TW201104127A - Fluid processing systems and methods - Google Patents

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201104127 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案主張2009年6月10曰申請之美國專利臨時 申請案61/185,817之優先權，將其全文以參考資料併入 本文中。 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於輸送含流體製程材料至運用流體製程 的系統及方法，包含（但不限於）用於半導體和微電子元 件製造的製程’以及含此種系統及方法的產品之製造。 【先前技術】 許多製is·製权常規性執行含流體镇料至製程設備（例 如製程工具）的輸送^眾多產業要求提供極純型態並且實 質上無污染物的饋料。本文内的「饋料（feed mateHal)」 一詞廣義表示在製造及/或產業製程中使用或消耗的任 何材料。 在製造半導體、微電子元件、及//或其零組件或前驅 物的背景中，就其用途而言，即使存在少量的某些污染 物就可讓所形成的產物有缺陷，或甚至無法使用。據此， 用來供應饋料至此種製造設備的輸送系統（例如，包含容 器和輸送零組件）必須具備避免污染物問題的特性。必須 嚴格清潔材料輸送容器，同時避免微粒釋出、除氣、以 及來自該等容器及輸送零組件之任何其他形態污染物觸 及容納在其内或者是與其接觸的饋料。鑒於讓饋料暴露 4 201104127 在紫外光、熱、環境氣體、製程氣體、碎屑、及不純物 中會對此材料有不利衝擊，材料輸送系統應忠實將饋料 保持在純態，讓所含材料不會退化或分解◊特定饋料會 以不良方式與另一者反應（例如，化學反應或沈澱），因 此應避免此類成分的合併儲存。因為純饋料可能非常昂 責，應最小化此種材料的浪費。也應避免暴露在有毒及 /或有害饋料中。 由於這些考量，研發出用於微電子元件製造之使用液 體及含液體成分之多種類型的高純度封裝，例如光阻、 蝕刻劑、化學氣相沉積試劑、溶劑、晶圓和工具清潔配 方、化學機械平坦化（CMP)成分、彩色濾光片化學物、 保護膜、液晶材料等。反應性流體可用於某些應用，並 且可使用包含多種不同流體的成分，及/或流體—固體 成分。 如此開始使用的一種高純度封裝類型包含一剛性或半 剛性外包裝’含有一液體或液體基成分在利用例如頂蓋 (lid)或外罩（cover)等固定結構固定於該外包裝内適當位 置的彈性内襯或囊袋中。通常將此種封裝稱為「囊罐 (bag-in-Can，BIC)」、「瓶納袋（bag_in_b〇ttle，BIB)」及「盒 中袋（bag-in-drum，BID)」封裝.此種常見類型封裝可從 ATMI公司（美國康乃狄克州Danbury市）以商標名 N〇WPAK購得。較佳地，一内襯包含一彈性材料，而該 外包裝容器包含一側壁材料，其實質上比該彈性材料更 堅韌。該封裝的剛性或半剛性外包裝可由例如高密度聚 201104127 乙稀或其他聚合物或金屬形成’並可提供單層或多層層 積膜材料之預清潔、無菌的可塌陷袋式内襯，包含聚合 物材料’例如聚四氟乙烯（PTFE)、低密度聚乙烯、PTFE 基多層、聚醯胺、聚酯、聚胺酯、或諸如此類，其係經 選擇而對於欲包含在該内襯中之内含液體或液體基材料 而言是惰性的。一内襯之範例建構材料更包含：金屬化 膜7白、聚合物/共聚物、積層、擠製件（extrusions)、 共擠製件（co-extrusions)、及吹膜（blown)和鑄模。 在涉及某些液體和液體基成分的内襯式封裝之配送操 作中’可藉由連接一配送組件（選擇性包含浸置在該内含 液體中的液浸管或短探針）至一内襯琿來配送内容物。在 該配送組件因此與該内襯耦接後，在該内襯外表面上施 加流體（例如氣體）壓力，因此其漸進陷落並由於此種壓 力配送而迫使液體通過該配送組件，以排至連接的流量 迴路以流至最終使用點。 使用壓力配送封裝會衍生的一個問題是氣體滲透或内 滲漏至内含液體中，並溶解在該液體内且形成氣泡。在 内襯式封裝的情況中，該内襯和外包裝之間的加壓氣體 會滲透通過該内襯進入内含液體中，此種氣體在此溶 解。隨後配送該液體時，配送線路及下游儀器和設備的 壓降會使先前溶解的氣體釋出，而在配送液體流中產生 氣泡，對該下游製程有不利影響。因此期望能最小化頂 部空間氣體遷移至—内襯式配送容器内含的流體中。 當配送流體有廣泛的預期流率變化時，提供預期的廣 201104127 流率範圍而不犧牲流量控制精確度或準確度會是一項挑 戰。會希望能夠在-廣泛的義流率範圍内精確控制j 或多種流體的配送(包含以混合物型態供應的多種 體）。 