专利名称：集成电路制造净室机构中的液体泄漏传感器的方法和系统的制作方法
背景技术：
本发明总地涉及集成电路和其它电子装置的制造。更具体地，本发明提供了一种用于监控半导体机构(facility)环境中的液体的方法和装置。仅作为实例，本发明在超净室机构(例如10级(Class 10))中提供，但将理解本方法和装置可应用于其它环境。
自很早以来，人类已制造产品和器具，用于缓解为了在严苛的环境中生存和生活的进行的需求。几个世纪以来，即使非全部也有许多制造的产品都由手工产生。手工经常导致规模的低效率并且也需要高度训练过的技工和工人以制造所需产品。技工或训练过的工人通常用手制造每个产品，因此在能够实现完整的工序之前极度地增加了时间。另外，没有保证各个产品质量将是统一的。
通过利用大规模生产的机械工艺或方法来制造产品的概念实现于工业革命期间的19世纪，该概念极度增加了被制造的产品的速度和一致性。在对机器设备的初始投资和工厂的建立时间之后，可以以更有效率的方式制造拥有类似质量的产品。由于可以由大规模生产的方法来生产数量大得多的产品，未来的购买者不必再等待工人执行用手制造产品的辛苦过程。
人类从此从生产简单的产品如铸铁壶和家用器具发展到当今生产更复杂的产品如汽车、个人计算机和移动电话。当今制造的产品的一个特定实例是“IC”或集成电路，其主要在硅晶圆上制造。IC已经从制造在的单个硅芯片上的少数互连器件演变到制造在同一芯片上的数百万个器件。当前IC提供了远超过最初想象的性能和复杂性，并用作大多数当今的电子装置的“大脑”。
集成电路的产生和发展是一个复杂的过程，可被分为若干个不同的步骤。首先，电路由芯片设计者设计，该芯片设计者取得电路的初始规格并将该规格转换为适用于制造的可用设计。然后在制造机构实施该设计并且在晶圆上制造集成电路。把处理的晶圆取到封装和测试机构，在封装和测试机构可以将每个单独的电路分离、封装到芯片晶片并且然后测试可靠性和性能。
集成电路使用的制造经过多年的演变，从每个芯片公司独立地执行设计、制造、封装和测试其自己的集成电路的完整产品周期到最初的公司设计芯片、然后各个公司签订合同来执行产品周期中后面步骤的无工厂模式(fabless model)。尽管一些公司仍然执行内部的完整产品周期，但一些公司已改变到无工厂模式。这种转变有若干潜在原因。首先，制造达到最新技术发展水平的芯片制造机构的成本现在可以数十亿美元计。第二，公司可经常通过向专门执行该步骤的公司外包产品周期内的不同步骤来更有效地执行。施行代工(foundry)服务和制造IC芯片的芯片公司的一个实例是中国上海半导体国际制造公司(SMIC)。
芯片制造机构的特有问题的特定实例是怎样处理机构内物质的泄漏和不受控制的释放。泄漏不仅由于对居住或工作在该建筑中的人是个直接威胁、而且还由于被忽视的潜在泄漏而通常对任何种类的建筑造成问题。这可以具有灾难性的后果，因为泄漏可接触电线并引发建筑内的着火，或如果泄漏未被发现和处理则逐渐腐蚀附近的物品。尽管泄漏在任何种类的建筑中都是主要问题，但在芯片制造机构该问题的重要性大大地加剧。芯片制造机构可包含高电压电设备、危险的化学品以及与用于冷却制造设备及清洁和处理晶圆的大量液体紧密接近的有毒或发火气体。已经产生了泄漏传感器以检测这些液体的溢出量，但可以实施一种用于泄漏传感器的新颖设计，该泄漏传感器提供先前未示出的额外能力。这些和其它限制贯穿本说明书并且在以下更具体地描述。
如上所述，需要制造集成电路的一种改进方法是所期望的。
发明内容
根据本发明，提供了用于集成电路和其它电子装置的制造的技术。更具体地，本发明提供了一种用于在半导体机构环境中监控液体的方法和装置。仅作为实例，本发明在超净室机构(例如10级)中提供，但将理解本方法和装置可应用于其它环境。
本发明的实施例提供了在制造机构环境中以及在家庭或办公室环境中用于泄漏感测的一种新方法和装置。泄漏感测装置的主处理单元有可容易地运送到潜在的易于泄漏区域的紧凑尺寸，与设计成感测泄漏流体的传感器耦合，并被供电以感测附近的泄漏。通过粘性材料或其它替代的安装方法，泄漏感测装置可以附着到待被感测泄漏的区域中的表面区。该新泄漏感测装置提供了在处理拥有不同电阻范围的不同类型的溢出液体情况下的灵活性。这允许泄漏感测装置能够感测未处理的水和去离子水的泄漏。可以采用给泄漏感测装置供电的不同方法，如电池电源或来自外部电源的外部电源，或电池和外部电源结合使用。与泄漏感测装置的主处理单元结合使用的传感器可以包括能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏流体的至少一电极元件对。依赖于实施例，可以实现这些益处的一个或多个。
