KR101986854B1 - 펌프 프라이밍 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 전반적으로 여과에 관한 시스템 및 방법을 설명하고 있다. 더 더욱 자세하게는, 본 명세서에 설명되는 실시예는 필터를 기초로 한 펌프의 작동 절차를 최적화하는 것에 관한 것이다. 본 명세서에 설명된 프라이밍 절차의 실시예는 상류측으로부터 필터를 압축하는 후방 압력 단계와, 하류측으로부터 필터를 플러싱하는 후방 플러시 단계를 수행할 수 있다.

Description

펌프 프라이밍 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PUMP PRIMING}
본 출원은 2010년 10월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "Method and System for Pump Priming"이며 Braggin 등의 명의의 미국 가특허 출원 제61/405,055호에 대한 35 USC 119(e) 하의 우선권 이익을 주장한다.
본 개시는 반도체 제조에 사용되는 프라이밍 분배 시스템을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서에서 설명되는 실시예는 사용된 필터 및 프로세스 유체의 종류를 기초로 한 프라이밍 분배 시스템에 관한 것이다.
유체가 분배 장치에 의해 분배되는 양 및/또는 속도에 관한 정확한 제어가 필요한 많은 용례가 존재한다. 반도체 처리에 있어서, 예컨대 포토레지스트 화학 물질과 같은 광화학 물질이 반도체 웨이퍼에 도포되는 양 및 속도를 제어하는 것이 중요하다. 처리 중에 반도체 웨이퍼에 도포된 코팅은 통상적으로 옹스트롬 단위로 측정된 웨이퍼의 표면에 걸쳐 두께의 균일성을 필요로 한다. 처리 화학 물질이 웨이퍼에 도포되는 속도는 처리 액체가 균일하게 도포되는 것을 보장하도록 제어되어야 한다.
오늘날, 반도체 산업에 사용되는 많은 광화학 물질은 매우 고가이고, 종종 리터당 $1000 이상에 달한다. 따라서, 화학 물질 처리 장비가 정확하게 작동하는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 또한, 유체를 웨이퍼 상에 분배하는 사이클 시간을 감축하는 것이 요망된다.
현재의 많은 광화학 물질 분배 시스템은 프로세스 유체로부터 불순물을 제거하도록 필터를 사용하고 있다. 그러한 시스템에서, 필터는 이 필터를 완전히 적시도록 프라이밍되어야 하고, 펌프가 생산 분배를 위한 준비가 되기 전에 모든 공기를 필터 밖으로 분출시키도록 다수의 분배가 수행되어야 한다. 펌프가 준비되기 전에 분배 사이클은 수시간이 걸릴 수 있다. 발생하는 각각의 비생산적인 분배 사이클은 유체 및 기계 시간의 낭비를 유발한다.
본 명세서에 설명되는 실시예는 필터 프라이밍 사이클을 수행하도록 펌프의 작동을 제어하는 시스템 및 방법을 제공한다. 필터 프라이밍 사이클은 프로세스 유체 및 필터 종류를 위해 최적화될 수 있다. 프라이밍 절차를 최적화함으로써, 펌프가 유체를 웨이퍼에 분배할 준비가 되기 전에 요구되는 분배 사이클의 갯수가 최소화된다. 구체적으로, 본 명세서에 설명되는 실시예는 다중 멤브레인 필터를 위해 최적화되는 프라이밍 절차를 포함할 수 있다. 더 더욱 자세하게는, 프라이밍 절차는 필터가 소정 기간 동안 하류측으로부터 압축되는 후방 압력 단계와, 필터가 하류측으로부터 플러싱되는 후방 플러시 단계를 포함할 수 있다. 그러한 프라이밍 절차는 다중 멤브레인 필터에 사용하기에 유리한 것으로 판명되었다.
본 명세서에 설명되는 일 실시예는 반도체 제조를 위한 분배 시스템을 포함할 수 있고, 이 분배 시스템은 펌프의 입구 내로 유체를 유입하고 펌프의 출구로부터 유체를 분배하는 하나 이상의 모터를 갖는다. 펌프는 펌프 입구와 펌프 출구 및 펌프 제어기 사이의 유체 유동로에 배치되는 제거 가능한 필터를 더 포함한다. 펌프 제어기는 필터 종류 및 프로세스 유체를 기초로 하여 프라이밍 절차 세트로부터 프라이밍 절차를 선택하도록 구성될 수 있다. 프라이밍 절차 세트는, 제1 종류의 제거 가능한 필터를 위한 전방 압축 세그먼트를 포함하는 제1 프라이밍 절차 및 제2 종류의 제거 가능한 필터를 위한 후방 압축 세그먼트를 포함하는 제2 프라이밍 절차를 포함한다. 펌프 제어기는 펌프를 제어하여 제거 가능한 필터를 프라이밍하도록 선택된 프라이밍 절차를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펌프 제어기는 제1 종류의 제거 가능한 필터를 위한 제1 프라이밍 절차를 선택하고 제2 종류의 제거 가능한 필터를 위한 제2 프라이밍 절차를 선택할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 종류의 제거 가능한 필터는 단일 필터 멤브레인을 갖고 제2 종류의 제거 가능한 필터는 다중 필터 멤브레인을 갖는다. 제2 프라이밍 절차가 선택될 때에 펌프를 제어하여 선택된 프라이밍 절차를 수행하는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하고 예정된 기간 동안에 제거 가능한 필터를 후방 압축하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펌프 제어기는 제거 가능한 필터를 5 내지 10 분 동안 5 내지 25 psi로 후방 압축시키도록 구성될 수 있다.
다른 실시예는 제거 가능한 필터를 펌프에 연결하는 단계, 필터 종류 및 프로세스 유체를 기초로 하여 제거 가능한 필터를 위한 프라이밍 절차를 선택하는 단계 및 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 단계를 포함하는 펌프의 프라이밍 방법을 포함할 수 있다. 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하는 것과 예정된 기간 동안에 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예는 컴퓨터 실행 가능한 명령의 세트를 저장하는 비일시적인 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다. 상기 명령은, (예컨대, 태그 판독기, 스토리지, 유저 입력으로부터 또는 달리 필터 정보를 수신하도록) 필터 정보와 프로세스 유체 정보를 수신하고, 필터 종류 및 프로세스 유체 정보를 기초로 하여 제거 가능한 필터를 위한 프라이밍 절차를 선택하며, 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키도록 실행 가능할 수 있다. 상기 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하는 것과 예정된 기간 동안에 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것을 포함할 수 있다.
다른 실시예는 펌프와 펌프 관리 시스템을 갖는 분배 시스템을 포함할 수 있다. 펌프는 펌프의 입구 내로 유체를 유입하고 펌프의 출구로부터 유체를 분배하는 하나 이상의 모터, 펌프 입구와 펌프 출구 사이의 유체 유동로에 배치되는 제거 가능한 필터, 전자 태그로부터 필터 정보를 판독하도록 위치 결정되고 구성되는 전자 태그 판독기 및 펌프 제어기를 포함할 수 있다. 펌프 제어기는 전자 태그 판독기에 연결되고 전자 태그 판독기로부터 필터 정보를 수신하며, 필터 정보를 통신 링크를 거쳐 전달하고, 펌프의 작동을 제어하여 유체를 분배하도록 구성될 수 있다. 펌프 관리 시스템은 펌프로부터 필터 정보를 수신하고, 펌프를 위한 작동 절차를 선택하도록 필터 정보와 프로세스 유체 정보를 기초로 하여 작동 절차의 라이브러리에 엑세스하도록 구성될 수 있다. 펌프 관리 시스템은 선택된 작동 절차를 펌프 제어기에 전달할 수 있다. 작동 절차는 후방 압력 세그먼트 및 후방 플러시 세그먼트를 포함하는 프라이밍 절차를 포함할 수 있다.
실시예들 및 그 이점들의 보다 완벽한 이해는 동일한 참조 번호가 동일한 특징부를 지시하는 첨부 도면과 함께 취한 아래의 설명을 참조함으로써 얻을 수 있다. 도면에서:
도 1은 반도체 제조 시스템의 일부의 일 실시예의 개략도이고;
도 2는 일 실시예에 따른 다단계 펌프("다단 펌프")의 개략도이며;
도 3 및 도 4a 내지 도 4g는 분배 사이클의 다양한 실시예를 위한 밸브 및 모터 타이밍의 개략도이고;
도 5는 펌프의 일 실시예의 도면을 도시하는 개략도이며;
도 6은 펌프의 일 실시예의 다른 도면을 도시하는 개략도이고;
도 7은 필터와 매니폴드의 일 실시예의 개략도이며;
도 8은 필터의 일 실시예의 개략도이고;
도 9는 밸브 조립체의 일 실시예의 개략도이며;
도 10은 펌프와 연결부의 일 실시예의 개략도이고;
도 11은 펌프의 작동을 제어하기 위한 시스템의 일 실시예의 개략도이며;
도 12는 필터 정보 태그를 이용하여 펌프의 작동에 영향을 미치는 방법의 일 실시예의 흐름도이고;
도 13은 펌프의 프라이밍을 최적화하는 방법의 일 실시예의 개략도이며;
도 14는 프라이밍 루틴의 일 실시예를 예시하는 흐름도이고;
도 15는 프라이밍 루틴의 다른 실시예를 예시하는 흐름도이며;
도 16은 프라이밍 루틴의 또 다른 실시예를 예시하는 흐름도이고;
도 17은 다중 멤브레인 필터를 프라이밍한 결과의 챠트이며;
도 18은 펌프의 분배 사이클을 최적화하는 일 실시예의 개략도이고;
도 19는 소프트웨어 아키텍쳐의 일 실시예의 개략도이다.
본 개시와 다양한 특징 및 그 유리한 세부가 첨부 도면에 예시되고 이하의 설명에 상세하게 설명되는 비제한적인 실시예를 참조하여 보다 자세하게 설명된다. 널리 알려진 시작 물질, 처리 기술, 구성요소 및 장비의 설명은 상세히 본 개시를 불필요하게 알아듣기 힘들게 하지 않도록 생략된다. 그러나, 당업자라면 바람직한 실시예를 개시하고 있지만 상세한 설명 및 특정한 예가 제한이 아니라 예시로서만 제공된다는 것을 알아야 한다. 다양한 대체, 수정, 추가 또는 재배열이 본 개시를 읽은 후에 아래의 본 발명의 개념(들)의 범위 내에서 당업자에게 명백할 것이다.
도 1은 유체 저장조(15)로부터의 유체를 웨이퍼(17) 상에 분배하기 위한 반도체 제조 시스템(10)의 일부의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(10)은 또한 펌프 제어기(20) 및 펌프(25)를 포함할 수 있다. 펌프 제어기(20)는 내장 펌프(25)이거나 제어 신호, 데이터 또는 기타 정보를 전달하는 하나 이상의 통신 링크를 통해 펌프(25)에 연결될 수 있다. 펌프 제어기(20)는 유체를 웨이퍼(17) 상에 분배하도록 펌프(25)를 제어한다. 시스템(10)은 또한 분배 노즐에서의 적하를 방지할 수 있는 정지/흡인 밸브(27; suckback valve) 등의 외부 밸브를 포함할 수 있다.
펌프(25)는 필터 정보(45)를 담고 있는 전자적으로 판독 가능한 필터 정보 태그(40)를 갖는 착탈 가능한 필터(35)를 포함할 수 있다. 필터 정보(45)는 필터(35)에 관한 임의의 정보와 전자적으로 판독 가능한 태그에 저장될 수 있는 기타 정보를 포함할 수 있다. 필터 정보 태그(40)로부터의 정보(45)를 판독하고 그 정보를 펌프 제어기(20), 시스템 관리 컴퓨터 또는 기타 컴퓨터로 제공하도록 태그 판독기(50)가 마련된다.
