CN116693081A - 超纯水供应装置、衬底处理系统和衬底处理方法 - Google Patents

超纯水供应装置、衬底处理系统和衬底处理方法 Download PDF

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Abstract

一种超纯水供应装置可以包括：活性炭过滤设备；离子交换树脂设备，连接到活性炭过滤设备；反渗透膜设备，连接到离子交换树脂设备；中空纤维膜设备，连接到反渗透膜设备；第一流体驱动部，在反渗透膜设备和中空纤维膜设备之间；以及控制单元，被配置为控制第一流体驱动部。第一流体驱动部可以包括：第一泵、第二泵和第三泵，与反渗透膜设备并行连接；以及压力传感器，位于第一泵和中空纤维膜设备之间。控制单元可以被配置为基于从压力传感器发送的信号来控制第一泵、第二泵和第三泵中的每一个泵。

Description

超纯水供应装置、衬底处理系统和衬底处理方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2022年3月4日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2022-0027913的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法，并且更具体地，涉及一种具有为意外压力下降做准备的备用功能的超纯水供应装置、包括该超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用该超纯水供应装置的衬底处理方法。
背景技术
半导体器件通过各种工艺制造而成。例如，半导体器件的制造可以包括在晶片(例如，硅晶片)上执行的光刻工艺、蚀刻工艺、沉积工艺、抛光工艺和清洗工艺。这些工艺中的至少一个工艺可以包括使用超纯水(UPW)执行的步骤。超纯水具有低电导率和极低的杂质浓度。可以通过特定工艺生产超纯水。需要将在工艺期间供应到衬底处理设备中的超纯水的流量控制在期望的范围内。
发明内容
本发明构思的实施例提供了一种被配置为以特定流量或更高的流量(例如，在特定流量范围内)稳定地供应超纯水的超纯水供应装置、包括该超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用该超纯水供应装置的衬底处理方法。
本发明构思的实施例提供了一种被配置为准备和/或解决当泵中的至少一个泵发生故障时可能发生的技术问题的超纯水供应装置、包括该超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用该超纯水供应装置的衬底处理方法。
本发明构思的实施例提供了一种被配置为准备和/或解决当供电部发生故障时可能发生的技术问题的超纯水供应装置、包括该超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用该超纯水供应装置的衬底处理方法。
根据本发明构思的实施例，一种超纯水供应装置可以包括：活性炭过滤设备；离子交换树脂设备，连接到活性炭过滤设备；反渗透膜设备，连接到离子交换树脂设备；中空纤维膜设备，连接到反渗透膜设备；第一流体驱动部，在反渗透膜设备和中空纤维膜设备之间；以及控制单元，被配置为控制第一流体驱动部。第一流体驱动部可以包括：第一泵，连接到反渗透膜设备；第二泵，连接到反渗透膜设备，并与第一泵并行设置；第三泵，连接到反渗透膜设备，并与第一泵和第二泵中的每一个泵并行设置；以及压力传感器，位于第一泵和中空纤维膜设备之间。控制单元可以被配置为基于从压力传感器发送的信号来控制第一泵、第二泵和第三泵中的每一个泵。
根据本发明构思的实施例，衬底处理系统可以包括：衬底处理设备；以及超纯水供应装置，被配置为向衬底处理设备供应超纯水。超纯水供应装置可以包括：第一过滤设备；第二过滤设备，连接到第一过滤设备；流体驱动部，在第一过滤设备和第二过滤设备之间；第一供电部，连接到流体驱动部；以及第二供电部，连接到流体驱动部，并与第一供电部分离。流体驱动部可以包括：第一泵，连接到第一过滤设备，以接收来自第一供电部的电力；第二泵，连接到第一过滤设备，以接收来自第二供电部的电力，第一泵和第二泵并行设置；以及压力传感器，位于第一泵和第二过滤设备之间。
根据本发明构思的实施例，衬底处理方法可以包括：使用超纯水供应装置向衬底处理设备供应超纯水；以及使用超纯水在衬底处理设备中处理衬底。使用超纯水供应装置向衬底处理设备供应超纯水可以包括：在控制单元的控制下控制流体驱动部，使得流体顺序地通过超纯水供应装置的活性炭过滤设备、离子交换树脂设备、反渗透膜设备和中空纤维膜设备。流体驱动部可以包括：多个泵，并行布置在反渗透膜设备和中空纤维膜设备之间；以及压力传感器，位于多个泵和中空纤维膜设备之间。控制流体驱动部可以包括：基于从压力传感器向控制单元发送的信号来控制多个泵中的每一个泵。
