流体处理系统和方法

专利名称：流体处理系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于将包含流体的处理材料输送至流体利用工艺的系统和方法，所述流体利用工艺包括(但不限于)在半导体和微电子器件制造中使用的工艺，并且本发明还涉及包含这种系统和方法的产品的制造。
背景技术：
常规地，在多种制造工艺中执行将包含流体的给料物质输送至处理设备(例如， 处理工具)。许多产业均要求，提供超纯形式且基本上没有污染物的给料物质。在上下文中， 术语“给料物质”宽泛地指在制造和/或工业过程中使用或消耗的各种材料中的任一种。在制造半导体、微电子器件，和/或其部件或前体的环境中，甚至少量的某些污染物的存在也会使产生的产品有缺陷，或者对于其预期的目的来说甚至是无用的。因此，用来将给料物质供应至这种制造设备的输送系统(例如，包括容器和输送部件)必须具有避免污染问题的特征。材料输送容器必须状态良好地保持非常干净，同时避免颗粒脱落、除气， 以及任何其他形式的将污染物从容器和输送部件施加至容纳于容器和输送部件内部或以其他方式被设置为与容器和输送部件接触的给料物质。材料输送系统应令人期望地将给料物质保持在纯状态中，所容纳的材料不会老化或分解，假定若是将给料物质暴露于紫外光、 热量、环境气体、工艺气体、碎片和杂质等情况下可能对这种材料产生不利的影响。某些给料物质可能以不希望有的方式(例如，化学反应或沉淀)彼此相互作用，因此应避免这些成分的组合储存。因为纯给料物质可能是非常贵的，所以应将这种材料的浪费减到最小。还应避免暴露于有毒和/或危险的给料物质。作为对这些考虑因素的结果，已经研发出了许多类型的高纯度包装，所述高纯度包装用在微电子器件制造中使用的液体和包含液体的合成物方面，例如，光致抗蚀剂、蚀刻齐 、化学蒸汽沉积试剂、溶剂、晶片和工具清洗配方、化学机械平面化(CMP)成分、滤色化学物质、保护层、液晶材料等。在某些应用中可能使用活性流体，并且，包括多种不同流体的合成物，和/或流体-固体合成物可能是有用的。已投入使用的一种类型的高纯度包装包括刚性或半刚性的外层包装(overpack， 合成包装件)，其在柔性衬套(liner，内衬)或袋子中容纳液体或基于液体的合成物，所述柔性衬套或袋子通过保持结构(例如，罩子或盖子)固定在外层包装中的适当位置中。这种包装通常叫做“罐中袋” (BIC)、“瓶中袋” (BIB)和“桶中袋” (BID)包装。这种一般类型的包装是商业上可获得的，以ATMI公司(美国，康涅狄格州，丹伯里)的商标NOWPAK为代表。优选地，衬套包括柔性材料，并且，外层包装容器包括基本上比所述柔性材料更硬的壁材料。例如，所述包装的刚性或半刚性外层包装可由高密度聚乙烯或其他聚合物或金属制成，并且，可将衬套提供为单层或多层层压薄膜材料(包括聚合材料，例如，聚四氟乙烯 (PTFE)、低密度聚乙烯、基于PTFE的多层、聚酰胺、聚酯、聚亚安酯，等等)的预先清洗的、无菌可皱缩(collapse)的袋子，将所述材料选择为，对所容纳的液体或待容纳在衬套中的基于液体的材料是惰性的。构造衬套的示例性材料包括敷以金属的薄膜、金属箔、聚合物/ 共聚物、层压制品、挤出物、共挤出物，以及吹制和挤塑薄膜。在涉及液体和基于液体的合成物的某些基于衬套的包装的分配操作中，可通过将分配组件(可选地，包括浸入在所容纳的液体中的汲取管或短探针)与衬套的端口连接而从衬套分配内容物。在如此已将分配组件连接至衬套之后，在衬套的外表面上施加流体 (例如气体)压力，使得，由于这种压力分配的原因，其逐渐皱缩并迫使液体通过分配组件， 以排出至相关的流路，从而流至最终用途位置。使用压力分配包装容易出现的一个问题是气体渗入或漏入所容纳的液体中，溶解在液体中以及在液体中形成气泡。在基于衬套的包装中，衬套与外层包装之间的加压气体可能穿透衬套进入所容纳的液体中，这种气体可能溶解在该液体中。当随后分配液体时，分配线路以及下游装置和设备中的压降可能导致先前溶解气体的释放，从而导致在所分配的液体流中形成气泡，对下游处理产生不利的影响。因此，希望使得顶部空间的气体移动到基于衬套的分配容器中所容纳的流体中最小化。当分配流体经历期望流速方面的大范围变化时，在不牺牲流量控制精确性或精度的情况下提供期望的大流动范围可能是具有挑战性的。将希望在大范围的期望流速上精确地控制一种或多种流体(包括被提供为混合物的多种流体)的分配。在提供用于工业或商业用途的多成分配方的环境中，可能难以快速地提供用于期望的处理的多种配方，同时又能避免浪费原料并将清洗组分储存和/或分配部件的需求减到最小。将希望克服这些困难。当分配包括一种或多种有可能随着时间而分解的成分的多成分配方时，频繁地确定一种或多种成分的浓度(例如，利用滴定，或例如反射等感测方法)可能是困难或麻烦的。这种方法可能是劳动量大的，可能需要昂贵的附加化学物质(例如，用于滴定)，和/或可能需要昂贵的仪器。将希望提供一种简单且可靠的方法来快速地确定这种配方的一种或多种成分的浓度。如本领域的技术人员将理解的，对于除了 CMP以外的情况的利用流体的工艺(包括但不限于，食品和饮料加工、化学品制造、制药、生物材料制造，以及生物工艺)，与多成分给料物质的输送相关的上述挑战的各种组合也是固有的。将希望减少在向利用包含流体的处理材料的利用流体的工艺中供应给料物质中的上述问题。

发明内容
本发明涉及用于将包含流体的处理材料输送至利用流体的工艺中的系统和方法。在一个方面中，本发明涉及一种包括使用设置于外层包装容器内的可皱缩衬套的方法，所述外层包装容器在衬套与容器之间限定一间隙，该方法包括对该间隙施加低于大气压的压力，以导致衬套膨胀并将给料物质从给料物质源吸入衬套的内部空间中。在另一方面中，本发明涉及一种给料物质输送系统，其包括(A)多个第一给料物质流量控制器，所述多个第一给料物质流量控制器平行布置且与第一给料物质源流体连通；以及(B)至少一个流合并元件，所述流合并元件被可操作地布置为，当同时操作第一流量控制器的多个流量控制器时，使来自多个第一给料物质流量控制器的第一给料物质的流选择性地组合。在另一方面中，本发明涉及一种方法，其包括(A)使来自第一给料物质源的第一给料物质流过平行的多个第一给料物质流量控制器；(B)选择性地操作多个第一流量控制器中的至少一些流量控制器，以减小总流速中的偏差或误差；以及(C)如果同时操作第一流量控制器的多个流量控制器，那么使来自多个第一给料物质流量控制器的第一给料物质的流组合。本发明的另一方面涉及一种系统，其包括(A)容纳多种给料物质的多个给料物质压力分配容器，其中，每个压力分配容器均包括设置于外层包装容器内的可皱缩衬套，在衬套与外层包装容器之间限定有一间隙，并且，其中，每个压力分配容器均在其可皱缩衬套内容纳不同的给料物质；(B)至少一个加压控制元件，被布置为用于控制多个压力分配容器中的每个压力分配容器的间隙的加压；以及(C)至少一个合并元件，被布置为用于将由多个给料物质压力分配容器分配的给料物质进行组合，其中，每个压力分配容器包括与衬套的内部空间流体连通的给料物质端口，并且至少一个端口与所述间隙流体连通并与适于使所述间隙减压的减压设备流体连通。