被收纳物的收纳容器50的净化储料器1等。净化储料器1例如设置于洁净室100。
如图1以及图2所示，洁净室100具有第1地面100A和第2地面100B。第2地面100B是用于供作业者移动的地面、并且也是将洁净室100分隔成两个区域的部分。由第1地面100A和第2地面100B夹着的区域通常是作业者无法进入的区域，是配置有各种装置、配管、配线，或净化气体从后述的排气口15A所被排出到的区域。第2地面100B能够由格栅板或者冲孔板等构成。
设置于这种洁净室100的净化储料器1具备：隔板3、FFU(Fan FilterUnit)5、支架7、起重机9、排气口15A、OHT(Overhead Hoist Transfer)口21以及人工口23。
隔板3是净化储料器1的罩板、且是对第1地面100A上方的区域进行分隔(划分)的部分，在其内侧形成有保管区域1A。FFU 5在由隔板3隔开的空间的顶棚部分、即保管区域1A的上方沿着预定方向设置有多个。FFU 5从保管区域1A的外部朝保管区域1A内吸入空气，并将洁净空气朝保管区域1A的下方吹出。另外，在洁净室的顶棚通常配置有FFU，因此，在净化储料器的顶棚距洁净室的顶棚近的情况下，也可以利用洁净室的FFU。排气口15A设置在保管区域1A的底部附近，是将净化气体朝洁净室100的第1地面100A与第2地面100B之间的区域排出的部分。净化气体由排气用风扇15从保管区域1A排出。即、利用FFU 5以及排气用风扇15构成一个排气系统(排出装置)(以下将该排气系统也称为“第1排气系统”)。
支架7是保管收纳容器50的部分，在保管区域1A内通常设置有1～2列(此处为2列)。各支架7沿预定方向X延伸，相邻的2个支架7、7以对置的方式大致平行地配置。在各支架7，沿着预定方向X以及铅垂方向形成有多个载置并保管收纳容器50的保管架7A。
起重机9是将收纳容器50相对于保管架7A取出放入的部分，配置在由对置的支架7、7夹着的区域。起重机9通过在沿着支架7的延伸方向X配置于地面的行进轨道(未图示)上行进，能够沿着支架7而在预定方向X上移动。起重机9的载台9A设置成能够沿着导轨9B升降，能够相对于沿铅垂方向设置的多个保管架7A而将收纳容器50取出放入。
收纳容器50相对于净化储料器1的取出放入从OHT口21以及人工口23进行。OHT口21是在沿敷设于顶棚100C的行进轨道25行进的桥式吊车(OHT)27与净化储料器1之间交接收纳容器50的部分，具有输送收纳容器50的输送器21A。人工口23是在作业者与净化储料器1之间交接收纳容器50的部分，具有输送收纳容器50的输送器23A。
在支架7的保管架7A上设置有利用净化气体(例如氮气)对所载置的收纳容器50的内部54进行净化的净化装置30。净化装置30是用于朝载置于保管架7A的收纳容器50内供给净化气体以及将净化气体排出的装置。
此处，对收纳容器50进行说明。如图3(A)以及图3(B)所示，收纳容器50具备形成壳体的主体部51以及盖部53。收纳容器50利用主体部51和盖部53形成收纳容器50的内部54。在收纳容器50的内部54收纳有多个半导体晶片(未图示)。
在主体部51中，在成为底面的底面部52的下表面，当以盖部53所配置的一侧作为前方时，在前端部的左右两端附近设置有排出口56，在后端部的左右两端设置有供给口55。供给口55由连接部52A以及连通部52C形成。排出口56由连接部52B以及连通部52D形成。在该例子中，连接部52A构成为能够与后面详述的净化装置30的供给管31连接。并且，连接部52B构成为能够与净化装置30的排出管33连接。在连接部52A、52B，分别形成有与供给管31以及排出管33的内径相同直径的连通部52C、52D。连通部52C、52D是连通收纳容器50的内部54和收纳容器50的外部的孔部。
盖部53配置于作为主体部51的侧面的一个面。在盖部53例如设置有闩锁机构58。闩锁机构58具有闩锁部58A和凸轮部58B。闩锁部58A构成为：在将钥匙(未图示)插入至设置于凸轮部58B的插入口58C的状态下，若使该钥匙转动，则闩锁部58A的与凸轮部58B所处的一侧相反侧的端部伸出或缩入。进而，通过该闩锁部58A的端部与在同闩锁部58A对置的面、且是在主体部51设置的嵌合槽51A嵌合，盖部53被固定于主体部51。