附图说明
图1是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理系统的图。
图2是示出了根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置的图。
图3是图2的“X”部分的放大图。
图4是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理设备的截面图。
图5是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理设备的透视图。
图6是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理方法的流程图。
图7至图9是根据图6的流程图顺序地示出了衬底处理方法的步骤的图。
具体实施方式
现在将参照示出了示例实施例的附图来更全面地描述本发明构思的示例实施例。
图1是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理系统的图。
参照图1，可以提供衬底处理系统PS。衬底处理系统PS可以被配置为对衬底执行作为半导体器件的制造工艺之一的特定工艺。例如，衬底处理系统PS可以被配置为对衬底执行清洗工艺和/或抛光工艺。在实施例中，衬底可以是硅晶片，但本发明构思不限于该示例。衬底处理系统PS可以包括超纯水供应装置A、衬底处理设备SA、供应导管81、流量控制设备83和收集导管85。
超纯水供应装置A可以被配置为生产和供应超纯水(UPW)。超纯水可以是一种被制备成具有低电导率和极低杂质浓度的水。例如，超纯水可以是去离子水(DIW)。例如，杂质可以包括离子(例如，阳离子和/或阴离子)、氯、有机材料、细菌和/或其他颗粒。超纯水供应装置A可以连接到衬底处理设备SA。由超纯水供应装置A产生的超纯水可以供应到衬底处理设备SA。参照图2更详细地描述超纯水供应装置A。
衬底处理设备SA可以被配置为对衬底执行特定工艺。例如，衬底处理设备SA可以被配置为对衬底执行清洗工艺和/或抛光工艺。例如，衬底处理设备SA可以是清洗装置和/或抛光装置。为了对衬底执行工艺，可能需要向衬底处理设备SA供应超纯水。这种超纯水可以从超纯水供应装置A供应到衬底处理设备SA。将参照图4和图5更详细地描述衬底处理设备SA。
供应导管81可以将超纯水供应装置A连接到衬底处理设备SA。在超纯水供应装置A中产生的超纯水可以通过供应导管81供应到衬底处理设备SA。
流量控制设备83可以放置在供应导管81上。流量控制设备83可以被配置为控制流过供应导管81的流体的流量。例如，流量控制设备83也可以被配置为以衬底处理设备SA中的处理所需的流量将供应导管81内的超纯水供应到衬底处理设备SA。为此，流量控制设备83可以包括流体流量控制器(LFC)，但是本发明构思不限于该示例。
收集导管85可以将流量控制设备83连接到超纯水供应装置A。收集导管85可以是与供应导管81不同的单独导管。例如，收集导管85和供应导管81可以并行连接至超纯水供应装置A。从供应导管81供应但衬底处理设备SA不需要的超纯水的一部分可以通过收集导管85返回到超纯水供应装置A。这可以有利于以期望的流量精确地向衬底处理设备SA供应超纯水。
图2是示出了根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置的图。
参照图2，超纯水供应装置A可以包括供应罐1、多个过滤设备、流体驱动部2、控制单元C、第一供电部PS1和第二供电部PS2。
诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数可以简单地用作某些元件、步骤等的标签，以将这些元件、步骤等彼此区分开。在说明书中未使用“第一”、“第二”等描述的术语在权利要求中仍可以被称为“第一”或“第二”。另外，用特定序数(例如，特定权利要求中的“第一”)引用的术语可以在别处以不同的序数(例如，说明书或另一权利要求中的“第二”)来描述。
供应罐1可以包含用于产生超纯水的流体。在实施例中，流体可以包括水。供应罐1可以连接到外部，并且可以接收来自外部的流体。流体可以在供应罐1中存储一段时间，然后可以被送到过滤设备。