일 실시예에서, 필터 정보 태그(40)는 액티브 또는 패시브 RFID 태그일 수 있고 태그 판독기(50)는 RFID 태그 판독기일 수 있다. 다른 실시예에서, 필터 정보 태그(40)는 바 코드 또는 기타 광학적으로 판독 가능한 코드일 수 있고 태그 판독기(50)는 바 코드 스캐너이거나 태그(40)를 판독할 수 있는 다른 스캐너일 수 있다.
필터 정보(45)의 예는 제한하지는 않지만 부품 번호, 디자인 스타일, 멤브레인 타입, 보유 레이팅, 필터의 세대, 필터 멤브레인의 구성, 로트 번호, 시리얼 번호, 디바이스 유량, 멤브레인 두께, 멤브레인 기포점(bubble point), 입자 품질, 필터 제작자 품질 정보 또는 기타 정보를 포함한다. 디자인 스타일은 필터가 설계되는 펌프의 타입, 필터의 용량/크기, 필터에서 멤브레인 재료의 양 또는 필터의 디자인에 관한 기타 정보를 가리킨다. 멤브레인 타입은 멤브레인의 재료 및/또는 두께를 가리킨다. 보유 레이팅은 멤브레인에 의해 특정한 효율로 제거될 수 있는 입자의 크기를 가리킨다. 필터의 세대는 필터가 필터 디자인의 제1, 제2, 제3 또는 기타 세대인지를 가리킨다. 필터 멤브레인의 구성은 필터가 주름 형성되는지, 주름의 타입 또는 멤브레인의 디자인에 관한 기타 정보를 가리킨다. 시리얼 번호는 개별적인 필터의 시리얼 번호를 제공한다. 로트 번호는 필터 또는 멤브레인의 제작 로트를 특정할 수 있다. 디바이스 유량은 양호한 분배를 여전히 생성하면서 필터가 취급할 수 있는 유량을 가리킨다. 디바이스 유량은 개별적인 필터의 제조 중에 결정될 수 있다. 멤브레인 기포점은 양호한 분배를 여전히 생성하면서 필터가 취급할 수 있는 유량/압력의 다른 측정값을 제공한다. 멤브레인 기포점은 또한 개별적인 필터의 제조 중에 결정될 수 있다. 상기 예는 설명의 예로서 제공되고 필터 정보(45)에 담길 수 있는 정보를 제한하지 않는다.
필터 정보(45)는 광범위한 정보를 전달하는 부품 번호를 포함할 수 있다. 예컨대, 예에서 부품 번호 포맷 "Aabcdefgh"의 각각 문자는 상이한 정보 피스를 전달할 수 있다. 아래의 표 1은 부품 번호에 의해 전달되는 정보의 예를 제공한다.
문자 정보 예
A 커넥톨로지
a 디자인 스타일--필터가 설계되는 펌프의 종류를 가리킨다. 인텔리젠 펌프 필터의 경우:
P=넓은 본체 펌프(인텔리젠1 또는 인텔리젠2)
2 or M= 인텔리젠3 또는 인텔리젠 미니 펌프
b 멤브레인 종류-필터에 사용되는 멤브레인의 종류 A=얇은 UPE
U=두꺼운 UPE
S=비대칭 나일론 및 UPE 또는 기타 조합
M=PCM(화학적으로 변경된 UPE)
N=나일론
c 보유 레이팅 G=0.2㎛
V=0.1㎛
Z=0.05㎛
Y=30nm
X=20nm
T=10nm
F=5nm
K=3nm
d 세대-필터의 세대 0=V1
2=V2
e RFID R=RFID
f 주름-필터에 사용된 주름의 종류 0=표준
M=M 주름
g O링이 배치되는 경우 o=OM
K=Karlez
E=EPDM
R=O링없음
h 박스에 몇개의 필터 1=박스당 1
3=박스당 3
표 1의 예를 이용하면, 임팩트 펌프 필터의 부품 번호 A2AT2RMR1호는, 필터의 커넥톨로지(connectology), 필터가 인텔리젠 펌프(IntelliGen pump)(임팩트와 인텔리젠은 미국 메사추세츠주 빌러리카의 Entegris사의 상표면임)를 위해 설계된다는 점, 멤브레인이 얇은 UPE이고 10 nm의 보유 레이팅을 갖는다는 점, 필터가 버전 2 필터라는 점, 필터가 RFID 태그를 포함한다는 점, 필터 멤브레인이 M-주름을 갖는다는 점, 필터가 O링이 없다는 점 및 박스 당 1개의 필터가 존재한다는 점을 가리킨다. 정보를 전달하기 위한 부품 번호의 이용이 일례로 제공되었는데 필터 정보는 다른 방식으로 전달될 수 있다.
작동시에, 필터(35)는 펌프(25)에 연결될 수 있다. 태그 판독기(50)는 태그(40)로부터의 필터 정보를 판독하고 그 필터 정보(45)를 펌프 제어기(20)로 전달한다. 펌프 제어기(20)는 필터 정보(45)를 처리하거나, 필터 정보(45)를 펌프 관리 시스템(아래에서 논의됨)으로 보낸다. 펌프 제어기(20)는 필터 정보(45)에 규칙을 적용하여 펌프(25)의 작동 여부 및 방법을 결정한다. 또한, 펌프 제어기(20)는 필터 정보(45)를 기초로 하여 분배 사이클 중에 펌프(25)의 작동을 조절할 수 있다.
펌프 제어기(20; 또는 다른 시스템)는 또한 양호한 또는 불량한 작동을 필터 특성에 상관시키도록 필터 정보(45)를 사용할 수 있다. 작동 중에, 펌프 제어기(20)는 펌프(25)를 위한 다양한 작동 데이터를 추적할 수 있다. 펌프 제어기(20)에 의해 추적되는 정보는 제어기(20)에 이용 가능한 임의의 작동 파라미터 및 펌프 제어기(20)에 의해 계산되는 임의의 정보를 포함할 수 있다. 작동 데이터의 몇몇 비제한적인 예로는, 압력, 밸브 작동에 관한 파라미터, 모터 위치, 모터 속도, 유압 또는 기타 파라미터(예컨대, 펌프가 온도 센서를 포함한다면 온도)를 포함한다. 이 정보는 분배가 양호한 분배인지를 결정하도록 사용될 수 있다. 이는 분배가 발생된 후에 또는 분배 사이클 중에 실시간으로 행해질 수 있다.
작동 데이터는 분배 품질에 관한 다양한 필터 파라미터의 효과가 식별될 수 있도록 필터 정보(45)에 상관될 수 있다. 일례로서, 펌프 제어기(20)는 펌프(25)의 작동 데이터가 로트(lot)에 상관될 수 있도록 필터의 로트 번호를 기록할 수 있다. 이 정보는 특정한 필터 로트가 동일한 디자인의 다른 필터 로트와 비교하여 더 양호한 또는 불량한 결과를 초래했는지를 식별하도록 사용될 수 있다. 유사하게, 개별적인 필터가 불량한 코팅의 원인인지를 결정하는 데에 일조하도록 작동 데이터 대 개별적인 필터를 추적하도록 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 작동 데이터는 동일한 부품 번호를 갖지만 상이한 멤브레인 기포점을 갖는 필터가 상이한 분배 결과를 갖는지를 결정하도록 멤브레인 기포점에 상관될 수 있다. 태그(40)로부터의 정보의 기록 및 분배에 관한 정보의 추적은 필터의 선택 및 심지어는 제조를 최적화하는 데에 일조할 수 있다.
펌프(25)는 단단 펌프 또는 다단계("다단") 펌프를 비롯하여 임의의 적절한 펌프일 수 있다. 예시적인 다단 펌프는 제한하지 않지만 엔티그리스 인텔리젠 미니 분배 시스템(Entegris Intelligen Mini Dispense System), 엔티그리스 인텔리젠 HV 분배 시스템(Entegris Intelligen HV dispense system) 및 기타 다단 펌프를 포함한다. 도 2는 다단 펌프(25)의 일 실시예의 개략도이다. 다단 펌프(25)는 이송단 부분(105)과 별개의 분배단 부분(110)을 포함한다. 유체 유동 관점으로부터, 이송단 부분(105)과 분배단 부분(110) 사이에는 프로세스 유체로부터 불순물을 여과하는 필터(35)가 배치된다. 예컨대, 유입 밸브(125), 격리 밸브(130), 배리어 밸브(135), 퍼지 밸브(140), 벤트 밸브(145) 및 유출 밸브(147)를 비롯한 다수의 밸브들이 다단 펌프(25)를 통한 유체 유동을 제어할 수 있다. 분배단 부분(110)은 분배단 부분(100)에서 유체의 압력을 결정하는 압력 센서(112)를 더 포함할 수 있다. 압력 센서(112)에 의해 결정되는 압력은 후술되는 바와 같이 다양한 펌프의 속도를 제어하도록 사용될 수 있다. 예시적인 압력 센서는 독일 코브 소재의 Metallux AG사에 의해 제조되는 것을 비롯하여 세라믹 및 폴리머 피에조 저항 및 정전용량 압력 센서를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 프로세스 유체와 접촉하는 압력 센서(112)의 면은 퍼플루오로폴리머이다. 펌프(25)는 이송 챔버(155) 내의 압력을 판독하는 압력 센서, 온도 센서 및 기타 센서 등의 추가 압력 센서를 포함할 수 있다.
이송단(105)과 분배단(110)은 다단 펌프(25)에서 유체를 펌핑하도록 롤링 다이어프램을 포함할 수 있다. 이송단 펌프(150)["이송 펌프(150)"]는 예컨대 유체를 수집하는 이송 챔버(155), 이송 챔버(155) 내에서 이동하여 유체를 변위시키는 이송단 다이어프램(160), 이송단 다이어프램(160)을 이동시키는 피스톤(165), 리드 스크류(170) 및 스테퍼 모터(175)를 포함한다. 리드 스크류(170)는 너트, 기어 또는 에너지를 모터로부터 리드 스크류(170)에 가하는 기타 메카니즘을 통해 스테퍼 모터(175)에 연결된다. 일 실시예에 따르면, 이송 모터(175)는 너트를 회전시키고, 너트는 다시 리드 스크류(170)를 회전시켜 피스톤(165)이 구동하게 한다. 분배단 펌프(180)["분배 펌프(180)"]는 유사하게 분배 챔버(185), 분배단 다이어프램(190), 피스톤(192), 리드 스크류(195), 및 분배 모터(200)를 포함할 수 있다. 분배 모터(200)는 나사식 너트(예컨대, Torlon 또는 다른 재료 너트)를 통해 리드 스크류(195)를 구동시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 이송단(105)과 분배단(110)은 공압 구동식 또는 유압 구동식 펌프, 유압 펌프 또는 기타 펌프를 비롯하여 다른 타입의 펌프를 포함할 수 있다. 이송단을 위한 공압 구동식 펌프와 스테퍼 모터 구동식 유압 펌프를 이용하는 다단 펌프의 일례는 2005년 2월 4일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "pump controller for precision pumping apparatus"이며 발명자가 Zagar 등인 미국 특허 출원 제11/051,576호(현재는 2009년 1월 13일자로 특허 제7,476,087호로서 허여됨)에 설명되어 있고, 이 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조로 합체된다. 그러나, 양쪽 단들에서 모터들의 사용은 유압 배관, 제어 시스템 및 유체가 제거됨으로써, 공간 및 잠재적인 누출을 감소시킨다는 이점을 제공한다. 이송단과 분배단 모두에서 모터를 사용하는 다단 펌프의 예는 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for a pump with reduced form factor"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,464호; 및 2008년 7월 14일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "method and system for high viscosity pump"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제12/218,325호에서 제공된다.
