CN206054259U - 用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统，包含：工艺流体储集器，具有：入口，耦接至远程工艺流体源；出口；排放口，耦接至排水管；驱动构件，间接地耦接至出口，以用于将工艺流体驱动至工艺流体储集器中或驱动出工艺流体储集器；阀门，耦接至入口及出口，以用于准许工艺流体流动至工艺流体储集器中或流动出工艺流体储集器，并耦接至排放口以将气体移除出工艺流体储集器并移除至排水管中；传感器，用于提供信号，信号对应于与工艺流体储集器中的气体的存在相关的泵系统中的参数；处理器，耦接至驱动构件、传感器及阀门，处理器使用信号以自动控制阀门及驱动构件，来迫使工艺流体储集器中的任何气体流过排放口并流入排水管。
Description
本申请是申请日为2014年3月11日、申请号为201490000706.1、原实用新型名称为“具有快换马达驱动、自动式气体移除与流体回收系统及其远程监测、观察与控制的综合式泵系统和方法”(后修改为“适于用在自动式泵系统中的过滤器排放口再循环路径”)的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本国际申请依据35U.S.C.§119(e)要求2013年3月15日提交的名为PUMP HAVING AQUICK CHANGE MOTOR DRIVE SYSTEM的临时申请No.61/789,217的权益，并且依据35U.S.C.§363要求2014年3月10日提交的名为PUMP SYSTEM AND METHOD HAVING A QUICKCHANGEMOTOR DRIVE的申请No.14/202,755、2014年3月10日提交的名为PUMP HAVING ANAUTOMATED GAS REMOVAL AND FLUID RECOVERY SYSTEM AND METHOD的申请No.14/202,831，及2014年3月10日提交的名为APPARATUS AND METHOD FOR THE REMOTE MONITORING,VIEWING AND CONTROL OF A SEMICONDUCTOR PROCESS TOOL的申请No.14/202,879的权益，以上申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本实用新型总体涉及用于以高精确度计量流体的装置(尤其在诸如半导体制造领域)。
背景技术
很多用于制造集成电路、光罩及有极小结构的其他器件的化学制品是腐蚀性、有毒且昂贵的。一个实例是用于光微影制程的光阻剂。在这样的应用中，必须极准确地控制分配至基板上的液相(亦被称作工艺流体或“化学物质”)中的化学制品的速率和量，以确保均匀地应用化学制品并避免浪费及不必要的消耗。此外，工艺流体的纯度常常是至关重要的。即使是污染工艺流体的最小外来粒子也会给这样的制程期间所形成的极小结构带来瑕疵。因此，必须由分配系统以避免污染的方式来处置工艺流体。参见(例如)国际半导体设备及材料，“用于半导体制造设备中的高纯度去离子水及化学制品分配系统的SEMI E49.2-0298指南”(1998)。不当的处置也可导致引入气体气泡并损害化学物质。出于这些原因，要求用于储存并计量用于制造具有极小结构的器件的光微影及其他制程中的流体的专门系统。
因此，用于这些类型的应用的化学制品分配系统必须利用用于以准许精细地控制流体计量并避免污染和/或与工艺流体反应的方式泵取工艺流体的机构。大体而言，泵将管线中的工艺流体加压至分配点。自储存流体的源(诸如，瓶或其他容器)抽取流体。分配点可以是小喷嘴或其他开口。利用阀门打开及闭合制造管线上自泵至分配点的管线。阀门可置放于分配点处。打开阀门允许工艺流体在分配点处流动。可程序化控制器操作泵及阀门。泵取机构、管线及阀门内接触工艺流体的所有表面必须不与工艺流体产生反应或染污该工艺流体。泵、工艺流体的容器及相关联的阀调节有时储存于同样容纳有控制器的机柜中。
用于这些类型的系统的泵通常为一些形式的正排量型泵，其中扩大泵取腔室的大小以将流体抽取至腔室中，且接着减少该大小以将其推出。已使用的正排量泵的类型包括液压致动的隔膜泵、风箱型泵、活塞致动式滚动隔膜泵及加压储集器型泵取系统。美国专利4,950,134(Bailey等人)是典型泵的实例。其具有入口、出口、步进马达及流体排量隔膜。当以电方式命令泵进行分配时，出口阀门打开且马达变成迫使流动移位，或将流体致动至致动流体腔室中，从而导致隔膜移动以减少泵取腔室的大小。隔膜的移动迫使工艺流体离开泵取腔室并通过出口阀门。
归因于对污染的关注，半导体制造产业中的当前实践为使用仅用于泵取单一类型的处理流体或“化学物质”的泵。为了改变所泵取的化学物质，必须改变接触处理流体的所有表面。取决于泵的设计，此情况倾向于是繁琐且昂贵的，或简单地是不可行的。在现今制造设备中，使用至多50个泵的处理系统并不少见。
美国专利6,797,063(Mekias)中展示自不同源供应工艺化学物质的分配装置。此处，分配装置具有控制腔室内部的两个或两个以上的处理腔室。通过添加控制流体或自控制腔室移除控制流体而增加或降低处理腔室的容积。结合控制流体进入及离开控制腔室的加压流体储集器，在处理腔室的入口及出口处使用阀调节来控制经分配流体流动通过处理腔室。
迄今为止未知的精密泵的一个高度理想的特征是：在不侵入附接至一个或多个泵腔室顶部的工艺流体流动管线的情况下，分离及移除泵的用于维护或修复的组件的能力。这将包括避免打开进入、通过或离开泵的工艺流体流动路径中的任何密封件。美国专利8,317,493(Laessle等人)(其受让给与本实用新型相同的申请人，即，整合设计L.P.)揭示刚好具有此特征的精密泵系统。
然而，在新的泵马达需要替换现有马达的情况下，仍需要在并不中断工艺流体流动且最小化任何工艺流体损失时，在泵头及泵取腔室内提供即刻泵取流体复原及平衡。
所有本文中所引用的参照文献皆以全文引用的方式并入本文中。
实用新型内容
公开了一种准许替换一相关联马达驱动系统的泵。该泵包含：安置于一泵外壳内，以用于驱动该泵中的流体的一驱动构件(例如，活塞汽缸配置等)；耦接至该驱动构件以用于启动该驱动构件的一马达驱动系统；且其中该马达驱动系统以可释放方式紧固至该泵外壳，使得可自该泵外壳快速断开该马达驱动系统并用另一马达驱动系统替换该马达驱动系统。
公开了一种用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统。该泵系统包含：一工艺流体储集器，其具有：耦接至一远程工艺流体源的一入口、一出口，及耦接至一排水管的一排放口；一驱动构件(例如，活塞汽缸配置等)，其间接地耦接至该出口，以用于将该工艺流体驱动至该工艺流体储集器中或驱动出该工艺流体储集器；阀门，其耦接至该入口及该出口，以用于准许工艺流体流动至该工艺流体储集器中或流动出该工艺流体储集器，并耦接至该排放口，以将气体移除出该工艺流体储集器并移除至该排水管中；一传感器(例如，一压力传感器等)，其用于提供对应于与该工艺流体储集器中的气体的存在相关的该泵系统中的参数的信号；及耦接至该驱动构件、该传感器及阀门的处理器，该处理器使用该信号以自动控制该阀门及该驱动构件，来迫使该工艺流体储集器中的任何气体流过该排放口并流入该排水管中。
公开了一种用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统。该泵系统包含：用于接收其中具有气体的工艺流体的一过滤器，且其中该过滤器自该工艺流体移除粒子以形成一经过滤的工艺流体；用于从该经过滤的工艺流体移除该气体的一气体移除储集器，且其中该气体移除储集器准许该经过滤的工艺流体中的气体朝向一储集器排放口迁移，以形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体；一泵取腔室，其用于接收其中并不具有气体的经过滤的工艺流体，并将其中并不具有气体的经过滤的工艺流体分配至一泵出口。
公开了一种用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统。该泵系统包含：用于其中具有气体的自该工艺流体移除该气体的一气体移除储集器，且其中该气体移除储集器准许该工艺流体中的气体朝向一储集器排放口迁移，以形成其中并不具有气体的工艺流体；用于接收其中并不具有气体的工艺流体的一过滤器，且其中该过滤器自其中并不具有气体的工艺流体移除粒子，以形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体；及一泵取腔室，其用于接收其中并不具有气体的经过滤的工艺流体，并将其中并不具有气体的经过滤的工艺流体分配至一泵出口。
公开了一种用于经由网络远程监测及控制半导体制造制程中的工具(例如，泵)的操作的装置。该装置包含：远离该工具而定位的至少一个计算机，其与该网络通信，其中该计算机包含用于经由该网络通信的网页浏览器；与该网络通信的工具电子器件；及网络服务器，其用于当该至少一个计算机识别该工具时经由该网络在该至少一个计算机与该工具电子器件之间建立通信。
公开了一种替换用于泵的相关联马达驱动系统的方法。该方法包含：(a)将一驱动构件(例如，一活塞汽缸配置等)安置于一泵外壳内，以用于驱动该泵中的流体；(b)将一马达驱动系统耦接至驱动构件，以用于启动该驱动构件；及(c)将该马达驱动系统以可释放方式紧固至该泵外壳，使得可自该泵外壳快速断开该马达驱动系统；及(d)用另一马达驱动系统替换该马达驱动系统。
公开了一种用于从待分配的工艺流体自动移除气体的方法。该方法包含：(a)提供具有耦接至一远程工艺流体源的一入口、一出口及耦接至一排水管的一排放口的一工艺流体储集器；(b)将一驱动构件(例如，一活塞汽缸配置等)间接地耦接至该出口，以用于将该工艺流体驱动至该工艺流体储集器中或驱动出该工艺流体储集器；(c)将阀门耦接至该入口及该出口，以用于准许该工艺流体流动至该工艺流体储集器中或流动出该工艺流体储集器，并将一阀门耦接至该排放口，以将气体移除出该工艺流体储集器并移除至该排水管中，该工艺流体储集器、该驱动构件及该阀门形成一系统；(d)将一传感器(例如，压力传感器等)安置于该系统中，且其中该传感器提供对应于与该工艺流体储集器中的气体的存在相关的系统参数的信号；及(e)基于自该传感器所接收的该信号，自动控制该驱动构件及该阀门，且其中该自动控制迫使该工艺流体储集器中的任何气体流过该排放口，并流入该排水管中。
公开了一种用于自从分配的工艺流体自动移除气体的方法。该方法包含：(a)提供用于接收其中具有气体的工艺流体并用于自该工艺流体移除粒子以形成一经过滤的工艺流体的过滤器；(b)提供接收该经过滤的工艺流体并准许该经过滤的工艺流体中的气体朝向一储集器排放口迁移，藉此形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体的一气体移除储集器；及(c)提供用于接收其中并不具有气体的经过滤的工艺流体并将其中并不具有气体的经过滤的工艺流体分配至一泵出口的一泵取腔室。
公开了一种用于自待分配的工艺流体自动移除气体的方法。该方法包含：(a)提供接收其中具有气体的工艺流体并准许该工艺流体中的气体朝向一储集器排放口迁移，藉此形成其中并不具有气体的工艺流体的一气体移除储集器；(b)提供用于接收其中并不具有气体的工艺流体并用于自该工艺流体移除粒子以形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体的一过滤器；及(c)提供用于接收其中并不具有气体的经过滤的工艺流体并将其中并不具有气体的经过滤的工艺流体分配至一泵出口的一泵取腔室。
公开了一种用于经由网络远程监测及控制半导体制造制程中的工具(例如，泵)的操作的方法。该方法包含：(a)将远离该工具定位的至少一个计算机耦接为与一网络通信，且其中该计算机包含用于经由该网络通信的网页浏览器；(b)将工具电子器件耦接为与该网络通信；及(c)当该至少一个计算机识别该工具时使用一网络服务器在该至少一个计算机与该工具电子器件之间经由该网络建立通信。
附图说明
将结合以下附图描述本实用新型，其中相同的附图标记指定相同的组件，且其中：
图1是耦接至例示性集成电路晶圆制造制程的本实用新型的方块图；
图2A、图2B、图2C和图2D是本实用新型的精密泵总成的等角视图；
图3是本实用新型的精密泵总成的分解图；
图4是泵主体的分解图；
图4A是展示形成泵取流体储集器之侧的泵主体的等角视图；
图4B是展示形成泵取流体腔室之侧的泵主体的等角视图；
图5A、图5B、图5C和图5D是泵头及展示其如何耦接至泵主体的方式的等角视图；
图6是泵头的分解图；
图6A是展示泵头块的工艺流体腔室侧的泵头块的等角视图；
图6B是展示工艺流体储集器(也被称作“预储集器”)及与阀板配合的泵头块之侧的泵头块的等角视图；
图6C示意性地展示工艺流体储集器入口；
图7是过滤分配块的分解图；
图7A是经组装的过滤分配块的正视图及后视图；
图8是马达驱动系统的分解图；
图8A是活塞的平面图；
图8B是沿着图8A的线8B-8B截得的活塞总成的横截面图；
图9A和图9B是活塞的分解及组装图；
图10是活塞汽缸的横截面图；
图11A、图11B和图11C是总泵总成的分解及等角视图；
图11D是用虚线展示泵的内部，且移除外罩从而展示各种闪焰配件的连接的泵总成的等角视图；
图12是用于本实用新型的电子器件中的例示性电线束(也被称作尾纤)；
图12A和图12B是用于耦接至本实用新型以用于在马达驱动系统改变期间将空气添加至泵取流体储集器中的例示性注射器件；
图13A是使用网页服务器的远程监测、观察及控制(RMVC)子系统泵界面的方块图；
图13B是使用以太网络供电(POE)的图13A的RMVC子系统泵接口的方块图；
图13C是可用于经由图13B的系统中使用网页服务器的RMCV观察泵及其附近的例示性网络摄影机；
图13D是使用POE及WiFi的图13B的RMVC子系统泵接口的方块图；
图13E是网络管理模块(NMM)接口的方块图；
图13F是泵控制器主板接口的方块图；
图13G是申请人的(整合设计，L.P.)用于泵的标准图形用户接口(GUI)的方块图；
图13H是经修改以用于以太网络输入/输出的申请人的标准GUI的方块图；