过滤设备可以连接到供应罐1。过滤设备中的每一个可以被配置为从流体中去除杂质。已经通过过滤设备的流体可以用作超纯水。例如，在已经通过过滤设备的流体中，直径为0.1μm或更小的颗粒的密度可以小于或等于20ea/cm3。过滤设备可以彼此串联连接。例如，过滤设备可以布置为使得流体顺序地通过过滤设备。在实施例中，可以提供四个过滤设备。四个过滤设备可以是第一过滤设备3、第二过滤设备5、第三过滤设备7和第四过滤设备9。每个过滤设备可以包括或可以是活性炭过滤设备、离子交换树脂设备、反渗透膜设备、中空纤维膜设备、抛光器、膜脱气器(MDG)、真空脱气器(VDG)、连续电去离子(CEDI)、热交换器或具有不同尺寸的颗粒的过滤器中的一种。在下文中，为了描述方便，第一过滤设备3可以被称为活性炭过滤设备3。另外，第二过滤设备5可以被称为离子交换树脂设备5。第三过滤设备7可以被称为反渗透膜设备7。第四过滤设备9可以被称为中空纤维膜设备9。例如，第一过滤设备3可以是活性炭过滤设备，第二过滤设备5可以是离子交换树脂设备，第三过滤设备7可以是反渗透膜设备，并且第四过滤设备9可以是中空纤维膜设备。
在活性炭过滤设备3中，可以对流体执行使用活性炭的过滤操作。为此，活性炭过滤设备3可以包括活性炭。活性炭过滤设备3可以连接到供应罐1。从供应罐1供应的流体可以在通过活性炭过滤设备3的同时被过滤。例如，流体中的氯和/或有机物可以通过吸附的方式被去除，同时流体通过活性炭过滤设备3。
在离子交换树脂设备5中，可以使用离子交换树脂从流体中去除离子。为此，离子交换树脂设备5可以包括阳离子交换树脂和/或阴离子交换树脂。阳离子交换树脂和阴离子交换树脂可以交替地设置在离子交换树脂设备5中。另外，离子交换树脂设备5还可以包括用于施加DC电压的电极。离子交换树脂设备5可以连接到活性炭过滤设备3。已经通过活性炭过滤设备3的流体可以在通过离子交换树脂设备5的同时被过滤。例如，可以由离子交换树脂设备5去除流体中的离子。
在反渗透膜设备7中，可以使用反渗透现象来执行流体的过滤操作。为此，反渗透膜设备7可以包括反渗透膜。反渗透膜设备7可以连接到离子交换树脂设备5。已经通过离子交换树脂设备5的流体可以在通过反渗透膜设备7的同时被过滤。例如，可以由反渗透膜设备7去除流体中的离子和/或颗粒。
在中空纤维膜设备9中，可以对流体执行使用中空纤维膜的过滤操作。为此，中空纤维膜设备9可以包括中空纤维膜。中空纤维膜设备9可以连接到反渗透膜设备7。已经通过反渗透膜设备7的流体可以在通过中空纤维膜设备9的同时被过滤。例如，可以由中空纤维膜设备9去除流体中的细菌和/或颗粒。已经通过中空纤维膜设备9的流体可以被供应到衬底处理设备SA(例如，参见图1)。
上面的描述提到了顺序地设置活性炭过滤设备3、离子交换树脂设备5、反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9的示例，但是本发明构思不限于该示例。例如，活性炭过滤设备3、离子交换树脂设备5、反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9的设置或布置可以根据所应用的设计的细节而改变。
流体驱动部2可以被配置为使流体移动。例如，流体驱动部2可以对流体施加/提供驱动力。供应罐1中的流体可以通过流体驱动部2提供的驱动力通过过滤设备。另外，也可以由流体驱动部2从超纯水供应装置A向衬底处理设备SA(例如，参见图1)供应流体。在实施例中，可以提供多个流体驱动部2。流体驱动部2可以彼此串联布置。例如，可以提供四个流体驱动部2。四个流体驱动部2可以是第一流体驱动部21、第二流体驱动部23、第三流体驱动部25和第四流体驱动部27。
第一流体驱动部21可以放置在供应罐1和活性炭过滤设备3之间。供应罐1中的流体可以由第一流体驱动部21移动到活性炭过滤设备3。
第二流体驱动部23可以放置在活性炭过滤设备3和离子交换树脂设备5之间。已经通过活性炭过滤设备3的流体可以由第二流体驱动部23移动到离子交换树脂设备5。
第三流体驱动部25可以放置在离子交换树脂设备5和反渗透膜设备7之间。已经通过离子交换树脂设备5的流体可以由第三流体驱动部25移动到反渗透膜设备7。
第四流体驱动部27可以放置在反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9之间。已经通过反渗透膜设备7的流体可以由第四流体驱动部27移动到中空纤维膜设备9。
上面的描述提到了提供四个流体驱动部2的示例，但是本发明构思不限于该示例。例如，流体驱动部2的数量可以是1个、2个、3个、5个或更多。另外，流体驱动部2的设置可以与图2所示的设置不同。流体驱动部2可以包括多个泵。在流体驱动部2中，泵可以并行设置。将参照图3对此进行更详细地描述。
