CN106662083B - 用于操作具有进给与施配传感器、过滤与施配确认及过滤器的减压注给的泵的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种泵送系统，其具有定位于填充侧上的压力传感器及施配侧上的压力传感器，以获得并提供可由控制器用于确定各种操作分布曲线的压力信息。为避免将空气截留于工艺流体中，压力传感器可齐平地安装或以一角度安装在进给室、瓶或贮存罐的侧壁的底部或半高处或者附近。从所述填充侧获得的所述压力信息可具有许多有益用途，包含过滤确认、空气检测及过滤器的减压注给。所述泵送系统可进一步包含用于实时显示所述操作分布曲线及各种相关联警报的图形用户接口。

Description

用于操作具有进给与施配传感器、过滤与施配确认及过滤器 的减压注给的泵的系统及方法

相关申请案的交叉参考

本申请案主张来自2014年5月28日提出申请的第62/004,117号美国临时申请案的优先权权益，所述临时申请案(包含附件)以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明一般来说涉及流体泵。更特定来说，本文中揭示的实施例涉及单级泵及多级泵，包含用于半导体制造的泵。甚至更特定来说，本发明的实施例涉及操作泵，及/或确认泵的各种操作或动作，包含过滤确认、施配确认、空气检测及泵中的过滤器的减压注给。

背景技术

存在针对其对泵送设备施配流体的量及/或速率的精确控制是必要的许多应用。举例来说，在半导体处理中，控制将例如光致抗蚀剂化学品等光化学品施加到半导体晶片的量及速率是重要的。在处理期间施加到半导体晶片的各涂层通常需要以埃为单位测量的跨越晶片的表面的均匀一致平坦度。必须仔细地校准且精确地控制将处理化学品施加到晶片的速率，以确保准确且均匀地施加处理液体(即，含有所述化学品的半导体制造工艺流体)。

用于半导体工业中的许多光化学品目前是非常昂贵的，通常花费高达一公升1,000美元。因此，确保使用最小但充足量的化学品并确保泵送设备不破坏含有化学品的工艺液体或流体是优选的。然而，在泵送设备的操作期间的各种状况可造成压力尖峰或压力降，此可破坏工艺流体(即，可不利地改变工艺流体的物理性质)，导致施配太多或太少工艺流体，或将不利动力引入到工艺流体的施配操作中。泵送设备内发生的其它状况还可阻止工艺流体的恰当施配。这些状况可由工艺本身的时序改变引起。当这些状况发生时，结果可为工艺流体到晶片上的不恰当施配，此致使晶片不适合使用且最终导致晶片变成废品被丢弃。

使此问题恶化的是以下事实：在许多情形中，在已进一步处理报废晶片之后仅使用某一形式的质量控制程序检测所述晶片。同时，造成不恰当施配且因此造成报废晶片的状况持续存在。因此，在首次不恰当施配与报废晶片的检测之间的中间时期中，许多额外不恰当沉积可在其它晶片上发生。不幸地，这些晶片继而也必须作为废品被丢弃。

那么，如可见，检测或确认已发生恰当施配是合意的。在过去已经使用各种技术实现此施配确认。作为实例，先前施配确认方法涉及在泵的施配喷嘴处利用相机系统来确认施配已经发生。然而，此解决方案并非优选的，因为这些相机系统通常独立于泵送系统且因此必须单独地安装及校准以与泵送系统一起工作。此外，在绝大多数情形中，这些相机系统往往过分昂贵。

另一方法涉及在泵送系统中的工艺流体的流体流动路径中使用流量计来确认施配已经发生。此方法也可能有问题。举例来说，将流量计作为额外组件插入到流体流动路径中不仅提高泵送系统的成本，而且还在工艺流体流动穿过经插入流量计时增加污染工艺流体的风险。

鉴于前述内容，需要用于确认泵的操作及动作的方法及系统，所述方法及系统可迅速且准确地检测这些操作及动作的恰当完成且可提供较早警告及/或在需要时采取适当动作以确保高效操作及质量结果。本文中揭示的实施例可解决此需要及更多需要。

发明内容

在一些实施例中，泵送系统可包含：流体源；多级泵，其经由入口阀与所述流体源流体连通；及泵控制器，其一或多个网络通信链路以通信方式连接到所述多级泵。所述泵控制器还可以通信方式连接到控制装置，例如泵轨、管理站等等。

在一些实施例中，所述多级泵可包含：入口阀，其用于调节工艺流体的进入；进给级部分，其在所述入口阀的下游；过滤器，其在所述进给级部分的下游；施配级部分，其在所述过滤器的下游；及出口阀，其用于调节所述工艺流体的流出。在一些实施例中，所述进给级部分可包含进给级泵及安装于其上的压力传感器。在一些实施例中，所述进给级部分可包含瓶或贮存罐及安装于其上的压力传感器。所述压力传感器可安装于所述进给室、瓶或贮存罐的侧壁上以检测其中的流体压力。在一个实施例中，所述压力传感器可齐平地安装到所述侧壁。在一些实施例中，所述压力传感器可以一角度安装于所述侧壁上。在一些实施例中，所述压力传感器安装于所述侧壁上所处的所述角度可为约5度到10度，约45度，或相对于所述侧壁尽可能陡峭以避免截留空气。在一个实施例中，所述压力传感器安装于所述侧壁上，使得所述压力传感器的感测部分指向上。在一些实施例中，所述压力传感器可安装于所述进给室、瓶或贮存罐的半高处或附近。在一些实施例中，所述压力传感器可安装于所述进给室、瓶或贮存罐的底部处或附近。

所述进给级泵可包含：进给室；进给级隔膜，其在所述进给室内移动且使所述工艺流体在所述进给室中位移；活塞，其使所述进给级隔膜移动；导螺杆或滚珠螺杆，其耦合到所述活塞以致使所述活塞致动；及进给电动机，其驱动所述导螺杆或所述滚珠螺杆。

在一些实施例中，由填充侧上的所述压力传感器检测的流体压力可具有许多有益用途，包含过滤确认、空气检测及过滤器注给例程。在一些实施例中，所述过滤确认可包含：至少部分地基于由所述压力传感器检测的所述流体压力确定操作填充压力分布曲线；将所述操作填充压力分布曲线与参考填充压力分布曲线进行比较；及确定是否产生警报。在一些实施例中，所述空气检测测试可包含：隔离所述多级泵的一部分；控制所述进给电动机以使所述经隔离部分达到第一压力；将所述进给电动机移动固定距离；使用所述压力传感器检测第二压力；及确定指示所述第一压力与所述第二压力之间的改变的压差，所述压差与所述经隔离部分中的空气量相关。在一些实施例中，所述过滤器注给例程可包含：确定所述多级泵的经隔离部分是否达到负压或减压；及在所述负压或减压下将所述过滤器浸泡于所述工艺流体中达一段时间，以在所述多级泵的所述经隔离部分中从所述工艺流体脱气或去除气体或气泡。

在一些实施例中，所述泵送系统可进一步包含：图形用户接口，其用于显示由所述泵控制器监测的多个泵操作参数的操作分布曲线。所述图形用户接口可显示所述操作分布曲线的多个用户可选择警报类型，包含信息警报、警告警报、错误警报及临界警报。

在一些实施例中，所述操作分布曲线可包含在包含就绪、施配、过滤、排除、清除、空气检测及填充分段的施配循环期间收集的信息。特定来说，在一些实施例中，所述操作分布曲线可包含所述进给室中的所述流体压力的压力分布曲线。

众多其它实施例还可为可能的。

当结合以下描述及所附图式考虑时，将更佳地了解及理解本发明的这些及其它方面。虽然以下描述指示本发明的各种实施例及其众多特定细节，但所述描述是通过图解说明而非限制方式给出。可在本发明的范围内做出许多替代、修改、添加或重新布置，且本发明包含所有这些替代、修改、添加或重新布置。

附图说明

包含附在本说明书后并形成本说明书的部分的图式以描绘本发明的某些方面。对本发明及与本发明一起提供的系统的组件及操作的较清楚印象将通过参考图式中图解说明的示范性且因此非限制性实施例而变得更加明了，在图式中相同参考编号指定相同组件。应注意图式中图解说明的特征不必按比例绘制。