图13I是以太网络上的申请人的标准GUI及泵的方块图；
图13J是服务为JAVA小程序的申请人的优选的跨平台GUI的方块图；
图13K是RMVC(也称作“Lynx”)(其是网络服务式跨平台GUI)的方块图；
图13L是展示用于与优选的GUI一起使用的JAVA支持平台的泵；
图14是传统的步进马达H桥接器的电路示意图；
图15是耦接至例示性集成电路晶圆制造制程的本实用新型的另一实施例的方块图，该制程为所捕获工艺流体的过滤再循环及工艺流体储集器氮气供应提供阀调节；
图15A描绘用于在图15的替代性实施例中使用，以支持所捕获的工艺流体的过滤再循环的文氏管电路；
图16A是用于使用根据图1的实施例的再循环模式的流程图；
图16B是用于使用根据图15的实施例的再循环模式的流程图；
图17是用于自动平衡模式的流程图；
图18是用于分配及再装填模式的流程图；
图19是用于预装填模式的流程圆；
图20是用于冲洗排放模式的流程图；
图21是用于冲洗输出模式的流程图；
图22是用于充装过滤器外壳模式的流程图；
图23A至图23B形成用于充装过滤器基板模式的流程图；
图24A至图24B是用于使用两过滤块设计的系统排干模式的流程图；
图24C至图24D是用于使用四阀门过滤块设计的系统排干模式的流程图；
图25A是用于使用两过滤块设计的离开箱模式的流程图；
图25B是用于使用四过滤块设计的离开箱模式的流程图；
图26是用于改变驱动总成模式的流程图；
图27A至图27B形成用于过滤侦测算法中的气体的流程图；
图28A至图28B形成用于活塞腔室侦测算法中的气体的流程图；
图29A至图29B形成用于工艺流体储集器侦测算法中的气体容积的流程图；
图30是本实用新型的主特征的方块图；
图31描绘本实用新型的泵的替代性组态，其中过滤器位于预储集器之前，且再循环位于过滤器上游；
图32描绘本实用新型的泵的另一替代性组态，其中过滤器位于预储集器之后，且再循环位于预储集器的上游或预储集器的下游；及
图33描绘本实用新型的泵的另一替代性组态，其中过滤器位于预储集器之前，且其中再循环位于过滤器下游。
具体实施方式
本实用新型将参照以下实施例进行更加详细的说明，但是应当理解的是，本实用新型视并不局限于这些实施例。
现参看附图，其中贯穿若干视图，类似的附图标记指类似的组件，展示使用精密泵系统的本实用新型20的例示性实施例的方块图。仅通过实例，本实用新型20可形成用于将精确量的工艺流体分配至晶圆制造的集成电路晶圆制造制程的一部分。如图1中所展示，本实用新型20耦接至制造设备(例如，又连接至BIB(将工艺流体供应至制造储集器的“瓶中袋(bag in bottle)”)的制造储集器FR)；排放口/排水管经由阀门VFAB连接至制造储集器FR。
如图1、图2A、图2B、图2C和图2D中所展示，本实用新型20包含精密泵系统22，其包括驱动活塞汽缸或腔室28内的活塞26的马达驱动系统24(例如，Allegro A3977SED步进马达驱动器及Portescape PK264-E2.0A步进马达)。精密泵22驱动泵取流体(例如，乙二醇，或在本实用新型操作的所有方面期间保持其液态状态的，包含类似特性(诸如蒸气压、沸点等)的任何其他类似的液体)。由于其与活塞26相互作用的方式及泵20的操作为一整体，因此泵取流体也被称作“工作”流体。自与精密泵系统22相关联的泵取流体储集器32(例如，33mL容量)提供泵取流体。泵取流体用于将工艺流体(例如，光阻剂)驱动并输送至例示性晶圆制造制程。自工艺流体储集器30(也被称作“预储集器”，且其具有33mL至34mL的例示性容量)提供工艺流体。工艺流体为优质流体，且最小化其浪费是在不浪费工艺流体的情况下，输送精确量(例如，最大11mL)的此工艺流体的本实用新型20的关键特征之一。为实现工艺流体的此输送，将泵取流体及工艺流体两者皆输送至工作腔室34，其包含由存在将工作腔室34分隔成两个可变大小的腔室34A/34B的隔膜36所形成的泵取控室34A(例如，11mL至13mL容量)，及分配腔室34B(例如，11mL至13mL容量，也被称作“工艺流体腔室”)。因此，两个流体并不彼此接触，且当活塞26加压泵取腔室34A内的泵取流体时，将对应压力经由隔膜36传送至存在于工艺流体腔室34B中的工艺流体。接着，将工艺流体传送至过滤、分配块40，其包含用于在将工艺流体分配至应用的前过滤工艺流体的过滤器42。
应注意，泵控制器38(如稍后将详细论述)控制用于移位活塞26的马达驱动总成24E；马达使用压力传感器的，基于活塞腔室28的压力读数而驱动活塞26。由于泵控制器38知道活塞26移动的速率，以及移位所需容积的流体所要求的时间，因此已知所分配流体的精确量。
还应理解，相关联的泵取流体储集器32及工艺流体储集器30的存在形成本实用新型20的两个关键组件。凭借具有与精密泵22相关联的泵取流体储集器，本实用新型20能够实现马达驱动系统的快速替换，同时泵在切换期间保持联机。替代性地，藉由具有与精密泵22相关联的工艺流体储集器30，所分配的工艺流体并不含有气体气泡，且因此工艺流体储集器30也可被称为“气体移除储集器”。此类储集器还准许快速引发精密泵22及过滤分配块40以用于新插入的马达驱动24。应理解，这些两相关联储集器30/32中的任一者的位置可整合于泵总成22A/泵头22B(参见图3)内，或可在这些部件的任一者外部。重要特征为紧密接近本实用新型20的这些储集器30/32中的每一个的存在准许本实用新型20在封闭式内部流体回路中，仅藉由单一活塞及单一泵取平台而执行先进的操作。
应进一步理解，在工艺流体储集器30的顶部或工艺流体储集器30的底部等处可发生自制造储集器FR填充工艺流体储集器30。图1使用定向符号描绘工艺流体储集器30及过滤器42，以展示使用至这些器件的顶部的流体联结器的一个替代性方案。
泵控制器(例如，微处理器、微控制器等；例如，Freescale MC9S12DG128CPVE微控制器)38耦接至马达驱动系统24，以及阀门1至12中的每一个以实现制程的精确输送。仅通过实例，阀门1至8及10至12可包含隔膜型阀门(其也被称作隔膜式整合阀门，DIV)；阀门9为数位式阀门而非隔膜式阀门。与泵取流体储集器32一起提供渗出端口阀门BP1，且与泵取腔室34A一起提供渗出端口阀门BP2；稍后将论述这些阀门的重要性。另外，提供如稍后将论述的，用于侦测活塞汽缸28内的压力的压力传感器PS。下文根据隔膜式整合阀门论述这些隔膜式阀门的操作。应进一步注意，由微控制器38控制关于工艺流体储集器30及泵取流体储集器32的阀门并不限于泵系统20内的整合式控制器。本实用新型的最广范畴包括与这两个储集器相关联的阀门的远程控制器。
本实用新型20的另一关键方面为经由局域网络(LAN)、经由有线(例如，经由以太网络连接等)或无线连接(例如，蓝牙、IEEE 802.11等)监测、观察及控制本实用新型20的能力。经由包括网络服务器微控制器(例如，Freescale MCF52235CAL60微控制器)以及其他器件的网络管理模块(NMM)50而实现此能力。如稍后将详细论述，NMM 50准许远程且实时地监测精密泵系统20，也准许远程地控制系统20。远程位置包括由图形用户接口(GUI)所控制的显示器，其允许操作员远程监测、观察及控制精密泵系统20的操作。此远程监测、观察及控制子系统在下文中被称作远程监测、观察及控制(RMVC)子系统，下文根据远程监测、观察及控制(RMVC)子系统论述该子系统。
图2A、图2B、图2C和图2D是展示精密泵系统22及容纳控制泵22的电子器件(包括先前所论述的微控制器38及NMM 50)的电控制箱23的本实用新型20的等角视图。
图3描绘泵系统22的内部。过滤分配块的可安装于面板25后方。面板25上除联结器以外，存在经启动以开始马达驱动24移除的维护按钮25A；特别地，启动维护按钮25A打开隔离阀门8。如图可见，马达驱动24位于主泵总成22A顶上，且可经由移除四个螺钉24A至24D(其大部分可容易地可见于图4中)而从主泵总成释放马达驱动24。图3描绘了泵主体总成22A、表头22B、气动阀门歧管44、至泵取流体储集器34A(图4B)的盖板46(参见图4)，及压力传感器板48(图11A、图11B和图11C)，该压力传感器板包括压力传感器的(例如，HoneywellASDXRRXIOOPD2A5数字式压力传感器器)及压力传感器板微控制器(例如，MicrochipPICI2F675-E/SN)。
泵主体22A
精密泵系统20并入使用两个相关联储集器(即，工艺流体储集器30(也被称作“预储集器”)及泵取流体储集器32)的单一平台泵的独特设计，从而允许按需要储存及访问泵取流体及工艺流体。此情况允许泵系统20在封闭式内部流体回路中仅藉由单一活塞而执行操作。填充有不可压缩的工作流体且有助于移动该工作流体的现有技术封闭式回路系统要求使用两个或两个以上泵级进行增加及降低，以产生压力的不平衡来诱发流动。一个腔室的容积的降低必须等于另一所连接腔室的容积的增加。此泵系统20中的腔室(即，28、34A及34B)的被动式可变容积实现部分封闭式系统，总密封空间的容积恒定，但泵的流体填充部分的形状可随着特定腔室中所含有的流体的量而改变。
如图4中所展示，泵主体22A包含铝(仅藉由实例，经机器加工为“6.15×2.20×2.20”)。正面52A表征有用于活塞26上的防旋转导引件56行进于其中的机器加工槽54。此槽54周围是用于安装压力传感器PS及相关联的印刷电路板48的四个螺纹孔，该电路板也包含接有活塞26上的防旋转导引件56的红外线(IR)传感器。正面52A也表征有分接至泵主体22A内部的活塞腔室28中的管道连接58A/58B。此管道60(图11A、图11B和图11C)的另一末端与压力传感器PCB 48上的压力传感器PS连接。此压力传感器PS用于校准及平衡泵主体22A中的泵取液面。
在泵主体的左面52B上是泵取流体储集器32(参见图4及图4A)，其经机器加工以容纳用于泵20的维护操作的额外泵取流体。存在围绕此腔室的周界而机器加工的O型环凹槽115，以允许铝板46抵靠着泵主体22A的此面52A而密封，因此完成用于泵取流体的储集器32。藉由紧固至围绕泵主体22A的此面的周界的螺纹孔中的六个螺钉62将此密封板46安装至泵。
泵主体22A的背面52C包括泵取流体腔室34A(参见图4和4B)，其经机器加工有围绕周界的O型环凹槽的(图4B)以安放O型环65(图4)，以藉由使用隔膜压制板64而抵靠着该腔室适当地密封隔膜36(例如PTFE隔膜，参见图4)。此铝隔膜压制板64的中心处具有模拟工艺流体腔室34B的形状的断开。此情况允许隔膜36经由其而膨胀及收缩，同时仍使O型环上的材料将隔膜36密封至泵主体面52C。泵主体22A的此背面52C表征有用于紧固隔膜压制板64的埋头螺钉66的八个螺纹孔。其同样表征有用于将泵头22B(参见图5A、图5B、图5C和图5D)安装至面52C上的位置的六个较大直径螺钉孔。压制板64及隔膜36两者中存在用以容纳压制板64及泵头22B所要求的十四个安装螺钉的通孔。在此背面52C的右顶部处，存在用于通向泵取流体储集器32的顶部中的流动路径的螺纹孔。此路径充当用于马达改变程序及平衡表20中的泵取液面的渗出端口，即BP1。在标准操作下(当并不使用泵取流体储集器32时)，螺钉BP1(图4)紧固至此孔中以从大气压力密封储集器32。
泵主体22A的右面52D(图4)仅具有一特征。此特征为表征有馈入至泵取流体腔室34A的顶部的流动路径中的螺纹孔的成角切口53(图4及图4B)。此特征充当用于泵取流体腔室34A的渗出端口BP2。由螺钉109密封此螺纹孔。对于任何使用者执行的维护，并不需要移除此螺钉109。
泵主体22A的顶面52E表征有用于藉由四个螺栓24A至24D而安装步进马达24的四个螺纹孔。此面的中心处为多直径孔(图10)。第一且最大直径(例如，1.505")经机器加工为(例如)0.25"的深度，且仅针对安放步进马达24是必要的。下一直径(例如，1.125")在导螺钉夹板及防旋转导引件56于此孔内自旋及行进时为其提供清除，且经机器加工为2.938"的深度。下一直径(0.75")为经机器加工为(例如)5.188"的深度的泵主体22A的实际活塞内径。此内径具有藉由无电极镍硼电镀的8RMS修饰面层，以改良硬度并防止磨损活塞，且充当活塞26的密封面。此活塞内径的底部具有60度的削边，以与活塞最大冲程下的圆锥形形状极佳地拟合。最后直径为0.5"，且通至大约5.875"的深度。存在进入此最后区段的两个流动路径。一个通向泵主体22A的前面，并连接至压力传感器PCB 48上的压力传感器PS。分离于另一流动路径的此流动路径通向泵主体22A的底部上的隔离阀门(阀门8)，该阀门控制到泵取流体储集器32的流动。来自最后区段的第二流动路径直接通向泵主体22A的底面上的另一隔离阀门(阀门5)，该阀门控制到泵取流体腔室34A的流动。
泵22A的底面52F具有经机器加工于其中的两个整合式阀门(5和8)。类似于遍及泵22A的其他隔膜式阀门而设计这些阀门。阀门8控制活塞腔室28与泵取流体储集器32之间的流动，且阀门5控制活塞腔室28与泵取流体腔室34A之间的流动。存在抵靠着围绕泵主体22A上的阀门切口的两个O型环72而固持PTFE隔膜70(图4)的铝阀板68(图4)。藉由4个螺钉72(圆4)将此铝阀板68紧围至泵主体。还存在围绕阀板68紧固以使泵主体22A保持稳定的四个橡胶安装垫片74(图4)。
隔离阀门V5及V8
在泵系统20中使用隔离阀门5和8，以控制三个泵流体腔室28、32与34A之间的泵取流体的流动。阀门允许泵22按需要而储存及访问额外泵取流体。由于在任何给定时间处仅打开一个隔离阀门，因此此配置确保在同一时间处，仅来自活塞腔室28的一个流动路径在起作用。从活塞腔室28流动至泵取流体储集器32并不影响泵取腔室34A，反之亦然。
用于在运动传送中使用的不可压缩流体的储集器
流体在全部填充有不可压缩流体的封闭式系统中自一个腔室移动至另一腔室要求结合流体流动而变化个别腔室容积。在并不直接且按比例改变另一腔室的标准容纳容积的情况下，调整一个腔室的标准容纳容积系不可能的。当需要这样时，唯一选择是并入允许变更流体容积的开放系统。当需要系统容积的改变可重复且可逆时，允许储存流体的储集器的使用可用于允许流体移动至系统以及从系统移动，同时防止任何可压缩流体移动至原始系统中。