控制单元C可以被配置为控制流体驱动部2。例如，控制单元C可以基于从流体驱动部2提供的压力信息来控制流体驱动部2。为此，控制单元C可以包括存储器件和处理器。存储器件可以是IC芯片，其被配置为存储用于流体驱动部2的各种操作的程序、指令和数据。处理器可以基于存储在存储器件中的程序、指令和数据来生成用于控制流体驱动部2的控制信号。存储器件和处理器可以安装在印刷电路板(PCB)(未示出)上。下面将更详细地描述控制单元C。
第一供电部PS1可以向流体驱动部2提供电力。在实施例中，从第一供电部PS1提供的电力可以用于产生驱动力，该驱动力从流体驱动部2施加到流体上。第一供电部PS1可以被配置为选择性地向流体驱动部2的泵中的至少一个泵提供电力。以下将对此进行更详细地描述。
第二供电部PS2可以向流体驱动部2提供电力。在实施例中，从第二供电部PS2提供的电力可以用于产生驱动力，该驱动力从流体驱动部2施加到流体上。第二供电部PS2可以被配置为向流体驱动部2的其余泵中的至少一个泵提供电力。例如，第二供电部PS2可以向第一供电部PS1不对其供电的泵提供电力。以下将对此进行更详细地描述。
上面的描述提到了提供两个供电部PS1和PS2的示例，但是本发明构思不限于该示例。例如，在某些实施例中可以提供三个或更多个供电部。在实施例中，可以提供四个或五个供电部。
图3是图2的“X”部分的放大图。
参照图3，第四流体驱动部27可以包括多个泵、多个导管、多个阀门、连接导管Dx和压力传感器PT。
多个泵(例如，P1、P2等)可以彼此并行布置。多个泵可以并行布置在反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9之间。例如，多个泵可以布置为并行连接至反渗透膜设备7，并且多个泵可以布置为并行连接至中空纤维膜设备9。在实施例中，当流体从反渗透膜设备7供应到中空纤维膜设备9时，流体可以仅通过多个泵中的一个泵。在实施例中，泵的数量可以是四个。例如，第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4可以设置到例如第四流体驱动部27中。在实施例中，第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4中的所有泵可以被设置为具有相同的尺寸，但是本发明构思不限于该示例。由于第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4以并行方式布置，因此第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4中的每一个泵可以连接到反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9。
多个导管(例如，D1、D2等)可以彼此并行布置。多个导管中的每一个导管可以将反渗透膜设备7连接到中空纤维膜设备9。多个泵中的每一个泵可以耦接到多个导管中的一个对应导管。在实施例中，导管的数量可以是四个。例如，四个导管可以并行连接在反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9之间。例如，可以提供第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4。第一泵P1可以放置在第一导管D1上，并耦接到第一导管D1。第二泵P2可以放置在第二导管D2上，并耦接到第二导管D2。第三泵P3可以放置在第三导管D3上，并耦接到第三导管D3。第四泵P4可以放置在第四导管D4上，并耦接到第四导管D4。
多个阀门(例如，V1、V2等)中的每一个阀门可以放置在多个导管中的一个对应导管上。多个阀门中的每一个阀门可以被配置为打开或关闭多个导管中的一个对应导管。因此，流过多个导管中的每一个导管的内部空间的流体的流量可以例如通过阀门来控制。在实施例中，阀门的数量可以是四个。例如，可以提供第一阀门V1、第二阀门V2、第三阀门V3和第四阀门V4。第一阀门V1可以放置在第一导管D1上。第二阀门V2可以放置在第二导管D2上。第三阀门V3可以放置在第三导管D3上。第四阀门V4可以放置在第四导管D4上。
连接导管Dx可以放置在多个泵和中空纤维膜设备9之间。连接导管Dx可以连接到第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4中的每一个导管。第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4可以由连接导管Dx彼此连接。例如，流过第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4的流体可以在连接导管Dx中彼此汇合。连接导管Dx可以将第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4中的每一个导管连接到中空纤维膜设备9。