在一个特定实施例中，本发明提供一种用于在集成电路制造的机构环境中使用的超纯水的便携式化学传感器装置。该便携式化学传感器装置包括便携式壳，具有约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度；感测端口，耦合到所述壳并且耦合到为至少一电极元件对的外部感测装置，每个电极元件彼此空间地设置并能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏的流体。还包括耦合到感测端口的放大器装置，该放大器装置接收来自外部感测装置的以第一格式的一个或多个信号，且能够将信号从第一格式转换到第二格式。使用了耦合到控制器装置的输出装置，其中输出装置能够基于以第二格式的信号输出与外部感测装置的状态相关联的信号。
在一些实施例中，外部感测装置可以是包括一电极元件对的扁平构件，其中所述扁平构件能够附着到表面区。可以通过胶或带层来进行附着，且扁平构件可以具有0.50mm或更小的厚度，这防止其在工作期间被轻易地移动。输出装置可以有几个不同的实施例，范围从音频报警到可视指示器，或与监控系统的连接，所示可视指示器如具有基于以第二格式的信号的至少两个状态的LED。可采用化学传感器阵列，其中来自化学传感器的输出被发送到一个多路复用装置并进一步连接到用于监控来自化学传感器阵列的信号的显示屏。可使用外部电源或电池来给装置供电，或可以将外部电源和电池与外部电源结合使用，其中外部电源用作主电源而在外部电源不可用时使用电池。化学传感器可以通过耦合到便携式壳的安装台而安装在所监控的区域附近。还可以在化学传感器中包括开关，其允许两个不同的感测范围。
根据本发明的另一实施例，提供了一种用于保护机构环境免于一个或多个泄漏的方法，该方法包括提供用于监控泄漏的传感器装置，该传感器装置包括感测装置和处理单元，其中感测装置包括至少一电极元件对，每个电极元件彼此空间地设置，该电极元件对能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏的流体，而处理单元包括便携式壳，该便携式壳具有约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度，放大器装置，能够接收来自传感器的以第一格式的信号并将该信号转换到第二格式，以及输出装置，能够基于以第二格式的信号输出与泄漏传感器的状态相关联的信号；将感测装置附着到在待监控泄漏的区域中的机构环境中的表面区；将感测装置耦合到处理单元；以及向处理单元提供电源。
在本发明的特定实施例中，用于保护机构环境免于一个或多个泄漏的的方法进一步包括基于被检测的液体类型选择由处理单元提供的多个感测范围之一的步骤。感测装置可以是包括一电极元件对的扁平构件，所述扁平构件能够被附着到表面区。扁平构件的厚度可以是0.5mm或更小或0.25mm或更小。处理单元中的输出装置可以包括音频报警、具有基于以第二格式的信号的至少两个状态的可视指示器如LED、或监控系统。可提供感测装置阵列，其中监控系统包括用于处理来自感测装置阵列的输出的至少一个多路复用接口以及用于监控来自感测装置阵列的信号的显示屏。
根据本发明的另一实施例，提供了一种用于操作制造机构的方法，其中步骤包括提供用于监控泄漏的传感器装置，该传感器装置包括感测装置和处理单元，其中感测装置包括能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏的流体的至少一电极元件对，而处理单元包括便携式壳，该便携式壳具有约4英寸和更小的长度，约1.5英寸和更小的厚度，以及约3英寸和更小的宽度，放大器装置，其能够接收来自传感器的以第一格式的信号并将该信号转换成第二格式，以及输出装置，其能够基于以第二格式的信号输出与泄漏传感器的状态相关联的输出信号；在待被监控泄漏的制造机构内的区域中安装传感器装置；以及操作用于半导体集成电路制造的机构。
在本发明的某些实施例中，进一步包括提供传感器阵列的步骤，其中输出装置包括监控系统，并且传感器装置阵列被连接到用于监控信号的监控系统，该信号由阵列中的每个传感器装置中的输出装置来发送。监控系统可位于远离待被监控泄漏的区域的位置。输出信号可以是音频信号。可以包括基于被检测的水类型选择由处理单元提供的多个感测范围之一的另外步骤。传感器装置可以是包括一电极元件对的扁平构件，所述扁平构件能够被附着到表面区。