为了允许泵系统20能在对泵22及泵取工艺流体(例如，光化学制品)具有最小实体干扰的情况下执行维护功能，将用于在运动传送中使用的不可压缩流体(即，泵取流体)的储集器32并入泵主体22A中。此储集器32能够储存暂时尚未使用的泵取流体的容积。在各种维护功能期间，储集器32用于暂时储存来自活塞腔室28的泵取流体以及产生流体障壁，以防止截流于泵主体22A内部的泵取流体通道中的空气气泡。
泵取流体储集器32经由整合隔膜式阀门8连接至活塞腔室28。此阀门8在标准泵取制程期间保持闭合，以防止流体移动至储集器32中及从自储集器移动出，以维持用于活塞腔室28及泵取流体腔室34A的泵取流体的恒定容积。在标准泵取制程期间，储集器32仅储存维护功能期间将需要的泵取流体。在标准泵取操作期间，由泵取流体储集器渗出端口螺钉BP1将储集器32密封于大气，并将储集器填充至大致一半容量。储集器32中的流体曝露于储集器32内部所密封的空气，但归因于流体对吸收气体的耐受性，其并不受此气体的影响。
在维护制程期间，移除储集器渗出端口螺钉BP1以允许从储集器32进出空气。此情况允许变更泵取液面，同时将压力维持为与大气压力均衡。此情况确保储集器32中并无残余压力差动，该残余压力差动将导致流体不合需要地流动至泵20的其余部分或从所述其余部分流动。在维护功能完成之后，重新安装泵取流体储集器渗出端口螺钉BP1，以密封储集器32。
在头自动平衡制程期间，将通常在活塞腔室28中的泵取流体分配至泵取流体储集器32中，且接着闭合将泵取流体储集器流体与活塞腔室28隔离的阀门8。此情况释放活塞腔室28中的空间，以允许活塞26按需要移动来自泵取流体腔室34A的泵取流体。一且已在泵取流体腔室34A中到达所要的泵取流体容积，就打开隔离储集器32的阀门8，从而允许泵取流体从储集器32流动至活塞腔室28。随着活塞26返回至本位，流体从储集器32流动至活塞腔室28中，从而再完全填充该腔室。
在驱动总成改变期间，打开隔离储集器32的阀门V8，从而允许通常固持于储集器32中的泵取流体流动至活塞腔室28中。由O型环密封件在移除活塞26时产生的抽吸引起此流动。从泵取流体储集器32至活塞腔室28的流体路径附接至储集器32的底部的事实意味着除非完全排空储集器32，否则仅泵取流体流动于泵内部的流体路径中。此情况防止任何气态气泡进入内部流体路径及其他泵取流体腔室中。
驱动总成
马达驱动总成24(图8)包含步进马达24E、轴承24F、由夹板24H夹持至马达机械轴上的导螺钉24G及活塞26(图9A和图9B)。组装期间，将轴承24F按压至步进马达24E上(例如，使用80-90PSI)。接着，将不锈钢导螺钉24G安装至马达驱动机械轴上并将其夹持就位。将润滑脂涂覆至导螺钉24G上的螺纹，并将活塞26旋拧至其上。将步进马达24E插塞至安装于泵主体22A之侧上的压力传感器PS PCB 48中。
活塞(图8A至图8B)表征有两个O型环74(图9A和图9B)，其用以将活塞26保持为适当地对准于泵主体22A的活塞汽缸28中，并较好地保留润滑脂连同恰当的密封件。活塞26的底面76(图8)经机器加工为圆锥形形状。此形状有助于在初始组装期间及驱动改变维护程序期间，防止将空气捕获于活塞汽缸28中。存在安装于两个O型环74上方，以使润滑脂及活塞腔室28不受碎屑影响的活塞刮垢环77(图9A和图9B)。防旋转导引件56安装于活塞26的顶部处，以充当防止活塞26在马达24E转动导螺钉24G时转动的限制。导引件56在泵主体22A的正面52A上的机器加工槽54(图4及图4A)中行进。此防旋转导引件56将活塞26的旋转运动转换成往复运动。此导引件56还充当用于安装于泵主体22A的正面上的PCB 48上的IR传感器的旗标。当此旗标在IR传感器的尖端之间时，微控制器38中的泵软件知道活塞26处于本位(HRP)。
用以在插入期间使流体移位并将空气自活塞腔室渗出的圆锥形活塞形状
泵系统20依赖于泵取流体腔室34A中缺乏空气来实现高度可重复且可控制的分配。归因于分配循环期间发生的压力改变，泵取流体腔室34A中的空气膨胀及收缩至不可接受的程度。为确保在驱动总成改变制程之后活塞内径28中没有空气残余，将具有圆锥形末端76的活塞26并入泵20中。将倒置式圆锥形形状76添加至活塞26确保在第一O型环74与活塞内径密封之前，抽空任何空气。
当待将活塞26再插入泵22A的活塞内径28中时，活塞内径28内部的泵取液面仅低于由活塞内径28的最上圆周所形成的水平面。随着活塞26降低至活塞内径28中，活塞末端的圆锥形形状76使活塞内径28中的泵取流体的容积移位。随着活塞26降低，经移位的泵取流体的容积增加，且导致液面相对于泵主体22A而上升。活塞末端的圆锥形形状的容积大于初始地位于泵取流体上方的空气的容积，且低于由活塞内径28的上部区段所形成的平面。由于经移位液体的容积大于空气的容积，因此流体上升至填充位于活塞内径28的O型环密封表面下的全部容积的点。
圆锥形形状的容积足以移位密封表面下的空气，同时并不导致自活塞内径28所迫使的任何过量泵取流体溢出不适当的量。对于抽空空气而言，圆锥形形状76是重要的，这是由于成角面将活塞腔室28中已浮动的任何气泡引导向上并引导出活塞内径28。圆锥形活塞的向外角面结合气体气泡的漂浮本质一起作用，以O型环74抵靠着活塞内径28所密封的容积抽空所有气体。
泵头22B
图6至图6C中详细描绘泵头。泵头(图6)由PTFE块78及铝阀板80组成。PTFE块78含有一个面上的工艺流体腔室34B，连同四个隔膜式整合阀门(1、2、3和7)及对置面上的工艺流体储集器30(也被称作“预储集器”)。存在进入及离开工艺流体储集器30的四个流动路径，如图1中所展示。这些流动路径连接至工艺流体源(例如，制造储集器)、过滤阀块40及头PTFE块78的对置面上的工艺流体腔室34B。工艺流体腔室34B切割至连接泵主体22A的PTFE块78的面中。此腔室34A呈具有圆形末端的细长矩形形状。围绕此腔室存在用以支持O型环的凸起边缘。如下文隔膜式整合阀门区段中所描述的那些切口，设计PTFE块78的对置面上的隔膜式阀门切口。如图6B中所最清晰地展示，工艺流体储集器30切割至相同于阀门1、2、3和7的面中。其经塑形为正方形，但一个垂直边缘较长于另一边缘，以在腔室30中产生有助于气泡收集及排放的高点。工艺流体源入口定位于工艺流体储集器的顶部上，其中侧壁与较短垂直侧上的顶部相接。源入口位置的目的在于允许工艺流体以靠近侧边缘的角度进入工艺流体储集器中，此角度允许工艺流体平稳地向下延行过工艺流体储集器的壁，而非自储集器的顶部滴落，此情况可导致在流体落下时捕获空气。围绕储集器30存在轮廓类似于环绕整合式阀门1、2、3和7的那些凸起边缘的凸起边缘。四个流动路径经由顶面上的1/4"公闪焰配件离开PTFE块78。这些管线中的两个连接至过滤阀块40，且另两个通至工艺流体腔室34B及工艺流体源。四个设定螺钉82将公闪焰配件安全地固持就位于块78中。图11A、图11B和图11C描绘泵头22B及泵主体22A配合在一起的方式。
铝阀板80(图6)表征有镜像于PTFE块78的对应表面80A(图6B)上的阀门切口的四个阀门切口，以及与围绕PTFE块78上的储集器30的凸起边缘对齐的O型环切口30A。类似于下文隔膜式整合阀门区段中所描述的那些切口地设计铝板78上的阀门切口。铝阀板80固持用于阀门1、2、3和7以及用于工艺流体储集器30的O型环。在铝阀板80与PTFE块78之间，存在类似于下文的隔膜式整合阀门区段中所描述的隔膜的PTFE隔膜84(图6)。片件被组装，并使用行进通过整个总成并紧固至泵主体22A的六个螺钉86(图6)将片件紧固至泵头。
隔膜式整合阀门
本实用新型20经设计以占据最小空间，来允许消费者优化其中安装有泵20的涂布机/显影器中可用的空间。贯穿泵系统所使用的阀门在减少其占据面积方面发挥主要作用。现成的阀门倾向于占据过多空间。本实用新型20的泵系统中的阀门为恰好设计至泵头22B中的低剖面隔膜式阀门。以下论述是关于泵头22B中的隔膜式阀门使用，应理解在本实用新型别处所使用的隔膜式阀门具有类似构造。
将阀门及相关联流动路径机器加工至原始PTFE块78中，从而允许泵20以极小量的空间执行多种复杂操作。
基本隔膜式整合阀门设计由三个部分组成：PTFE块、隔膜及铝板。PTFE块含有流动路径及用于工艺流体流动通过的圆形阀门腔室。铝板充当歧管用以分配空气，该空气是阀门的气动致动所需的，铝板具有流动路径及镜像于PTFE块上的阀门腔室的圆形腔室。PTFE隔膜是PTFE块与铝板之间的界面，并分别由来自气动管线的正压或负压将其迫使至PTFE块的腔室或铝板的腔室中。
PTFE块侧上的阀门设计涉及块的面上的较浅圆形切口，且具有与此圆形腔室连接的入口及出口流动路径。在环绕圆形切口的块面上，存在用以提供抵靠着铝板的与隔膜的较好密封表面的凸起唇缘。与阀门切口相交的两个流动路径中的一个通常位于靠近圆形中心处，以在由来自另一侧的气动压力将其推动至阀门切口中时，允许隔膜有效地密封路径。
隔膜由0.01"厚的PTFE薄片制成，并切割成阀块的密封面的大小。将安装阀块所需要的任何孔切割至隔膜薄片中以允许穿过螺栓及螺钉。PTFE隔膜的厚度允许由分别用以填充PTFE块及铝板中的切口腔室的气动压力及真空使该隔膜变形。
铝板设计成在与PTFE块的阀面配合的面上具有圆形切口。在部分被组装时，置放这些切口以镜像PTFE块上的切口，从而产生由隔膜平分的阀门腔室。围绕铝板上的阀门切口对O型环凹槽机器加工，以用于围绕PTFE块上的每一阀门切口的凸起唇缘进行密封。铝块上的每一阀门切口与加压空气经过其而行进的一个流动路径连接。含有加压空气的流动路径行进通过铝板，并藉由允许连接尼龙管道的配件结束该路径。藉由一组3通阀门将此管道连接至单独的阀门歧管，该3通阀门控制将压力或真空个别地施加至泵系统中的阀门中的每一个。
为理解隔膜式阀门的操作，图6至图6A描绘DIV阀门1、2、3和7的构造，应理解所有DIV阀门以类似方式操作。如图6中可见，DIV(例如，阀门7)的控制侧在板80上，其包含由其中安置有O型环81的通道CH所环绕的控制端口CP(例如，空气端口)。隔膜84安置于板80与块78的表面80A之间。如图6B可见，块78的表面80A包含DIV 7的“输出”部分，其包含两个出口端口83A/83B。隔膜式阀门的操作涉及将控制端口连接至其中施加压力或真空的气动源。当施加压力时，隔膜闭合两个出口端口，且相反地当施加真空时，隔膜打开两个出口端口。
工艺流体储集器30的密封件：
如图6中所最清晰地展示，由PTFE隔膜盖及其上具有整合式O型环凹槽的金属板密封工艺流体储集器30。工艺流体储集器30具有为围绕边缘的PTFE隔膜盖提供支持以用于较好密封的凸起脊线。背面金属板为工艺流体储集器PTFE隔膜盖提供均匀支持，并确保围绕O型环密封件并无漏泄。表1为各种DIV的定义：
表1：DIV阀门数目及描述
| 隔膜式整合阀门数目 | 隔膜式整合阀门描述 |
| 1 | 入口-工艺流体储集器30 |
| 2 | 出口-工艺流体储集器30/入口-泵 |
| 3 | 出口-泵/入口-过滤器 |
| 4 | 再循环阀门 |
| 5 | 泵取腔室34A-隔离阀门 |
| 6 | 过滤器排放口/排水管 |
| 7 | 工艺流体储集器30-排水管 |
| 8 | 泵取流体储集器32-隔离阀门 |
| 9 | 数位式阀门(消费者供应) |
| 10 | 过滤再循环(参见图15) |
| 11 | 内部再循环关闭 |
| 12 | 工艺流体储集器30N2供应(参见图15) |
外部阀块/过滤块40
泵系统20在各种维护、启动及操作制程期间利用阀门及阀门控制以引导流体流动。必须在维持由其中安装泵的空间所要求的泵的紧凑大小时实现此情况。为满足前述要求，将一些隔膜式阀门包括于较小外部块中(图7)。此块将流体流动引导至六个连接175(图7)并自这些连接引导流体流动。阀块包括来自过滤器排放连接、来自过滤器流体输出管线、至外部分配数字式阀门、至泵系统排干管线、来自工艺流体储集器排放管线及至工艺流体储集器再循环管线的连接。由四个气动致动的整合隔膜式阀门177(图7)控制流体流动。一个阀门(DIV 6)控制自过滤器排放连接至系统排干/排放管线的流体流动。一个阀门(DIV10)控制自工艺流体储集器再循环管线至系统排干/排放的流体流动。一个阀门(DIV4)控制自过滤器输出至工艺流体储集器的流体流动。一个阀门(DIV 11)控制自过滤器输出管线至外部分配点数字式阀门的流体流动。这些阀门在每一操作期间藉由所涉及的过滤器引导流体流动。图7A展示经组装的过滤块。
气动阀门及歧管44
一组三通气动阀门44(图3及图11A、图11B、图11C)用于控制将压力或真空施加至遍及泵20所使用的整合式阀门。优选的实施例使用安装于SMC 8位置歧管上的8个SMC V100阀门。此歧管具有延伸其长度的2个主流动路径。一个路径用于压力且另一路径用于真空。由2个M5有头螺钉在一末端处封盖这些流动路径，且这些路径具有旋拧至另一末端的2个1/8"管道倒钩配件。SMC阀门安装于歧管的正面上，该歧管具有连接这些阀门所必要的恰当端口。在歧管的顶部上是延伸至遍及泵系统20所使用的八个整合式阀门中的每一者的8个SMC1/8"管道配件。歧管上的每一SMC阀门具有对共享压力及真空轨条的访问，但仅访问离开至整合式阀门的八个端口之一。自位于泵外罩22上的面板连接器连接至歧管的压力及真空管线。用户仅需要将制造压力及真空源管线连接至泵外罩22上的连接器。图11D描绘各种闪焰配件的连接。
快速断开电子器件：
电子器件被制造为易于藉由简单地解开外罩附接件，及拔出泵控制器尾纤上的连接器而进行替换(图12)。
电子器件外罩23
电子器件外罩23(图2A、图2B、图2C和图2D)经设计以容纳主控制器PCB 530(图13C)、网络管理PCB 50(图13C)、RDS转译器PCB 539(图13C)及可选的数字式阀门控制器PCB538(图13C)。由两片金属薄片壳体囊封这些板。外罩经设计以相邻泵外罩而安装，且可在并不干扰泵取硬件的情况下，容易从轨道中的安装板移除该外罩。外罩允许连接网络缆线、电力缆线、轨道通信缆线及N2管线。电缆连接器在外罩外部，以允许自轨道容易地移除电子器件外罩。由显示连接标记、型号数目及品牌标识的贴纸补强外罩。