图1描绘示范性泵送系统的图解性表示。

图2A描绘根据一个实施例的示范性多级泵(multiple stage pump，“多级泵(multi-stage pump)”)的图解性表示。

图2B描绘根据一个实施例的另一示范性多级泵的图解性表示。

图3A及3B描绘示范性多级泵的阀及电动机时序图。

图4描绘图解说明各种泵操作参数的操作分布曲线的接口的一个实施例的图解性表示。

图5A及5B描绘图解说明一组实例性所监测数据的接口的一个实施例的图解性表示。

图6描绘图解说明配置注给循环的一个实施例的图形用户接口的一个实施例的图解性表示。

具体实施方式

参考在所附图式中图解说明并在以下描述中详述的非限制性实施例，更完整地解释系统及方法以及其有利细节。为了不会不必要地在细节上使本发明模糊，省略了对众所周知的起始材料、处理技术、组件及设备的描述。然而，应理解，尽管指示本发明的优选实施例，但详细描述及特定实例仅以图解说明方式而非以限制方式给出。所属领域的技术人员根据本发明将明了本发明的精神及/或范围内的各种替代、修改、添加及/或重新布置。

在描述实施例之前，描述可与各种实施例一起利用的示范性泵或泵送系统可为有用的。图1描绘泵送系统10的图解性表示。泵送系统10可包含流体源15、泵控制器20及多级泵100，其等一起工作以将流体施配到晶片25上。流体源15可为多级泵100从其获得工艺流体(例如，半导体制造工艺流体)的任一适当源，例如罐、瓶、流体处理系统或流体载送网络。半导体制造工艺为所属领域的技术人员所已知的且因此在本文中不加以描述。

多级泵100的操作可由泵控制器20控制，泵控制器20可机载于多级泵100上或经由用于传达控制信号、数据或其它信息的一或多个通信链路连接到多级泵100。泵控制器20可包含此项技术中已知的各种计算机组件，包含处理器、存储器、接口、显示装置、外围装置或其它计算机组件。举例来说，泵控制器20可包含实施中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理(DSP)、精简指令集计算(RISC)的处理器35或其它处理器。适合处理器的一个实例是德州仪器公司(Texas Instruments)TMS320F28335PGFA 16位DSP(德州仪器公司是位于美国德克萨斯州达拉斯市的一家公司)。另外，泵控制器20可包含至少一个计算机可读媒体27(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、光盘、磁驱动器或其它计算机可读媒体)。

在图1的实例中，泵控制器20经由通信链路40及45与多级泵100通信。通信链路40及45可为网络(例如，以太网、EtherCAT、无线网络、全域网、DeviceNet网络或者此项技术中已知或开发的其它网络)、总线(例如，小型计算机系统接口(SCSI)总线)或其它通信链路。这些通信组件是所属领域的技术人员已知的。

泵控制器20可实施为板上印刷电路板(PCB)、远程控制器或以其它适合方式实施。泵控制器20可包含适当接口(例如，EtherCAT、网络接口、输入/输出(I/O)接口、模/数转换器及其它组件)，以允许泵控制器20与多级泵100、泵轨、管理站等通信。

泵轨是指具有必要硬件及软件以对晶片表面执行操作(例如，化学沉积或流体涂覆工艺)的工具或系统。如此，精确体积的流体需要施加到晶片25的表面。泵控制器20可控制多级泵100中的各种阀及电动机，以致使多级泵100准确地施配各种类型的流体，包含低粘度流体(即，小于5厘泊)。用于控制多级泵100的操作的控制逻辑可体现于泵控制器20、管理站及/或其它计算装置上。在泵控制器20中，控制指令30可体现于非暂时性计算机可读媒体27上。控制方案的实例可在以下各项中发现：标题为“用于泵中的压力补偿的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP)”的第8,029,247号美国专利；标题为“用于浸没光刻系统中的流体流动控制的系统及方法(SYSTEMS AND METHODSFOR FLUID FLOW CONTROL IN AN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM)”的第7,443,483号美国专利；标题为“用于使用电动机校正压力变化的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FORCORRECTING FOR PRESSURE VARIATIONS USING A MOTOR)”的第8,172,546号美国专利；标题为“用于控制流体压力的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF FLUIDPRESSURE)”的第7,850,431号美国专利；标题为“用于监测泵的操作的系统及方法(SYSTEMAND METHOD FOR MONITORING OPERATION OF A PUMP)”的第7,878,765号美国专利；以及标题为“用于与泵控制器介接的I/O系统、方法及装置(I/O SYSTEMS,METHODS AND DEVICESFOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER)”的第7,940,664号美国专利，所述美国专利中的每一者以全文引用的方式并入本文中。

图2A描绘多级泵100的图解性表示。在此实例中，多级泵100包含进给级部分105及单独施配级部分110。从流体流动角度，过滤器120位于进给级部分105与施配级部分110之间以滤除或以其它方式去除工艺流体中的杂质。

进给级部分105及施配级部分110可包含用于引导工艺流体从流体源(例如，图1中展示的流体源15)流动到进给级105到过滤器120到施配级110到施配或使用点的泵150、180。为控制流体流动，多级泵100包含若干个阀，其包含(举例来说)入口阀125、隔离阀130、阻隔阀135、清除阀140、排除阀145及出口阀147。这些阀打开或关闭以允许或限制流体流动到多级泵100的各个部分。举例来说，这些阀可为取决于断言压力还是真空而打开或关闭的气动致动(即，气体驱动)隔膜阀。然而，可使用任一适合阀。

在图2A的实例中，进给级泵150(“进给泵150”)包含收集流体的进给室155、在进给室155内移动并使流体位移的进给级隔膜160、使进给级隔膜160移动的活塞165、连接到活塞165的导螺杆或滚珠螺杆170及驱动导螺杆或滚珠螺杆170且因此驱动活塞165的进给电动机175(例如，步进电动机)。作为实例，导螺杆或滚珠螺杆170可通过螺母、齿轮或用于将来自电动机175的能量赋予导螺杆或滚珠螺杆170的其它机构而耦合到电动机175。具体来说，电动机175可操作以旋转螺母，所述螺母又将线性运动赋予导螺杆或滚珠螺杆170，从而致使活塞165致动。

类似地，在图2A的实例中，施配级泵180(“施配泵180”)包含施配室185、施配级隔膜190、活塞192、导螺桿195及施配电动机200。所属领域的技术人员可了解各种泵可用于进给级105及施配级110中，且进给泵150及施配泵180不必限于滚动隔膜泵。

同样地，进给电动机175及施配电动机200可为任一适合电动机。作为实例，施配电动机200可为永磁式同步电动机(“PMSM”)。PMSM可受在施配电动机200处利用磁场定向控制(“FOC”)或其它类型的速度/位置控制的数字信号处理器(“DSP”)、多级泵100机载的控制器或单独泵控制器(例如，图1中展示的泵控制器20)控制。实施PMSM的施配电动机200可进一步包含用于实时反馈电动机位置的编码器(例如，细线旋转位置编码器)。使用位置传感器使得能够准确且可重复地控制电动机位置且因此控制活塞192的位置，此导致对施配室185中的流体移动的准确且可重复控制。举例来说，使用为DSP给出电动机每转8000计数的2000线编码器，可能准确地测量电动机的旋转且将所述旋转控制在.045度。另外，PMSM可极少或无振动地低速运行，此在施配操作中可为合意的。进给电动机175还可为PMSM或步进电动机。

所属领域的技术人员将了解图2A中展示的多级泵100是多级泵的非限制性实例，且在不背离本文中揭示的本发明的范围及精神的情况下，其它类型的多级泵可实施本文中揭示的实施例。作为实例，图2B描绘根据一个实施例的另一示范性多级泵的图解性表示。

在图2B中，多级泵100可包括多个组件，包含各种阀125、130、135、140、145及147、过滤器120、压力传感器112及114以及施配级110，类似于上文参考图2A所展示及描述。在此实例中，进给级105包括与流体源15(在图1中展示)及过滤器120流体连通的加压瓶或贮存罐118。具体来说，贮存罐118位于流体源15的下游及过滤器120的上游。可通过控制入口阀125及/或隔离阀130而将工艺流体从贮存罐118引导到过滤器120。贮存罐118中的压力可由压力传感器114测量。此允许多级泵100的控制逻辑(例如，图1中展示的泵控制器20)实时了解填充侧(例如，进给级105)处的工艺流体的压力，如下文所解释。