参考下面的详细说明和附图，可以更全面地理解本发明的各种另外的目的、特征和优点。
图1为示例性的泄漏传感器、其主处理单元及其与传感器和输出信号的连接的简化的高级示意图；图2为示出示例性的泄漏传感器的工作的简化的流程图；图3为泄漏传感器的主处理单元的示例性实施的简化俯视图；图4为泄漏传感器的主处理单元的示例性实施的简化俯视图，该主处理单元附着有盖以保护主处理单元的电子器件；
图5为泄漏传感器的主处理单元的简化侧视图，示出示例性的安装装置；图6为泄漏传感器的主处理单元的简化正视图，示出安装到壁的主处理单元；图7为简化示意图，示出示例性传感器及其与主处理单元的接口的俯视图；图8为示例性感测机构及其与泄漏传感器的接口的简化侧视图；图9为简化的示例性安装图，示出泄漏传感器可如何被实施以包围装置例如晶圆制造工具或水加热器；以及图10为简化的示例性示意图，示出将泄漏传感器连接到编程逻辑接口以使许多泄漏传感器能多路复用到单个监控站。
图11为第二简化的示例性示意图，示出将泄漏传感器连接到编程逻辑接口以使许多泄漏传感器能多路复用到单个监控站。
图12为简化示意图，示出泄漏传感器的设置和正在进行的泄漏监控。
具体实施例方式
根据本发明，提供了用于集成电路和其它电子装置的制造的技术。更具体地，本发明提供了一种用于监控半导体机构环境中的液体的方法和装置。仅作为实例，本发明在超净室机构(例如10级)中被提供，但将理解本方法和装置可应用于其它环境。
图1为示例性泄漏传感器、其主处理单元及其与传感器和输出信号的连接的简化的高级示意图。泄漏传感器系统10包括传感器4、主处理单元2以及输出信号14、16和18，且可结合图2得到更好地描述，图2为示出示例性泄漏传感器的工作的简化流程图。图1和图2都仅为实例，其在这里不应过度地限制权利要求的范围。本领域技术人员应该理解许多变化、修改和替换。最初，传感器4以适合于检测泄漏的方式来布置，其可以靠近应用高电压电源的设备、在液体流动的位置、或如果泄漏在附近发生则可能使人遭受人身伤害的区域。传感器4用来检测泄漏的存在并且可实施若干不同的实施。在一个特定的实施例中，传感器4可以通过使用薄塑料壳来实施，该薄塑料壳在壳中包括多个电极。在步骤22中，当液体接触电极时电环形成并且泄漏被检测。在步骤24中，泄漏信号通过连接端口(未示出)被传送通过传感器4的长度到主处理单元2。在步骤26中，检测信号的幅度可通过位于主处理单元2中的放大器6来增大。放大可为必须的，因为接收的信号可能没有足够的量值来被精确地接收并传送到进一步的输出阶段。泄漏传感器10的主处理单元2由电源8供电，电源8可以包括多种输入电源选项。例如，主处理单元可以由可容易替换的内部电池来供电，或接收来自外部电源的电源例如12V机构输入电源。在步骤28中，接收的信号然后被传递到信号处理单元12上，信号处理单元12包括振荡器和双固态触发器(double solid state transmitter)。在步骤30中，信号处理单元12用来进一步处理输入信号使得适当的报警信号可以被输出。多个报警信号可被使用。下面描述可以彼此结合地或分离地使用的三个示例性输出信号。报警信号可以包括安装在主处理单元上的可视指示器14，当未感测到泄漏时，所述可视指示器闪烁用于装置正常工作的某个颜色，而当检测到泄漏时闪烁另一颜色。报警信号还可以包括音频信号16，当检测到泄漏时，所述音频信号播放警报或警告消息。第三输出信号18可以通过编程逻辑接口(PLI)电路或其它适当的接口被多路复用，使得来自多个泄漏传感器的多个输出信号可以在一个集中的位置被监控。
图3为盖被移除的泄漏传感器的主处理单元2的示例性实施的简化俯视图。此图仅是实例，其在这里不应过度地限制权利要求的范围。本领域技术人员应理解许多变化、修改和替换。示例性主处理单元2的物理尺度可以为约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度。主处理单元的紧凑尺度允许其被容易地携带和按需在不同的泄漏感测位置之间移动。例如，泄漏传感器可保持在一个位置并且当需要时主处理单元被连接到不同的传感器，或每个传感器可以具有与其永久耦合的主处理单元。主处理单元的紧凑尺度还允许当不需要时该单元被移除和容易地存放以及在待感测区域周围以不突出的方式被安装。
泄漏传感器可由电池32供电，在示例性实施中所述电池可以是12V电池。也可以最小的修改使用其它类型和尺寸的电池，如常规的AA、AAA、9V、锂离子、可再充电的以及具有不同电压的其它电池。电池32的典型寿命为至少12个月以最小化使主处理单元2由于电池失效而失去电源的可能性。电池32可在电池的寿命到期之前定时地更换以保持被监控区域的持续的泄漏检测。