本发明的又一方面涉及给料物质混合方法，其利用(i)容纳多种给料物质的多个给料物质压力分配容器，其中，每个压力分配容器包括设置于外层包装容器内的可皱缩衬套，在衬套与外层包装容器之间限定有间隙，并且，其中，每个压力分配容器在其可皱缩衬套内容纳不同的给料物质；(ii)至少一个加压控制元件，所述加压控制元件被布置为用于控制多个压力分配容器中的每个压力分配容器的间隙的加压；以及(iii)至少一个合并元件，所述合并元件被布置为用于将由多个给料物质压力分配容器分配的给料物质进行组合；该方法包括(A)从多个压力分配容器分配给料物质；(B)产生多种给料物质中的至少两种给料物质的多个不同的组合；以及(C)测试所述多个不同的组合，以确定一个或多个给料物质组合对于预期用途有效或最佳。本发明的又一方面涉及确定多成分溶液或混合物中的至少一种成分的浓度的方法，其中，所述溶液或混合物的每种单独成分的密度是已知的，该方法包括以下步骤(A)和 (B) =(A)测量由给定高度的柱内的溶液或混合物施加的排出压力(head pressure，水头压力)，或测量设置于固定容积容器内的溶液或混合物的总质量；以及(B)从测量步骤的结果中计算溶液或混合物中至少一种成分的浓度。从后面的公开内容和所附权利要求中，本发明的其他方面、特征和实施方式将更完全地显而易见。


图IA是示出了基于真空的系统的各种部件之间的相互连接的示意图，所述基于真空的系统用于从材料源对基于衬套的压力分配容器进行填充，其中衬套处于第一皱缩状态中。图IB是示出了图IA的基于真空的填充系统的各种部件之间的相互连接的示意图，其中衬套处于第二展开状态中。图IC是示出了基于压力的系统的各种部件之间的相互连接的示意图，所述基于压力的系统用于从图IA-图IB的基于衬套的分配容器分配内容物。图2是示出了用于在两个基于衬套的压力分配容器之间运输并混合给料物质以及用于将给料物质分配至使用点的系统的各种部件之间的相互连接的示意图。图3是给料物质输送系统的示意图，所述给料物质输送系统包括多个平行设置且用来控制来自于单个给料物质源的给料物质流的流量控制器。图4是包括三个给料物质源的给料物质输送系统的示意图，其中，两个给料物质源包括多个平行设置且用来控制来自于相应给料物质源的给料物质流的流量控制器，所述系统被布置为，将合并的或混合的给料物质输送至使用点。图5A至图5G是包括用于包括多个给料物质源的给料物质输送系统的流量精度和浓度精度的计算结果的图表，其中，至少一个给料物质源包括多个平行设置且用来控制至少一个给料物质源的给料物质流的流量控制器。图6是被布置为用于分配、混合、配制、测试及利用多个给料物质的系统的示意图，所述系统包括多个基于衬套的压力分配容器。图7A是用于确定多成分溶液或混合物中至少一种成分的浓度的比重测定系统的示意图。图7B是与图7A—致的包括用于确定多成分溶液或混合物中至少一种成分的浓度的比重测定系统的流体供应、控制和排出部件的示意图。
具体实施例方式以下专利和专利申请的公开内容整体结合于此以供参考名为“APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATI0N0F PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS (用于使超纯液体中的颗粒产生最小化的设备和方法)”的美国专利No. 7，188，644;名为 "RETURNABLEAND REUSABLE, BAG-IN-DRUM FLUID STORAGE AND DISPENSINGCONTAINER SYSTEM(可回收且可重复使用的桶中袋型流体储存装置和分配容器系统)”的美国专利 No. 6，698，619 ；名为 ‘‘SYSTEMS ANDMETH0DS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION (用于材料混合和分配的系统和方法)”的国际专利申请公开 No. W02008/141206 ；以及名为"SYSTEMS AND METHODS FOR DELIVERY 0FFLUID-C0NTAINING PROCESS MATERIAL COMBINATIONS (用于输送包含流体的处理材料组合的系统和方法)”的国际专利申请No. PCT/US08/85拟6。本发明在各种方面均涉及用于将包含流体的处理材料输送至利用流体的工艺并使用的系统和方法，所述工艺包括(但不限于)在半导体和微电子器件制造中使用的工艺， 以及包含这种系统和方法的产品的制造中使用的工艺。本发明的各种实施方式包括使用供应至或来自容器的基本上纯的给料物质，每个所述容器均包括限定有内部空间的可压缩部分，例如，设置于壳体或外层包装容器内的可皱缩衬套。壳体或外层包装可能由任何结构、形状和体积的适当材料制成。可对每个衬套与壳体或外层包装之间的可密封空间加压，以将衬套的内容物从容器排出至与每个内部空间至少间歇式地流体连通的混合设备或流动引导元件，并且所述可密封空间被布置为，选择性地控制所述内容物的流动，以将其搅拌和/或混合。可仅通过这种加压来驱动衬套内容物的排出，或至少部分地通过其他传统方式(例如，重力、离心力、真空吸出，或其他流体移动手段)驱动，并辅以这种加压。如这里描述的术语“混合设备”包含适于促进两种或多种材料之间的混合的多种元件。混合设备可包括供两种或多种材料在其中组合的区域。可使用静态和/或动态混合设备。优选地，如这里描述的混合设备包括流通混合设备，两种或多种材料流过该设备，以进行它们之间的期望混合或掺合。在一个实施方式中，混合设备包括三通管或类似的分岔的流体歧管，其中，使多种可流动的材料一起进入两个或多个支路或管道，并且，组合在一起的可流动的材料流入第三支路或管道。混合设备可能包括一个或多个元件(例如，文丘里管、孔板，等等)，所述元件适于使收缩和膨胀的流体流流过其中。混合设备可能包括一个或多个适于对其中的材料增加或传导能量(例如，动能、磁能等等，包括但不限于机械摇动或搅拌，施加声能或振动等等)的元件。在一个实施方式中，混合设备包括适于允许两种或多种组合的流体流反复地穿过流径的可逆流混合设备。优选地，这种可逆流混合设备包括流体管道和/或流动引导元件，所述流体管道和/或流动引导元件可操作地连接至一个或多个适于压力分配的基于衬套的容器，其中，可对可皱缩衬套与包围衬套的基本上刚性的容器壁之间的空间选择性地加压或减压，以实现流体流动。在另一实施方式中，混合设备包括适于允许两种或多种组合的流体流在流径内循环(例如，不反转)的可循环流混合设备。 优选地，这种可循环流混合设备包括具有与一个或多个基于衬套的容器间歇地连接的流体管道和/或流动引导元件(例如，阀)的循环回路，使得，可将来自这种容器的材料分配至混合设备中，以在其中混合。优选地，至少一个分配端口设置成与循环回路选择性地连通。如这里描述的容器优选地在其中限定有可压缩的空间，并优选地适于从那里选择性地排出材料。