이송 모터(175)와 분배 모터(200)는 임의의 적절한 모터일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 분배 모터(200)는 영구 자석 동기 모터["PMSM(Permanent-Magnet Syschronous Motor")]이다. PMSM은 자속 기준 제어["FOC(Field-Oriented Control)"] 또는 모터(200)에서 당업계에 공지된 다른 타입의 위치/속도 제어를 이용한 디지털 신호 프로세서["DSP(digital signal processor)"], 제어기 내장 다단 펌프(25), 또는 별개의 펌프 제어기(예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이)에 의해 제어될 수 있다. PMSM(200)은 분배 모터(200)의 위치의 실시간 피드백을 위한 인코더(예컨대, 미세 라인 로터리 위치 인코더)를 더 포함할 수 있다. 위치 센서의 사용은 피스톤(192) 위치의 정확하고 반복 가능한 제어를 제공하고, 이는 분배 챔버(185) 내에서 유체 운동에 관하여 정확하고 반복 가능한 제어를 초래한다. 예컨대, 일 실시예에 따라 DSP에 8000 펄스를 제공하는 2000 라인 인코더를 사용하면, 0.045도의 회전을 정확하게 측정하고 제어할 수 있다. 또한, PMSM은 진동이 없거나 거의 없게 저속으로 작동할 수 있다. 이송 모터(175)는 또한 PMSM 또는 스테퍼 모터일 수 있다. 또한, 이송 펌프는 이 이송 펌프가 홈 위치에 있을 때를 지시하도록 홈 센서를 포함할 수 있다.
다단 펌프(25)의 작동 중에, 다단 펌프(25)의 밸브는 다단 펌프(25)의 다양한 부분을 향한 유체 유동을 허용 또는 제한하도록 개방 또는 폐쇄된다. 일 실시예에 따르면, 이들 밸브는 압력 또는 진공이 인가되는지에 따라 개방 또는 폐쇄되는 공압 구동식(즉, 가스 구동식) 다이어프램 밸브일 수 있다. 밸브들 모두 또는 일부는 또한 다른 타입의 밸브일 수 있다.
다단 펌프(25)는 제한하지 않지만, 2005년 12월 2일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for pressure compensation in a pump"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 가특허 출원 제60/741,682호; 2006년 8월 11일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "systems and methods for fluid flow control in an immersikon lithography system"이며 발명자 Clarke 등인 미국 특허 출원 제11/502,729호(지금은 2008년 10월 28일자로 특허 제7,443,483호로서 허여됨); 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for correcting for pressure variations using a motor"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,472호; 2005년 12월 2일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for control of fluid pressure"이며 발명자가 Gonnella 등인 미국 특허 출원 제11/292,559호; 2006년 2월 28일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for monitoring operation of a pump"이며 발명자가 Gonnella 등인 미국 특허 출원 제11/364,286호; 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for pressure compensation in a pump"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,508호; 및 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "I/O systems, methods and devices for interfacing a pump controller"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,449호에 설명된 것을 비롯하여 광범위한 제어 계획에 따라 제어될 수 있는데, 이들 각각은 본 명세서에 완전히 참조로서 합체된다.
일 실시예에 따르면, 다단 펌프(25)는 준비 세그먼트, 분배 세그먼트, 충전 세그먼트, 예비 여과 세그먼트, 여과 세그먼트, 벤트 세그먼트, 퍼지 세그먼트 및 정적 퍼지 세그먼트를 포함할 수 있다. 이송 세그먼트 중에, 유입 밸브(125)가 개방되고 이송단 펌프(150)가 이송단 다이어프램(160)을 이동시켜(예컨대, 당겨서) 유체를 이송 챔버(155) 내로 끌어당긴다. 충분한 양의 유체가 이송 챔버(155)를 충전했다면, 유입 밸브(125)가 폐쇄된다. 여과 세그먼트 중에, 이송단 펌프(150)는 이송단 다이어프램(160)을 이동시켜 유체를 이송 챔버(155)로부터 변위시킨다. 격리 밸브(130)와 배리어 밸브(135)가 개방되어 유체가 필터(35)를 통해 분배 챔버(185)로 유동하게 한다. 일 실시예에 따르면, 격리 밸브(130)가 먼저 (예컨대, "예비 여과 세그먼트"에서) 개방되어 압력이 필터(35) 내에 생성되게 한 다음에, 배리어 밸브(135)가 개방되어 유체가 분배 챔버(185) 내로 유동하게 할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 격리 밸브(130)와 배리어 밸브(135) 양자가 개방되고 이송 펌프가 이동되어 필터의 분배측에 압력을 생성할 수 있다.
여과 세그먼트 중에, 분배 펌프(180)는 그 홈 위치로 가게 될 수 있다. 2004년 11월 23일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for a variable home position dispense system"이며 발명자가 Laverdiere 등인 미국 가특허 출원 제60/630,384호; 2008년 9월 30일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for a variable home position dispense system"이며 발명자가 Laverdiere 등인 미국 특허 출원 제11/666,124호; 및 2005년 11월 21일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for a variable home position dispense system"이며 출원인이 Entegris사인 PCT 출원 제PCT/US2005/042127호(이들 출원 모두는 본 명세서에 참조로 합체됨)에 설명된 바와 같이, 분배 펌프의 홈 위치는 분배 펌프에서 분배 사이클을 위해 가장 큰 유효 체적을 제공하지만, 분배 펌프가 제공할 수 있는 최대 유효 체적보다는 작은 위치일 수 있다. 홈 위치는 다단 펌프(25)의 사용되지 않는 보유 체적을 감소시키도록 분배 사이클의 다양한 파라미터를 기초로 하여 선택된다. 이송 펌프(150)는 유사하게 그 최대 유효 체적보다 작은 체적을 제공하는 홈 위치로 가게 될 수 있다.
벤트 세그먼트의 시작에서, 격리 밸브(130)가 개방되고, 배리어 밸브(135)가 폐쇄되며 벤트 밸브(145)가 개방된다. 다른 실시예에서, 배리어 밸브(135)는 벤트 세그먼트 중에 개방 상태를 유지하고 벤트 세그먼트의 종료시에 폐쇄될 수 있다. 이 시간 동안에, 배리어 밸브(135)가 개방되면, 압력 센서(112)에 의해 측정될 수 있는 분배 챔버 내의 압력이 필터(35) 내의 압력에 의해 영향을 받기 때문에 제어기에 의해 압력이 알게 될 수 있다. 이송단 펌프(150)는 개방된 벤트 밸브(145)를 통해 필터(35)로부터 공기 기포를 제거하도록 유체에 압력을 인가한다. 이송단 펌프(150)는 벤트가 예정된 속도로 발생하게 하도록 제어될 수 있어, 보다 긴 벤트 시간 및 보다 낮은 벤트 속도를 허용함으로써, 벤트 소비량의 정확한 제어를 가능하게 한다. 이송 펌프가 공압 스타일 펌프이면, 유체 유동 제한이 벤트 유체 경로에 배치될 수 있고, 이송 펌프에 인가된 공압이 "벤트" 설정점 압력을 유지하도록 증가 또는 감소될 수 있어, 달리 제어되지 않은 방법의 몇몇 제어를 제공할 수 있다.
퍼지 세그먼트의 시작에서, 격리 밸브(130)가 폐쇄되고, 배리어 밸브(135)는 벤트 세그먼트에서 개방되어 있다면 폐쇄되며, 벤트 밸브(145)가 폐쇄되고, 퍼지 밸브(140)가 개방되며 유입 밸브(125)가 개방된다. 분배 펌프(180)는 분배 챔버(185) 내의 유체에 압력을 인가하여 퍼지 밸브(140)를 통해 공기 기포를 벤트시킨다. 정적 퍼지 세그먼트 중에, 분배 펌프(180)가 중지되지만 퍼지 밸브(140)가 공기 벤트를 계속하도록 개방 상태를 유지한다. 퍼지 또는 정적 퍼지 세그먼트 중에 제거된 임의의 과도한 유체는 다단 펌프(25) 밖으로 지향되거나(예컨대, 유체 소스로 복귀되거나 폐기되거나), 이송단 펌프(150)로 재순환될 수 있다. 준비 세그먼트 중에, 유입 밸브(125), 격리 밸브(130) 및 배리어 밸브(135)가 개방되고 퍼지 밸브(125)가 폐쇄될 수 있어, 이송단 펌프(150)는 소스(예컨대, 소스 병(bottle))의 주변 압력에 도달할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 모든 밸브들이 준비 세그먼트에서 폐쇄될 수 있다.
분배 세그먼트 중에, 유출 밸브(147)가 개방되고 분배 펌프(180)가 압력을 분배 챔버(185) 내의 유체에 인가한다. 유출 밸브(147)는 분배 펌프(180)보다 더 느리게 제어하도록 반응할 수 있기 때문에, 유출 밸브(147)가 먼저 개방되고 약간의 예정된 기간 후에 분배 모터(200)가 시작될 수 있다. 이는 분배 펌프(180)가 부분적으로 개방된 유출 밸브(147)를 통해 유체를 압박하지 못하게 한다. 더욱이, 이는 밸브 개방에 의해 야기되는 유체에 의한 분배 노즐의 상방 이동, 그 후에 모터 작용에 의해 야기되는 전방 유체 이동을 방지한다. 다른 실시예에서, 유출 밸브(147)가 개방되고 동시에 분배가 분배 펌프(180)에 의해 시작될 수 있다.
추가의 흡인 세그먼트가 수행될 수 있는데, 이 세그먼트에서 분배 노즐 내의 과도한 유체가 제거된다. 흡인 세그먼트 중에, 유출 밸브(147)가 폐쇄되고 이차 모터 또는 진공을 이용하여 과도한 유체를 유출 노즐 밖으로 흡인할 수 있다. 별법으로서, 유출 밸브(147)는 개방 상태를 유지하고 분배 모터(200)가 역전되어 그러한 유체를 다시 분배 챔버로 흡인할 수 있다. 흡인 세그먼트는 웨이퍼 상에 과도한 유체의 적하를 방지하는 데에 일조한다.
간략하게 도 3을 참조하면, 이 도면은 도 2의 다단 펌프(25)의 작동의 다양한 세그먼트에 대한 밸브와 분배 모터 타이밍의 개략도를 제공한다. 다른 순서갈 도 4a 내지 도 4g에 도시되어 있다. 여러 개의 밸브들이 세그먼트 변화 중에 동시에 폐쇄하는 것으로 도시되어 있지만, 밸브들의 폐쇄는 압력 스파크를 감소시키도록 약간 떨어져(예컨대, 100 밀리초) 조절될 수 있다. 예컨대, 벤트 세그먼트와 퍼지 세그먼트 사이에서, 격리 밸브(130)가 벤트 밸브(134) 바로 전에 폐쇄될 수 있다. 그러나, 다양한 실시예에서 다른 밸브 타이밍이 사용될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 또한, 세그먼트들 중 여러 개가 함께 수행될 수 있다(예컨대, 충전/분배 단계가 동시에 수행될 수 있고, 이 경우에 유입 밸브 및 유출 밸브가 분배/충전 세그먼트에서 개방될 수 있다). 특정한 세그먼트가 각 사이클에 대해 반복되지 않아도 된다는 것을 또한 유념해야 한다. 예컨대, 퍼지 세그먼트와 정적 퍼지 세그먼트는 매 사이클마다 수행되지 않아도 좋다. 유사하게, 벤트 세그먼트는 매 사이클마다 수행되지 않아도 좋다. 더욱이, 다양한 세그먼트들이 특정한 사이클(예컨대, 다수의 세그먼트들을 포함하는 벤트 사이클)에 함께 있을 수 있고, 사이클들이 더 큰 사이클에 함께 있을 수 있다.
