[发明专利]用以在流体中检测空气的系统及方法

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张来自2011年8月19日申请的题为“用以检测流体中的气泡的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING BUBBLES IN A FLUID)”的第61／525,594号美国临时申请案及2012年5月25日申请的题为“用以检测流体中的空气的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING AIR IN A FLUID)”的第61／651,978号美国临时申请案的优先权，所述两个申请案被以引用的方式全部并入本文中。

技术领域

本发明大体上涉及在半导体制造过程中所使用的抽汲系统，且更特定来说，涉及在此些抽汲系统中检测空气或气体的新方式。

背景技术

存在对流体由抽汲设备施配的量及／或速率的精确控制为必要的许多应用。举例来说，在半导体处理中，控制例如光阻化学品的光化学品涂覆到半导体晶片的量及速率是重要的。在处理期间涂覆到半导体晶片的涂层通常需要按埃测量的在晶片的表面上的平坦度。必须控制例如光阻化学品的处理化学品涂覆到晶片的速率以便确保均匀地涂覆处理液体。

现今，在半导体工业中所使用的许多光化学品为非常昂贵的液体，成本往往多达1公升1000美元。因此，优选地，确保使用最小但充足量的化学品且确保化学品未受到抽汲设备的损害。然而，若干条件可使错误量的液体施配于晶片上，从而导致损失液体及碎屑晶片。

可导致不恰当液体施配的一条件为空气在施配泵或下游管道中。现有系统经历超长起动注给例行程序以确保在使用泵来将流体施配到晶片前从泵移除空气。然而，此些系统假定起动注给例行程序成功且不考量在起动注给后引入的空气。若干现有系统还监视泵的施配循环以确定施配是否为“良好”施配。虽然此些系统给出对施配的定性评估且在一系列“不良”施配发生之前产生警报，但其既不防止初始“不良”施配发生，且不提供系统中的空气量的定量评估。此外，此些系统可难以在不良施配由远离泵出口相对大距离(大于0.5米)的空气引起时检测到不良施配。

发明内容

实施例提供在抽汲系统中检测空气的新方式。所述抽汲系统可包括泵及耦合到所述泵的控制器。所述控制器可包括处理器及存储指令的非暂时性计算机可读媒体，所述指令可由所述处理器翻译以控制所述泵隔离所述泵的一部分。所述泵的所述经隔离部分可包含腔室及在所述腔室下游的组件。所述经隔离部分可填充有液体。所述经隔离部分中的压力可经正规化到开始压力。所述经隔离部分可包含腔室、管道、管线、阀门或其它泵或系统组件。所述经隔离部分中的活塞从预定开始位置移动某一距离到预定结束位置。所述活塞的所述移动可通过驱动所述泵的电动机的受控制移动引起。在所述移动后，进行另一压力测量(结束压力)。在一实施例中，所述开始压力与所述结束压力之间的实际改变可用以检测空气或气体在液体中的存在。可进行此的一方式是通过比较所述实际改变与预期改变。可针对特定系统设置及／或例如粘度的流体属性建立所述预期改变。

在可预选择所述开始压力及所述结束压力的实施例中，泵组件的所述开始位置与所述结束位置之间的差可经确定且与先前确定值或预期值比较以检测空气或气体在液体中的存在。在此状况下，所述控制器可控制所述泵闭合一个或一个以上阀门且将所述泵中的隔膜移动到可变本位。在所述隔膜处于所述可变本位时，所述经隔离部分中的所述液体的压力可记录为所述开始压力。所述控制器可接着控制所述泵使所述经隔离部分达到所述预定结束压力或隔膜位移。此过程可使所述隔膜移动到不同(结束)位置。可将所述隔膜的所述开始位置与所述结束位置之间的实际压力差与根据先前建立的特性曲线的预期压力差比较以确定所述经隔离部分中的空气量。可在所述空气量符合或超出预定阈值的情况下产生警报。除使用来自隔膜的位置数据之外或代替使用所述位置数据，还可使用与例如驱动所述泵的电动机或活塞的其它泵组件相关联的位置数据。位置传感器可用以将此位置数据提供到所述控制器。

实施例可提供相比传统检测系统的许多优势。举例来说，实施例可在半导体制造流体的“不良”施配发生前检测空气在所述流体中的存在，从而减小与此流体相关联的废料及成本。此外，实施例可在抽汲系统中检测空气，即使量非常小也还如此。本文中所描述的实施例可提供另一优势，其在于甚至距所述泵相对大距离的空气可被检测，所述空气包含可在管道、管线或在施配腔室下游的某其它组件中的空气。本文中所描述的实施例通过允许针对呈不同设置及／或流体属性的泵确定系统中的所述空气量而提供又一优势。