专利名称：具有智能控制器的可定制分发系统的制作方法
技术领域：
本公开总体上涉及半导体制造工序中的液体分发，并且更具体地说，涉及具有用于控制可定制泵操作以满足半导体制造领域的不同需要的智能控制器的新分发系统。
背景技术：
存在许多必须精确控制通过泵送装置分发流体的量和/或速率的应用。在半导体制造工序中，例如，重要的是，控制向半导体晶片涂敷诸如光致抗蚀剂化学品的光化学品的量和速率。半导体制造工序指用于创建存在于日常电气和电子装置中的集成电路的工序。其包括一系列摄影和化学加工步骤，在此期间，电子电路逐渐地创建在由纯半导体材料制成的晶片上。在加工期间涂敷至半导体晶片的涂层通常需要横跨晶片表面的、以埃(angstrom)测量的特定平坦度和/或甚至厚度。必须小心控制向晶片上涂敷(即，分发)加工化学品的速率，以确保均匀地涂敷加工流体。 在半导体工业中使用的许多光化学品可以非常昂贵。因此，高度希望的是，确保使用最小但足够量的化学品，并且该化学品不被泵送装置破坏。遗憾的是，这些希望的品质在现今的泵送系统中因许多相关障碍而可以极难实现。例如，由于输入供应问题，压力对于不同的系统而改变。由于流体动力学和特性，压力需要对于不同流体而改变(例如，具有高粘度的流体需要更多压力)。因为这些障碍是相互关联的，所以有时解决一个障碍可能导致更多的问题和/或使得事情更糟。此外，不同的应用具有不同的需要。满足特定应用的需要的泵系统可能不适于不同的应用。
发明内容
在半导体制造中，各种泵可以被用于混合化学品和将化学品的混合物分发到晶片上。诸如Entegris IntelliGen迷你光刻滚动边缘隔膜泵的高性能泵可以被用于直接混合和分发化学品(Entegris and IntelliGen 是 Entegris, Inc. of Chaska, Minnesota 的商标)。这些化学品可对于不同应用而改变，并且不同的应用可以具有不同的需要。由此，在分发化学品中使用的泵系统必须考虑多种因素，包括尺寸、成本、性能(速度和准确度两者)、可靠性、适应性等。在此公开的实施例可以利用可定制分发系统来解决这些需要，该可定制分发系统建立在模块架构上，并且包括用于控制这种通用的“即插即用”分发系统中的组件的单一主控制器。在本公开内，术语“可定制”指在此公开的分发系统的实施例可以容易改变、修改、或以其它方式更改以使适应各种需要的事实。无论何时出现这种需要，这种改变、修改、或更改都可以动态发生。例如，在此公开的可定制分发系统的一个实施例可以初始地构建有气动至气动配置。由空气作用驱动的泵(气动泵)通常比电动机驱动的泵(电动泵)更便宜，并且可以提供正压过滤和良好的吞吐量，其使这种气动至气动配置对于诸如用于非关键层的处理应用来说是理想的。对于关键层应用来说，气动至气动配置可以容易改变、修改，或以其它方式更改成电动机至电动机配置。在一些实施例中，单一的主控制器配置有必需的智能，并因而在此被称为“智能”控制器，以自动地识别可定制分发系统中的变化并且根据新配置和/或新应用来操作。在一些实施例中，在此公开的可定制分发系统的智能控制器可以被配置成操作敏感于印刷图案中的缺陷的半导体制造工序中的多个泵。所述多个泵可以包括至少一个气动泵和至少一个电动泵。该可定制分发系统还可以包括多条线，所述多条线连接该智能控制器与轨道和各种装置。在一些实施例中，所述各种装置可以包括 具有射频识别标签的过滤器、传感器、以及泵头部。在一些实施例中，该智能控制器还被配置成，当将所述多条线中的一条线从与第一泵连通切换至与第二泵连通时，自动识别该第二泵，并且应用与该第二泵相对应的控制方案，以便在不需要最小停机时间(若有的话)的情况下精确且准确地控制该第二泵。在一些实施例中，该切换可以发生在电动泵之间、气动泵之间、或者气动泵与电动泵的混合体之间。例如，用户可以拔掉气动泵而插入电动泵来接管那些气动泵的特定功能。示例功能可以包括化学品馈送和分发。在一些实施例中，可能不需要物理断开/连接，并且该切换完全经由软件完成。在一些实施例中，该智能控制器可以被配置成，当与新连接的泵接口连接时，自动识别该新连接的泵，并且应用与该新连接的泵相对应的控制方案，该新连接的泵可以是电动泵或气动泵。该智能控制器可以包括存储有与多个泵相关联的信息的板载数据库。在一些实施例中，该智能控制器可以被配置成控制一个或多个集成泵。在一些实施例中，集成泵可以包括物理地组合为一个单元的两个或更多个气动泵。该单元中的所述两个或更多个气动泵可以彼此独立地操作。在一些实施例中，该智能控制器还可以进一步被配置成独立地控制该单元中的所述两个或更多个气动泵。在一些实施例中，可定制分发系统可以包括一组馈送泵和一组分发泵。在一些实施例中，智能控制器可以被配置成操作可以包括一个或多个集成泵的该组馈送泵和该组分发泵。在此公开的软件实现的实施例可以按可以驻留在一个或多个非暂时计算机可读介质上的合适的计算机可执行指令来实现。