防滴落系统的制作方法

本揭示的实施方式是关于一种防滴落系统。

背景技术

半导体晶圆在制造期间经历多制程，以自晶圆最终产生多个集成电路(integratedcircuit,ic)。多制程包括沉积制程，其中材料的对应层沉积在晶圆表面上。

在典型沉积制程中，光阻材料层被应用至半导体基板，例如三层光阻。在此沉积制程之前，晶圆表面受到基板准备制程，以准备用来接收光阻的晶圆表面。基板准备制程通常包括以清洗溶剂洗涤晶圆表面，接着烘烤晶圆以促进脱水，以及随后将增粘剂旋转涂布在晶圆上。接下来，将光阻材料层旋转涂布在晶圆上。光阻材料层暴露于光(或其他类型的曝光辐射)，以便选择性地改变光阻对显影剂的溶解性。曝光之后，施加显影剂至现暴露的光阻材料层，例如通过晶圆旋转时将显影剂释放在晶圆上(旋转释放)。

洗涤、增粘剂的旋涂、光阻材料的旋涂以及显影剂的旋转释放各包括了液体的分配。一般上使用自动控制阀(automaticcontrolvalve,acv)来启动及停止液体材料至晶圆表面上的流动，例如气动阀。

技术实现要素：

本揭示提供一种防滴落系统，包括：第一自动控制阀，其输入端是流体连接至要分配的流体的流体源，并具有自完全闭合至完全开启的位置；第二自动控制阀，其输入端是流体连接至第一自动控制阀的输出端，且其输出端是流体连接至喷嘴，并具有自完全闭合至完全开启的位置；代理感测器，其经配置以产生代理信号，此代理信号表示间接量测的第一自动控制阀的位置；以及控制器，其电性连接至第一自动控制阀及第二自动控制阀，并电性连接至代理感测器，控制器经配置以导致第二自动控制阀根据代理信号而闭合，并从而中断流至喷嘴的液体流。

附图说明

当结合附图阅读时，自以下详细描述可以最佳地理解本揭示的态样。应当注意，根据工业中标准实务，各特征未按比例绘制。事实上，为论述的清楚性，各特征的尺寸可任意地增加或缩小。

图1a至图1d是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统的示图；

图1e至图1f为根据本揭示的至少一个实施方式，对应于图1a至图1d中的第一压力感测器及第二压力感测器的压力曲线图(压力曲线)；

图2a是根据本揭示的至少一个实施方式的另一防滴落系统的示图；

图2b是根据本揭示的至少一个实施方式的另一防滴落系统的示图；

图3是根据本揭示的至少一个实施方式的另一防滴落系统的示图；

图4是根据本揭示的至少一个实施方式的另一防滴落系统的示图；

图5a是根据本揭示的至少一个实施方式的用于操作防滴落系统的方法流程图；

图5b是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的流程图方块的更详细视图；

图5c是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的流程图方块的更详细视图；

图5d是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的流程图另一方块的更详细视图；

图6是根据一个或多个实施方式的用于实施控制器的通用计算装置的方块图。

具体实施方式

以下揭示提供用于实施所提供标的的不同特征的许多不同实施方式或实施例。下文描述了元件、数值、操作、材料、布置等的特定实施例以简化本揭示。当然，此等仅为实施例且不意指限制。可设想其他元件、数值、操作、材料、布置等。举例而言，在随后描述中的第一特征在第二特征上方或在第二特征上的形成可包括其中第一及第二特征形成为直接接触的实施方式，以及亦可包括有另一特征可形成在第一及第二特征之间，以使得第一及第二特征可不直接接触的实施方式。另外，本揭示在各实施例中可重复元件符号及/或字母。此重复为出于简易及清楚的目的，且本身不指示所论述各实施方式及/或配置之间的关系。

另外，于此使用的空间相对术语，例如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及类似用语，是为了便于描述图示中的一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征)的关系。这些空间性相对用词本意上涵盖除了图中所绘示的位向之外，也涵盖使用或操作中的装置的不同位向。装置也可被转换成其他位向(旋转90度或其他位向)，因此本文中使用的空间性相对描述应做类似的解释。

在集成电路(ic)制造的上下文中，半导体晶圆受到了包括沉积制程的多制程。对典型沉积制程而言，洗涤、增粘剂的旋涂、光阻材料的旋涂及显影剂的旋转释放，个别包括使用相应的主自动控制阀从喷嘴分配液体，通常是气动控制自动控制阀。若主自动控制阀未完全闭合，则液体流动不会被停止，例如将导致滴落，其中滴落可理解为意谓持续到达晶圆的液体的液滴。与一个或多个多制程(半导体晶圆受到的制程)相关的滴落将降低ic的品质，此ic是在晶圆上进行多重制程而最终产生的。本揭示的至少一实施方式是通过提供液体分配系统来防止滴落，此液体分配系统包括：加装代理感测器的主自动控制阀，以及在主自动控制阀与喷嘴之间流体连接的备用自动控制阀。代理感测器产生代理信号，此代理信号表示间接量测的第一自动控制阀的位置。控制器使得备用自动控制阀根据代理信号而闭合。

图1a至图1d是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统100的图示。

防滴落系统100包括：流体源102，例如要分配的液体(液体源102)、主自动控制阀104、流体连接，例如管106，其将液体源102流体连接至主自动控制阀104、备用自动控制阀108、流体连接，例如管110，其将主自动控制阀104流体连接至备用自动控制阀108、喷嘴112，分配流体/液体从喷嘴112分配、流体连接，例如管113，将备用自动控制阀108流体连接至喷嘴112，以及晶圆旋转装置115。

