KR20010052287A - Chemical mixing, replenishment, and waste management system - Google Patents

Chemical mixing, replenishment, and waste management system Download PDF

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KR20010052287A
KR20010052287A KR1020007012130A KR20007012130A KR20010052287A KR 20010052287 A KR20010052287 A KR 20010052287A KR 1020007012130 A KR1020007012130 A KR 1020007012130A KR 20007012130 A KR20007012130 A KR 20007012130A KR 20010052287 A KR20010052287 A KR 20010052287A
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chemical
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chemical control
mixing
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KR1020007012130A
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볼리스키토드앨런
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디제이 파커 컴파니, 인코포레이티드 두잉 비즈니스 애즈 파커 시스템즈
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Abstract

NiFe 도금 시스템 같은 도금 시스템내 예정된 화학 성분을 갖는 화학 용액의 화학을 제어하기 위한 화학 제어 시스템은 도금액을 함유하기 위한 혼합 컨테이너 및 혼합 컨테이너에서 전달되는 도금액을 함유하기 위한 유지 컨테이너를 사용한다. 정밀 전달 배치는 다수의 혼합 컨테이너와 유지 컨테이너에 도금액의 예정된 성분의 정확한 예정량을 전달한다. 혼합 및 유지 컨테이너 간의 도금액의 전달은 전달 펌프에 의해 수행된다. 탈이온수로 가습시킨 질소가스는 도금액이 물을 획득하거나 탈수되는 것을 막으며, 가습된 질소 가스는 혼합 컨테이너내 도금액의 온도에 대해 예정된 상대습도로 가습된다. 이러한 과정은 도금액과 온도가 동일한 칼럼을 통해 질소 가스를 강제시킴으로써 달성된다. 화학 성분의 정밀한 전달은 오리피스 및 저렴한 유량계와 연속으로 배열된 공기 펌프에 의해 달성된다. 공기 펌프는 양변위 이중 다이아프램 펌프이다.Chemical control systems for controlling the chemistry of a chemical solution having a predetermined chemical component in a plating system, such as a NiFe plating system, use a mixing container for containing a plating liquid and a holding container for containing a plating liquid delivered from the mixing container. The precise delivery batch delivers the correct predetermined amount of the predetermined component of the plating liquid to the plurality of mixing containers and the holding container. Transfer of the plating liquid between the mixing and holding containers is performed by a delivery pump. Nitrogen gas humidified with deionized water prevents the plating liquid from acquiring or dewatering the water, and the humidified nitrogen gas is humidified to a predetermined relative humidity relative to the temperature of the plating liquid in the mixing container. This process is accomplished by forcing nitrogen gas through a column at the same temperature as the plating solution. Precise delivery of chemical components is achieved by air pumps arranged in series with orifices and inexpensive flowmeters. The air pump is a double displacement double diaphragm pump.

Description

화학적 혼합, 보충, 및 폐기물 관리 시스템{CHEMICAL MIXING, REPLENISHMENT, AND WASTE MANAGEMENT SYSTEM}Chemical Mixing, Replenishment, and Waste Management Systems {CHEMICAL MIXING, REPLENISHMENT, AND WASTE MANAGEMENT SYSTEM}

도금 공정 제어 시스템과 같은 화학적 관리 시스템은 다수의 기능을 수행하도록 요구되지만, 선행기술에서 이들 모두를 성공적으로 수행하지는 못했다. 예를 들어, NiFe 도금조를 이용하는 화학 시스템에서, NiFe 도금조가 필요시 언제라도 사용될 수 있게끔 할 필요가 있다. 도금조를 관리하는 시스템은 바람직하게는 새로운 도금조를 제조하여 유지해야하며, 조 화학을 평가하고 이를 제어해야 한다. 조의 온도는 제어되어야 하고 조 안의 유체량 조절은 증발이 일어남에 따라 보충되어야 한다. 부가적으로, 더미(dummy) 도금을 수행하여 조를 에이징시킴이 바람직하다.Chemical management systems such as plating process control systems are required to perform a number of functions, but not all of them have been successfully performed in the prior art. For example, in chemical systems using NiFe plating baths, it is necessary to make the NiFe plating baths available at any time when needed. The system for managing the bath should preferably manufacture and maintain a new bath, assess the bath chemistry and control it. The temperature of the bath must be controlled and the amount of fluid in the bath must be replenished as evaporation occurs. In addition, it is desirable to perform dummy plating to age the jaw.

제조 환경에서, 제조 영역내의 탱크로 도금액을 분배시킬 필요가 있다. 입자는 여과되고 연결 배관에서는 용액의 연속 유동이 행해져야 한다.In the production environment, it is necessary to distribute the plating liquid to the tank in the production area. Particles are filtered and continuous flow of the solution must be carried out in the connecting pipe.

일부 제조 환경에서, 제조 영역내 예정 위치에 복수의 유지 및 혼합 탱크가 제공된다. 몇몇 경우에, 혼합 및 유지 탱크의 각 세트는 각기 관련된 화학적 성질을 가진다. 이러한 복수 탱크 부위의 작동을 제어하는 화학 제어 시스템에서 중복되는 구성요소를 줄이는 배치가 필요하다.In some manufacturing environments, a plurality of holding and mixing tanks are provided at predetermined locations in the manufacturing area. In some cases, each set of mixing and holding tanks has their respective chemical properties. There is a need for arrangements that reduce redundant components in chemical control systems that control the operation of these multiple tank areas.

앞서 설명한 바와 같이, 이러한 각 부위에는 유지 탱크와 혼합 탱크가 제공될 수 있다. 유지 탱크는 즉시 사용 가능한 상태의 도금액을 비축하고 있다. 한편 혼합 탱크는 도금액을 제조하여 더미 도금에 사용된다. 물론, 이러한 각 탱크는 도금액의 화학적 성질면에서 화학적으로 불활성이도록 제작된다. 이러한 목적에 적당한 것으로 알려진 물질은 TeflonR물질 및 등가물이다.As described above, each of these areas may be provided with a holding tank and a mixing tank. The holding tank stores the plating liquid in a state where it can be used immediately. Meanwhile, the mixing tank is used for dummy plating by preparing a plating solution. Of course, each of these tanks is made to be chemically inert in terms of the chemical properties of the plating liquid. Materials known to be suitable for this purpose are Teflon R materials and equivalents.

부가적으로 질소 가스가 탱크에서 액체 표면 위의 공간을 채우도록 하는 화학 제어 시스템이 필요하다. 질소 가스는 화학 물질의 산화를 막는 블랭킷을 형성하고, 적절히 가습되면, 공지된 포그 가습기로 인해 용액의 양을 증가시킨다. 부가적으로, 적절히 가습된 질소 블랭킷은 도금액의 탈수를 감소시켜, 이의 농도를 증가시킨다.In addition, a chemical control system is needed to allow nitrogen gas to fill the space above the liquid surface in the tank. Nitrogen gas forms a blanket that prevents oxidation of chemicals and, when properly humidified, increases the amount of solution due to known fog humidifiers. In addition, a suitably humidified nitrogen blanket reduces the dehydration of the plating liquid, thereby increasing its concentration.

다수의 시스템 파라미터가 모니터 및 제어되어야 한다. 이들은 특히 NiFe 도금 환경에서 Ni와 Fe의 개개 농도를 포함한다. 부가적으로, 용액의 pH 및, 이의 밀도와 온도는 예정 범위내로 제어될 필요가 있다. 또한, 도금 스케줄과 여기에 사용된 전류를 포함하는 더미 도금 시스템은 더미 도금 동안 Fe 농도와 마찬가지로 제어되어야 한다.Many system parameters must be monitored and controlled. These include the individual concentrations of Ni and Fe, especially in NiFe plating environments. In addition, the pH of the solution and its density and temperature need to be controlled within a predetermined range. In addition, the dummy plating system including the plating schedule and the current used therein must be controlled as well as the Fe concentration during the dummy plating.

상기 이외에도, 탱크에서 유체의 양에 대한 정확한 정보를 제공하는 센서 시스템이 필요하다. 예를 들어 외부 프록시미티 센서는 가벼운 결정 탱크 벽 빌드업 또는 습도와 같은 환경 조건에서의 특정 변화에 의해 잘못 작동될 수 있다. 공업용으로 사용된 센서는 탱크 벽 빌드업, 발포, 교반, 온도, 습도, RF 간섭, 또는 전기 소음에 의해 영향을 받지 않아야 한다. 센서 시스템은 설치 후 조정될 필요가 없어야 한다. 또한, 이는 탱크의 총 깊이를 따라 연속 측정을 제공해야 한다. 이러한 측정 능력은 구체적으로는 제어 소프트웨어에 따라 시스템의 기타 부위에 사용된 내용물의 즉각적인 재고 조사, 펌프 성능의 연속 모니터링 및 유동 센서 정확도 확인을 가능케한다.In addition to the above, there is a need for a sensor system that provides accurate information about the amount of fluid in the tank. For example, external proximity sensors can be misoperated by certain changes in environmental conditions such as light crystal tank wall buildup or humidity. Sensors used for industrial purposes should not be affected by tank wall build up, foaming, agitation, temperature, humidity, RF interference, or electrical noise. The sensor system should not need to be adjusted after installation. It should also provide continuous measurements along the total depth of the tank. This measurement capability enables immediate inventory of the contents used in other parts of the system, specifically the control software, continuous monitoring of pump performance and verification of flow sensor accuracy.

발명의 요약Summary of the Invention

발명의 목적Purpose of the Invention

본 발명의 목적은 간단하면서도 경제적으로 탱크내 유체량의 정확한 표시를 제공하는 센서 시스템을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a sensor system that provides an accurate indication of the amount of fluid in a tank simply and economically.

본 발명의 또다른 목적은 혼합 또는 유지 탱크에서 도금액의 증발 또는 증대를 정확하게 차단하기 위해 질소 가스를 가습하는 간단한 접근법을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a simple approach to humidifying nitrogen gas to accurately block evaporation or increase of plating liquid in a mixing or holding tank.

본 발명의 목적은 재순환하는 화학물질을 위한 필터 배치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide filter arrangements for chemicals to be recycled.

본 발명의 추가 목적은 혼합 탱크에서 화학 성분들을 혼합하고 정확하게 전달하는 방법을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a method for mixing and accurately delivering chemical components in a mixing tank.

본 발명의 목적은 부가적으로 복수의 pH 센서를 이용하여 탱크내 화학물질의 pH를 신뢰할 수 있도록 정확하게 측정하는 배치를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to additionally provide a batch for reliably and accurately measuring the pH of a chemical in a tank using a plurality of pH sensors.

본 발명의 추가 목적은 탱크의 총 깊이를 따라 탱크내의 유체 함량을 측정하는 배치를 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a batch for measuring the fluid content in the tank along the total depth of the tank.

본 발명의 또다른 목적은 순환되는 유체를 일정한 온도로 유지하는 배치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an arrangement for maintaining a circulating fluid at a constant temperature.

발명 시스템에 대한 개략적 소개Overview of the Invention System

상기 및 기타 목적은 일면으로 NiFe 블렌드, 분석기 및 분배 시스템을 제공하는 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 이러한 구체적인 양태는 하기의 주된 목적을 달성하도록 고안된다:This and other objects are achieved by the present invention in one aspect providing a NiFe blend, analyzer and distribution system. This specific aspect of the invention is designed to achieve the following main objects:

·NiFe 도금액의 자동화된 정밀 블렌딩 및 혼합Automated precision blending and mixing of NiFe plating solutions

·혼합, 여과 및 더미 도금에 의한 자동 용액 제조Automatic solution preparation by mixing, filtration and dummy plating

·온도 제어, 연속 여과 및 화학적 분석, 및 보충을 통한 자동화된 용액 유지Automated solution maintenance through temperature control, continuous filtration and chemical analysis, and replenishment

·커스터머-제공된 분배 루프(들), 화학 공급원료 및 호스트 컴퓨터 네트웍 연결Customer-provided distribution loop (s), chemical feedstock and host computer network connections

유지, 또는 분배 탱크에 의해 제조된 NiFe 용액을 분배 루프(들)로 연속 공급. 이 탱크는 사용자가 한정할 수 있는 양의 용액이 분배 루프에 의해 도금 공구로 분배된 후 (수준에 따라) 자동으로 재충진된다.Continuous feeding of the NiFe solution prepared by the holding or dispensing tank into the dispensing loop (s). The tank is automatically refilled (depending on level) after a user definable amount of solution is dispensed by the dispensing loop to the plating tool.

화학적 지지 혼합 및 분배 시스템Chemically Supported Mixing and Distribution System

본 발명 시스템의 하기 첫 부분은 화학적 지지 혼합 및 분배 시스템에 관한 것이다. 모든 작동 함수는 시스템 매니저(System Manager)로부터 입수 가능하다.The first part of the present system relates to a chemically supported mixing and dispensing system. All operational functions are available from the System Manager.