다양한 밸브들의 개방 및 폐쇄는 다단 펌프(25) 내의 유체에 압력 스파크를 유발할 수 있다. 유출 밸브(147)가 정적 퍼지 세그먼트 중에 폐쇄되기 때문에, 예컨대 정적 퍼지 세그먼트의 종료시에 퍼지 밸브(140)의 폐쇄는 분배 챔버(185) 내의 압력 증가를 유발할 수 있다. 이는 각 밸브가 폐쇄할 때에 작은 체적의 유체를 변위시킬 수 있기 때문에 발생할 수 있다. 보다 상세하게, 많은 경우에, 유착 챔버(185)로부터 분배되기 전에, 퍼지 사이클 및/또는 정적 퍼지 사이클이 사용되어 분배 챔버(185)로부터의 공기를 퍼지함으로써 다단 펌프(25)로부터 유체의 분배 시에 스퍼터링 또는 다른 섭동을 방지한다. 그러나, 정적 퍼지 사이클의 종료 시에, 퍼지 밸브(140)는 분배의 시작의 준비로 분배 챔버(185)를 밀봉하도록 폐쇄된다. 퍼지 밸브(140)가 폐쇄할 때에, 퍼지 밸브는 여분의 유체 체적(퍼지 밸브(140)의 보유 체적과 대략 동일함)을 분배 챔버(185) 내로 강제하는데, 이는 다시 분배 챔버(185) 내의 유체의 압력을 유체의 분배를 위해 의도된 기준 압력 이상으로 증가시킨다. 이 과도한 압력(기준 이상)은 유체의 후속 분배와 관련한 문제를 유발할 수 있다. 이들 문제는 낮은 압력 용례에서 악화되는데, 그 이유는 퍼지 밸브(140)의 폐쇄에 의해 야기되는 압력 증가가 분배에 요마오디는 기준 압력보다 더 큰 비율일 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로, 퍼지 밸브(140)의 폐쇄로 인해 발생되는 압력 증가 때문에, 압력이 감소되지 않으면, 웨이퍼 상에 유체의 "스피팅(spitting)", 이중 분배 또는 기타 바람직하지 않은 유체 동역학이 후속하는 분배 세그먼트 중에 발생할 수 있다. 또한, 이 압력 증가는 다단 펌프(25)의 작동 중에 일정하지 않을 수 있기 때문에, 이들 압력 증가는 연속적인 분배 세그먼트들 중에 분배된 유체의 양, 또는 기타 분배 특성의 변동을 유발할 수 있다. 다양한 실시예들은 분배 세그먼트의 시작을 위해 바람직한 시작 압력을 달성하도록 시스템 내에서 다양한 밸브 폐쇄로 인한 압력 증가를 고려하고, 분배 전에 거의 임의의 기준 압력이 분배 챔버(185) 내에서 달성되게 함으로써 시스템끼리 상이한 헤드 압력 및 기타 장비의 차이를 고려한다.
일 실시예에서, 정적 퍼지 세그먼트 중에 분배 챔버(185) 내의 유체에 대한 원치않는 압력 증가를 고려하기 위하여, 분배 모터(200)는 분배 챔버(185)에서 압력 증가를 유발할 수 있는 배리어 밸브(135), 퍼지 밸브(140) 및/또는 임의의 다른 소스의 폐쇄에 의해 야기되는 임의의 압력 증가를 보상하기 위해 피스톤(192)을 예정된 거리 만큼 후퇴시키도록 역전될 수 있다.
따라서, 전술한 실시예는 다단 펌프에 적당한 유체 취급 특성을 제공한다. 분배 세그먼트 전에 분배 챔버 내의 압력 변동을 보상함으로써, 잠재적으로 해로운 압력 스파크가 회피 또는 완화될 수 있다. 다단 펌프의 실시예는 또한 프로세스 유체에 관한 해로운 압력 효과를 감소시키는 데에 일조하도록 다른 펌프 제어 메카니즘과 밸브 타이밍을 채용할 수 있다.
도 5는 펌프 메인 본체(300)와 매니폴드(325)를 갖는 펌프(25)의 일 실시예의 개략도이다. 펌프(25)는 도 2와 관련하여 전술한 충전 챔버, 분배 챔버 및 유동로의 부분을 적어도 부분적으로 획정하는 분배 블록(305)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 분배 블록(305)은 PTFE, 변경된 PTFE 또는 기타 재료로 된 단일 블록일 수 있다. 이들 재료는 많은 프로세스 유체와 반응하지 않거나 최소로 반응적이기 때문에, 이들 재료의 사용은 추가 하드웨어를 최소로 하면서 유동로와 펌프 챔버가 분배 블록(305)에 직접 기계 가공되게 한다.
분배 블록(305)은 예컨대 유체가 수신되는 입구(310)와, 유체가 분배 세그먼트 중에 분배되는 분배 출구(315)를 비롯하여 다야안 예시적인 입구와 출구를 포함할 수 있다. 도 5의 예에서 분배 블록(305)은 퍼지된 유체가 다시 이송 챔버로 루트를 정할 수 있기 때문에 외부 퍼지 출구를 포함하지 않는다. 그러나, 다른 실시예에서, 유체는 외부로 퍼지될 수 있다.
밸브 플레이트(320)는 분배 블록(305)과 협동하여 펌프(25)의 밸브들 중 일부 또는 전부를 형성하도록 작용할 수 있다. 밸브 플레이트의 일 실시예가 아래의 도 8에 예시되어 있다. 다른 실시예에서, 밸브들의 일부 또는 전부는 외측에 있을 수 있다.
커버(322)는 이송 모터(175) 및 분배 모터(200)를 비롯하여 펌프(25)의 다양한 구성요소에 대한 보호를 제공한다. 커버(322)는 또한 피스톤, 펌프 제어기(20), 유체 라인, 공압 라인 및 기타 구성요소들에 대한 보호를 제공할 수 있다.
매니폴드(325)는 필터(35)에 대한 연결을 제공한다. 필터(35)는 제한하지 않지만, 2005년 12월 2일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "o-ring-less low profile fitting and assembly thereof"이며 발명자가 Gashgaee인 미국 가특허 출원 제60/741,667호; 및 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "o-ring-less low profile fitting and fitting assemblys"이며 발명자가 Gashgaee인 미국 특허 출원 제11/602,513호(지금은 2009년 6월 16일자로 특허 7,547,049호로서 허여됨)에 설명된 필터 연결부를 비롯하여 임의의 적절한 메카니즘을 이용하여 매니폴드(325)에 연결될 수 있는데, 이들 출원은 전체가 본 명세서에 참조로 합체된다. 매니폴드(325)의 유동로는 분배 블록(305) 내의 유동로에 내부 또는 외부에서 연결될 수 있다. 매니폴드(325)는 필터 상의 필터 정보 태그를 판독하도록 위치 결정되는 통합형 태그 판독기(50)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분배 블록(305)으로부터의 출구(330)는 매니폴드(325) 상의 입구(335)와 유체 연통할 수 있고 매니폴드(325)로부터의 출구(340)는 분배 블록(305) 상의 입구(345)와 유체 연통하여 매니폴드(325)에 연결되는 필터(35)용 유동 경로를 완성할 수 있다. 도 5의 실시예에서, 매니폴드(325)는 외부 벤트 밸브와 유체 연통할 수 있는 벤트 출구(350)를 포함할 수 있다. 매니폴드(325)와 펌프 메인 본체(300)는 통합형 태그 판독기(50)가 펌프 제어기에 전자적으로 연결하게 하도록 연결부(355, 360)를 포함할 수 있다.
펌프(25)는 또한 진공 및 압력 소스에 연결될 수 있는 입구(365)와 출구(370)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 진공 또는 압력의 선택적인 인가는 밸브 플레이트(320)에 의해 획정되는 다양한 밸브를 개방 및 폐쇄하도록 사용될 수 있다. 도 6은 펌프(25)가 다양한 통신 링크 및 전력을 위한 연결부(375)를 포함할 수 있다는 것을 보여준다. 일 실시예에 따르면, 연결부(375)는 펌프(25)가 펌프를 위한 기존의 전기 트랙에 후킹될 수 있도록 구성될 수 있다.
도 7은 매니폴드(325)에 연결되는 필터(35)의 일 실시예의 개략도이다. 매니폴드(325)는 필터가 매니폴드(325)에 쉽게 연결되거나 매니폴드로부터 쉽게 제거되게 하도록 필터용 신속 체인지 메카니즘을 포함할 수 있다. 필터(35)를 매니폴드(325)에 연결하거나 달리 필터(35)를 펌프에 연결하도록 당업계에서 공지되거나 개발된 임의의 신속 체인지 메카니즘 또는 기타 메카니즘이 사용될 수 있다. 필터를 위한 연결 메카니즘의 일 실시예는 2008년 11월 3일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "o-ringless seal couplings"이며 발명자가 Towle 등이고 미국 가출원 제60/985,103호를 우선권 주장하며 본 명세서에 전체가 참조로 합체되는 PCT 특허 출원 제US2008/082289호(공보 제2009/059324호)에 설명되어 있다. 다른 실시예는 2007년 1월 16일자로 허여되었고 발명의 명칭이 "separation module"이며 발명자가 Niermeyer 등이고 본 명세서에 전체가 참조로 합체되는 미국 특허 제7,163,237호에 설명된 것과 같은 분리 모듈을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터(35)는 보울(380)과 헤드(387)를 포함할 수 있다. 보울(380)은 필터 카트리지를 수용하도록 형성될 수 있고 헤드(387)는 매니폴드(325)의 신속 체인지 메카니즘을 수용하도록 형성될 수 있다. 태그 판독기(50)는 필터(35)에 부착되거나 매입된 필터 정보 태그를 판독하도록 위치 결정된다.
도 8은 필터(35)의 일 실시예를 예시한다. 헤드(387)는 매니폴드(325) 상의 완벽한 포트에 맞게 크기가 정해지고 형성되는 출구 포트(389), 벤트 포트(390) 및 입구 포트(392)를 포함할 수 있다. O링은 누출을 방지하도록 출구 포트(389), 벤트 포트(390) 및 입구 포트(392)에 배치될 수 있다. 헤드(387)는 펌프의 신속 체인지 디바이스 내에 삽입하게 하는 형태 및 크기를 가질 수 있다. 손쉬운 설치를 위해, 헤드(387)는 로봇 또는 사람에 의한 파지를 쉽게하는 특징부를 포함할 수 있는 핸들부(395)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터(35)는 필터 정보 태그(40)를 포함할 수 있다. 예컨대, RFID, 블루투스, IR, 기타 무선 프로토콜 또는 기타 식별 디바이스가 필터(35) 상에 배치될 수 있다. 식별 디바이스는 필터에 관한 제조업자 정보[필터 종류, 보유 레이팅, 필터의 작동 프로토콜(예컨대, 제한하지 않지만, 레시피 변수, 파라미터, 방정식, 필터를 이용한 작동 곡선), 필터 압력 강하 특성을 위한 프라이밍/충전 순서, 유량, 기공 크기 또는 기타 정보]를 포함할 수 있다. 필터 정보 태그(40)는 필터(35)의 측면에 부착되는 것으로 예시되어 있지만, 필터 정보 태그(40)는 또한 필터(35)에 다른 방식으로 결합될 수 있다. 예컨대, 필터 정보 태그(40)는 보울(380) 또는 헤드(387)의 태그 수용부에 압력 끼워맞춤될 수 있다. 다른 실시예에서, 필터 정보 태그(40)는 헤드(387) 또는 보울(380)을 형성하는 재료에 매입될 수 있거나, 달리 필터(35)에 결합될 수 있다.