压力传感器PT可以放置在多个泵和中空纤维膜设备9之间。例如，压力传感器PT可以放置在连接导管Dx上。压力传感器PT可以被配置为测量连接导管Dx中的流体的压力。压力传感器PT可以包括或可以是用于测量流体的压力的元件。例如，压力传感器PT可以包括或可以是使用压电效应的压电传感器。关于由压力传感器PT测量的压力的信息可以被发送到控制单元C。例如，压力传感器PT可以包括压力变送器。压力变送器可以被配置为向控制单元C发送包含关于连接导管Dx中的压力的信息的信号(在下文中被称为压力信号)。图3示出了仅一个压力传感器PT放置在连接导管Dx上的示例，但是本发明构思不限于该示例。例如，压力传感器PT可以放置在第一导管D1、第二导管D2、第三导管D3和第四导管D4中的每一个导管上，并且耦接到每一个导管。
控制单元C可以控制第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4。例如，控制单元C可以基于从压力传感器PT发送的连接导管Dx的压力信号来控制第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4中的每一个泵的开/关操作。备选地，控制单元C可以控制第一泵P1、第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4中的每一个泵的输出。下面将更详细地描述控制单元C。
第一供电部PS1可以连接到第一泵P1和第二泵P2。第一供电部PS1可以向第一泵P1和第二泵P2中的每一个泵提供电力。第一供电部PS1可以不向第三泵P3和第四泵P4提供电力。
第二供电部PS2可以连接到第三泵P3和第四泵P4。第二供电部PS2可以向第三泵P3和第四泵P4中的每一个泵提供电力。第二供电部PS2可以不向第一泵P1和第二泵P2提供电力。
第二供电部PS2可以是与第一供电部PS1不同的单独元件。例如，第一供电部PS1可以与第二供电部PS2分离。因此，即使当第一供电部PS1和第二供电部PS2中的一个供电部发生故障时，另一个供电部也可以正常操作。
到目前为止，已经描述了第四流体驱动部27，但是第一流体驱动部21、第二流体驱动部23和第三流体驱动部25可以被配置为具有与第四流体驱动部27相同或相似的结构。
图4是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理设备的截面图。
参照图4，可以提供衬底处理设备SAa。衬底处理设备SAa可以被配置为对衬底W执行清洗工艺。例如，衬底处理设备SAa可以是衬底清洗设备/装置。衬底处理设备SAa可以包括清洗室41、清洗台43、旋转驱动部45、缸体47和清洗喷嘴N1。
清洗室41可以具有清洗空间4h。清洗台43可以放置在清洗空间4h中。清洗台43可以支撑衬底W。旋转驱动部45可以被配置为使清洗台43旋转。设置在清洗台43上的衬底W可以由旋转驱动部45旋转。缸体47可以被设置为围绕清洗台43。清洗喷嘴N1可以在向上的方向上与清洗台43间隔开。例如，清洗喷嘴N1可以放置在清洗台43的上方。清洗喷嘴N1可以连接到超纯水供应装置A。清洗喷嘴N1可以接收来自超纯水供应装置A的超纯水。清洗喷嘴N1可以被配置为将超纯水喷洒到设置在清洗台43上的衬底W上。通过旋转驱动部45使衬底W旋转，超纯水可以移向衬底W的边缘，并且在该工艺期间，可以清洗衬底W的上表面。例如，超纯水可以通过离心力向衬底W的边缘移动，以清洗衬底W的顶表面。
为了便于描述位置关系，本文可以使用诸如“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相关术语。应当理解，除了图中描绘的取向之外，空间相关术语还包括设备的不同取向。
图5是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理设备的透视图。
参照图5，可以提供衬底处理设备SAb。衬底处理设备SAb可以被配置为对衬底W执行抛光工艺。例如，衬底处理设备SAb可以是衬底抛光设备/装置。衬底处理设备SAb可以包括抛光头61、抛光台63、抛光垫65、调节盘67、头驱动部HD、调节驱动部CD、浆料供应部SLS和抛光喷嘴N2。