应注意在图2B中，压力传感器114耦合到或安装于贮存罐118的侧壁上，以用于检测贮存罐118中的流体压力。此侧壁位置可避免或最小化压力传感器114截留空气的可能性，且因此避免或最小化对容纳于贮存罐118中的工艺流体的干扰。优选地，压力传感器114以允许气泡更容易地露出表面且从贮存罐118逸散(例如，在排除阀143打开时)的方式安装于贮存罐118的侧壁上。在一些实施例中，压力传感器114可与贮存罐118的侧壁齐平或成角度地安装于所述侧壁上。所述角度可相对于所述侧壁尽可能陡峭(例如与贮存罐118的侧壁成约5度到10度及高达约45度)以避免截留空气。如在图2B中展示，在一些实施例中，压力传感器114可安装于贮存罐118的半高度处或附近。在一些实施例中，压力传感器114可安装于贮存罐118的底部处或附近。在一些实施例中，压力传感器114可以任一增加的角度安装于所述侧壁上，使得压力传感器114的感测部分指向上。

在操作中，多级泵100可包含若干个分段，其包含但不限于就绪分段、施配分段、填充分段、预过滤分段、过滤分段、排除分段、清除分段及静态清除分段。分段及相关联阀以及电动机时序的实例可在以下各项中发现：标题为“用于泵的操作的系统及方法(SYSTEM ANDMETHOD FOR OPERATION OF A PUMP)”的WO 2008/066589 A2；标题为“用于泵中的阀排序的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR VALVE SEQUENCING IN A PUMP)”的第8,025,486号美国专利；标题为“用于检测流体中的空气的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FORDETECTING AIR IN A FLUID)”的WO 2013/028542 A2；以及标题为“用于泵注给的方法及系统(METHOD AND SYSTEM FOR PUMP PRIMING)”的WO 2012/054706 A2，所述案中的每一者以全文引用的方式并入本文中。

通过实例方式，参考图2A，在填充分段(其还可称为进给分段)期间，打开入口阀125，且进给级泵150移动(例如，拉动)进给级隔膜160以将流体抽到进给室155中。一旦充足量的流体已经进入进给室155，便关闭入口阀125。在过滤分段期间，进给级泵150使进给级隔膜160移动以使流体从进给室155位移。打开隔离阀130及阻隔阀135以允许流体穿过过滤器120流动到施配室185。可首先打开隔离阀130(例如，在“预过滤分段”中)以允许压力在过滤器120中积累，且然后打开阻隔阀135以允许流体流动到施配室185中。在过滤分段期间，可将施配泵180带到其原位置，所述原位置在一些情形中可为可变原位置。

可变原位置施配系统的实例可在标题为“用于可变原位置施配系统的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR A VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM)”的第8,292,598号美国专利及标题为“用于可变原位置施配系统的系统及方法(SYSTEM AND METHODFOR VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM)”的WO 2006/057957 A2中发现，所述案中的每一者以全文引用的方式并入本文中。作为实例，可基于施配循环的各种参数选择施配级隔膜190的原位置，使得施配泵180处的施配室185含有充足量的流体(其可小于施配室185的最大容量)，以在最小化施配泵180中的滞留容积的同时执行施配循环的各种步骤。可类似地将进给泵150带到界定用于量小于其最大容量的流体的容积的原位置。

在流体流动到泵中的室中时，流体的压力增加。在图2A的实例中，进给泵150包含耦合到进给室155以用于测量进给级105处的流体压力的压力传感器114。同样地，在图2B的实例中，进给级105包含耦合到贮存罐118以用于测量进给级105处的流体压力的压力传感器114。另外，如在图2A及2B中所展示，施配泵180包含耦合到施配室185以用于测量施配级110处的流体压力的压力传感器112。所述压力传感器可与上文描述的控制逻辑(例如，泵控制器20)通信。由压力传感器112及压力传感器114测量的压力可由所述控制逻辑用来控制各种泵的速度且确定施配是否为良好施配。这些压力传感器经配置以在压力下及真空中工作，且可涂覆有惰性聚合物，例如基于聚四氟乙烯(PTFE)的材料(举例来说，来自杜邦(DuPont)公司的铁氟龙(Teflon))。适合压力传感器(其还可称为压力换能器)的实例可包含但不限于压阻(压电)及电容式压力传感器，包含由德国奈默巴赫(Nellmersbach)的Metallux AG公司制造的陶瓷及聚合物压力传感器。取决于应用，在填充侧及/或施配侧处还可使用其它类型的传感器。举例来说，除压力传感器外或替代压力传感器，还可使用流量传感器(例如超声波流量计)。

实施例可至少部分地基于从传感器112及114接收的测量而调节/控制进给级105及施配级110两者处的流体压力。举例来说，当施配室185中的流体压力在过滤分段期间达到预定义压力设定点(例如，由压力传感器112测量)时，施配泵180可开始收回施配级隔膜190。换句话说，控制施配泵180以增加施配室185的可用容积以允许流体流动到施配室185中。此可(举例来说)通过以预定义速率倒转施配电动机200而完成，从而致使施配室185中的压力减小。

当施配室185中的流体压力跌到低于设定点(在系统的容限内)时，可增加进给电动机175的电动机速率，以致使施配室185中的压力升高且达到设定点。当施配室185中的流体压力超过设定点(在系统的容限内)时，可减小进给电动机175的电动机速率，从而导致下游施配室185中的压力变小。可重复增加及减小进给电动机175的速度的工艺，直到施配泵180到达原位置，在此点可停止两个电动机。

在上文提及的标题为“用于泵的操作的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOROPERATION OF A PUMP)”的WO 2008/066589 A2中，压力测量由施配侧处的压力传感器进行(“施配压力”)。本文中揭示的实施例进一步包含用于感测进给(填充)侧处的流体压力(“填充压力”)的压力传感器。检测填充侧处的填充压力及填充压力改变的能力可为有益的。举例来说，其可允许系统在施配级之前检测到问题或争议(例如，填充管线中或过滤器处的空气)并提供较早警告及/或采取适当动作以解决或解除眼前的问题或争议。

作为实例，参考展示图2的多级泵100的操作的各种分段的阀及施配电动机时序的图3A，在排除分段的开始处，打开隔离阀130且打开排除阀145。控制进给泵150以将压力施加到流体，以通过打开的排除阀145从过滤器120去除气泡。如在图3A中所展示，阻隔阀135可在排除分段期间保持打开且在排除分段结束时关闭。如果如此，那么可检测到(例如，通过例如上文描述的泵控制器20的控制器)过滤器120中的压力，因为可由压力传感器112测量的施配室185中的压力可受过滤器120中的压力影响。当阻隔阀135关闭时，仍可检测到过滤器120中的压力，因为可由压力传感器114测量的进给室155中的压力可受过滤器120中的压力影响。

尽管图3A中展示数个阀在分段改变期间同时关闭，但可稍微分开地定时(例如，100毫秒)阀的关闭以减少压力尖峰。举例来说，在排除分段与清除分段之间，可在排除阀145打开之前短时间内关闭隔离阀130。然而，应注意可在各种实施例中利用其它阀时序。另外，可一起执行所述分段中的数个分段(例如，可同时执行填充/施配级，在此情形中，在施配/填充分段中入口阀及出口阀两者可为打开的)。应进一步注意，不必每个循环均重复特定分段。举例来说，可不在每次循环中均执行清除分段及静态清除分段。类似地，可不在每次循环中均执行排除分段，如在图3B中所示范。此外，可使用任一适合阀及电动机时序。

可控制进给泵150以致使排除以预定义速率发生，从而允许较长排除时间及较低排除速率，借此允许准确控制排除废物的量。如果进给泵150是气动型泵，那么可将流体流动限制置于排除流体路径中，且可增加或减小施加到进给泵150(且由压力传感器114测量)的气动压力，以便维持“排除”设定点压力，从而提供对以其它方式不受控制的方法的某种程度控制。