可由袋子、囊状物、可皱缩衬套、柔性容器壁和可移动容器壁中的至少一种来界定或限定出这种空间，以允许可压缩空间的压缩或完全皱缩。容器可包括非刚性衬套或其他基本上非刚性的元件，该元件限定出可压缩空间并设置于通常刚性的壳体或外层包装内(例如，基本上比衬套更硬的壳体或外层包装)。在一个实施方式中，可以零顶部空间(zero headspace)或接近零顶部空间结构用给料物质填充每个可皱缩衬套，以将衬套内的任何空气或气体-材料界面减到最小或基本上消除，从而将从衬套流入给料物质中的颗粒的量减到最小。在顶部空间抽空和密封之后，以完整的方式填充每个衬套，或者，如果希望的话，部分地填充每个衬套，以允许在混合处理的过程中衬套膨胀或接收额外的材料。在液体材料的情况中，已经显示出在容器中存在空气-液体材料界面会增加引入到液体中的颗粒的浓度，不管是在填充、输送还是分配的过程中。优选地，用基本上化学惰性的、无杂质的、柔性的和弹性的聚合物薄膜材料(例如，高密度聚乙烯)来制造用于在根据本发明的容器中使用的衬套。在不需要共挤出层或阻挡层，并且在没有任何色素、UV抑制剂或可能对将设置于衬套中的给料物质的纯度要求产生不利影响的加工助剂的情况下处理期望的衬套材料。期望的衬套材料的列表包括薄膜，所述薄膜包括纯的(无添加剂的)聚乙烯、纯的聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯、聚亚安酯、 聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚缩醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁烯，等等。这种衬套材料的优选厚度的范围是从大约5密耳(0. 005英寸)到大约30密耳(0. 030英寸)，例如，具有20密耳(0.020英寸)的厚度。
可能沿着其期望的部分焊接(例如，用热或用超声波)聚合物薄膜材料的薄片，以形成衬套。衬套在性质上可能是二维或三维的。衬套包括至少一个端口或开口，所述端口或开口优选地由更刚性的材料界定出，以与其壳体或盖子的相应孔口匹配、接合或以其他方式被设置为与其流体连通，以使得能够与衬套的内部流体连通。可能提供多个端口。包围衬套的壳体优选地由这样的材料形成，该材料适于消除紫外光的通过，并适于限制热能通过并进入容器的内部。以此方式，可保护设置于由壳体容纳的衬套内的给料物质免受影响环境而退化。壳体优选地包括进气通道，以允许对衬套与壳体内表面之间的可密封空间加压，从而从衬套排出给料物质。在这点上，可在不使用接触所述材料的泵的情况下，用压力分配给料物质。在某些实施方式中，进气通道还可能选择性地可连接至出口， 以根据需要减小可密封空间内的压力。如上所述的包括衬套和壳体的容器在商业上可从 AdvancedTechnologyMaterials, Inc (高级技术材料公司，康涅狄格州，丹伯里)获得，商品名是 NOWPAK 。本发明的一个方面涉及一种基于真空的系统，所述系统用于从材料源填充基于衬套的压力分配容器。传统地，已经通过将衬套安装在外层包装容器中、使衬套在外层包装容器内扩张或膨胀，然后将给料物质泵入衬套中来填充基于衬套的压力分配容器。在图IA-图IB中示出了一种基于真空的填充系统，所述填充系统克服了与传统的用于填充基于衬套的压力分配容器的系统相关的各种限制。系统IOOA包括压力分配容器 120，其具有外层包装122、限定有内部空间125的可皱缩衬套124、外层包装122与衬套124 之间的间隙123、可选的汲取管127，以及盖子126，盖子126具有被布置为与内部空间125 流体连通的给料物质输送孔(未示出)，并至少具有被布置为与间隙123流体连通且与适于使间隙123减压的减压设备(例如，真空泵、喷射器、真空室，等等)流体连通的减压孔(未示出)。减压孔还可能选择性地提供加压效用(例如，用于促进间隙123的加压，从而从衬套IM分配内容物)；替代地，可能提供独立的加压孔。通过流送管165A和具有相关出口 163A’的出口阀163A将真空源170与减压孔接合。通过流送管141A、143A和给料物质阀 145A将材料源148与给料物质输送孔接合。可将一个或多个传感器147A(例如，适于感测流量、压力、温度、PH，和/或材料成分)设置在位于材料源148与压力分配容器120之间的任何流送管141A，143A内。这种传感器147A可监测供应至衬套IM的给料物质，其中真空源170的操作可选地对传感器147A所产生的信号起反应。图IA示出了处于第一皱缩状态中的衬套124，而图IB示出了处于第二膨胀状态中的衬套。在填充系统100A的操作中，将衬套IM安装在外层包装容器122中。可以以初始皱缩的状态安装衬套124，或者，可经由可选的真空连接(未示出)通过材料填充孔施加真空，以使衬套1 皱缩。打开给料物质阀145A，并且在出口阀定位为关闭出口 163A’的情况下，启动真空源170以在间隙123中建立低于大气压的条件。此低于大气压的条件导致衬套1 膨胀，从而将给料物质从给料物质源148吸入衬套124的内部空间125。甚至在已用给料物质填充衬套1 之后也可在间隙123中保持真空状态，以排空可能从内部空间125通过衬套IM移入间隙的气体，或排空可能从衬套IM表面脱气的材料。可能根据希望或必要性，将这种真空抽吸保持得尽量长。在一个实施方式中，将传感器(未示出)布置在真空抽吸管路165A中，以感测已通过衬套1 进入的气体的存在，并可响应于传感器的输出信号而保持真空抽吸状态，直到传感器提示不存在气体或气体的存在低于阈值水平为止。在填充过程和任何后续的真空抽吸步骤结束时，关闭给料物质阀145A，关闭减压孔和给料物质孔，并且，容器120已准备好输送和/或使用。图IC示出了基于压力的分配系统100B，所述分配系统100B用于在已用给料物质填充这种容器120的衬套IM之后从压力分配容器120分配给料物质。通过加压管线165B 和出口阀163B(具有相关的出口 163B’ )将压力源160与容器120的加压孔连接。将给料物质阀145B和可选的至少一个传感器147B设置在给料物质管线141B、143B中，所述给料物质管线141B、14;3B设置于容器120与使用点140之间。在系统100B的操作中，打开给料物质阀145B，将出口阀16 定位为关闭出口 16!3B’，并允许加压流体(例如，优选地是气体)流过其中。通过限定于盖子126中的加压孔供应加压流体，以使间隙123加压，从而压缩衬套IM并导致衬套IM的内容物通过可选的汲取管127排出，以通过限定于盖子126中的给料物质输送孔离开容器。给料物质流过管线141B和143B、给料物质阀145B、以及可选的传感器147B，到达使用点140。可能将传感器147B布置为提供以质量或体积为基础的计量效用，并产生输出信号，并且，可响应于这种计量而对间隙123供应压力。如果压力源160不包括整体的流控制效用，那么，可在压力源160与间隙123之间设置流量控制器或其他调节设备(未示出)。