抛光头61可以支撑衬底W。由抛光头61支撑的衬底W可以由抛光垫65抛光。抛光台63可以被配置为使抛光垫65旋转。抛光垫65可以被配置为在与衬底W接触的同时抛光衬底W的表面。调节盘67可以被配置为改善抛光垫65的顶表面的状态。例如，调节盘67可以抛光抛光垫65的顶表面。头驱动部HD可以被配置为旋转、移动、传送和/或平移抛光头61。调节驱动部CD可以被配置为使调节盘67移动。浆料供应部SLS可以向抛光喷嘴N2供应浆料。抛光喷嘴N2可以连接到浆料供应部SLS和超纯水供应装置A。超纯水供应装置A可以向抛光喷嘴N2供应超纯水。抛光喷嘴N2可以被配置为混合分别从浆料供应部SLS和超纯水供应装置A供应的浆料和超纯水，并将混合物喷洒到抛光垫65上。
图4和图5示出了图1的衬底处理设备SA是清洗装置或抛光装置的示例，但是本发明构思不限于这些示例。例如，衬底处理设备SA可以包括或可以是被配置为使用超纯水执行衬底处理工艺的另一装置。
图6是示出了根据本发明构思的实施例的衬底处理方法的流程图。
参照图6，可以提供一种衬底处理方法S。衬底处理方法S可以用于使用参照图1描述的衬底处理系统PS来处理衬底。衬底处理方法S可以包括向衬底处理设备供应超纯水(在S1中)以及在衬底处理设备中处理衬底(在S2中)。
向衬底处理设备供应超纯水(在S1中)可以包括控制流体驱动部(在S11中)。
控制流体驱动部(在S11中)可以包括从压力传感器向控制单元发送信号(在S111中)、从泵向控制单元发送信号(在S113中)、执行第一模式(在S131中)、以及执行第二模式(在S133中)。
在衬底处理设备中处理衬底(在S2中)可以包括清洗衬底(在S21中)或抛光衬底(在S22中)。
在下文中，将参照图7至图9更详细地描述图6的衬底处理方法S。
图7至图9是根据图6的流程图顺序地示出了衬底处理方法的步骤的图。
参照图7和图6，向衬底处理设备供应超纯水(在S1中)可以包括对流体F1加压以使其顺序地通过供应罐1、活性炭过滤设备3、离子交换树脂设备5、反渗透膜设备7和中空纤维膜设备9。顺序地通过设备1、3、5、7和9的流体F1可以被过滤以形成超纯水。该工艺可以通过控制流体驱动部(在S11中)来执行。
参照图8，第一泵P1、第二泵P2和第三泵P3可以由控制单元C操作。同时，控制单元C可以不操作第四泵P4。这种状态可以被称为第一模式。不在第一模式下操作的第四泵P4可以是备用泵。
参照图9，第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4可以由控制单元C操作。同时，控制单元C可以不操作第一泵P1。这种状态可以被称为第二模式。例如，备用泵可以在第二模式下操作。
返回参照图8和图6，从压力传感器向控制单元发送信号(在S111中)可以包括：从压力传感器PT向控制单元C发送包含关于连接导管Dx中的流体的压力的信息的信号。在连接导管Dx的内部压力不低于参考压力的情况下，压力传感器PT可以向控制单元C发送正常信号。在这种情况下，在控制单元C的控制下，流体驱动部2可以在第一模式下操作。例如，如果正常信号被发送，则控制单元C可以控制流体驱动部2，使得流体驱动部2在第一模式下操作(在S131中)。控制单元C可以不操作备用泵。
参照图9和图6，在连接导管Dx的内部压力低于参考压力的情况下，压力传感器PT可以向控制单元C发送异常信号。在这种情况下，在控制单元C的控制下，流体驱动部2可以在第二模式下操作。例如，如果异常信号被发送，则控制单元C可以控制流体驱动部2，使得流体驱动部2在第二模式下操作(在S133中)。异常信号的存在可以指示第一泵P1、第二泵P2或第三泵P3中的至少一个泵发生故障。在这种情况下，备用泵可以在控制单元C的控制下操作。因此，连接导管Dx的内部压力可以恢复到特定水平。因此，由超纯水供应装置A供应的超纯水的流量可以维持在特定水平或更高水平。
返回参照图6，从泵向控制单元发送信号(在S113中)可以包括或可以是从多个泵中的每一个泵向控制单元C发送信号。多个泵中的每一个泵可以向控制单元C发送包含关于其操作状态的信息的信号。如果从第一泵P1、第二泵P2或第三泵P3发送的信号指示第一泵P1、第二泵P2或第三泵P3在第一模式期间未操作，则在控制单元C的控制下，操作可以切换到第二模式。因此，连接导管Dx的内部压力可以恢复到特定水平(例如，恢复到正常水平)。因此，由超纯水供应装置A供应的超纯水的流量可以维持在特定水平或更高水平(例如，在正常水平范围内)。这里，控制单元C可以中断向发生故障的泵提供的电力。例如，如果第一泵P1未工作，则控制单元C可以中断向第一泵P1提供的电力。备选地，控制单元C可以关闭第一阀门V1以停止第一泵P1的操作。在这种情况下，流体F1可以不被供应到第一泵P1。流体F1可以仅流过第二泵P2、第三泵P3和第四泵P4。上面的描述已经提到了阀门(例如，第一阀门V1)通过控制单元C的控制而自动地打开和关闭的示例，但是本发明构思不限于该示例。例如，阀门(例如，第一阀门V1)包括被动阀门，可以手动地执行阀门的打开/关闭操作。