在本公开内，术语“计算机可读存储介质”涵盖所有类型的可以通过诸如处理器或控制器的处理单元读取的数据存储介质。计算机可读存储介质的示例可以包括随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、数据盒式磁带、软盘、闪速存储驱动器等。在此公开的实施例可以提供许多优点。例如，代替固定数量的泵，在此公开的可定制分发系统可以支持随着时间数量可变的不同类型的泵。这种混合和匹配灵活性允许该系统针对每一个特定应用特制，缩减维护该系统的成本，并向新类型的泵和/或新系统机构提供一种容易升级的方法。当结合下面描述和附图考虑时，本公开的这些方面和其它方面将被更好地懂得和理解。然而，应当明白，下面的描述在指示本公开的各种实施例及其许多特定细节时，通过例示的方式而非限制的方式给出。在不脱离本公开的精神的情况下，可以在本公开的范围内进行许多置换、修改、添加和/或重新配置，并且本公开包括所有这种置换、修改、添加和
/或重新配置。
附图和本说明书的形成部分被包括以描绘本公开的特定方面。应注意到，图中例示的特征不必按比例绘制。通过参照结合附图的下列描述，可以获取对本公开及其优点的更完整理解，附图中，相同标号指示相同特征，并且其中图I描绘了示例多级式泵(“多级泵”)的图解表示图；图2和3描绘了示例多级泵的立体图；图4描绘了示例单级泵的立体图；图5描绘了用于可定制分发系统的模块化架构的一个示例实施例的图解表示图；图6描绘了具有控制气动馈送泵和气动分发泵的智能控制器的可定制分发系统 的一个示例实施例的图解表示图；图7描绘了具有控制气动馈送泵和电动分发泵的智能控制器的可定制分发系统的一个示例实施例的图解表示图；图8描绘了具有控制电动馈送泵和电动分发泵的智能控制器的可定制分发系统的一个示例实施例的图解表示图；图9描绘了具有气动至气动配置的可定制分发系统的一个示例实施例的图解表示图；图10-15例示了可定制分发系统的一个示例实施例的泵控制和序列操作；图16-17描绘了集成泵的示例实施例的图解表示图；图18描绘了集成泵的一个示例实施例的透视俯视图；以及图19描绘了集成泵的一个示例实施例中的气动泵的分解图。
具体实施例方式参照在附图中例示并且在以下描述中详细说明的示例性并由此非限制性的实施例，对本公开及其各种特征和有利细节进行更全面的说明。可以省略对已知编程技术、计算机软件、硬件、操作平台以及协议的描述，以不会在细节上不必要地使本公开变模糊。然而，应当明白，该详细描述和具体示例在指示优选实施例时，仅通过例示的方式而非通过限制的方式给出。根据本公开，处于潜在发明构思的精神和/或范围内的各种置换、修改、添加和/或重新布置对于本领域技术人员是显而易见的。图I描绘了示例多级泵100的图解表示图。多级泵100包括馈送级部分105和分离分发级部分110。从流体流动观点来看，定位在馈送级部分105与分发级部分110之间的是用于从加工流体滤出杂质的过滤器120。许多阀可以控制流体流动通过多级泵100，例如，包括入口阀125、隔离阀130、隔板阀135、清除阀140、排放阀145以及出口阀147。多级泵100的阀打开或闭合以允许或限制流体流向多级泵100的各个部分。这些阀可以是气动致动(即，气体驱动)的、根据施加的是压力还是真空来打开或闭合的隔膜阀。分发级部分110还可以包括确定分发级110处的流体的压力的压力传感器112。通过压力传感器112确定的压力可以被用于控制如下所述的各种泵的速度。示例压力传感器包括陶瓷和聚合物压电式和电容式压力传感器，包括由德国Metallux AG，of Korb制造的那些。压力传感器112的接触加工流体的面可以是全氟聚合物(perfluoropolymer)。泵100可以包括附加压力传感器，如确定馈送级105处的流体的压力的压力传感器、和/或用于读取馈送室155中的压力的压力传感器。馈送级105和分发级110可以包括用于在多级泵100中泵送流体的滚动隔膜泵。馈送级泵150 (“馈送泵150”)例如包括用于收集流体的馈送室155、用于在馈送室155内移动并转移流体的馈送级隔膜160、用于移动馈送级隔膜160的活塞165、导螺杆170以及步进电动机175。导螺杆170通过螺母、齿轮或其它机械结构耦接至步进电动机175，以将来自电动机的能量传予导螺杆170。根据一个实施例，馈送电动机170旋转螺母，其再致动导螺杆170，使活塞165致动。分发级泵180 (“分发泵180”)可以类似地包括分发室185、分发级隔膜190、活塞192、导螺杆195、以及分发电动机200。馈送级105和分发级110皆可以包括各种泵，包括气动致动泵、液压泵或其它泵。例如，可以将气动致动泵用于馈送级，而可以将步进电动机驱动液压泵用于分发级。在图I所示示例中，多级泵100实现馈送级与分发级之间的电动机至电动机配置。