如在图3A及3B中所图解说明，可在分段期间(例如，在清除分段的开始处，如下文所解释)执行空气检测测试。举例来说，为在施配侧上执行空气检测测试，可关闭阻隔阀135、清除阀140及出口阀147以隔离施配室185。控制施配电动机200以使施配室185达到所要压力(例如，5磅/平方英寸(psi))。然后将施配电动机200移动固定距离，且确定施配室185中的压力(P)的改变(Δ)。通过确定针对经隔离施配室185(或泵送系统的其它经隔离部分)的容积的固定改变的压力改变(ΔP)，可确定施配室185(或泵送系统的所述经隔离部分，包含直到输出阀147的管道或喷嘴之前的其它阀)中的空气量，如在上文所提及的标题为“用于检测流体中的空气的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING AIR IN AFLUID)”的WO 2013/028542 A2中所论述。

利用填充侧上的压力传感器114，还可在填充侧上执行空气检测测试。在一些实施例中，可关闭入口阀125及隔离阀130以隔离进给室155(其可称为“经隔离部分”)。在一些实施例中，可关闭入口阀125、排除阀145及阻隔阀135以隔离进给室155及过滤器120(其还可共同称为隔离部分)。控制填充电动机175以使经隔离部分达到所要压力(例如，5psi)。然后将填充电动机175移动固定距离，且确定经隔离部分中的压力(P)的改变(Δ)。通过确定针对所述经隔离部分(或泵送系统的其它经隔离部分)的容积的固定改变的压力改变(ΔP)，可确定进给室155中(或进给室155及过滤器120中)的空气量。

在一些实施例中，可控制施配电动机200以维持预定义压力改变(例如，由用户经由到泵送系统的接口所定义)。为实现预定义压力改变，控制器可确定施配室185中的可用容积的适当改变且相应地控制施配电动机200以使活塞192移动。再次，此措施可用以确定施配室185或泵送系统的经隔离部分(包含直到输出阀147的管道或喷嘴之前的其它阀)中的空气量，如在上文所提及的标题为“用于检测流体中的空气的系统及方法(SYSTEM ANDMETHOD FOR DETECTING AIR IN A FLUID)”的WO 2013/028542 A2中所论述。在一些情形中，如果所检测空气的测量值小于阈值量，那么可跳过清除及/或静态清除分段，从而缩短循环时间。如果所检测空气的量大于阈值，那么可采取警告或校正动作。

在一些情形中，在清除分段期间，关闭隔离阀130，关闭阻隔阀135，关闭排除阀145，打开清除阀140，且关闭出口阀147。如图3A及3B中所图解说明，在打开清除阀140之前可存在延迟，在此期间隔离施配室185。施配泵180可将压力施加到施配室185中的流体，使得可执行空气检测测试。

在清除分段期间，当清除阀140打开时，施配泵180将压力施加到施配室185中的流体以通过清除阀140排除气泡。在静态清除分段期间，停止施配泵180，但清除阀140保持打开以继续排除空气。在清除或静态清除分段期间去除的任何多余流体可流出多级泵100(例如，返回到流体源15、贮存罐118，或被丢弃)或再循环到进给级105。

在一些情形中，如在图3A及3B中所示范，可在就绪分段期间关闭所有阀。在一些情形中，可打开隔离阀130及阻隔阀135且关闭清除阀140，使得进给泵150可达到流体源(例如，源瓶或贮存罐)的环境压力。

在施配分段期间，出口阀147打开且施配泵180将压力施加到施配室185中的流体。由于出口阀147可比施配泵180慢地对控制做出反应，因此可首先打开出口阀147，且在某一预定时间段之后起动施配电动机200。此防止施配泵180推动流体穿过部分打开的出口阀147。此外，此防止因阀打开导致流体沿施配喷嘴向上移动，后续接着因电动机动作导致的向前流体运动。在一些情形中，可打开出口阀147且同时施配泵180可开始施配。

还可执行其它分段。举例来说，可执行回吸分段以去除施配喷嘴中的多余流体。在回吸分段期间，出口阀147可关闭且可使用次级电动机或真空来从出口喷嘴吸走多余流体。或者，出口阀147可保持打开，且可倒转施配电动机200以将流体抽回到施配室185中。回吸分段可帮助防止多余流体滴到晶片25上。

各种阀的打开及关闭可导致流体的压力尖峰。举例来说，在静态清除分段结束时关闭清除阀140可导致施配室185中的压力增加。此可发生的原因是每一阀在其关闭时可使小体积的流体位移。例如，清除阀140可在其关闭时将小体积的流体位移到施配室185中。由于在清除阀140的关闭引起发生压力增加时，出口阀147关闭，因此如果不减压，那么在后续施配分段期间可发生流体“吐”到晶片上。为在静态清除分段或额外分段期间释放此压力，可倒转施配电动机200以将活塞192退出预定距离以补偿由关闭阻隔阀135及/或清除阀140导致的任何压力增加。

应注意在就绪分段期间，施配室185中的压力可基于隔膜的性质、温度或其它因素而改变。可控制施配电动机200以补偿此压力漂移。

通过基于来自施配泵及进给泵处的压力传感器的实时反馈而控制施配侧以及填充侧处的泵操作，本文中揭示的多级泵的实施例可提供缓和流体处置特性且避免潜在破坏性压力尖峰。如上文所论述，各种泵控制机构及阀时序可进一步帮助减压对工艺流体的有害影响。举例来说，可选择阀及电动机时序以减少在被截留空间上关闭阀。

图4是显示在包含就绪、施配、过滤、排除、清除、空气检测及填充分段的施配循环期间收集的一组所监测数据(例如，由例如上文参考图1所描述的泵送系统10的泵送系统的控制逻辑所监测)的图形用户接口(GUI)400的图解性表示。可在施配循环完成之前、期间及/或之后实时显示所监测数据。GUI 400可由泵控制器(例如，上文参考图1所描述的泵控制器20)或另一计算装置基于从泵控制器接收的数据而提供。在所图解说明的实施例中，所监测数据包含施配压力410(例如，从图2A或2B的压力传感器112所确定)、填充压力420(例如，由图2A或2B的压力传感器114所确定)、施配电动机位置430(其在图4中称为施配位置且以毫升为单位的位移容积表达)以及进给电动机位置440(其在图4中称为填充位置且以毫升为单位的位移容积表达)。可将数据集中的一或多者与基线(参考循环)进行比较以控制泵的操作，确定错误，确定施配是否为“良好”施配等。

更具体来说，可确立一或多个参数的基线分布曲线。作为实例，参考图1，在泵100的操作期间，可测量这些参数以形成每一参数的操作分布曲线。然后可将每一参数的基线分布曲线与一或多个参数的一或多个对应点或部分处的操作分布曲线进行比较。如果操作分布曲线不同于基线分布曲线超过特定容限，那么可存在警报状况。否则，泵100可继续操作。

为确立关于特定参数的基线分布曲线，可在基线(参考)或“金”运行期间测量参数。在一个实施例中，泵100的操作者或用户可按照其使用液体规范、条件及设备设置泵100，所述条件及设备与在泵100的正常使用或操作期间将与泵100一起利用的条件及设备基本上类似或相同。然后可在一施配循环内操作泵100以根据用户的配方施配流体。在此施配循环期间，可基本上持续地或在一组点处测量参数，以形成所述参数的操作分布曲线。在一个特定实施例中，对参数的取样可在大约一毫秒与十毫秒间隔之间发生。

用户可在此施配循环期间经由GUI 400观察泵100的操作参数。在此施配循环期间由泵100产生的施配应在容限或规范内，使得可产生无缺陷晶片或产品。如果用户对泵操作及施配质量两者均感到满意，那么用户可经由泵控制器20指示期望应存储操作分布曲线(例如，在施配循环期间取得的参数的测量)并将其用作泵100的后续施配操作的参数的基线分布曲线。以此方式，可确立泵100的一或多个泵操作参数的基线分布曲线。

