化学药液分配系统及其流量控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体清洗机设备，尤其涉及到一种针对清洗机设备的化学药液分配系统及其流量控制方法。
【背景技术】
[0002]化学药液分配系统是单晶片清洗设备研制的关键系统之一，它为整个设备在线提供满足工艺需求的一定温度、压力、流量的化学药液，从而保证晶片表面腐蚀的均匀性和一致性。图1所示为现有技术中化学药液分配系统的示意图，如图所示，该系统包括一储液罐1，储液罐I可以存储一定量的化学药液且具有回液入口和出液口 ；循环管线，该循环管线一端连接储液罐I的回液入口，另一端连接出液口循环管线上依次设有循环泵2、加热器3、过滤器4、压力传感器5和针阀6。从储液罐I出液口输出的化学药液经过泵2增压后流经加热器3、过滤器4、压力传感器5和针阀6，再回到储液罐I中，由此化学药液可循环利用。其中加热器3用于将储液罐中的化学药液加热到设定温度，过滤器4用于过滤化学药液中的颗粒杂质，针阀6用于调节压力传感器5与储液罐I之间管路的阻力，使得压力传感器具有较为合适的数值。经过一段时间的循环后化学药液到达所设定温度，此时泵2采用速度模式控制，即以设定转速运行。流量控制器7 —端连接在针阀6与压力传感器5之间，另一端通过气动阀7连接至工艺单元8。当工艺单元需要使用化学药液时，提前将泵2切换成压力控制模式，即压力传感器5与泵2形成闭环控制，泵2根据当前压力传感器检测的压力调节其转速，等压力传感器5的压力数值稳定后，打开气动阀7，并运行流量控制器6，化学药液按照流量控制器6设定好的流量流出进行工艺。在压力控制模式下，可确保流量控制器的入口压力稳定，进而更好实现工艺流量稳定。
[0003]然而，由于流量控制器是一种成熟的市售产品，具有特定的流量控制范围，且该流量控制范围往往较窄，不能很好满足工艺对流量范围的要求，并且价格也比较昂贵。因此，需要提供一种能够在较宽范围内调节流量且成本较低的化学药液流量控制方法。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的旨在提供一种能够在宽范围内调节工艺流量且成本低廉的化学药液分配系统。
[0005]为达成上述目的，本发明提供如下的技术方案:
[0006]储液罐，用于存储化学药液且具有回液入口和出液口 ；化学药液循环管线，其一端与所述回液入口相连，另一端与所述出液口相连；所述化学药液循环管线上设有循环泵；化学药液输出管线，其一端与所述化学药液循环管线相连，另一端与工艺单元相连；所述化学药液输出管线上设有流量计及与该流量计相连的阀门元件，所述流量计用于检测所述工艺单元输入端的化学药液流量；控制器，用于控制所述循环泵的转速；其中，当需将所述化学药液输送到所述工艺单元、且所述阀门元件切换为使所述流量计与所述工艺单元的输入端之间的传输路径连通之前，所述控制器根据当前所述流量计检测的化学药液流量控制所述循环泵的转速。
[0007]优选地，所述控制器在无需将所述化学药液输送至所述工艺单元时控制所述循环泵的转速为设定转速。
[0008]优选地，所述化学药液循环管线自所述出液口依次设有所述循环泵、加热器、过滤器、压力传感器和节流阀。
[0009]优选地，所述流量计一端连接于所述压力传感器和所述节流阀之间、另一端连接所述阀门元件。
[0010]一种化学药液分配系统，其特征在于，包括:储液罐，用于存储化学药液且具有回液入口和出液口 ；循环主管线，其一端与所述回液入口相连，另一端与所述出液口相连；所述循环管线上设有循环泵；循环支管线，其一端与所述循环主管线相连，另一端与所述回液入口相连；所述循环支管线上设有流量计及与该流量计相连的阀门元件，所述阀门元件与工艺单元相连，所述流量计用于检测所述工艺单元输入端的化学药液流量；控制器，其在需将所述化学药液输送到所述工艺单元、且所述阀门元件切换为使所述流量计与所述工艺单元的输入端的传输路径连通之前，根据当前所述流量计检测的化学药液流量控制所述循环泵的转速。
[0011]优选地，所述控制器在无需将所述化学药液输送至所述工艺单元时控制所述循环泵的转速为设定转速。
[0012]优选地，所述化学药液循环管线自所述出液口依次设有所述循环泵、加热器、过滤器、压力传感器和第一节流阀。
[0013]优选地，所述流量计一端连接于所述压力传感器和所述第一节流阀之间、另一端连接所述阀门元件。
[0014]优选地，所述阀门元件为三通阀，其输入端与所述流量计相连，第一输出端与所述工艺单元的输入端相连，第二输出端通过第二节流阀与所述回液口相连。
[0015]一种化学药液分配系统的流量控制方法，所述化学药液分配系统包括:储液罐，用于存储化学药液且具有回液入口和出液口 ；化学药液循环管线，其一端与所述回液入口相连，另一端与所述出液口相连，该化学药液循环管线上设有循环泵；化学药液输出管线，其一端与所述化学药液循环管线相连，另一端与工艺单元相连，该化学药液输出管线上设有流量计及与该流量计相连的阀门元件，所述流量计用于检测所述工艺单元输入端的化学药液流量；以及控制所述循环泵转速的控制器。所述流量控制方法包括:当需将所述化学药液输送到所述工艺单元时，通过所述控制器根据当前所述流量计检测的化学药液流量控制所述循环泵的转速；之后当所述流量计检测的流量达到设定流量时，将所述阀门元件切换为使所述流量计与所述工艺单元的输入端之间的传输路径连通。
[0016]优选地，当无需将所述化学药液输送到所述工艺单元时，通过所述阀门元件切断所述流量计与所述工艺单元的输入端之间的传输路径，通过所述控制器控制所述循环泵的转速为设定转速。
[0017]一种化学药液分配系统的流量控制方法，所述化学药液分配系统包括:储液罐，用于存储化学药液且具有回液入口和出液口 ；循环主管线，其一端与所述回液入口相连，另一端与所述出液口相连，该循环管线上设有循环泵；循环支管线，其一端与所述循环主管线相连，另一端与所述回液入口相连；所述循环支管线上设有流量计及与该流量计相连的阀门元件，所述阀门元件与工艺单元相连，所述流量计用于检测所述工艺单元输入端的化学药液流量；以及控制所述循环泵转速的控制器。所述流量控制方法包括:当需将所述化学药液输送到所述工艺单元时，通过所述控制器根据当前所述流量计检测的化学药液流量控制所述循环泵的转速；之后当所述流量计检测的流量达到设定流量时，将所述阀门元件切换为使所述流量计与所述工艺单元的输入端之间的传输路径连通。
[0018]优选地，当无需将所述化学药液输送到所述工艺单元时，通过所述阀门元件切断所述流量计与所述工艺单元的输入端之间的传输路径，通过所述控制器控制所述循环泵的转速为设定转速。
[0019]相较于现有技术，本发明所提出的化学药液分配系统及其流量控制方法，通过在需要向工艺单元输出化学药液时，提前将流量计与循环泵形成闭环控制，根据当前流量计检测的流量调整循环泵的转速直至流量设定值，之后再输出化学药液，由此即便在较宽的流量计设定值范围内，也能够使工艺单元输入端的化学药液工艺流量迅速稳定地达到流量设定值；此外，由于化学药液分配系统所采用的元器