主自动控制阀104为气动自动控制阀。主自动控制阀104包括：主体124a、阀帽124b，其机械连接至主体124a、气缸124c，其机械连接至阀帽124b、活塞126a，其在气缸124c中轴向移动、隔膜126b，其位于主体124a中、杆126c，其将活塞126a机械连接至隔膜126b、弹簧126d，其设置在气缸124c内部及活塞126a的侧面上，活塞126a的侧面与杆126c相对，以及固定在主体124a中的堰126e。堰为鞍座或基座，隔膜126b的夹紧部分可抵靠其接触。气缸124c具有两个气动端口：第一气动端口127a，位于活塞126a的侧面上，与弹簧126d所在侧面相对，以及第二气动端口127b，位于活塞126a的侧面上，与弹簧126d所在侧面相同。

备用自动控制阀108亦为气动自动控制阀。备用自动控制阀108包括：主体128a、阀帽128b，其机械连接至主体128a、气缸128c，其机械连接至阀帽128b、活塞130a，其在气缸128c中轴向移动、隔膜130b，其位于主体128a内、杆130c，其将活塞130a机械连接至隔膜130b、弹簧130d，其设置在气缸128c内，并位于活塞130a的侧面上，且与杆130c同侧、以及堰130e，其安装在主体128a内。气缸128c包括两个气动端口：第一气动端口131a，其位于活塞130a的侧面，此侧面与弹簧130d所位于的侧面相对、第二气动端口131b，其位于活塞130a的侧面，此侧面与弹簧130d所位于的侧面相同。

防滴落系统100进一步包括：第一空气源140(空气源140)、第一电流至压力(current-to-pressure,i/p)转换器142、选择性的第一温度感测器144、代理感测器145、选择性的第二温度感测器148、第二空气源152、第二电流至压力转换器154、以及控制器156。代理感测器145是压力感测装置，其包括第一压力感测器146及第二压力感测器150。在一些实施方式中，第一空气源140及第二空气源152是相同的设备或装置。在一些实施方式中，第一电流至压力转换器142及第二电流至压力转换器154是相同的设备或装置。

第一电流至压力转换器142流体连接至第一空气源140。第一温度感测器144流体连接至第一电流至压力转换器142。代理感测器145的第一压力感测器146流体连接至第一温度感测器144以及气缸124c的第一气动端口127a。在一些实施方式中，第一电流至压力转换器142包括放气阀(未图示)，透过放气阀可控制空气压力的释放，此空气压力是来自介于第一电流至压力转换器142与气缸124c的第一气动端口127a之间全面性或累积性的流体连接。代理感测器145的第二压力感测器150流体连接至第二温度感测器148以及气缸124c的第二气动端口127b。第二电流至压力转换器154流体连接至第二空气源152以及气缸124c的第二气动端口127b。关于电流至压力转换器及包括其布置之详述一般可见于在1993年10月5日授权的美国专利申请案第5,251,148号，以及在1996年9月24日授权的美国专利第5,558,115号中，这些专利的全部内容各自以引用的方式并入本文。

控制器156电性连接至第一电流至压力转换器142、第一温度感测器144、第一压力感测器146、第二温度感测器148、第二压力感测器150及第二电流至压力转换器154。控制器156接收：第一压力信号、第二压力信号、第一温度信号以及第二温度信号，第一压力信号与第二压力信号分别来自对应的代理感测器145的第一压力感测器146及第二压力感测器150，而第一温度信号与第二温度信号分别来自对应的第一温度感测器144及第二温度感测器148。来自第一压力感测器146的第一压力信号表示活塞126a的侧面上的气压，此侧面与气缸124c的第一气动端口127a同侧。来自第二压力感测器150的第二压力信号表示活塞126a的侧面上的气压，此侧面与气缸124c的第二气动端口127b同侧。来自第一温度感测器144的第一温度信号表示活塞126a的侧面上的空气温度，此侧面与气缸124c的第一气动端口127a同侧。来自第二温度感测器148的第二温度信号表示活塞126a的侧面上的空气温度，此侧面与气缸124c的第二气动端口127b同侧。

根据由液体源102提供液体所使用的制程，控制器156产生第一控制信号并将第一控制信号提供至第一电流至压力转换器142，以选择性地开启或闭合主自动控制阀104。控制器156根据第一压力信号、第二压力信号、第一温度信号及第二温度信号来产生第二控制信号，并将第二控制信号提供至第二电流至压力转换器154，以选择性地开启或闭合备用自动控制阀108。

隔膜126b(主自动控制阀104的主体124a的隔膜)由弹性材料形成。在对应主自动控制阀104非启动状态(或预设)的闭合位置中，杆126c迫使隔膜126b的夹紧部分与堰126e接触，进而阻断液体从管106流动至管110(如图1a所示)。在对应于主自动控制阀104启动状态的开启位置中，第一电流至压力转换器142(根据来自控制器156的第一控制信号)提供气压，以克服活塞126a上的偏压力(受弹簧126d所施加)，从而移动活塞126a远离堰126e，使得杆126c将隔膜126b的夹紧部分拉离堰126e，从而接通液体从管106流动至管110(如图1b所示)。主自动控制阀104与堰的配置已一起图示。在一些实施方式中，主自动控制阀104具有不存在堰126e的直通配置。