为检测可在泵100的操作期间发生的各种问题，然后可将在泵100的操作期间形成的参数的操作分布曲线与对应于相同参数的基线分布曲线进行比较。这些比较可由泵控制器20、管理站或者与泵控制器20或其它计算装置通信的其它计算装置做出且可采用各种形式。举例来说，可将基线分布曲线的一或多个点处的参数值与操作分布曲线中的基本上等效点处的参数值进行比较；可将基线分布曲线的平均值与操作分布曲线的平均值进行比较；可将在基线分布曲线的一部分期间的参数的平均值与在操作分布曲线的基本上相同部分期间的参数的平均值进行比较等。

将理解所描述的比较类型仅是示范性的，且可利用基线分布曲线与操作分布曲线之间的任一适合比较。实际上，在许多情形中，可利用一个以上比较或比较类型来确定是否已经发生特定问题或状况。还将理解所利用的比较类型至少部分地可取决于所尝试检测的状况。类似地，所比较的操作分布曲线与基线分布曲线的点或部分还可取决于所尝试检测的状况以及其它因素。另外，将认识到可在特定施配循环期间或在特定施配循环完成之后的泵的操作期间基本上实时地做出所利用的比较。

如果所述比较产生落在特定容限之外的差，那么可将警报寄存于泵控制器20处。此警报可由泵控制器20指示，或所述警报可发送到与泵控制器20介接的工具控制器(例如，泵轨)。关于上文所论述的比较类型，与给定比较一起利用的特定容限可取决于多种因素，举例来说，采取所述比较所处的分布曲线的点或部分、用户将使用泵100所借助的工艺或配方、泵100所施配的流体的类型、所利用的参数、期望检测的状况或问题、用户的期望或用户对容限的微调等。举例来说，容限可为基线分布曲线的比较点处的参数值的百分数或设定数，所述容限可在取决于比较点(或部分)而将基线分布曲线与操作分布曲线进行比较时是不同的，在比较点处的操作分布曲线的值低于基线分布曲线在所述比较点处的参数值的情况下与在其高于所述值的情况下，可存在不同容限等。

基线分布曲线的数据可包含在泵的运行期间取样的用以确立基线分布曲线的数据的全部或一部分。举例来说，如果泵每毫秒对压力进行取样，那么基线分布曲线可包含每20毫秒取样的测量以减少存储需要。在泵100的操作期间，可测量参数以形成参数的操作分布曲线。再次，操作分布曲线的数据可表示操作的所述参数的全部经取样数据或其某一子集(例如，每5毫秒或其它时间周期收集的数据)。根据一个实施例，然后可使用基线分布曲线确定操作分布曲线在施配循环、特定分段、分段组合或者循环或分段的部分内的拟合优度测量。举例来说，可使用对应基线分布曲线数据确定每5毫秒收集的操作分布曲线数据的R平方测量(即，确定系数，其是指示操作分布曲线数据与基线分布曲线数据的拟合程度的数)。如果拟合优度测量落于可接受范围之外，那么可存在警报状况。

在以上的实例中，在泵可以较高速率(例如，每毫秒)对参数进行取样时，使用每5毫秒存储的数据来测试拟合优度。可使用以不同速率(如每毫秒或每30毫秒)存储的数据，但在所存储样本之间的时间减少时，存储器利用率提高，且在所述时间增加时，拟合优度测量的准确度可减小。因此，可选择存储用于拟合优度测量的数据的频率，以平衡数据存储能力与拟合优度测量的准确度。此外，尽管在以上的实例中，将R平方测量用作拟合优度测量，但可使用拟合的其它测量。

图5A及5B描绘显示一组实例性所监测数据的图形用户接口500的一个实施例的图解性表示。如在图5A及5B中所图解说明，在栏510中显示泵(例如，上文参考图2A所描述的多级泵100)的操作循环的数据，且在栏520中显示参考(基线)循环的数据。在栏530中提供测试值(即，针对警告或错误极限值测试的值)。另外，在栏540及550中显示用户规定的警告及错误极限值。在栏545中显示所应用的测试(大于、小于等)。在栏560中，在测试值未通过错误测试时，用户可选择警报类型。在一些实施例中，可存在四种警报类型：信息警报、警告警报、错误警报(其中系统将尽可能最好地完成当前循环，但其将不允许开始另一循环)及临界警报(其中系统将关闭当前循环且停止泵)。

在一个实例中，警告可意谓采取警告动作，而错误可意谓采取错误动作。在一些实施例中，警告及错误动作可为用户可配置的。通过实例而非限制方式，警告动作可包含在不停止操作的情况下将已发生警告状况的通知发送给用户，而错误动作可包含发送通知且阻止进一步操作(或阻止泵的下一个循环)。以此方式，泵送系统可以适当频率且尽早向泵轨传达其操作状况，使得泵轨不必发送另一晶片进行处理。

通过实例而非限制方式，在GUI 500中图解说明以下比较：

就绪-就绪压力(磅/平方英寸(PSI))：系统设定，以在施配分段或空气检测测试开始时对室(例如，施配室)加压。此泵操作参数可设定于约3psi或更低(例如，约1psi)下。在一些情形中，将就绪压力设定于约3psi下可防止在施配室处发生反冲。所属领域的技术人员将了解在一些应用中，将就绪压力设定于0psi或负压下还可为有利的。

施配-压力分布曲线比较(％)：所关注循环(例如，循环989)的施配分段的施配压力分布曲线与基线施配压力分布曲线(例如，循环985)比较的拟合优度，此还称为“施配确认”。如上文所描述，在一个实施例中，此可使用R平方测量完成，所述R平方测量可通过将每5毫秒收集的操作分布曲线数据与对应基线分布曲线数据进行比较而确定。拟合优度值充当测试值且与拟合优度警告或错误阈值来进行比较。在此实例中，如果所关注循环的拟合优度小于85，那么可产生警告，如果拟合优度小于80，那么可产生错误。然而，由于选择了警报类型的“警告”，因此即使在拟合优度值低于错误阈值的情况下仍产生警告。还可评估填充压力、电动机位置或其它参数的拟合优度。可评估在整个循环、其它分段、分段组合或循环的其它部分内参数的拟合优度。警告或错误可指示施配室中的空气、出口阀时序的改变、泵的机械问题或其它争议。

施配–最大压力(PSI)：施配室在施配分段期间经历的最大压力。测试值可为所关注循环与参考循环的最大施配压力之间的差或比较。可针对任一其它分段或分段组合中的最大、最小、平均等施配压力或者任一分段或分段组合中的最大、最小、平均等填充(上游)压力执行类似测试。错误或警告可指示出口阀时序的改变、出口管线中的堵塞、施配室中的空气、出口阀的打开故障、泵的机械问题或其它争议。

施配-平均压力(PSI)：在施配循环期间的平均压力。测试值可为所关注循环与参考循环的平均施配压力之间的差或比较。可针对任一其它分段或分段组合中的最大、最小、平均等施配压力或者任一分段或分段组合中的最大、最小、平均等填充压力执行类似测试。错误或警告可指示工艺流体粘度的改变、出口阀的打开故障或其它争议。

施配-截止压力(PSI)：当流体流在喷嘴处截止时在施配室中测量的压力。作为实例，施配结束之后250微秒(ms)，截止压力是在接下来的100ms内在施配室中测量的平均压力。一般来说，当出口阀关闭时，截止压力由于施配压力以小量趋于平缓而是显著的(例如，参见图4)。截止压力将取决于阀时序及电动机时序而轻微变化。测试值可为所关注循环与参考循环的截止压力之间的差。错误或警告可指示出口阀关闭时序的改变、泵的机械问题或其它争议。

施配-平均电动机速率(毫升/秒(mL/Sec))：施配电动机在施配分段期间的平均电动机速率。测试值可为所关注循环与参考循环在施配分段期间的平均电动机速率之间的差或比较。可针对任一其它分段或分段组合中的平均、最大、最小或其它测量施配电动机速率或者任一分段或分段组合中的进给电动机速率的平均、最大、最小或其它测量执行类似测试。错误或警告可指示配方改变或其它争议。

施配-总电动机容积(毫升(mL))：在施配分段期间移动施配电动机的量。测试值可为所关注循环与参考循环在施配分段期间移动施配电动机的量之间的差或比较。可针对任一其它分段或分段组合中的施配电动机移动或者任一分段或分段组合中的进给电动机的移动执行类似测试。错误或警告可指示配方改变或其它争议。