블렌딩 및 혼합Blending and Blending

정밀 블렌딩은 높은 정확도, 낮은 유지 전달 시스템 및 습윤 화학물질 및 물 첨가에 대한 수준 센서의 사용을 통해 달성된다. 수동의 건조 화학물질 첨가는 조작자 프롬프트와 지시 및 손쉬운 접근 전달 패널에 의해 보조된다. 시스템은 장래 팽창을 수용하고 나트륨 사카린, 붕산 등과 같은 화학물질에 대한 자동화된 건조 화학물질 전달 시스템 면에서 갱신되도록 설계된다.Precision blending is achieved through the use of high accuracy, low maintenance delivery systems and level sensors for the addition of wet chemicals and water. Manual dry chemical addition is aided by operator prompts and instructions and easy access delivery panels. The system is designed to accommodate future expansion and to be renewed in terms of automated dry chemical delivery systems for chemicals such as sodium saccharin, boric acid and the like.

효율적인 용액 아말감화는 가변 속도 혼합, (일차적으로 붕산의 용해를 보조하도록) 온도 제어, 및 재순환의 조합을 통해 달성된다. 연속 수준 모니터링은 장애가 높은 공정 및 장애가 낮은 수준의 제어 및 알람 기능을 제공한다. 수준 모니터링 및 용액 도량형이 가능한 서브시스템 실패 또는 필요한 구성 요소 보정(들)에 조작자를 경고하도록 하는 시스템 진단 포트로서 함께 사용된다.Efficient solution amalgamation is achieved through a combination of variable speed mixing, temperature control (primarily to assist in dissolution of boric acid), and recycling. Continuous level monitoring provides high level of fault and low level of control and alarm. Level monitoring and solution metrology are used together as system diagnostic ports to alert the operator to possible subsystem failures or necessary component correction (s).

용액 제조Solution manufacturing

용액 제조는 외부 열 교환기를 통한 재순환에 의해 연속 여과를 포함한다. 부가적으로, 혼합 탱크는 용기 내부에 전착이 일어나도록 하는데 필요한 하드웨어가 장착된다. 애노드 및 캐소드가 별도의 컨테이너에 놓이고 여기서부터 혼합 탱크내 용액이 더미 도금 사이클동안 재순환된다. 혼합 탱크내 용액으로부터 전극을 분리시키면 용액 조성 및 오염에 영향을 미치는 애노드의 추가 해리를 피할 수 있다. 부가적으로, 이러한 디자인은 필요시 애노드와 캐소드 어셈블리의 손쉬운 제거를 돕는다.Solution preparation involves continuous filtration by recycling through an external heat exchanger. In addition, the mixing tank is equipped with the hardware necessary to cause electrodeposition inside the vessel. The anode and cathode are placed in separate containers from which the solution in the mixing tank is recycled during the dummy plating cycle. Separating the electrode from the solution in the mixing tank avoids further dissociation of the anode which affects solution composition and contamination. In addition, this design facilitates easy removal of the anode and cathode assemblies as needed.

용액 저장 및 분배Solution Storage and Distribution

용액 제조 및 조절(도량형)이 혼합 탱크에서 완료되면, 시스템은 용액을 유지/분배 탱크로 보낸다. 유지 탱크에서, 용액은 조성 분석 및 온도를 연속 모니터링한다. 조절은 조성의 관점에서 도량형 제어 시스템에 의해 자동적으로 수행된다. 온도는 유지 탱크에서 국소적으로 제어되고, 도량형 제어 시스템은 온도를 모니터링하면서 사용자-정의 범위 이상으로 온도가 벗어나면 조작자에게 경고 및 경보한다. 유지 탱크에는 연속 수준 모니터링 및 제어기가 장착되어 있다. 유지 탱크에서 수준 모니터링의 1차 기능은 (1) 고-장애 및 저-장애 모니터링 알람 및 기능적인 인터록, (2) 실제 수준에 기초한 보충 계산의 자동 조절, 및 (3) 용액을 혼합 탱크에서 유지 탱크로 운반하는데 필요한 신호 전달이다.Once the solution preparation and regulation (measuring) is completed in the mixing tank, the system sends the solution to the maintenance / dispensing tank. In the holding tank, the solution is continuously monitored for compositional analysis and temperature. The adjustment is automatically performed by the metrological control system in terms of composition. The temperature is controlled locally in the holding tank, and the metrological control system monitors the temperature and warns and alerts the operator if the temperature deviates beyond the user-defined range. The holding tank is equipped with continuous level monitoring and control. The primary function of level monitoring in the holding tank is (1) high- and low-failure monitoring alarms and functional interlocks, (2) automatic adjustment of replenishment calculations based on actual levels, and (3) solution retention in the mixing tank. It is the signal transmission necessary to carry it to the tank.

시스템은 유지 탱크내 용액이 "글로발 루프" (글로발 루프는 실제 도금 저장소를 공급)로 분배되어 다시 유지 탱크로 재순환되도록 하는 연결부를 포함한다. 귀환점은 글로발 루프로부터 도입될 수 있는 임의 입자를 여과하는 데 사용되는 여과 장치를 포함한다.The system includes a connection that allows the solution in the holding tank to be dispensed into a "gloval loop" (the global loop supplies the actual plating reservoir) and recycled back to the holding tank. The return point includes a filtration device used to filter out any particles that can be introduced from the global loop.

용액이 혼합 탱크에서 유지 탱크로 전달된 후, NiFe 용액의 새로운 뱃치의 블렌딩 및 제조가 시작된다. 혼합 탱크와 유지 탱크는 유지 탱크가 빈 상태로 수행되거나 과충진되지 않도록 하는 방식으로 함께 기능한다. 혼합 탱크내 용액은 적절한 용액 제조를 위한 미리 프로그래밍된 루틴 모두가 완료될 때까지 유지 탱크로 보내지지 않을 것이다.After the solution is transferred from the mixing tank to the holding tank, blending and preparation of a new batch of NiFe solution begins. The mixing tank and the holding tank function together in such a way that the holding tank is not empty or is overfilled. The solution in the mixing tank will not be sent to the holding tank until all of the pre-programmed routines for proper solution preparation have been completed.

용액 유지Solution

용액의 중요한 파라미터는 자동화 적정 기술과, 직접 pH 및 비중과 같은 기타 아이템을 모니터링하는 기타 서브시스템 요소의 도입을 조화시켜 모니터링 및 제어된다. 연속 여과는 가열 및 냉각 조건에 맞도록 디자인된 외부 열 교환기를 통해 용액을 재순환시켜 수행된다. 필터 압력 및 온도는 하기에 기재될 시스템 매니저로부터 모니터링된다. 시스템 매니저는 부가적으로 구성 요소 실패 또는 요구된 유지를 조작자에 경보 및 알람을 제공한다.Critical parameters of the solution are monitored and controlled in combination with automated titration techniques and the introduction of other subsystem elements that directly monitor other items such as pH and specific gravity. Continuous filtration is carried out by recycling the solution through an external heat exchanger designed for heating and cooling conditions. Filter pressures and temperatures are monitored from a system manager as described below. The system manager additionally provides alarms and alarms to the operator for component failure or required maintenance.

각 필터 위치는 자동 스위칭을 위해 이중 여과장치로 되어있다. 시스템이 필터 중 하나가 차동 압력이 생김을 감지할 때, 자동으로 필요한 밸브를 작동시켜 백업 필터로 교체하고 1차 필터가 교체될 필요가 있는 조작자에 경보를 발한다. 일단 자동 교체가 완료되면, 백업 필터는 1차 필터가 될 것이고 새로이 교체된 필터는 백업이 될 것이다. 이러한 디자인은 툴을 셧다운시키거나 분배 루프로 용액 공급을 차단함이 없이 필터 유지를 가능케 한다.Each filter position is equipped with double filtration for automatic switching. When the system detects that one of the filters has differential pressure, it automatically activates the required valve to replace it with a backup filter and alerts the operator that the primary filter needs to be replaced. Once the automatic replacement is complete, the backup filter will be the primary filter and the newly replaced filter will be the backup. This design allows for filter maintenance without shutting down the tool or interrupting the solution supply to the dispense loop.

시스템 매니저System manager

본 발명의 실시 양태에서 시스템 매니저는 공인된 Semi S2-93 및 03이고, 본 발명의 실시 양태에서 표준 ASCII, DDE 또는 513C5/GBM(시리얼 또는 Ethernet)에 호스트 연락 프로토콜을 제공한다. 데이터 송출, 히스토리, 유지, 및 보고를 포함하는 블렌드 스테이션 및 도량형 제어 시스템의 모든 기능은 시스템 매니저(IBM PC)로부터 입수 가능하다. 시스템 매니저는 사용자 편의로 설계된 컴퓨터 처리된 제어 센터이다. 그래픽과 데이터 표시 스크린의 사용은 조작자가 시스템과 효과적이면서 최소 트레이닝으로 연결되도록 해준다. 시스템 매니저는 공정 조건과 분석 결과를 표시하고 저장하며 정보를 사용하여 경보, 알람 및 화학적 분배, 보충, 클린업, 보정 루틴 등과 같은 기타 자동 제어 기능을 개시한다.In an embodiment of the present invention the system managers are certified Semi S2-93 and 03, and in an embodiment of the present invention provide a host contact protocol to standard ASCII, DDE or 513C5 / GBM (serial or Ethernet). All functions of the blend station and metrological control system, including data delivery, history, maintenance, and reporting, are available from the system manager (IBM PC). The system manager is a computerized control center designed for user convenience. The use of graphical and data display screens allows the operator to connect with the system effectively and with minimal training. The system manager displays and stores process conditions and analysis results and uses the information to initiate alarms, alarms and chemical dispenses, replenishments, cleanups, and calibration routines.

화학적 제어 시스템Chemical control system

본 발명의 화학적 제어 시스템은 특정 양태에서 4개에 이르는 모듈을 포함한다:The chemical control system of the present invention comprises up to four modules in certain embodiments:

·자동 화학 분석기;Automatic chemical analyzer;

·자동 화학 보충기· Auto chemical supplement

·원격 전자-기계 장치와 컴퓨터-베이스 시스템의 소통 및 제어를 위한 가변 I/O 인터페이스(LCU); 및Variable I / O interface (LCU) for communication and control of remote electro-mechanical devices and computer-based systems; And

·완전한 공정 제어 및 MIS 시스템으로 모든 모듈을 연결하고 그래픽 조작자 인터페이스에 조작자 경보 및 알람 보고를 제공하는 PC 시스템 처리.Full process control and PC system processing that connects all modules to the MIS system and provides operator alarms and alarm reporting on a graphical operator interface.

화학 분석기Chemical analyzer

분석기는 시스템의 심장부로서 온-라인 자동 화학 분석면에서 높은 정확도를 제공한다. 이 분석기는 다수 공정조로부터 자동으로 샘플을 드로잉하고, 공정 화학물질의 화학 분석을 수행하면서, 컴퓨터처리기로 분석 결과를 보내도록 고안되며, 이는 하기에 기재된다. 분석기내에 프로그래밍된 자가 보정 및 진단 루틴은 분석 측정 및 화학적 모니터링 측면에서 일관된 성능 및 높은 정확도를 보장해준다.The analyzer is the heart of the system, providing high accuracy in on-line automated chemical analysis. The analyzer is designed to automatically draw samples from multiple process tanks and perform chemical analysis of process chemicals, while sending the results of analysis to a computer processor, which is described below. Self-calibration and diagnostic routines programmed into the analyzer ensure consistent performance and high accuracy in terms of analytical measurements and chemical monitoring.

화학 보충기Chemical supplement

보충기는 프로그래밍된 조건(실제 분석 결과 대 원하는 작동 범위)에 기초한 시스템 매니저로부터 화학물질 첨가 지시를 받거나 수동으로 입력한 조작자 명령에 반응한다. 시스템은 화학 원료 재고 조사를 수행하여 공정조에 의해 화학물질 사용에 관한 보고서를 전달하도록 디자인된다. 본 발명의 특정 설명 양태에서, 원격 작동 제어를 위해 키패드가 제공된다.The replenisher receives chemical addition instructions from the system manager based on programmed conditions (actual results versus desired operating range) or responds to manually entered operator commands. The system is designed to conduct a chemical stock inventory and deliver reports on chemical use by the process tank. In certain illustrative aspects of the invention, a keypad is provided for remote operation control.

