JP2009528162A - 液体ディスペンスシステム - Google Patents
液体ディスペンスシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009528162A JP2009528162A JP2008557332A JP2008557332A JP2009528162A JP 2009528162 A JP2009528162 A JP 2009528162A JP 2008557332 A JP2008557332 A JP 2008557332A JP 2008557332 A JP2008557332 A JP 2008557332A JP 2009528162 A JP2009528162 A JP 2009528162A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- container
- return
- dispense
- dispensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 189
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
- B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B67D7/00—Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
- B67D7/06—Details or accessories
- B67D7/08—Arrangements of devices for controlling, indicating, metering or registering quantity or price of liquid transferred
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D88/00—Large containers
- B65D88/54—Large containers characterised by means facilitating filling or emptying
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
本発明は、液体を、ディスペンスループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。特には、本発明は、液体又はスラリーを、半導体製造プロセスのCMP(化学的機械的研磨)ツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。本発明に従うと、ディスペンスループにおけるフロー又は圧力センサと併用してポンプを使用して流量及び圧力を制御することによって、液体が、一貫した流量及び圧力で配送される。
【選択図】 図1
【選択図】 図1
Description
発明の背景
本発明は、液体を、ディスペンス(dispensing)ループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。特には、本発明は、液体を、半導体製造プロセスのCMP(化学的機械的研磨)ツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。
本発明は、液体を、ディスペンス(dispensing)ループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。特には、本発明は、液体を、半導体製造プロセスのCMP(化学的機械的研磨)ツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。
スラリーなどの液体は、様々な表面処理技術、特には、半導体デバイスの製造において使用されている。このような液体の使用の或る重要な側面は、半導体製造ツールへのフロー及び圧力の制御である。フロー及び圧力の定常性を維持することにより、ツールプロセスのより高い安定性が達成され得る。更には、フロー及び圧力を制御することにより、液体の有用性及び有効性を損なわせる集塊を生じさせる剪断力からのダメージを低減させることができる。
本発明と譲受人が共通している米国特許第6019250号は、液体を、フローサーキットを通して、使用場所へとディスペンスするシステム及び方法を記載している。特には、このシステム及び方法は、各々がディスペンス、リターン及び補給動作モードを有した複数(好ましくは3つ)のチャンバを必要とする。記載された方法及び装置は、チャンバの各々における圧力を、各使用場所での液体の圧力が実質的に一定であり続けるように調節する調節手段を含んでいる。
更に、従来技術には、必要とされる容器及び接続器具の数を減らすことによって液体配送システムの複雑さを低減させる必要がある。言い換えると、これは、このようなシステム及び半導体製造費用の全体を低減させるのに役立つ。
本発明の概要
本発明は、液体を、ディスペンスループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法であって、液体を、一貫した流量及び圧力で、ツールへと配送するシステム、装置及び方法を提供する。本発明に従うと、流量及び圧力は、容積形ポンプ又は遠心ポンプを、ディスペンスループにおいてフローセンサ又は圧力センサと組み合わせて使用して制御される。
本発明は、液体を、ディスペンスループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法であって、液体を、一貫した流量及び圧力で、ツールへと配送するシステム、装置及び方法を提供する。本発明に従うと、流量及び圧力は、容積形ポンプ又は遠心ポンプを、ディスペンスループにおいてフローセンサ又は圧力センサと組み合わせて使用して制御される。
以下に、本発明のシステム、装置及び方法の詳細を、以下の図面を参照しながら、説明する。
発明の詳細な説明