在一个实施方式中，使用点140包括适于在产品制造中使用给料物质的处理工具。该产品可能包括半导体器件、半导体器件前体、微电子器件(例如，微芯片、基于微芯片的装置、显示器、传感器，以及MEMS器件)，以及微电子电子器件前体(例如，基板、外延层、用于液晶显示器的玻璃面板，等等)中的至少一种。处理工具可能包括化学机械平面化 (CMP)工具。供应至这种工具的给料物质配方可包括CMP浆料，典型地包括悬浮或以其他方式设置于一种或多种液体中的一种或多种固体。产品可能替代地包括化学试剂、药剂，或生物制剂。在一个实施方式中，在被布置为用于混合来自多个基于衬套的压力分配容器的给料物质的系统中，可使用至少一个真空源。参考图2，混合系统200包括具有流径的可逆流混合设备，所述流径包括第一容器220的可皱缩衬套2M和第二容器230的可皱缩衬套 234。在流径中能够可选择地控制流至每个容器220、230和/或从每个容器220，230流出的材料流的方向。从第一方向到第二方向(反过来也是一样)。可提供任何期望的流动引导元件，以选择性地控制材料流，从而将其搅拌和/或混合。可将分配系统中的两个或多个容器220、230构造为，以任何期望的混合、搅拌和/或分配的模式中操作。系统200包括具有第一壳体222的第一容器220，第一壳体222容纳第一可皱缩衬套224。在第一壳体222与第一可皱缩衬套2M之间限定有第一可密封空间(间隙223)， 并且，第一可密封空间223与限定于第一盖子2 中的气体流道连通，第一盖子2 包括与间隙223连通的至少一个减压和/或加压孔，以及(例如，经由可选的汲取管227)与内部空间225连通的给料物质输送孔。系统200进一步包括在类型上与第一容器220基本上相同的第二容器230，但是，优选地该第二容器230在第二衬套234的内部空间235内容纳有不同的给料物质。第二容器230包括容纳第二可皱缩衬套234的第二壳体232，在它们之间设置有第二可密封空间(间隙23 。装配至第二容器230的第二盖子236包括与间隙233 连通的至少一个加压和/或减压孔，以及(例如，经由可选的汲取管237)与内部空间235连通的给料物质输送孔。可分别在排出管M1J42中设置隔离阀M5J46，以使得能够选择性地将容器 220,230与混合系统隔离，以允许在耗尽容器220，230的内容物后为系统200添加新的容器。混合管243在隔离阀245、246之间延伸，并且，优选地与下游处理工具选择性地流体连通的可选的材料特性传感器对7、可选的流量传感器M9、以及出口阀250沿着混合管243 设置。替代地，可能对储存容器或其他期望的使用点提供这种混合物。可选地与至少一个压力源沈0结合的至少一个真空源270被设置为与第一容器 220的第一间隙(可密封空间)223以及与第二容器230的第二间隙(可密封空间)233选择性地流体连通，并且，所述至少一个真空源可用来导致流体从一个容器流至另一个容器， 反之亦然。阀沈3、264设置于所述至少一个真空源270(连同可选的压力源沈0)与容器 220、230之间。阀263选择性地用来经由管道261、265打开至少一个真空源270 (连同可选的压力源260)与第一间隙223之间的流径，并进一步用来经由出口沈3’从第一间隙223 释放真空(或压力)。类似地，阀264选择性地用来经由管道沈2、266打开至少一个真空源270 (连同可选的压力源260)与第二可密封空间233之间的流径，并进一步用来经由出口沈4’从第二可密封空间233释放真空(或压力)。选择性地控制这种阀。优选地，每个阀263、264都是三通阀，或可能用两个两通阀将其代替。可将混合管243的长度和直径选择为，在两个容器220、230之间提供期望的空间。 可能在混合管243内设置一个或多个可选的流量限制元件(未示出)，例如，孔口或阀，以根据需要增强混合作用。在混合系统的操作中，在两个容器220、230之间打开包括混合管的流径，并且，一个衬套(例如，衬套224) —开始处于至少部分皱缩的状态中。第一容器220的间隙223减压至低于大气压的状态，以导致其中的第一衬套2M膨胀(同时第二容器230的间隙233 没有被减压)。第一衬套2M的这种膨胀在混合管243上进行抽吸，从而从第二容器230的第二衬套234的内部空间235中抽吸给料物质。因此，给料物质从第二容器230流至第一容器220。可能通过以下方式颠倒此过程排空第一间隙233，然后使第二间隙233减压，以导致材料从第一衬套2M流至第二衬套234。第一和第二给料物质通过混合管243会导致材料混合，可选地，用混合元件258帮助这种混合，混合元件258可提供静态的或动态的混合效用。可用传感器247感测混合物的同质性。这种传感器247可测量混合物的任何期望的一个或多个特性，例如，电导率、浓度、PH和成分。在一个实施方式中，传感器247包括颗粒传感器，例如，光电粒度分布传感器。在另一实施方式中，传感器247包括高纯度电导率传感器。可响应于从传感器247接收的信号，来控制材料移动、混合、和/或分配。在一个实施方式中，传感器247用来确定混合过程的终点。流量传感器249可类似地用来监测混合过程。例如，如果第一给料物质和第二给料物质具有非常不同的粘性，那么，在多次反转流动之后存在基本上恒定的通过混合管243的流速可表明混合接近完成。甚至在获得均勻的混合物之后也可继续混合，以保持混合物的均勻性。在达到期望的同质性或经过期望数量的混合周期后，可通过阀250和可选的附加混合器250将混合的给料物质供应至使用点，例如处理工具。例如，可能通过经由加压源260对一个或两个间隙223，233加压，或通过用真空泵或与混合器259下游的使用点相关的其他泵(未示出) 抽吸，来导致这种运动。
将理解，系统10的各种元件中任一个的操作均应是自动的，例如用控制器215。这种控制器215可进一步(例如，从传感器M7J49)接收传感输入信号，并根据预编程的指令采取适当的动作。在一个实施方式中，控制器包括基于微处理器的工业控制器或个人计算机。对于以大体积中输送期望液体的应用，可在手提式化学储存容器与使用点之间设置中间站。这种中间站可包括单个转移台，例如日槽。替代地，中间站可包括多个转移容器， 以使得能够进行连续操作，因为，在另一个转移容器操作的同时可更换一个转移容器。中间站的一个或多个容器可包括基于衬套的压力分配容器，以消除对于附加泵和相关维护的需求，通过利用可更换的容器衬套，还消除了来自遗留物的污染。本发明的另一方面涉及在大范围期望流速上控制一种或多种流体的分配，其中， 通过多个平行的流量控制器分配至少一种流体。在此上下文中，术语“平行的”指的是通过控制器的流体流径，而不是指控制器相对于彼此的物理布置。图3示出了流量控制系统300 的第一实例，所述流量控制系统300包括流量控制子系统320A和合并元件330A，所述流量控制子系统320A包括布置为用于并行操作的多个平行的流量控制器321A-324A，所述合并元件330A设置于公共给料物质源310A与使用点340 (包括任何如这里公开的期望的使用点，包括但不限于适于用于在产品制造中使用第一给料物质的处理工具)之间。