可替换地，外部电源(未示出)可用来对泄漏传感器的主处理单元2供电，该外部电源通过连接器34连接到主处理单元2。外部电源可以为机构电源、来自专门设计以向泄漏传感器供电的发电机的电源、来自标准壁出口的电源、或本领域技术人员所公知的任何数量的不同可能性。连接器34还可以被修改以配合用来向主处理单元2供电的特定外部电源。在本发明的一个特定实施例中，12V外部电源被供应到主处理单元2。来自电池32和来自外部电源的电源可以被结合或分离使用。外部电源可被用于作为主电源向主处理单元2供电，而电池32可在外部电源中断的情形下使用。通过提供两个电源而不是一个电源，泄漏传感器的可靠性得到极大地改进，这在电源之一失效的情况下允许一致的电源递送。
传感器4通过位于主处理单元2侧的连接器而连接到主处理单元2。在本发明的一个实施例中，该传感器可以是扁平的聚氯乙烯(polyvinylchloride)(PVC)线缆，该线缆包含功能为电极的多个铜线。两个或多个铜线被暴露在泄漏待检测的区域中。传感器通过测量电极间的电阻来检测潜在的液体溢出。当电极之间不存在液体时，电极之间的电阻很高。然而，当液体在电极之间发生接触时，电极之间的电阻急剧地下降。该电极之间的电阻值由主处理单元中的内部电子器件来测量，以确定是否发生了泄漏。在正常工作期间，两个电极之间的电阻很高，其中只有空气存在于电极之间。结果，低电压信号被发送到主处理单元2。然而，当检测到泄漏时，高电压信号被供应到用于放大的主单元。传感器4可以具有0.3mm或更小的厚度并具有相对于被测量表面的低轮廓。在监控泄漏的过程中，常规传感器经常具有较大的厚度并因此更易于被意外地破坏或移动。为准备传感器的工作，PVC线缆中的铜线暴露在传感器的一侧，并且暴露侧被面朝下地绑(tape)到待测量的表面上。当泄漏发生时，液体通过毛细管作用进入电极之间的空间并发出警报。可替换地，传感器可以面朝上地或在待测量表面的侧面安装以检测泄漏。然而，处理单元不限于上述的传感器类型。利用即便有也是很少的修改，还可以将不同类型的传感器或用于传感器的不同材料与主处理单元一起使用。例如，其它导电材料可用作用于泄漏检测的电极，或不同的材料可用于形成将电极保持在适当位置的线缆壳。
选择开关38被定位于主处理单元2内以允许对被检测液体类型的一定程度的选择性。例如，取决于水的最初来源以及用来处理水的处理方法，不同类型的水拥有的不同电阻率等级。超纯(UPW)或去离子水是良好的绝缘体和差的导体，意味着它不良好地导电。然而，“正常的”或未处理的水典型地包含溶解于水中的溶质成分。当这些溶质在水溶液中分离为可以通过其电流可流动的自由离子时，这些溶质可导致水的电阻率减小。由此，“正常的”或未处理的水是导电的。示例性主处理单元2可包括选择开关，该选择开关允许主处理单元检测两个范围的水电阻率，从而提供了检测具有低电阻率的液体以及具有高电阻率的液体的灵活性。在选择开关38上的两个设置被设置在1MΩcm以测量常规泄漏例如水，以及被设置在20MΩcm以测量更高电阻率的液体，如具有～18MΩcm电阻率的去离子水。当选择开关38被设置在1MΩcm时，泄漏传感器的测量范围在0-1MΩcm之间，而当选择开关38被设置在20MΩcm时，泄漏传感器的测量范围在0-20MΩcm之间。应用两个不同设置的另一个原因是，与正常环境相比净室位置中的湿度极低。如果空气中的潮湿等级太高，则空气中的湿度可单独意外地引起净室环境中的警报。另外，传感器不限于测量是否发生了水泄漏。它还可以测量具有测量范围内的电阻率的不同液体的溢出是否在感测附近发生。还可以容易地实施不同的设置以便测量不同范围的电阻率。例如，可以容易地修改传感器以监控具有大于20MΩcm的液体电阻率的液体的泄漏。
电源灯42和用于测试电源的按钮44被结合使用以确定到主处理单元2的电源是否已被适当地提供。当电池32或外部电源34已连接到主处理单元2并且用于测试电源的按钮44被压下时，电源灯42发射信号以警告用户主处理单元被适当地供电。不必连接传感器或使泄漏呈现给到被检查的单元的供电上。电源灯可以为LED或特定颜色的信号如绿色，以通知操作者电源存在。第二颜色或没有来自LED的照明可表示不存在电源。在本发明的一个特定实施例中，当主处理单元2被连接到外部电源34时，只要电源被供应则信号或LED就保持在开状态。然而，如果电池被用来向主处理单元2供电，则电源灯42通常为关，除非用于测试电源的按钮44被压下。这被进行以保持存储在电池32中的电荷并增加电池32的电池寿命。