隔膜130b(备用自动控制阀108的主体128a的隔膜)由弹性材料形成。在对应备用自动控制阀108非启动状态的开放位置中，弹簧130d迫使活塞130a远离堰130e，以使得杆130c将隔膜130b的夹紧部分拉离堰130e，从而接通液体从管110至管113的流动(如图1a中所示)。在对应备用自动控制阀108启动状态的闭合位置中，第二电流至压力转换器154(根据来自控制器156的第二控制信号)提供气压，以克服活塞130a上的偏压力(受弹簧130d所施加)，进而将活塞130a移向堰130e，造成杆130c迫使隔膜130b的夹紧部分接触堰130e，进而阻断液体从管110至管113的流动(在图1b中图示)。备用自动控制阀108与堰的配置已一起图示。在一些实施方式中，备用自动控制阀108具有不存在堰130e的直通配置。

晶圆旋转装置115包括：半导体晶圆116、可旋转台118，半导体晶圆116设置于其上、马达120、以及轴122，其将可旋转台118机械连接至马达120。在一些实施方式中，相对于喷嘴112的固定位置，晶圆旋转装置115在至少两个方向上是可移动或转移的。在一些实施方式中，相对于晶圆旋转装置115的固定位置，喷嘴112在至少两个方向上是可移动或转移的。在一些实施方式中，晶圆旋转装置115及喷嘴112个别在至少两个方向上是可移动或转移的。

在图1a中，控制器156已控制主自动控制阀104处于闭合位置中，对应于主自动控制阀104的非启动状态，并且已控制备用自动控制阀108处于开启位置中，对应于备用自动控制阀108的非启动状态。由于主自动控制阀104处于闭合位置中，杆126c迫使隔膜126b的夹紧部分接触堰126e，从而阻断液体自管106至管110的流动，所以在喷嘴112与半导体晶圆116之间并没有绘示液滴。

在图1b中，控制器156控制主自动控制阀104处于开启位置中，对应于主自动控制阀104的启动状态的，并且控制备用自动控制阀108处于开启位置中，对应于备用自动控制阀108的非启动状态。由于主自动控制阀处于开启位置中，杆126c将隔膜126b的夹紧部分拉离堰126e，从而接通液体自管106至管110的流动。由于备用自动控制阀108处于开启位置中，杆130c将隔膜130b的夹紧部分拉离堰130e，从而接通液体自管110至管113的流动。因而，液体是自喷嘴112而分配，所以在喷嘴112与半导体晶圆116之间有绘示液滴114。

在图1c中，控制器156试着控制主自动控制阀104处于闭合位置中，对应于主自动控制阀104的非启动状态，并且控制备用自动控制阀108处于开启位置中，对应于备用自动控制阀108的非启动状态。由于各种原因，主自动控制阀104可以是没有完全闭合的，如图1c中所示。可能的原因包括：由于弹簧126d老化，所产生的偏压力不足、主自动控制阀104的活塞126a的圆周面与气缸124c的壁之间的摩擦力增加，或其类似原因。由于主自动控制阀104未完全闭合，杆126c没有迫使隔膜126b的夹紧部分与堰126e接触，从而容许小流量的液体从管106通过至管110。当主自动控制阀104处于完全开启的位置时，小流量液体更少，且当主自动控制阀104处于完全闭合的位置时，小流量液体更多。由于备用自动控制阀108处于开启位置，小流量液体从管110通过至管113，所以在喷嘴112与半导体晶圆116之间有绘示液滴114。相较于图1b，因图1c关系到更小的液体流，所以图1c所示的液滴114比图1b中所示的更少。

在图1d中，控制器156试着控制主自动控制阀104处于闭合位置中，对应主自动控制阀104的非启动状态，并且控制备用自动控制阀108处于闭合位置中，对应备用自动控制阀108的启动状态。另外，在图1d中，主自动控制阀104未完全闭合。如前所述，由于各种原因，主自动控制阀104可以是没有完全闭合的，如图1d所示。根据第一压力信号、第二压力信号、第一温度信号及第二温度信号，控制器156辨识出主自动控制阀104尚未完全闭合，并因此控制备用自动控制阀108处于闭合位置中。因为备用自动控制阀108处于闭合位置中，杆130c迫使隔膜130b的夹紧部分接触堰130e，从而阻断自管110流动至管113的液体流，所以在喷嘴112与半导体晶圆116之间没有绘示液滴。

相较于可直接量测隔膜126b夹紧部分相对于堰126e的位置的另一个感测装置而言，代理感测器145，更特定来说是第一压力感测器146及第二压力感测器150，各别量测对应参数(亦即压力)，此对应参数是间接反映隔膜126b夹紧部分的位置。因而，来自对应第一压力感测器146及第二压力感测器150的每一个第一压力信号及第二压力信号被叙述为隔膜126b夹紧部分的直接量测位置的代理(或替代)。同时，第一压力感测器146及第二压力感测器150同为代理感测器145，其中代理感测器145是一个感测器的改型替代，此感测器可直接量测隔膜126b夹紧部分相对于堰126e的位置。

图1e至图1f是根据本揭示案的至少一个实施方式，绘示对应于第一压力感测器146及第二压力感测器150的压力曲线图160及压力曲线图166(压力曲线)。

为简化说明，压力曲线图160及压力曲线图166为假设实施例。在图1e至图1f中，x轴表示时间增量，y轴表示压力增量。为简明起见，图1e至图1f显示一小段时间，亦即时间t0至时间t6。在一些实施方式中，考量了其他的时间范围。亦为简明起见，图1e至图1f显示一压力范围，亦即压力s0至压力s7。在一些实施方式中，考量了其他的压力范围。