Λι 在提供工業用或商用多成分配方的背景中，㈣ 快速供給預期製程多種類的配方，同時避免浪費原料並 最Hb ’f $成份儲存及/或配送零組件的需要。希望能 夠克服這些困難。 在配送含有—或多種可能會隨著時間而分解的成分之 多成分配方時，瘦常確定一珉'之 、*確疋或夕種成分的濃度可能是困 難或麻須的（例如伟爾泣 ^如使用滴疋、或例如反射率之感應法）。 此類方法或許是勞力密集的’可能需要昂貴的添加化學 物(例如，用於滴定法)，及/或可能需要昂貴的儀器。 會希望能夠提供筋g ΒΙΑ , 、單且可罪的方法來快速確定此種配方 之一或多種成分的濃度。 如熟知技藝者會了紐如_ I 了解般’前述關於多成分饋料的輸送 之挑戰的多種組合對降 _ f除了 CMP背景外的流體使用製程 疋固有的，包含但不限於’食品及飲料製程、化 學品生產、藥物生產、生物材料生產、以及生物工程。 能夠減輕别述供應馈料至運用含流體製程材料之 流體使用製程的問題。 【發明内容】 本發明係有關 於輪送含流體製程材料至運用流體製程 201104127 的系統及方法。 在-態樣中’本發明係有關於一種方法，包含使用設 置在一外包裝容器㈣可塌陷内襯，其在該内襯和容器 門界疋出Μ隙空間，該方法包含在間隙空間施加次大 氣壓’以使該内襯擴張並將饋料從—饋料源没取至該内 襯的内部空間中。 在另釔樣中，本發明係有關於一種饋料輸送系統， M 個第i料流量控制胃’其係並聯設置且 與-第-饋料源流體交流；以及（B)至少一併流元件，有 效設置以在該等第一流量控制器之複數個流量控制器同 步運作時選擇性合併來自該複數個第—鎖料流量控制器 的第一饋料流。 在又一態樣中，本發明係有關於一種方法，包含：（A) 從一第一饋料源流動一第一饋料通過複數個並聯的第一 饋料流量控制器；（B)選擇性運作該複數個第一流量控制 器的至少某些流量控制器，以減少總流率的偏差或錯 誤；以及（C)若該等第一流量控制器之複數個流量控制器 同步運作，合併來自該複數個第一饋料流量控制器的第 —饋料流。 本發明之又一態樣係有關於一種系統，包含：（A)複數 個含有複數種饋料之饋料壓力配送容器，其中各個壓力 配送容器均包含一設置在一外包裝容器中之可塌陷内 襯，在該内襯和外包裝容器間界定出一間隙空間，並且 其中各個壓力配送容器在其可知塌陷内襯中含有一不同 201104127 的鎖料’·（B)至少一加虔控制元件’設置來控制該複數個 壓力配送容器的各個壓力配送容器之間隙空間的加壓； 以及（C)至少一合併元件，設置來合併該複數個饋料壓力 配送容器所配送的饋料，其中各個壓力配送容器包含一 饋料琿，與該内襯的内部體積流體交流；以及至少一個 埠，與該間隙空間流體交流並與適於減壓該間隙空間的 減壓設備流體交流。 本發明之又一態樣係有關於饋料混合方法，使用⑴複 數個含有複數種饋料之饋料壓力配送容器，其中各個壓 力配送容器均包含一設置在一外包裝容器中之可塌陷内 襯，在該内襯和外包裝容器間界定出一間隙空間，並且 其中各個壓力配送容器在其之可塌陷内襯中含有一不同 的饋料，（U)至少一加壓控制元件，設置來控制該複數個 壓力配送容器的各個壓力配送容器之間隙空間的加壓； 以及（iii)至少一合併元件，設置來合併該複數個饋料壓 力配送容器所配送的饋料；該方法包含：（A)從該複數個 壓力配送容器配送饋料；（B)產生該複數種饋料的至少兩 種饋料的複數種組合；以及（c)測試該複數種不同組合以 確定一或多種饋料組合就一用途而言是有效的或最佳 的。 本發明之又另一態樣係有關於確定一種多成分溶液或 混CT物之至少一種成分的濃度之方法其中已知該溶液 或混合物的每一種個別成分的密度，該方法包含如下步 驟（A)和（B) : (A)測量該溶液或混合物在一特定高度管柱 201104127 内所施加的頭壓（head pressure)，或測量設置在一固定容 量容器内的溶液或混合物的總質量；以及（B)從該測量步 驟的結果計算該溶液或混合物之至少一種成分的濃度。 本發明之其他態樣、特徵及實施例會因後續揭示及附 屬申請專利範圍而更加顯而易見。 【實施方式】 下列專利及專利申請案之揭示在此藉由引用其個別整 體的方式併入本文中：標題為「APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING THE GENERATION OF PARTICLES IN ULTRAPURE LIQUIDS」之美國專利第 7，188,644 號；標題為「RETURNABLE AND REUSABLE, BAG-IN-DRUM FLUID STORAGE AND DISPENSING CONTAINER SYSTEM」之美國專利第6,698,619號；標 題為「SYSTEMS AND METHODS FOR MATERIAL BLENDING AND DISTRIBUTION」之國際專利申請案第 W02008/141206 號；以及標題為「SYSTEMS AND METHODS FOR DELIVERY OF FLUID-CONTAINING PROCESS MATERIAL COMBINATIONS」之國際專利申 請案第 PCT/US08/85826 號。 