报警检查按钮46可被压下以确定在主处理单元2中用于发射报警的电路是否被适当地连接。当该电路被适当地连接并且用于检查报警的按钮被压下时，报警灯14可以发射可见信号并且警报器16可以发射音频信号以警告用户该报警功能正适当地工作。当主处理单元通过外部连接点18被连接，信号可以另外发送到外部监控点以通知它们发生了报警测试而不是真实的泄漏。在本发明的一个特定实施例中，当按钮46被压下时在检查报警期间发射的可见和音频信号可以不同于当已发生真实泄漏时发射的信号，以帮助区分报警测试和真实泄漏的发生。警报器16可以发射足够响度的有节奏的声音以警告泄漏附近的用户并允许他们采取适当的行动。警报器的响度可以是60db及以上。警报器的音量还可以容易地被调节成更合适地适用于情况。例如，由于针对危险化学品溢出所导致的不利后果的更大潜在性，较响的报警可更适用于净室环境。较小响度的报警可更适用于仅需要消除泄漏的办公室或家庭环境。当泄漏被感测到时，报警灯14可发射红的闪烁或脉冲光以可视地发信号通知已发生泄漏。
外部连接点18被用来可选地将主处理单元2连接到外部监控设备，该设备可以是监控场地附近的计算机或者被设计成监控制造机构的整个状态的远程紧急情况反应中心(ERC)。关于将主处理单元连接到外部监控设备的更多的细节将在下面针对图10和11而讨论。
图4为泄漏传感器的主处理单元的示例性实施的简化俯视图，所述主处理单元附着有盖以保护主处理单元的电子。此图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。通过将紧固螺钉设置到螺钉孔54中可以将盖56附着到主处理单元2。盖56防止用户或液体的意外接触移动或毁坏内部包含的电子部件。电源灯42、用于检查电源的按钮44、用于检查报警的按钮46以及报警灯14都通过盖可见，这允许用户测试和验证到主处理单元的电源连接和报警功能而不必在每次需要测试时移除盖。由于多种不同的原因，描述性的标签可被放置在盖56上。这些原因可以包括，但不限于，向用户警告泄漏传感器的功能以及用于部件或作为输入值的特定值，如用于进入主处理单元2的外部电源的12V DC电源或者警报器16的能听度可被调节到大于或等于60db的值。
图5为示出示例性安装装置的泄漏传感器的主处理单元的简化侧视图，通过该装置泄漏传感器可被安装到相邻的表面以便在工作期间容易访问和可见，而图6为泄漏传感器的主处理单元2的简化正视图，示出安装到壁59的主处理单元。这些图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。尽管泄漏传感器可以容易地在位置之间运送，但可以有利地使主处理单元附着到某个位置使得在该位置泄漏能被连续地监控。主处理单元可被附着使得其被安装在待监控泄漏的位置附近的地面或水平面上。这可以通过施加粘合剂到泄漏传感器的背部，或通过由螺钉、线缆带或其它装置将主处理单元永久地附着到地面来实现。在本发明的一个实施例中，使用在两个主侧都有粘性材料的粘条60来保护主处理单元2。粘条60的一侧面对主处理单元2的表面而第二侧面向待安装的表面。主处理单元2可通过将粘条60的一侧放置在主处理单元2的表面上并将该条的另一侧放置到待安装的表面上而安装。当主处理单元在位置之间被运送并且可容易地移除并附着到粘条时，粘条盖62可用于盖住和保护粘条。主处理单元2还可安装到垂直面，如图6所示的壁的侧面。这是有利的，因为主处理单元较不容易从其位置被移动，较不易受进入并破坏电路的液体的影响，并且在报警的情况下可以对人员更可访问或可见。然而，主处理单元2还可直接附着在待监控的区域中，尤其如果待监控的区域为被限制的空间如在发电机架中或直接在含水单元下面。
图7为简化示意图，示出示例性传感器及其与主处理单元的接口的俯视图。该图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。传感器4可利用用于检测泄漏的任何数量的方法，包括但不限于机械浮动水平改变、压力下降或改变检测、或超声或噪声检测。然而，在本发明的该实施例中，测量包含在传感器4中的两个电极之间的电阻以确定是否发生了泄漏。多个电极62被包含在PVC线缆68中的传感器4中，这在电极62中的一个在工作期间被损坏的情况下提供了冗余。PVC线缆68在一个端被暴露以允许该线缆电连接到传感器接口70，所述传感器接口接收并解释来自传感器4的信号。PVC线缆68的部分或条被移除以暴露电极62的段64，该段功能为泄漏的检测器。电极62的暴露段64可以包括沿着传感器4的扁平侧面中的一个排列的短的、暴露的段，或者沿着传感器4的扁平侧面中的一个的电极62的连续段可以被暴露作为检测介质。具有电极62的暴露段64的传感器4的侧可以面朝下地被放置并用带(tape)或另一粘合剂附着到待监控的区域。