其次，对利用净化气体(例如氮气)对如上所述的收纳容器50的内部54进行净化处理的净化装置30进行说明。如图4所示，净化装置30具备：供给管31、MFC(Mass Flow Controller)(供给流量调整部)35、净化气体源(未图示)、排出管33、阀(吸气流量调整部)37以及控制部40。
供给管31的前端形成为喷嘴，是通过与收纳容器的供给口55连接而朝收纳容器50供给净化气体的部分。在本实施方式中，供给管31通过与连接部52A密接而与连通部52C连接。MFC 35是计测在供给管31流动的净化气体的质量流量、并进行流量控制的设备。本实施方式的MFC 35由后述的供给流量控制部(供给流量调整部)41进行流量控制。净化气体源(未图示)是贮存净化气体的罐。
排出管33的前端形成为喷嘴，是通过与收纳容器50的排出口56连接而将收纳容器50的内部54的净化气体吸气、并将收纳容器50的内部54的净化气体排出的部分。在本实施方式中，排出管33通过与连接部52B密接而与连通部52D连接。阀37调整在排出管33中吸气的净化气体的流量，以使得收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部不会成为负压。阀37例如能够采用电磁式或者气动式等、能够遥控的构成的设备。本实施方式的阀37由后述的吸气流量控制部(吸气流量调整部)42进行开阀控制以及闭阀控制。
如图4所示，对于本实施方式的净化装置30中的排出管33，来自多个净化装置30的排出管33汇集，并经由洁净室100中的第1地面100A与第2地面100B之间的区域而与现有的负压排气管道连接(参照图1以及图2)。根据这种构成，连接于各净化装置30的排出管33能够通过与收纳容器50的排出口56连接而将收纳容器50的内部54的净化气体吸气，并将收纳容器50的内部54的净化气体经由负压排气管道排出。换言之，利用各排出管33以及负压排气管道构成一个排气系统(以下将该排气系统也称为“第2排气系统”)。
控制部40是对净化装置30中的各种净化处理进行控制的部分，例如是由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等构成的电子控制单元。控制部40如图4所示具有作为执行净化装置30的各种控制处理的概念部分的供给流量控制部41和吸气流量控制部42。这种概念部分所执行的功能是基于CPU等的控制执行的。
供给流量控制部41是为了调整朝收纳容器50供给净化气体的供给流量而控制MFC 35的部分。吸气流量控制部42是进行控制以便在第1流量时关闭阀37、在第2流量时打开阀37的部分。“第1流量”是指：在收纳容器50与供给管31以及排出管33连接的状态下，若朝收纳容器50供给净化气体的流量比预定流量F1小则存在收纳容器50的内部54相对于收纳容器50的外部成为负压的顾虑的收纳容器50中，比预定流量F1小的流量。并且，“第2流量”是指比第1流量大的流量。
其次，对上述净化装置30中的净化处理的动作(净化方法)进行说明。控制部40若检测到收纳容器50的载置(或者若由用户输入了净化处理命令)，则开始朝收纳容器50的净化气体的供给(净化处理)。此时，供给流量控制部41控制MFC 35，以便以指示流量朝收纳容器50供给净化气体(供给流量调整工序)。另外，对于此时的指示流量，能够输入至少2个流量，由作业者事先适当设定输入。吸气流量控制部42控制阀37的开闭，以使得收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部不会成为负压。通常，若利用MFC 35开始净化气体的供给，则阀37打开，若MFC 35所进行的净化气体的供给结束则阀37关闭(吸气流量调整工序)。