泵外罩
如图3中最清晰地展示，泵外罩22包含五个不锈钢金属薄片片件：底板165、底部外罩167、盖板173、近接面板169以及过滤器歧管托架248。泵外罩22的目的在于容纳及保护泵部分。外罩22表征有用于源输入、分配输出及排干管线的流体连接。外罩22还允许泵电力与控制线连接以及对N2、压力及真空管线的连接。泵外罩紧固至轨道安装板243，相邻电子器件外罩23。过滤器歧管托架248表征有呈多种不同组态的安装孔，以允许使用者安装多种类型的过滤器托架(参见下文的过滤器歧管托架区段)。外罩的前面安装有按钮开关25A，以确保当在泵上执行某些维护功能时，呈现用户。泵外罩包括用以识别型号数目及标记进入以及进行中的连接的标志(例如，贴纸)。
轨道安装板243
不锈钢金属薄片轨道安装板243(图3)允许在轨道中并列地安装电子器件外罩23及泵外罩22。轨道安装板243包含用于其他泵(例如，Entegris RDS泵)的安装孔图案。板上的安装孔的图案对称，使得可在不改变泵外罩22及电子器件外罩23的安装定向的情况下颠倒地安装板243。板243允许在并不移除泵22的情况下从轨道移除电子器件外罩23或反之亦然。取决于使用者偏好，外罩安装孔的对称性亦允许将电子器件外罩23安装至泵外罩的右边或左边。轨道安装板243的一侧上存在用于紧固将外罩安装至其的螺钉的PEM钥孔紧固件。
过滤器歧管托架248
不锈钢金属薄片过滤器歧管托架248(图3)具有用于附接三个不同OEM过滤器歧管的预钻孔安装孔。这些预组态孔图案允许附接任意其他组件，诸如(但不限于)EntegrisImpact 2、Entegris ST或Pall EZD-3过滤器歧管。
渗出端口注射器
在驱动系统改变期间，提示用户移除泵取流体储集器渗出螺钉BP1，并附接所提供的注射器(图12A和图12B)。此注射器用于在打开阀门8时，将空气推动至泵取流体储集器32中，因此将泵取流体推动至活塞腔室28中。额外的泵取流体填充活塞腔室28，以允许插入新的马达驱动总成24。所提供的注射器装置包含(仅藉由实例)15cc luer锁定尖端注射器、luer锁定至1/16"管道的联结器及长度6"且ID1/16"的管道。将这些片件与替换的泵取腔室隔膜部分一起组装。如图12A和图12B中所展示，注射器222包含20cc(仅藉由实例)luer锁定尖端、导管联结器263、至1/16吋导管(仅藉由实例)的luer锁定，及1/16英寸乘4英寸长的导管264(再次仅藉由实例)。
远程监测、观察及控制(RMVC)子系统
如先前所论述的，泵系统20是在泵操作的所有方面中受到控制的软件，包括分配参数监测、维护预测及控制以及标准泵取操作的设置及控制。泵控制器38(图1)经由各种接口(未展示)执行这些功能。网络管理模块50(图1)允许经由微控制器38对泵进行以太网络或无线网络控制。在较简单的实施例中，泵控制器38经由串行接口直接连接至经特定程序化的图形用户接口(GUI)。RMCV子系统也被称作其商品名“Lynx”。
图13A展示具有经由网络(例如，以太网络、局域网络(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网络(VPN)、“云端”、因特网或企业内部网络)而连接的图形用户接口(GUI)的本实用新型20的泵的实施例。经由网络服务器WS而实现此情况，该WS经由网络管理模块NMM 50而连接至泵控制器38以形成“网络服务式GUI”。特别地，网络服务式GUI经由RJ45连接而并入以太网络通信。网络服务器WS是容纳于泵20中的NMM 50上的较小表面黏着组件，且用于使用标准网页浏览器进行泵组态、操作及监测。使用此接口键入并读取所有泵组态参数。网络服务器WS在串行端口0上与泵20通信。网络服务器WS可包含适于网页储存的兆字节的闪存。之后，网络服务式GUI也被称作“远程监测、观察及控制(RMCV)子系统”。
如图13B中所展示，网络服务器WS可用额外的以太网络端口进行增强，该额外的以太网络端口用于与可选网络连接器件一起使用。以太网络供电(POE)可用于将电力供应至可选网络连接器件，例如，网络摄影机。并不由网络服务器WS使用此以太网络端口。可选网络摄影机可用于远程观测泵20操作。应注意，由与此一起供应的软件控制网络摄影机。图13C描绘例示性网络摄影机，诸如Yaloocharm的无线IP网络摄影机云台WIFI网络摄影机CCTV IR夜间美国插塞80413。
图13D描绘由额外的内建式无线以太网络端口的网络服务器接口的方块图，该额外的内建式无线以太网络端口用于当网络缆线不便时使用。
图13E展示NMM 50的方块图。如先前所提及，NMM 50包括：网络服务器WS，其具有具嵌入式以太网络引擎的网络服务器微控制器501；CanBus驱动器(控制器局域网络总线)502、2端口以太网络切换器503、闪存504及以太网络供电(POE)电力供应器与控制器505。用于网络服务器微控制器的例示性器件为Freescale MCF52235CAL60微控制器。
主板界面
如图13F中所展示，泵控制器38的主板530包括中心微控制器，其负责所有系统控制功能。微控制器经由步进马达驱动532连接至泵步进马达。微控制器经由串行连接连接至阀门驱动器533及压力传感器/PCB电子器件48。在所描绘的实施例中，压力传感器电子器件包括监测压力，并将此数据发送至中心泵控制器38的单独微控制器。如上文所述，中心微控制器还连接至NMM 50，其允许经由以太网络或WiFi无线连接而通过因特网来对泵制程进行GUI控制。泵控制器38还(视情况)连接至用于控制至多三个阀门的数字式阀门控制器536。泵控制器38还(视情况)连接至RDS转译器模块539、外部RS232/485转换器537及轨道I/O子卡538。
GUI选择
第一GUI选择是标准的单一平台安装式GUI，图13G至图13I展示其方块图。标准GUI可经修改以用于与微型网络服务器WS一起使用。此GUI仍为单一平台，且该GUI要求安装于客户端机器上。
第二更优选的GUI是跨平台JAVA虚拟机GUI，图13J至图13L展示其方块图。特别地，相比于第一GUI选择，当写入为JAVA小程序时，第二GUI选择是较灵活的GUI。可以从微型网络服务器WS获取此小程序，且其利用JVM(JAVA虚拟机)运行时间库。这些运行时间库是JVM的部分。如图13L中所展示的，可充当潜在GUI的JVM支持平台为：(x86-64、IA-64处理器)、(x86--64、SPARC处理器)、(x86、x86--64、IA--64、PowerPC、系统z(以前为Z系列)处理器)、HP-UX(PA-RISC、IA-64处理器)；i5/OS及AIX(处理器两者)。
如下为例示性操作描述：1)打开网页浏览器并输入泵的因特网协议(IP)地址；2)作为JAVA小程序写入的GUI服务于来自微型网络服务器WS的网页浏览器；3)在网页浏览器的JVM中执行JAVA小程序；4)在写入时，GUI出现于网页浏览器中；5)可读取和/或改变数据字段，并经由UDP在以太网络上将这些更新发送至微型网络服务器WS；微型网络服务器WS将UDP(用户数据报协议)命令转换成申请人的ASCII串行协议等效物并更新泵。使用UDP允许无限数目的“数据连接的收听者”。对于多人观测及对于自动数据登入器件(诸如，申请人的“安全”产品)而言，此情况是有用的。
关于GUI的内部固件，可以四种方式更新此固件：
1)经由闪存更新插塞：除具有BDM(背景除错模式)闪蒸器的膝上型计算机以外，此方法要求物理访问泵电子器件；
2)经由全网络更新：当存在至申请人的更新服务器的网络连接性时，可使用此程序。此选择并不要求物理访问泵电子器件；及
3)经由请求更新：RMCV接口中的用户简单地点击“程序更新”选择，则自申请人服务器下载并程序化程序固件；及
4)经由自动设定：若用户先前已选择“自动程序更新”，则每当更新可用时，RMCV系统下载并程序化固件。
应注意，内部网络更新也可用。特别地，当并不存在至申请人更新服务器的网络连接性时，可使用此选择。此选择并不要求物理访问泵电子器件。除在内部网络上而非申请人的更新服务器上指定更新文件夹之外，此选择类似于上文所描述的“全网络更新”。
RMVC子系统藉由能够在操作我们泵的技术员与我们的领域服务工作者之间提供直接摄影机及音讯连接而添加额外值。如先前所提及，例示性摄影机及音讯器件是Yaloocharm的无线IP网络摄影机云台WIFI网络摄影机CCTV IR夜间美国插塞80413(如图13C中所展示)。
a.用于黄光(半制造)环境的视频摄影机
b.用于与黄光(半制造)环境中的视频摄影机一起使用的黄色摄影机光。
c.对于无人值守式远程控制操作，广泛范围的平移、倾斜、缩放光、焦点、音讯。
为操作此特征，制造技术员点击NMM GUI中的“请求服务”按钮。此按钮将服务请求发送至IDI远程服务中心。IDI领域服务人员确认请求，并开始与“服务”凭证的远程连接。此时，IDI远程服务中心人员对所有视频摄影机和泵控制具有全部远程控制。可实现音频，以与制造技术员讨论问题。可启动制造安全视频摄影机，且可操控摄影机的平移、倾斜及缩放，以观测任何泵故障。IDI服务人员可在观测泵的操作时操作泵。在具有恰当凭证的情况下，任何人可在进行诊断及修复时加入音频/视频馈入及操纵泵，或仅观测及收听。
应理解，可使用RMVC子系统的无限数目的泵器件，且其与本实用新型20的泵系统的整合仅作为实例。仅藉由实例，RMVC子系统可用于在晶圆制造设备或医疗设备或油及气体设备，或食品处理设备及甚至在装饰设备中使用的任何制程设备。
腔室相比于储集器
如先前所提及，与泵系统20相关联的两个储集器为工艺流体储集器30及泵取流体储集器32(图1)。这些器件被称作储集器，这是由于其具有设定的容积容量。泵系统20上的三个腔室为工艺流体腔室34B、泵取流体腔室34A及活塞腔室28(图1)。这些器件被称作腔室，这是因为其容积可改变。随着隔膜36围绕泵取腔室34内部移动，泵取流体腔室及工艺流体腔室容积可发生改变。泵取腔室34是其中安装有泵取腔室隔膜36的腔室。两个腔室(泵取流体腔室34A及工艺流体腔室34B)的总组合容积保持恒定，但由于柔性的PTFE隔膜组件36，个别腔室容积可发生改变。活塞腔室28具有动态容积，这是由于活塞来回移动并影响容积改变。
泵腔室：活塞腔室、泵取流体腔室及泵取流体储集器
单头泵系统20中的泵取流体主要包含于两个腔室(即，活塞腔室28及泵取腔室34A)以及与泵主体22相关联的一个储集器32中。三个泵取流体腔室中的第一个容纳活塞26及活塞内径28。在泵系统中，转换来自步进马达24E的机械能，该马达有助于活塞26在活塞腔室28中产生往复运动。第二腔室为负责经由泵取流体，将由活塞26所进行的操作传送至随着活塞26的运动而膨胀或收缩的隔膜36的主要泵取流体腔室34A。泵取流体储集器32储存标准分配动作期间未使用的泵取流体，以及有助于防止空气气泡进入另一泵取流体腔室中。泵取流体的剩余部分存在于连接两个腔室/一个储集器流体路径，以及沿着这些流体路径定位的阀门中。整合的经气动操作的隔膜式阀门5和8控制从活塞腔室至另外两个腔室的流体流动(参见隔离阀门5和8)。
工艺流体腔室如何改变对泵流体的容积：
本实用新型的泵系统20将不可压缩泵取流体用作将活塞26的运动传输至藉由内部聚四氟乙烯(PTFE)隔膜36所分裂的硬质腔室34(图1)的媒介。此腔室(与隔膜36的柔性耦接)的硬质本质导致腔室在泵头中的部分(参见泵头区段)与泵取流体容积成比例地增加及降低工艺流体容积。腔室34B的泵头部分填充有使用者意欲分配的工艺流体。由于工艺流体不可压缩，因此随着可用腔室容积改变流体流动受到影响。
泵头22B
泵22实际上泵取流体的方式：
泵22可分配多种化学制品流体。如先前所提及，所分配的流体被称作工艺流体，且由经气动操作的隔膜式整合阀门(1、2、3和7)控制此工艺流体的流动。这些DIV位于连接至工艺流体腔室34B的两个工艺流体路径上。在泵取流体流入泵取流体腔室34A中时，闭合管线中的DIV 1和DIV 2并打开DIV 3能引起工艺流体分配。泵22藉由“再装填”工艺流体储集器30而修整其分配程序，其藉由在泵取流体流动出泵取流体腔室34A时，闭合DIV 3并打开DIV 1和DIV 2而实现分配。重复此制程以产生受控的流体流动。工艺流体腔室的头部分34B具有将其与外部阀块40及相关联工艺流体储集器30连接的总共两个流体路径。经由DIV阀门控制来自工艺流体腔室的头部分的所有流体路径。
工艺流体储集器30：
如先前所提及，泵系统20包括工艺流体储集器30。储集器30用于防止空气进入泵头22B的工艺流体腔室34B。工艺流体腔室34B中添加空气将诱发流体流动延迟。由于空气为可压缩气体，因此空气膨胀及压缩，从而吸收泵头工艺流体腔室34B中的一些容积改变，并防止流体流动与该容积改变相等。相关联的工艺流体储集器30与工艺流体腔室34B之间的流体路径连接两腔室的底部区段。
头22B使工艺流体腔室免遭空气的方式：
虽然任何空气将浮动至储集器30的上部区段，但工艺流体储集器30(也称作“预储集器”)的底部处的工艺流体池防止工艺流体腔室中包括空气。工艺流体储集器30的上部区段经塑形，以便将上升气泡集中于单一点(参见图6至图6B)。藉由将少量液体喷出或冲洗至与工艺流体储集器的最上部分连接的流体路径中的制程而有助于移除空气气泡。此流体路径通向排干管线，且在泵系统的所有标准操作期间是闭合的。
外部“离开”路径：
工艺流体储集器30总共具有将其与工艺流体腔室34B、排干管线、泵系统20的流体源FR连接及外部阀块40连接的四个流体路径(图1)。经由经气动操作的隔膜式阀门导引至工艺流体腔室排干管线及流体源的连接以控制流动。由位于外部块中的阀门控制流体从外部阀块流过流体入口。此情况意味着不需要泵头内部的单独阀门。
工艺流体储集器30的形状：
将储集器的横截面区域塑形为四角形(参见图6至图6B)，其底面沿着水平面定向，两平行侧边沿着垂直平面及成角的顶面定向。储集器的所有面的相交点合并有半径，以防止在拐角中收集大气气泡。顶面上的三条流体路径的交叉点意欲有助于抽空大气气泡。按离水平底面最近至最远的次序，依次为流体源连接、来自外部块的流体入口及最后的排干管线连接。源入口最低，以确保当此路径中的流体并不移动时气泡不能行进至此连接中。来自外部阀块的流体入口为下一最低连接。在启动程序期间，经由此路径行进的流体将填充管线，并将任何大气气泡携带出路径。最高连接为排干管线。储集器的成角面确保将在排干连接正下方收集在启动及冲洗程序期间所移位的任何空气。