压力曲线图160包括线162及线164。线162是一个分段函数，其表示第一压力感测器146所产生的第一压力信号的参考值(或期望值)。线164是一个分段函数，其表示第一压力感测器146所产生的第一压力信号的抽样值(或实际值、或测量值)。在一些实施方式中，线162是连续的。在一些实施方式中，线162是分段连续函数。在一些实施方式中，线162是基于实验数据。在一些实施方式中，线162是来自计算或模型化数据。

压力曲线图166包括线168及线170。线168是一个分段函数，其表示第二压力感测器150所产生的第二压力信号的参考值(或期望值)。线170是一个分段函数，其表示第二压力感测器150所产生的第二压力信号的抽样值(或实际值、或测量值)。在一些实施方式中，线168是连续的。在一些实施方式中，线168是分段连续函数。在一些实施方式中，线168是基于实验数据。在一些实施方式中，线168是来自计算或模型化数据。

为扩展压力曲线图160及压力曲线图166所表示的假设例，在时间t0处，使主自动控制阀104处于闭合位置中，对应主自动控制阀104的非启动状态。因此在时间t0处，第一压力信号(由第一压力感测器146所产生)的参考值(在线162上)、第一压力信号(由第一压力感测器146所产生)的抽样值(在线164上)、第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的参考值(在线168上)以及第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的抽样值(在线170上)的每一者具有最小值s0。在一些实施方式中，s0为零压力。

自时间t0至时间t3，通过控制第一电流至压力转换器142，使得控制器156启动主自动控制阀104，以增大提供至气缸124c的第一气动端口127a的气压。因此，第一压力信号的参考值(在线162上)及第一压力信号的对应抽样值(在线164上)在时间t1、时间t2及时间t3上逐渐增加。当活塞126a移离第一气动端口127a，并移向第二气动端口127b时，在第二气动端口127b与第二压力感测器150之间的流体连接中的空气将逐渐被压缩，使得气压将逐渐增大。因此，第二压力信号的参考值(在线168上)及第二压力信号的对应抽样值(在线170上)在时间t1、时间t2及时间t3逐渐增加。在时间t3处，主自动控制阀104预期会处于开启位置中，对应于主自动控制阀104的启动状态。

自时间t3至时间t6，通过控制第一电流至压力转换器142，使得控制器156关闭主自动控制阀104，以释放提供至气缸124c的第一气动端口127a的气压。因此，第一压力信号的参考值(在线162上)及第一压力信号的对应抽样值(在线164上)在时间t4、时间t5及时间t6上逐渐减小。当活塞126a移向第一气动端口127a，并移离第二气动端口127b时，在第二气动端口127b与第二压力感测器150之间的流体连接中的空气将逐渐减少被压缩，使得气压将逐渐地减小。因此，第二压力信号的参考值(在线168上)及第二压力信号的对应抽样值(在线170上)在时间t4、时间t5及时间t6逐渐减小。

在时间t6处，主自动控制阀104预计(再一次)处于闭合位置中，对应于主自动控制阀104的非启动状态。因此，在时间t6处，第一压力信号(由第一压力感测器146所产生)的参考值(在线162上)、第一压力信号(由第一压力感测器146所产生)的抽样值(在线164上)以及第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的参考值(在线168上)的每一者再次具有最小值s0。为论述起见，假设第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的抽样值(在线170上)不具有最小值s0，而是具有数值s2，其中s0<s2。对于在时间t6处，第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的抽样值(在线170上)具有数值s2的可能解释为：活塞126a尚未移动至与气缸124c的第一气动端口127a足够近。当活塞126a尚未移动至与第一气动端口127a足够近时，杆126c将不会迫使隔膜126b的夹紧部分与堰126e接触(从而容许小流量液体自管106通过至管110)，这表示主自动控制阀104的失效状态。

在操作中，控制器156接收来自第一压力感测器146的第一压力信号而产生线164，并接收来自第二压力感测器150的第二压力信号而产生线170。同时，控制器156接收来自第一温度感测器144的第一温度信号，并根据第一温度信号调整第一阈值，并接收来自第二温度感测器148的第二温度信号，并根据第二温度信号调整第二阈值。关于温度相关调整的详细叙述，例如与压缩性相关的文字中，可见于美国专利第5,251,148号中，已纳入上文。在一些实施方式中，控制器156没有根据对应的第一温度信号及第二温度信号来调整第一阈值及第二阈值。因此，在一些实施方式中，防滴落系统100不包括第一温度感测器144及第二温度感测器148。

控制器156通过比较线164上的量测数值与线162上的对应参考值，从而判定相对应的第一差值δ1(t)，并比较第一差值δ1(t)与第一阈值。控制器156也比较线170上的量测值与线168上的对应参考值，从而判定相对应的第二差值δ2(t)，并比较第二差值δ2(t)与第二阈值。

在一些实施方式中，若第一差值δ1(t)超过第一阈值，或第二差值δ2(t)超过第二阈值，则控制器156辨识出主自动控制阀104尚未完全闭合，且主自动控制阀104处于失效状态中。回到压力曲线图160及压力曲线图166的假设实施例，假设第二压力信号(由第二压力感测器150所产生)的抽样值(在线170上)在时间t6处为s2(line_170(t6)＝s2)，以及抽样值(线170)与参考值(线168上)在时间t6处的差值(line_168(t6)＝s0)超过第二阈值(thresh2)，其中δ2(t6)＝line_170(t6)-line_168(t6)＝s2-s0，使得thresh2<δ2(t6)。在判定主自动控制阀104处于失效状态时，控制器156产生第二控制信号，此第二控制信号导致备用自动控制阀108闭合。在一些实施方式中，控制器156亦触发警报。此种警报通知使用者主自动控制阀104处于失效状态中，并需要修理及/或调整。