图8为示例性传感器的简化侧视图，其示出待连接到传感器接口70的传感器4的端。该图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。电极62的一部分在PVC线缆66的一个端被暴露以将电极电连接到传感器接口70。另外，传感器的厚度可以是0.3mm或更小，这防止传感器在工作期间意外滚动或移动。传感器4的扁平度允许其被意外踩踏而不破坏其感测工作。
图9为简化的示例性安装图，示出泄漏传感器可如何被实施以包围装置如晶圆制造工具或水加热器。此图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。安装图应从顶部向下看，因为图中的物品是在x-y平面中呈现的。工具80位于监控区域的中心，并且可以是半导体处理工具、水加热器、槽(sink)、空气调节单元或需要泄漏检测的其它任何产品。管84连接到工具80的一个端并提供水、气体、化学品或用于使工具80工作所需的其它输入的流入。传感器4被排列在装置外围的周围并且可以被附着到地面以将传感器4保持在适当的位置。泄漏传感器的主处理单元2被连接到传感器的一个端并且可以被放置在地面上、安装在工具本身上或放置在用于最佳访问的附近壁上。在泄漏的情况下滴盘86可被包括以防止液体散布到大于紧邻附近的面积，并且包围工具80和传感器4。当泄漏发生时，信号82从泄漏检测区域传播，其中电极62的暴露段64与泄漏接触并且信号被发送到主处理单元2，其中输出信号可能以音频或可视报警的形式被发送。
图10和图11为简化的示例性示意图，示出将泄漏传感器连接到编程逻辑接口以使许多泄漏传感器能够多路复用到单个监控站。这些图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。LS1-LS5为来自主处理单元2的输出端口90，其可连接到可编程逻辑控制(PLC)单元92。PLC单元92接收来自主处理单元2的五个输入并组合这些输出并将其从其它泄漏传感器的其它主处理单元2输出到发送到接口监控器94的信号中。接口监控器94可以是被监控的紧邻区域附近的计算机或在远程场地的计算机，如对整个制造机构或建筑的监视工作负责的紧急情况反应中心(ERC)。接口监控器94不限于是计算机并且可以包括不应用计算机的监控系统。另外的输出端口90还可以被多路复用到PLC单元92，并且接口监控器还可以接收来自多个PLC单元的输入。尽管这里所述的示例性实施应用了五个线缆以将主处理单元2连接到PLC单元92，其它连接装置也是可能的。例如，在图11中，来自一个主处理单元2的五个输出端口90可一起组合到一个输出线缆96，所述输出线缆然后连接到PLC单元92。这将提供附加的益处，即在PLC单元92和主处理单元2之间具有更少的线缆，从而降低了监控系统的复杂性同时保持了其所有的功能。PLC单元92可接收来自主处理单元2的多个线缆96并将这些输出多路复用到待发送到接口监控器94的信号中，所述接口监控器可位于被监控的潜在溢出场地附近或在远程位置如ERC。可使用不同的实施以将来自主处理单元的信号多路复用到接口监控器94，如本领域技术人员所公知的。例如，可使用多个线缆来连接PLC单元92和接口监控器94，或可使用多个接口监控器以对不同组的泄漏传感器检查。
本发明的其它实施例描述了操作制造机构的方法，其中提供并安装了泄漏传感器以允许在某个区域中检测泄漏。在本发明的一个方面，描述了用于操作制造机构的方法由此提供并安装泄漏传感器以允许在待监控泄漏的区域中检测泄漏，以及操作机构以制造集成电路。