馈送电动机175和分发电动机200可以是任何合适的电动机。例如，分发电动机200可以是永磁同步电动机(“PMSM”)。PMSM可以通过利用场定向控制(“F0C”)的数字信号处理器(“DSP”)或其它位置/速度控制方案来控制。在一些实施例中，多级泵100中的智能控制器 被配置成利用控制方案来控制分发电动机200。分发电动机200还可以包括用于实时反馈分发电动机200的位置的编码器(例如，细线旋转位置编码器)。使用位置传感器使能实现对活塞192的位置的准确且可重复控制，其导致对分发室185中的流体移动的准确且可重复的控制。例如，利用2000线编码器(其可以向DSP提供8000个脉冲)，可以按O. 045度的旋转来准确地测量和控制分发电动机200的位置。另外，PMSM可以在很少有或没有振动的情况下以低速运行。馈送电动机175也可以是PMSM或步进电动机。例如,馈送电动机175可以是EAD Motors of Dover, N. H. steppermotor part no. L1LAB-005,而分发电动机 200 可以是 EAD Motors brushless DC Motorpart no. DA23DBBL-13E17A。图2和3描绘了针对多级泵100的泵组件的示例的立体图。多级泵100可以包括限定通过多级泵100的各种流体流径的分发块205。分发泵块205可以是由PTFEdt^PTFE或其它材料制成的单一块。因为这些材料不与许多加工流体起反应或者可最低限度地起反应，所以使用这些材料允许以最低限度的附加硬件将流道和泵室直接机器加工到分发块205中。分发块205因而通过提供流体歧管来缩减针对管道的需要。分发块205可以包括各种外部入口和出口，例如包括接收流体的入口 210、用于在排放段期间排出流体的排放阀215、以及在分发段期间分发流体的分发出口 220。在图2的示例中，由于被清除流体被路由回至馈送室，因而分发块205不包括外部清除出口。然而，在其它实现中，可以外部地清除流体。分发块205将流体路由至馈送泵、分发泵以及过滤器120。泵盖225可以保护馈送电动机175和分发电动机200不受损坏，而活塞外壳227可以向活塞165和活塞192提供保护。在这个示例中，阀板230向阀(例如，图I的入口阀125、隔离阀130、隔板阀135、清除阀140以及排放阀145)系统提供阀外壳，该阀系统可以被配置成引导流体流向多级泵100的各个部件。根据一个实施例，入口阀125、隔离阀130、隔板阀135、清除阀140以及排放阀145中的每一个阀都部分地集成到阀板230中，并且是隔膜阀，该隔膜阀根据是否向对应隔膜施加压力或真空而打开或闭合。
阀板230包括针对每一个阀的阀控制入口，以向对应隔膜施加压力或真空。例如，入口 235对应于隔板阀135，入口 240对应于清除阀140，入口 245对应于隔离阀130，入口250对应于排放阀145，而入口 255对应于入口阀125。通过向入口选择施加压力或真空，对应阀打开或闭合。这些阀可以按对于不同应用而改变的各种序列打开和闭合。阀板230可以被配置成缩减阀的滞留容量、消除因真空波动而造成的容量变化、缩减真空需求以及缩减阀隔膜上的应力。阀控制气体和真空经由阀控制供应线260提供给阀板230，该阀控制供应线从阀控制歧管(被歧管盖263或外壳 盖225覆盖)起通过分发块205行进至阀板230。阀控制气体供应入口 265向阀控制歧管提供压缩气体，而真空入口 270向阀控制歧管提供真空(或低压)。阀控制歧管充当三通阀，以经由供应线260将压缩气体或真空路由至阀板230的合适入口，来致动对应阀。在图3中，分发块205被制成透明的，以显示其中限定的流体流道。分发块205限定用于多级泵100的各种腔室和流体流道。可以将馈送室155和分发室185直接机器加工到分发模块205中。另外，可以将各种流道机器加工到分发块205中。流体流道从入口 210起行进至入口阀。流体流道280从入口阀起行进至馈送室155，以完整化从入口 210至馈送泵150的路径。阀外壳230中的入口阀125调节入口 210与馈送泵150之间的流动。流道285将流体从馈送泵150路由至阀板230中的隔离阀130。隔离阀130的输出通过另一流道路由至过滤器120。流体从过滤器120起通过连接过滤器120与排放阀145和隔板阀135的流道。排放阀145的输出被路由至排放出口 215，而隔板阀135的输出经由流道290路由至分发泵180。在分发段期间，分发泵可以经由流道295将流体输出至出口 220，或者，在清除段，通过流道300将流体输出至清除阀。在清除段期间，流体可以通过流道305返回至馈送泵150。因为可以将流体流道直接形成在PTFE (或其它材料)的块中，所以分发块205可以充当用于多级泵100的各个组件之间的加工流体的管道，消除或缩减了针对附加管道的需要。