図1は、本発明の第1実施形態に従うシステムの概略図である。特には、図1は、リターン容器110及びディスペンス容器120を具備しており、圧力及びフロー制御が、130及び140の番号を付した容積形ポンプを使用して管理される液体ディスペンスシステム100を示している。殆どの場合、ポンプ130及び140は冗長構成であり、即ち、一方のポンプが他方のバックアップとして働くが、以下に更に詳細に論じるように、ポンプ130をポンプ140から独立して動作させることも可能である。何れの場合でも、ポンプ130及び140は、圧力又はフローの直接的な制御を提供するのではなく、むしろ、リターン容器110又はデイタンク150の何れかから液体を取り出し、この液体をより高圧でディスペンス容器120へと配送する。この実施形態では、リターン容器110及びディスペンス容器120は、稼働中、反復する(満ちたり、空になったり)ことはない。以下に、本発明のこの実施形態についての動作シーケンスをより完全に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に従うシステムの概略図である。特には、図1は、リターン容器110及びディスペンス容器120を具備しており、圧力及びフロー制御が、130及び140の番号を付した容積形ポンプを使用して管理される液体ディスペンスシステム100を示している。殆どの場合、ポンプ130及び140は冗長構成であり、即ち、一方のポンプが他方のバックアップとして働くが、以下に更に詳細に論じるように、ポンプ130をポンプ140から独立して動作させることも可能である。何れの場合でも、ポンプ130及び140は、圧力又はフローの直接的な制御を提供するのではなく、むしろ、リターン容器110又はデイタンク150の何れかから液体を取り出し、この液体をより高圧でディスペンス容器120へと配送する。この実施形態では、リターン容器110及びディスペンス容器120は、稼働中、反復する(満ちたり、空になったり)ことはない。以下に、本発明のこの実施形態についての動作シーケンスをより完全に説明する。
最初に、ディスペンス容器120内の液体レベルが所定のハイセットポイント(high set point)になるまで、液体が、ソースドラム又はデイタンク150からディスペンス容器120内へと抜き出される。次に、追加の液体をデイタンク150から抜き出すことによってディスペンス容器120内の液体のレベルが所定の範囲内に維持されたまま、ディスペンス容器120が加圧されて、液体のディスペンスが始まる。特には、レベルセンサ122は、ディスペンス容器120内の液体のレベルを検知するため及びポンプを作動又は停止させるために使用される。例えば、ポンプ130が使用される場合、液体レベルが所定のローセットポイント(low set point)まで下がったときにはポンプ130が作動させられて、液体がデイタンク150から抜き出され、液体レベルが所定のハイセットポイントに達したときにはポンプ130が停止させられて、デイタンク150から更なる液体は抜き出されない。液体は、引き続いてディスペンスシステム内を流れ、任意に、ツール170への配送前に、フィルタ160を通過する。ツール170へと配送されない液体は、引き続いてディスペンスシステム内を流れ、リターン容器110内の液体のレベルが所定のハイセットポイントに達するまで、リターン容器110内へと流れ込む。リターン容器110における液体レベルがハイセットポイントに達すると、液体が、リターン容器110から抜き出され、ディスペンス容器120へと配送され得る。リターン容器110内の液体レベルが所定のローセットポイントより低いときは、追加の液体が、デイタンク150からディスペンス容器120内へと抜き出される。動作ポンプの状態、即ち、その作動又は停止と、液体ソース、即ちデイタンク150又はリターン容器110とを制御することによって、ディスペンス容器120及びリターン容器110の双方における液体の適切なレベルが維持され得る。
本発明の方法は、バルブの動作シーケンスを参照することで更に説明され得る。特には、最初の動作時に、バルブ155が開かれて、液体が、動作ポンプを使用して、デイタンク150からディスペンス容器120へと運ばれる。バルブ117及び135は、必要とされる修理又は保守点検(servicing)の場合におけるポンプ130の隔離を可能とするため及び液体がこのポンプ内へと戻らないことを確実にするために主に備え付けられており、それ故に、動作の間は開いていても良い。同様に、バルブ118及び145は、必要とされる修理又は保守点検の場合におけるポンプ140の隔離を可能とするために主に備え付けられており、液体がこのポンプ内へと戻らないことを確実にするための単純なチェックバルブでも良く、それ故に、動作の間は開いていても良い。所定のハイセットポイントに達すると、レベルセンサ122が動作ポンプに停止するように信号を送り、ディスペンス容器120がN2供給装置127及び付随したバルブ128を使用して加圧され、液体のディスペンスが始まる。バルブ155は、好ましくは、この時点では、更なる液体がデイタンク150から抜き出されないように閉じられている。レベルセンサ122が、ディスペンス容器120内の液体レベルが所定のローセットポイントまで下がったことを検知したとき、動作ポンプが作動させられ、バルブ155が再度開かれて、更なる液体がデイタンク150から抜き出される。このようにして、ディスペンス容器120内の液体レベルは、所定の範囲内に維持される。液体はツール170へと配送され、余剰液体が、所定のハイセットポイントに達するまでリターン容器110内へと流れ込む。このときに、液体は、バルブ115を開くことにより、リターン容器110からディスペンス容器120へと配送されても良い。特には、レベルセンサ122がディスペンス容器120内の液体レベルが所定のローセットポイントまで下がったことを検知したとき、動作ポンプを作動させる信号が送られ、バルブ115が開かれて、液体がリターン容器110からディスペンス容器120へと抜き出される。リターン容器110からの液体の抜き出しは、所定のローセットポイントに達するときまで、その中の液体レベルを下げるであろう。そのときに、バルブ115が閉じられ、バルブ155が再度開かれて、更なる液体がデイタンク150から抜き出される。このように、リターンタンク110内の液体レベルは、所定の範囲内に維持され得る。レベルセンサ112は、リターン容器110内の液体レベルを検知するため及びバルブ115及び155を制御するために使用される。