도 9는 밸브(400)를 형성하도록 분배 블록(305)과 밸브 플레이트(320)를 포함하는 밸브 조립체의 일 실시예의 개략도이다. 밸브 플레이트(320)는 유입 밸브(125), 격리 밸브(130), 배리어 밸브(135) 및 퍼지 밸브(140) 중 하나 이상을 포함하는 밸브들의 시스템을 위한 밸브 하우징을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 밸브는 밸브 플레이트(320)에 적어도 부분적으로 통합되고, 압력 또는 진공이 대응하는 다이어프램에 인가되는지에 따라 개방 또는 폐쇄되는 다이아프램 밸브이다. 다른 실시예에서, 밸브들의 일부는 분배 블록(305)의 외측에 있거나, 추가 밸브 플레이트에 배치되거나 달리 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다양한 밸브들의 다이아프램을 형성하도록 밸브 플레이트(320)와 분배 블록(305) 사이에 재료 시트(405)가 샌드위치된다. 일 실시예에 따르면, 재료 시트(405)는 PTFE 또는 기타 가요성 재료의 시트일 수 있다. 밸브 플레이트(320)는 재료 시트(405Z)가 이동될 수 있는 밸브 시트(410)를 형성한다. 일 실시예에 따르면, 밸브 시트(410)는 재료 시트(405)가 사공간을 남기지 않고 윤곽에 맞출 수 있는 형태를 갖는다. O링(415)은 각 밸브의 에지 둘레의 환형 홈(420)에 배치될 수 있다. O링(415)은 밸브 플레이트쪽, 또는 분배 블록쪽에 배치될 수 있거나, O링은 양쪽에 배치될 수 있다. 유체는 유체 유동로(425, 430)를 통해 밸브(400) 내외로 유동할 수 있다. 유동로(425, 430)는 필요에 따라 또는 희망에 따라 크기가 정해지고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 밸브 플레이트(320)는 밸브의 유지 체적을 감소시키고, 진공 변동으로 인한 체적 변경을 제거하고, 진공 요건을 감소시키며, 밸브 다이아프램 상의 응력을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예시적인 밸브 구성이, 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "system and method for a pump with reduced form factor"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,464호; 및 2008년 7월 14일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "method and system for high viscosity pump"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제12/218,325호에 설명되어 있고, 이들 출원은 전체가 본 명세서에 참조로 합체된다.
밸브 플레이트(320)는 대응하는 다이아프램 또는 다이아프램의 일부에 압력 또는 진공을 인가하도록 각 밸브용의 밸브 제어 입구(435)를 포함할 수 있다. 입구에 대한 압력 또는 진공의 선택적인 인가에 의해, 대응하는 밸브가 개방 및 폐쇄되어 입구(425)로부터 출구(430)로의 유체 유동이 제한 또는 허용된다. 일 실시예에 따르면, 압력 또는 진공의 인가는 압력 소스(450)로부터의 압력 또는 진공 소스(455)로부터의 진공에 대해 밸브 제어 공급 라인(445)을 개방시키는 솔레노이드 밸브(440)에 의해 조절될 수 있다.
도 10은 펌프(25) 및 기타 구성요소들에 대한 연결부의 일 실시예의 개략도이다. 도 10의 실시예에서, 펌프(25)는 펌프 트랙(460)에 연결될 수 있는 내장 펌프 제어기를 포함한다. 펌프 트랙(460)은 다수의 펌프들이 콤팩트한 공간 내에 셋업되게 할 수 있고 I/O 신호를 위한 연결부(465로 나타냄), 직렬 통신부(470으로 나타냄) 및 전기 연결부(475로 나타냄)를 제공할 수 있다. 펌프 트랙(460)은 또한 밸브들을 개방 및 폐쇄하도록 사용되는 압력/진공을 위한 공압 연결부(480으로 나타냄)를 제공할 수 있다.
펌프(25)의 입구는 레지스트 병 또는 기타 유체 공급부(15) 등의 유체 공급부에 연결될 수 있다. 펌프(25)의 출구는 펌프(25)의 출구와 웨이퍼 사이에서 중지 및 흡인 밸브에 연결될 수 있다. 펌프(25)는 매니폴드(325)와 펌프(25)의 기타 부분 사이의 내부 또는 외부 유체 연결부(495로 나타냄)를 포함할 수 있다. 또한, 펌프(25)는 매니폴드(325)의 태그 판독기와 펌프 제어기 또는 펌프(25)의 기타 전자 기기 사이의 전기 연결부(497로 나타냄)를 포함할 수 있다.
도 11은 펌프(25)의 작동을 제어하기 위한 시스템의 일 실시예의 개략도이다. 펌프 제어기(20)는 펌프(25)에 내장되거나 제어 신호, 데이터 또는 기타 정보를 전달하는 하나 이상의 통신 링크를 통해 펌프(25)에 연결될 수 있다. 펌프 제어기(20)는 내장 PCB 기판, 원격 제어기 또는 기타 적절한 방식으로 실시될 수 있다. 또한, 펌프 제어기(20)의 기능성은 내장 제어기와 다른 제어기 사이에서 분배될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펌프 제어기(20)는 다단 펌프(20)의 작동을 제어하기 위한 제어 명령(60)의 세트를 담고 있는 컴퓨트 판독 가능 매체(55)(예컨대, RAM, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크, 자기 드라이브 또는 기타 컴퓨터 판독 가능 매체)를 포함할 수 있다. 프로세서(65)(예컨대, CPU, ASIC, RISC, DSP 또는 다른 프로세서)가 명령을 실행할 수 있다. 프로세스의 일례는 텍사스 인스트루먼트사의 TMS320F2812PGFA 16비트 DSP(텍사스 인스트루먼트사는 텍사스주 달라스 소재의 회사임)이다. 다른 실시예에서, 명령(60)은 하드웨어로서 실시될 수 있다. 또한, 펌프 제어기(20)는 추가 프로세서, 메모리, 인터페이스, 디스플레이 디바이스, 주변 장치 또는 간소성을 위해 도시되지 않은 기타 컴퓨터 구성요소를 비롯하여 당업계에 공지된 광범위한 컴퓨터 구성요소를 포함할 수 있다.
인터페이스(70)의 세트는 펌프 제어기(20)가 직렬, 병렬 또는 아날로그 데이터/신호를 모터, 밸브 또는 기타 구성요소에 전달하고 센서, 태그 판독기(50), 제어기 또는 펌프(25)의 기타 구성요소로부터 데이터/신호를 수신하게 할 수 있다. 예컨대, 펌프 제어기(20)는 신호들을 이송 모터(175; 도 2 참조), 분배 모터(200; 도 2 참조), 솔레노이드 밸브(440; 도 9 참조)를 제어하는 솔레노이드 및 펌프(25)의 기타 구성요소에 전송할 수 있다. 펌프 제어기(20)는 구성요소를 직접 제어하는 신호를 발생시킬 수 있거나, 펌프(25)의 구성요소를 작동시키도록 밸브, 모터 또는 기타 제어기에 의해 해석되는 신호를 발생시킬 수 있다. 펌프 제어기(20)는 또한 압력 센서(112; 도 2 참조), 태그 판독기(50) 및 펌프(25)의 기타 구성요소 등의 센서로부터 아날로그 또는 디지털 신호를 수신할 수 있다. 인터페이스(70)는 필요에 따라 아날로그 및 디지털 인터페이스를 포함할 수 있고 인터페이스(70)와 프로세서(65), 예컨대 제한하지 않지만 아날로그 대 디지털 변환기, 필터 및 기타 신호 처리 구성요소 사이에 추가 구성요소가 존재할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 펌프 제어기(20)는 또한 펌프 관리 시스템에 연결하기 위한 인터페이스(80)를 포함할 수 있다. 인터페이스(80)는 펌프 제어기(20)가 네트워크(예컨대, 이더넷, 무선 네트워크, 국제 통신망, 디바이스네트 네트워크 또는 당업계에 공지 및 개발된 기타 네트워크), 버스(예컨대, SCSI 버스) 또는 기타 통신 링크에 연결하게 할 수 있다. 2005년 12월 2일자로 출원되었고 발명의 명칭이 I/O interface system and method for a pump"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 가특허 출원 제60/741,657호; 및 2006년 11월 20일자로 출원되었고 발명의 명칭이 "I/O systems, methods and devices for interfacing a pump controller"이며 발명자가 Cedrone 등인 미국 특허 출원 제11/602,449호(이들 출원은 전체가 본 명세서에 참조로 합체됨)에 설명되는 I/O 인터페이스 커넥터는 펌프 제어기(20)를 다양한 인터페이스 및 제조 툴에 연결하도록 사용될 수 있다.
펌프 제어기(20)는 펌프(25)의 작동에 관한 명령을 펌프 제어기(20)에 제공할 수 있는 펌프 관리 시스템(85)에 연결될 수 있다. 펌프 관리 시스템(85)은 분배 레시피 또는 기타 정보를 펌프 제어기에 제공하도록 펌프 제어기(20)에 연결되는 컴퓨터 또는 컴퓨터들의 네트워크일 수 있다. 펌프 관리 시스템(85)은 또한 펌프 제어기(20)로부터 작동 데이터를 수집할 수 있다. 펌프 관리 시스템(85)은 다수의 펌프에 연결되어 집중 제어 및 데이터 수집을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 펌프 관리 시스템(85)은 다수의 펌프로부터 수집된 작동 데이터(97)의 데이터 저장소(90)를 유지할 수 있다. 데이터 저장소는 데이터베이스, 파일 시스템 또는 기타 데이터 저장 시스템일 수 있다.
작동시, 펌프 제어기(20)는 태그 판독기(50)로부터 필터 정보(45)를 수신할 수 있다. 펌프 제어기(20)는 명령(60)을 실행하여 정보(45)를 분석하고 펌프(25)의 작동 여부 또는 방법을 결정할 수 있다. 일례로서, 펌프 제어기(20)는 정보(45)를 저장된 정보(95)와 비교하여 펌프의 작동 여부를 결정할 수 있다. 일례로, 제한하지 않지만 부품 번호를 예상되는 부품 번호와 비교하여 필터가 펌프(25)에 사용되도록 용인될 수 있는지를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 필터가 용인된다면, 펌프 제어기(20)는 필터 정보(45)를 기초로 하여 펌프(25)의 작동 방법을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 펌프 제어기(20)는 필터 정보(45)를 펌프 관리 시스템(85)에 전송할 수 있고 펌프 관리 시스템(85)은 펌프(25)의 작동 여부 또는 방법을 결정하도록 규칙을 적용할 수 있다.
저장된 정보(95)는 사용자 인터페이스를 통해, 펌프 관리 시스템(85)에 의해 또는 달리 제공될 수 있는 다른 것에 의해 펌프 제어기(20)에 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 펌프 제어기(20)는 특정한 필터로부터의 정보(95)를 저장할 수 있다. 예컨대, 펌프 제어기(20)는 저장된 정보(95)로서 필터로부터의 필터 정보(45)를 저장할 수 있다.
펌프 제어기(20)는 또한 작동 데이터(97)를 저장하고 작동 데이터(97)를 필터 정보(45)에 상관시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 펌프 제어기(20)는 작동 데이터(97)를 펌프 관리 시스템(85)에 전송할 수 있고, 펌프 관리 시스템(85)은 작동 데이터(97)를 필터 정보(45)에 상관시킬 수 있다.
작동 데이터 대 다양한 필터 특성의 분석은 펌프(25)의 작동 여부 및 방법을 결정하는 규칙을 발견적으로 업데이트하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 펌프 제어기(20)는 특정한 부품 번호를 갖는 필터가 용인될 수 있도록 초기에 규칙을 적용할 수 있다. 시간이 지나면, 용인 가능한 부품 번호와 제1 범위의 멤브레인 기포점을 갖는 필터가 양호한 분배 코팅을 초래하지만, 동일한 부품 번호와 제2 범위의 멤브레인 기포점을 갖는 필터는 불량한 분배 코팅의 갯수를 증가시키고, 펌프 제어기(20) 또는 펌프 관리 시스템(85)은 필터가 용인 가능한 부품 번호를 갖더라도 펌프 제어기(20)가 제2 범위의 멤브레인 기포점에서의 멤브레인 기포점을 갖는 필터를 이용하여 작동하지 않도록 규칙을 업데이트할 수 있다. 따라서, 데이터의 분석은 펌프 제어기(20) 또는 펌프 관리 시스템(85)을 제조하는 결정을 업데이트하도록 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 필터 정보(45)는 펌프(25)의 작동을 최적화하도록 사용될 수 있다. 펌프 제어기(20) 및/또는 펌프 관리 시스템(85)은 작동 절차의 라이브러리(100)를 유지할 수 있다. 필터 정보(45)가 수신될 때에, 필터 정보와 분배를 위한 기타 파라미터는 적절한 작동 절차를 결정하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 최적의 작동 절차가 상이한 필터 및 유체에 대해 경험적으로 확립되고 라이브러리(100)에 저장될 수 있다. 운동학적 점성, 유체 종류 또는 기타 파라미터 및 필터 정보(45)의 적어도 일부를 이용하여, 펌프 제어기(20) 또는 펌프 관리 시스템(85)이 라이브러리(100)에 엑세스하고 펌프(25)의 최적의 작동을 결정할 수 있다. 라이브러리(100)는 완전한 분배 사이클의 라이브러리 또는 완전한 분배 사이클로 선택적으로 조립될 수 있는 분배 사이클들의 최적의 세그먼트의 라이브러리를 포함할 수 있다. 라이브러리(100)는 또한 필터 또는 기타 펌프 작동을 프라이밍하는 절차를 포함할 수 있다.