本發明在多種態樣中係有關於輸送及使用含流體製程 材料至使用流體的製程之系統及方法，包含（但不限於） 用於半導體及微電子元件製造的製程，及含有此類系統 和方法的產品之製造。 10 201104127 本發明之多個實施例牵涉到供應至或來自容器之實質 上純饋料的使用，各個容器均含有一可壓縮部分，其界 疋出一内部體積，例如設置在一外罩或外包裝容器内的 可塌陷内襯。該外罩或外包裝可以是任何適當的建構材 料、形狀、及體積》能夠加壓各個内襯和外罩或外包裝 之間的可密封體積’以將該内襯的内容物從該容器釋放 至一混合設備或流向元件，其與各個内部體積至少間歇 性流體交流，並經配置以選擇性控制此種内容物流以利 其攪動及/或混合。該内襯内容物的釋放可僅由此種加 壓來驅動’或至少部分由其他習知方法驅動（例如重力、 離心力、真空抽取、或其他流體推動方式），並佐以此種 加壓。 在此所述之「混合設備」一詞包含許多種適於促進兩 或多種材料間之混合的元件。一混合設備可包含一個合 併兩或多種材料的區域。可使用靜態及/或動態混合設 備。較佳地’在此所述之混合設備包含一個兩或多種材 料流經其間的流經混合设備（flow-through mixing apparatus) ’以在其間進行預期混合或攪拌。在一實施例 中’一混合設備包含一 T接頭或類似的分支流體岐管， 其中複數種可流動材料在兩或多個分支或管路中結合， 並且組合後的可流動材料流至一第三分支或管路。一混 合設備可包含適於使流經其間的流體流收縮或擴張之一 或多種元件（例如文氏管（venture)、流孔板或諸如此類）。 一混合設備可包含一或多個適於添加或傳導能量（例如 201104127 動能、磁能、或諸如此類，包含但不限於機械搖動或攪 拌、施加聲能或震動、以及諸如此類）至其中材料的元 件。在一實施例中’一混合設備包含一可逆流混合設備， 適於容許兩或多個結合的流體流反覆穿越一流動路徑。 較佳地’此種可逆流混合設備包含流體管路及/或流向 零組件’有效連結至一或多個適於進行壓力配送的内襯 式容器’其中可選擇性加壓或減壓一可塌陷内襯及圍繞 該内襯之一實質上剛性的容器壁間的空間，以致使流體 流動。在另一實施例中，一混合設備包含一可循環流混 合設備’適於容許兩或多個結合的流體流在一流動路徑 内循環（例如無逆流）^較佳地，此種可循環流混合設備 包含一循環迴路’其具有與一或多個内襯式容器間歇連 結的流體管路及/或流向零組件（例如閥），以使來自此 類容器的材料能被配送至該混合設備中混合。較佳地至 少提供一個與該循環迴路選擇性交流的配送埠。 在此所述容器較佳地在其内界定出一可壓縮體積，並 且較佳地適於由其釋出的選擇材料。此種體積可由袋、 囊、摺箱、可塌陷内襯、彈性容器壁、及可移動容器壁 的至少一種來約束或界定，以容許該可壓縮體積壓縮或 完全塌陷。一容器可包含一非剛性内襯或其他實質非剛 性元件，其界定該可壓縮體積並設置在一通常是剛性的 外罩或外包裝（例如，實質上比該内襯更堅韌）内。 在一實施例中，可用一饋料以零頂部空間或近乎零頂 部空間之構形填充各個可塌陷内襯，以最小化或實質上 12 201104127 除去該内襯中之任何空盗々名 订二氣或氣體材料介面，以最小化從 該内襯脫落至該饋料中的微^ τ里。各個内襯均可完全填 充’或者右希望’部分殖右垃贫、^ 具充接者進行頂部空間排空，然 後密封以使該内襯擴張或在溫 混合製程中接收額外材料。 在液體材料背景中，種種跡象 裡榎跡象顯不出該容器内一空氣— 液體材料介面的存在會辦加推λ # + 霄增加進入該液體的微粒之濃度， 無論是在填充、運輸、或西己接Μ J次配送期間。較佳地使用實質上 化學‘惰性、無雜質、可變油Λ α ^ μ f曲及了回彈的聚合物薄膜材料， 例如高密度聚乙稀’來製造根據本發明之用於容器中的 内襯。所想要的内襯材料能夠在不需要共擠壓或阻障層 的情況下進行處理，並且不需要任何可能對欲設置在該 内襯中的饋料之純度要求有不利影響的顏料、uv抑制 劑、或處理劑。預期内襯材料的列表包括含原始狀態（無 添加劑）聚乙烯、原始狀態聚四氟乙烯（PTFE)、聚丙烯、 聚胺sa、聚偏二氣乙烯、聚氣乙烯、聚縮駿、聚苯乙稀、 聚丙烯腈、聚丁烯等等的薄膜。此類内襯材料的較佳厚 度在約5密爾（0.005英吋）至約30密爾（0.030英吋）範圍 内’例如20密爾（0.020英吋）的厚度。 可沿著聚合物膜材料片的預期部份將其熔接（例如熱 或超音波熔接）以形成内襯。