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，多个泵可以并行设置在用于供应超纯水的路径上。因此，即使当多个泵中的至少一个泵出现问题时，总流量也可以控制在特定水平(例如，保持在正常水平范围内)。这可以有利于向衬底处理设备稳定地供应超纯水，从而提高衬底制造工艺中的产量。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，当压力传感器感应到总压力的不期望的降低时，可以操作备用泵。例如，如果在第一模式下多个泵中的一个泵操作异常或发生故障，则可以降低压力。在这种情况下，压力的降低可以由压力传感器感应到，并且备用泵可以由控制单元操作。这可以有利于以期望的流量或更高流量供应超纯水。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，可以使用多个供电部来向并行设置的多个泵中的每一个泵提供电力。因此，即使当多个供电部中的一个供电部出现问题时，多个供电部中的其他供电部也可以用于操作泵。这可以有利于防止向衬底处理设备供应的超纯水被中断。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，可以以特定流量或更高流量稳定地供应超纯水。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，可以为当多个泵中的至少一个泵发生故障时可能发生的技术问题做好准备。
在根据本发明构思的实施例的超纯水供应装置、包括超纯水供应装置的衬底处理系统、以及使用超纯水供应装置的衬底处理方法中，可以为当供电部发生故障时可能发生的技术问题做好准备。
虽然已经具体示出和描述了本发明构思的示例实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的改变。

Claims (20)

1.一种超纯水供应装置，包括：
活性炭过滤设备；
离子交换树脂设备，连接到所述活性炭过滤设备；
反渗透膜设备，连接到所述离子交换树脂设备；
中空纤维膜设备，连接到所述反渗透膜设备；
第一流体驱动部，在所述反渗透膜设备和所述中空纤维膜设备之间；以及
控制单元，被配置为控制所述第一流体驱动部，
其中，所述第一流体驱动部包括：
第一泵，连接到所述反渗透膜设备；
第二泵，连接到所述反渗透膜设备，并与所述第一泵并行设置；
第三泵，连接到所述反渗透膜设备，并与所述第一泵和所述第二泵中的每一个泵并行设置；以及
压力传感器，位于所述第一泵和所述中空纤维膜设备之间，其中，所述控制单元被配置为基于从所述压力传感器发送的信号来控制所述第一泵、所述第二泵和所述第三泵中的每一个泵。
2.根据权利要求1所述的超纯水供应装置，其中，所述第一流体驱动部包括：
第一导管，耦接到所述第一泵；
第二导管，耦接到所述第二泵；
第三导管，耦接到所述第三泵；以及
连接导管，连接到所述第一导管、所述第二导管和所述第三导管中的每一个导管，以将所述第一导管、所述第二导管和所述第三导管中的每一个导管连接到所述中空纤维膜设备，
其中，所述压力传感器放置在所述连接导管上。
3.根据权利要求2所述的超纯水供应装置，其中，所述压力传感器被配置为：当所述连接导管中的压力低于参考压力时，生成异常信号，所述异常信号允许所述控制单元感应到异常。
4.根据权利要求3所述的超纯水供应装置，其中，所述控制单元被配置为选择性地执行以下之一：
操作所述第一泵和所述第二泵但不操作所述第三泵的第一模式；以及
操作所述第三泵的第二模式。
5.根据权利要求4所述的超纯水供应装置，其中，所述控制单元被配置为：当来自所述压力传感器的异常信号被发送到所述控制单元时，执行所述第二模式。
6.根据权利要求1所述的超纯水供应装置，还包括：
第一供电部，连接到所述第一流体驱动部；以及
第二供电部，连接到所述第一流体驱动部，并与所述第一供电部分离，
其中，所述第一流体驱动部还包括：第四泵，连接到所述反渗透膜设备，并与所述第一泵、所述第二泵和所述第三泵中的每一个泵并行布置，
所述第一供电部连接到所述第一泵和所述第二泵，以向所述第一泵和所述第二泵供电，并且
所述第二供电部连接到所述第三泵和所述第四泵，以向所述第三泵和所述第四泵供电。
7.根据权利要求1所述的超纯水供应装置，还包括：
第二流体驱动部，在所述活性炭过滤设备和所述离子交换树脂设备之间；以及
第三流体驱动部，在所述离子交换树脂设备和所述反渗透膜设备之间，
所述第二流体驱动部包括多个并行布置的泵，并且
所述第三流体驱动部包括多个并行布置的泵。
8.一种衬底处理系统，包括：
衬底处理设备；以及