도 12는 필터 정보를 기초로 하여 펌프의 작동을 제어하는 방법의 일 실시예의 개략도이다. 도 12의 다양한 처리 단계는 펌프 제어기(20), 펌프 관리 시스템(85) 또는 기타 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 새로운 필터가 펌프에 연결될 때에(단계 505), 전자 태그 판독기는 태그로부터 필터 정보 세트를 판독할 수 있다(단계 510). 필터가 적절한지를 결정하도록 규칙 세트가 필터 정보에 적용될 수 있다(단계 515). 필터가 적절한지를 결정하는 규칙은 필터 정보 및 기타 인자, 예컨대 프로세스 유체, 환경 특성, 요구되는 사이클 시간 또는 기타 인자에 따라 좌우될 수 있다. 예컨대, 프로세스 유체가 특정한 점성을 갖고 있다면, 필터가 특별한 부품 번호 또는 특정한 부품 번호와 기포점을 갖는 경우에만 필터가 적절한 것으로 고려되도록 규칙이 적용될 수 있다. 따라서, 적용된 규칙은 필터 정보 및 기타 정보의 다수의 피스에 따라 좌우될 수 있다. 필터가 적절한 필터가 아니라면, 대응하는 조치가 취해질 수 있다(단계 520). 그렇지 않으면, 펌프의 작동이 계속될 수 있다(단계 525).
일 실시예에 따르면, 필터 부품 번호는 부품 번호가 일치한지를 결정하도록 예상되는 또는 허용 가능한 부품 번호와 비교될 수 있다(단계 515). 부품 번호가 일치하면, 펌프의 작동이 계속될 수 있다(단계 525). 부품 번호가 일치하지 않으면, 펌프의 작동이 계속되어서는 않된다는 것을 펌프 제어기(또는 다른 디바이스)가 결정할 수 있다. 펌프에 연결된 필터가 적절하지 않다는 것을 펌프 관리 시스템 또는 인간 사용자에게 통지하도록 알람 또는 통지가 발생될 수 있다. 도 12의 단계는 필요에 따라 또는 원한다면 반복될 수 있다.
필터가 분배 작동에 적절하다면, 필터 정보는 펌프의 작동 절차를 결정하도록 사용될 수 있다. 이는 프라이밍 절차, 분배 사이클, 프라이밍 절차의 특정한 세그먼트 또는 분배 사이클을 결정하는 것 또는 달리 펌프의 작동 방법을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터 및 유체/유첵 특성 조합을 위한 최적의 프라이밍 절차와 분배 사이클이 결정될 수 있다.
일반적으로, 프라이밍에 요구되는 시간의 양을 최소화하고 분배 사이클을 작동하는 것이 요망된다. 분배 사이클 및 프라이밍 절차에서 세그먼트들의 종류, 갯수 및 길이는 사용되는 필터의 특성, 분배 유체 및 기타 인자에 따라 좌우될 수 있다. 실시예는 최적의 작동 루틴, 사이클 또는 세그먼트를 특정하는 작동 절차의 라이브러리를 포함할 수 있다.
도 13은 펌프의 프라이밍을 최적화하는 방법의 일 실시예의 개략도이다. 도 13의 다양한 처리 단계는 펌프 제어기(20), 펌프 관리 시스템(85) 또는 기타 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 필터 정보와 유체 특성이 수집된다(단계 605 및 607). 이는 예컨대 필터 상의 전자적으로 판독 가능한 태그 상에 저장된 필터 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 수집될 수 있는 추가 정보는 레시피 정보, 원하는 사이클 시간 또는 기타 정보를 포함할 수 있다. 필터 정보, 유체 정보 및/또는 기타 정보를 이용하여, 프라이밍 절차가 프라이밍 절차의 라이브러리로부터 선택될 수 있다(단계 610).
펌프 관리 시스템(85)이 펌프의 프라이밍 절차를 결정하면, 펌프 관리 시스템(85)이 프라이밍 절차를 실행하는 데에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 프라이밍 절차를 위한 정보를 수신한 후에[또는 펌프 제어기(20)가 라이브러리로부터 프라이밍 절차를 결정한 후에], 펌프 제어기(20)는 프라이밍 절차를 실행할 수 있다(단계 615).
프라이밍 절차는 모니터링되고(단계 620) 조절될 수 있다(단계 625). 일 실시예에 따르면, 프라이밍 절차는 작동 중에 펌프 제어기(20)에 의해 조절될 수 있다. 예컨대, 특정한 필터 부품 번호를 위한 프라이밍 절차는 프라이밍 중에 사용되는 최대 압력을 특정할 수 있다. 그러나, 필터 디바이스 유동은 개별적인 필터가 보다 높은 압력에서 작동할 수 있다는 것을 가리킬 수 있다. 펌프 제어기(20)는 보다 높은 압력, 이에 따라 더 짧은 시간의 프라이밍을 사용하도록 프라이밍 절차를 조절할 수 있다. 다른 예에서, 펌프 제어기(20)는 프라이밍 절차 중의 압력이 프라이밍 절차 중에 예상되어야 하는 압력을 초과하는 것을 결정할 수 있다. 펌프 제어기(20)는 필터를 위한 프라이밍 절차를 느리게 할 수 있다. 그렇지 않으면, 펌프 제어기(20)는 펌프의 작동의 모니터링 및 필터 정보를 기초로 하여 펌프의 작동을 조절할 수 있다. 프라이밍이 완성되거나 달리 종결될 때까지 프라이밍 계속될 수 있다(단계 630). 도 13의 단계들은 필요에 따라 또는 희망에 따라 반복될 수 있다.
프라이밍 절차는 생산 분배 사이클이 일어나기 전에 필터를 완전히 적시도록 선택될 수 있다. 다양한 필터 및 유체 특성을 위해 라이브러리(100)에 임의의 갯수의 상이한 프라이밍 절차가 저장될 수 있다. 도 14 내지 도 16은 예시적인 프라이밍 절차를 예시하는 흐름도이다. 각 절차는 여러 개의 세그먼트를 포함하는 다수의 사이클을 포함할 수 있다. 이하의 논의에서, 성분 세그먼트를 갖는 이하의 예시적인 사이클이 사용된다.
사이클 세그먼트들
벤트 충전, 벤트
퍼지 대 벤트 충전, 퍼지 대 벤트(분배 모터가 유체를 다시 이송 챔버를 통해 필터로 그리고 벤트 포트 밖으로 퍼지함), 필터, 벤트, 퍼지 대 유입(분배 모터가 유체를 다시 이송 챔버로 그리고 유입 밸브가 개방된 상태로 유입 밸브 밖으로 퍼지함)
퍼지 대 유입 충전, 퍼지 대 유입, 필터
퍼지 대 유출 분배, 충전, 여과, 퍼지
퍼지 대 벤트 세그먼트에서, 유체는 분배 챔버로 압박되고, 분배 챔버로부터 퍼지 밸브를 통해 다시 이송 챔버와 벤트 밸브 밖으로 압박된다. 퍼지 대 유입 세그먼트에서, 유체는 분배 챔버로 압박된 다음에, 분배 챔버로부터 퍼지 밸브를 통해 벤트없이 유입 밸브가 개방된 상태로 다시 이송 챔버로 압박된다. 표 2의 사이클 및 세그먼트는 일례로 제공되고 다른 사이클 및 세그먼트가 사용될 수 있다.
도 14를 참조하면, 유입 및 유출 배관이 충전되고(단계 705) 벤트 사이클이 수행된다(단계 710). 다음에, 퍼지 대 벤트 사이클이 발생할 수 있다(단계 715). 다음의 단계에서, 퍼지 대 유입 사이클이 발생할 수 있다(단계 720). 이후에 벤트 사이클(단계 725), 제2 퍼지 대 유입 사이클(단계 730), 최종 벤트 사이클(단계 735) 및 퍼지 대 유출 사이클(단계 737)이 이어질 수 있다. 최종적으로, 분배 사이클이 수행된다(단계 740).
도 15의 실시예에서, 유입 및 유출 배관이 충전되고(단계 805) 벤트 사이클이 수행될 수 있다(단계 810). 다음에, 퍼지 대 벤트 사이클이 발생할 수 있다(단계 815). 이 사이클 중에, 분배 챔버에는 유체가 채워지고 배리어 밸브가 폐쇄된다. 격리 밸브 및 퍼지 밸브가 개방된다. 분배 모터가 작동되어 유체는 분배 챔버로부터 이송 챔버를 통해 그리고 벤트 밸브를 통해 밖으로 유동한다. 다음 단계에서, 퍼지 대 유입 사이클이 발생할 수 있다(단계 820).
이어서, 전방 압력 세그먼트(단계 825)와 전방 플러시(flush) 세그먼트(단계 827)를 포함하는 필터 프라이밍 사이클이 수행될 수 있다. 전방 압력 세그먼트에서, 이송 챔버가 충전되고 배리어 밸브와 벤트 밸브가 폐쇄되며 격리 밸브가 개방된다. 이송단 모터는 상류측으로부터 필터 내의 유체를 압축하도록 작동한다. 전방 압력 세그먼트에서, 유체는 필터 밖으로 유동하지 못한다. 압축은 일관된 주기 동안에 일반적으로 예비 여과 또는 여과 사이클에 사용되는 압력 설정점 위에서 발생한다. 일 실시예에 따르면, 유체는 5 내지 10 분 동안 5 내지 25 psi에서 압축될 수 있지만, 더 높거나 낮은 압력 및 더 짧거나 긴 시간이 사용될 수 있다. 전방 플러시 세그먼트는 퍼지 대 벤트 세그먼트와 유사하지만, 임의의 유용성 가스가 존재한다면 벤트를 통해 필터 밖으로 압박될 수 있도록 비교적 높은 속도로 발생할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전방 플러시는 펌프의 최대 작동 속도에서 또는 그 속도에 가깝게 수행된다. 예컨대, 3 ml/sec의 최대 분배 속도를 갖는 엔티그리스 인텔리젠 미니 분배 시스템에서, 전방 플러시는 0.5 ml/sec 내지 3.0 ml/sec에서 발생할 수 있지만, 바람직하게는 2.25 내지 3 ml/sec에서 발생한다. 퍼지 대 벤트 사이클(단계 830)과 분배 사이클(단계 835)이 또한 수행될 수 있다.