图2a是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统200a的示图。

在图2a中，防滴落系统200a类似于系统100，尽管不同，防滴落系统200a中类似元件所冠以的参考标号，是防滴落系统100中对应元件的参考标号加上100。为简述起见，此论述将集中在防滴落系统200a与防滴落系统100的差异。

防滴落系统200a与防滴落系统100的差异在于防滴落系统200a并不包括第一温度感测器144及第一压力感测器146。因此，防滴落系统200a包括：代理感测器245a及控制器256a，其中代理感测器245a取代了代理感测器145，并包括第二压力感测器150，而控制器256a取代了控制器156。另外，控制器256a接收来自第二温度感测器148的第二温度信号，并根据第二温度信号来调整第二阈值。在一些实施方式中，控制器256a并不会根据第二温度信号来调整第二阈值。因此，在一些实施方式中，防滴落系统200a并不包括第二温度感测器148。

图2b是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统200b的示图。

在图2b中，防滴落系统200b类似于防滴落系统100，尽管不同，防滴落系统200b中类似元件所冠以的参考标号，是防滴落系统100中对应元件的参考标号加上100。为简述起见，此论述将集中在防滴落系统200b与防滴落系统100的差异。

防滴落系统200b与防滴落系统100的差异在于防滴落系统200b不包括第二温度感测器148及第二压力感测器150。因此，防滴落系统200b包括：代理感测器245b及控制器256b，其中代理感测器245b取代了代理感测器145，并包括第一压力感测器146，而控制器256b取代了控制器156。另外，控制器256b接收来自第一温度感测器144的第一温度信号，并根据第一温度信号来调整第一阈值。在一些实施方式中，控制器256b并不会根据第一温度信号来调整第一阈值。因此，在一些实施方式中，防滴落系统200b并不包括第一温度感测器144。

图3是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统300的示图。

在图3中，防滴落系统300类似于防滴落系统100，尽管不同，防滴落系统300中类似元件所冠以的参考标号，是防滴落系统100中对应元件的参考标号加上200。为简述起见，此论述将集中在防滴落系统300与防滴落系统100的差异。

防滴落系统300与防滴落系统100的差异在于防滴落系统300不包括：第一温度感测器144、第一压力感测器146、第二温度感测器148以及第二压力感测器150。因此，防滴落系统300包括代理感测器345及控制器356，其中代理感测器345取代了代理感测器145，而控制器356取代了控制器156。代理感测器345包括至少一个电感式感测器。在图3中，代理感测器345显示为包括第一电感式感测器347a、第二电感式感测器347b、第三电感式感测器347c及第四电感式感测器347d。第一电感式感测器347a至第四电感式感测器347d的每一者产生活塞位置信号，活塞位置信号根据气缸124c中的活塞126a的位置而变化。在一些实施方式中，第一电感式感测器347a至第四电感式感测器347d的信号呈现类似的变化。例如，当活塞126a的中线与第一电感式感测器347a相反时，由电感式感测器输出的活塞位置信号达到峰值。关于电感式感测位置的细节一般可见于1988年1月12日授权的美国专利第4,719,362号及在1993年11月23日授权的美国专利第5,264,733号，这些专利的全部分别以引用方式并入本文。另外，控制器356接收及比较第一电感式感测器347a至第四电感式感测器347d的活塞位置信号，并从而决定活塞126a相对于第一电感式感测器347a至第四电感式感测器347d的位置。

若当主自动控制阀104应处于闭合位置，但控制器356判定活塞126a并不在适当位置内时，则控制器356判定主自动控制阀104处于失效状态。基于判定主自动控制阀104处于失效状态，控制器356将产生第二控制信号，第二控制信号导致备用自动控制阀108闭合。在一些实施方式中，控制器356亦触发警报。

图4是根据本揭示的至少一个实施方式的防滴落系统400的示图。

在图4中，防滴落系统400类似于防滴落系统100，尽管不同，防滴落系统400中类似元件所冠以的参考标号，是防滴落系统100中对应元件的参考标号加上300。为简述起见，此论述将集中在防滴落系统400与系统100的差异。

防滴落系统400与防滴落系统100的差异在于防滴落系统400不包括：第一温度感测器144、第一压力感测器146、第二温度感测器148以及第二压力感测器150。因此，防滴落系统400包括代理感测器445及控制器456，其中代理感测器445取代了代理感测器145，而控制器456取代了控制器156。代理感测器445包括光学感测装置449。光学感测装置449包括光发射器451及光接收器453。光学感测装置449产生滴落信号，此滴落信号是根据光发射器451与光接收器453之间的空间中是否存在液滴114(图1c)而变化。有关光学感测装置的详述可见于2015年1月1日发表的美国预授权公开案第20150004720号中，其全部内容以引用方式并入本文。另外，控制器456接收来自代理感测器445(特定来说是光学感测装置449)的信号，从而判定液滴114是否存在(图1c)。

若当主自动控制阀104应处于闭合位置时，控制器456判定存在液滴114，则控制器456认为主自动控制阀104处于失效状态。基于判定主自动控制阀104处于失效状态，控制器456将产生第二控制信号，第二控制信号导致备用自动控制阀108闭合。在一些实施方式中，控制器456亦触发警报。