施配-空气检测容积(mL)：确定致使室(例如，施配侧处的施配室)中的压力的预定改变的电动机的移动量。如在上文提及的标题为“用于检测流体中的空气的系统及方法(SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING AIR IN A FLUID)”的WO 2013/028542 A2中所论述，此测试可用于确定在施配室或引向施配喷嘴的管线中是否存在空气。测试值可为所关注循环与参考循环在空气检测测试期间所检测的空气量之间的差或比较。由于输出阀可经由管道位于距泵的某一距离处，因此空气检测测试可帮助识别施配管线中的气泡或空气、漏泄或其它争议。如此，空气检测可为重要的，因为其可检测施配确认无法检测的问题(例如，空气检测可检测空气及/或R平方测量或拟合优度测量无法检测的问题)。在一个实施例中，可借助安装于活塞上的抗反冲机构(其消除或减小施配开始时的反冲)而进一步提高此空气检测测试的质量。适合抗反冲机构可在上文提及的2014年5月28日提出申请的第62/004,117号美国临时申请案以及标题为“用于精确系统及应用中的电动机驱动组件的抗反冲机构(ANTI-BACKLASH MECHANISM FOR MOTOR-DRIVEN COMPONENTS IN PRECISION SYSTEMSAND APPLICATIONS)”的2015年5月28日提出申请的第PCT/US2015/2XXXX号国际申请案中发现，所述两个申请案均以全文引用的方式并入本文中。由于空气检测是由活塞移动驱动，因此由活塞移动导致的反冲的消除/减小意味测试值将更准确地反映所检测的空气量，而非可能受某一反冲影响。

填充-最小填充压力(PSI)：进给室在填充分段期间经历的最小压力。测试值可为所关注循环与参考循环的填充分段的最小填充压力之间的差或比较。所关注循环与参考循环之间的最小填充压力的差值或差可指示管线的阻塞或其它问题，其可(举例来说)通过泵断言抽取流体的更大真空(负压)而被克服。差值或差还可指示泵的机械问题、粘度改变或其它争议。可针对任一其它分段或分段组合中的最大、最小、平均等填充压力或者任一分段或分段组合中的最大、最小、平均等施配压力执行类似测试。

过滤-压力分布曲线比较(％)：所关注循环(例如，循环989)的过滤分段的填充压力分布曲线与基线填充压力分布曲线(例如，循环985)比较的拟合优度，其还称为“过滤确认”。拟合优度值(例如，R平方测量)充当测试值且与拟合优度警告或错误阈值来进行比较。在此实例中，如果所关注循环的拟合优度测量小于85％(或某一其它测量)，那么可产生警告，且如果拟合优度测量小于80％，那么可产生错误。然而，由于选择了警报类型的“警告”，因此即使在拟合优度值低于错误阈值的情况下仍产生警告。可类似地评估其它分段、分段组合或整个循环的填充压力分布曲线。再次，此是可能的，原因是当前可(例如，经由上文参考图2A及2B描述的压力传感器114)检测进给级处的流体压力。错误或警告可指示填充室中的空气、施配室中的空气、入口管线的堵塞、粘度改变、泵的机械争议或其它争议。

过滤-平均Δ压力(PSI)：下游(施配)侧与上游(填充)侧之间的压力差。如所属领域的技术人员将了解，在于流体流动穿过管时由对流动的阻力导致的摩擦力作用于所述流体上的情况下，可发生压力降(即，流体载送网络的两个点之间的压力差)。因此，如果由填充侧处的压力传感器(例如，上文参考图2A及2B描述的压力传感器114)测量的压力升高或降低到可接收范围或极限值(例如，1psi)之外，那么其可指示存在错误，例如空气急流、锁定在过滤器膜片内侧不被排除的空气、由随时间累积的颗粒引起的过滤器阻塞，或其可指示过滤器本身存在错误或已发生一些其它事件(例如，改变过滤器、由于撕扯式打开或逐渐降级引起的过滤器膜片出现裂缝等)。

过滤-最大上游压力(PSI)：进给室在过滤分段期间经历的最大压力。测试值可为所关注循环与参考循环的过滤分段的最大填充压力之间的差或比较。可针对任一其它分段或分段组合中的最大、最小、平均等上游压力或者任一分段或分段组合中的最大、最小、平均等施配压力执行类似测试。错误或警告可指示过滤器阻塞、粘度改变、泵的机械问题或其它争议。

填充-平均电动机速率(毫升/秒(mL/sec))：用于填充控制的用户可配置参数。举例来说，用户可规定填充压力(例如，由上文参考图2A及2B描述的压力传感器114所测量)不应降到低于极限值或阈值(即，最小填充压力)。作为实例，如果最小填充压力被设定为-4psi且填充压力达到-4psi(例如，由经受处理的工艺流体粘度的改变引起)，那么泵送系统可改变平均电动机速率以将填充压力维持于最小填充压力处或高于最小填充压力。此参数允许用户规定泵送系统可改变电动机速率的极限值。举例来说，假设泵送系统以1mL/sec起动电动机，填充压力被设定为-2psi，且填充速率被设定为1mL/sec。为在填充分段期间将填充压力维持在-2psi处或高于-2psi，泵送系统检查平均电动机速率极限值并将电动机速率改变为.5mL/sec而不关闭操作。如此实例图解说明，允许泵送系统改变电动机速率(受平均电动机速率极限值约束)，且在仍运行循环的同时发送出关于所述改变的警报。此允许泵送系统较早检测任何填充争议，相应地控制填充压力(例如，通过降低电动机速率)，以及发送出适当警报。响应于此警报，操作者可确定停止运行任何额外晶片或接受当前操作分布曲线并以此运行。如所属领域的技术人员将了解，当维持压力时，粘度改变可由电动机速率准确地反映。因此，操作者可决定将当前填充压力分布曲线(例如，-2psi填充压力)保存为新参考分布曲线且允许泵送系统维持.5mL/sec电动机速率。

填充-总时间(sec)：填充分段的总时间。此与平均电动机速率反向相关。如果电动机速率减慢，那么需要完成填充分段的总时间将增加。类似于上文描述的平均电动机速率参数，此参数可用于监测填充压力。在一些情形中，只要维持/控制填充压力，泵送系统便可继续操作。然而，泵送系统可将警报发送到泵轨，且可在总时间超过预定义阈值时停用操作。

循环-总时间(sec)：施配循环的总时间。填充及过滤分段的时间可变化，且因此总循环的时间可改变。此参数可帮助检测争议，否则将漏掉所述争议。举例来说，循环中的每一个别分段可在可接受容限内操作。如此，不产生警报。然而，总循环时间超过晶片处理时间。此指示一或多个分段可需要调整，使得可接受容限的裕量将更小。

还可执行其它测试。通过实例而非限制方式，测试可包含来自下游流量传感器的作为用于施配确认的变量或数据输入的输出。各种测试可帮助在不良施配发生之前向客户警示问题(例如，在填充期间的阻塞、过滤器在过滤期间的阻塞、施配管线中的空气)且在不良施配发生时防止额外不良施配。

部分570可显示施配循环的总体结果，包含通过的测试次数以及指示循环是否被视为良好施配循环的颜色编码或其它视觉指示符。在一些情形中，视觉指示符可与基于通过的测试次数、测试失败数或其它准则，施配循环是良好施配循环的确定度水平相关。举例来说，可在存在施配循环是良好的高确定度的情况下使用绿色，可在存在较低确定度的情况下使用黄色，且可在施配循环不良的情况下使用红色。

本文中揭示的泵送系统进行各种测试、执行统计分析以及经由用户接口将实时结果(所监测数据)提供给泵轨及/或操作者的能力是由本文中揭示的实施例提供的许多益处中的一者。特定来说，定位于进给级处的压力传感器可为泵送系统提供在先前泵送系统中不可得的额外压力信息。填充侧处的压力信息可用于许多应用中，包含上文描述的过滤确认。填充侧处的压力信息的另一有益使用可为在负压或减压下注给过滤器。