使用具有高流量的单个流量控制器的缺点是，流量控制器尺寸的增加通常会导致流量变化的增加 (从而牺牲精度)。使用多个平行的流量控制器的好处是，可获得非常大范围的流速，不会导致流量变化的明显增加。例如，使用具有0-50ml/min的校准流量范围的两个平行的流量控制器可提供5-lOOml/min的精确的流量范围。在另一实例中，使用分别具有0_50、0_125 和0-250ml/min的校准流量范围的三个平行的流量控制器可产生5-425ml/min的精确的流速范围。使用具有大约425ml/min的容量的单个流量控制器将不会达到这种较宽的精确流速范围，因为特别是在低流速下将会对精度产生不利的影响。在一个优选实施方式中，多个平行的流量控制器321A-321D中的至少两个流量控制器包括不同范围的校准流速的流量控制器。在一个实施方式中，多个流量控制器中的至少两个流量控制器在最大校准流速上彼此相差至少大约两倍。在另一实施方式中，对于平行设置的第一、第二和第三流量控制器，第二流量控制器具有第一流量控制器的至少约两倍的最大校准流速，并且，第三流量控制器具有第二流量控制器的至少约两倍的最大校准流速。在一个实施方式中，提供至少四个平行的流量控制器，每个流量控制器优选地具有不同范围的校准流速。在一个实施方式中，对于与至少另一种给料物质混合的一种给料物质， 可提供多个平行的流量控制器。可通过多个平行的流量控制器来供应该至少一个另一种给料物质，或通过单个流量控制器来供应。在另一实施方式中，通过多个平行的流量控制器来供应两种材料，并通过单个流量控制器来供应第三给料物质。在另一实施方式中，使用四种或多种给料物质，其中通过多个平行的流量控制器来供应至少两种材料。在一个实施方式中，可平行操作的两个或多个流量控制器中的每个都具有基本上相同范围的校准流速，例如，可能用来增加通过流量控制器的组合流的范围和/或精度。在一个优选实施方式中，平行流量控制器系统的每个流量控制器均包括质量流量控制器。在另一实施方式中，平行流量控制器系统的每个流量控制器包括体积流量控制器。 通过任何一个或多个如这里描述的流量控制器的流动根据需要可能是温度校正的和/或压力校正的，以提高精度。图4示出了包括三个材料源410A、410B、410C的给料物质输送系统，其中两个材料源410A、410B各自具有与之相关的多个平行流量控制器子系统420A、420B，并且，第三材料源420C具有单个流量控制器421C。第一材料流量控制器子系统420A包括第一至第四平行流量控制器421A-424A(其中，至少两个流量控制器421A-424A具有不同的校准流速范围)以及至少一个流合并元件430A。优选地，所述至少一个流合并元件430A被可操作地布置为，当第一流量控制器421A-424A的多个流量控制器同时操作时，将来自多个第一给料物质流量控制器421A-424A的第一给料物质的流选择性地组合(例如，用启动的阀，未示出)。流合并元件430A可包括一个或多个三通管和/或混合元件(静态的或动态的)。可提供多个流合并元件和/或混合元件。一个或多个流合并元件430A的输出可包括湍流状态中的流动。类似地，第二材料流量控制器子系统420B包括第一至第四平行流量控制器 421B-4MB(其中，至少两个流量控制器421B-424B具有不同的校准流速范围)以及至少一个流合并元件430B。优选地，所述至少一个流合并元件430B被可操作地布置为，当第二流量控制器421B-4MB的多个流量控制器同时操作时，将来自多个第二给料物质流量控制器 421B-424B的第二给料物质的流选择性地组合(例如，用启动的阀，未示出)。可将来自第一和第二流量控制器子系统420A、420B以及第三材料流量控制器421C的输出流供应至混合元件435，以促进相应流体流之间的混合。不同流体流的成分彼此之间可能起反应。可将所产生的混合物、溶液、和/或反应产物供应至使用点440，其可能包括任何在这里如之前描述的期望的使用点。在包括多个流量控制器421A-424A、421B-424B的流量控制器子系统420A、420B 内，至少一些流量控制器可选择性地用来减小总流速中的偏差或误差。例如，这可通过以下方式来实现选择最小的单个或组合范围的流量控制器，来处理目标流速。希望避免这样的情况对被布置为处理非常高流速给料物质的流量控制器供应低流速的这种给料物质。基于实际流量的测量结果或基于控制器所需要的总流量的比较，可启动一个或多个流量控制器，并且，通过阀(未示出)停用并隔离任何剩余的流量控制器，以减小总流速中的偏差或误差。设计流量控制系统的领域中的技术人员将理解，可使得流量控制器的尺寸和类型与期望的最终用途应用相匹配。基于这里公开的应用于单个给料物质的多个平行的流量控制器，本领域的技术人员可能进一步选择适当数量的流量控制器及其流速范围，以适应期望的最终用途应用。然而，一般来说，期望通过将大流量的一个分量(例如，总流量的80% 至90%)与相对小流量的所有其他分量结合，来进行不同给料物质之间的混合。以此方式， 通常用通过最大流量控制器的流的精度来确定总流速的精度。此外，任何一个流的小变化将不会明显地影响其他流的变化。如下面讨论的，在图5A-5G中识别出了对多分量给料物质输送系统选择流量控制范围的实例，以及对这种系统计算流量精度和浓度精度的实例。图5A示出了给料物质A和B (化学物质A和化学物质B)与另一给料物质(即，去离子(DI)水)的混合。通过具有250ml/min的最大校准流量的单个流量控制器供应去离子水，并且，通过具有50ml/min的最大校准流量的单个流量控制器分别供应化学物质A和化学物质B。总流速目标是300ml/min。DI水流组成总流的80%，化学物质A和化学物质B组成剩余的部分。即使质量流量控制器(MFC)的精度是最大流量的1%，此设备中的总流速的精度也小于——即，在此实例中为0. 87%。任何一个流的小变化会导致化学物质 A和/或化学物质B的浓度的可以忽略的变化，如结合图5B所描述的。在图5B中，使用与结合图5A描述的相同的设备，但是，已将各个流速改变了一个标准偏差。这里显示了最差的情况，其中DI水流量比目标值高，化学物质A和化学物质B 流量比目标值低。与目标浓度的偏离是对于DI水是0. ，对于化学物质A是-1. 60%， 对于化学物质B是-3. 81。在图5C中，通过具有50ml/min的最大校准流量的单个流量控制器分别供应化学物质C和化学物质D，并通过平行布置的两个流量控制器(包括具有125ml/min的最大校准流速的一个流量控制器，和具有250ml/min的最大校准流速的另一个流量控制器)供应DI 水。总流速目标值是400ml/min。DI水流组成总流的82. 5%，化学物质C和化学物质D组成剩余的部分。即使每个流量控制器的精度是最大流量的1%，此设备中的总流速的精度也小于——即，在此实例中为0. 72%。任何一个流的小变化会导致化学物质C和/或化学物质D的浓度的可以忽略的变化，如结合图5D所示出的。