국소 제어 유닛-가변 I/O 인터페이스Local Control Unit-Variable I / O Interface

국부 제어 유닛(LCU)은 온도 수준, 전도성, pH 전압 등과 같은 물리적 공정 파라미터를 모니터링한다. LCU는 국부 제어 장치로부터 디지털 또는 아날로그 신호를 받아들이도록 설계된다. 이러한 정보는 조작자-정의 셋-포인트와 비교해 시리얼 링크를 통해 시스템 매니저로 보내지고, 히스토리 파일로 로깅된다. 정보는 경보 및 알람 조건을 제공하고 LCU와 연속적으로 연결된 제어 기능을 개시하는 데 사용된다. LCU는 필요한 조절 수행에 요구되도록 예정된 특정 하드웨어, 예를 들면 가열 및 냉각 장치, 워터 솔레노이드, 배출 밸브 등을 전기적으로 작동시킨다.The local control unit (LCU) monitors physical process parameters such as temperature level, conductivity, pH voltage and the like. The LCU is designed to accept digital or analog signals from local control units. This information is sent to the system manager via a serial link compared to the operator-defined set-point, and logged in a history file. The information is used to provide alarms and alarm conditions and to initiate control functions connected in series with the LCU. The LCU electrically operates certain hardware, such as heating and cooling devices, water solenoids, drain valves, etc., which are intended to be required to perform the necessary adjustments.

1차 자동화 루틴Primary automation routine

본 발명 시스템의 1차 자동화 루틴은 하기의 작동 단계를 포함한다:The primary automation routine of the system of the present invention includes the following operating steps:

1. 파워 온 모든 구성 요소 및 서브시스템을 개시하고 스탠바이 모드로 세팅함1. Power on Starts all components and subsystems and puts them into standby mode.

2. 스타트 뉴 뱃치 조작자 명령에서, 모든 세팅은 이벤트 및 개시의 유효한 입력 사용자-정의 방법에 대해 체크됨2. In the Start New Batch Operator command, all settings are checked for valid input user-defined methods of events and initiation.

3.탈이온수 충진 수준 센서에 의해 확인된 유동 센서에 의해 제어된 X 용적3.X volume controlled by flow sensor identified by deionized water fill level sensor

4. 조작자 프롬프트 프롬프트 조작자 (또는 사용자-정의 매뉴얼 단계(들)4. Operator Prompt Prompt operator (or user-defined manual step (s)

5. 조작자 확인 프로그램 계속을 위한 매뉴얼 단계의 확인을 요구함5. Requires confirmation of manual steps to continue operator verification program

6. 화학적 블렌딩 믹서가 개시되고, 화학물질이 수준에 의해 확인된 정밀 유동 센서를 통해 첨가됨6. A chemical blending mixer is started, and chemicals are added via the precision flow sensor identified by level.

7. 화학적 혼합 용액이 X 초/분 동안 혼합됨7. Chemical mixing solution is mixed for X seconds / minute

8. 혼합 확인 교반기를 가동시켜 용액내의 Ni, Fe 및/또는 pH를 2회 분석함. 확인하는데 실패하면 조작자가 경보음을 작동시키기 이전에 시험을 X회로 되돌림8. Confirmation of Mixing Run the stirrer and analyze the Ni, Fe and / or pH twice in the solution. If the verification fails, the test returns to X before the operator activates the alarm.

9. 용액 유지 용액에 대한 Ni, Fe 및/또는 pH를 분석함. 적절한 농도를 보충하여 용액을 규격에까지 이르게 함9. Solution Maintenance Analyze Ni, Fe and / or pH for solution. Replenish the appropriate concentration to bring the solution to specification

10. 화학적 혼합 단계 7과 동일10. Same as chemical mixing step 7

11. 혼합 확인 단계 8과 동일11. Same as Mix Check Step 8

12. 더미 도금 (화학적 분석 및 보충은 더미 도금 사이클 동안 개별적으로 작동되거나 일시정지될 수 있음) 용액을 작동 온도로 하고 전극을 용액 중으로 하강시킨 다음 전류를 사용자-정의 값으로 사용자-정의 amp-분 동안 인가12. Dummy Plating (Chemical Analysis and Replenishment Can Be Operated or Paused Individually During Dummy Plating Cycles) Turn the solution to operating temperature, lower the electrode into the solution, and set the current to user-defined amp-minutes. Accreditation

13. amp-분 조율 모든 보충 화학물질은 분석 결과 및 amp-분을 기초로 첨가될 수 있음13. Amp-Min Tuning All supplemental chemicals can be added based on assay results and amp-minutes

14. amp-분 조율 플래깅 또는 선택되면, amp-분 보충은 분석 결과를 기초로 자동으로 조절됨14. amp-minute tuning When flagged or selected, amp-minute supplementation is automatically adjusted based on analysis results

15. 조작자 프롬프트 분배 루프 밸브를 열도록 하는 조작자 허가를 요함15. Operator prompt Requires operator permission to open the dispense loop valve.

16. 분배 온 용액은 연속 모니티링, 제어 및 에이징됨16. Dispense-on solution is continuously monitored, controlled and aged

17. 분배 오프-수준 낮음 시스템은 스탠바이 모드로 되거나, 클린업 루틴으로 개시한 다음 스탠바이로 됨17. Distribute Off-Level Low The system goes into standby mode, or initiates a cleanup routine and then goes into standby.

18. 클린업 이 루틴은 사용자가 정할 수 있음. 스프레이 헤더와 물 충진 밸브, 및 펌프와 믹서는 순차적으로 클린업 루틴의 일부로서 작동되도록 정해짐18. Cleanup This routine is user definable. Spray headers and water fill valves, pumps and mixers are set to operate sequentially as part of the cleanup routine

19. 단계 #2로 귀환19. Return to Step # 2

본 발명의 IBM-호환기종 PC-베이스 시스템 매니저는 기타 구성 요소의 작동을 완전히 통합된 네트웍으로 통합시키는 독립형 유닛이다. 이 시스템은 어떠한 화학 공정에 대해서도 총 제어를 제공한다. 시스템 매니저는 받아들인 정보를 데이타베이스로 기록하고 각 공정 파라미터에 대한 히스토리를 기록해둔다. 현재의 파라미터 값은 경보 및 알람 지시를 제공하고 자동화 제어 기능을 개시하는 설정된 셋-포인트 한계와 비교된다. 각 파라미터의 제어를 담당하는 모듈은 필요한 제어 장치를 작동시켜 파라미터를 최적의 값으로 되돌린다.The IBM-compatible PC-based system manager of the present invention is a standalone unit that integrates the operation of other components into a fully integrated network. The system provides total control over any chemical process. The system manager records the received information in a database and records the history of each process parameter. The current parameter value is compared with a set set point limit that provides alarms and alarm indications and initiates the automated control function. The module in charge of controlling each parameter activates the necessary control unit to return the parameter to the optimum value.

시스템 매니저는 조작자에 기타 모듈에 의해 축적된 모든 공정 정보의 충분한-특색, 메뉴-구동 표시를 제공한다. 조작자는 시스템 터미널에 적절한 표시 스크린을 선택하여 원하는 정보에 접근할 수 있다. 본 발명의 특정 설명 양태에서, 각 스크린은 계단식 패스워드 보호로 세팅된다. 그래픽 표시 스크린은 특히The system manager provides the operator with a full-featured, menu-driven display of all process information accumulated by the other modules. The operator can access the desired information by selecting the appropriate display screen on the system terminal. In a particular illustrative aspect of the invention, each screen is set with cascading password protection. Graphical display screens are especially

·공정 상태Process status

·파라미터 상태Parameter status

·파라미터 히스토리Parameter history

·파라미터 셋-포인트Parameter set-point

·파라미터 데이터 축적 스케줄Parameter data accumulation schedule

·파라미터 보충 정보Parameter Supplementary Information

·개개 PS 모듈에 대한 상태 표시의 선택 및 조사를 제공한다.Provide selection and investigation of status display for individual PS modules.

화학적/도량형 제어 시스템Chemical / Metrological Control Systems

하기에 기재된 바와 같이 본 발명 시스템의 두 번째 부분에서는 화학적/도량형 제어 시스템이 제공된다. 본 시스템의 화학 분석 파트에서, 세 가지 기본 기능, 특히, 샘플링, 분석, 클린업을 수행한다. 이들 기능에는 진단, 자가-보정, 및 계산이 포함된다.In the second part of the present system, as described below, a chemical / metrological control system is provided. In the chemical analysis part of the system, three basic functions are performed, in particular sampling, analysis and cleanup. These functions include diagnostics, self-calibration, and calculations.

샘플링sampling

샘플링은 탱크, 샘플 루프, 또는 그랩 샘플 용기로부터 액체를 회수하고 이를 분석 셀로 전달한다. 정확한 양의 샘플이 요구되는 적정 및/또는 분석을 위해, 샘플 시린지는 샘플내 펌프로 순환되고 임의 기타 액체를 퍼징한다. 샘플의 수회 사이클은 비이커로 전달되어 전형적인 샘플을 보장해 준다. 이러한 상 동안 타이머와 샘플 도달 검출기 모두를 사용하여 샘플이 분석 진행을 위한 적절한 시간대에 도달했음을 확인한다. 비이커는 최종 샘플량이 분배되기 전에 철저히 소제된다. 샘플을 희석없이직접 시험하는 분석의 경우, 액체는 샘플 루프내 압력에 의해 분석 비이커로 푸싱되거나 이덕터에 의해 드로잉된다.Sampling recovers liquid from a tank, sample loop, or grab sample vessel and delivers it to an assay cell. For titration and / or analysis where the correct amount of sample is required, the sample syringe is circulated to a pump in the sample and purges any other liquid. Several cycles of the sample are delivered to a beaker to ensure a typical sample. During this phase both a timer and a sample arrival detector are used to confirm that the sample has reached the appropriate time frame for the analysis to proceed. The beaker is thoroughly cleaned before the final sample volume is dispensed. For assays where the sample is tested directly without dilution, the liquid is pushed into the assay beaker by the pressure in the sample loop or drawn by the eductor.

분석analysis

분석은 샘플이 셀에 전달된 후에 실행된다. 적정 분석은 솔레노이드 밸브를 통해 중력에 의해 전달된 임의의 조건화 시약으로 실행될 수 있다. 적정액은 스테퍼 모터에 의해 제어되는 시린지에 의해 전달된다. 적정액은 종점을 알아내기 위해 아날로그 판독이 틈틈이 시행되는 동안 연속적으로 첨가된다. 종점을 알게되면, 비이커를 세척하고 결과가 사용자-정의 오차내에 일치할 때까지 시험을 반복한다. 최소 3회의 반복이 필요하고 최대 9회가 허용된다. 결과가 비연속 분석에 만족스럽자 마자, 분석자는 교차오염을 회피하기 위해 철저한 클린업을 실행한다.The analysis is performed after the sample is delivered to the cell. Titration analysis can be performed with any conditioning reagent delivered by gravity through the solenoid valve. The titrant is delivered by a syringe controlled by a stepper motor. The titrant is added continuously during analogue readings to determine the end point. Once the end point is known, the beaker is cleaned and the test is repeated until the results are within user-defined error. A minimum of 3 repetitions are required and a maximum of 9 repetitions are allowed. As soon as the results are satisfactory with the discontinuous analysis, the analyst performs a thorough cleanup to avoid cross contamination.

클린업Cleanup

클린업 과정은 샘플 용액과 접촉하게 되는 모든 분석기 성분을 세정한다. 이는 회전 밸브(들)와 필터를 통한 공기 퍼징으로 시작한다. 샘플이 라인을 통해 깨끗해지는 데 실패하면, 공기 압력이 낮음을 경고하는 오류상태가 후속 분석에서 생성된다. 일단 공기에 의해 깨끗해지면,세정 효과를 최대화하기 위한 버스트 형태의 세정수가 작동되고, 샘플 시린지는 사용될 경우 이들이 세척될 때까지 순환된다(분석기가 사용되는 공정에 따라, 샘플링 라인의 수세과정이 없을 수 있다). 이 후에, 비이커로의 직접 충진라인이 세척된다.The cleanup procedure cleans all analyzer components that come into contact with the sample solution. This begins with purging the air through the rotary valve (s) and the filter. If the sample fails to clear through the line, an error condition is generated in subsequent analysis that warns of low air pressure. Once cleaned by air, bursting wash water is activated to maximize the cleaning effect, and sample syringes, if used, are circulated until they are cleaned (depending on the process in which the analyzer is used, there may be no flushing of the sampling line). have). After this, the direct filling line into the beaker is washed.

그랩 샘플Grab samples

그랩 샘플 시퍼 포트에 보틀링 샘플이 분석을 위해 분석기에 제공될 수 있다. 최적 결과를 위해 샘플 농도는 시험되는 파라미터의 규정 범위(경고 한계) 내에 있어야 한다. 다양한 방법이 그랩 샘플을 분석하는 데 사용될 수 있다.A bottling sample at the grab sample seafer port may be provided to the analyzer for analysis. For optimal results the sample concentration should be within the specified range (warning limit) of the parameter being tested. Various methods can be used to analyze grab samples.

pH 전극 보정pH electrode calibration

pH 보정은 최종 pH 보정 후에 사용자가 명시한 시간이 경과되면 pH 전극을 사용하여 분석 전에 실행된다. 보정은 두 가지 pH 완충액을 사용하여 pH 전극의 기울기와 상쇄를 결정한다. 안정한 판독이 한 완충액으로 수득된 다음 비이커를 세척하고 나머지로 판독한다. 기울기 값은 조작자가 전극의 상태를 알게 해주는 시스템 매니저로 보내진다. 기울기와 상쇄 값을 분석자가 염두하여 전압 판독을 pH 값으로 전환시킨다. 보정 횟수는 이 양태에서 "Hours Calibration Valid"라고 명시된 분석 구조 테이블 레지스터를 통해 세팅된다.pH calibration is performed prior to analysis using the pH electrode after a user-specified time after the final pH calibration. Calibration uses two pH buffers to determine the slope and offset of the pH electrode. Stable reads are obtained with one buffer and then the beaker is washed and the rest are read. The slope value is sent to the system manager to let the operator know the state of the electrode. The slope and the offset value are taken by the analyst and the voltage reading is converted to a pH value. The number of calibrations is set via the analysis structure table register specified in this aspect as "Hours Calibration Valid".