定序操作微控制器38的操作的阀门
分配：
分配自预装填位置开始，且当泵22接收到触发信号时开始分配(图18)。打开DIV3、5、11及外部分配阀门9(例如，IDI数字式阀门)，且马达24E将活塞26移动向下至使用者指定的容积。此位置经指定为分配末端(EOD)。当到达EOD时，闭合阀门，且泵22开始自动程序以藉由完成“再装填”操作而填充其自身。
再装填：
藉由打开将工艺流体与源入口及工艺流体储集器入口分离的阀门1、将工艺流体腔室与工艺流体储集器分离的阀门2，以及将泵取流体与活塞腔室26及泵取流体腔室34A分离的阀门5而开始再装填(图18)。在由马达24E驱动的情况下，活塞26移动回至在工艺流体腔室34B中产生负压的本位参考位置(HRP)，并自工艺流体储集器30“再装填”或填充工艺流体。同时，经由阀门1将由制造储集器FR所供应的工艺流体馈入工艺流体储集器30。当发生再装填时，所有其他阀门保持闭合。当再装填操作完成时，闭合所有阀门。
预装填：
在使泵22返回至“待用”PS0状态的任何操作之后(诸如，再装填之后或离开“维护模式”之后)，开始预装填(图19)。预装填打开阀门2和7，并将活塞26向前(向下)移动以经由排放管线推动预定量(例如，3mL)的泵取流体。此动作允许经由源管线将归因于阀门闭合所产生的较高压力向外推动以降低压力，且接着闭合阀门2和7。活塞26向前移动以开始将压力加强至使用者界定的压力(例如，+1.0psi)。藉由与实际压力及所要压力的压力误差成比例地移动步进马达24E而进行此操作。一旦到达使用者界定的压力，泵22就返回待用状态，并处于检查压力波动的回路中。若泵22升高或降低至所要压力的+/-15％，则泵22藉由将活塞26向前或向后移动以实现所指定压力来校正压力。此动作允许泵始终从提供极其一致的分配效能的相同压力点开始进行分配。
冲洗排放(充装工艺流体储集器30)：
冲洗排放是将流体自源储集器抽拉至泵22中，并将空气冲洗出工艺流体储集器30及源管线导管的操作(图20)。必须在泵处于“维护模式”时完成此操作，并藉由启动来自(远程监测/控制子系统的)GUI的冲洗索引卷标中的“维护”窗的“冲洗排放”命令，或藉由点击RMVC子系统的“维护”索引卷标下的“冲洗”操作下拉列表中的“冲洗排放”按钮而实现此操作。此命令是可经指定为无限执行或执行指定数目的循环的手动输入。循环包括至排放管线的一次冲洗及一次再装填。泵22藉由检查活塞是否处于HRP处而开始此程序。若活塞26处于HRP处，则其开始冲洗排放制程。若活塞26并不处于HRP处，则泵22进行再装填直至活塞26到达HRP处为止。此再装填与先前所论述的标准再装填程序相同。一旦活塞26处于HRP处，泵22就在阀门5打开的情况下，打开阀门2和7，并将活塞26向下移动至11mL标记处。泵22接着闭合阀门2和7，并藉由打开阀门1和2并将活塞26移回HRP处而执行再装填。泵22重复此制程，直至已完成指定数目的循环或直至使用者停止操作为止。一旦进行此操作，当完成时，泵就为使用者离开开始预装填操作的“维护模式”做好准备。
首先从源充装工艺流体储集器30给予泵22足够的流体，以仅使用工艺流体储集器30中的液体开始再循环。此情况允许泵20在并不浪费离开排放管线的任何流体的情况下，执行多个循环的再循环，以在储集器中收集尽可能多的气泡。
冲洗输出(充装工艺流体腔室34B)：
冲洗输出是将流体从源储集器抽拉至泵22中，并将空气冲洗出源管线导管及工艺流体腔室34B的操作(图21)。必须在泵22处于“维护模式”时完成此操作，并藉由启动来自RMVC子系统的GUI的冲洗索引卷标中的“维护”窗的“冲洗输出”命令，或藉由点击RMVC子系统中的“维护”索引卷标下的“冲洗”操作下拉列表中的“冲洗输出”按钮而实现此操作。此命令是可经指定为无限执行或执行指定数目的循环的手动输入。循环包括至输出或分配管线的一次冲洗以及一次再装填。泵22藉由检查活塞26是否处于HRP处而开始此程序。若活塞处于HRP处，则其开始冲洗输出制程。若活塞26并不处于HRP处，则泵20进行再装填直至活塞26到达本位处为止。此再装填与来自上文的标准再装填程序相同。一旦活塞26处于HRP处，泵26就在阀门5打开的情况下打开阀门3，并将活塞26向下移动至11mL标记处。泵接着闭合阀门3，并藉由打开阀门1和2并将活塞26移动回HRP处而执行再装填。泵22重复此制程，直至已完成指定数目的循环或直至使用者停止操作为止。当完成时，泵22为使用者离开开始预装填操作的“维护模式”做好准备。
并未初始地充装BIB泵的情况下的初始充装
PPRM2(充装过滤器外壳；图22)：
本实用新型的泵系统20包括有助于减少工艺流体管线中所捕获的空气气泡的过滤器附接件。藉由以下程序充装过滤器外壳。步骤1：最大分配容积随着活塞26在活塞腔室28中自本位移动至最远位置而发展；打开控制工艺流体自泵取流体腔室34A至过滤器入口的流动的阀门3，控制工艺流体自过滤器排放口至外部排干管线的流动的阀门6，及分离活塞腔室28与工艺流体腔室34B之间的泵取流体的阀门5；将包括分配管线处的外部数字式阀门9的所有其他阀门保持闭合。此情况允许工艺流体仅穿过过滤器外壳并自过滤器排放管线离开。步骤2：在阀门1、2和5打开且阀门3、4、6、7和8保持闭合的情况下，发生从源管线的以下再装填。外部数字式阀门9可处于任何状态，开放或闭合。再装填处于具有活塞腔室28的全冲程运动的最大再装填容积处。重复步骤1和2的动作，直至工艺流体在并无空气气泡的情况下流出过滤器排放管线为止。
PPRM3(充装过滤器基板；图23A至图23B)：
必须润湿过滤器基板42以用于恰当操作过滤器，且可经由以下“充装过滤器基板”功能自过滤器移除所有空气。可藉由以下步骤充装过滤器基板42。步骤1：打开阀门3、4、5和7；将阀门1、2、6及外部数位式阀门9保持闭合。这允许工艺流体自工艺流体腔室34B进入过滤器42中，且经由过滤器输出端口自过滤器42呈现并进入泵过滤再循环管线中。接着，再循环管线中的工艺流体进入工艺流体储集器30中，并继续通过工艺流体储集器排放/排干管线。在此充装制程期间，使用最大分配容积11mL，如活塞从HRP移动至11mL的分配末端(EOD)。接着，泵藉由打开DIV 1、2、5并闭合DIV 3、4、6、7、8和9，并将活塞自EOD缩回至HRP而“自源再装填”。再次重复步骤1，总共进行两次。PPRM3功能执行的下一操作为步骤2。藉由打开DIV 3、4、5和7(图11D)并闭合DIV 1、2、6、8及阀门9，并将11mL的工艺流体自工艺流体腔室34B推动至过滤器42中而开始步骤2。接着，工艺流体自过滤器输出端口离开过滤器，并继续进入再循环管线中，在自工艺流体排放口/排水管推动出空气时，该管线通回到工艺流体储集器30。接着，泵藉由打开DIV 2、5和7并闭合阀门1、3、4、6、8和9，并将活塞自EOD缩回至HRP而“从工艺流体储集器30再装填”。将步骤2重复三次，其再循环流体且有助于所积聚的空气离开工艺流体储集器30中的过滤器。工艺流体储集器30在所有三个步骤中将空气喷出工艺流体储集器排放口/排水管。
当所有气泡已收集于工艺流体储集器30的顶部处时，已充装整个过滤器，且过滤器输出管线并无空气。泵将执行从源进行再装填的较多若干再循环，以便将新液体推动至工艺流体储集器30中并排放空气气泡。步骤3重复步骤1四次。将此步骤程序化为重复至少四次，以确保工艺流体在并不存在空气气泡的情况下流出过滤器输出管线。若过滤器呈现空气气泡，则使用者可输入命令直至并不可见离开过滤器输出管线的空气为止。
启动操作
如下为泵系统22的启动制程的描述：
初始泵填充及充装
泵系统22到达仅含有容纳于泵主体22A中的泵取流体的位置处。初始填充及充装制程有助于填充使用者的所要处理流体的流动路径。此制程要求在泵22的入口处具有经加压BIB的预先存在流体源、具有制造储集器排放/排干阀门14的制造储集器FR，及用以在泵的出口处提供较多可定制分配控制的可选外部分配阀门(外部数字式阀门9)。在泵安装之后，使用者将流体管线连接至泵系统20。此连接包括来自工艺流体源FR的管线连接至泵入口、流体出口管线连接至外部分配点阀门，及来自泵系统过滤器排放口的外部轨道排干管线连接至工艺流体储集器排水管。需要将经加压氮气(或干空气)管线及真空管线连接至泵系统20以用于阀门控制。
在完成泵自动平衡之后进行初始填充及充装。藉由用户开始关于此操作的软件制程而开始初始填充及充装制程。用户位置存在两种情境：
情境1：第一情境是对BIB加压。轨道储集器(即，制造储集器FR)可在初始源与泵系统20之间的适当的位置中。若如此，则泵控制器38首先闭合位于初始源与泵入口之间的流动路径中的制造储集器排放/排干阀门14和阀门1；接着由加压的BIB将流体推动至制造储集器FR中。一旦对源加压，泵控制器38就打开以下阀门：将内部工艺流体储集器与源入口隔离的阀门1、将工艺流体储集器30与工艺流体腔室34B隔离的阀门2、将工艺流体腔室34B与连接于过滤器流体入口的外部阀块流动路径隔离的阀门3、将来自活塞腔室28及工艺流体腔室34A的泵取流体分离的阀门5，及分配阀门的外部点。
闭合以下阀门以将流体引导通过所要路径：制造储集器排干/排放阀门VFAB、将工艺流体储集器30与排干管线隔离的阀门7、控制自过滤器排放口至外部排干管线的流动的阀门6，及控制流体自过滤器出口流动回至工艺流体储集器30的阀门4、6和10。使用者控制开放阀门的闭合，以适应填充泵系统20及所附接管道所要求的变化的时间。完成此制程所要求的变化的时间是连接具有初始流体源FR的泵系统20与分配点的管道的变化的内部总容积，以及变化的流动速率的结果。这些速率是这些流体特性(诸如密度、黏度及温度)的函数。具有受限的影响的其他因素将是环绕空气的密度，及分配阀门的外部点的流动速率。一旦工艺流体行进至分配点，泵系统20中的容积的大部分就已填充有工艺流体。
接着，在所有其他阀门保持闭合时，打开阀门3、4和5以分配至工艺流体储集器30中。自源管线的最大再装填是藉由打开阀门1、2和5的以下动作。当泵取流体储集器32中的自动式压强制反馈满足工艺流体储集器30中的压力准则时，此串行动作结束。接着，要求过滤器改变例程及再循环操作。
若制造储集器FR并不处于轨道中，则可在无需首先填充制造储集器FR的情况下，藉由相同程序直接填充泵系统外壳。
情境2：第二情境为未对BIB加压，且制造储集器FR在初始源与本实用新型的泵系统20之间的适当的位置中。需要由泵系统20自身填充泵系统20及制造储集器FR。藉由仅打开阀门3和5以及外部数字式阀门9，该操作以对外部数字式阀门的点进行最大分配而开始。接着是藉由仅打开阀门1、2和5，而自源管线进行最大再装填。当填充制造储集器FR且工艺流体流出分配尖端时，此串行动作结束。
之后，在所有其他阀门保持闭合时，打开阀门3、4和5以分配至工艺流体储集器30中。自源管线的再装填将为藉由打开阀门1、2和5的以下动作。当泵取流体储集器32中的自动式压强制反馈满足工艺流体储集器30中的压力准则时，此串行动作结束。接着，要求过滤器改变例程及再循环操作。
若制造储集器FR并不处于轨道内，则可在无需首先填充制造储集器FR的情况下，藉由相同程序直接填充泵系统外壳。
维护操作
如下为泵系统20的维护操作的描述：
流体再循环及冲洗
泵系统20并有流体再循环功能，以在自泵22内部冲洗任何空气的制程期间减少工艺流体浪费。经由减少冲洗期间的流体消耗，以及允许泵系统20周期性地内部再循环流体，此功能允许用户减少对泵系统20的所有权的总成本。周期性地再循环工艺流体的能力减少流体可在管道中变为静态的可能性，从而防止流体凝结或干燥且因此导致中断。
藉由处于HRP处的活塞26开始泵系统20中的内部流体再循环。泵控制器38打开控制从工艺流体腔室34B至过滤器入口的流动的阀门3，控制从过滤器返回出口至工艺流体储集器的流动的阀门4，以及控制自工艺流体储集器至排干管线的流动的阀门7。必须打开此阀门以允许再循环流体填充储集器30，并将任何空气或其他气体移位出排干管线。所有其他阀门必须保持闭合。泵控制器38执行最大容积分配，闭合开放阀门，并打开控制从工艺流体储集器30至工艺流体腔室34B的流动的阀门2，以及控制自工艺流体储集器30至排干管线的流动的阀门7。在整个再循环制程期间，分配点阀门必须保持闭合。
在再循环制程期间，内部流体流动捕获工艺流体储集器30或靠近排干连接的过滤器42中的任何大气气泡。泵22将工艺流体移位至工艺流体储集器30中，且将迫使所收集的空气气泡或其他气体连同少量工艺流体进入排干管线。此制程将发生两次，一次是冲洗过滤器排放口且再次是冲洗工艺流体储集器30。在过滤器冲洗制程期间，在活塞26处于HRP处的情况下，打开控制从工艺流体腔室34B至过滤器入口的流动的阀门3，以及控制自过滤器至排干管线的流动的阀门6，同时将所有其他阀门保持闭合。两个开放阀门将闭合，且将打开自工艺流体源FR至工艺流体储集器30的阀门1及此储集器20与工艺流体腔室34B之间的阀门2，以允许活塞26自源进行再装填。在工艺流体储集器冲洗制程期间，将打开控制自工艺流体腔室34B至工艺流体储集器30的流动的阀门2，以及控制自工艺流体储集器30至排干管线的流动的阀门7。所有其他阀门将保持闭合。这两个开放阀门将闭合，且活塞26将自源进行再装填。
电子器件外罩23移除
为有助于轨道内修复，泵22还允许容易地替换电子器件。电子器件外罩是完全自包含的，且可藉由简单地断开缆线并向外抽拉箱而容易地移除外罩。
为移除电子器件外罩，使用者需要断开五个外部连接。两个RJ45连接器、一个串行连接器、一个电力连接器，且接着一旦已完成这些操作，使用者就可接着断开DB44连接器，以从泵主体22A自身断开电子器件外罩23。现在可将外罩23向上及向外滑动，以从安装处断开箱，且可将其自机柜取出。现在可藉由反向移除制程而安装新电子器件外罩23。
轨道内移除/修复/替换泵头