在图5D中，使用与结合图5C描述的相同的设备，但是，已将各个流速改变了一个标准偏差。这里显示了最差的情况，DI水流量比目标值高，化学物质C和化学物质D流量均比目标值低。与目标浓度的偏离是对于去离子水是0. 45%，对于化学物质C是-1.92%，对于化学物质D是-2. 34。有利地将这些与图5B所示的进行比较，注意，总流速更高GOOml/ min 对 300ml/min)。在图5E中，由具有500ml/min的校准最大流速的单个流量控制器供应DI水，而化学物质C和化学物质D均继续流过不同的50ml/min流量控制器。目标总流速是400ml/ min。与目标浓度的偏离是对于DI水是0. 51 %，对于化学物质C是-2. 23 %，对于化学物质D是-2. 64。尽管对DI水使用单个流量控制器，也可获得合理的良好精度，这是由于通过 DI水流量控制器的相对高的流量的原因。在图5F中，通过具有125ml/min的校准最大流速的单个流量控制器供应DI水，而化学物质C和化学物质D均继续流过不同的50ml/min流量控制器。目标总流速是200ml/ min。与目标浓度的偏离是对于DI水是0.63%，对于化学物质C是-2. 62%，对于化学物质D是-3. 45。对于此实例来说，针对DI水使用多个平行流量控制器的优点变得显而易见。 在更低的流速下，可使用更小的流量控制器来代替更大的流量控制器，从而保持良好的精确性和精度。在图5G中，通过具有500ml/min的校准最大流速的单个流量控制器供应DI水，而化学物质C和化学物质D均继续流过不同的50ml/min流量控制器。目标总流速是200ml/ min。与目标浓度的偏离是对于DI水是1. 01%，对于化学物质C是-4. 41%，对于化学物质D是-5. 23。与之前的实例相比，在更低的流速下，针对DI水使用单个流量控制器的缺点是显而易见的。注意，与之前的实例相比，对于化学物质C和化学物质D来说，浓度偏离明显变宽。本发明的另一方面涉及用于提供用于工业或商业使用的多种多成分配方的系统和方法，同时避免浪费原材料并将对清洗成分储存装置和/或分配元件的需求减到最小。 参考图6，给料物质处理系统500包括至少一个压力源560、具有相关出口 563’的出口阀563、以及多个(例如，四个)基于衬套的压力分配容器520A-520D。每个基于衬套的压力分配容器520A-520D均包括相关的外层包装522A-522D ；限定有至少一个减压和/或加压孔(未示出)和至少一个给料物质输送孔(未示出)的盖子526A-5^5D ；限定有内部空间 525A-525D的可皱缩衬套524A-5MD ；布置于衬套524A-524D与外层包装522A-522D之间的间隙523A-523D ；以及与给料物质输送孔流体连通的可选的汲取管527A-527D。每个压力分配容器520A-520D均具有与之相关的控制阀M5A-545D和可选的流量传感器M9A-549D，其中控制阀M5A-545D被布置为用于控制间隙523A-523D的加压，而流量传感器M9A-549D 被布置为用于感测通过给料物质输送孔供应的给料物质的流量，并且，控制阀M5A-545D 的操作优选地响应于流量传感器M9A-549D的输出信号。一个或多个流合并元件558(可选地，包括至少一个静态和/或动态混合元件)设置在压力分配容器520A-520D的下游。可在至少一个流合并元件558的下游设置一个或多个传感器547和分析器 578(例如，用于感测由压力分配容器520A-520D供应的多成分混合物或溶液或其组成的一种或多种成分的流量和/或任何期望的特征或特性)。可对被布置为用于向多个储存容器 591、和/或测试设备592、和/或处理工具593供应混合物或溶液的可开关的分配器590供应多成分混合物或溶液。例如，可用测试设备592来确定用于期望的最终用途的不同配方的适用性或促进其优化，例如，在处理材料或制造产品或其前体中的一个或多个步骤。在已用测试设备592执行适当的适用性确定或优化之后，系统500可能用来按比例增加生产更大量的一个或多个期望的配方，并将其供应至处理工具593。系统500使得能够以低成本且有效的方式将两种或多种成分(即，给料物质或其组成)精确地混合成一种混合物或许多不同的混合物。每种给料物质优选地包括液体。在各种实施方式中，容器520A-520D优选地容纳至少三种(更优选地至少四种)不同的成分或给料物质。在系统500中还可能使用五种、六种或更多种给料物质。可用单个压力源来驱动大量不同给料物质的移动，从而消除对多个输送泵的需求。基于衬套的压力分配容器的使用使得能够将不同的衬套材料(例如，聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、金属箔、复合物、多层层压材料等等)用于容纳不同的给料物质，并进一步避免与清洗传统的无衬套 (例如，不锈钢)材料输送罐相关的劳力和停工时间。此外，可能希望在基于衬套的压力分配容器中将给料物质保持在零顶部空间状态中，从而将气体-液体接触减到最小并提高了用于在这种容器的衬套内长期设置的给料物质的使用寿命。这减小了化学品浪费和相关的费用。系统500特别适于专业化学、制药、生物化学按比例增加是制造，以及诸如太阳能电池板和色素制造的领域。以下参考图6描述了涉及配制适于在用于制造微电子器件的工具中使用的铜清洗配方的实例。四个基于衬套的压力分配容器520A-520D容纳用于后蚀刻铜清洗的清洗配方的不同的超纯“净”成分(A，B，C，D)。不同比例的这四种净成分A，B，C和 /或D的流经由一个或多个合并元件558组合，以形成16种不同的混合物/配方(或任何其他期望数量的不同的混合物/配方)，然后其流过分析器578到达可开关的分配器590， 从而进入16个不同的储存容器591，以用于临时储存和后续输送和/或使用。在一个实施方式中，给料物质的每个组合均包括所有四种给料物质；在另一实施方式中，所选择的组合可包括比存在于给料物质容器520A-520D中更少的成分。通过初始容纳在容器520A-520D 中的每种单独成分的压力分配速度和所控制的流量，控制四种成分A，B, C，D的比例。
用测试设备592测试每个储存容器591的内容物，以确定对期望的最终用途(例如，铜清洗效用)的适用性。在必要时，可重复产生多种混合物或配方且对其进行测试的过程，以确定一个或多个特别优化的组合。在获得测试结果之后，可按比例增加一个或多个有利操作的或最佳的最终混合物或配方，以制造用于在试制生产过程内测试的量，或简单地将其传递至过程593。可为了最终产品的期望的量而裁剪每个容器520A-520D的尺寸。在一个实施方式中，如图6所示的容纳不同给料物质或成分的每个容器520A-520D可能代表多个容器，其中主要的替代容器可用于彼此切换，以使得能够将给料物质不间断地传递至混合/配制优化过程和/或工业过程593。过程593可能包括适于在产品的制造中使用给料物质组合的处理工具，例如在文中之前描述的。系统500可构成成或包括给料物质混合或配制设备的一部分。本发明的另一方面涉及一种用于通过使用重量分析法确定多成分溶液或混合物中一种或多种成分的浓度的系统和方法，所述重量分析法避免使用昂贵的或劳动量大的方法(例如，反射比测量或滴定法)。滴定是非常精确的，但是，其是麻烦的并需要可能昂贵的附加化学品。反射比手段也可能用来精确地感测多成分溶液或混合物中一种成分的浓度， 但是，反射比手段通常地是非常贵的。当溶液或混合物随着时间的过去而退化或分解时，特别希望用一种简单且可靠的方法来感测多成分溶液或混合物中至少一种成分的浓度。通过在使用该溶液或混合物之前感测一种或多种成分的浓度，用户能够核实该成分浓度是否在期望的范围内，并且，如果必须的话，调节浓度或改用不同批的材料，以保持最终用途。虽然以下具体实施方式