도 16의 실시예는 필터 프라이밍 사이클이 전방 압력 단계(825)보다는 후방 압력 단계(840)와 전방 플러시 세그먼트(827)보다는 후방 플러시 세그먼트(845)를 수반한다는 점을 제외하고는 도 15의 실시예와 유사하다. 후방 압력 단계(840)에서, 벤트 밸브와 격리 밸브가 폐쇄되고 배리어 밸브가 개방된다. 분배 모터는 특정량의 시간 동안에 하류로부터 필터 내의 유체를 압축하도록 작동된다. 후방 압력 세그먼트에서 유체는 필터 밖으로 유동하지 못한다. 압축은 일관된 주기 동안 그리고 일반적으로 예비 여과 또는 여과 사이클에 사용되는 압력 설정점 위에서 발생한다. 일 실시예에 따르면, 유체는 5 내지 10 분동안 5 내지 25 psi에서 압축될 수 있다. 후방 플러시에서, 벤트 밸브가 개방되고 배리어 밸브와 격리 밸브가 개방된다. 유체는 벤트하도록 분배 챔버로부터 필터를 통해 이동한다. 일 실시예에 따르면, 후방 플러시는 펌프의 최대 작동 속도에 또는 그 속도에 가깝게(예컨대, 적어도 75%) 수행된다. 퍼지 대 벤트 사이클(단계 830)와 분배 사이클(835)이 수행될 수 있다.
도 14 내지 도 16의 단계는 필요에 따라 또는 희망에 따라 반복될 수 있다. 몇몇의 경우에, 각 사이클은 다음 단계로 이동하기 전에 다수의 횟수를 반복하게 된다. 더욱이, 절차에서 사이클 또는 사이클들의 세그먼트는 상이한 순서로 수행될 수 있다. 다른 예로서, 다수의 전방 압력, 전방 플러시, 후방 압력 및 후방 플러시 단계가 단일 절차에서 사용될 수 있다. 추가적 또는 대안적 세그먼트가 필요에 따라 또는 희망에 따라 프라이밍 절차에서 사용될 수 있다.
엔티그리스 인텔리젠 미니 분배 시스템을 이용하는 도 14, 도 15 및 도 16의 방법에 따라 다양한 시험들이 수행되었다. 시험은 각 방법의 여과 속도와 여과 압력을 모두 변화시키면서 수행되었다. 다양한 압력 및 시간이 또한 전방 압력 및 후방 압력 단계에 대해 시험되었다. 표 3은 전방 또는 후방 압축 세그먼트를 갖지 않는 도 14에 따른 방법에 대한 예시적인 시험 레시피를 제공한다.
사이클 사이클 횟수 파라미터들
벤트 6 사이클 벤트 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 벤트 8 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
벤트 속도: 1.0 ml/sec
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유입 20 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
벤트 1 사이클 벤트 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유입 40 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
벤트 1 사이클 벤트 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유출 8 사이클 분배 속도: 1.0 ml/s
여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
분배 연속적
표 4는 전방 압력 세그먼터를 갖는 방법에 대한 예시적인 시험 레시피를 제공한다.
사이클 사이클 횟수 파라미터들
벤트 6 사이클 벤트 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 벤트 8 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
벤트 속도: 1.0 ml/sec
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유입 10 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
전방 압력 5 분
10 분		 압력
1)높음: 25 psi
2)낮음: 10 psi
퍼지 대 벤트 10 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
벤트 속도: 1.0 ml/sec
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유출 15 사이클 분배 속도: 1.0 ml/s
여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
분배 연속적
표 5는 후방 압력 세그먼트를 갖는 방법에 대한 예시적인 시험 레시피를 제공한다.
사이클 사이클 횟수 파라미터들
벤트 6 사이클 벤트 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 벤트 8 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
벤트 속도: 1.0 ml/sec
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유입 10 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
후방 압력 5 분
10 분		 압력
1)높음: 25 psi
2)낮음: 10 psi
퍼지 대 벤트 10 사이클 여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
벤트 속도: 1.0 ml/sec
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
퍼지 대 유출 15 사이클 분배 속도: 1.0 ml/s
여과 속도
1)높음: 3.0 ml/s
2)낮음: 0.5 ml/s
여과 설정점
1)높음: 6 psi
2)낮음: 1 psi
퍼지 속도: 1.0 ml/sec
충전 속도: 3.0 ml/sec
분배 연속적
상기 레시피들에 따른 시험은 표 6의 설정을 갖는 연속적인 분배 사이클의 동일한 분배 레시피를 이용하여 수행되었다.
분배 최대 분배 체적: 10 ml
분배 체적: 10 ml
분배 속도: 1 ml/sec
여과 속도: 0.5 ml/sec
벤트 체적: 1 ml
벤트 속도: 1 ml/sec
퍼지 체적: 0.4 ml
퍼지 속도: 1 ml/sec
충전 속도: 1 ml/sec
필터 설정점: 2 psi
준비 압력: 2 psi
시험은 매사추세츠주 빌러리카 소재의 Entegris사에 의한 이하의 필터들과 프로세스 유체로서 PGME(propolene glycol monomethyl ether)를 이용하여 수행되었다: A2AT20MK1 - 임팩트2 V2 10 nm 대칭 UPE; A2ST20KM1 임팩트2 V2 비대칭 10 nm; A2SF20MK1 임팩트2 V2 비대칭 5 nm, 및 A2DT200K1 임팩트2 Duo 10 nm 필터. 각 프라이밍 절차가 완료된 후에, 펌프는 입자 카운트(기포 카운트)가 임계 양(2 ml 당 1) 아래로 떨어질 때까지 연속적인 분배 사이클을 통해 작동되었다. 일반적으로, 전방 압축 단계를 갖는 방법은 임팩트2 V2 대칭 10 nm, 임팩트2 V2 비대칭 10 nm, 임팩트2 V2 비대칭 5 nm 필터를 프라이밍하는 데에 가장 효과적이었다는 것을 알았다.
그러나, 후방 압력 세그먼트를 이용하는 절차는 A2DT200K1-10 nm Duo 필터에 대해 상당히 빠른 프라이밍을 제공한다는 것을 발견하였다. 표 5의 레시피와 이하의 후방 압력 상태: 5분 동안의 25 psi, 5 분 동안의 10 psi, 10 분 동안의 10 psi, 10 분 동안의 25 psi를 이용하면 표 3의 방법의 시간의 대략 절반에 용인 가능한 입자 카운터를 달성하는 펌프가 초래된다. 그러나, 동일한 프라이밍 절차가 단일 멤브레인 필터에 적용될 때에 상당한 이점을 보여주지 못하였다.
도 17은 A2DT200K1 - 10 nm Duo 필터가 사용될 때에 도 20의 프라이밍 절차의 결과를 제공한다. 도 17은 분배된 PGME 유체의 2 ml 당 검출된 0.2 ㎛ 초과의 기포의 갯수를 예시하고 있다. 10 분 동안에 10 psi의 후방 압력 세그먼트를 이용하는 플라이밍 시퀀스(t=0)의 종료로부터, 입자 카운트가 일관되게 1 아래에 있기 전에 대략 3.2 시간의 분배가 걸린다. 동일한 필터에 대한 이전의 프라이밍 절차는 동일한 결과에 도달하는 데에 최대 9 시간이 걸릴 수 있었다. A2DT200K1 - 10 nm Duo 필터의 경우, 시험된 압력 및 시간은 용인 가능한 분배에 도달하기 위해 전체 시간에 관해 최소의 효과를 갖는 것으로 보인다.
전술로부터 명백한 바와 같이, 프라이밍 절차는 펌프가 준비될 때까지의 시간을 최소화하기 위하여 필터의 종류를 기초로 하여 선택될 수 있다. 몇몇 다중 멤브레인 필터의 경우, 후방 압축 세그먼트와 후방 플러시 세그먼트를 포함하는 프라이밍 절차를 선택하는 것이 유리할 수 있지만, 단일 멤브레인 필터의 경우, 전방 압력 세그먼트와 전방 플러시 세그먼트를 수반하는 프라이밍 절차를 선택하는 것이 유리할 수 있다. 다른 경우에, 전방 및 후방 압축 세그먼트와 전방 후방 플러시 세그먼트를 모두 포함하는 프라이밍 절차를 선택하는 것이 유리할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전방 압축 및 플러시 세그먼트를 갖는 프라이밍 절차가 다중 멤브레인 필터를 위해 선택될 수 있고, 후방 압축 및 플러시 세그먼트를 갖는 프라이밍 절차가 단일 멤브레인을 갖는 필터에 대해 선택될 수 있다.
분배 사이클 또는 펌프 분배 사이클의 특정한 세그먼트가 또한 최적화될 수 있다. 도 18은 펌프의 분배 사이클을 최적화시키는 방법의 일 실시예의 개략도이다. 도 18의 다양한 처리 단계가 펌프 제어기(20), 펌프 관리 시스템(85) 또는 기타 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 필터 정보와 유체 특성이 수집된다(단계 855 및 857). 이는 예컨대 필터 상의 전자적으로 판독 가능한 태그에 저장된 필터 정보를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 수집될 수 있는 다른 정보는 레시피 정보, 사이클 시간 또는 기타 정보를 포함할 수 있다. 필터 정보, 유체 정보 및/또는 기타 정보를 이용하면, 적절한 분배 사이클 또는 분배 사이클의 일부가 작동 절차의 라이브러리로부터 결정될 수 있다(단계 860). 일례로서, 제한하지 않지만, 라이브러리는 여과와 벤트 세그먼트를 포함하는 최적의 여과 절차를 특정할 수 있다. 유체 특성, 필터 정보 또는 기타 정보를 가정하면, 분배 사이클을 위한 최적의 여과 및 벤트 타이밍이 결정될 수 있다. 따라서, 예컨대 10 nm 대칭 UPE 필터 및 IPA의 경우, 펌프가 그 디폴트 벤팅 세그먼트를 이용해야 한다는 것을 라이브러리가 특정할 수 있고, 여과 속도는 0.3 ml/s이어야 하며, 여과 압력은 6 psi이어야 하고, 여과 세그먼트는 40초 지속해야 한다. 단계(865)에서, 펌프 제어기(20)는 특정한 여과 절차를 이용하여 분배 사이클을 실행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분배 사이클은 모니터링될 수 있다(단계 870). 필터 정보와 모니터링을 기초로 하여, 분배 사이클은 작동 중에 펌프 제어기(20)에 의해 조절될 수 있다(단계 875). 예컨대, 분배 사이클 중에 압력이 필터의 디바이스 유동을 기초로 하여 허용 가능한 압력을 초과하기 시작하면, 이는 필터가 폐색하기 시작한다는 것을 가리킬 수 있다. 펌프 제어기(20)는 펌프에 의해 가해지는 압력을 감소시키도록 분배 사이클을 조절할 수 있다. 그렇지 않으면, 펌프 제어기(20)는 펌프 작동의 모니터링 및 필터 정보를 기초로 하여 펌프의 작동을 조절할 수 있다. 분배 사이클이 완료되거나(단계 880) 달리 종결될 때까지 분배 사이클이 계속될 수 있다. 도 18의 단계는 필요에 따라 또는 희망에 따라 반복될 수 있다.
도 19는 다중 컴퓨터를 가로질러 분배되거나 단일 컴퓨터에서 작동될 수 있는 코드(900)의 세트의 일 실시예의 개략도이다. 코드(900)는 태그 판독기로부터 사용자 인터페이스를 통해 통신 링크를 거쳐 필터 정보를 수신하거나, 달리 필터 정보를 수신할 수 있는 필터 정보 수신 코드(905)를 포함할 수 있다. 유사하게, 코드(900)는 유저 인터페이스를 통해 통신 링크를 거쳐 유체 정보를 수신하거나 달리 유체 정보를 슈신할 수 있는 유체 정보 수신 코드(910)를 포함할 수 있다. 코드(900)는 펌프의 센서로부터 작동 데이터를 수신하거나, 펌프로부터 통신 링크를 거처 작동 데이터를 수신하거나, 달리 작동 데이터를 수신할 수 있는 작동 데이터 수신 코드(915)를 더 포함할 수 있다. 규칙 적용 코드(920)는 펌프의 작동 여부 또는 방법을 결정하도록 필터 정보에 규칙을 적용할 수 있다. 펌프 작동 코드(925)는 규칙 적용 코드(920)의 출력을 기초로 하여 펌프를 작동시키거나 다른 특정한 조치를 취할 수 있다.