ORP 전극 보정ORP electrode calibration

ORP 전극은 절대적정 보다는 차동적정에 사용되기 때문에, 보정이 불필요하다. 그러나, 용도에 따라 다양할 수 있기 때문에 전극 민감성의 측정이 요망된다. 실제 반응 대 이상적 반응의 비로 보정되는 전극 민감성은 각 분석 후에 기록되고 다른 분석기 파라미터와 함께 시스템 매니저에서 볼 수 있다.Since ORP electrodes are used for differential titration rather than absolute titration, no calibration is necessary. However, measurement of electrode sensitivity is desired because it may vary depending on the application. The electrode sensitivity, corrected for the ratio of the actual response to the ideal response, is recorded after each analysis and can be viewed in the system manager along with other analyzer parameters.

화학 보충기Chemical supplement

보충기는 시스템 매니저에 입력되는 지시를 실행할 수 있다. 보충기는 동시에 복수 공정으로의 복수 공급원료의 전달을 제어한다. 유속을 모니터링하고 화학물질 전달이 요구되는 양에 이르면, 공급물은 자동적으로 차단된다. 전달되는 총 화학물질은 각 공급원료에 대해 보충기에 의해 기록된다. 이러한 값은 저수준 경고 작동에 사용된다. 전체 및 기타 정보가 조작자와 원격 컴퓨터에게 이용가능하다.The replenisher can execute instructions entered into the system manager. The replenisher simultaneously controls the delivery of multiple feedstocks to multiple processes. When the flow rate is monitored and chemical delivery reaches the required amount, the feed is automatically shut off. The total chemical delivered is recorded by the replenisher for each feedstock. These values are used for low level alarm operation. Full and other information is available to the operator and remote computer.

화학 블렌드 및 분배 시스템Chemical Blends and Distribution Systems

본 발명의 실행 양태에서, 화학 블렌드 및 분배 시스템은 HCl의 10 ℓ 컨테이너 두 개를 유지하도록 설계된 HCl 화학 공급원료 캐비넷을 포함한다. 이 시스템은 산을 두 위치로 전달하고, 산 수준이 낮을 때를 조작자에게 알려주며, 비었을 때를 조작자에게 경고한다. 이 시스템과 함께 사용되는 일부 하드웨어와 부속장치는In an embodiment of the invention, the chemical blend and distribution system comprises an HCl chemical feedstock cabinet designed to hold two 10 L containers of HCl. The system delivers the mountain to two locations, alerts the operator when the acid level is low, and warns the operator when it is empty. Some hardware and accessories used with this system

ㆍ펌프 카트 및 컨테이너를 위한 선반ㆍ shelf for pump cart and container

ㆍ공기 밸브(×2), 펌프(×2) 및 필터(×2)Air valve (× 2), pump (× 2) and filter (× 2)

ㆍ제 2 수납, 누출 검출 및 인터록ㆍ 2nd storage, leak detection and interlock

ㆍ사용자-정의 수준으로 자동으로 충진되고 Chemical Mix 지지탱크에 필요한 만큼 분배되도록 설계된 Fe 공급원료 저장용기를 포함한 설비 및 접합부를 위한 피팅ㆍ Fittings for installations and joints, including Fe feedstock storage containers, which are automatically filled to user-defined levels and designed to be dispensed as needed in chemical mix support tanks

ㆍ저장용기ㆍ Storage Container

ㆍ충진 펌프, 밸브 및 필터Filling pumps, valves and filters

ㆍ전달 펌프 및 밸브ㆍ Delivery Pump and Valve

ㆍ수준 제어- 장애 고수준, 가득참, 충진, 비어있음ㆍ Level control-high level of fault, full, filling, empty

ㆍ제 2 수납, 누출 검출 및 인터록ㆍ 2nd storage, leak detection and interlock

ㆍ설비 및 접합부를 위한 피팅ㆍ Fittings for facilities and joints

ㆍ물 유입 밸브 단부 클린업 스프레이건ㆍ Water Inlet Valve End Clean Up Spray Gun

ㆍ매설된 제어기와 I/O를 포함하는 전기 패키지를 포함한다.• An electrical package containing embedded controller and I / O.

화학 도량형 제어 시스템Chemical metrology control system

이 시스템은 샘플을 설계하고 두 혼합 탱크로부터 용액을 분석하며 분석 결과를 근거로 화학 보충기를 조절한다. 도량형 시스템은 사용자-정의 스케줄을 기본으로 하기 작업을 실행하도록 프로그래밍된다.The system designs samples, analyzes solutions from both mixing tanks, and adjusts chemical supplements based on the results of the analysis. The metrological system is programmed to perform the following tasks based on a user-defined schedule.

ㆍ비중 모니터 및 조절ㆍ weight monitoring and adjustment

ㆍ니켈 분석 및 조절- 범위의 ± 1.0%까지 측정Nickel analysis and regulation-measurement up to ± 1.0% of range

ㆍ철 분석 및 조절- 범위의 ± 0.5%까지 측정ㆍ Iron analysis and regulation-measurement up to ± 0.5% of range

ㆍpH 모니터 및 조절- ± 0.01 pH 단위까지 측정ㆍ pH monitoring and regulation- measurement up to ± 0.01 pH unit

ㆍHCl, Fe 및 물의 Amp 분 보충 옵션ㆍ Amp min supplement option of HCl, Fe and water

시스템 매니저-조작자 인터페이스System Manager-Operator Interface

본 발명의 실행 양태에서, 시스템 매니저는 IBM 호환기종 PC로 실행되고 모든 절차와 전기적-기계적 및 전산처리된 성분 및 서브시스템의 제어를 조작자에게 제공하도록 설계된다. 이 시스템 매니저는 또한 조작자에게 경보와 경고 및 시스템에 의해 모니터되고/모니터되거나 제어되는 모든 파라미터에 대한 완전한 히스토리, 챠트 및 그래프를 제공한다. 파라미터는In an implementation aspect of the present invention, the system manager is designed to run on an IBM compatible PC and provide the operator with control of all procedures and electro-mechanical and computerized components and subsystems. The system manager also provides the operator with a complete history, charts and graphs of alarms and warnings and all parameters monitored and / or controlled by the system. The parameter is

ㆍ공급원료 수준, 재고 및 사용 히스토리ㆍ feedstock level, inventory and usage history

ㆍ공급원료 펌프 및 밸브 제어ㆍ feedstock pump and valve control

ㆍ화학물질, 블렌드, 혼합, 전기도금 및 클린업 루틴ㆍ chemical, blend, mixing, electroplating and cleanup routines

ㆍ공기 제어 엔드 모터를 포함한다.• Includes an air control end motor.

공정 제어 파라미터는Process control parameters

ㆍ공급원료 필터 압력ㆍ feedstock filter pressure

ㆍ재순환 유속ㆍ Recirculation Flow Rate

ㆍ혼합탱크 온도ㆍ Mix Tank Temperature

ㆍ혼합탱크 수준ㆍ mixed tank level

ㆍ밀도ㆍ density

ㆍ니켈Nickel

ㆍ철ㆍ Iron

ㆍpH를 포함한다.• includes pH.

본 발명의 요약Summary of the invention

선행 및 기타 목적이 도금 시스템에서 예정된 화학성분을 가지는 화학물질 용액의 화학을 제어하기 위한 화학 제어 시스템을 제공하는 본 발명에 의해 달성된다. 본 발명에 따라, 제어 시스템은 도금액을 함유하기 위한 혼합 컨테이너와 혼합 컨테이너로부터 거기까지 전달되는 도금액을 함유하기 위한 유지 컨테이너를 사용한다. 도금액의 예정 성분의 정확한 예정량의 전달은 정밀 전달 배치에 의해 실행된다. 예정 성분의 양이 혼합 및 유지 컨테이너로 정밀 전달 배치에 의해 전달된다. 도금액은 혼합 및 유지 컨테이너 사이에서 전달 펌프에 의해 전달된다. 부가적으로, 질소 가스원은 이들이 전달되는 각 혼합 또는 유지 컨테이너내 용액의 온도에 따라 예정된 상대습도로 가습된 질소 가스를 제공한다. 이렇게 가습된 질소는 도금액의 증발을 방지하고 또한 도금액이 물을 획득하거나 방출하는 것을 방지한다.The prior and other objects are achieved by the present invention which provides a chemical control system for controlling the chemistry of a chemical solution having a predetermined chemical component in a plating system. According to the present invention, the control system uses a mixing container for containing the plating liquid and a holding container for containing the plating liquid transferred therefrom. The delivery of the exact predetermined amount of the predetermined component of the plating liquid is carried out by a precise delivery batch. The amount of the desired ingredient is delivered by precise delivery batch to the mixing and holding container. The plating liquid is transferred by a transfer pump between the mixing and holding container. In addition, the nitrogen gas source provides humidified nitrogen gas with a predetermined relative humidity depending on the temperature of the solution in each mixing or holding container to which they are delivered. This humidified nitrogen prevents the plating liquid from evaporating and also prevents the plating liquid from acquiring or releasing water.

질소 가스는 화학물질 용액의 탱크와 열적으로 소통된 탈이온수의 칼럼을 통해 동일한 버블링에 의해 가습된다. 이어서 가습된 질소 가스는 탱크로 방출되고 여기에서 이들은 설명된 것처럼 도금액 위에 층을 형성한다. 질소 가스가 가습되는 정도는 탈이온수에 질소원 가스를 방출하기 위해 질소원 가스가 놓이는 칼럼 깊이의 함수이다. 각 혼합 및 유지 탱크는 탈이온수의 연결된 칼럼과 함께 제공되어 질소 가스의 상대습도 제어를 실행한다.Nitrogen gas is humidified by the same bubbling through a column of deionized water in thermal communication with a tank of chemical solution. The humidified nitrogen gas is then released to the tank where they form a layer on the plating liquid as described. The degree to which the nitrogen gas is humidified is a function of the column depth at which the nitrogen source gas is placed to release the nitrogen source gas to the deionized water. Each mixing and holding tank is provided with a connected column of deionized water to perform the relative humidity control of the nitrogen gas.

본 발명의 추가 일면에 따라서 화학 제어 시스템을 위한 정밀한 전달 배치가 제공된다. 전달되는 화학물질을 수납하기 위한 펌프 입구와 펌핑된 화학물질을 배출하기 위한 배출구를 가지는 공기 펌프는 예정된 내부 크기의 오리피스와 커플링된다. 이어서 오리피스는 유량계와 커플링되어 오리피스를 통과하는 화학물질의 유속을 나타낸다.According to a further aspect of the invention there is provided a precise delivery arrangement for a chemical control system. An air pump having a pump inlet for receiving the delivered chemical and an outlet for discharging the pumped chemical is coupled with an orifice of a predetermined internal size. The orifice is then coupled with the flow meter to indicate the flow rate of the chemical through the orifice.

일 양태에서, 공기 펌프는 양변위 이중 다이아프램 펌프이다. 실행 양태에서, 공기 펌프는 화학물질을 1분 당 대략 50 ㎖ 내지 1분 당 대략 2 ℓ의 화학적 유속으로 펌핑하는 구조이다. 바람직하게는, 화학물질은 1분 당 대략 100 ㎖ 내지 1분 당 1 ℓ의 속도로 유동하도록 한다. 바람직하게는, 공기 펌프는 화학물질 유속의 대략 2 내지 10배, 바람직하게는 적어도 대략 화학물질 유속의 4배 유속이라고 생각된다. 추가로, 일 양태에서, 오리피스는 대략 0.010" 내지 0.090"의 내경을 가진다. 본 발명의 실행 양태에서, 내경은 대략 0.030" 내지 0.060"이다.In one aspect, the air pump is a double displacement double diaphragm pump. In an embodiment, the air pump is structured to pump chemical at a chemical flow rate of approximately 50 ml per minute to approximately 2 liters per minute. Preferably, the chemical is allowed to flow at a rate of approximately 100 ml per minute to 1 liter per minute. Preferably, the air pump is considered to be about 2 to 10 times the chemical flow rate, preferably at least about 4 times the chemical flow rate. In addition, in one aspect, the orifice has an inner diameter of approximately 0.010 "to 0.090". In an embodiment of the invention, the inner diameter is approximately 0.030 "to 0.060".