内襯可以是二維或三維性 質 内概包含至少一個蜂或開口，較佳地由一更堅勤 的材料約束’以與一對應的外罩或其上蓋之孔洞匹配、 喊合、或利用其他方式設置而與其流動交流，以能夠與 該内襯内部流體交流。可提供複數個埠》 13 201104127 圍繞一内概的外罩較佳地係由-種材料形成，其適於 除紫外光進入，並且限制熱能進入至該容器内部。以 弋° 又置在由該外罩容納的内襯中的饋料可受到保 護不受環境退i❸卜罩較佳地包含—㈣通道，以容 許加壓該内襯和該外罩内表面間的可密封體積，以從該 内襯釋放饋料。就此而言，可麗力配送饋料而不需使用 接觸此種材料的幫浦。在某些實施例中’該饋氣通道也 可選擇性連接至一排氣口，以依預期釋放該可密封體積 内的壓力。 如上述之包含内襯及外罩的容器可從Advanced Technology Materials公司（康乃狄克州danbury市）以商 標名NOWPAK®購得》 本發明之一態樣係有關於一真空式系統，用以從一材 料源填充一内襯式壓力配送容器。傳統上，内襯式壓力 配送容器係藉由在一外包裝容器中安裝一内襯、擴張或 膨脹該外包裝容器中的内襯、然後將饋料抽入該内襯中 來填充。 第ΙΑ— 1B圖示出一種真空式填充系統，其克服與習 知填充内襯式壓力配送容器的系統有關之種種限制。該 系統100A包含一壓力配送容器120,具有一外包裝122、 一可塌陷内襯124，界定出一内部體積125、一間隙空間 123，介於該外包裝122和該内襯124間、一選擇性的伸 入管（diptube)127、以及一上蓋126，具有一饋料輸送槔 (未示出），經配置以與該内部體積125流體交流，並且 14 201104127 至少擁有減壓埠（未示出），經配置以與該間隙空間^ Μ 流體交流並與適於減壓該間隙空間123的減壓設備（例如 真空幫浦、喷射器、真空室、或諸如此類）流體交流。該 減壓琿也可選擇性提供加壓功用（例如以促進該間隙空 間123的加壓’以從該内襯124配送内容物）；或者，可 提供一獨立的加壓埠。一真空源17()藉由流動線165八 及具有相關排氣口 163A，的排氣閥163A與該減壓埠連 結。一材料源148藉由流動線Ml A、143A和一饋料閱 145A與該饋料輸送埠連結。一或多個感應器147A(例如 適於感應流量、壓力、溫度、pH值、及/或材料成分） "Τ»χ置在流動線141A、143A的任一者内介於該材料源 148和該壓力配送容器12〇間。此類感應器ι47Α可監控 供應至該内襯丨24的饋料，同時該真空源i 7〇的操作選 擇性回應該（等）感應器147A所產生的訊號。 第1A圖示出處於一第一、塌陷狀態的内襯124，而第 1B圖則示出處於一第二、擴張狀態的内襯。在該填充系 統100A的操作中’ 一内襯124係經安裝至該外包裝容器 122内。該内襯124最初可以塌陷狀態安裝，或者可經 由該材料填充埠透過一選擇性的真空連接（未示出）施加 真空’以塌陷該内襯124 ^該饋料閥145A是開啟的，並 且該排氣閥係經設置以關閉該排氣口 163A，，該真空源 170係經啟動以在該間隙空間123中建立次大氣壓條 件°此次大氣壓條件使該内襯124擴張，因此將饋料從 該饋料源148汲取進入該内襯124的内部體積125中。 15 201104127 可在該間隙空間123内維持真空條件，即便是該内襯124 已填充饋料後，以排出可能從該内部體積125透過該内 襯124遷移至該間隙空間内的氣體，或是可能從該内襯 124表面逸氣的材料。只要預期或需要可繼續維持此 種真空抽取。在一實施例中，一感應器（未示出）係經設 置在該真空抽取線165A内，以感應透過該内襯124遷移 的氣體之存在，並且可回應該感應器的輸出訊號繼續維 持真空抽取條件，直到該感應器指示無氣體或存在低於 門限水準的氣體。在該填充製程結束時以及任何後續 真空抽取步驟中，該饋料閥145A關閉，並且關閉該減壓 埠和饋料埠，而該容器12〇準備好進行輸送及/或使用。 第ic圖示出一壓力式配送系統1〇〇B，用於在此種容 器120的内襯124已填充饋料後從該壓力配送容器12〇 配送饋料。一壓力源160係藉由一壓力線165B及一排氣 閥163B(具有一相關排氣口 163B，）連接至該容器12〇的 壓力璋。一饋料閥145B及選擇性的至少一感應器147B 係設置在饋料線141B、143B内，設置在該容器12〇和 一使用點140間》 該系統100B操作時，該饋料閥145B是開啟的，並且 該排氣閥163B係經設置以關閉該排氣口 163B，，並容許 加壓流體流（例如，較佳地一種氣體）經過其間。加壓流 體係透過界定在該上蓋126内的加壓埠供應，以加壓該 間隙空間123，因而壓縮該内襯124並使該内襯124的 内容物透過該選擇性的深入管127排出，而透過界定在 16 201104127 上蓋126内的饋料輸料離開該容ϋ。