图5a是根据本揭示的至少一个实施方式的操作防滴落系统的方法，以及在流体分配系统中防止滴落的方法的流程图502。

在图5a中，流程图502包括方块504。在方块504中，产生第一代理信号(例如，来自第一压力感测器146的第一压力信号、来自第二压力感测器150的第二压力信号、来自代理感测器345的信号、来自代理感测器445的信号，或其类似信号)。第一代理信号表示第一自动控制阀(例如，主自动控制阀104，或其类似自动控制阀)的位置的间接量测，此第一自动控制阀具有从完全闭合位置至完全开放位置的位置范围。流程自方块504进行至方块506。

在方块506中，根据第一代理信号，第一自动控制阀被判定为闭合失败(例如由控制器156、控制器356、控制器456或其类似物来判定)，因此存在失效状态。流程自方块506进行至方块508。

在方块508中，引起了第二自动控制阀(例如备用自动控制阀108或其类似物)的闭合(例如在控制器156、控制器356、控制器456或其类似物的控制下)。此第二自动控制阀具有从完全闭合位置至完全开放位置的位置范围，与第一自动控制阀相似。

图5b是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的方块504的更详细视图。

在图5b中，方块504包括方块510至方块512。在方块510中，在第一自动控制阀的第一端口(例如，主自动控制阀104的第二气动端口127b，或其类似端口)处产生表示气压的第一压力信号。流程自方块510进行至方块512。在方块512处，此第一代理信号设置为与第一压力信号相等。

图5c是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的方块504及方块506的更详细视图。

在图5b中，方块504包括方块510至方块516。方块510至方块512与图5b中相同。自方块512，流程进行至方块514。在方块514处，在第一自动控制阀的第二端口(例如，主自动控制阀104的第一气动端口127a，或其类似端口)处产生表示气压的第二压力信号。流程自方块514进行至方块516。在方块516处，此第二代理信号设置为与第二压力信号相等。

如前所述，流程自方块504进行至方块506。在图5b中，方块506包括方块518。在方块518处，根据第二代理信号及第一代理信号，第一自动控制阀被判定为闭合失败(例如，通过控制器156、控制器356、控制器456或其类似物来判定)，因此存在失效状态。

图5d是根据本揭示的至少一个实施方式的图5a的方块506的更详细视图。

在图5d中，方块506包括方块520至方块524。执行方块520至方块524，例如通过控制器156、控制器356、控制器456或其类似控制器来执行。在方块520处，判定代理信号与对应参考值之间的差值。流程自方块520进行至方块522。在方块522处，进行此差值与偏差阈值的比较。流程自方块522进行至方块524。在方块524处，当此差值大于偏差阈值时，则判定为存在失效状态。

所属领域中具有通常技艺者将认识到，在不偏离本叙述的范畴的情况下，对于上述至少一的操作方法，能够移除一些操作或添加其他的操作。所属领域中具有通常技艺者亦将认识到，在不偏离本叙述的范畴的情况下，能够调整至少一上述方法中的操作顺序。

图6是根据一些实施方式，绘示控制器656的方块图。当中应用了控制器156、控制器256a、控制器256b、控制器356、控制器456或其类似的控制器，举例而言，使用控制器656。

在一些实施方式中，控制器656是一个包括硬件处理器602及非暂态、计算机可读取储存媒体604的通用计算装置。另外，储存媒体604由计算机程序码606编码，也就是储存计算机程序码606，亦即一系列可执行的指令集。根据一个或多个实施方式(以下为方法)，通过硬件处理器602而执行的计算机程序码606是代表(至少部分的)控制器，此控制器实行一部分或全部的流体分配系统中防止滴落的方法、如图5a至图5d的方法，举例而言。

透过总线608，硬件处理器602电性耦接至计算机可读取储存媒体604。硬件处理器602亦经由总线608电性耦接至输出/输出(input/output,i/o)接口610。网络接口612亦经由总线608电性连接至硬件处理器602。网络接口612连接至网络614，使得硬件处理器602及计算机可读取储存媒体604能够经由网络614连接至外部元件。硬件处理器602经配置以执行在计算机可读取储存媒体604中编码的计算机程序码606，以使得系统600可用于执行一部分或全部的前述方法。在一个或多个实施方式中，硬件处理器602为中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、多处理器、分散式处理系统、特殊应用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、及/或适宜的处理单元。

在一或多个实施方式中，计算机可读取储存媒体604为电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线及/或半导体系统(或设备或装置)。例如，计算机可读取储存媒体604包括半导体或固态记忆体、磁带、可移除计算机磁盘、随机存取记忆体(randomaccessmemory,ram)、只读记忆体(read-onlymemory,rom)、刚性磁盘及/或光盘。在使用光盘的一或多个实施方式中，计算机可读储存媒体604包括压缩磁盘只读记忆体(compactdiskreadonlymemory,cd-rom)、压缩磁盘-读取/写入(cd-r/w)及/或数字视讯光盘(digitalvideodisc,dvd)。

在一或多个实施方式中，储存媒体604储存计算机程序码606，此计算机程序码606经配置以使得控制器656(其中，此执行代表(至少部分的)控制器)可用于执行一部分或全部的前述方法。在一或多个实施方式中，储存媒体604亦储存促进执行一部分或全部的前述方法的信息。

控制器656包括i/o接口610。i/o接口610耦接至外部电路。在一或多个实施方式中，i/o接口620包括用于将信息及命令传至硬件处理器602的键盘、小键盘、鼠标、轨迹球、触控板、触摸屏、及/或游标方向键。

控制器656亦包括耦接至硬件处理器602的网络接口612。网络接口612允许系统600与网络614连通，而网络614连接了一或多个其他计算机系统。网络接口612包括无线网络接口，例如蓝牙(bluetooth)、wifi、全球互通微波存取(wimax)、通用封包无线服务(gprs)或宽频分码多重进接(wcdma)；或有线网络接口，诸如乙太网络(ethernet)、通用序列总线(usb)或ieee-1364。在一或多个实施方式中，在两个或两个以上系统600中实施一部分或全部的方法。