在其它情况下，可以将管道插入到分发块205中以限定流体流道。图3还示出了用于向阀板230提供压力或真空的供应线260。阀的致动通过阀控制歧管302来控制，该阀控制歧管将压力或真空引导至每个供应线260。每个供应线260可以包括具有小节流孔(orifice)(即，限制)的配件(在318处指示了一示例配件)。每一个供应线中的节流孔帮助减轻向该供应线施加压力与真空之间的急剧压差的影响。这允许阀更平滑且更缓慢地打开和闭合。除了图1-3所示示例以外,包括气动至电动和气动至气动的其它多级泵配置也是可以的。而且，尽管按照多级泵进行了描述，但在此公开的实施例也可以在单级泵中利用。图4描绘了针对单级泵4000的示例泵组件的立体图。泵4000可以类似于上述多级泵100中的一级，比方说分发级。泵4000可以包括气动致动泵或通过步进电动机、无刷DC电动机或其它电动机驱动的滚动隔膜泵。泵4000可以包括限定通过泵4000的各种流体流径并且至少部分地限定泵室的分发块4005。分发泵块4005可以是由PTFEdf^ PTFE或其它材料制成的单一块。因为这些材料不与许多加工流体起反应或者可最低限度地起反应，所以使用这些材料允许以最低限度的附加硬件将流道和泵室直接机器加工到分发块4005中。分发块4005因而通过提供集成流体歧管来缩减针对管道的需要。压力传感器可以被定位成读取泵室中的压力。
分发块4005可以包括各种外部入口和出口，例如包括接收流体的入口 4010、用于清除/排出流体的清除/排放出口 4015、以及在分发段期间分发流体的分发出口 4020。在图4的示例中，分发块4005由于泵仅具有一个腔室而包括外部清除出口 4010。可以利用诸如免O形环小尺寸(low profile)配件的合适配件来将分发块4005的外部入口和出口连接至流体线。分发块4005将流体从入口路由至入口阀(例如，至少部分地由阀板4030限定)，从入口阀路由至泵室，从泵室路由至排放/清除阀以及从泵室路由至出口 4020。泵盖4025可以保护泵电动机不受损坏，而活塞外壳4027可以向活塞提供保护。盖子/外壳可以由聚乙烯或其它聚合物形成。阀板4030向阀(例如，入口阀和清除/排放阀)系统提供阀外壳，该阀系统可以被配置成引导流体流向泵4000的各个组件。阀板4030和对应阀可以与上面讨论的结合阀板230描述的方式类似地形成。清除阀可以和入口阀尺寸相同，比其小，或者比其大。然而，利用更小的清除阀，可以缩减返回至如上所述腔室的滞留体积(ho I dup vo Iume )。入口阀和清除/排放阀中的每一个阀都可以部分地集成到阀板4030中，并且可以是根据是否向对应隔膜施加压力或真空而打开或闭合的隔膜阀。在某些实现中，这些阀中的一些 可以在分发模块4005外部或者布置在附加阀板中。作为一示例，可以将PTFE板夹在阀板4030与分发块4005之间，以形成各个阀的隔膜。阀板4030包括针对每一个阀的阀控制入口(未示出)，以向对应隔膜施加压力或真空。在一些实施例中，代替固定数量的泵，可定制系统可以支持随着时间的过去数量可变的泵。该可定制分发系统采用灵活的、模块化架构。可定制分发系统的实施例可以在任何给定时间支持不同类型的泵，包括气动和电动机。例如，在多级泵系统中，第一级泵可以气动地驱动，而第二级泵可以通过电动机驱动。这种混合和匹配灵活性允许该系统针对每一个特定应用定制。图5描绘了用于可定制分发系统的模块化架构500的一个示例实施例的图解表不图。如图5所示，不同应用可以具有不同需要，这或许取决于所使用的化学品、所希望级别的质量/性能、和在实现所希望级别的质量/性能方面涉及的成本等。例如，在化学品的成本较高并且最终产品对缺陷敏感的情况下，该系统可以利用电动机至电动机配置，对于具有最低可能缺陷的最佳可能过滤控制来说，图8示出了其示例。因为这种电动机至电动机配置可以固有地昂贵，所以在某些情况下，可以利用气动至电动机配置，以缩减系统的成本，同时保留希望级别的吞吐量和用于监测和控制分发速率和容积的能力。图7示出了气动至电动机配置的示例。在某些情况下，气动至气动配置可能是希望，特别是在与分发容积相对的成本是所关切的事情的情况下和/或在不需要或不要求高质量性能的情况下。图6示出了气动至气动配置的示例。在这里公开的实施例中，模块化架构500包括智能控制器，其允许混合和匹配(有时动态且在运行中(on-the-fly)的)气动和电动泵。这样，在此公开的可定制分发系统的实施例可以捕获针对许多不同应用的性能级别的整个频谱，以满足半导体制造领域的分发需要。这种灵活的模块化架构可以向在此公开的分发系统提供许多优点。例如，系统拥有者可以从气动至气动机构开始。随着时间的推移，该拥有者的需要可能改变，和/或在评估之后，该气动至气动机构可能需要升级。这些气动泵中的一个或多个可以容易地换出并替换以电动机驱动泵和/或替换气动泵。拥有者不必替换整个分发系统。