然而，根据条件(收纳容器的特性、净化装置的特性以及供给流量等)，存在尽管利用MFC 35开始了净化气体的供给，但收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部成为负压的情况。因此，在收纳容器50连接于供给管31以及排出管33的状态下，若朝收纳容器50供给净化气体的流量比预定流量小则存在收纳容器50的内部54相对于收纳容器50的外部成为负压的顾虑的收纳容器50中，进行以下的控制。即、吸气流量控制部42控制为，在比预定流量小的第1流量时关闭阀37，在比第1流量大的第2流量时打开阀37。
对上述实施方式的净化装置30的作用效果进行说明。根据上述实施方式的净化装置30，收纳容器50的内部54的净化气体从排出管33被吸气，因此，能够抑制从收纳容器50中的供给口55或主体部51与盖部53之间(排出口以外的部分)泄漏的净化气体的量。并且，根据上述实施方式的净化装置30，控制阀37的开闭，以使得收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部不会成为负压。由此，不会出现从收纳容器50的外部朝收纳容器50的内部54吸入脏污空气或尘埃的情况。结果，能够抑制朝净化装置30所被配置的保管区域1A泄漏的净化气体的量、进而能够抑制从保管区域1A泄漏的净化气体的量，并且能够防止朝收纳容器50的内部54吸入脏污空气或尘埃的情况。
此处，净化气体从保管区域1A泄漏的情况是指：净化气体未被从排气口15A引导性排出，而是例如净化气体从保管区域1A的开口部即OHT口21以及人工口23等被排出的情况。
并且，在上述实施方式的净化装置30中，由于具备变更在供给管31中朝收纳容器50供给的净化气体的流量的MFC 35，因此能够以各种模式朝收纳容器50供给净化气体。例如，能够实现为了确保净化处理的即效性而欲朝收纳容器50供给相对大的流量的净化气体的情况或者在充分确保洁净度后欲朝收纳容器50连续供给相对小的流量的净化气体的情况下等符合需求的净化气体的供给。
并且，在上述实施方式的净化装置30中，即便在上述那样变更净化气体的供给流量的情况下，也在供给流量比较小的第1流量的情况下使吸气流量为零。由此，能够进行调整，以使得收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部不会成为负压。
并且，本申请发明人经过深入研究，结果发现了如下情况：尽管正朝收纳容器50供给净化气体，但收纳容器的内部54的压力相对于收纳容器的外部成为负压。即、如图5所示，发现了如下情况：在朝收纳容器50的净化气体的供给流量相对小的情况(预定流量F1)下，收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部成为负压。
因此，在上述实施方式的净化装置30中，对于在收纳容器50与供给管31以及排出管33连接的状态下，若朝收纳容器50的净化气体的供给流量小于预定流量F1则存在收纳容器50的内部54相对于收纳容器50的外部成为负压的顾虑的收纳容器50，进行以下的控制。即、当设比预定流量F1小的流量为第1流量f1、将比第1流量f1大的流量设为第2流量f2时，控制为，在第1流量f1时关闭阀37、在第2流量f2时打开阀37。
并且，根据该构成的净化装置30，进行阀37的开闭控制，以使得即便在变更了朝收纳容器50供给的净化气体的流量的情况下，收纳容器50的内部54的压力相对于收纳容器50的外部也不会成为负压。结果，能够防止从收纳容器50的外部朝收纳容器50的内部54吸入脏污空气或尘埃这一情况。
并且，根据该构成的净化装置30，由于具备将从收纳容器50中的供给口55或主体部51与盖部53之间泄漏至收纳容器50的外部的净化气体换气并排出的第1排气系统(FFU 5以及排气用风扇15)，因此能够抑制从收纳容器50泄漏的净化气体从净化储料器1的保管区域1A泄漏这一情况。该情况在供给预定流量F1以下的流量的净化气体的情况下尤为有效。这是因为：在本实施方式的净化装置30中，在朝收纳容器50供给的净化气体的供给流量为预定流量F1以下的情况下阀37关闭，存在净化气体从收纳容器50中的供给口55或主体部51与盖部53之间泄漏的顾虑。