为出于轨道内维护目的而移除泵头22A，需要藉由执行“系统排干”功能而排空泵头外壳，包括工艺流体腔室34B及工艺流体储集器30。此操作允许使用者几乎排空工艺流体腔室及工艺流体储集器中的工艺流体。之后，可接着藉由拧下背板上的六个螺钉而移除泵头22A。当移除泵头22B时，使用者需要小心，以将PTFE头(白色)及背板(不锈钢)保持为按压在一起，并作为一个单元而移除。还将这些螺钉一起保持为具有泵头22B的一个单元。可缓慢地自泵主体22A取出具有六个螺钉的泵头22B，且在以向后倾斜角度取出泵头块78时，应紧密地固持该泵头块；使用者需要准备将工艺流体腔室34B及工艺流体储集器30中的少量工艺流体残余向外漏泄。
使用者可改变泵头22B(图6)上的所有组件，包括泵头块78、泵头O型环207、闪焰配件47、闪焰配件帽350、固定螺钉111、头隔膜84、泵头气动板80、气动速断95、螺钉99、工艺流体储集器O型环281、阀门O型环117、安装支脚261及弯管配件93。还可替换/改变连接至工艺流体储集器30的所有管道。当取出泵头22B时，用户可改变一对象或多个对象或可替换整个泵头22B。在重新安装泵头22B之后必须执行自动平衡循环，此系由于改变将影响泵系统20中的压力。
泵取流体腔室隔膜替换
当泵取流体腔室隔膜36极其变形或形状走样时，使用者将替换该隔膜。为执行此动作，需要使用“系统排干”功能排空泵头22B。需要如“轨道内移除/修复/替换泵头”章节中所描述地移除泵头22B。接着，泵22需要安置于如“轨道内驱动总成改变”章节中所描述的特殊维护模式中，该模式允许泵取流体仅能够在活塞腔室与泵取流体储集器32之间传送，以隔离泵取流体腔室34A。使用者需要自渗出螺钉端口BP2将渗出螺钉取出至泵取流体腔室32。接着，使用所提供的附接有较细管道的注射器(图12A和图12B)，将泵取流体抽取出泵取流体腔室34A，直至泵取流体腔室34A的底部处留下极小量的泵取流体以阻断流动路径为止。使用者可将泵取流体保存于容器中，并在置放新隔膜之后再使用该流体。可藉由拧下所有螺钉66而移除泵取流体腔室隔膜压制板64(图4)。当移除压制板64及隔膜36时，使用者需要倾斜泵主体22A，以便保持泵取流体腔室34A的底部处的残余泵取流体并减少漏泄。使用者需要感知到隔膜周围的残余泵取流体，并准备进行少量漏泄。
此情况允许使用者改变/替换以下部分(参见图4)：泵取流体腔室34A上的渗出螺钉52E、泵取流体腔室O型环211、泵取流体腔室隔膜36、泵取流体腔室隔膜压制板64及螺钉66。在重新安装具有压制板的新预拉伸隔膜之后，使用者需要藉由所提供的注射器(图12A和图12B)填充工艺流体腔室34B，并再使用来自泵取流体腔室34A的泵取流体。将泵取流体经由渗出端口BP2(图4)缓慢地射出至泵取流体腔室34A，直至泵取流体似乎自渗出端口BP2溢出为止。需要将渗出螺钉52E安装回工艺流体腔室34B。在将泵头重新安装回至泵主体22A上之后，需要如“轨道内驱动总成改变”中所描述地藉由闭合阀门8并打开阀门5而停用特殊维护功能。这允许泵系统20返回至常规维护模式。在替换泵取流体腔室隔膜36之后，及在替换工艺流体腔室隔膜84之后，要求泵系统20执行自动平衡。
压力传感器校准：
压力传感器PS校准的目的在于当泵内部压力均衡为大气压力时，设定预设“零”压力。当开封泵取流体储集器渗出端口BP1并打开流体路径中的所有阀门时，需要校准压力传感器PS。将单元置放于维护模式中。可藉由在GUI中的命令输入管线中键入“VON1，0”而打开所有阀门。接着，可经由GUI配方页面设定压力传感器预设。因此，使用者可经由GUI中的“将压力设定为零”特征设定默认“零”压力。此操作是必需的，这是由于许多操作位置将具有不同于制造位置的大气压力，且此操作允许针对特定位置环境大气压力而校准泵20。
再循环：
此泵20的再循环特征(参见图16A至图16B)为有助于减少管道中自各种位置(诸如过滤器中)形成的空气，并允许较小的循环系统以在泵的分配部分空闲时准许流体移动的特征。可如由使用者所指定地开启或关闭此特征。在泵处于“维护模式”时启动或去启动再循环特征，并藉由从“维护”窗、GUI的再循环索引卷标或由RMVC子系统选择“启用”或“停用”命令而完成该特征。当去启动再循环特征时，闭合用于再循环管线的阀门4(在过滤块40上)，且移动出工艺流体腔室34B并进入过滤器42中的工艺流体仅继续其在分配管道中的路径。然而，若启动再循环特征，则泵20在分配期间打开阀门4，并将外部阀门保持为闭合。此操作打开阀门3、4、5和7，以允许所分配的工艺流体移动至工艺流体储集器30中。在阀门4打开的情况下，归因于流体的不可压缩性存在反压，其并不允许流体继续处于分配尖端路径中，且接着迫使流体进入再循环管线中。再循环期间所分配的流体“分配”至工艺流体储集器中，并移位保持于工艺流体储集器中的空气袋。还打开阀门7，以允许在迫使工艺流体进入工艺流体储集器30中时移位空气。泵22藉由打开阀门2、5和7而自工艺流体储集器30“再装填”，从而用相同于推动至工艺流体储集器中的液体的容积的液体填充工艺流体腔室34B。
排干功能：
系统20具有排干特征(图24A及图24B)，该排干特征用于排干泵的工艺流体以允许某些维护功能。一旦已执行系统排干，就必须丢弃过滤器。此操作移除储存于工艺流体储集器30、工艺流体腔室34B及再循环管线中的流体的大部分，但泵22中仍将存在一些残余流体。过滤器42的容积中仍将固持一些量的流体。在泵处于“维护模式”中时启动或去启动系统排干功能，并藉由输入命令SDRN1以启用或SDRN1以停用而完成该功能。在可完成系统排干之前，用户必须自泵断开并封盖源管线，以允许将空气引入泵系统中。藉由泵开始的此功能是排干泵的工艺流体的使用者操作的回路。此操作以藉由打开阀门3和5、外部分配阀门(诸如，LP数位式阀门9)而对全部11mL进行冲洗输出操作而开始。一旦泵22已完成此分配，其就闭合阀门3和5以及外部阀门。接着，泵藉由打开阀门1、2和5并抽拉入11mL的空气而从工艺流体储集器30“再装填”。泵藉由闭合阀门1、2和5，并打开阀门3、4、5和7以将流体推动出再循环管线至工艺流体储集器中，而继续系统排干操作。接着，泵闭合阀门3、4、5和7且打开阀门2、5和7，并将流体推动出工艺流体储集器排干管线且接着闭合阀门2、5和7。重复此一系列操作直至用户停用系统排干功能为止。此功能自泵22移除工艺流体，从而允许移除泵头22B。
系统排干操作
1.移除并封盖制造源管线
2.冲洗输出
a.打开3、5、DV
b.闭合阀门1、2、4、6、7、8(DV处于任何状态)
c.自源再装填
i.打开1、2、5
ii.闭合阀门3、4、6、7、8(DV处于任何状态)
3.再循环
a.打开3、4、5、7
b.闭合阀门1、2、6、8、DV
c.自工艺流体储集器再装填
i.打开2、5、7
ii.闭合阀门1、3、4、6、8(DV处于任何状态)
4.冲洗排放
a.打开2、5、7
b.闭合阀门1、3、4、6、8(DV处于任何状态)
c.再装填源
i.打开1、2、5
ii.闭合阀门3、4、6、7、8(DV处于任何状态)
5.重复步骤2至4(直至使用者看到并无流体流出分配尖端或工艺流体储集器排干管线为止)
运输功能
此运输功能是程序化至泵20中、用于自所有泵取流体腔室及储集器移除所有空气的特征。待于组装期间使用此功能，且该功能藉由将所有泵取流体自活塞腔室28推动至泵取流体储集器32而操作。由使用者移除泵取流体储集器32上的渗出螺钉BP1并输入命令“SHIP1”而完成此操作。此命令打开阀门8，并将活塞向下推进至11mL的分配末端(EOD)标记。此操作将活塞26移动至活塞腔室28的底部，同时将泵取流体推动至泵取流体储集器32并将泵取流体储集器32中的空气推动出泵。使用者将看到自泵取流体储集器32呈现极少的泵取流体。接着，使用者藉由渗出螺钉封盖泵取流体储集器上的渗出端口BP1，且泵主体现在并无空气并准备好进行运输。
离开箱操作(图25A及图25B)：
泵22在泵主体完全填充有泵取流体且并无任何空气的情况下到达至用户的位置。接着，用户将泵22安装至轨道系统中，并移除泵取流体储集器渗出端口螺钉。泵入口需要与用户的制造储集器出口或轨道内储集器出口(若提供)连接。泵出口需要连接至实验室分配出口及外部数字式阀门9(若提供)。需要将外部排干管线从过滤器排干管线连接至制造中的出口。一旦将电力供应至泵，泵就开始其自动平衡程序，且由于活塞26处于其11mLEOD位置处，因此泵将藉由打开阀门8并缩回而返回至HRP。此制程将11mL的空气抽拉至泵取流体储集器32中，且接着继续其自动平衡制程。一旦泵22已完成自动平衡，(应牢记，此为使用者可需要执行压力传感器校准处，这是由于不同高度处的大气压力不同)使用者现在就可封盖泵取流体储集器渗出端口BP1。此时，泵22准备好完成充装程序且接近于可操作的。
可定制压力警报
泵系统20还允许用户根据用户位置处的操作压力来定制用于压力警报的过压设定。使用者还可设定过压警报的持续时间。出于此目的，使用者可将命令“OVRPd，x”输入IDI或LYNX GUI中的命令管线中。“d”是以ms为单位的过压持续时间。使用者可将该值设定为介于0ms与999ms之间。“x”是触发压力警报的压力极限。使用者可使用两个压力值；一个是28psi，其可由“1”表示；另一个是50psi，其可由“0”表示。举例而言，“OVRP125，1”将过压持续时间设定为125ms@28psi。"
改变马达/活塞总成(驱动总成改变)-图26
泵系统20包括在并不阻断流动路径的情况下，于内部移除及替换机械驱动总成24的能力。如先前所提及，此驱动总成24(图8、图9A和图9B)包含电DC马达24E、导螺钉24G、活塞26、聚四氟乙烯(PTFE)刮垢环191及随附硬件。随附硬件包括导轴承24F、防旋转旗标56、用于压制马达24E及活塞O型环74的螺栓24A至24D。
驱动总成24替换经设计成在对泵系统20产生最小干扰的情况下发生。驱动总成替换要求移除外罩、四个马达安装螺栓、马达电力插塞及泵取流体储集器渗出端口BP1螺钉。
驱动总成替换制程允许在并不干扰工艺流体流动路径的情况下移除、修理及替换驱动总成。此情况消除将工艺流体化学制品曝露至空气及其他污染物的风险，并减少将工具释放回至生产中所需要的工艺流体量及重新鉴定时间量。
当用户在微控制器38的连接软件中键入驱动总成改变程序时，驱动总成替换制程(图2A、图2B、图2C和图2D)开始。取决于泵操作程序接口，存在可实现驱动总成替换的两种方式：使用GUI或藉由使用RMVC子系统可操作接口。
(1)使用GUI(图13A、图13H或图13L)
a.泵22需要安置于维护模式中，该模式允许打开用以分离来自活塞腔室26及工艺流体腔室34B的泵取流体的阀门5。藉由在命令输入管线中键入“SPCF1”命令，此操作允许泵22在闭合阀门V5时进入特殊维护模式中，从而将来自活塞腔室28及泵取流体腔室34A的泵取流体分离。在此阶段，用户需要将按钮开关25A(图3)(其附接至PCB压力板48上)启动至“接通”位置以打开阀门8。这在活塞腔室28与泵取流体储集器32之间实现用于泵取流体的开放流动路径。
b.然后，需要移除用于端口BP1的泵取流体储集器渗出端口螺钉。使用者需要藉由将公端旋拧至泵取流体储集器渗出端口BP1而安装所提供的注射器(图12A和图12B)。在注射器的末端处抽取注射器柱塞。此情况允许在驱动总成替换制程期间，于泵取流体储集器32与注射器腔室之间进行空气交换。连接注射器也使得泵22能够将活塞腔室28中的泵取流体移动至肩部位置200(图10)。藉由移除压制马达24E的四个螺栓24A至24D，并自PCB压力板48拔出马达电力，可自活塞腔室26逐渐抽拉出驱动总成24。
c.然后，使用者需要经由注射器将空气缓慢地推动至泵取流体储集器32，以将活塞腔室26中的泵取液面升高至大约肩部200。可将活塞位于本位处的新的或经修复的驱动总成缓慢插入活塞腔室26中。应藉由向下面向活塞内径28的活塞26的圆锥形部分76而定向总成。应定向马达24E，使得将马达连接至压力PCB 48的线刚好位于压力PCB 48上。应定向活塞26，使得当垂直地固持驱动总成时(电驱动马达24E在顶部上，且活塞26笔直向下面向)，防旋转旗标56容易地配合至清除通道中，且活塞的圆锥形区段相对于活塞内径同轴。应降低驱动总成24，直至活塞26的圆锥形区段在活塞内径28内部，且驱动总成24停置于下部(离电驱动马达最远)O型环74上为止。活塞26的圆锥形形状76导致移位泵取流体及空气，且液面上升以完全填充下部O型环74下方的容积。
d.然后，需要重新安装四个螺栓24A至24D以压制马达24E，且需要将马达电力插塞回至PCB压力板48。可藉由从泵取流体储集器渗出端口BP1拧下注射器(图12A和图12B)而移除该注射器。
e.最后，使用者可将附接至PCB压力板48的开关翻转回至“断开”位置。此情况准许闭合分离活塞腔室28与泵取流体储集器32的阀门8。藉由在命令输入管线中键入停用特殊维护模式的“SPCF0”，并藉由打开阀门5而将泵22安置于常规维护模式中。接着，需要进行自动平衡行进，以便确保活塞26返回至其参考本位位置HRP。在完成自动平衡之后，使用者需要将泵取流体储集器渗出螺钉重新安装回至泵取流体储集器渗出端口BP1上。
(2)使用远程监测、观察及控制(RMVC)子系统
a.藉由使用RMVC子系统可操作接口(图13D至图13G)，可藉由点击维护页面上的“进入/离开维护”按钮而实现维护。在“高级”索引卷标下，其包括驱动总成功能。藉由点击“改变驱动机构”索引卷标，驱动总成替换程序展示于每一随后索引卷标上。藉由点击“启用驱动改变”索引卷标，此操作在打开分离活塞腔室28与泵取流体储集器32的阀门8时，闭合分离活塞腔室28及工艺流体腔室34A中的泵取流体的阀门5，以分离活塞腔室28及泵取流体腔室34A中的泵取流体。
b.此时，实施上文“使用GUI”的1(b)至1(d)步骤。
c.对于最后步骤，使用者可点击“停用马达改变”索引卷标。此操作闭合阀门8并打开阀门5。用户接着点击“自动平衡”索引卷标，以有助于活塞26返回至本位参考位置HRP。在完成自动平衡程序之后，用户需要将泵取储集器渗出螺钉重新安装回至泵取储集器渗出端口BP1上。
在轨道内驱动总成改变之后测试活塞腔室中的气体压力