타 출원과의 관계Relationship to Other Applications

본 출원은 1998년 5월 1일자로 출원된 미국 임시출원 번호 60/083,811의 이점을 청구한다.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 083,811, filed May 1, 1998.

기술분야Technical Field

본 발명은 일반적으로 화학 공정 제어 시스템, 좀더 구체적으로는 다수의 기본적인 기능, 특히 샘플링, 분석, 혼합, 보충, 및 클린업, 및 부가적으로는 진단, 자가-보정, 및 계산 기능을 수행하는 화학 분석기 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 예정된 상대 습도 수준으로 질소 가스를 가습하는 시스템, 및 오프-라인 pH 센서를 이용한 온-라인 pH 센서의 보정에 관한 것이다.The present invention generally relates to chemical process control systems, more specifically to chemical analyzers that perform a number of basic functions, in particular sampling, analysis, mixing, replenishment, and cleanup, and additionally diagnostic, self-calibration, and calculation functions. It's about the system. The invention also relates to a system for humidifying nitrogen gas to a predetermined relative humidity level, and to calibration of an on-line pH sensor using an off-line pH sensor.

본 발명의 이해는 첨부된 도면과 함께 하기의 상세한 설명을 정독함으로써 도움이 될 것이고, 여기에서An understanding of the invention will be helpful by reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, in which

도 1은 본 발명의 특정 설명 양태에서 화학 처리 시스템에서 화학물질, 특히 Ni(니켈), Fe(철) 및 pH를 분석하고 제어하는 분석기 매니저 시스템의 부분 개략도이고,1 is a partial schematic diagram of an analyzer manager system for analyzing and controlling chemicals, in particular Ni (nickel), Fe (iron), and pH in a chemical processing system in certain illustrative embodiments of the present invention;

도 2는 본 발명의 이러한 특정 설명 양태에서 HCl과 Fe 공급원료 및 탈이온수(DI)를 공급하는 화학 보충기 시스템의 부분 개략도이며,2 is a partial schematic diagram of a chemical replenisher system for supplying HCl and Fe feedstock and deionized water (DI) in this particular illustrative embodiment of the invention,

도 3-5는 각각 본 발명에 따라 제작된 NiFe 블렌드 및 분배 시스템의 상부도, 단부도 및 정면도이며,3-5 are top, end and front views, respectively, of a NiFe blend and distribution system made in accordance with the present invention;

도 6은 NiFe 도금 시스템의 유지 및 혼합 탱크에서 화학물질을 제어하는 시스템의 개략도이며,6 is a schematic diagram of a system for controlling chemicals in a holding and mixing tank of a NiFe plating system,

도 7은 논리 제어기에서 나타나는 것처럼 시스템의 상태 조건의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 스크린의 도면이며,FIG. 7 is a diagram of a graphical user interface (GUI) screen of the state conditions of the system as seen in a logic controller, and FIG.

도 8은 논리 제어기에서 나타나는 것처럼 시스템의 분석기 조건의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)의 도면이다.8 is a diagram of a graphical user interface (GUI) of the analyzer conditions of the system as seen in a logic controller.

도 1은 화학 공정 시스템에서 화학물질을 분석하고 제어하는 분석기 매니저 시스템의 부분 개략도이다. 도시된 것처럼, 분석기(100)는 니켈(Ni), 철(Fe) 및 pH 성분 및 본 발명의 이 양태에서 도금액인 화학물질조(이 도면에 비도시)를 분석한다. 분석기(100)에 합체된 모든 제어 소프트웨어는 Opto(22)로 디자인되는 순서도 언어 툴로 기록된다. 이러한 소프트웨어의 사용은 스타트업, 유지와 업그레이드, 및 수정 비용을 크게 감소시킨다. 이 순서도 언어 기호는 전 프로그램이 순서도 형태로 가시화되고, 작동되며, 모니터되며 변화되도록 한다. 진단 모드에서, 순서도 기호는 이들이 작동되면서 밝아지고 이러한 작동은 정지, 단일-단계 또는 신호를 보낼 수 있다. 주요 순서도 언어 기호는 시판되고 완벽한 패키지를 제공하기 위한 소프트웨어와 용이하게 일체화되는 디지탈 및 아날로그 I/O 하드웨어의 넓은 어레이와 연결된다.1 is a partial schematic diagram of an analyzer manager system for analyzing and controlling chemicals in a chemical processing system. As shown, analyzer 100 analyzes nickel (Ni), iron (Fe) and pH components and chemical baths (not shown in this figure) that are plating solutions in this embodiment of the invention. All control software incorporated into the analyzer 100 is recorded with a flowchart language tool designed with Opto 22. The use of such software significantly reduces startup, maintenance and upgrades, and modification costs. This flowchart language symbol allows the entire program to be visualized, operated, monitored and changed in a flowchart form. In diagnostic mode, flowchart symbols lighten as they are activated and this operation can be stopped, single-stage or signaled. Key Flowchart Language symbols are linked to a wide array of digital and analog I / O hardware that is readily available and integrated with software to provide a complete package.

도 2는 본 발명의 이러한 특정 설명 양태에서, HCl과 Fe 공급원료를 보충하는 화학 보충기 시스템의 부분 개략도이다. 또한, 보충기는 탈이온수를 공급한다. 보충기(200)는 분배될 공급원료 및 탈이온수를 일정 저장하는 것으로 도시하였다. 탈이온수는 보충기(200)의 구역(201)에 유지된다. HCl은 구역(202)에 저장되고 Fe는 구역(203)에 함유된다. 이 보충기에 저장된 물질은 유지 및 혼합 탱크에 제공되고, 도 3에서 하기에 설명될 것이다. 본 발명의 이러한 특정 설명 양태에서, 보충기(200)는 성분의 세정 및 긴급 세척을 위한 탈이온수원을 제공하는 로컬 워터 건(205)과 함께 제공된다.FIG. 2 is a partial schematic diagram of a chemical replenisher system replenishing HCl and Fe feedstocks in this particular illustrative embodiment of the present invention. The replenisher also supplies deionized water. The refiller 200 is shown as a constant storage of feedstock and deionized water to be dispensed. Deionized water is maintained in zone 201 of refiller 200. HCl is stored in zone 202 and Fe is contained in zone 203. The material stored in this replenisher is provided to the holding and mixing tank and will be described below in FIG. 3. In this particular illustrative aspect of the invention, the refiller 200 is provided with a local water gun 205 which provides a deionized water source for cleaning and emergency cleaning of the components.

도 3-5는 각각 NiFe 블렌드 및 분배 시스템(300)의 상부도, 단부도 및 정면도이다. 분배 시스템(300)은 혼합 탱크(302), 유지 탱크(303), 가열기/냉각기(304), 펌프를 위한 구역(305), 필터 및 밸브 또한 제 2 수납 구역(307)을 가지는 것으로 보여진다. 혼합 탱크(302)에는 상부 가까이 있는 혼합 탱크의 면(302)을 따라 시작하여 탱크의 중앙으로 확장하며 하부에서 소용돌이 패턴(비도시)을 형성하도록 기능하는 믹서(310)가 제공된다. 그러므로 소용돌이 패턴은 탱크의 모든 지역을 스위핑한다. 믹서는 오프-센터에 전단 작용 및 혼합 효과를 최대화하기 위한 각으로 위치한다.3-5 are top, end and front views of the NiFe blend and distribution system 300, respectively. The distribution system 300 is shown to have a mixing tank 302, a holding tank 303, a heater / cooler 304, a zone 305 for the pump, a filter and a valve and also a second receiving zone 307. The mixing tank 302 is provided with a mixer 310 that starts along the face 302 of the mixing tank near the top and extends to the center of the tank and functions to form a swirl pattern (not shown) at the bottom. Therefore, the vortex pattern sweeps all areas of the tank. The mixer is located off-center at an angle to maximize shear and mixing effects.

본 발명의 이러한 양태에서, 혼합 탱크(302)와 유지 탱크(303)는 TeflonR물질(명확하게 명시되지 않음)로 라이닝된다. 용액과 접촉하는 TeflonR물질을 유지하면서 대부분의 탱크 이음매(비도시)를 제거하는 것이 소망된다(이 도면에서 비도시). 대안의 양태에서(비도시), 고순도급 PVDF로 형성된 이음매 없는 탱크가 제공된다.In this aspect of the invention, the mixing tank 302 and the holding tank 303 are lined with Teflon R material (not explicitly specified). It is desirable to remove most tank seams (not shown) while maintaining the Teflon R material in contact with the solution (not shown in this figure). In an alternative embodiment (not shown), a seamless tank formed of high purity PVDF is provided.

또한 본 발명에서, 제 2 수납 지역(307)은 혼합 탱크(302)와 유지 탱크(303) 높이의 약 ½이 되도록 배열된다. 이 양태에서, 제 2 수납 지역(307)은 유지 및 혼합 탱크 총용적의 대략 110%에 해당하는 대략 1500 gal의 용량을 가진다. 또한, 수납 지역은 모든 펌프와 배관을 수용하는 충분한 용적을 가진다.Also in the present invention, the second receiving zone 307 is arranged to be about ½ of the height of the mixing tank 302 and the holding tank 303. In this aspect, the second containment zone 307 has a capacity of approximately 1500 gal, corresponding to approximately 110% of the total volume of the holding and mixing tank. The receiving area also has a sufficient volume to accommodate all pumps and piping.

도 6은 NiFe 도금 시스템의 유지 탱크와 혼합 탱크(302 및 303) 각각에서 화학물질을 제어하는 화학 공정 시스템(400)의 개략도이다. 이미 설명된 구조의 요소와 유사하게 표시된다. 혼합 탱크(302)는 고 경고 수준(403)보다 낮은 수준으로 도금액(402)을 함유하는 것으로 보여진다. 본 발명의 이러한 특정 설명 양태에서, 혼합 탱크(302)는 200 갤론 용량이고 106 갤론(400 리터)에서 작동하며 유지 탱크(303)는 250 갤론의 용량을 가지며 220 갤론(1000 리터)에서 작동한다.6 is a schematic diagram of a chemical process system 400 for controlling chemicals in each of the holding tanks and mixing tanks 302 and 303 of a NiFe plating system. It is displayed similarly to the elements of the structure already described. The mixing tank 302 is shown to contain a plating liquid 402 at a level lower than the high warning level 403. In this particular illustrative embodiment of the present invention, the mixing tank 302 has a 200 gallon capacity and operates at 106 gallons (400 liters) and the holding tank 303 has a capacity of 250 gallons and operates at 220 gallons (1000 liters).

혼합 탱크로 전달되는 모든 액체는 유동 센서의 사용으로 모니터되어 이 양태에서 ±2%의 재생성을 달성한다. 정확성 수준은 적당한 보정으로 재생성의 수준에 도달하도록 만들어질 수 있다. 혼합 탱크(302)로의 모든 액체의 유동은 유동 센서와 액체 수준 센서 사이의 크로스-체크의 수단을 제공하는 탱크내 수준 센서(405)로 확인된다. 바람직하게는, 수준 센서(405)는 이의 가장 직선 및 반복 영역에서 작동하도록 배열된다. 이는 유체가 단시간 후에도 재보정할 필요가 없이 장시간에 걸쳐서 안정한 방법으로 전달되도록 한다.All liquids delivered to the mixing tank are monitored with the use of flow sensors to achieve a regeneration of ± 2% in this embodiment. The accuracy level can be made to reach the level of regeneration with proper calibration. The flow of all liquid into the mixing tank 302 is identified with an in-tank level sensor 405 which provides a means of cross-checking between the flow sensor and the liquid level sensor. Preferably, the level sensor 405 is arranged to operate in its most straight and repeating region. This allows the fluid to be delivered in a stable manner over a long time without the need for recalibration after a short time.