饋料流動通過 線141Β、143Β、該馈料間145Β、以及該（等）選擇性的感 應器147Β抵達該使用點140。該（等）感應器147Β可經 配置以提供質量成體籍叫丨曰 只里Α體積5十的測S功能，並產生一輸出訊 號’而該間隙空間123的壓力供應可回應此測量。若該 壓力源1 60不含整合的流量控制功能則可在該壓力源 160 和該間隙空問 1 9 q pq si ^ ^ ., 防二间123之間设置一流量控制器或其他調 節設備（未示出）。 在一實施例中，該使用點140包含適於在一產品的製 造中使用該饋料的製程工具。該產品可包含半導體元 件、半導體元件前驅物、微電子元件（例如微晶片、微晶 片基元件、顯示器、及MEMS元件）、及微電子電子元件 前驅物（例如基板、磊晶層、液晶顯示器的玻璃面板等） 之至乂 種。一製程工具可包含化學機械平坦化（CMP) 工具。供應至此種工具的饋料配方可包含CMP漿料，通 常含有一或多種懸浮或以其他方式設置在一或多種液體 内的固體。一產品可另外包含一化學試劑、一藥學產品、 或一生物試劑。 在一實施例中’可在設置來混合來自複數個内襯式壓 力配送容器的饋料之一系統中使用至少一真空源。參見 第2圖，一混合系統200包含一可逆流混合設備，具有 包含一第一容器220的可塌陷内襯224和一第二容器230 的可塌陷内襯234之流動路徑。可選擇性控制往及/或 返各個容器220、230的材料流之方向，在一流動路徑中 17 201104127 從第方向至—第二方向（反之亦然）。可提供任何預 期的流向元件以選擇性控制材料流以利其攪動及/或混 °在配送系統中的兩或多個容器220、230可嗖配置 以在任何_的混合、揽動、及/或配送模式中運作。 該系統200包含一第一容器220,擁有包含一第—可 塌陷内襯224的第一外罩222。—第一可密封體積(間隙 空間)223係介定在該第一外罩222和該第一可塌陷内襯 224之間，並且係與介定在該第一上i 226内的氣體流 動通路交流，其包含至少一與該間隙空間223交流的減 壓及/或加壓埠，以及與該内部體積225交流的館料輸 送埠（例如透過該選擇性的伸入管227^該系統2〇〇更包 含實質上與該第一容器同類型的第二容器230,但較佳 地含有不同饋料在該第二内襯234的内部體積235中。 該第二容器230包含擁有一第二可塌陷内襯234的第二 外罩232，並具有一第二可密封體積（間隙空間）233設置 在其間。與該第二容器23〇相配的第二上蓋236包含與 該間隙體積233交流的至少一加壓及/或減壓埠以及 與該内。卩體積235父流的館料輸送槔（例如透過該選擇性 的伸入管227)。 可在釋放管路241、242内分別提供隔離閥245、246， 以能夠選擇性隔離容器220、230及該混合系統，例如以 在容器220、230的内容物耗盡時能夠增添新的容器至該 系統200。一混合管路243延伸在該等隔離閥245、246 之間’並且沿著一混合管路243配置的是選擇性的材料 18 201104127 性質感應器247、選擇性的流量感應器249、以及一輸出 閥250，較佳地與一下游製程工具選擇性流體交流。或 者，可提供此種混合物至一儲存容器或其他預期使用點。 提供至少一真空源270 ’選擇性地與至少一壓力源26〇 結合，與該第一容器220之第一間隙空間（可密封體 積）223和該第二容器230的第二間隙空間（可密封體 積）233選擇性流體交流，並且可用來讓流體從一容器流 至另一個容器，反之亦然。設置在該至少一真空源27〇(及 選擇性之壓力源260)和該等容器22〇、23〇之間的是閥 263、264。閥263可選擇性操作以在該至少一真空源 270(及選擇性之壓力源260)和該第一間隙體積223間透 過管路261、265開啟一流動路徑，並且可進一步操作以 透過一排氣口 263’從該第一間隙體積223釋放真空（或壓 力）。同樣地’閥264可選擇性操作以在該至少一真空源 270(及選擇性之壓力源260)和該第二間隙體積233間透 過管路262、266開啟一流動路徑，並且可進一步操作以 透過一排氣口 264’從該第二可密封空間233釋放真空（或 壓力）。此類閥係經選擇性地控制。各個閥263、264較 佳地係三向閥，或者可以兩個雙向閥置換。 可選擇該混合管路243的長度和直徑以在該兩個容器 220、230之間提供預期體積。一或多個選擇性的限流元 件（未示出），例如孔或閥，可設置在該混合管路243中 以依預期強化混合動作。 該混合系統操作時，包含該混合管路的流動路徑在該 19 201104127 兩個容器220、230之間開啟，並且一内襯（例如内襯224) 最初係處於至少部份塌陷狀態。