此操作有助于用户在驱动总成改变制程期间判定任何空气是否引入活塞腔室中。在驱动总成改变之前，建议执行活塞腔室中气体侦测程序(图28A至图28B)。可在驱动总成改变之前于任何时间处执行此制程，例如，在已执行系统排干程序之前或之后。此程序经历遍及活塞行进的直线距离，监测压力增加的一系列步骤。若系统在行进0.1mL内的直线距离中经历压力警报，或压力改变除以距离改变，DP/DX，例如超过5，则活塞腔室28并无空气。此情况有助于用户在驱动总成改变之前判定系统中是否存在空气，且在已重新组装泵之后，使用者再次执行活塞腔室中气体侦测程序。在驱动总成改变之后，该程序指示活塞腔室28是否存在空气。此气体侦测序列向用户简单地指示在驱动总成改变之前系统是否并无空气，以及在驱动总成改变之后是否在系统中侦测到空气，接着指示在驱动总成改变自身期间引入空气。若活塞腔室中气体侦测程序在马达总成改变之后侦测到系统中的空气，则用户必须重新执行驱动总成步骤以确保活塞腔室28中并不存在空气。
过滤器滤筒改变：
由使用者简单地向上提升过滤器托架的释放杆，并向外滑动旧过滤器而替换过滤器42。使用者滑入新过滤器42，并向下推动将过滤器42固定并密封于适当位置的释放杆。接着，使用者执行PPRM2和PPRM3操作以填充并充装过滤器外壳及基板，并冲洗过滤器的空气。
自动平衡
泵系统20包括自动平衡(参见图17中的流程图)以在泵处于“静止”位置时，均衡泵头中的压力，以及校正包含在工艺流体腔室中的流体的量的任何不一致性。此功能允许用户执行许多维护功能，而不要求自外罩移除泵或自其安装位置移除下部外罩。此功能还允许泵将可重复容积的流体维持于工艺流体腔室中，从而允许较好地控制泵的分配特性并防止出现损害操作的可能性。每次将电力应用于泵或藉由使用者开始关于此操作的软件制程时自动平衡制程开始。自动平衡藉由检查活塞是否处于HRP处而开始其操作。若活塞不处于HRP处，则泵打开阀门8，并将活塞26抽拉回HRP，同时将泵取流体抽拉出泵取流体储集器32。一旦活塞处于HRP处，或若活塞26原先处于HRP处，则自动平衡程序就继续。接着，泵20藉由打开阀门8并将活塞26向前移动，以将4mL的泵取流体推动至泵取流体储集器32中而开始下一步骤。接着，泵20闭合阀门8并打开阀门5(两个隔离阀门)，且开始将活塞26缩回至HRP，同时监测压力传感器PS上的压力。若侦测到负4.0psi的压力读取或当到达HRP时，泵20停止。若泵20到达负4psi的压力，则泵20继续自动平衡，但若泵在未到达所要压力的情况下到达HRP，则泵20经由阀门8重复将流体推动至泵取流体储集器32中的制程，且接着闭合阀门8并打开阀门5，且自泵取流体腔室34A进行再装填直至到达所要负压为止。一旦到达所要压力，其就闭合阀门5并打开阀门8，且将活塞28返回至HRP，从而从泵取流体储集器32抽拉泵取流体且接着闭合阀门8。接着，泵打开阀门5并将活塞26向前移动以将1.5mL流体推动至工艺流体腔室34B中并停止。接着，泵20闭合阀门5且打开阀门8，并返回至HRP。此时，泵20结束“自动平衡”，且已进行保持使一致量的泵取流体进入泵取流体腔室34A中所需要的所有程序。
特别地，藉由使用者开始微控制器38的关于此操作的软件制程而开始头自动平衡制程。泵控制器38提示使用者自端口BP1处的，位于泵22的上部正面上(定位为离外罩安装托架最远的泵主体之侧)的通用弯管配件移除泵取流体储集器渗出端口螺钉。接着，泵控制器38打开将活塞腔室28与泵取流体储集器32分离的隔离阀门8。接着，泵控制器38经由马达驱动总成24将活塞26驱动至分配位置的末端(离静止本位最远的位置，等于11ml分配期间所停止的位置)，从而有效地排空活塞腔室28的流体。接着，泵控制器38闭合将泵取流体储集器32与活塞腔室26分离的隔离阀门8，并打开将活塞腔室26与工艺流体腔室34A分离的隔离阀门5。
此时，泵控制器38驱动活塞26，以进入朝向本位的缓慢再装填移动，同时泵控制器38连续地监测压力。一旦压力转换器PS侦测到腔室28中的压力处于大气压力(0psig)，泵控制器38就继续进行再装填，但以减少的速度进行。活塞26继续以减少的速率返回至本位，直至压力转换器PS侦测到充分负压为止(负压系指内部泵主体压力与局部大气压力之间的压力差动；使用者并不可变此值)。一旦内部泵主体压力到达此层级，活塞26就开始以与其再装填的相同减少速度进行分配。在活塞26进行分配时，压力转换器PS再次连续地监测内部泵主体压力。一旦压力转换器PS指示内部泵主体压力等于大气压力，则活塞26就停止。
闭合将活塞腔室28与泵取流体腔室32分离的隔离阀门8，并打开将活塞腔室与泵取流体储集器32分离的隔离阀门8。接着，将活塞26返回至本位，从而自泵取流体储集器32抽拉流体。一旦活塞26已返回至本位，就闭合所有阀门，且泵控制器38提示使用者替换端口BP1处的泵取流体储集器渗出端口螺钉，以密封泵取流体储集器32。
分配侦测
分配侦测特征意欲侦测晶圆涂布问题的许多共同原因，其包括：
·分配管线中的空气
·分配/回吸阀门故障
·喷嘴阻塞
·管道扭接
·分配管线漏泄
分配侦测藉由比较每一分配的压力量变曲线与参考压力量变曲线而起作用。若两曲线并不匹配于用户可选灵敏度内，则泵产生警报。
每当对配方作出任何改变时，将保存新的参考曲线。每当保存新的参考曲线时记录事件日志。
操作：
使用者开始执行分配；设定分配侦测并执行该侦测，以在配方发生任何改变之后记录标准样本(Golden Sample)。一旦储存标准样本，偏离超过用户程序化百分比及超出极限的计数数目的任何分配就将停止泵20并触发警报。
可藉由提供压力量变曲线数据的压力传感器PS(或，例如，基于马达电流模拟泵压力的Isense)使用分配侦测。
压力传感器：
直接测量泵腔室压力。
Isense功能性：
如下文所描述地推断泵腔室压力。
Isense H/W：
横跨步进马达驱动器感测电阻器经由电压降而感测电流(图14)。藉由作用中整流器半波整流每一相位。接着，对经整流的信号求和并积分。藉由包封侦测器移除步进噪声。对合成信号进行dc放大和电压转译，使得将所关注的电压窗转译成A/D转换器的最大极限。这允许利用A/D的最大分辨率。
Isense F/W：
藉由以每一操作速率执行马达并储存未负载“基线”A/D值而进行初始校准。
藉由自本样本减去基线而获得马达负载。此操作得到与马达负载成比例的值。此值为针对任何非线性及速率相关伪影所校正的增益。
替代性分配侦测质量报告：
当任何分配偏离参考分配超过用户程序化百分比及超出极限的计数数目时，发生分配警报。
在每一分配之后，显示“分配质量”数目。此数目展示为百分比。若分配计数中的100％处于极限内，则显示“分配质量”＝100％。若分配计数中的50％处于极限内，则显示“分配质量”＝50％。可将分配划分成区段，且可单独地报告每一区段的“分配质量”。
支持过滤器再循环及至工艺流体储集器的氮气供应的替代性实施例
图15及图15A描绘精密泵系统20的替代性实施例，该系统包括额外DIV阀门(10至13)，及准许在过滤器再循环制程期间回收过滤器42内所夹带的工艺流体的文氏管。通常，为将过滤器42中所捕获气体移除至过滤器排水管，且丢弃夹带于过滤器42内的工艺流体。然而，在包括阀门10和11的情况下，自过滤器移除所捕获气体，但将来自过滤器42的所捕获的工艺流体再循环回至工艺流体储集器30是可能的。
另外，应在微控制器38侦测到已从工艺流体储集器30移除所有气体以便在工艺流体储集器30内重新建立气体压头时，经由DIV阀门12将氮气N2源耦接至工艺流体储集器30的顶部。泵控制器38可准许预定量的氮气在工艺流体储集器30内形成气体压头。在以经调节的20psi将此N2输送至阀门12且接着输送至工艺流体储集器30之前，预过滤此N2。
气体侦测算法及气体容积侦测算法
要求气体侦测算法自动充装过滤器42且对于藉由预储集器30的操作而言，气体容积侦测算法是重要的。参见关于过滤器中气体侦测算法的图27A至图27B；关于活塞腔室中气体侦测算法的图28A至图28B；以及关于工艺流体储集器中气体容积侦测算法的图29A至图29B。
下文的序列是指压力的距离改变率(dp/dx)，但也可使用压力的时间改变率(dp/dt)来使这些序列同样良好地起作用(只要其相关回至基于活塞26行进的速度的行进距离)——这是由于其最终相关回至容积改变——且所有此情况是基于相关于经历容积改变而未经历温度的任何显著改变的气体的容积及压力的理想气体定律。
这些算法中的关键原则在于在封闭式系统中推进活塞26，并测量压力的改变率。极高的压力的改变率(极端状况下的压力峰值)表明并不存在气体，而低的压力改变率表明存在气体。可将实际测量的压力改变率相关回至(压力改变的速率的)经验判定值，以判定对系统中的气体的量或容积的估计。
气体侦测算法(通常用于判定过滤系统中的气体的存在，但也可用于在马达改变特征之后测试气体的存在)
1.将预装填压力设定记录于全局变量中。
2.将预装填压力设定为零，并等待泵腔室压力均衡为零。并不要求此步骤，但其一般产生较一致的结果、较好的结果。
3.闭合及打开密封需要测试气体的存在的泵的部分所必要的任何阀门。
4.测量压力并将其记录于全局变量中。
5.将活塞推进一些距离(标称为0.5mL的等效移位)，当推进活塞26时执行这些步骤：
a.测量瞬时压力并将其记录于全局变量中
b.基于当前压力读数及初始压力读数以及活塞26的位置来计算压力的距离改变率(dp/dx)
c.若压力的改变率(dp/dx)超过先前凭经验所判定以表明系统中并不存在气体的临限值(dp/dx>5通常表明系统中不存在气体)，则判定系统并不具有任何气体。
6.替代性地，所行进的第10毫升的等效距离内的压力警报也将指示系统中并未捕获气体。可基于系统的实体组成凭经验判定最佳值。
7.若活塞在并不具有压力警报或超过活塞腔室压力的距离改变率的临界点的情况下推进通过全部测试距离(标称为0.5mL的等效移位)，则判定泵的该区段中捕获有气体。
8.闭合及打开使泵回至其待用状态所必要的任何阀门
9.将预装填压力设定为来自所使用全局变量的其之前的任何值
10.泵将花费一些时间量以均衡回至适当预装填压力
气体容积侦测算法(通常用于判定预储集器30中的气体的容积)
1.将预装填压力设定记录于全局变量中。
2.将预装填压力设定为零，并等待泵腔室压力均衡为零。
3.闭合及打开密封需要测试以判定气体容积的泵的部分所必要的任何阀门。
4.测量压力并将其记录于全局变量中。
5.将活塞推进一些距离(标称为1mL的等效移位)，当推进活塞26时执行这些步骤：
a.测量瞬时压力并将其记录于全局变量中
b.基于当前压力读数及初始压力读数以及活塞的位置，计算压力改变的距离速率
c.若压力改变的速率超过先前凭经验所判定以指示系统中并不存在气体的临限值，则判定系统并不具有任何气体。
6.替代性地，所行进的第10毫升的等效距离内的压力警报也将指示系统中并未捕获气体。可基于系统的实体组成经验判定最佳值。
7.若活塞在并不具有压力警报或超过活塞腔室的压力的距离改变率的临界点的情况下推进通过全部测试距离(标称为1mL的等效移位)，则判定泵的该区段中捕获有气体。若判定系统中已捕获气体，则执行这些步骤：
a.计算压力改变的距离改变率(dp/dx)除以活塞移位(标称为1mL的等效移位)
b.容积＝dp/dx×15(近似地，且将考虑较多数据以得到最佳相关经验)
c.若一毫升移位测试判定系统中存在20mL或较多的气体，则可藉由较大移位执行另一测试以得到系统中所捕获气体的准确容积的较准确判定。
8.闭合及打开使泵回至其待用状态所必要的任何阀门。
9.将预装填压力设定为来自所使用全局变量的其之前的任何值。
10.泵将花费一些时间量以均衡回至适当预装填压力。
应理解，上文的算法及附图27A至29B中的数值术语为随着泵系统进一步发展，可经受改变的近似值。
还应注意，对于工艺流体储集器30，可选装置包括：
-具有用于氮气层的入口(经处理过滤的氮气的低压供应)的预储集器；同样参见图15A。
-氮气层供应上存在阀门以开启或关闭该供应；
-在预储集器排干管线上存在止回阀，止回阀被偏置，以仅允许流动出工艺流体储集器。此止回阀可位于通常定位的排干阀门上游或下游；
-存在供应真空以将流体抽拉出排干管线的文氏管，或者，可能需要克服倾向于将流体自排干管线推动回至工艺流体储集器中的任何压力差动。文氏管具有氮气供应，该氮气供应同样具有阀门以关闭或开启氮气供应，使得文氏管并不在所有时间都是运行的。
图30提供本实用新型20的主特征的概述，下文也论述该特征。此外，本实用新型的一个关键特征是与泵相关联的储集器，其中由微控制器或其他器件控制用于储集器的阀门及任何相关联流体控制组件，该器件与相关联于泵的任何控制系统连通，或其活动藉由该系统协调。
流动路径连续性：就维护停工时间而论，此泵具有不同于本领域中其他泵的优势。使用具有泵取流体，及访问此泵取流体的储集器的能力的隔膜式泵允许泵20在腔室之间移动流体(若需要进行修复)。在具有多个输出的泵上，使用者可在并不影响其他组件的情况下，改变过滤器、工艺流体腔室隔膜、或一输出上的隔离阀门。
在轨道修复中：使用者可在并不需要将泵取出涂布机/显影器的情况下容易地替换驱动系统。藉由使用泵取流体储集器及圆锥形活塞头形状可能实现此情况。电子器件外罩为可在涂布机/显影器中容易地替换的另一对象。自泵外罩简单地拔出接线线束，从而允许在替换电子器件外罩时其不受干扰地保持于涂布机/显影器中。亦有可能在可排干泵头的所有工艺流体并移除该泵头时，改变涂布机/显影器中的泵头。一旦新头附接至泵主体，系统就可在并不阻断流动路径的情况下进行自动平衡并返回至生产。
预测性维护：泵系统20具有侦测及警告用户磨损系统部分的能力。不同的磨损部分将在分配曲线中带来不同的可辨识图案。系统将辨识此图案，并警告用户需要替换所识别的麻烦部分。这些部分包括驱动系统、整合隔膜式阀门及过滤器。
可能的可检测故障：漏泄的活塞O型环
泵取流体中的空气
工艺流体中的空气
预装填期间的压缩性
漏泄的隔膜式阀门装填向下漏泄
过滤器过度反压
泵腔室压力超过极限
导螺钉背隙
马达上的反向转矩改变
导螺钉/马达黏结
增加的转矩要求
数位式阀门黏结
RMVC网络摄影机
分配侦测：误差、曲线图。泵系统具有藉由研究分配作出的曲线而侦测良好分配的能力。其警告使用者分配是否超出使用者所设定的容许度。系统还显示所收集数据的图形视图，并根据当前分配组态，显示如何将其与第一分配期间的基线数据集进行比较。
零损失泵：本实用新型系关于藉由将未使用或未经分配的工艺流体再循环至预储集器30而实现工艺流体的零损失。
藉由将真空抽拉通过过滤器42的预过滤：预储集器30移除穿过过滤器的任何气体(即，空气)。