图12为示出泄漏感测装置的设置和正在进行的泄漏监控的简化示意图。这些图仅是实例，其在这里不应过度限制权利要求的范围。本领域技术人员将理解更多的变化、修改和替换。在步骤100中，泄漏传感器被带到待监控泄漏的区域。然而，有可能泄漏传感器已经存在于该待监控泄漏的区域且不必被运送。该泄漏传感器可以包括主处理单元2和传感器4。然后在步骤102中主处理单元2附着到传感器4。在一个示例性实施例中，这通过将传感器4耦合到位于主处理单元2的外表面上的传感器接口70来实现。如果期望在延长的时间段内将泄漏传感器保持在待监控的区域，则传感器4和主处理单元2可以附着到待监控泄漏的位置附近。如果所需的泄漏感测持续时间短，泄漏传感器可简单地被放置在给定位置或被保持在用户的属地。然后在步骤106中，电源可被提供到主处理单元。电源可通过若干不同的方法来提供，包括但不限于在主处理单元2中供应电池或将主处理单元2连接到外部机构电源。电源和来自主处理单元2的输出信号可以可选地在该点被测试以验证泄漏感测装置的适当机能。随着执行的任何测试，泄漏感测可在步骤108中开始，并继续直到在步骤110中检测到泄漏。然后适当的输出信号在步骤112中被发送，该输出信号可以包括但不限于音频报警、可视报警或泄漏指示器、以及具有发送到外部监控器例如ERC中心的通知信号。在步骤14中，泄漏传感器继续监控是否存在泄漏。如果是，泄漏传感器继续发送适当的输出信号以通知适当的人员该泄漏仍然存在且尚未解决。然而，如果泄漏已被解决，则输出信号在步骤116停止并且正常的泄漏感测在108中再次开始。
还应理解，这里所描述的实例和实施例仅用于说明的目的，并且据此的各种修改或变化将被本领域技术人员想到并将包括在本申请的精神和范围内以及所附权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于集成电路制造的机构环境中使用的超纯水的便携式化学传感器装置，其包括便携式壳，该便携式壳具有约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度；感测端口，耦合到所述壳且耦合到外部感测装置，该外部感测装置为至少一电极元件对，每个所述电极元件彼此空间地设置，该电极元件对能够根据与所述两个电极元件的接触来感测泄漏流体；放大器装置，耦合到所述感测端口，该放大器装置能够接收来自所述外部感测装置的以第一格式的一个或多个信号，且能够将所述信号从所述第一格式转换到第二格式；以及输出装置，该输出装置耦合到所述控制器装置，该输出装置能够基于以所述第二格式的信号输出与所述外部感测装置的状态相关联的信号。
2.权利要求1的装置，其中所述外部感测装置为扁平构件，该扁平构件包括所述电极元件对，该扁平构件能够附着到表面区。
3.权利要求2的装置，其中使用胶层来提供所述附着。
4.权利要求2的装置，其中使用带层来提供所述附着。
5.权利要求2的装置，其中所述扁平构件具有0.50mm和更小或0.25mm和更小的厚度。
6.权利要求2的装置，其中所述扁平构件为扁平线缆。
7.权利要求1的装置，其中所述输出装置包括音频报警。
8.权利要求1的装置，其中所述输出装置包括可视指示器，该可视指示器具有基于所述第二格式的信号的至少两个状态。
9.权利要求8的装置，其中所述可视指示器为LED。
10.权利要求1的装置，其中所述输出装置包括监控系统。
11.权利要求10的装置，其中提供了化学传感器阵列，其中所述阵列中的每个化学传感器为如权利要求1所述的化学传感器。
12.权利要求11的装置，其中所述输出装置包括监控系统，并且该监控系统包括用于处理来自所述化学传感器阵列的输出的至少一个多路复用接口以及用于监控来自所述化学传感器阵列的信号的显示屏。
13.权利要求1的装置进一步包括耦合到所述便携式壳的电源。
14.权利要求1的装置进一步包括耦合到所述便携式壳的电池。
15.权利要求1的装置进一步包括耦合到所述便携式壳的电池和电源，其中所述电源被用作主电源而所述电池被用作备用电源。
16.权利要求1的装置进一步包括耦合到所述便携式壳的安装台。
17.权利要求1的装置，其中所述安装台包括粘性材料，该粘性材料在一侧附着到所述化学感测装置而在第二侧附着到待安装到的表面。
18.权利要求1的装置进一步包括在至少两个不同范围之间改变所述传感器的感测范围的开关。
19.权利要求1的装置，其中所述范围之一在0-1MΩcm之间。
20.权利要求1的装置，其中所述传感器的感测范围之一在0-20MΩcm之间。
21.一种用于保护机构环境免于一个或多个泄漏的方法，该方法包括提供用于监控泄漏的传感器装置，该传感器装置包括感测装置和处理单元，其中所述感测装置包括至少一电极元件对，每个所述电极元件彼此空间地设置，该电极元件对能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏流体，以及所述处理单元包括便携式壳，该便携式壳具有约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度；放大器装置，能够接收来自所述传感器的以第一格式的信号并将该信号转换成第二格式；以及输出装置，能够基于以所述第二格式的信号输出与所述泄漏传感器的状态相关联的信号；将所述感测装置耦合到所述处理单元；以及向所述处理单元提供电源以初始化所述感测装置的工作。