減壓該第一容器22〇的 間隙空間223至次大氣壓狀態，以使其内的第一内襯224 擴張（而該第二容器230的間隙空間233並未減壓）◊此 第一内襯224之擴張在該混合管路243誘發吸力，因此 從該第二容器230的第二内襯234之内部體積235没取 饋料。饋料因而從該第二容器230流至該第一容器22〇。 可反轉該製程，藉由將該第一間隙空間233排氣，然後 減壓該第二間隙空間233以使材料從該第一内襯224流 至該第二内襯234»第一及第二饋料透過該混合管路243 的傳遞而使該等材料混合’此種混合選擇性地受到混合 元件258的輔助’其可提供靜態或動態混合功能β可利 用感應器247來感應該混合物的均質性。此種感應器247 可測量該混合物之任何所欲的一或多種特性，例如導電 性、濃度、pH值、和成分。在一實施例中，該感應器247 包含一微粒感應器，例如光電微粒尺寸分布感應器。在 另一實施例中，該感應器247包含一高純度導電性感應 器。可回應從該（等）感應器247接收到的訊號來控制材 料移動、混合、及/或配送。在一實施例中，該感應器 247係用來確定一混合製程的終點。該流量感應器249 可同樣地用來監控混合製程。例如，若該第一饋料和該 第二饋料的黏度差異非常大’則在複數次流動逆轉後通 過該混合管路243之實質上固定流率的存在可表示該混 合近乎完成。 20 201104127 可維持混合，甚至在ρ & 在取传均勻的混合物後，以保持該 混合物的均勻性〇扃；查5|丨w k 在達到預期均質性或預期數量的混合 周期後’可透過- ％ 250以及選擇性的附加混合器259 供應該混合的饋料至一使用點，例如一製程工具。此移 動可，例如，透過該加壓源26〇加壓一或兩個間隙空間 223 233，或疋利用一真空幫浦或與該混合器259下游 之使用點相關之其他幫浦(未示出)抽取來造成。 應了解該系統1〇〇之任何元件的操作均可自動化，例 如利用控制器215。此種控制器215可進一步接收感 應的輸入訊號（例如來自感應器247、249)並根據預先程 式化的指令採取適當動作。在一實施例中，該控制器包 含一微處理器基的工業控制器或—個人電腦。 就大量輸送所欲液體之應用而言，可在一攜帶（t〇te)尺 寸化學儲存容器及該使用點之間設置一中間站。此種中 間站可包含單一個輸送台，例如日用槽（day tank)。或 者，一中間站可包含複數個輸送容器以進行連續操作， 因為可在一個輸送容器操作時更換另一個。一中間站的 一或多個容器可包含内襯式壓力配送容器，以消除附加 幫浦及相關維修的需要，並同時藉由使用可替換容器内 襯來消除來自遺留物之污染。 本發明之另一態樣係有關於將一或多種流體的配送控 制在一大範圍的預期流率中，其中至少一種流體係透過 複數個並聯的流量控制器來配送。在此背景中的「並聯 一詞指的是一流體流動路徑通過該等控制器，而非該等 21 201104127 控制器相對於彼此的物理配置。第3圖示出一流量控制 系統300的第一範例，其包含一流量控制子系統32〇a， 其含有複數個平行的流量控制器321 A— 324A，經設置以 並行操作，以及一合併元件330 A，設置在一共同的饋料 源3 10A及一使用點340之間（包含在此揭示之任何預期 使用點，包含但不限於適於在一產品的製造中使用該第 一饋料的製程工具）。使用單一個高流量之流量控制器的 缺點在於流量控制器尺寸的增加常造成流量變異的增加 (因而犧牲精確性）。使用複數個並聯流量控制器的優點 在於可獲得範圍非常大的流率，而不會造成流量變異的 顯著增加例如’使用具有校準的〇-5〇 ml/min流量範圍 之兩個平行流量控制器可提供5_1〇〇 ml/min的精確流量 範圍。在另一範例中，使用分別具有校準的〇_5〇、〇125、 及0-250 ml/min流量範圍之三個平行流量控制器，產生 從5-425 ml/min的精確流率範圍。使用單一個容量約425 ml/mln的流量控制器無法得到如此大的精確流率範圍， 因為精確I·生特別是在低流率時會受到不利衝擊。 在一較佳實施例中，該複數個平行流量控制器321A — D的至乂兩個流量控制器包含具有不同校準流率範 圍的流量控制器。在—實施例中，該複數個流量控制器 的至》兩個流量控棄丨丨、农sj·十 里役制IS在最大校準流率上彼此相差至少 約兩倍。在另—. 一 實施例中，具有並聯設置的第一、第二、 流量控制器，一第二流量控制器的最大校準流率 '、第流量控制器之至少約兩倍，並且一第三流量控 22 201104127 制器的最大校準流率係該第二流量控制器之至少約兩 倍。在一實施例中，提供至少四個並聯的流量控制器’ 其中各個較佳地擁有不同校準流率範圍。在一實施例 中，可提供一種須與至少另一種饋料混合的饋料複數個 平行的流量控制器。該至少另一種饋料可透過複數個並 聯流量控制器供應，或透過單一個流量控制器供應。在 另一實施例中，兩種材料的每一種均透過複數個流量控 制器供應，而一第三饋料係透過單一個流量控制器供 應。