针对分发系统的这类即插即用修改至少部分地因可操作以自动且动态地控制各类泵的通用智能控制器而成为可能。例如，可以将第一泵拔掉、将第二泵插上、探测线(plumb the line)、以及开始或恢复操作。在与第二泵的泵头部接口连接时，控制器可操作以自动识别第二泵，并且应用与第二泵相对应的控制方案。在一些实施例中，从一个泵至另一个泵的切换可以完全经由软件完成，而不必物理地插拔泵。例如，用户可能想要使泵A和泵B离线，并且指定泵C和泵D接管并充任新的泵A和新的泵B。在一些实施例中，可以利用电子可读标签或代码，来向智能控制器提供宽泛种类的信息。在一些实施例中，智能控制器可以连接至可经由电子可读标签标识的各种装置，该电子可读标签可以或可能不直接贴附于或嵌入那些装置/封装。例如，智能控制器可以经由其许多端口中的一个连接至智能过滤器，并且有关智能过滤器的信息可以经由与智能过滤器相关联的电子可读标签提供给该智能控制器。作为另一示例，智能控制器可以连接至包装或封装，并且有关其中所含内容的信息可以经由与该包装或封装相关联的电子可读标签提供给该智能控制器。该包装可以包含针对特定应用所需的化学品或物质。其它装置/封装可以按类似方式连接至智能控制器。·
在半导体制造中，不同应用通常对于化学品层厚度和涂覆面积具有不同需要。对应地，可能需要分发容积和速率的宽的阵列。由于每一个泵都必须能够包含针对单个分发所需的所有流体，因而满足这些需求涉及针对所有不同轨道尺寸的许多不同尺寸的泵。这些轨道和泵可以依靠用于通信的离散线，其意指每一个输入线和每一个输出线将需要物理导线或线缆。布线的复杂性对于分发系统中的已经复杂化的流体连接增加了另一层的挑战。解决这些挑战的一种方法是设置可以在单个泵控制器与轨道之间提供串行通信的输入/输出(I/o)接口装置。这样，针对相同类型的泵的单个泵控制器可以通过I/O接口装置与不同轨道通信。更具体地说，I/o接口装置可以在前端取得来自轨道的信号，并且按可以被泵控制器理解的格式在后端向泵控制器串行地传送该信号。在此公开的智能控制器的实施例可以提供另一可行解决方案。在一些实施例中，智能控制器可以包括用于物理连接至轨道和多种装置的多个通信端口。在一些实施例中，智能控制器可以具有用于电动泵、气动泵、过滤器、传感器等的24个通信端口，其中每一个都可以插入24个端口中的任一个，并且利用板载数据库通过智能控制器自动识别。智能控制器与装置之间的通信线可以是软件可配置的。在一些实施例中，每一种类型的装置都可以指配给智能控制器的特定端口。在一些实施例中，智能控制器可以包括不同类型的接口，以向各种装置(包括轨道、泵、阀、传感器、标签读取器、泵头部以及其它组件)和从其传送串行、并行或模拟信号/数据。在一些实施例中，针对轨道的接口可以利用专有协议或工业标准协议。作为另一示例，针对轨道的接口可以是具有DeviceNet的控制器区域网络(CAN)接口、工业标准以太网、或某些其它工业标准协议。例如，智能控制器可以利用传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)来与轨道通信。智能控制器的其它接口可用于按一种或多种协议与各种装置(包括单个泵头部)通信。在一些实施例中，所述各种装置可以包括CAN装置。在一些实施例中，针对所述各种装置的接口可以包括精简(stripped down)的简单专有接口。在许多轨道中，可以利用以太网和DeviceNet或类似某物来控制泵的I/O信号。例如，轨道将向DeviceNet并行I/O板发送DeviceNet命令，以设置一些信号，并且那些信号将经过去往特定泵接口模块的连接器和线缆。这种连接架构除了软件编程以外还需要精密且复杂的硬件排布结构。在一些实施例中，智能控制器可以实现用于与泵接口连接/通信的专有通信协议。在一些实施例中，智能控制器可以实现轨道接口，以代替通常被用于触发泵并获得基本状况的并行I/o。在一些实施例中，泵可以被实现为相同的并行装置类型，并且智能控制器可以操作以直接解释该协议。这将消除针对有关泵以及轨道 硬件板和线缆的并行信号的需要，同时提供许多轨道当前使用的实质上相同的编程功能。在上述示例之后，轨道可以通过智能控制器向泵发送相同DeviceNet命令，而不需要附加硬件。本领域技术人员应当清楚，这只是一个可能的示例。在一些实施例中，可以将现有Entegris网络协议用于与智能控制器或泵通信。在某些现有分发系统中，主控制器可以连接至多个泵，并且每一个泵都可以具有耦接至其的专用泵控制器。这种类型的专用泵控制器的功能可以被分类成两个级别高和低。高级控制功能可以包括运行分发泵所需的功能。低级控制功能可以包括诸如将电动机从点A移动至点B的简单功能。这些泵控制器具有大量处理功率。遗憾的是，现有分发系统未按有效方式来利用这种泵控制器的处理功率。