22.权利要求21的方法，进一步包括选择多个感测范围之一的步骤，该感测范围基于被检测液体的类型由所述处理单元提供。
23.权利要求21的方法，其中所述感测装置为扁平构件，该扁平构件包括所述电极元件对，该扁平构件能够附着到表面区。
24.权利要求23的方法，其中所述扁平构件具有0.5mm和更小或0.25mm和更小的厚度。
25.权利要求23的方法，其中所述扁平构件为扁平线缆。
26.权利要求21的方法，其中所述输出装置包括音频报警。
27.权利要求21的方法，其中所述输出装置包括可视指示器，该可视指示器具有基于以所述第二格式的信号的至少两个状态。
28.权利要求27的方法，其中所述可视指示器为LED。
29.权利要求21的方法，其中所述输出装置包括监控系统。
30.权利要求21的方法，其中提供了感测装置阵列，所述阵列中的每个感测装置为如权利要求20所述的感测装置。
31.权利要求30的方法，其中所述输出装置包括监控系统，并且该监控系统包括用于处理来自所述感测装置阵列的输出的至少一个多路复用接口以及用于监控来自所述感测装置阵列的信号的显示屏。
32.权利要求21的方法，其中所述待监控泄漏的区域为半导体处理工具的外围。
33.权利要求21的方法进一步包括在待监控泄漏的区域中将所述感测装置附着到所述机构环境中的表面区；
34.一种用于操作制造机构的方法，该方法包括提供用于监控泄漏的传感器装置，该传感器装置包括感测装置和处理单元，其中所述感测装置包括至少一电极元件对，所述该电极元件对能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏流体，以及所述处理单元包括便携式壳，该便携式壳具有约4英寸和更小的长度、约1.5英寸和更小的厚度以及约3英寸和更小的宽度；放大器装置，能够接收来自所述传感器的以第一格式的信号并将该信号转换成第二格式；以及输出装置，能够基于以所述第二格式的信号输出与所述泄漏传感器的状态相关联的信号；将所述传感器装置定位到待监控泄漏的所述制造机构内的一个区域；将所述处理单元耦合到所述传感器装置；向所述处理单元提供电源以初始化所述感测装置的工作；以及操作用于所述半导体集成电路制造的所述机构。
35.权利要求34的方法进一步包括提供传感器装置阵列的步骤，其中所述阵列中的每个传感器装置为权利要求31所述的传感器装置。
36.权利要求35方法，其中所述输出装置包括监控系统，并且所述传感器装置阵列连接到用于监控信号的监控系统，该信号由所述阵列中的每个传感器装置中的输出装置来发送。
37.权利要求36方法，其中所述监控系统位于远离所述待监控泄漏的区域的位置。
38.权利要求34方法，其中所述输出信号为音频信号。
39.权利要求34方法，进一步包括选择多个感测范围之一的步骤，该感测范围基于被检测水的类型由所述处理单元提供。
40.权利要求34方法，其中所述传感器装置为扁平构件，该扁平构件包括所述电极元件对，该扁平构件能够附着到表面区。
41.权利要求40的方法，其中所述传感器装置具有0.50mm和更小或0.25mm和更小的厚度。
42.权利要求40的方法，其中所述扁平构件为扁平线缆。
全文摘要
讨论了一种用于感测泄漏能够导致重大损坏的制造机构或其它环境中的泄漏的方法和装置。传感器装置包括便携式壳；外部感测装置，包含能够根据与两个电极元件的接触来感测泄漏流体的至少一电极元件对；放大器装置，用于接收和放大来自外部感测装置的信号；以及输出装置，能够基于来自放大器装置的放大信号来生成输出信号。在本发明的一个实施例中，外部感测装置为包括该电极元件对的扁平构件，其中扁平构件能够附着于表面区。输出装置可以是能够发射音频信号的音频装置、可视指示器如LED、或与远程位置的监控站的连接。传感器装置还可以包括用于在至少两个不同范围之间改变外部感测装置的感测范围的开关。
文档编号G01M3/00GK1987394SQ200510112000
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月23日 优先权日2005年12月23日
发明者肖叶斌 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司