在另一實施例中，使用四或多種饋料，其中至少兩 種材料係透過複數個平行流量控制器供應。在一實施例 中，兩或多個可並聯操作的流量控制器之各個均擁有實 :上相同的校準流率範圍，例如可用來增加通過該等流 量控制器之組合流的範圍及/或準確性。 在-較佳實施例中，一平行流量控制器系統的各個流 量控制器均包含一質流控制器。在另一實施例中，一平 订流量控制器系統的各個流量控制器均包含—體積流量 控制器。如在此所述般通過任一或多個流量控制器的流 可依預期溫度校正及/或壓力校正，以促進精確性。 第4圖示出-饋料輸送线，包含三個材料源m l1〇:、41〇C’其令兩個材料源彻A、侧的各個均有 =相關的複數個平行的流量控制器子系统.A、 421C’：=第三材料源41〇C具有單-個流量控制器 以―材料流量控制器子系、统420A包含第一至 第四平行流量控制器一4A(其中至少兩二控至 23 201104127 制器421 A - 424A具有不同的校準流率範圍）以及至少一 併流元件430A。較佳地，該至少一併流元件430A係經 操作性設置以選擇性合併來自該複數個第一饋料流量控 制器421 A— 424A之第一饋料流，當該第一流量控制器 421A — 424A的複數個流量控制器同步運作時。該併流元 件43 0A可包含一或多個T接頭及/或混合元件（靜態或 動態）。可提供複數個併流元件及/或混合元件。該一或 多個併流元件430A之輸出可包含湍流態（turbulent regime)流量。同樣地，該第二材料流量控制器子系統 420B包含第一至第四平行流量控制器421B — 424B(其中 至少兩個流量控制器421B — 424B具有不同的校準流率 範圍）以及至少一併流元件430B。較佳地，該至少一併 流元件430B係經操作性設置以選擇性合併來自該複數 個第二饋料流量控制器421B- 424B之第二饋料流，當 該第二流量控制器421B- 424B的複數個流量控制器同 步運作時。可供應來自該第一及第二流量控制器子系統 420A、420B和該第三材料流量控制器421C的輸出流至 一混合元件435，以促進各別流體流的混合。不同流體 流的成分可能彼此發生反應。所產生的混合物、溶液、 及/或反應產物可供應至一使用點440，其可包含如前 所述之任何預期使用點。 在含有複數個流量控制器421A- 424A、421B〜 的流量控制器子系統420A、420Β中，可選擇性操作至 少某些流量控制器來減少總流率的偏差或錯誤。這可藉 24 201104127 由，例如，選擇最小的單一或合併流量控制器範圍來處 理該目標流率來實現《希望避免設置來處理非常高流率 饋料之流量控制器被饋送以低流率的此種饋料之情況發 生。可啟動一或多個流量控制器，並且用閥（未示出）停 用並隔離任何剩餘的流量控制器，基於對實際流量的測 量或是對控制器所要求的總流量之比較，以減少總流率 的偏差或錯誤。 熟知設計流量控制系統之技藝者會了解流量控制器的 尺寸和類型可配合預期的終端應用。基於在此關於複數 個平行流量控制器應用在單一種饋料上的揭示，熟知技 藝者可進一步選擇適當的流量控制器數量及其流率範 圍’以配合預期終端應用。但是，—般而言，不同饋料 間的混合可藉由將一種大流量成分（例如總流量的 80-90%)與相對小流量的所有其他成分會合來依預期發 生。以此方式’總流率的準確性主要是由通過最大的流 量控制器之流體流的準確性來決^。此外，任何一個流 體流的微量變異實質上不會影響其他流體流的變異/ 多成伤饋料輸送系統之流量控制範圍的選擇之範例， 以及此㈣狀流量準確性和濃度準確性料算在第 5A— 5G圖中確認，如下所述般。 第5A圖採用饋料A和B(化學品八及化學品_另— 種饋料’也就是去離子（DI)水混合。去離子水係透過具 有 i/min之最大校準流量之單一個流量控制器供 應’而化學品A #化學& B每一者分別透過具有5〇 25 201104127 ml/min之最大校準流量之單一個流量控制器供應。總流 率目標是300 ml/min。該DI水流構成總流體流的80〇/〇， 而化學品A和化學品B構成其餘部分。雖然質流控制器 (MFC)的準確度是最大流率的丨％ ’但在此配置中該總流 率的準確度低於1%-即〇.87%_在此範例中。任一個流 體流的微量變異對化學品A及/或化學品B的濃度造成 無關緊要的改變’如關於第5B圖所述般。 在第5B圖中’使用如關於第5A圖所述之相同配置， 但個別流率變動一個標準差。在此顯示出最糟糕的情 況，其中DI水流高於目標，而化學品a及化學品b流 兩者皆低於目標。偏離目標濃度的偏差是：DI水〇 54〇/〇 ; 化學品A-1.6% ’以及化學品b_3.8 1 %。 