システムを通る液体の流量及び圧力は、ディスペンスタンク120及びリターンタンク110内の圧力を制御することによって、ツール170の入口で、安定で、一定の速度に維持される。この実施形態では、ディスペンスタンクの圧力は、ディスペンス容器120用のN2供給装置127に接続された圧力センサ125の使用によって制御される。このように圧力を制御することによって、ディスペンス容器はパルス緩衝装置として働き、それ故に、動作ポンプのためにパルス緩衝装置は必要とされず、システムの費用及び複雑さを更に低減させる。リターン容器110の圧力は、同様に、リターン容器110用のN2供給装置107及び付随するバルブ108に接続されたフローセンサ105の使用によって同様に制御される。このように、リターン容器110によって生ずる背圧は、システムを通る流量を制御する。
上で述べたように、動作ポンプ並びにバルブ115及び155は、協同して作動して、ディスペンス容器120及びリターン容器110内の液体レベルを所定のレベル内に維持する。ディスペンス容器120内の液体レベルは、システムを制御するのに使用される第1パラメータである。特には、動作ポンプは、レベルセンサ122によって検知されるディスペンス容器120内の液体のレベルに応じて作動及び停止させられる。リターン容器110内の液体レベルは、システムを制御するのに使用される第2パラメータである。特には、バルブ115及び155は、レベルセンサ112によって検知されるリターン容器110内の液体のレベルに応じて開閉される。
上述の動作は、図1に図示されたシステムの様々な状態についての動作ポンプ及びバルブの状態を示した以下の表1に概略的にまとめられている。他の動作状態を使用することは可能であり、表1に示されたシーケンスは、本発明を制限するようには何ら意図されない。
表1を参照すると、本発明のシステムは、本実施形態に従うと、4つの状態のうちの何れか1つで動作し得る。特には、このシステムは、状態1で動作し始め、ディスペンス容器において所定のセットポイントに達するときまで継続する。その後、このシステムは、ディスペンス容器及びリターン容器内の液体レベルに応じて、状態2、状態3又は状態4のうちの1つでの動作を反復する。特には、ディスペンス容器内の液体レベルが所定のハイセットポイントと所定のローセットポイントとの間にある限り、このシステムは状態2で動作し、更なる液体は、デイタンクからもリターン容器からも抜き出されない。ディスペンス容器内の液体レベルが所定のローセットポイントに達すると、このシステムは、リターン容器内の液体レベルに応じて、状態3又は状態4の何れかで動作する。特には、リターン容器内の液体レベルが所定のハイセットポイントと所定のローセットポイントとの間にある限り、このシステムは状態3で動作し、更なる液体がリターン容器から抜き出される。リターン容器内の液体レベルが所定のローセットポイントにあるか又はそれ以下にある場合、このシステムは状態4で動作し、更なる液体がデイタンクから抜き出される。
本発明に従うシステムの配置及び部材についてばかりでなく本発明に従う動作方法について、数多くの選択肢がある。例えば、上で述べたように、図1に示された2つのポンプは、冗長構成及びバックアップのために備え付けられている。或いは、1つのポンプ又は2つよりも多数のポンプが利用され得る。更には、例えば、或るポンプが液体をデイタンクから抜き出し、第2ポンプが液体をリターン容器から抜き出すなど、2つ以上のポンプが独立して動作することができる。
ポンプ(1つ又は複数の何れでも)は、図1に示された容積形ポンプ、遠心ポンプ、インペラーポンプなどの液体ディスペンスのために通常使用されるあらゆるタイプであり得る。更なる選択肢では、可変速ポンプ(adjustably speed pump)が利用されることができ、ディスペンス容器において液体の一定のレベルを維持する。このようにして、ツールへとディスペンスされる液体の圧力のより高い一貫性が達成され得る。
更には、図1に示されたデイタンクは、重力ディスペンスタンクであって、ここから、液体がポンプを使用して抜き出される。或いは、デイタンクは、リターンタンク又はディスペンスタンクと直接連結されることができ、リターンタンクへの液体の配送のためにポンプ180を必要とする重力ディスペンスタンクであり得る。他の選択肢では、このデイタンクは、接続されたタンクへの配送のためにポンプを必要としない加圧タンクであり得る。
上で述べたように、ポンプの隔離のため及びポンプ内への液体のバックアップ(backup)を防ぐための幾つかのチェックバルブがある。本発明に従う他の選択肢では、これらバルブは、アクティブバルブ(active valve)であり、図1のバルブ115及び155と同様に制御され得る。
図1は、2つのバルブが、リターンタンク内の検知された液体のレベルによって制御されて、液体をリターン容器から抜き出すべきか又はデイタンクから抜き出すべきかを判断する配置を示している。上で述べたように、通常、これらのバルブのうち1つのみが任意の或る時点で開かれる。本発明の更なる実施形態では、この2つのバルブは、リターン容器及びデイタンクからの液体の同時の抜き出しを可能にする比例バルブ(proportional valve)であり得る。
本発明において使用されるレベルセンサは、ロードセル(load cell)、光学センサ、キャパシタンスセンサ、フロートセンサ(float sensor)又はレーダーセンサなどの、容器内の液体レベルを検知するあらゆる既知のタイプでも良い。更には、フローセンサ105は、システムを通る流量を制御するために、圧力センサと交換され得る。
本発明に従う装置及び方法と上で挙げた米国特許第6019250号のとの間には幾らか類似点があるが、重要な相違点もある。特には、上で述べたように、従来技術のシステム及び方法は、各々がディスペンス動作モード、リターン動作モード及び充填動作モードを有した複数のチャンバを必要とする。本発明では、1つのディスペンス容器が、ディスペンス動作モード及び充填動作モードを有し、更に、ディスペンス及び充填モードの双方を同時進行するのを可能にする。また、本システム及び方法は、リターン及び配送動作モードを有し、更にこれらが同時進行することができる1つのリターン容器も含んでいる。本発明は、システムに対する装置要求全体を低減させることと、制御作業を単純化することと、メンテナンスの要求を低減させることとを含んだ幾つかの利点を提供する。これら利点の全ては、結果的にシステム及びその動作の全体の費用を低減させるか又はそれを助ける。