如在标题为“用于处理流体以减少微气泡的方法及设备(METHOD AND APPARATUSFOR TREATING FLUIDS TO REDUCE MICROBUBBLES)”的以全文引用的方式并入本文中的WO2006/116385 A1中所描述，过滤器可具有例如在过滤器膜片中的截留或集结微气泡的孔隙及缝隙的表面特征。这些微气泡(如工艺流体中的颗粒)可导致半导体晶片表面上的缺陷。因此，过滤器可首先经历减压以从过滤器的集结性表面特征去除气体(呈微气泡形式)且然后与液体接触。此是注给泵过滤器的一个实例。如在上文提及的标题为“用于泵注给的方法及系统(METHOD AND SYSTEM FOR PUMP PRIMING)”的WO 2012/054706 A2中所论述，可根据各种方法注给泵过滤器。

根据一个实施例，过滤器注给例程可包含负压或减压注给分段。在减压注给分段中，可在过滤器上从上游侧(例如，进给级)断言负压。不需每个循环均执行此过滤器注给例程(虽然可以如此)。其可在过滤器首次安装于泵系统中时执行。

通过实例而非限制方式，参考图2A，可将流体从进给级105引入到过滤器120。可关闭排除阀145、阻隔阀135及入口阀125。可打开隔离阀130，使得进给室155及过滤器120流体连通以形成包含过滤器120及进给室155的被截留空间。可控制进给级电动机175以缩回活塞165的进给隔膜160，直到达到(举例来说)由压力传感器114检测的所要负压为止。

更具体来说，可在一或多个时间段内施加一或多个水平的上游负压以用流体在减压(还称为“浸泡压力”)下浸泡过滤器，此用于在过滤器中从流体脱气或去除气体或气泡。在一些实施例中，减压浸泡分段的时序(还称为“浸泡时间”)及压力可为用户可选择的。设定浸泡压力及浸泡时间的能力是新的。在其它情形中，可施加一或多个水平的正压以给浸泡过滤器加压(例如，用相同注给例程或不同注给例程)。

在不具有填充侧上的压力传感器的泵送系统中，在施配侧上执行加压。然而，在施配侧上施加加压并非总是可行或合意的，特定来说在施加负压时，例如在-10psi下。一个原因在于施配管线可非常长，且将巨大真空引进此管线中可使流体受微气泡污染。

本文中揭示的实施例包含填充侧处的压力传感器。可关闭阻隔阀135，使得施配侧上的流体不暴露于浸泡压力。可将浸泡压力(例如，-5psi)施加于过滤器上，此用于在过滤器中使流体脱气而不污染流体。低压的益处在于其允许微气泡形成较易上浮的较大气泡。当压力在下一分段中恢复变高时，这些较大气泡往往重回到流体中，且因此可较容易排除出。

如上文所论述，施配质量可影响施加于晶片表面上的膜的厚度及均匀度。本文中揭示的泵送系统的精确控制及缓和处置特性可有助于确保良好施配。在从填充侧施加的减压下注给过滤器可通过减小或消除可能即使对于良好施配仍难以检测的缺陷来进一步提高所得的产品的质量。在先前系统中可难以检测缺陷，因为从过滤分段引入的颗粒可在一段时间内不被注意且最终在晶片缺陷率下展现出来。在本文中揭示的实施例中，来自填充侧上的压力传感器的信息可用以推断或以其它方式确定过滤是否为“良好过滤”。此信息允许对任一问题(例如，填充电动机已失速)的较早检测，最小化在第一级的过滤循环中形成缺陷的几率(且因此更佳过滤)，以及增加第二级中的施配质量(且因此更佳施配)。

此外，通过控制电动机以在浸泡及注给过滤器中提供减压或负压，实施例可有利地消除对外部真空源、伴随的流动路径及相关联阀的需要。如上文所描述，可由耦合到与过滤器流体连通的进给室的压力传感器检测所述负压或减压。所检测压力信息可提供给与泵送系统及/泵轨相关联的控制逻辑，所述控制逻辑又可解译压力信息并使用压力信息实时监测减压注给分段。

可注意到真空浸泡分段可为具有一或多个其它分段的较大注给路线的一部分。举例来说，“浸泡”循环可具有减压浸泡分段及排除分段、清除到排除、过滤、清除到入口、清除、向前压力、向前冲洗、向后压力、向后冲洗或其它分段中的一或多者。浸泡循环的一个实施例包含其中隔离阀130及排除阀145打开的排除分段，后续接着其中排除阀145关闭且进给泵断言负压的减压浸泡分段。浸泡循环可与其它循环组合以形成注给例程。尽管主要地在注给过滤器的上下文中论述，但减压浸泡分段还可实施为施配循环的部分。

图6是图解说明用户配置浸泡循环的一个实施例以包含其中在负压或减压(例如，-10psi)下浸泡过滤器的浸泡分段的图形用户接口600。在一些情形中，可规定正压，使得浸泡分段是压力浸泡分段。

如将了解，本文中描述的一些例程、方法、步骤、操作或其部分可经由控制逻辑(包含存储于计算机可读媒体、硬件、固件或其组合上的计算机可执行指令)实施。控制逻辑可适于引导信息处理装置执行在各种实施例中揭示的一组步骤。一些实施例可通过一些实施例可通过使用软件编程或者一或多个数字计算机中的代码，通过使用专用集成电路、可编程逻辑装置、现场可编程门阵列、光学、化学、生物学、量子或纳米工程系统、组件及机构而实施。基于本文中所提供的揭示内容及教示，所属领域的技术人员将了解用以实施本发明的其它方式及/或方法。

任一特定步骤、操作、方法、例程、操作或其部分可在单个计算机处理装置或多个计算机处理装置、单个计算机处理器或多个计算机处理器上执行。数据可存储于单个存储媒体中或分布于多个存储媒体中，且可驻存于单个数据库或多个数据库(或其它数据存储装置)中。本文中描述的操作序列可被打断、暂停或以其它方式受另一工艺(例如，操作系统、核心等)控制。例程可在操作系统环境中操作或作为独立例程。

例程、方法、步骤、操作或其部分的实施例可在可以通信方式耦合到网络(举例来说，因特网、内联网、因特网、WAN、LAN、SAN等)的一或多个计算机、另一计算机或独立计算机中实施。如所属领域的技术人员已知，计算机可包含CPU或处理器、存储器(例如，初级或次级存储器，例如RAM、ROM、HD或用于永久或暂时存储指令及数据的其它计算机可读媒体)以及一或多个I/O装置。I/O装置可包含键盘、监视器、打印机、电子指向装置(举例来说，鼠标、轨迹球、触控笔等)、触摸屏等等。在实施例中，计算机已在相同硬件上或经由网络存取至少一个数据库。

如本文中所使用，术语“包括(comprises、comprising)”、“包含(includes、including)”、“具有(has、having)”或其任一其它变化形式均打算涵盖非排他性包含。举例来说，包括元件列表的工艺、物件或设备不必仅限于那些元件，而是可包含其它未明确列出或此工艺、物件或设备所固有的其它元件。

此外，除非明确陈述为对立，否则“或”是指包含性或，而非排他性或。即，除非另有说明，否则如本文中所使用的术语“或”通常打算意指“及/或”。举例来说，条件A或B可通过以下各项中的任一者来满足：A是真(或存在)且B是假(或不存在)、A是假(或不存在)且B是真(或存在)，以及A与B两者均是真(或存在)。

除非上下文中另有清楚说明，否则如本文中所使用，术语前面冠以“一(a或an)”(以及在前置基础是“一(a或an)”的情况下的“所述(the)”)包含此术语的单数及复数两者。此外，除非上下文中另有清楚说明，否则如在本文的描述中所使用，“在…中”的意义包含“在…中”及“在…上”。

另外，本文中所给出的任何实例或图解说明无论如何不应被视为对其借此得以利用的任何或若干术语的局限、限制或明确定义。替代地，这些实例或图解说明应被视为关于一个特定实施例进行描述且仅视为说明性的。所属领域的技术人员将了解，借助其这些实例或图解说明得以利用的任何术语或若干术语将囊括可或不可随其或在说明书中其它地方给出的其它实施例，且所有此些实施例打算包含于那一术语或那些术语的范围内。指定此些非限制性实例及图解说明的语言包含但不限制于：“举例来说(for example)”、“例如(for instance)”、“例如(e.g.)”、“在一个实施例中”。