包括对水中的过氧化氢的测量结果的参考，但是，将理解， 并不这样限制这里公开的测量系统和方法，并且可与任何期望的多成分溶液或包括至少两种成分的混合物一起使用。在一个实施方式中，该溶液或混合物是二项溶液或仅包括两种成分的混合物。参考图7A至图7B，一种根据本发明的重量分析法包括从样本输入部610供应第一和第二成分，样本输入部610包括源611A和611B、控制阀612A和612B，以及流合并元件 615，其中排出阀675和排出部680可选地与输入部610相连。然后，将多种成分(例如，组合为混合物或溶液)供应至固定高度的柱630 (例如，水柱)，并用传感器635感测柱630所施加的压力。可能经由溢流线620将来自柱630的溢流引导至废料处。传感器635可能包括任何期望类型的压力传感器。期望的压力传感器的一个实例是knsotec系列压力传感器(Honeywell sensing and Control (霍尼韦尔传感和控制公司)，俄亥俄州，哥伦布)。在一个实施方式中，可能用应变仪代替压力传感器，并且，应变仪用来提供表示应变的输出信号，在适当的条件下可将该输出信号转换为压力。使用固定高度柱的一个替代方式包括，将多种成分供应至具有任何方便的尺寸和形状且具有已知容积的容器，然后测量固定容积容器的内容物的总质量。如果成分的密度是已知的，那么可用与传感器635信号通信的处理电子器件640计算成分的浓度。例如，假设一种过氧化氢(H2O2)和水(H2O)的多成分溶液，已知水中包含30%过氧化氢的话会比只有水的情况重10%。如果将过氧化氢和水的溶液供应至固定高度的柱，并测量溶液在柱的底部处施加的压力，那么，在大约30%过氧化氢和室温(例如，25°C)下，可使用以下等式来计算过氧化氢浓度
权利要求
1.一种包括使用设置于外层包装容器内的可皱缩衬套的方法，在所述衬套与容器之间限定有间隙，所述方法包括对所述间隙施加低于大气压的压力，以使得所述衬套膨胀且将给料物质从给料物质源吸入所述衬套的内部空间中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外层包装容器包括与所述衬套的内部空间流体连通的给料物质端口，以及与所述间隙流体连通且被布置为用于所述间隙的减压和/ 或加压的至少一个端口。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述给料物质供应至适于在产品的制造中使用所述给料物质的处理工具。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述给料物质供应至化学机械平面化工具。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述衬套包括聚合物薄膜。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，所述衬套包括多层层压薄膜。
7.根据权利要求2所述的方法，进一步包括，对所述间隙加压以使得所述衬套收缩，从而通过所述给料物质孔从所述内部空间分配给料物质。
8.一种给料物质输送系统，包括多个第一给料物质流量控制器，所述多个第一给料物质流量控制器平行布置且与第一给料物质源流体连通；以及至少一个流合并元件，所述至少一个流合并元件被操作地布置为，当同时操作第一流量控制器中多个流量控制器时选择性地组合来自所述多个第一给料物质流量控制器的第一给料物质的流。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述多个第一流量控制器中至少两个流量控制器具有不同的校准流速范围。
10.根据权利要求9所述的给料物质输送系统，其中，所述多个流量控制器中至少两个流量控制器在最大校准流速上彼此相差至少约两倍。
11.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，进一步包括与第二给料物质源流体连通的第二给料物质流量控制器，其中，所述至少一个流合并元件被操作地布置为将来自所述第二给料物质流量控制器的第二给料物质的流与第一给料物质的流组I=I O
12.根据权利要求11所述的给料物质输送系统，进一步包括与第三给料物质源流体连通的第三给料物质流量控制器，其中，所述至少一个流合并元件被操作地布置为，将来自所述第三给料物质流量控制器的第三给料物质的流与第一给料物质和第二给料物质中至少一个的流组合。
13.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，进一步包括平行布置且与第二给料物质源流体连通的多个第二给料物质流量控制器，其中，所述至少一个流合并元件被操作地布置为，将来自所述第二给料物质流量控制器的第二给料物质的流与第一给料物质的流组合。
14.根据权利要求13所述的给料物质输送系统，其中，所述多个第二流量控制器中至少两个流量控制器具有不同的校准流速范围。
15.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，其中，所述至少一个流合并元件包括静态或动态混合元件。
16.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，其中，所述至少一个流合并元件包括多个流合并元件。
17.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，其中，所述多个第一给料物质流量控制器中的一个第一给料物质流量控制器用来使能够通过所述多个第一给料物质流量控制器的第一给料物质的总流量的至少约80%通过。
18.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，其中，所述多个第一给料物质流量控制器中的每个第一给料物质流量控制器包括被布置为产生相应的输出信号的整体质量或流量感测元件，并且每个第一给料物质流量控制器适于响应于其相应的输出信号而控制第一给料物质的流。
19.根据权利要求8至10中的任一项所述的给料物质输送系统，其中，所述多个第一给料物质流量控制器中的每个第一给料物质流量控制器包括质量流量控制器。