図2は、本発明の第2実施形態に従うシステムの概略図である。特には、図2は、デイタンク210及びディスペンス容器220を具備しており、圧力及びフロー制御が容積形ポンプ230及び240を使用して管理される液体ディスペンスシステム200を示している。圧力制御は、ディスペンス容器220内の圧力を管理することで達成され、リターン流は、デイタンク210用のバルブオリフィス205を調節することによって制御される。前と同じように、ポンプ230及び240は、圧力又はフローの直接制御を提供するのではなく、むしろ、液体をデイタンク210から取り出し、この液体をより高圧でディスペンス容器220へと配送する。以下に、本発明のこの実施形態についての動作シーケンスをより完全に説明する。
最初に、ディスペンス容器220内の液体レベルが所定のハイセットポイントになるまで、液体が、ソースドラム又はブレンドシステム250からディスペンス容器220内へと抜き出される。次に、追加の液体をソースドラム250から抜き出すことによってディスペンス容器220内の液体のレベルが所定の範囲内に維持されたまま、ディスペンス容器220がN2供給装置227及び付随のバルブ228を使用して加圧されて、液体のディスペンスが始まる。特には、レベルセンサ222が、ディスペンス容器220内の液体レベルを検知するため及び動作ポンプを作動又は停止させるために使用される。例えば、ポンプ230が使用される場合、液体レベルが所定のローセットポイントまで下がったときにはポンプ230が作動させられて、液体がソースドラム250から抜き出され、液体レベルが所定のハイセットポイントに達したときにはポンプ230が停止させられて、ソースドラム250から更なる液体が抜き出されない。液体は、ディスペンスシステムを通して続いていき、任意に、ツール270への配送前に、フィルタ260を通り抜ける。ツール270へと配送されない液体は、ディスペンスシステムを通して続いていき、デイタンク210の液体のレベルが所定のハイセットポイントに達するまでデイタンク210内へと流れ込む。デイタンク210における液体レベルが先のハイセットポイントに達すると、液体は、デイタンク210から抜き出され、ディスペンス容器220へと配送され得る。デイタンク210内の液体レベルが所定のローセットポイントより低いときは、追加の液体がソースドラム250からディスペンスタンク220内へと抜き出される。ポンプの動作状態、即ち、作動又は停止と、液体ソース、即ちソースドラム250又はデイタンク210を制御することによって、ディスペンス容器220及びデイタンク210の双方における液体の適切なレベルが維持され得る。
本発明の方法は、図2に示された実施形態についてのバルブ動作シーケンスを参照することで更に説明され得る。特には、最初の動作時に、バルブ255が開かれて、液体が、動作ポンプを使用して、ソースドラム250からディスペンス容器220へと運ばれる。バルブ232及び235は、必要とされる修理又は保守点検の場合におけるポンプ230の隔離を可能とするため及び液体がこのポンプ内へと戻らないことを確実にするために主に備え付けられており、それ故に、動作の間は開いていても良い。同様に、バルブ242及び245は、必要とされる修理又は保守点検の場合におけるポンプ240の隔離を可能とするために主に備え付けられており、液体がこのポンプ内へと戻らないことを確実にするための単純なチェックバルブでも良く、それ故に、動作の間は開いていても良い。ディスペンス容器220において所定のハイセットポイントに達すると、レベルセンサ222が動作ポンプに停止するように信号を送り、ディスペンス容器220がN2供給装置227及び付随したバルブ228を使用して加圧され、液体のディスペンスが始まる。バルブ255は、好ましくは、この時点では、更なる液体がソースドラム250から抜き出されないように閉じられている。レベルセンサ222がディスペンス容器220内の液体レベルが所定のローセットポイントまで下がったことを検知したとき、動作ポンプが作動させられ、バルブ255が再度開かれて、更なる液体がソースドラム250から抜き出される。このようにして、ディスペンス容器220内の液体レベルは、所定の範囲内に維持される。液体はツール270へと配送され、余剰液体は、所定のハイセットポイントに達するまでデイタンク210内へと流れ込む。このときに、液体は、バルブ215を開くことにより、デイタンク210からディスペンス容器220へと配送されても良い。特には、レベルセンサ222が、ディスペンス容器220内の液体レベルが所定のローセットポイントまで下がったことを検知したとき、動作ポンプを作動させる信号が送られ、バルブ215が開かれて、液体がデイタンク210からディスペンス容器220へと抜き出される。デイタンク210からの液体の抜き出しは、所定のローセットポイントに達するときまで、そこでの液体レベルを下げるであろう。そのときに、バルブ215が閉じられ、バルブ255が再度開かれて、更なる液体がソースドラム250から抜き出される。このように、デイタンク210内の液体レベルは、所定の範囲内に維持され得る。レベルセンサ212は、デイタンク210内の液体レベルを検知するため及びバルブ215及び255を制御するために使用される。
システムを通る液体の流量及び圧力は、ディスペンスタンク220及びデイタンク210内の圧力を制御することによって、ツール270の入口で、安定で、一定の速度に維持される。この実施形態では、ディスペンスタンクの圧力は、ディスペンス容器220用のN2供給装置227に接続された圧力センサ225の使用によって制御される。このように圧力を制御することによって、ディスペンス容器はパルス緩衝装置として働き、それ故に、動作ポンプのためにパルス緩衝装置は必要とされず、システムの費用及び複雑さを更に低減させる。デイタンク210の圧力は、デイタンク210用のバルブオリフィス205又は同様のフロー制御デバイスの使用によって同様に制御される。このようにして、システムを通る流量が制御され得る。