在整个说明书中参考“一个实施例”、“一实施例”或“特定实施例”或类似术语意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含于至少一个实施例中且可不必在所有实施例中均存在。因此，短语“在一个实施例中”、“在一实施例中”或“在特定实施例中”或类似术语在整个说明书中的各种地方的相应出现不必是指相同实施例。此外，任一特定实施例的特定特征、结构或特性可以任一适合方式与一或多个其它实施例组合。应理解根据本文中的教示的本文中描述及图解说明的实施例的其它变化形式及修改是可能的且应被视为本发明的精神及范围的部分。

虽然已关于其特定实施例描述本发明，但这些实施例仅是对本发明的说明而非限制。本文中对本发明的所图解说明实施例的描述不打算是穷尽性的或将本发明限制到本文中揭示的精确形式(且特定来说，包含任一特定实施例、特征或功能不打算将本发明的范围限制到此实施例、特征或功能)。而是，所述描述打算描述说明性实施例、特征及功能，以便为所属领域的技术人员提供理解本发明的上下文而非将本发明限制到任一特定描述的实施例、特征或功能。如相关领域的技术人员将认识及了解，尽管本文仅出于说明性目的描述本发明的特定实施例及实例，但落在本发明的精神及范围内的各种等效修改是可能的。如所指示，可根据前文对本发明的所图解说明实施例的描述做出对本发明的这些修改，且这些修改包含于本发明的精神及范围内。因此，尽管本文中已参考其特定实施例描述了本发明，但在前述揭示内容中预期修改范围、各种改变及替代，且将了解在一些实例中，在不背离所述的本发明的精神及范围的情况下将采用本发明的实施例的一些特征而无需其它特征的对应使用。因此，可做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的基本范围及精神。

在本文的描述中，提供众多特定细节，例如组件及/或方法的实例，以提供对本发明的实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，实施例可能够在无特定细节中的一或多者的情况下或借助其它设备、系统、组合件、方法、组件、材料、部件等等而实践。在其它实例中，不具体展示或详细描述熟知结构、组件、系统、材料或操作，以避免使本发明的实施例的方面模糊。尽管可通过使用特定实施例来图解说明本发明，但此不且不会将本发明限制到任一特定实施例，且所属领域的技术人员将认识到，额外实施例是易于理解的且是本发明的一部分。

虽然可以特定次序提供步骤、操作或计算，但可在不同实施例中改变此次序。在一些实施例中，对于在此说明书中展示为顺序的多个步骤，此些步骤的某一组合在替代实施例中可同时执行。本文中描述的操作的顺序可被打断、暂停或以其它方式受另一工艺控制。

还将了解，图式/各图中所描绘的元件中的一或多者还可以较分离或整合方式实施，或如根据特定应用有用的所述元件在一些情形下甚至被去除或呈现为不可操作的。另外，图式/各图中的任何信号箭头应被视为示范性而非限制性，除非另外具体指出。本发明的范围应由所附权利要求书及其法律等效内容来确定。

Claims (18)

1.一种多级泵，其包括：

入口阀，其用于调节工艺流体的进入；

进给级部分，其在所述入口阀下游；

过滤器，其在所述进给级部分下游；

施配级部分，其在所述过滤器下游；及

出口阀，其用于调节所述工艺流体的流出；

其中所述进给级部分包括进给级泵及压力传感器；

其中所述进给级泵包括：进给室；进给级隔膜，其在所述进给室内移动且使所述工艺流体在所述进给室中位移；活塞，其使所述进给级隔膜移动；导螺杆，其耦合到所述活塞以致使所述活塞致动；及进给电动机，其驱动所述导螺杆；

其中所述压力传感器安装于所述进给室的侧壁上以检测所述进给室中的流体压力，且

其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于过滤确认中，其中所述过滤确认包括：至少部分地基于由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力而确定操作填充压力分布曲线；将所述操作填充压力分布曲线与参考填充压力分布曲线进行比较；及确定是否产生警报。

2.根据权利要求1所述的多级泵，其中所述压力传感器相对于所述进给室的所述侧壁以一角度安装于所述进给室的所述侧壁上，使得所述压力传感器的感测部分指向上。

3.根据权利要求1所述的多级泵，其中所述警报是警告类型或错误类型。

4.根据权利要求1所述的多级泵，其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于空气检测测试中，其中所述空气检测测试包括：隔离所述多级泵的包含所述进给室的一部分；控制所述进给电动机以使经隔离部分达到第一压力；将所述进给电动机移动固定距离；使用所述压力传感器检测第二压力；及确定指示所述第一压力与所述第二压力之间的改变的压差，其中所述压差与包含所述进给室的所述经隔离部分中的空气量相关。

5.根据权利要求4所述的多级泵，其中所述多级泵的所述经隔离部分包含所述进给室及所述过滤器。

6.根据权利要求1所述的多级泵，其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于过滤器注给例程中。

7.根据权利要求6所述的多级泵，其中所述过滤器注给例程包括：确定所述多级泵的包含所述进给室及所述过滤器的经隔离部分是否已达到负压或减压；及在所述负压或减压下将所述过滤器浸泡于所述工艺流体中达一段时间，以在所述多级泵的所述经隔离部分中从所述工艺流体脱气。

8.一种泵送系统，其包括：

流体源；

多级泵，其与所述流体源流体连通；

泵控制器，其经由一或多个网络通信链路以通信方式连接到所述多级泵；

其中所述多级泵包括：

入口阀，其用于调节工艺流体的进入；

进给级部分，其在所述入口阀下游；

过滤器，其在所述进给级部分下游；

施配级部分，其在所述过滤器下游；及

出口阀，其用于调节所述工艺流体的流出；

其中所述进给级部分包括进给级泵及压力传感器；

其中所述进给级泵包括：进给室；进给级隔膜，其在所述进给室内移动且使所述工艺流体在所述进给室中位移；活塞，其使所述进给级隔膜移动；导螺杆，其耦合到所述活塞以致使所述活塞致动；及进给电动机，其驱动所述导螺杆；且

其中所述压力传感器安装于所述进给室的侧壁上以检测所述进给室中的流体压力，且

其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于过滤确认中，

其中所述过滤确认包括：至少部分地基于由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力而确定操作填充压力分布曲线；将所述操作填充压力分布曲线与参考填充压力分布曲线进行比较；及确定是否产生警报。

9.根据权利要求8所述的泵送系统，其中所述压力传感器相对于所述进给室的所述侧壁以一角度安装于所述进给室的所述侧壁上，使得所述压力传感器的感测部分指向上。

10.根据权利要求8所述的泵送系统，其中所述警报是警告类型或错误类型。

11.根据权利要求8所述的泵送系统，其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于空气检测测试中，其中所述空气检测测试包括：隔离所述多级泵的包含所述进给室的一部分；控制所述进给电动机以使经隔离部分达到第一压力；将所述进给电动机移动固定距离；使用所述压力传感器检测第二压力；及确定指示所述第一压力与所述第二压力之间的改变的压差，其中所述压差与包含所述进给室的所述经隔离部分中的空气量相关。

12.根据权利要求11所述的泵送系统，其中所述多级泵的所述经隔离部分包含所述进给室及所述过滤器。

13.根据权利要求8所述的泵送系统，其中由所述压力传感器检测的所述进给室中的所述流体压力用于过滤器注给例程中。

14.根据权利要求13所述的泵送系统，其中所述过滤器注给例程包括：确定所述多级泵的包含所述进给室及所述过滤器的经隔离部分是否已达到负压或减压；及在所述负压或减压下将所述过滤器浸泡于所述工艺流体中达一段时间，以在所述多级泵的所述经隔离部分中从所述工艺流体脱气。

15.根据权利要求8所述的泵送系统，其进一步包括：

图形用户接口，其用于显示由所述泵控制器监测的多个泵操作参数的操作分布曲线。

16.根据权利要求15所述的泵送系统，其中所述操作分布曲线包含在包含就绪、施配、过滤、排除、清除、空气检测及填充分段的施配循环期间收集的信息。

17.根据权利要求15所述的泵送系统，其中所述操作分布曲线包含所述进给室中的所述流体压力的压力分布曲线。

18.根据权利要求15所述的泵送系统，其中所述图形用户接口包括所述操作分布曲线的多个用户可选择警报类型。