본 발명의 바람직한 양태에서, 수준 센서(405)는 수준의 연속 감지를 촉진하는 공기압 장치이다. 이러한 형태의 센서는 정확하고, 문제점이 없으며 외부 근접 센서와 달리, 가벼운 결정질 탱크벽 빌드업 또는 습도와 같은 환경 상태의 다른 변화에 의해 오작동되지 않을 것이다. 본 공기압 센서는 탱크벽 빌드업, 발포, 교반, 온도, 습도, RF 간섭 또는 전기소음에 의해 영향받지 않는다. 본 공기압 센서는 통상적으로 설치 후에 조절을 요하지 않을 것이다. 아울러, 도 6으로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 수준 센서(405)는 혼합 탱크(302)의 총깊이를 따라 연속 측정을 제공한다. 이러한 의미있는 특징은 펌프 성능의 연속 모니터와 유동 센서 정확성의 확인을 위한 제어 소프트웨어(비도시)에 의해 사용되는 탱크 내용물의 즉각적 재고를 허용한다. 수준 센서에서 가스 유속은 도금액의 탈수를 최소화하기 위해 10 cc/분으로 매우 느리다고 이해되어야 한다. 본 발명자는 본원에서 시험을 통해 저유속의 가스 수준 센서가 본질적으로 탈수로부터 초래되는 공정에 끼치는 해로운 효과를 가지지 않음을 발견했다.In a preferred embodiment of the present invention, the level sensor 405 is a pneumatic device that facilitates continuous sensing of levels. This type of sensor is accurate, trouble free and unlike external proximity sensors, will not malfunction due to light crystalline tank wall build up or other changes in environmental conditions such as humidity. The air pressure sensor is not affected by tank wall build up, foaming, agitation, temperature, humidity, RF interference or electrical noise. The air pressure sensor will typically not require adjustment after installation. In addition, as can be seen from FIG. 6, the level sensor 405 provides a continuous measurement along the total depth of the mixing tank 302. This meaningful feature allows for immediate inventory of the tank contents used by the continuous monitoring of pump performance and control software (not shown) for verification of flow sensor accuracy. It should be understood that the gas flow rate in the level sensor is very slow at 10 cc / min to minimize dehydration of the plating solution. The inventors have tested here to find that low flow gas level sensors have essentially no detrimental effects on processes resulting from dehydration.

질소(407)는 특히 유리한 방법으로 혼합 탱크(302)에 전달된다. 탱크 질소 환기 가스는 가습되어 용액의 탈수/농축을 방지한다. 도시된 것처럼, 탈이온수의 수직 칼럼(408)이 혼합 탱크(302)와 소통상태로 제공되고, 미세한 버블의 형태로 통기된 질소를 수납하여 질소 가스가 가습된다. 탈이온수는 서서히 니들 밸브(409)를 통해 칼럼(408)으로 공급되고, 예정 수준을 유지하고 질소 가스 방출을 방지하는 역 U자형 관(410)을 통해 범람한다. 질소 가스가 탈이온수의 표면에 도달하고 방출되면, 대략 95% 내지 99% 상대습도에 도달한다. 상대습도는 칼럼(408)내 질소가스 배출구의 담궈진 정도에 의해 제어될 수 있다. 이는 거의 모든 도금액 수분 증발을 방해하기에 충분하다. 또한, 액체 칼럼(408)은 혼합 탱크 측면에 부착되고 단열되어 워터 칼럼의 온도가 도금액의 그것과 동일하도록 하여, 공기 스페이스 조건에서 용액 탱크에 비해 정확한 습도를 보장한다. 이어서 가습된 질소 가스는 혼합 탱크(302)에 전달되어 도금액(402) 위에 가스 블랭킷을 형성한다. 이러한 방법은 이들이 불균형일 때 통상의 포그 가습기로 일어날 수 있는 것과 같이 용액 성장을 야기할 질소 가스의 과 가습를 방지한다.Nitrogen 407 is delivered to the mixing tank 302 in a particularly advantageous manner. The tank nitrogen vent gas is humidified to prevent dehydration / concentration of the solution. As shown, a vertical column 408 of deionized water is provided in communication with the mixing tank 302 and the nitrogen gas is humidified by receiving the vented nitrogen in the form of fine bubbles. Deionized water is slowly supplied to the column 408 through the needle valve 409 and flooded through an inverted U-shaped tube 410 to maintain a predetermined level and prevent nitrogen gas emissions. When nitrogen gas reaches the surface of deionized water and is released, it reaches approximately 95% to 99% relative humidity. Relative humidity can be controlled by the degree of immersion of the nitrogen gas outlet in column 408. This is sufficient to prevent almost all plating liquid moisture evaporation. In addition, the liquid column 408 is attached and insulated on the side of the mixing tank so that the temperature of the water column is the same as that of the plating liquid, ensuring accurate humidity compared to the solution tank in air space conditions. The humidified nitrogen gas is then delivered to the mixing tank 302 to form a gas blanket over the plating liquid 402. This method prevents over-humidification of the nitrogen gas that will cause solution growth, as can occur with conventional fog humidifiers when they are unbalanced.

유지 탱크(303)는 혼합 탱크(302)에 관해 전술한 것과 유사한 수준 모니터 장치(415)와 함께 공급된다. 또한, 질소 가스(417)는 칼럼(418)으로 전달되어 그 안에서 질소 가스의 버블을 형성한다. 탈이온수는 니들 밸브(419)를 통해 칼럼으로 인도되고, 과량의 탈이온수는 U자형 배출구(420)로 배수되도록 한다. 본 발명의 이러한 특정의 설명 양태에서, 질소 가스는 액체 칼럼(408)에 대해 전술한 것과 유사한 방법으로 가습된다.The holding tank 303 is supplied with a level monitor device 415 similar to that described above with respect to the mixing tank 302. Nitrogen gas 417 is also delivered to column 418 to form bubbles of nitrogen gas therein. Deionized water is led to the column through needle valve 419 and excess deionized water is drained to U-shaped outlet 420. In this particular illustrative embodiment of the invention, the nitrogen gas is humidified in a similar manner as described above for the liquid column 408.

탈이온수는 혼합 및 유지 탱크에 제공된다. 도시된 것처럼, 탈이온수원(430)은 각각 가압 조절기(431,432)와 공기 밸브(435,436)를 통해 혼합 및 유지 탱크로 인도된다. 두 경우 모두에서, 탈이온수는 분무로서 탱크에 진입하여 각 탱크를 세정하거나 충진하고, 모든 지역에 도달하도록 한다. 가압 조절기는 유동의 완전한 콘과 일정한 속도가 각 분무 헤드로부터 달성됨을 보장한다. 본 발명의 실행 양태에서, 적당한 일정 압력을 유지하는 것이 중요한데, 이는 일정하지 않은 압력이 세척 효과를 상쇄시키고 불필요한 제어 시스템 유속 경고를 발생시킬 것이기 때문이다.Deionized water is provided to the mixing and holding tanks. As shown, deionized water source 430 is led to mixing and holding tanks through pressure regulators 431 and 432 and air valves 435 and 436, respectively. In both cases, deionized water enters the tanks as sprays to clean or fill each tank and reach all areas. The pressure regulator ensures that a complete cone of flow and constant velocity are achieved from each spray head. In an implementation aspect of the present invention, it is important to maintain a moderate constant pressure since the non-uniform pressure will cancel the cleaning effect and cause unnecessary control system flow rate warnings.

본 발명의 일 양태에서, 혼합 탱크(302)에서 유지 탱크(303)로 전달되는 용액은 조절되고 여과된 공기 공급(451)과 전기 밸브(452)로부터 공급되는 공기와 반응하여 공기압적 작동 벨로우즈 펌프(450)에 의해 촉진된다. 따라서 전달된 용액이 유지 탱크(302)로 진입하기 전에 조절된 온도인 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 유지 탱크의 온도를 전달 동안 명시된 ±0.1℃로 유지하기가 어려울 것이다.In one aspect of the invention, the solution delivered from the mixing tank 302 to the holding tank 303 reacts with the air supplied from the regulated and filtered air supply 451 and the electric valve 452 to provide a pneumatically actuated bellows pump. Promoted by 450. It is therefore desirable that the delivered solution is at a controlled temperature before entering the holding tank 302. Otherwise, it will be difficult to maintain the temperature of the holding tank at the specified ± 0.1 ° C during delivery.

유지 탱크(303)로부터의 유체는 벨로우즈 펌프(465)의 작동에 의해 도금 공정(460, 도시하지 않음)에 작용한다. 이 펌프는 공급원(451)으로부터 공급된 공기와 반응하여 작동하고 전기 밸브(467)를 통해 제어된다.Fluid from the holding tank 303 acts on the plating process 460 (not shown) by the operation of the bellows pump 465. The pump operates in response to air supplied from source 451 and is controlled via electric valve 467.

본 발명의 구체적 설명 양태에서, 펌프 유지가 요구될 때 시스템 비가동시간을 최소화하도록 작용하는 백업 재순환 펌프(469)가 제공된다. 이러한 양태에서, 펌프 스위치-오버는 조작자가 요청시 자동적으로 수행되어, 공기 밸브(470)를 제어한다.In a specific description aspect of the invention, there is provided a backup recycle pump 469 that serves to minimize system downtime when pump maintenance is required. In this aspect, the pump switch-over is performed automatically at the operator's request, controlling the air valve 470.

벨로우즈 펌프(465,469)는 White Knight 제조의 ultrapure TeflonR벨로우즈형이다. 모델 AT300 벨로우즈 펌프는 압력 헤드에 따라 10 내지 20 gpm을 운반한다. 이들 펌프는 유지/분배 탱크 재순환 루프용으로 적합하다. 모델 AT100 벨로우즈 펌프는 5 내지 8 gpm을 운반하고 혼합 탱크 재순환, 여과, 및 유지 탱크(벨로우즈 펌프 450)로의 전달용으로 적합하다. 이들 펌프는 낮은 맥동을 특징으로 하므로, 펄스 댐프너는 통상적으로 사용되지 않는다.Bellows pumps (465,469) are ultrapure Teflon R bellows manufactured by White Knight. The model AT300 bellows pump carries 10-20 gpm depending on the pressure head. These pumps are suitable for holding / dispensing tank recirculation loops. The model AT100 bellows pump carries 5-8 gpm and is suitable for mixing tank recirculation, filtration, and delivery to a holding tank (bellows pump 450). Because these pumps are characterized by low pulsation, pulse dampers are not commonly used.

벨로우즈 펌프(465,469)에 있어서, 이들 펌프는 공기 밸브(470) 및 필터(477) 각각과 제휴되어 있다. 밸브(470) 상에서의 제어는 벨로우즈 펌프와 필터의 자동 스위칭, 펌프 유지 촉진 및 필터 교체를 허용한다. 본 발명의 구체적 설명 양태에서, 자동 스위치는 필터를 가로질러 전개되고, 차동 압력 센서(478)에 의해 모니터링되는 차동 압력에 반응한다.In bellows pumps 465 and 469, these pumps are associated with air valve 470 and filter 477, respectively. Control on valve 470 allows automatic switching of bellows pumps and filters, facilitating pump maintenance, and filter replacement. In a detailed description aspect of the invention, the automatic switch is deployed across the filter and responds to a differential pressure monitored by differential pressure sensor 478.

본 발명의 양태에서, 여과의 3회 연속 수준이 제공된다. 각각의 수준은 필터의 초기 로딩을 방지하고 가장 필요로 하는 좀더 세밀한 여과를 제공하기 위하여 순차적으로 좀더 미세한 크기로 된다. 여과의 제 1 스테이지는 공급원료 배출구에 위치한 10 마이크론 크기를 갖는 스트레이너(473) 형태이다. 여과의 제 2 수준은 혼합 탱크(302)의 배출구에 있는 필터(475)에 상응한다. 필터(475)는 1 마이크론 필터이다. 여과의 제 3 수준은 유지 탱크(303)의 배출구에 있는 0.2 마이크론 필터(477)에 상응한다. 볼 밸브(480)는 수동으로 작동될 수 있으며, 셧 다운과 유지를 위해 장비가 분리되도록 허용한다.In an embodiment of the invention, three successive levels of filtration are provided. Each level is sequentially finer in size to prevent initial loading of the filter and to provide the finer filtration needed most. The first stage of filtration is in the form of a strainer 473 having a size of 10 microns located at the feedstock outlet. The second level of filtration corresponds to the filter 475 at the outlet of the mixing tank 302. Filter 475 is a 1 micron filter. The third level of filtration corresponds to a 0.2 micron filter 477 at the outlet of the holding tank 303. The ball valve 480 can be operated manually and allows the equipment to be disconnected for shutdown and maintenance.

본 발명의 이러한 양태에서, 혼합 컨테이너, 유지 컨테이너, 또는 복수의 혼합 및 유지 컨테이너로 정확한 양의 화학 성분의 전달은 트레이너(473)에 커플링되도록 도 6에 도시된 각각의 펌프(510,511)를 사용하여 성취된다. 본 발명의 이러한 구체적 설명 양태에서, 펌프(510,511)는 공기 작동에 의해, 제한된 최대 폐쇄 유도압을 달성하지만, 그럼에도 불구하고 합리적으로 높은 동역학적 범위를 달성하는 공기식 양변위 이중 다이아프램 펌프이다. 본 발명의 이러한 양태의 실행에 적합한 시판 펌프는 ARO에서 입수할 수 있다. 이러한 구체적 양태에서, WILDEN Model P.025 펌프가 사용된다. 본원에서 설명되는 바와 같이, 이들 펌프는 비교적 저렴하고 최소 유지를 요하며, 이들은 높은 정확성과 화학물질의 정확한 전달을 달성한다.In this aspect of the invention, the respective pumps 510, 511 shown in FIG. 6 are used so that the delivery of the correct amount of chemical components to the mixing container, the holding container, or the plurality of mixing and holding containers is coupled to the trainer 473. Is achieved. In this specific embodiment of the present invention, the pumps 510, 511 are pneumatic, positive displacement double diaphragm pumps that achieve a limited maximum closed induction pressure by air operation, but nevertheless achieve a reasonably high dynamic range. Commercial pumps suitable for the practice of this aspect of the invention are available from ARO. In this specific embodiment, a WILDEN Model P.025 pump is used. As described herein, these pumps are relatively inexpensive and require minimal maintenance, which achieves high accuracy and accurate delivery of chemicals.