動作ポンプ並びにバルブ215及び255は、協同して作動して、ディスペンス容器220及びデイタンク210内の液体レベルを所定のレベル内に維持する。ディスペンス容器220内の液体レベルは、システムを制御するのに使用される第1パラメータである。特には、動作ポンプが、レベルセンサ222によって検知されるディスペンス容器220内の液体のレベルに応じて作動及び停止させられる。デイタンク210内の液体レベルは、システムを制御するのに使用される第2パラメータである。特には、バルブ215及び255は、レベルセンサ212によって検知されるリターン容器210内の液体のレベルに応じて開閉される。
上述の動作は、図2に図示されたシステムの様々な状態についての動作ポンプ及びバルブの状態を示した以下の表2に概略的にまとめられている。他の動作状態を使用することは可能であり、表2に示されたシーケンスは、本発明を制限するようには何ら意図されない。
表2を参照すると、本実施形態に従う本発明のシステムは、4つの状態のうちの何れか1つで動作し得る。特には、このシステムは、状態1で動作し始め、ディスペンス容器において所定のセットポイントに達するときまで継続する。その後、このシステムは、ディスペンス容器及びデイタンク内の液体レベルに応じて、状態2、状態3又は状態4のうちの1つでの動作を反復する。特には、ディスペンス容器内の液体レベルが所定のハイセットポイントと所定のローセットポイントとの間にある限り、このシステムは状態2で動作し、更なる液体は、ソースドラムからもデイタンクからも抜き出されない。ディスペンス容器内の液体レベルが所定のローセットポイントに達すると、このシステムは、デイタンク内の液体レベルに応じて、状態3又は状態4の何れかで動作する。特には、デイタンク内の液体レベルが所定のハイセットポイントと所定のローセットポイントとの間にある限り、このシステムは状態3で動作し、更なる液体がデイタンクから抜き出される。リターン容器内の液体レベルが所定のローセットポイントにあるか又はそれ以下にある場合、このシステムは状態4で動作し、更なる液体がソースドラムから抜き出される。
図1に示された実施形態に関して上述した選択肢の全ては、図2に示された実施形態へ同様に適用可能である。例えば、1つのポンプ又は冗長的に若しくは独立して動作する複数のポンプが使用されても良い。更には、これらポンプは、可変速ポンプを含んだ、液体ディスペンスのために通常使用されるあらゆるタイプであり得る。更に、ソースドラムは、ポンプ280を必要とする重力ディスペンスタンクでも、加圧タンクでも良く、リターンタンク又はディスペンスタンクへと直接連結され得る。更に、様々なタイプのバルブが、使用され且つ能動的に制御されても良いし、あらゆる既知のタイプのレベルセンサが利用されても良い。
上で説明した本発明は、液体を、ディスペンスループを通して、この液体を必要とするツールへと供給するシステム、装置及び方法を提供する。前に述べたように、特定の実施形態は、半導体製造プロセスのCMPツールへのスラリーの配送に関する。本発明は、一定の流量及び圧力での液体又はスラリーの配送を可能にし、それにより、このツールのプロセスのより高い安定性を提供する。更に、本発明のシステム、装置及び方法を使用することによって、液体の有用性及び有効性を損なわせる集塊を生じさせる剪断力からのダメージを低減させることができる。更に、本発明は、従来技術の配送システムと比べて、比較的単純である。特には、本発明では、必要とされる容器及び接続器具の数が低減され、結果として、このシステムの費用及び半導体製造費用全体の低減となり得る。
本発明の他の実施形態及び変形が、上述の記載及び例を考慮することで、当業者に対し容易に明らかになるであろうことは予期されており、また、このような実施形態及び変形が、添付の特許請求の範囲に示された本発明の範囲内に包含されていることが意図されている。
Claims (23)
- 液体を少なくとも1つの使用場所へとディスペンスする装置であって、
ディスペンス容器であって、液体が前記ディスペンス容器からディスペンスされるディスペンス動作モードと、液体が前記ディスペンス容器内へと導入される充填動作モードとを有したディスペンス容器と、
リターン容器であって、使用されていない液体が前記リターン容器へと戻されるリターン動作モードと、液体が前記リターン容器から配送される配送動作モードとを有したリターン容器と、
前記少なくとも1つの使用場所と、前記ディスペンス容器と、前記リターン容器とを接続し、液体を前記ディスペンスシステムから前記少なくとも1つの使用場所へと提供し、使用されなかった液体を前記リターン容器へと戻し、液体を前記リターン容器から前記ディスペンス容器へと配送する液体分配システムと、
前記分配システムを通る液体のフローを、前記少なくとも1つの使用場所での液体のフローが実質的に一定となるように調節する制御手段と
を具備した装置。 - 請求項1記載の装置であって、前記ディスペンス容器に付随して前記ディスペンス容器内の液体の量を計量する第1検知手段と、前記リターン容器に付随して前記リターン容器内の液体の量を計量する第2検知手段とを更に具備した装置。
- 請求項2記載の装置であって、前記第1検知手段及び前記第2検知手段は、同じ又は異なるものであり、レベルセンサ、ロードセル、光学センサ、キャパシタンスセンサ、フロートセンサ、レーダーセンサからなる群より選択される装置。
- 請求項1記載の装置であって、前記液体分配システムが、液体を前記ディスペンス容器又は前記リターン容器又はこれら双方へと供給するための液体ソースを含んでいる装置。
- 請求項4記載の装置であって、前記液体ソースはデイタンクであり、前記液体分配システムが、液体を前記ディスペンスタンク内へと吸い出すポンプ手段を更に含んでいる装置。
- 請求項5記載の装置であって、前記ポンプ手段が、容積形ポンプ、遠心ポンプ、インペラーポンプ又は可変速ポンプを具備している装置。
- 請求項4記載の装置であって、前記液体ソースが加圧タンクである装置。
- 請求項1記載の装置であって、前記液体分配システムが、前記少なくとも1つの使用場所への液体の流量を所定の範囲内に制御する手段を更に含んでおり、前記制御手段が、前記ディスペンス容器用の制御デバイスへと接続されている装置。
- 請求項8記載の装置であって、前記制御手段が圧力センサである装置。
- 請求項9記載の装置であって、前記制御手段が、窒素ガスソースと、調節器とを具備している装置。
- 請求項8記載の装置であって、前記制御手段が流量計を具備している装置。