工艺流体储集器入口组态：工艺流体源入口定位于工艺流体储集器的顶部上，其中侧壁相接于较短垂直侧上的顶部。源入口位置的目的在于允许工艺流体以靠近侧边缘的角度进入工艺流体储集器中，此角度允许工艺流体平稳地向下延行过工艺流体储集器的壁，而非自储集器的顶部滴落，此情况可导致在流体落下时捕获空气。
液面传感器(LLR)
当在单级泵上进行预过滤时，直接将所产生的(即，超过蒸气压障壁)任何气体发送出分配尖端。藉由将流体抽拉通过过滤器并抽拉至工艺流体储集器的顶部中(或藉由使用倾斜设计而抽拉为靠近底部)，且接着使流体流动出储集器的底部，将在离开储集器之前移除由过滤器所产生的任何气体。为了使工艺流体储集器在封闭式系统中起作用，必须维持工艺流体储集器内部的气液界面。一些半导体制造设备并不允许外部空气接触化学制品，以防止污染或粒子进入制程流程，因此当需要时使用制程级别N2。可藉由测量当推动回至工艺流体储集器时，由泵所施加的压力的程序，或藉由使用液面传感器(LLS)、光学传感器、浮动传感器、流量计、压力传感器/仪表、重量测量器件、视觉摄影机系统，或判定工艺流体储集器中的流体的量的任何其他构件而在储集器内管理N2和/或流体的量。
靠近泵的预储集器(PRNTP)
在启动阶段和/或过滤器改变期间，需要藉由流体润湿过滤器及配管(管道)。其中一个问题是此制程期间的液体损失问题。为使该影响最小化，围绕将再循环液体，并移除系统中开始是具有或由标准过滤器排放的再循环所产生的任何空气的(PRNTP)而设计系统。藉由自顶部填充并将液体抽拉出(PRNTP)的底部，实现气液分离障壁(也可藉由从底部填充并将液体抽拉出底部而进行此操作)。若需要，则可应用较小真空(负压)以进一步有助于或加速气液分离。减少分配系统中的液体浪费的关键在于在(PRNTP)中保持规定量的空气/N2，以允许流体再次进入封闭式系统的能力，藉由允许空气/N2进入(PRNTP)和/或确定(PRNTP)中存在充分空气/N2能实现此能力。(PRNTP)还允许将过滤器的标准排放期间所释放的任何流体发送回至过滤器，因此保持接近零的液体损失目标。可藉由添加经加压管线、经加压调节管线、开放的空气、排放或排干管线而将空气/N2添加至系统。可管理空气/N2和/或液体的量的方式中的一些为藉由测量当推动回至(PRNTP)时由泵所施加的压力的程序，使用液面传感器(LLS)、光学传感器、重量测量器件、浮动传感器、流量计、压力传感器/仪表、视觉摄影机系统，或判定(PRNTP)中的流体的量的任何其他构件。
为进行此操作，1)闭合所有阀门。2)接着打开阀门1和2。泵头以将产生真空的方向而移动，从而将流体抽取至(PRNTP)中，接着抽取至泵头中。重复泵移动直至泵头充满为止。3)接着闭合阀门1和2。4)打开阀门3和4，且泵头以将产生正压的方向移动，从而将流体推动至过滤器中并通过过滤器。重复步骤1)至4)直至完全润湿过滤器为止。为移除过滤器内部所捕获的任何空气，执行步骤1)至3)。步骤5)打开阀门3和10，且泵头以将产生正压的方向移动，从而将空气推动出过滤器(至过滤器排水管)。步骤6)执行判定过滤器中是否留下任何空气的程序，且接着闭合所有阀门。重复步骤1)至3)及步骤5)至6)直至已自过滤器移除所有空气为止。为将(PRNTP)填充至规定层级，重复步骤1)至3)和步骤5)至6)直至完成为止。最后阶段为自分配尖端移除空气。步骤7)闭合所有阀门且接着打开阀门1和2。泵头以将产生真空的方向移动，从而将流体抽取至泵头中。闭合所有阀门且接着打开阀门3、11和9。泵头以将产生正压的方向移动，从而将流体推动出分配尖端。重复步骤7)直至自分配管线移除所有空气为止。此程序允许在启动阶段、过滤器改变和/或标准分配期间存在最小(若存在)的液体损失(其中以预定义、自动式或手动排程从过滤器移除/排出空气)。
藉由一个泵使用预/后过滤的能力——将连接移动至过滤器
藉由使用(PRNTP)，可如靠近泵的预储集器(PRNTP)描述中所展示地获得后过滤，其中过滤器介于泵与分配尖端之间。
藉由将连接移动至过滤器，其中过滤器位于(PRNTP)或任何储集器之前，可移除自抽拉真空以产生流动通过过滤器所产生的气体来提供无泡分配。可藉由测量新过滤器中的流体的压力，并将其与标准使用期间获得的读数进行比较而进行过滤器加载(压力差动)监测。可藉由在泵中使用压力传感器、使用流量计、监测马达上的电流和/或藉由位于流体路径中的过滤器之前的压力传感器而获得压力读数。
图31描绘过滤器位于预储集器30之前以及再循环在过滤器42的上游的替代性组态。特别地，再循环返回至过滤器的上游及隔离阀门的下游的点处。在此组态中，将工艺流体自泵取腔室34抽拉通过过滤器42并抽拉至预储集器30中。替代性地，可组合气体容积侦测系统使用预储集器排水管上的文氏管，以从过滤器42填充预储集器。预储集器30提供对抽拉通过过滤器42的液体的额外除气的益处。另外，对再装填速率的精确控制还可减低任何的气体引入。
图32描绘过滤器42位于预储集器30之后，且再循环位于预储集器30的上游或预储集器下游(后者是由虚线中展示的经阀调节后的路径指示的替代性方案)的另一组态。在再循环发生在预储集器30的上游的情况下，再循环管线耦接至在预储集器30的上游及紧密相关联阀门的下游的点处。在泵的再装填期间，直接将工艺流体抽拉通过过滤器42。替代性地，当实施图32中的虚线中展示经阀调节后的路径时，再循环管线耦接至在过滤器42的上游及预储集器30及紧密相关联阀门的下游的点处。在泵的再装填期间，直接将工艺流体抽拉通过过滤器42。虚线中展示的此经阀调节后的路径允许隔离预储集器30与过滤器42，使得可自动针对问题(例如，由于阀门阻断、配件漏泄(损失密封)而不能进行充装)测试过滤器42。
图33描绘过滤器42也位于预储集器之前但再循环在过滤器42下游的另一组态。特别地，再循环返回至在隔离阀门的下游及预储集器30的上游的点处，或直接返回至预储集器30的顶部中。将工艺流体自泵取腔室34抽拉通过过滤器42并抽拉至预储集器30中。替代性地，组合气体容积侦测系统使用预储集器排水管上的文氏管，以从过滤器填充预储集器。预储集器30提供对抽拉通过过滤器42的工艺流体的额外除气益处；此外，对再装填速率的精确控制也可减低任何气体引入。
应理解，在图31至图33的所有状况下，预储集器30可包括可选装置，其包括：
(1)包括用于氮气层的入口(例如，经处理过滤的氮气的低压供应)的预储集器30；
(2)氮气层供应上用以开启或关闭该供应的阀门；
(3)预储集器30的排干管在线经偏置以仅允许流动出预储集器的止回阀。此止回阀可位于通常定位的排干阀门上游或下游；及
(4)供应真空以将流体抽拉出排干管线的文氏管，或其可需要克服将倾向于将流体自排干管线推动回至预储集器30中的任何压力差动。文氏管具有氮气供应，该氮气供应也具有阀门以关闭或开启氮气供应，使得文氏管并不在所有时间处是运行的。
自校正泵
如同任何单级或双级泵，若单元具有问题，则可必须在不定期的维护时间期间处理该问题。需要具有自修复/校正能力，或继续执行直至定期维护时间可用的能力的泵。此情况允许泵在非生产或维护时间期间出现官方停工时间的情况下继续生产。为实现此情况，泵具有测量应用于泵马达的电流的能力。若在并未改变制程设置或化学制品的情况下，电流随时间推移增加，则此情况可以是输出阀门、电子器件、马达、化学制品或过滤器的问题的结果。泵可告知操作员不久即需要查看该泵。若将流量计置放于过滤器之后及分配输出/回吸阀门之前，则其可判定是否正确地打开或闭合阀门。若流动发生改变，则其可告知泵将流动速率调整为正确量。若将流量计置放于过滤器之后及分配输出/回吸阀门之后，则其可判定是否正确地打开或闭合阀门，以及是否正确地发生回吸。若存在回吸问题，则泵可略微打开分配阀门且接着推动或抽拉流体，以使流体返回至正确液位。若对于分配流动已发生改变，则其可告知泵将流动速率调整为正确量。虽然已参考本实用新型的特定实施例详细描述本实用新型，但是对熟悉本领域的技术人员而言，在不偏离本实用新型的精神及范畴的情况下，可对其作出各种改变及修改将是显而易见的。
Claims (18)
1.一种用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统，该泵系统包含：
一工艺流体储集器，其具有：
一入口，其耦接至一远程工艺流体源；
一出口；及
一排放口，其耦接至一排水管；
一驱动构件，其间接地耦接至该出口，以用于将该工艺流体驱动至该工艺流体储集器中或驱动出该工艺流体储集器；
阀门，其耦接至该入口及该出口，以用于准许工艺流体流动至该工艺流体储集器中或流动出该工艺流体储集器，并耦接至该排放口以将气体移除出该工艺流体储集器并移除至该排水管中；
一传感器，其用于提供信号，该信号对应于与该工艺流体储集器中的气体的存在相关的该泵系统中的参数；及
一处理器，其耦接至该驱动构件、该传感器及该阀门，该处理器使用该信号以自动控制所述阀门及该驱动构件，来迫使该工艺流体储集器中的任何气体流过该排放口并流入该排水管中。
2.根据权利要求1所述的自动式泵系统，其中该参数是系统压力，且其中该传感器是一压力传感器。
3.根据权利要求1所述的自动式泵系统，其中间接地耦接至该出口的该驱动构件包含用于分配该工艺流体的泵取腔室，该泵取腔室包含将该泵取腔室分离成第一腔室及第二腔室的一隔膜，该第一腔室经由一第一阀门与该驱动构件进行流体连通，该泵取腔室还包含该泵取流体，该第二腔室包含该工艺流体，该第二腔室根据经由该隔膜从该第一腔室中的该泵取流体所施加的力而将精确量的工艺流体分配至一泵出口。
4.根据权利要求1所述的自动式泵系统，其中该工艺流体储集器包含位于该工艺流体储集器的底表面上的一出口，该出口形成至工艺流体流动路径的入口。
5.根据权利要求4所述的自动式泵系统，其中该第二腔室包含位于该第二腔室的一底表面上的一入口，该入口位于该隔膜的所述一侧上，且该工艺流体流动路径将该工艺流体输送至该第二腔室中而进入该入口。
6.根据权利要求5所述的自动式泵系统，其中该第二腔室耦接至具有一排放口的一过滤器，该过滤器排放口经由一再循环阀门耦接至工艺流体再循环路径，以用于将该工艺流体返回至该工艺流体流动路径。
7.根据权利要求6所述的自动式泵系统，其中该工艺流体储集器包含一上表面，该上表面包含来自该工艺流体再循环路径的第一入口。
8.根据权利要求7所述的自动式泵系统，其中该上表面包含一最高点，且其中该排放口定位于该最高点处。
9.根据权利要求3所述的自动式泵系统，其中该驱动构件定位于一泵主体内，该工艺流体储集器耦接至该泵主体。
10.根据权利要求9所述的自动式泵系统，其中该驱动构件包含一活塞汽缸配置，其中耦接至该活塞的一马达驱动系统在该汽缸内移动该活塞，以将实质上不可压缩的泵取流体驱动到该汽缸中或驱动出该汽缸。
11.根据权利要求10所述的自动式泵系统，其进一步包含用于将该泵取流体储存于其中的一泵取流体储集器，该泵取流体储集器经由一第二阀门与该汽缸进行流体连通，且其中当交替地启动该第一阀门及该第二阀门时，替换用于控制该活塞移动的该马达驱动系统，该泵藉由在该马达驱动系统替换期间避免对工艺流体流动路径产生任何中断而保持联机。
12.根据权利要求11所述的自动式泵系统，其中该泵取流体储集器包含耦接至该汽缸的一入口，且其中该入口位于该泵取流体储集器的一底侧上，所述位于底侧的入口在该马达驱动系统的替换期间当将空气馈入该泵取流体储集器中以增加该汽缸中的泵取流体的液位时防止将空气传送至该汽缸。
13.一种用于自待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统，该泵系统包含：
一过滤器，其用于接收其中具有气体的该工艺流体，且其中该过滤器自该工艺流体移除粒子以形成一经过滤的工艺流体；
一气体移除储集器，其用于自该经过滤的工艺流体移除该气体，该气体移除储集器准许该经过滤的工艺流体中的该气体朝向一储集器排放口迁移，以形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体；
一泵取腔室，其用于接收其中并不具有气体的该经过滤的工艺流体，并将其中并不具有气体的该经过滤的工艺流体分配至一泵出口。
14.根据权利要求13所述的自动式泵系统，进一步包含一再循环路径，该再循环路径耦接至该泵出口及至该气体移除储集器的一入口。
15.根据权利要求13所述的自动式泵系统，其进一步包含一再循环路径，该再循环路径耦接至该泵出口及一至该过滤器的入口。
16.一种用于从待分配的工艺流体移除气体的自动式泵系统，该泵系统包含：
一气体移除储集器，其用于自其中具有气体的该工艺流体移除该气体，该气体移除储集器准许该工艺流体中的该气体朝向一储集器排放口迁移，以形成其中并不具有气体的工艺流体；
一过滤器，其用于接收其中并不具有气体的该工艺流体，且其中该过滤器从其中并不具有气体的该工艺流体移除粒子，以形成其中并不具有气体的经过滤的工艺流体；及
一泵取腔室，其用于接收其中并不具有气体的该经过滤的工艺流体，并将其中并不具有气体的该经过滤的工艺流体分配至一泵出口。
17.根据权利要求16所述的自动式泵系统，进一步包含一再循环路径，该再循环路径耦接至该泵出口及到达该气体移除储集器的入口。
18.根据权利要求16所述的自动式泵系统，其进一步包含一再循环路径，该再循环路径耦接至该泵出口及到达该过滤器的入口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190523 Address after: Massachusetts, USA Patentee after: Terida Digital Imaging (USA) Co.,Ltd. Address before: Dixon road Carrollton the American city of Texas, No. 2853 room 114 Patentee before: INTEGRATED DESIGNS, L.P. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20170329 |
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| CX01 | Expiry of patent term |