도시된 바와 같이, 펌프(510)는 영역(202)에서 HCl원으로부터 HCl을 펌핑하도록 배치되며 펌프(511)는 또한 영역(202)에서 Fe원으로부터 Fe를 펌핑하도록 배치된다. 본 발명의 이러한 구체적 설명 양태에서, HCl원은 10 리터 보틀이고, Fe원은 40 리터 탱크이다.As shown, pump 510 is arranged to pump HCl from an HCl source in region 202 and pump 511 is also arranged to pump Fe from Fe source in region 202. In this specific embodiment of the invention, the HCl source is a 10 liter bottle and the Fe source is a 40 liter tank.

각각의 펌프(510,511)는 이의 배출구에서 제휴된 각각의 오리피스(513,514)에 커플링된다. 이러한 양태에서, 오리피스는 내경이 대략 0.010″내지 0.090″이다. 바람직하게는, 오리피스는 대략 0.030″내지 0.060″의 직경을 갖는다. 통상의 양태에서, 내경은 0.040″내지 0.050″이다. 오리피스는 본 발명의 양태에서 통상의 패들 휠 스타일 유량계인 유량계(516,517) 각각에 커플링된다. 이들 저렴한 유량계가 비-선형 특징을 지니고 있음에도 불구하고, 펌프와 오리피스의 조합이 협소한 범위내에서, 바람직하게는 유량계의 특징적 반응 곡선의 선형 영역내에서, 그러나 어떠한 경우에도 비-선형성이 영향이 무시할 만큼 충분히 협소한 유속을 유지하기 때문에 달성된다. 따라서, 비교적 저렴한 성분으로, 놀랍게도 높은 정확성이 화학물질의 전달량에 대해 달성된다. 본 발명의 정밀 전달 배치는 보충 화학 물질을 하나 이상의 혼합 또는 유지 탱크, 예시적으로는 8개의 이러한 탱크에 공급할 수 있다.Each pump 510, 511 is coupled to a respective orifice 513, 514 associated at its outlet. In this embodiment, the orifice has an inner diameter of approximately 0.010 ″ to 0.090 ″. Preferably, the orifice has a diameter of approximately 0.030 ″ to 0.060 ″. In a typical embodiment, the inner diameter is 0.040 "to 0.050". The orifice is coupled to each of flow meters 516 and 517 which are conventional paddle wheel style flow meters in an aspect of the present invention. Although these inexpensive flowmeters have non-linear characteristics, the combination of pump and orifice is within a narrow range, preferably within the linear region of the characteristic response curve of the flowmeter, but in no case non-linearity is affected. This is achieved because it maintains a flow rate that is narrow enough to be ignored. Thus, with relatively inexpensive components, surprisingly high accuracy is achieved for the delivery of chemicals. The precision delivery batch of the present invention may supply supplemental chemicals to one or more mixing or holding tanks, for example eight such tanks.

연속적이고 정확한 pH 판독을 제공하기 위하여, 두 pH 센서가 사용된다. 하나의 pH 센서(비도시)는 매일, 또는 특정의 다른 규정된 간격으로 자동 보정되는 분석기(100)에 위치된다. 이러한 정밀 보정의 결과로, 이러한 오프-라인 pH 센서는 ±0.02 pH 이상의 정확성 및 ±0.01 pH 이상의 반복성을 제공한다. 이러한 작동에서, 오프-라인 pH 센서는 오프-라인이고(즉, 도금 시스템에 사용되는 화학용액의 샘플에 연속적으로 노출되지 않음) pH 값을 알고있는 보정액에 노출되며, 판독이 이루어진다. 그 직후에, 오프-라인 pH 센서를 온-라인 pH 센서가 투입되는 동일 뱃치의 샘플(즉, 온-라인 샘플)에 투입하고, 제 2 판독을 실행한다. 이러한 제 2 판독을 유지 탱크(303)에 위치한 pH 센서(485)인 온-라인 pH 센서의 판독과 비교한다. 샘플 용액에 대한 온-라인 및 오프-라인 pH 센서 간의 차이는 샘플 용액 pH의 정확한 값을 달성하도록 가해지는 보정을 구성한다. 온-라인 센서는 침지되어 연속적인 프로세스 판독을 제공한다. 센서는 pH 판독이 보정 시스템에서 판독될 때마다 보정된(오프-라인) 센서와 동일하게 판독하도록 보정된다. 사용자-정의량을 초과하는 편차는 경고로서 보고된다. 고품질 연구용 pH 센서는 1일 0.002 pH 정도로 드리프팅되며, 본 보정을 제공하기 위해 사용되는 통상의 상쇄값은 0.01 pH 미만이다.In order to provide continuous and accurate pH readings, two pH sensors are used. One pH sensor (not shown) is located in the analyzer 100 that is automatically calibrated daily or at certain other defined intervals. As a result of these precise calibrations, these off-line pH sensors provide accuracy above ± 0.02 pH and repeatability above ± 0.01 pH. In this operation, the off-line pH sensor is off-line (ie, not continuously exposed to a sample of the chemical solution used in the plating system) and exposed to a calibration liquid with a known pH value and a reading is made. Immediately thereafter, the off-line pH sensor is placed in the same batch of samples into which the on-line pH sensor is fed (ie on-line sample) and a second reading is performed. This second reading is compared to the reading of the on-line pH sensor, which is a pH sensor 485 located in the holding tank 303. The difference between on-line and off-line pH sensors for the sample solution constitutes the corrections made to achieve the correct value of the sample solution pH. The on-line sensor is immersed to provide continuous process readings. The sensor is calibrated to read the same as the calibrated (off-line) sensor whenever the pH reading is read in the calibration system. Deviations exceeding the user-defined amount are reported as a warning. The high quality research pH sensor drifts to around 0.002 pH per day, with the usual offset value used to provide this calibration is less than 0.01 pH.

비중은 비중 유닛(487)으로 모니터링된다. 이러한 비중 모니터는 재순환 루프에 위치되는 Anton Paar Model DPR407NYB 변환기이다. 이러한 시판 비중 센서는 ±0.00001 g/ml의 공개된 반복성을 갖는다. 일부 양태에서, 비중 센서(487)에는 지나치게 많은 유동 제한을 일으키지 않도록 제휴된 부분 바이-패스 밸브(비도시)가 제공된다.Specific gravity is monitored by specific gravity unit 487. This specific gravity monitor is an Anton Paar Model DPR407NYB transducer placed in the recycle loop. These commercial specific gravity sensors have a published repeatability of ± 0.00001 g / ml. In some aspects, specific gravity sensor 487 is provided with an associated partial bypass valve (not shown) to avoid causing too much flow restriction.

본 발명의 일부 양태에서, 혼합 시간은 주입 라인에서 탱크로 액체 이젝터(비도시)에 의해 혼합 탱크(302)에서 최소화된다. 이러한 이젝터는 펌프만을 사용하여 탱크안의 용량 유동을 수배 증가시킨다. 액체 이젝터는 믹서와는 반대로 어떠한 동력이나 특수 유지, 또는 고속 펌프를 요하지 않는 수동 장치이다.In some aspects of the invention, the mixing time is minimized in the mixing tank 302 by a liquid ejector (not shown) from the injection line to the tank. These ejectors use pumps only to increase the volumetric flow in a tank several times. Liquid ejectors, in contrast to mixers, are passive devices that do not require any power, special maintenance, or high speed pumps.

도 6은 또한, 더미 도금을 달성하기 위한 정류기(491)에 전기접속되는 애노드(490)를 도시한다. 본 발명의 일부 양태에서, 혼합 탱크(302) 위에 위치한 소형 도금 셀(비도시)이 분리된 더 많은 접근가능한 영역에서 더미 도금이 일어나도록 제공된다. 이러한 점은 애노드와 캐소드가 혼합 용액과 분리되도록 하고 아무때나 혼합 탱크 활동과 독립적으로 세정되게 할 것이다. 이러한 배치에서, 재순환 NiFe 용액은 도금 셀을 통해 루팅되어 혼합 탱크(302)로 범람하거나 우회하여 혼합 탱크로 직접 루팅될 수 있다. 애노드나 캐소드로부터 탈락하는 특정물질은 후속 탱크로 통과되기 보다는 배출되도록 루팅되는 셀의 바닥에 모인다.6 also shows an anode 490 electrically connected to a rectifier 491 to achieve dummy plating. In some aspects of the invention, a small plating cell (not shown) located above the mixing tank 302 is provided such that dummy plating occurs in more separated accessible areas. This will allow the anode and cathode to separate from the mixed solution and to be cleaned at any time independent of the mixing tank activity. In this arrangement, the recycle NiFe solution can be routed through the plating cell to flood or bypass the mixing tank 302 and route directly to the mixing tank. Certain material that falls off the anode or cathode collects at the bottom of the cell which is routed to be discharged rather than passed to the subsequent tank.

도면은 유지 탱크(303)의 배출구에 있는 열 교환기(495)를 도시한다. 이러한 점은 가장 일관되고 안정한 온도에서 재순환 루프로 용액을 공급할 수 있게 한다. 열 교환기(495)는 재순환 루프 바로 앞에 위치한 워터-재킷 장치이다. 따라서, 정확성이 유지되고 요구속도 또는 유속의 변화로부터 생기게 될 상쇄가 예방된다. 가열수의 온도는 내부수 온도가 아니라, 목적하는 NiFe 용액 배출 온도에 따라 조절된다. 다른 히터 형태가 본 발명의 실행에 사용될 수 있다.The figure shows a heat exchanger 495 at the outlet of the holding tank 303. This makes it possible to feed the solution into the recycle loop at the most consistent and stable temperature. Heat exchanger 495 is a water-jacket device located just in front of the recycle loop. Thus, accuracy is maintained and offsets resulting from changes in required speed or flow rate are prevented. The temperature of the heated water is adjusted according to the desired NiFe solution discharge temperature, not the internal water temperature. Other heater types can be used in the practice of the present invention.

도 7은 논리 제어기(비도시)에 의해 나타낸 바와 같이 시스템의 상태 조건의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 스크린의 도시이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 통상의 음극선관 형태일 수 있는 스크린(500)은 시스템(400)에 대한 다양한 상태 조건을 설명한다. 스크린(500)은 시스템의 상태 조건을 설명하기 위해 제공될 수 있는 다수 배치 중 하나일 뿐이다. 또한, 적당한 버튼의 선택은 시스템 히스토리에 관련한 정보, 특정 탱크가 온-라인 여부 표시, 보충 상태, 오류 상태 등을 제공하는 다른 스크린을 산출한다.7 is an illustration of a graphical user interface (GUI) screen of the state conditions of the system as represented by a logic controller (not shown). As shown in this figure, screen 500, which may be in the form of a conventional cathode ray tube, describes various state conditions for system 400. Screen 500 is just one of a number of arrangements that may be provided to describe the condition conditions of the system. In addition, the selection of the appropriate button yields another screen that provides information related to the system history, an indication of whether a particular tank is on-line, replenishment status, error status, and the like.

도 8은 논리 제어기(비도시)로 나타낸 바와 같이, 시스템의 분석기 조건의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 스크린(501)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 이 스크린은 개략적인 샘플 프로세스를 묘사하고 진행 중인 분석에서 파라미터의 표시를 제공한다. 아울러, 이는 본 발명의 실행에 사용될 수 있는 여러 디스플레이 포맷 중 하나일 뿐이다.8 illustrates a graphical user interface (GUI) screen 501 of analyzer conditions of the system, as represented by a logic controller (not shown). As shown, this screen depicts a schematic sample process and provides an indication of parameters in the ongoing analysis. In addition, it is only one of several display formats that may be used in the practice of the present invention.

비록, 본 발명이 특정 양태와 적용으로 설명되었지만, 당업자는 이러한 교시내용에 비추어, 청구된 본 발명의 범위를 초과하지 않거나 취지로부터 일탈함이 없이 부가적인 양태를 생성한다. 따라서, 본 명세서에서 도면과 상세한 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되며 이의 범위를 제한하려는 것은 아니다.Although the present invention has been described in particular aspects and applications, those skilled in the art, in light of these teachings, create additional aspects without exceeding or departing from the scope of the claimed invention. Accordingly, the drawings and detailed description herein are provided to assist in understanding the present invention and are not intended to limit the scope thereof.