- 請求項8記載の装置であって、前記制御手段が、前記リターン容器用の制御デバイスへと更に接続されている装置。
- 請求項12記載の装置であって、前記リターン容器用の前記制御手段が、窒素ガスソース及び調節器である装置。
- 請求項1記載の装置であって、前記少なくとも1つの使用場所が、半導体製造プロセスにおけるツールである装置。
- 請求項1記載の装置であって、前記液体がスラリーである装置。
- 液体をディスペンスする方法であって、
ディスペンス容器を、所定のディスペンスハイセットポイントまで、液体ソースから液体で充填することと、
前記液体を、少なくとも1つの使用場所へと、必要とされる量よりも過剰にディスペンスすることと、
余剰液体を、リターン容器へと、所定のリターンハイセットポイントまで供給することと、
前記ディスペンス容器内の液体レベルが所定のローセットポイントに達したときに、更なる液体を、少なくとも1つの前記液体ソース又は前記リターン容器から、前記ディスペンス容器へと供給することと
を含み、
前記ディスペンス容器内の液体のレベルが、前記所定のディスペンスハイセットポイントと前記所定のディスペンスローセットポイントとの間に維持され、前記リターン容器内の液体レベルが、前記所定のリターンハイセットポイントと前記所定のリターンローセットポイントとの間に維持される方法。 - 請求項16記載の方法であって、前記少なくとも1つの使用場所が、半導体製造プロセスにおけるツールである方法。
- 請求項16記載の方法であって、前記液体がスラリーである方法。
- 少なくとも1つの使用場所への液体流の一定速度を維持する方法であって、
液体を、液体分配システムを通して、前記少なくとも1つの使用場所へと提供することと、
前記少なくとも1つの使用場所に近い位置で、前記液体の特性を測定することと、
測定された特性に基づいて、前記液体分配システムを通る前記液体の流量を制御することと
を含んだ方法。 - 請求項19記載の方法であって、前記測定される特性は圧力であり、流量を制御することが、前記液体分配システムに付随した液体ディスペンス容器内の圧力を制御することを含んでいる方法。
- 請求項19記載の方法であって、前記測定される特性が流量であり、前記流量を制御することが、前記液体分配システムに付随した液体ディスペンス容器内の圧力を制御することを含んでいる方法。
- 請求項19記載の方法であって、前記少なくとも1つの使用場所が、半導体製造プロセルにおけるツールである方法。
- 請求項19記載の方法であって、前記液体がスラリーである方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/368,288 US20070205214A1 (en) | 2006-03-03 | 2006-03-03 | Liquid dispense system |
PCT/US2007/004981 WO2007103043A2 (en) | 2006-03-03 | 2007-02-27 | Liquid dispense system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009528162A true JP2009528162A (ja) | 2009-08-06 |
Family
ID=38470620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008557332A Pending JP2009528162A (ja) | 2006-03-03 | 2007-02-27 | 液体ディスペンスシステム |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070205214A1 (ja) |
EP (1) | EP2001787A4 (ja) |
JP (1) | JP2009528162A (ja) |
KR (1) | KR20090013165A (ja) |
CN (1) | CN101432219A (ja) |
SG (1) | SG170066A1 (ja) |
TW (1) | TW200745479A (ja) |
WO (1) | WO2007103043A2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070215639A1 (en) * | 2006-02-15 | 2007-09-20 | Roberts Benjamin R | Method and Apparatus for Dispensing Liquid with Precise Control |
JP5231028B2 (ja) * | 2008-01-21 | 2013-07-10 | 東京エレクトロン株式会社 | 塗布液供給装置 |
JP5396733B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2014-01-22 | 凸版印刷株式会社 | インク供給装置 |
US8297830B2 (en) * | 2009-03-04 | 2012-10-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Slurry system for semiconductor fabrication |
US8256645B2 (en) * | 2009-09-28 | 2012-09-04 | Fishman Corporation | Fluid dispensing system |
FR2977249B1 (fr) * | 2011-07-01 | 2014-09-26 | Serac Group | Installation de conditionnement comprenant des becs de remplissage equipes de conduits de mise en boucle du corps de bec |
EP2546186B1 (en) * | 2011-07-12 | 2015-12-30 | Whirlpool Corporation | Beverages dispenser and a method for dispensing beverages |