例如，在具有多个泵(比方说30-40个)的分发系统中，可能多达三个泵在同一时间操作，而其余泵处于空闲状态。这种低效率可以是浪费的。现有分发系统的另一缺点在于其不能容易修改的固定架构。主控制器通常利用与连接至其的泵控制器的类型相对应的控制方案来编程。因为控制方案专用于该类泵，所以如果气动泵被拔出并且替换以电动泵，则主控制器将无法识别该电动泵，主控制器也不能获知怎样控制该电动泵。在此公开的智能控制器的实施例可以采取泵控制器之外的高级功能，以使它们可以智能地共享处理功率，以便缩减空闲时间和对应成本。低级功能停留在泵头部处。高级功能和低级功能之间的区别可能是可软件配置以针对特定实现定制分发系统。例如，在一些实施例中，智能控制器可以向泵头部发送简单“DISPENSE (分发)”命令，并且泵头部具有用于执行该命令并在任务完成时向智能控制器报告的足够智能。作为另一示例，智能控制器可以向泵控制器(在泵处或泵的部分)给出一般命令“DISPENSE RECIPE4 (分发配方4)”，并且已经被配置成分发这种特定配方的泵控制器按指令执行该任务。在一些实施例中，泵头部可以仅具有足够驱动耦接至其的泵的初步或基本功能，并且智能控制器可以向泵头部提供特定指令，以便执行手头的任务。在一些实施例中，泵的操作利用有关连接至泵的过滤器的信息，通过智能控制器来控制。在一些实施例中，过滤器是可去除过滤器，其设置在泵入口与泵出口之间的流体流径中。该可去除过滤器可以实现用于连接至泵的快速改变或快速连接机制。在一些实施例中，该智能控制器被配置成接收过滤器信息，接收诸如化学品类型的加工流体信息，基于该过滤器信息和加工流体信息访问操作例程(控制方案)的库来选择针对泵的操作例程，并且根据所选择的操作例程来操作泵。所选择操作例程可以包括起动(priming)例程、分发周期、其它例程的分发周期的所选择段。图6描绘了具有智能控制器610的可定制分发系统600的一个示例实施例的图解表示图，该智能控制器控制处于馈送级601的气动馈送泵630和处于分发级602的气动分发泵640。在这个示例中，控制器610以通信方式链接至轨道620、气动馈送泵630、过滤器650以及分发泵640。在这个示例中，采用电子调节器635来调节气动致动馈送泵630，而采用电子调节器645来调节气动致动分发泵640。图7描绘了具有智能控制器610的可定制分发系统700的一个示例实施例的图解表示图，该智能控制器610控制处于馈送级601的气动馈送泵630和处于分发级602的电动机驱动分发泵740。在上述示例之后，控制器610以通信方式链接至轨道620、气动馈送泵630、过滤器650以及分发泵740。在分发系统700中，采用电子调节器635来调节气动致动馈送泵630。在这个示例中，智能控制器610可以被配置成在不需要电子调节器的情况下控制分发泵740。在一些实施例中，可定制分发系统700仍然可以包括电子调节器作为标准组件。这允许针对分发泵740混合并匹配不同类型的泵，若希望的话，其中分发泵740中的一个或多个气动泵连接至电子调节器。图8描绘了具有智能控制器610的可定制分发系统800的一个示例实施例的图解 表示图，该智能控制器610控制处于馈送级601的电动机驱动馈送泵830和处于分发级602的电动机驱动分发泵740。在上述示例之后，控制器610以通信方式链接至轨道620、馈送泵830、过滤器650，以及分发泵740。智能控制器610可以按与上述多级泵100相似的方式控制电动机驱动馈送泵830和电动机驱动分发泵740。在一些实施例中，可定制分发系统800可以包括用于馈送级601的电子调节器和用于馈送级602的电子调节器，作为标准组件。这允许针对馈送泵830和分发泵740混合并匹配不同类型的泵，若希望的话，其中馈送泵830中的一个或多个气动泵连接至馈送级601处的电子调节器，并且分发泵740中的一个或多个气动泵连接至馈送级602处的电子调节器。图6-8示范了可以操纵馈送级601处的气动馈送泵630、分发级602处的气动分发泵640、分发级602处的电动机驱动馈送泵740、馈送级602处的电动机驱动馈送泵830、和各种过滤器650的智能控制器的灵活性和通用性。智能控制器610提供与多个物理接口(端口)的即插即用接口，以连接至轨道620和各种装置。可以使用相同连接线来与不同类型的泵通信。这缩减/简化了针对基本可定制分发系统的布线。智能控制器可以提供专有或内部标准化的通信线路，以与各种装置通信，包括气动泵、电动泵、过滤器等。在与这些装置通信中，智能控制器可以在连接时标识每一种类型的装置，查寻对应控制方案，并由此进行。例如，为将与一个泵的通信切换至另一个，智能控制器可以访问内部或本地数据库以获得信息，包括与新连接的泵相关联的控制方案，并相应地应用该控制方案。在一些实施例中，智能控制器可以连接至具有包含过滤器信息的电子可读过滤器信息标签的过滤器。