超纯水供应装置，被配置为向所述衬底处理设备供应超纯水，
其中，所述超纯水供应装置包括：
第一过滤设备；
第二过滤设备，连接到所述第一过滤设备；
流体驱动部，在所述第一过滤设备和所述第二过滤设备之间；
第一供电部，连接到所述流体驱动部；以及
第二供电部，连接到所述流体驱动部，并与所述第一供电部分离，
其中，所述流体驱动部包括：
第一泵，连接到所述第一过滤设备，接收来自所述第一供电部的电力；
第二泵，连接到所述第一过滤设备，接收来自所述第二供电部的电力，所述第一泵和所述第二泵并行设置；以及
压力传感器，位于所述第一泵和所述第二过滤设备之间。
9.根据权利要求8所述的衬底处理系统，其中，所述第一过滤设备和所述第二过滤设备中的每一个过滤设备包括活性炭过滤设备、离子交换树脂设备、反渗透膜设备或中空纤维膜设备。
10.根据权利要求8所述的衬底处理系统，其中，所述流体驱动部包括：
第一导管，耦接到所述第一泵；
第二导管，耦接到所述第二泵；以及
连接导管，连接到所述第一导管和所述第二导管中的每一个导管，以将所述第一导管和所述第二导管中的每一个导管连接到所述第二过滤设备，
其中，所述压力传感器放置在所述连接导管上。
11.根据权利要求10所述的衬底处理系统，还包括控制单元，所述控制单元被配置为基于从所述压力传感器发送的信号来控制所述第一泵和所述第二泵中的每一个泵，
其中，所述控制单元被配置为选择性地执行以下之一：
操作所述第一泵但不操作所述第二泵的第一模式；以及
操作所述第二泵的第二模式。
12.根据权利要求11所述的衬底处理系统，其中，所述压力传感器被配置为：当所述连接导管中的压力低于参考压力时，向所述控制单元发送异常信号，并且
所述控制单元被配置为：当来自所述压力传感器的异常信号被发送到所述控制单元时，执行所述第二模式。
13.根据权利要求8所述的衬底处理系统，其中，所述衬底处理设备包括衬底清洗设备或衬底抛光设备。
14.根据权利要求8所述的衬底处理系统，还包括：
供应导管，将所述衬底处理设备连接到所述超纯水供应装置；
流量控制设备，在所述供应导管上；以及
收集导管，将所述流量控制设备连接到所述超纯水供应装置，并被提供为与所述供应导管不同的元件。
15.一种衬底处理方法，包括：
使用超纯水供应装置向衬底处理设备供应超纯水；以及
使用所述超纯水在所述衬底处理设备中处理衬底，
其中，使用所述超纯水供应装置向所述衬底处理设备供应所述超纯水包括：在控制单元的控制下控制流体驱动部，使得流体顺序地通过所述超纯水供应装置的活性炭过滤设备、离子交换树脂设备、反渗透膜设备和中空纤维膜设备，
其中，所述流体驱动部包括：
多个泵，并行布置在所述反渗透膜设备和所述中空纤维膜设备之间；以及
压力传感器，位于所述多个泵和所述中空纤维膜设备之间，
其中，控制所述流体驱动部包括：基于从所述压力传感器向所述控制单元发送的信号来控制所述多个泵中的每一个泵。
16.根据权利要求15所述的衬底处理方法，其中，所述流体驱动部包括：
多个导管，分别耦接到所述多个泵；
连接导管，将所述导管中的每一个导管连接到所述中空纤维膜设备，
其中，所述压力传感器放置在所述连接导管上，
控制所述流体驱动部包括：向所述控制单元发送由所述压力传感器生成的信号，
向所述控制单元发送所述信号包括：
当所述连接导管中的压力不低于参考压力时，向所述控制单元发送来自所述压力传感器的正常信号；以及
当所述连接导管中的压力低于所述参考压力时，向所述控制单元发送来自所述压力传感器的异常信号。
17.根据权利要求16所述的衬底处理方法，其中，控制所述流体驱动部包括：
当所述正常信号被发送到所述控制单元时，在所述控制单元的控制下执行第一模式，在所述第一模式中，不操作作为所述多个泵之一的备用泵；以及
当所述异常信号被发送到所述控制单元时，在所述控制单元的控制下执行第二模式，在所述第二模式中，操作所述备用泵。
18.根据权利要求15所述的衬底处理方法，其中，所述超纯水供应装置包括：
第一供电部，连接到所述多个泵中的至少一个泵，以向所述至少一个泵供电；以及
第二供电部，连接到所述多个泵中的除了连接到所述第一供电部的泵之外的至少一个泵，以向所述至少一个泵供电。
19.根据权利要求18所述的衬底处理方法，其中，控制所述流体驱动部还包括：从所述多个泵中的每一个泵向所述控制单元发送包含关于所述多个泵中的每一个泵的操作状态的信息的信号。
20.根据权利要求15所述的衬底处理方法，其中，在所述衬底处理设备中处理所述衬底包括：
将所述超纯水喷洒在所述衬底上，以清洗所述衬底；或
将所述超纯水和浆液喷洒在所述衬底上，以抛光所述衬底。
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