CN102602608A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-25 | 迅力光能(昆山)有限公司 | 低粘度液体流量控制装置 |
US9770804B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-09-26 | Versum Materials Us, Llc | Slurry supply and/or chemical blend supply apparatuses, processes, methods of use and methods of manufacture |
US10593603B2 (en) | 2018-03-16 | 2020-03-17 | Sandisk Technologies Llc | Chemical mechanical polishing apparatus containing hydraulic multi-chamber bladder and method of using thereof |
CN114699941A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-05 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种液体混合装置、供给系统及供给方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2911219B2 (ja) * | 1990-09-17 | 1999-06-23 | アプライド ケミカル ソリューションズ | 高純度化学薬品を移送及び送出するための改良された装置及び方法 |
JP2000117636A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 研磨方法及び研磨システム |
JP2000190223A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Fujitsu Ltd | 半導体製造における研磨廃液再利用方法及び再利用装置 |
JP2001068439A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Ebara Corp | 砥液供給装置 |
JP2002233954A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-20 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | スラリー供給方法およびその装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3504714A (en) * | 1968-02-14 | 1970-04-07 | Chauncey M Bell | Bottle-filling apparatus for handling foamy liquids |
US4069841A (en) * | 1976-09-03 | 1978-01-24 | Bartlett Lewis D | Fuel supply system |
US5417346A (en) * | 1990-09-17 | 1995-05-23 | Applied Chemical Solutions | Process and apparatus for electronic control of the transfer and delivery of high purity chemicals |
US5832948A (en) * | 1996-12-20 | 1998-11-10 | Chemand Corp. | Liquid transfer system |
US6019250A (en) * | 1997-10-14 | 2000-02-01 | The Boc Group, Inc. | Liquid dispensing apparatus and method |
US6168048B1 (en) * | 1998-09-22 | 2001-01-02 | American Air Liquide, Inc. | Methods and systems for distributing liquid chemicals |
US6299753B1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-10-09 | Applied Materials, Inc. | Double pressure vessel chemical dispenser unit |
US6561381B1 (en) * | 2000-11-20 | 2003-05-13 | Applied Materials, Inc. | Closed loop control over delivery of liquid material to semiconductor processing tool |
US20030098069A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-05-29 | Sund Wesley E. | High purity fluid delivery system |
US6536683B1 (en) * | 2002-05-14 | 2003-03-25 | Spraying Systems Co. | Spray apparatus with multiple pressurizable tank liquid supply system |
-
2006
- 2006-03-03 US US11/368,288 patent/US20070205214A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-02-27 WO PCT/US2007/004981 patent/WO2007103043A2/en active Application Filing
- 2007-02-27 SG SG201101525-2A patent/SG170066A1/en unknown