电子可读过滤器信息标签的一些示例可以实现射频识别(RFID)技术。这些过滤器可以具有实现快速改变或快速连接机制的可去除类型。在一些实施例中，过滤器信息标签可以是有源或无源RFID标签、条形码或其它可光学读取码。射频识别(RFID)通常具有两个部分读取器和标签。利用无线电波，一些RFID标签可以从几米远并在RFID读取器的视线以外被读取。在一些实施例中，合适的RFID标签的范围被有意缩短以缩减读取每一个其它标签的相邻泵的串扰。例如，在一个实施例中，RFID标签的范围被缩减至大约一英寸。根据RFID读取器和标签的距离和/或布置，其它范围也是可以的。图10示出了具有RFID标签952a的示例过滤器950a和具有RFID标签952b的不例过滤器950b。在一些实施例中，RFID标签可以直接贴附于或嵌入过滤器。在一些实施例中，RFID标签可能不需要物理地附接至过滤器。RFID技术是本领域技术人员已知的，并由此在这里未进一步描述。过滤器信息的示例可以包括但不限于，零件号、设计风格、隔膜类型、保留等级(retention rating)、过滤器的世代(generation of device)、过滤器薄膜的构造、批号、序列号、装置流速、薄膜厚度、薄膜起泡点、颗粒质量、过滤器制造商质量信息或其它信息。设计风格指为其设计过滤器的泵的类型、过滤器的容量/尺寸、过滤器中的薄膜材料的量、或者有关过滤器设计的其它信息。薄膜类型指薄膜的材料和/或厚度。保留等级指可以通过薄膜以特定效率去除的颗粒的尺寸。过滤器的世代指该过滤器是过滤器设计的第一代、第二代、第三代，还是其它世代。过滤器薄膜的构造指过滤器是否打褶、打褶的类型或有关薄膜设计的其它信息。序列号提供单个过滤器的序列号。批号可以指定过滤器或薄膜的制造批次。装置流速指过滤器在产生良好的分发的同时可以处理的流速。装置流速可以在单个过滤器的制造期间确定。薄膜起泡点提供过滤器可以处理并仍产生良好的分发的流速/ 压力的另一度量。薄膜起泡点也可以在单个过滤器的制造期间确定。上面的示例通过说明的方式来提供，而不是对可以包含在过滤器信息中的信息的限制。包含在过滤器信息中的零件号可以传达各种信息。例如，示例零件号格式“Aabcdefgh”中的每一个字母都可以传达一条不同的信息。下表I提供了由零件号传达的信息的示例表I
权利要求
1.一种可定制分发系统，包括 智能控制器，被配置成操作敏感于印刷图案中的缺陷的半导体制造工序中的多个泵，所述多个泵包括至少一个气动泵和至少一个电动泵；和 多条线，所述多条线连接该智能控制器与轨道和各种装置，包括用于所述至少一个气动泵和所述至少一个电动泵的泵头部，其中，该智能控制器被配置成，当将所述多条线中的一条线从与第一泵连通切换至与第二泵连通时，自动识别该第二泵，并且应用与该第二泵相对应的控制方案。
2.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，该第一泵是气动泵，而该第二泵是电动泵。
3.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是电动泵。
4.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是气动泵。
5.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，该智能控制器还被配置成，当与新连接的泵接口连接时，自动识别该新连接的泵，并且应用与该新连接的泵相对应的控制方案，其中，该新连接的泵是电动泵或气动泵。
6.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，该智能控制器包括存储与所述多个泵相关联的信息的板载数据库。
7.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，所述各种装置包括具有射频识别标签的过滤器。
8.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，所述多个泵包括一个或多个集成泵，其中，所述一个或多个集成泵中的每一个都包括物理地组合为一个单元的两个或更多个气动泵，其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵彼此独立地操作，并且其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵通过该智能控制器独立地控制。
9.根据权利要求8所述的可定制分发系统，其中，所述一个或多个集成泵充任馈送泵。
10.根据权利要求8所述的可定制分发系统，其中，所述一个或多个集成泵充任分发栗。