系统600经配置以经由i/o接口610接收信息。经由i/o接口610接收的信息包括一或多个指令、数据、设计规则、标准单元的数据库、及/或用于通过硬件处理器602处理的其他参数。信息经由总线608传送至硬件处理器602。控制器656经配置以经由i/o接口610接收与使用者界面(userinterface,ui)相关的信息。信息以使用者界面642储存在计算机可读取媒体604中。

在一些实施方式中，使用一部分或全部的前述方法作为独立软件应用，以让处理器执行。在一些实施方式中，使用一部分或全部的前述方法作为软件应用，这是其他软件应用的一部分。在一些实施方式中，使用一部分或全部的方法作为软件应用的外挂程序。在一些实施方式中，使用至少一方法作为软件应用，这是电子设计自动化(electronicdesignautomation,eda)工具的一部分。在一些实施方式中，使用一部分或全部的方法作为由控制器656所使用的软件应用。

在一些实施方式中，此制程的实现，是为储存于非暂态计算机可读取记录媒体中的程序的功能。非暂态计算机可读取记录媒体的实施例包括但不限制于，外部式/可移除式及/或内部式/内建式储存器或记忆体单元，举例而言，一或多个光盘，例如dvd、磁盘，例如硬盘、半导体记忆体，例如rom、ram、记忆体卡及其类似记录媒体。

本揭示的一个态样关于防滴落系统，此防滴落系统包括：第一自动控制阀，第一自动控制阀的输入端流体连接至要分配的流体的流体源，第一自动控制阀具有自完全闭合至完全开启的位置；第二自动控制阀，第二自动控制阀的输入端流体连接至第一自动控制阀的输出端，且第二自动控制阀的输出端流体连接至喷嘴，第二自动控制阀具有自完全闭合至完全开启的位置；代理感测器，配置以产生代理信号，代理信号表示第一自动控制阀的位置的间接量测；以及控制器，电性连接至第一自动控制阀、第二自动控制阀及代理感测器，配置控制器以使得第二自动控制阀根据代理信号而闭合，从而中断流至喷嘴的液体流。

根据一些实施例，其中第一自动控制阀为气动控制阀，气动控制阀经配置以在非启动状态中通过弹簧偏向完全闭合的位置；第一自动控制阀在相对弹簧的一侧上具有第一端口；防滴落系统进一步包含：电流(i)至压力(p)转换器(i/p转换器)，电性连接至控制器，电流至压力转换器具有第一端口与第二端口，第一端口流体连接至压缩空气的空气源，第二端口流体连接至第一自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以在启动状态中提供气压将第一自动控制阀置于全开位置中；代理感测器包括：第一压力感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第一端口处的气压的第一压力信号；以及代理信号为第一压力信号。

根据一些实施例，其中上述系统进一步包含温度感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第一端口处的空气温度的温度信号；以及控制器进一步经配置以引起第二自动控制阀亦根据温度信号而闭合。

根据一些实施例，其中上述第一自动控制阀具有在与弹簧的相同侧上的第二端口；代理感测器进一步包括：第二压力感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第二端口处的气压的第二压力信号；以及控制器进一步经配置以引起第二自动控制阀亦根据第二压力信号而闭合。

根据一些实施例，其中上述系统进一步包含：温度感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第二端口处的空气温度的温度信号；以及控制器进一步经配置以引起第二自动控制阀亦根据温度信号而闭合。

根据一些实施例，其中第一自动控制阀为气动控制阀，气动控制阀经配置以在非启动状态中通过弹簧偏向完全闭合的位置；第一自动控制阀具有在相对弹簧的一侧上的第一端口及在与弹簧的相同侧上的第二端口；上述系统进一步包含：电流(i)至压力(p)转换器(i/p转换器)，其具有第一端口与第二端口，第一端口流体连接至压缩空气的空气源，第二端口流体连接至第一自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以在启动状态中提供气压将第一自动控制阀置于完全开启的位置中；代理感测器包括：压力感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第二端口处的气压的压力信号；以及代理信号为压力信号。

根据一些实施例，其中上述系统进一步包含：温度感测器，经配置以产生表示在第一自动控制阀的第二端口处的空气温度的温度信号；以及其中控制器进一步经配置以引起第二自动控制阀亦根据温度信号而闭合。

根据一些实施例，其中上述第一自动控制阀为气动控制阀，气动控制阀包括活塞、弹簧、隔膜及杆，杆将活塞机械连接至隔膜，第一自动控制阀在非启动状态中通过弹簧来偏向完全闭合位置；第一自动控制阀具有在相对弹簧的一侧上的第一端口及在与弹簧的相同侧上的第二端口；系统进一步包含：电流(i)至压力(p)转换器(i/p转换器)，电性连接至控制器，电流至压力转换器具有第一端口与第二端口，第一端口流体连接至压缩空气的空气源，第二端口流体连接至第一自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以在启动状态中提供气压将第一自动控制阀置于完全开启的位置中；代理感测器包括：第一电感式感测器，经配置以产生表示活塞的对应第一位置的第一活塞位置信号；以及代理信号为第一活塞位置信号。

根据一些实施例，其中上述代理信号为第一代理信号；代理感测器进一步经配置以产生第二代理信号；控制器进一步经配置以引起第二自动控制阀亦根据第一代理信号及第二代理信号而闭合；系统进一步包含：至少第二电感式感测器，经配置以产生表示活塞的对应第二位置的第二活塞位置信号；以及第二代理信号为第二活塞位置信号。