- 2007-02-27 EP EP07751719A patent/EP2001787A4/en not_active Withdrawn
- 2007-02-27 JP JP2008557332A patent/JP2009528162A/ja active Pending
- 2007-02-27 CN CNA200780015686XA patent/CN101432219A/zh active Pending
- 2007-02-27 KR KR1020087024146A patent/KR20090013165A/ko not_active Application Discontinuation
- 2007-03-03 TW TW096107384A patent/TW200745479A/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2911219B2 (ja) * | 1990-09-17 | 1999-06-23 | アプライド ケミカル ソリューションズ | 高純度化学薬品を移送及び送出するための改良された装置及び方法 |
JP2000117636A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 研磨方法及び研磨システム |
JP2000190223A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Fujitsu Ltd | 半導体製造における研磨廃液再利用方法及び再利用装置 |
JP2001068439A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Ebara Corp | 砥液供給装置 |
JP2002233954A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-20 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | スラリー供給方法およびその装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW200745479A (en) | 2007-12-16 |
CN101432219A (zh) | 2009-05-13 |
KR20090013165A (ko) | 2009-02-04 |
EP2001787A4 (en) | 2011-11-09 |
WO2007103043A3 (en) | 2008-08-28 |
EP2001787A2 (en) | 2008-12-17 |
WO2007103043A2 (en) | 2007-09-13 |
SG170066A1 (en) | 2011-04-29 |
US20070205214A1 (en) | 2007-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009528162A (ja) | 液体ディスペンスシステム | |
US5316181A (en) | Liquid dispensing system | |
JP3078818B2 (ja) | 航空機用補助燃料移送装置 | |
US6431950B1 (en) | Point-of-use fluid regulating system for use in the chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers | |
US4106671A (en) | Liquid head control system | |
US6561381B1 (en) | Closed loop control over delivery of liquid material to semiconductor processing tool | |
CN101010241A (zh) | 预留空间气体移除的液体分配方法和系统 | |
US9829895B2 (en) | System and method of automatic tank refill | |
KR20070086149A (ko) | 액체 분배 시스템 | |
JP4970635B2 (ja) | 基板の機械研磨のための研磨懸濁液を送り出す装置 | |
KR20020001712A (ko) | 화학물질 송출 시스템 및 송출 방법 | |
KR101351207B1 (ko) | 액체 계량 분배용 공압 장치의 작동 방법 및 공압 장치 | |
CN101903284A (zh) | 填充装置 | |
CN1713967B (zh) | 药液供给装置 | |
TWI376272B (en) | Method and apparatus for dispensing liquid with precise control | |
JP2002143751A (ja) | 処理液分配装置及び方法 | |
CN212338921U (zh) | 膜电极浆料循环补料系统 | |
CN101472833A (zh) | 用于精确控制液体分配的方法和设备 | |
JP4970794B2 (ja) | 液体調合装置 | |
JP4138440B2 (ja) | 薬液供給装置 | |
JP2002168397A (ja) | 低温液の加圧払出方法及びその装置 | |
KR20220068638A (ko) | 화학물질 이송 시스템과 그 방법 | |
US20240238467A1 (en) | System for conveying a sterilization medium and method of providing a sterilization medium | |
JP4027791B2 (ja) | 給油システム | |
US20240228255A1 (en) | Method for refilling an empty fragrance container in-store |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120904 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130219 |