11.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，所述切换由该第一泵的物理断开和该第二泵的物理连接而造成。
12.根据权利要求I所述的可定制分发系统，其中，所述切换由在该智能控制器处接收到的指令而造成。
13.—种可定制分发系统,包括 一组馈送泵，用于引导在半导体制造工序中使用的化学品； 一组分发泵，用于分发该化学品；以及 智能控制器，被配置成操作该组馈送泵和该组分发泵，其中，该组馈送泵和该组分发泵包括一个或多个集成泵，所述一个或多个集成泵中的每一个都包括物理地组合为一个单元的两个或更多个气动泵，其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵彼此独立地操作，并且其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵通过该智能控制器独立地控制。
14.根据权利要求13所述的可定制分发系统，其中，该智能控制器被配置成当从与第一泵连通切换至与第二泵连通时，自动识别该第二泵并且应用与该第二泵相对应的控制方案。
15.根据权利要求14所述的可定制分发系统，其中，该第一泵是气动泵，而该第二泵是电动泵。
16.根据权利要求14所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是电动泵。
17.根据权利要求14所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是气动泵。
18.根据权利要求13所述的可定制分发系统，其中，该智能控制器还被配置成，当与新连接的泵接口连接时，自动识别该新连接的泵，并且应用与该新连接的泵相对应的控制方案，其中，该新连接的泵是电动泵或气动泵。
19.一种可定制分发系统,包括 一组馈送泵，用于引导在半导体制造工序中使用的化学品； 一组分发泵，用于分发该化学品； 智能控制器，被配置成操作该组馈送泵和该组分发泵，其中，该组馈送泵和该组分发泵包括一个或多个集成泵，所述一个或多个集成泵中的每一个都包括物理地组合为一个单元的两个或更多个气动泵，其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵彼此独立地操作，其中，该单元中的所述两个或更多个气动泵通过该智能控制器独立地控制，并且其中，该智能控制器还被配置成当与新连接的泵接口连接时，自动识别该新连接的泵，并且应用与该新连接的泵相对应的控制方案，其中，该新连接的泵是电动泵或气动泵。
20.根据权利要求19所述的可定制分发系统，其中，该智能控制器还被配置成，当将从与第一泵连通切换至与第二泵连通时，自动识别该第二泵，并且应用与该第二泵相对应的控制方案。
21.根据权利要求20所述的可定制分发系统，其中，该第一泵是气动泵，而该第二泵是电动泵。
22.根据权利要求20所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是电动泵。
23.根据权利要求20所述的可定制分发系统，其中，该第一泵和第二泵都是气动泵。
24.根据权利要求20所述的可定制分发系统，其中，所述切换由该第一泵的物理断开和该第二泵的物理连接而造成。
25.根据权利要求20所述的可定制分发系统，其中，所述切换由在该智能控制器处接收到的指令而造成。
26.一种过滤方法，包括以下步骤 在具有馈送泵和分发泵的分发系统的控制器处，确定从位于该馈送泵与该分发泵之间的过滤器的上游针对流体的上游压力； 设置针对该上游压力的馈送级流体压力； 设置针对过滤压力设置点的分发级流体压力； 打开阀以允许该流体从馈送侧通过该过滤器流向分发侧，其中，该馈送级流体压力和该分发级流体压力导致横跨该过滤器的压差，由此，该流体从馈送侧通过该过滤器移动至分发侧；以及 基于该分发级处的流体压力的变化来确定过滤的结束。
全文摘要
所公开的实施例提供了一种实现模块化架构的可定制分发系统，该可定制分发系统包括智能控制器，该智能控制器被配置成，操作敏感于印刷图案中的缺陷的各种半导体制造工序中的各种气动泵和电动泵。该智能控制器被配置成，当将与第一泵的连通切换至第二泵时，自动识别该第二泵，并且应用用于控制该第二泵的控制方案，该第二泵可以是电动泵或气动泵。所述切换可以因该第一泵的物理断开和该第二泵的物理连接而造成，或者其可以完全经由软件来进行。该智能控制器可以连接至轨道和多种装置，包括智能过滤器。
文档编号H01L21/302GK102959683SQ201180032168
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年6月28日
发明者J·塞德罗恩, I·加什盖, P·J·玛谷恩, J·M·布拉格恩, G·L·格内尔拉, J·O·维尔 申请人:恩特格里公司