Claims (35)

도금액을 함유하기 위한 혼합 컨테이너;A mixing container for containing a plating liquid; 혼합 컨테이너로부터 전달되는 도금액을 함유하기 위한 유지 컨테이너;A holding container for containing a plating liquid delivered from the mixing container; 혼합 컨테이너와 유지 컨테이너의 선택가능한 조합으로 도금액의 예정 성분의 정확한 예정량을 전달하기 위한 정밀-전달 배치;A precision-delivery arrangement for delivering an accurate predetermined amount of the desired component of the plating liquid in a selectable combination of mixing container and holding container; 혼합 컨테이너로부터 유지 컨테이너로 전달될 도금액을 강제하기 위한 전달 펌프; 및A delivery pump for forcing a plating liquid to be transferred from the mixing container to the holding container; And 가습된 질소 가스를 형성하기 위하여 탈이온수가 첨가된 질소원 가스의 유동을 혼합 컨테이너에 제공하기 위한 질소 가스원(가습된 질소 가스는 혼합 컨테이너내 도금액의 온도에 대해 예정된 상대습도로 가습된다)을 포함하는, 도금 시스템내 예정된 화학 성분을 갖는 화학용액의 화학을 조절하기 위한 화학 제어 시스템.A nitrogen gas source (the humidified nitrogen gas is humidified to a predetermined relative humidity relative to the temperature of the plating liquid in the mixing container) to provide the mixing container with a flow of nitrogen source gas to which deionized water is added to form humidified nitrogen gas. A chemical control system for controlling the chemistry of the chemical solution having a predetermined chemical component in the plating system. 제 1 항에 있어서, 도금액이 NiFe 도금 시스템에 사용되는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, wherein the plating solution is used in a NiFe plating system. 제 1 항에 있어서, 질소 가스원이 탈이온수를 함유하고 가습된 질소 가스를 방출하기 위한 칼럼을 포함하고, 칼럼이 혼합 탱크와 열적으로 소통되는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, wherein the nitrogen gas source contains deionized water and comprises a column for releasing humidified nitrogen gas, the column being in thermal communication with the mixing tank. 제 3 항에 있어서, 칼럼내 탈이온수로 질소원 가스를 방출하도록 배치된 질소원 가스 배출구가 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.4. The chemical control system of claim 3, further provided with a nitrogen source gas outlet arranged to discharge the nitrogen source gas into deionized water in the column. 제 4 항에 있어서, 질소원 가스 배출구가 칼럼을 따라 가변적으로 선택가능한 위치에서 질소원 가스를 방출하도록 배치되고, 가습된 질소 가스의 상대습도가 탈이온수로 질소원 가스를 방출하도록 질소원 가스 배출구가 배치되는 칼럼을 따라 위치에 반응하는 화학 제어 시스템.5. A column according to claim 4, wherein the nitrogen source gas outlet is arranged to discharge the nitrogen source gas at a variable selectable position along the column and the nitrogen source gas outlet is arranged such that the relative humidity of the humidified nitrogen gas releases the nitrogen source gas into the deionized water. Chemical control system that reacts to the position along. 제 1 항에 있어서, 유지 컨테이너내 도금액 온도에 대해 예정된 상대습도로 가습되는 추가 질소원 가스의 유동을 유지 컨테이너에 제공하기 위한 추가 질소 가스원이 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, further provided with an additional nitrogen gas source for providing the holding container with a flow of additional nitrogen source gas that is humidified with a predetermined relative humidity relative to the plating liquid temperature in the holding container. 제 6 항에 있어서, 추가 질소 가스원이 탈이온수를 함유하고 가습된 추가 질소 가스를 방출하기 위한 추가 칼럼을 포함하고, 칼럼이 유지 탱크와 열적으로 소통되는 화학 제어 시스템.7. The chemical control system of claim 6, wherein the additional nitrogen gas source contains deionized water and comprises an additional column for releasing humidified additional nitrogen gas, the column being in thermal communication with the holding tank. 제 7 항에 있어서, 추가 칼럼내 탈이온수로 추가 질소원 가스를 방출하도록 배치된 추가 질소원 가스 배출구가 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.8. The chemical control system of claim 7, further provided with an additional nitrogen source gas outlet arranged to release additional nitrogen source gas to deionized water in the additional column. 제 8 항에 있어서, 추가 질소원 가스 배출구가 추가 칼럼을 따라 가변적으로 선택가능한 위치에서 추가 질소원 가스를 방출하도록 배치되고, 가습된 추가 질소 가스의 상대습도가 탈이온수로 추가 질소원 가스를 방출하도록 추가 질소원 가스 배출구가 배치되는 추가 칼럼을 따라 위치에 반응하는 화학 제어 시스템.9. The additional nitrogen source of claim 8, wherein the additional nitrogen source gas outlet is arranged to discharge the additional nitrogen source gas at a variable selectable position along the additional column, such that the relative humidity of the humidified additional nitrogen gas releases the additional nitrogen source gas into the deionized water. Chemical control system that reacts to a location along an additional column in which gas outlets are disposed. 제 1 항에 있어서, 정밀 전달 배치가 공급원 펌프와 오리피스의 연속배치를 포함하는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, wherein the precise delivery batch comprises a continuous batch of source pump and orifice. 제 10 항에 있어서, 공급원 펌프가 공기 펌프인 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 10, wherein the source pump is an air pump. 제 11 항에 있어서, 추가 혼합 컨테이너가 제공되고, 정밀 전달 배치가 각각의 혼합 컨테이너 및 추가 혼합 컨테이너에 도금액의 예정 성분의 정확한 예정량을 전달하도록 배치되는 화학 제어 시스템.12. The chemical control system of claim 11, wherein an additional mixing container is provided, and the precise delivery batch is arranged to deliver to each mixing container and the additional mixing container an accurate predetermined amount of a predetermined component of the plating liquid. 제 11 항에 있어서, 공급원 펌프가 양변위 이중 다이아프램 펌프인 화학 제어 시스템.12. The chemical control system of claim 11, wherein the source pump is a double displacement double diaphragm pump. 제 11 항에 있어서, 공급원 펌프가 대략 100 ml/분 내지 10 l/분의 성분 유속으로 도금액의 예정 성분을 펌핑하도록 배열되는 화학 제어 시스템.12. The chemical control system of claim 11, wherein the source pump is arranged to pump predetermined components of the plating liquid at a component flow rate of approximately 100 ml / min to 10 l / min. 제 14 항에 있어서, 공급원 펌프가 성분 유속의 대략 3 내지 7배의 정격 유속을 갖는 화학 제어 시스템.15. The chemical control system of claim 14, wherein the source pump has a rated flow rate of approximately three to seven times the component flow rate. 제 15 항에 있어서, 공급원 펌프가 성분 유속의 적어도 대략 4배의 정격 유속을 갖는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 15, wherein the source pump has a rated flow rate of at least approximately four times the component flow rate. 제 14 항에 있어서, 오리피스가 대략 0.010″내지 0.090″의 내경을 갖는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 14, wherein the orifice has an inner diameter of approximately 0.010 ″ to 0.090 ″. 제 17 항에 있어서, 오리피스가 대략 0.040″내지 0.050″의 내경을 갖는 화학 제어 시스템.18. The chemical control system of claim 17, wherein the orifice has an internal diameter of approximately 0.040 "to 0.050". 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 혼합 컨테이너내 도금액 수준의 표시를 제공하기 위한 혼합 공기 수준 센서, 및A mixed air level sensor for providing an indication of the plating liquid level in the mixing container, and 유지 컨테이너내 도금액 수준의 표시를 제공하기 위한 유지 공기 수준 센서가 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.A chemical control system further provided with a holding air level sensor for providing an indication of the plating liquid level in the holding container. 제 19 항에 있어서, 혼합 및 유지 공기 수준 센서가 각각의 제휴된 혼합 및 유지 컨테이너의 예정된 길이를 따라 측정을 제공하도록 배치되는 화학 제어 시스템.20. The chemical control system of claim 19, wherein a mixing and holding air level sensor is arranged to provide a measurement along a predetermined length of each associated mixing and holding container. 제 19 항에 있어서, 혼합 및 유지 공기 수준 센서 각각이 10 cc/분 정도의 가스 유속을 사용하도록 배치되는 화학 제어 시스템.20. The chemical control system of claim 19, wherein each of the mixing and holding air level sensors is arranged to use a gas flow rate on the order of 10 cc / min. 제 1 항에 있어서, 전달 펌프가 공기 작동식 벨로우즈 펌프인 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, wherein the delivery pump is an air operated bellows pump. 제 22 항에 있어서, 전달 펌프가 TeflonR벨로우즈인 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 22, wherein the delivery pump is a Teflon R bellows. 제 1 항에 있어서, 혼합 컨테이너에 더미 도금 애노드가 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, further comprising a dummy plating anode in the mixing container. 제 1 항에 있어서, 혼합 컨테이너내 도금액을 분석하는 화학 분석기 시스템이 추가로 제공되는 화학 제어 시스템.The chemical control system of claim 1, further provided with a chemical analyzer system for analyzing the plating liquid in the mixing container. 제 25 항에 있어서, 화학 분석기 시스템이 유지 컨테이너내 도금액을 분석하는 화학 제어 시스템.27. The chemical control system of claim 25, wherein the chemical analyzer system analyzes the plating liquid in the holding container. 전달될 화학물질을 수용하기 위한 펌프 주입구, 및 펌핑될 화학물질을 방출하기 위한 배출구를 구비한 공기 펌프;An air pump having a pump inlet for receiving a chemical to be delivered and an outlet for discharging the chemical to be pumped; 공기 펌프의 배출구에 커플링된 오리피스; 및An orifice coupled to the outlet of the air pump; And 오리피스를 통해 화학물질 유속의 표시를 제공하기 위해 오리피스에 커플링된 유량계를 포함하는, 화학 제어 시스템용 정밀 전달 배치.A precision delivery arrangement for a chemical control system, comprising a flow meter coupled to the orifice to provide an indication of chemical flow rate through the orifice. 제 27 항에 있어서, 공기 펌프가 양변위 이중 다이아프램 펌프인 정밀 전달 배치.28. The precision delivery deployment of claim 27 wherein the air pump is a bi-displacement double diaphragm pump. 제 28 항에 있어서, 공기 펌프가 대략 50 ml/분 내지 2.0 l/분의 화학물질 유속으로 화학물질을 펌핑하도록 배열되는 정밀 전달 배치.29. The precise delivery deployment of Claim 28 wherein the air pump is arranged to pump chemical at a chemical flow rate between approximately 50 ml / min and 2.0 l / min. 제 29 항에 있어서, 공기 펌프가 대략 100 ml/분 내지 10 l/분의 화학물질 유속으로 화학물질을 펌핑하도록 배열되는 정밀 전달 배치.30. The precision delivery deployment of claim 29 wherein the air pump is arranged to pump chemical at a chemical flow rate of approximately 100 ml / min to 10 l / min. 제 29 항에 있어서, 공기 펌프가 화학물질 유속의 대략 2 내지 10배의 정격 유속을 갖는 정밀 전달 배치.30. The precise delivery arrangement of Claim 29 wherein the air pump has a rated flow rate of approximately 2 to 10 times the chemical flow rate. 제 31 항에 있어서, 공급원 펌프가 화학물질 유속의 적어도 대략 4배의 정격 유속을 갖는 정밀 전달 배치.32. The precise delivery arrangement of Claim 31 wherein the source pump has a rated flow rate of at least approximately four times the chemical flow rate. 제 29 항에 있어서, 오리피스가 대략 0.010″내지 0.090″의 내경을 갖는 정밀 전달 배치.30. The precise delivery arrangement of Claim 29 wherein the orifice has an inner diameter of approximately 0.010 " to 0.090 ". 제 33 항에 있어서, 오리피스가 대략 0.030″내지 0.060″의 내경을 갖는 정밀 전달 배치.34. The precise delivery arrangement of Claim 33, wherein the orifice has an inner diameter of approximately 0.030 "to 0.060". 오프-라인 pH 센서를 보정 샘플에 1차 침지시키고;Primary immersion of the off-line pH sensor in the calibration sample; 1차 침지 단계를 수행하는 동안 오프-라인 pH 센서의 보정 판독을 취하며;Take a calibration reading of the off-line pH sensor while performing the first immersion step; 샘플 화학물질에 오프-라인 pH 센서를 2차 침지시키며;Secondary immersion of the off-line pH sensor in the sample chemical; 2차 침지 단계를 수행하는 동안 오프-라인 pH 센서의 샘플 판독을 취하며;Take a sample reading of the off-line pH sensor during the second immersion step; 오프-라인 샘플 판독과 온-라인 센서 샘플 판독을 비교한 다음;Comparing the off-line sample reading and the on-line sensor sample reading; 비교 단계에 따라 온-라인 센서 샘플 판독을 보정하는 단계를 포함하는, 화학 제어 시스템내 샘플 화학물질을 측정하고, 시스템이 샘플 화학물질에 온-라인 pH 센서가 침지되는 유형인 pH 측정 배치의 보정방법.Calibrating the on-line sensor sample reading according to the comparing step, measuring the sample chemical in the chemical control system, and calibrating the pH measurement batch, the system is a type in which the on-line pH sensor is immersed in the sample chemical. Way.
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