根据一些实施例，其中上述第一自动控制阀为气动控制阀，气动控制阀经配置以在非启动状态中通过弹簧偏向完全闭合位置；第一自动控制阀具有在相对弹簧的一侧上的第一端口；上述系统进一步包含：电流(i)至压力(p)转换器(i/p转换器)，电性连接至控制器，电流至压力转换器具有第一端口与第二端口，第一端口流体连接至压缩空气的空气源，第二端口流体连接至第一自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以在启动状态中提供气压将第一自动控制阀置于完全开启位置中；代理感测器包括：光学感测装置，经配置以光学感测喷嘴处的滴落，并据此产生滴落信号；以及代理信号为滴落信号。

根据一些实施例，其中上述光学感测装置包括：光发射器，经配置以发射光信号；光接收器，经配置以接收来自光发射体的光信号；其中当液体自喷嘴分配时，则干扰了光接收器对光信号的接收；其中滴落信号表示光信号的接收是否被干扰；以及控制器进一步经配置以致使第二自动控制阀根据表示光信号的接收的滴落信号被干扰时而闭合。

根据一些实施例，其中第二自动控制阀为气动控制阀，气动控制阀经配置以在非启动状态中通过弹簧偏至完全开启位置；第二自动控制阀具有在相对弹簧的一侧上的第一端口；以及系统进一步包含：电流(i)至压力(p)转换器(i/p转换器)，电性连接至控制器，电流至压力转换器具有第一端口与第二端口，第一端口流体连接至压缩空气的空气源，第二端口流体连接至第二自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以在启动状态中提供气压将第二自动控制阀置于完全闭合位置中。

根据一些实施例，其中控制器进一步经配置以：当第一自动控制阀闭合失败时，根据代理信号，判别存在失效状态；以及当存在失效状态时，致使第二自动控制阀闭合。

根据一些实施例，通过进一步配置控制器来判别存在失效状态：判定代理信号与对应参考值之间的差值；比较差值与偏离阈值；以及当差值超过偏离阈值时，判定存在失效状态。

本揭示的另一态样关于防滴落系统，其包括：第一气动自动控制阀，第一自动控制阀的输入端流体连接至要分配的流体的流体源，第一自动控制阀经配置通过第一弹簧在非启动状态中偏向完全闭合位置，第一自动控制阀在与第一弹簧相对的一侧上具有第一端口；第二气动自动控制阀，第二自动控制阀的输入端流体连接至第一自动控制阀的输出端，及第二自动控制阀的输出端流体连接至喷嘴，第二自动控制阀经配置以通过第二弹簧在非启动状态中偏向完全开启位置，第二自动控制阀在与第二弹簧相对的一侧上具有第一端口；电流(i)至压力(p)转换器，电流至压力转换器流体连接至第一自动控制阀的第一端口，电流至压力转换器经配置以提供气压，以在启动状态中将第一自动控制阀设置于完全开启位置中；压力感测装置，其包括下列至少一个：第一压力感测器，经配置以在第一自动控制阀的第一端口处产生表示气压的第一压力信号；或第二压力感测器，经配置以在第一自动控制阀的第二端口处产生表示气压的第二压力信号；以及控制器，经配置以使得第二自动控制阀根据第一压力信号或第二压力信号的至少一者而闭合。

根据一些实施例，其中控制器进一步配置以引起第二自动控制阀闭合，其包括进一步配置为：判定第一压力信号或第二压力信号与对应参考值之间的差值；比较差值与偏离阈值；以及当一或多个差值超过偏离阈值时，判定存在失效状态。

本揭示的另一态样关于在流体分配系统中防止滴落的方法，此流体分配系统具有第一自动控制阀、第一自动控制阀的输入端流体连接至要分配的流体的流体源，第一自动控制阀具有自完全闭合至完全开启的位置、以及第二自动控制阀，第二自动控制阀的输入端流体连接至第一自动控制阀的输出端，且第二自动控制阀的输出端流体连接至喷嘴。此方法包括：产生第一代理信号，第一代理信号表示第一自动控制阀的位置的间接量测，以及至少根据第一代理信号来识别存在失效状态，其中第一自动控制阀未能成功闭合，以及在失效状态时使第二自动控制阀闭合。

根据一些实施例，其中上述产生第一代理信号的步骤包括以下步骤：产生表示在第一自动控制阀的第一端口处的气压的第一压力信号；以及第一代理信号为第一压力信号。

根据一些实施例，其中上述第一代理信号的产生进一步产生第二代理信号，第二代理信号表示第二间接量测的第一自动控制阀的位置，且第一代理信号的产生进一步包括：产生第二压力信号，表示在第一自动控制阀的第二端口处的气压；第二代理信号为第二压力信号；以及亦根据第二压力信号判别存在失效状态。

根据一些实施例，其中上述判别存在失效状态包括：判定第一代理信号与对应的第一参考值之间的第一差值；比较第一差值与偏离阈值；以及当第一差值超过偏离阈值时，判定存在失效状态。

前述内容概述若干实施例或实例的特征，以使得熟悉此项技术者可较佳理解本揭露的态样。熟悉此项技术者应理解，其可容易地使用本揭露作为设计或修改用于执行本文所介绍的实施方式相同目的及/或达成相同优点的其他制程及结构的基础。熟悉此项技术者应同时认识到，此等等效构造不偏离本揭露的精神及范畴，且其可在不偏离本揭露的精神及范畴的情况下于本文中进行各种变化、替换及变更。