换言之，在朝收纳容器50的净化气体的供给流量为预定流量F1以下的情况下，为了使得收纳容器50的内部54不会成为负压而特意从供给口55或主体部51与盖部53之间将净化气体排出，仅利用第1排气系统回收净化气体、并朝净化储料器1的外部排出。在朝收纳容器50的净化气体的供给流量比预定流量F1大的情况下，利用第1排气系统以及第2排气系统这双方将净化气体朝净化储料器1的外部排出。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。能够在不脱离发明的主旨的范围进行各种变更。
＜第1变形例＞
在上述实施方式中，举出各排出管33与负压排气管道连接的例子进行了说明，但本发明并不限定于此，例如也可以形成为另外具备吸气装置的构成。即便在该情况下，也能够通过连接于各净化装置30的排出管33与收纳容器50的排出口56连接而将收纳容器50的内部54的净化气体吸气，将收纳容器50的内部54的净化气体排出。
＜第2变形例＞
在上述实施方式的净化装置30中，举出具备第1排气系统的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，在从收纳容器50的供给口55或主体部51与盖部53之间泄漏的净化气体的量相对小的情况下，也可以形成为不具备第1排气系统的构成的净化装置。
＜其他变形例＞
在上述实施方式中，举出配置于净化储料器1的净化装置为例进行了说明，但本发明并不限定于此。不仅能够应用于配置于由隔板3等划分的空间中的净化装置，也能够应用于例如搭载于桥式吊车彼此的中继点以及从输送器朝桥式吊车的交接点(装载口)、顶棚暂存区等的净化装置。
标号说明
1：净化储料器；1A：保管区域；3：隔板；7：支架；15：排气用风扇；15A：排气口；30：净化装置；31：供给管；33：排出管；35：MFC(供给流量调整部)；37：阀(吸气流量调整部)；40：控制部；41：供给流量控制部(供给流量调整部)；42：吸气流量控制部(吸气流量调整部)；50：收纳容器；51：主体部；52：底面部；53：盖部；54：收纳容器的内部；100：洁净室；100A：第1地面；100B：第2地面；100C：顶棚；F1：预定流量；f1：第1流量；f2：第2流量。

Claims (4)

1.一种净化装置，利用净化气体对收纳有被收纳物的收纳容器的内部进行净化处理，具备：
供给管，通过与上述收纳容器连接而朝上述收纳容器供给上述净化气体；
供给流量调整部，调整在上述供给管中朝上述收纳容器供给的上述净化气体的供给流量；
排出管，通过与上述收纳容器连接而排出上述收纳容器内部的上述净化气体；以及
吸气流量调整部，调整在上述排出管中从上述收纳容器的内部吸气的上述净化气体的吸气流量，以使得上述收纳容器的内部的压力相对于上述收纳容器的外部不会成为负压，
上述供给流量调整部能够以第1流量以及比上述第1流量大的流量即第2流量至少两个阶段进行上述供给流量的调整，
上述吸气流量调整部在上述供给流量为上述第1流量的情况下使上述吸气流量为零。
2.根据权利要求1所述的净化装置，其中，
上述吸气流量调整部具有设置于上述排出管的阀和控制上述阀的开闭的吸气流量控制部，
上述吸气流量控制部在上述供给流量为上述第1流量的情况下控制为关闭上述阀，在上述供给流量为上述第2流量的情况下控制为打开上述阀。
3.根据权利要求1或2所述的净化装置，其中，
还具备排出装置，该排出装置将从上述收纳容器中连接有上述排出管的排出口以外的部分泄漏至上述收纳容器的外部的上述净化气体排出。
4.一种净化方法，是利用净化气体对收纳有被收纳物的收纳容器的内部进行净化处理时的净化方法，包括：
供给流量调整工序，调整朝上述收纳容器供给的上述净化气体的供给流量；以及
吸气流量调整工序，调整从上述收纳容器的内部吸气的上述净化气体的吸气流量，以使得上述收纳容器的内部的压力相对于上述收纳容器的外部不会成为负压，
在上述供给流量调整工序中，以第1流量以及比上述第1流量大的流量即第2流量至少两个阶段调整上述供给流量，
在上述吸气流量调整工序中，在上述供给流量为上述第1流量的情况下，进行调整以使得上述吸气流量为零。
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