20.根据权利要求11所述的给料物质输送系统，其中，所述第一给料物质源和所述第二给料物质源中的至少一个包括压力分配设备，所述压力分配设备包括设置于外层包装容器内的可皱缩衬套。
21.一种方法，包括使来自第一给料物质源的第一给料物质流过平行的多个第一给料物质流量控制器；选择性地操作所述多个第一流量控制器中的至少一些流量控制器，以减小总流速中的偏差或误差；以及如果同时操作所述第一流量控制器中的多个流量控制器，那么将来自所述多个第一给料物质流量控制器的第一给料物质的流组合。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述多个第一流量控制器中的至少两个流量控制器具有不同的校准流速范围。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第一流量控制器中的多个流量控制器同时操作。
24.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，进一步包括使来自第二给料物质源的第二给料物质流过第二给料物质流量控制器；以及使来自所述第二给料物质流量控制器的第二给料物质的流与第一给料物质的流组合。
25.根据权利要求M所述的方法，进一步包括使来自第三给料物质源的第三给料物质流过第三给料物质流量控制器；以及将来自所述第三给料物质流量控制器的第三给料物质的流与第一给料物质和/或第二给料物质的流组合。
26.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，进一步包括使来自第二给料物质源的第二给料物质流过平行的多个第二给料物质流量控制器，其中，所述多个第二流量控制器中的至少两个流量控制器具有不同的校准流速范围；以及将来自所述多个第二给料物质流量控制器的第二给料物质的至少一个流与第一给料物质的流组合。
27.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，进一步包括，使第一给料物质的总流速的至少约80%流过所述多个第一流量控制器中的一个流量控制器，其中，第一给料物质的总流量能够通过所述多个第一流量控制器。
28.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，其中，所述多个第一给料物质流量控制器的每个第一给料物质流量控制器包括整体质量或流量感测元件，所述整体质量或流量感测元件被布置为产生相应的输出信号，并且每个第一给料物质流量控制器适于响应于其相应的输出信号而控制第一给料物质的流。
29.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，其中，所述多个第一给料物质流量控制器中的每个第一给料物质流量控制器包括质量流量控制器。
30.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，进一步包括，使第一给料物质和第二给料物质的组合流流过一混合元件。
31.根据权利要求23所述的方法，进一步包括，将第一给料物质和第二给料物质的组合流供应至一处理工具，所述处理工具适于在一产品的制造中使用第一给料物质和第二给料物质的组合流。
32.根据权利要求21至23中的任一项所述的方法，进一步包括，将第一给料物质和第二给料物质的组合流供应至化学机械平面化工具。
33.一种系统，包括包含多种给料物质的多个给料物质压力分配容器，其中，每个压力分配容器包括设置于外层包装容器内的可皱缩衬套，在所述衬套与外层包装容器之间限定有间隙，并且，其中，每个压力分配容器在其可皱缩衬套内容纳不同的给料物质；至少一个加压控制元件，被布置为控制所述多个压力分配容器中的每个压力分配容器的间隙的加压；以及至少一个合并元件，被布置为用于组合由所述多个给料物质压力分配容器分配的给料物质；其中，每个给料物质压力分配容器包括与所述衬套的内部空间流体连通的给料物质端口，以及与所述间隙流体连通且与适于使所述间隙减压的减压设备流体连通的至少一个端
34.根据权利要求33所述的系统，其中，每个压力分配容器将给料物质保持在其衬套内基本上零顶部空间的状态中。
35.根据权利要求33或34中的任一项所述的系统，进一步包括至少一个计量元件，所述计量元件被布置为在所述多种给料物质从所述多个压力分配容器分配后计量所述多种给料物质的流量。
36.根据权利要求33或34中的任一项所述的系统，其中，所述至少合并元件包括适于混合不同给料物质的流的至少一个静态和/或动态混合元件。
37.根据权利要求33或34中的任一项所述的系统，进一步包括被布置为用于感测所述多种给料物质中的至少一种给料物质或其成分的存在和/或浓度的化学分析器。
38.一种给料物质混合方法，所述方法利用(i)容纳多种给料物质的多个给料物质压力分配容器，其中，每个压力分配容器包括设置于外层包装容器内的可皱缩衬套，在衬套与外层包装容器之间限定有间隙，并且，其中，每个压力分配容器在其可皱缩衬套内容纳不同的给料物质；(ii)被布置为用于控制所述多个压力分配容器中的每个压力分配容器的间隙的加压的至少一个加压控制元件；以及(iii)被布置为用于组合由所述多个给料物质压力分配容器分配的给料物质的至少一个合并元件；所述方法包括 从所述多个压力分配容器中分配给料物质；产生所述多种给料物质中的至少两种给料物质的多个不同的组合；以及测试所述多个不同的组合，以确定对预期用途有效或最佳的一个或多个给料物质组合。
39.根据权利要求38所述的方法，进一步包括，从所述多个压力分配容器分配给料物质，以产生一个或多个有效或最佳的给料物质组合。
40.一种确定多成分溶液或混合物中的至少一种成分的浓度的方法，其中，所述溶液或混合物的每种单独成分的密度是已知的，所述方法包括以下步骤(A)和(B)(A)测量由给定高度的柱内的溶液或混合物施加的排出压力，或测量设置于固定容积容器内的溶液或混合物的总质量；以及(B)从测量步骤的结果中计算溶液或混合物的至少一种成分的浓度。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述多成分溶液或混合物包括作为第一成分的过氧化氢和作为第二成分的水。
全文摘要
本发明公开了用于将包含流体的给料物质输送至处理设备的系统和方法。通过在衬套与外层包装之间施加真空，来填充基于衬套的压力分配容器。可针对单个给料物质选择性地并行操作不同校准流量范围的多个给料物质流量控制器。可对由多个基于衬套的压力分配容器供应的给料物质执行给料物质混合和测试以用于按比例增加。可用重力测量系统来确定多成分溶液或混合物中至少一种成分的浓度。
文档编号H01L21/20GK102460640SQ201080026047
公开日2012年5月16日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月10日
发明者史蒂文·M·卢尔科特, 唐纳德·D·韦尔, 彼得·弗尔施卡, 托马斯·H·鲍姆, 约翰·E·Q·休斯, 邹鹏 申请人:高级技术材料公司