프라이밍 절차 결정 코드(930)는 펌프를 위한 적절한 프라이밍 절차를 결정하도록 프라이밍 절차의 라이브러리에 엑세스할 수 있다. 펌프 작동 코드(935)는 코드(930)에 의해 결정되는 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시킬 수 있다. 프라이밍 모니터링 코드(940)는 펌프의 작동을 조절하는지의 여부를 결정하도록 프라이밍 중에 펌프의 작동 데이터를 모니터링할 수 있고, 프라이밍 조절 코드(945)는 프라이밍 절차를 조절할 수 있다. 펌프 작동 코드(935)는 프라이밍 조절 코드(945)에 의해 결정되는 조절된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 조절할 수 있다.
분배 세그먼트 결정 코드는 프라이밍 중에 펌프의 작동 방법을 결정하도록 분배 사이클 또는 분배 사이클의 일부의 라이브러리에 엑세스할 수 있다. 펌프 작동 코드(955)는 코드(950)에 의해 결정되는 분배 사이클 또는 분배 사이클 세그먼트에 따라 펌프를 작동시킬 수 있다. 분배 사이클 모니터링 코드(955)는 펌프의 작동을 조절하는지의 여부를 결정하도록 분배 사이클 중에 엄프의 작동 데이터를 모니터링할 수 있고 분배 사이클 조절 코드(960)는 분배 사이클을 조절할 수 있다. 펌프 작동 코드(965)는 분배 사이클 조절 코드(965)에 의해 결정되는 조절된 분배 사이클 또는 분배 사이클 세그먼트에 따라 펌프를 작동시킬 수 있다.
데이터 상관 코드(970)는 작동 데이터를 필터 정보에 상관시킬 수 있다. 데이터 분석 코드는 양호한 그리고 불량한 분배에 대응하는 필터 특성을 식별하도록 상관된 데이터를 분석할 수 있다. 규칙 조절 코드(980)는 코드(975)에 의한 데이터 분석의 결과를 기초로 하여 규칙 적용 코드(920)에 의해 적용되는 규칙을 조절할 수 있다.
도 19에 예시된 코드 모듈은 모놀리식 프로그램, 임의의 갯수의 별개의 프로그램, 프로그램의 함수, 다중 프로그램의 함수로서 실행될 수 있거나, 달리 적절한 소프트웨어 아키텍처 및 프로그래밍 언어에 따라 실행될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 코드(900)의 기능성은 제한되지 않지만 펌프 관리 시스템 및 펌프 제어기를 비롯하여 다중 디바이스들 사이에서 분배될 수 있다. 또한, 기능성 중 일부 또는 전부는 하드웨어 또는 펌웨어로서 실행될 수 있다.
소정 기간 동안 필터에 후방 압력을 적용시키면 상류 멤브레인에 포획된 더 큰 기포가 제거된다고 여겨진다. 그래서, 본 명세서에 설명된 실시예는 필터가 다중 멤브레인을 가질 때에 후방 압력 단계를 포함하는 프라이밍 절차를 적용할 수 있다.
액체 분배 펌프에 사용되는 필터의 상황에서 다양한 실시예를 설명하였지만, 본 개시는 그러한 실시예로 제한되지 않는다. 예컨대, 필터 정보 태그는 임의의 종류의 필터에 관한 필터 정보를 저장하도록 사용될 수 있다. 필터 정보는 태그 판독기에 의해 판독될 수 있고 필터가 사용되는 디바이스 또는 시스템의 작동 여부 또는 방법을 결정하게 하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 필터 정보 태그는 가스 정화 프로세스 또는 기타 용례의 필터에 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "구비하다", "구비하는", "포함하다", "포함하는", "갖다", "갖는"이라는 용어 또는 임의의 다른 그 파생어는 비독점적인 포함을 커버하도록 의도된다. 예컨대, 요소들의 리스트를 포함하는 프로세스, 제품, 물품 또는 장치는 반드시 이들 요소들만으로 제한되지 않고, 명시적으로 열거되지 않거나 그러한 프로세스, 물품 또는 장치에 고유인 다른 요소들을 포함할 수 있다. 명시적으로 반대로 언급하지 않는 한, "또는"은 포괄적인 또는이고 독점적인 또는을 지칭하지 않는다. 예컨대, 조건 A 또는 B는 이하 중 임의의 하나에 의해 만족된다. A가 참(또는 존재하고)이고 B가 거짓인 것(또는 존재하지 않는 것), A가 거짓이고(또는 존재하지 않고) B가 참인 것(또는 존재하는 것), 그리고 A와 B가 모두 참인 것(또는 존재하는 것).
또한, 본 명세서에 제공된 임의의 예 또는 예시는 어떠한 방식으로든 사용되는 임의의 용어 또는 용어들에 관한 한정, 제한 또는 명백한 정의로서 간주되지 않는다. 대신에, 이들 예 또는 예시는 한가지 특정한 실시예에 관해 설명된 것으로서 그리고 오직 예시로서 간주되어야 한다. 당업자라면 이들 예 또는 예시가 사용되는 임의의 용어 또는 용어들이 다른 실시예 뿐만 아니라 함께 또는 명세서의 어느 곳에 제공되거나 제공되지 않을 수 있는 그 실시 및 변경을 포괄하고 그러한 모든 실시예는 그 용어 또는 용어들의 범위 내에 포함되도록 의도된다는 것을 알 것이다. 그러한 비제한적인 예 및 예시를 가리키는 언어는 제한하지 않지만 "예컨대", "예를 들어", "예를 들면", "일 실시예에서" 등을 포함한다.
본 개시의 다양한 양태의 추가 수정 및 변형예는 본 설명의 관점에서 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 이 설명은 오직 예시로서 해석되어야 하고 본 개시를 수행하는 일반적을 방식을 당업자에게 교시할 목적을 위한 것이다. 예컨대, 전술은 다단 펌프의 예를 주로 사용하지만, 본 명세서에 설명되는 실시예는 또한 단단 펌프 또는 다른 펌프에 사용될 수 있다. 본 명세서에 도시 및 설명된 본 개시의 형태는 현재의 바람직한 실시예로서 취한다는 것을 알아야 한다. 본 개시의 본 설명의 이점을 취한 후에 당업자에게 명백한 바와 같이, 요소 및 재료가 본 명세서에 예시 및 설명된 것에 대해 대체될 수 있고, 부품 및 프로세스가 역전될 수 있으며, 본 개시의 특정한 특징이 독립적으로 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 청구범위의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 본 명세서에 설명된 요소에 변경이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 반도체 제조를 위한 펌프로서,
    펌프의 입구 내로 유체를 유입하고 펌프의 출구로부터 유체를 분배하는 하나 이상의 모터;
    펌프 입구와 펌프 출구 사이의 유체 유동로에 배치되는 제거 가능한 필터;
    필터 종류 및 프로세스 유체를 기초로 하여 프라이밍 절차 세트로부터 프라이밍 절차를 선택하도록 구성된 펌프 제어기를 포함하고, 상기 프라이밍 절차 세트는,
    제1 종류의 제거 가능한 필터를 위한 전방 압축 세그먼트를 포함하는 제1 프라이밍 절차; 및
    제2 종류의 제거 가능한 필터를 위한 후방 압축 세그먼트를 포함하는 제2 프라이밍 절차를 포함하며,
    상기 펌프를 제어하여 제거 가능한 필터를 프라이밍하도록 선택된 프라이밍 절차를 수행하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 펌프 제어기는 단일 필터 멤브레인을 갖는 제거 가능한 필터를 위한 제1 프라이밍 절차를 선택하도록 구성되는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 펌프 제어기는 다중 필터 멤브레인을 갖는 제거 가능한 필터를 위한 제2 프라이밍 절차를 선택하도록 구성되는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 프라이밍 절차가 선택될 때에 펌프를 제어하여 선택된 프라이밍 절차를 수행하는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하고 예정된 기간 동안 제거 가능한 필터를 후방 압축하는 것을 포함하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  5. 제4항에 있어서, 상기 펌프는,
    이송 챔버;
    분배 챔버;
    상기 이송 챔버와 제거 가능한 필터 사이의 격리 밸브;
    상기 제거 가능한 필터와 분배 챔버 사이의 배리어 밸브; 및
    상기 제거 가능한 필터와 유체 연통하는 벤트 밸브를 포함하고,
    상기 제거 가능한 필터를 후방 압축하는 것은 격리 밸브 및 벤트 밸브를 폐쇄하고 배리어 밸브를 개방한 상태에서 분배 챔버 내의 유체를 압축하는 것을 포함하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  6. 제4항에 있어서, 상기 펌프 제어기는 펌프를 제어하여 상기 제거 가능한 필터를 5 내지 10 분 동안 후방 압축하도록 구성되는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  7. 제6항에 있어서, 상기 펌프 제어기는 펌프를 제어하여 상기 제거 가능한 필터를 적어도 5 내지 25 psi의 일정한 압력으로 후방 압축시키도록 구성되는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 프라이밍 절차는 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축하기 전에 제거 가능한 필터를 통해 유체를 압박하는 것을 더 포함하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 프라이밍 절차는 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클, 제1 퍼지 대 벤트 사이클, 퍼지 대 유입 사이클, 후방 플러시, 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클을 포함하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  10. 제9항에 있어서, 상기 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클 및 퍼지 대 유입 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축하기 전에 발생하고, 후방 플러시 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축한 후에 발생하는 것인 반도체 제조를 위한 펌프.
  11. 반도체 제조 펌프에서 필터를 프라이밍하는 방법으로서,
    제거 가능한 필터를 펌프에 연결하는 것;
    필터 종류 및 프로세스 유체를 기초로 하여 제거 가능한 필터를 위한 프라이밍 절차를 선택하는 것;
    선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 것
    을 포함하고, 상기 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하는 것과 예정된 기간 동안에 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것을 포함하는 것인 필터의 프라이밍 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제거 가능한 필터를 5 내지 10 분 동안 후방 압축하는 것을 더 포함하는 것인 필터의 프라이밍 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제거 가능한 필터를 5 내지 25 psi의 일정한 압력으로 후방 압축시키는 것을 더 포함하는 것인 필터의 프라이밍 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 선택된 절차는 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클, 제1 퍼지 대 벤트 사이클, 퍼지 대 유입 사이클, 후방 플러시, 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클을 더 포함하는 것인 필터의 프라이밍 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클 및 퍼지 대 유입 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축하기 전에 발생하고, 후방 플러시 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축한 후에 발생하는 것인 필터의 프라이밍 방법.
  16. 컴퓨터 실행 가능한 명령들의 세트를 저장하는 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서, 상기 명령들은,
    필터 정보와 프로세스 유체 정보를 수신하고;
    필터 정보 및 프로세스 유체 정보를 기초로 하여 제거 가능한 필터를 위한 프라이밍 절차를 선택하며;
    선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키도록 실행 가능한 명령들이고,
    상기 선택된 프라이밍 절차에 따라 펌프를 작동시키는 것은 프로세스 유체를 제거 가능한 필터에 도입하는 것과 예정된 기간 동안에 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것을 포함하는 것인, 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것은 제거 가능한 필터를 5 내지 10 분 동안에 후방 압축시키는 것을 포함하는 것인, 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제거 가능한 필터를 후방 압축시키는 것은 상기 제거 가능한 필터를 5 내지 25 psi의 일정한 압력으로 후방 압축시키는 것을 포함하는 것인, 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제16항에 있어서, 상기 프라이밍 절차는 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클, 제1 퍼지 대 벤트 사이클, 퍼지 대 유입 사이클, 후방 플러시, 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클을 더 포함하는 것인, 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 벤트 사이클, 퍼지 대 벤트 사이클 및 퍼지 대 유입 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축하기 전에 다수회 수행되고, 후방 플러시 및 제2 퍼지 대 벤트 사이클은 제거 가능한 필터를 후방 압축한 후에 발생하는 것인, 비일시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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