在第5C圖中’化學品c及化學品D每一者分別透過 具有50 ml/min之最大校準流量之單一個流量控制器供 應’而DI水係透過兩個並聯設置的流量控制器供應，包 括具有125 ml/min之最大校準流率之一者，以及具有25〇 ml/min之最大校準流率之另一者。總流率目標是4〇〇 ml/min。該DI水流構成總流體流的82_5°/〇，而化學品c 和化學品D構成其餘部分〇雖然各個流量控制器的準確 度是最大流率的1%，但在此配置中該總流率的準確度低 於1—即0.72% —在此範例中。任一個流體流的微量變 異對化學品C及/或化學品D的濃度造成無關緊要的改 變，如關於第5D圖所述般。 在第5D圖中，使用如關於第5C圖所述之相同配置， 26 201104127 但個別流率變動一個標準差。在此顯示出最糟糕的情 況，其中DI水流高於目標，而化學品C及化學品D流 兩者皆低於目標。偏離目標濃度的偏差是：DI水0.45%; 化學品C-1.92%，以及化學品D-2.34%。這些比較附和第 5B圖所示圖表’注意到總流率較高（4〇〇 ml/min相對於 300 ml/min) 〇 在第5E圖中’ DI水係透過具有500 ml/min之校準最 大流率之單一個流量控制器供應，而化學品C及化學品 D每一者繼續流經不同的50 ml/min流量控制器。目標總 流率是400 ml/min。偏離目標濃度的偏差是：m水 0.51°/。，化學品C-2.23°/〇 ’以及化學品D-2.64%。盡管為 DI水使用單一個流量控制器，但仍可得到合理的良好準 確度一由於通過該DI水流量控制器之相對高的流率。 在第5F圖中’ DI水係透過具有125 ml/min之校準最 大流率之單一個流量控制器供應，而化學品c及化學品 D每一者繼續流經不同的5〇 ml/min流量控制器。目標總 流率係200 ml/min。偏離目標濃度的偏差是：di水 0.63% ·，化學品C_2.62%，以及化學品D 3 45%。為以 水使用複數個平行的流量控制器之優點就此範例而言變 得顯而易I在較低流率，可用較小的流量控制器取代 較大的流量控制器，因此維持良好的精確性和準確性。 在第5G圖中，DI水係透過具有5〇〇 ml/min之校準最 大流率之單—個流4控制器供應’而化學品C及化學品 每者繼續流經不同的5〇 ml/min流量控制器。目標總 27 201104127 流率是200 ml/min。偏離目標濃度的偏差是：DI水 1.01% ;化學品C-4.41%，以及化學品D-5.23%。與先前 範例比較，為DI水使用單一個流量控制器的缺點在較低 流率時是顯而易見的。與先前範例相比，注意到化學品 C和化學品D的濃度偏差擴大許多。 本發明之另一態樣係有關於提供工業或商業用之種類 眾多的多成分配方之系統及方法，同時避免浪費來源材 料並最小化清潔組成的儲存及/或配送零組件的需要。 參見第6圖，一饋料處理系統500包含至少一個壓力源 560，一排氣閥563，具有一相關的排氣口 563’，以及複 數個（例如四個）内襯式壓力配送容器520A — 520D。各個 内襯式壓力配送容器520A- 520D均有一相關的外包裝 522A— 522D、一上蓋526A— 526D，介定至少一減壓及 /或加壓埠（未示出）及至少一個饋料輸送埠（未示出）’ 一 可塌陷内襯524A - 524D，介定一内部體積525A — 525D、一間隙空間523A- 523D，設置在該内襯524A-524D及該外包裝522A— 522D之間，及一選擇性的伸入 管527 A - 527D，與該饋料輸送埠流體交流。各個壓力配 送容器520A— 520D均有與其相關的控制閥545A — 545D，及選擇性的流量感應器549A — 549D，其中該控 制閥545A— 545D係設置來控制該間隙空間523A— 5230 的加壓，而該流量感應器549A — 549D係設置來感應透 過該饋料輸送埠供應的饋料流’並且該控制閥545 A 一 545D的操作較佳地回應該流量感應器549A — 549D的輸 28 201104127 出訊被。一每客/m >«f + - 多個併流疋件558，選擇性地包含至少一 個靜態及/或動能、.免人_ 動〜混0疋件，係設置在該等壓力配送容 器 5 2 0 A — 5 2 0 D 下游 〇 Π在& ^ ^ —併流70件558下游提供一或多個感應器 刀析器578(例如用來感應該壓力配送容器52〇a ^ 供應之多成份混合物或溶液之一或多種成分的 流率及/或任何預期特性或性質，或其組成)。可供應一 多成伤展合物或溶液至—可轉換配送器別，其係設置 來供應該混合物或溶液至複數個儲存容器，及/或 測試設備592，及/或-製程卫具593。可用該測試 例如，來為一預期終端用途確定不同配方的 適合^，或促進最適化，例如處理—材料或製造一產品 或其引驅物的一或多個步驟。在利用該測試設備別執 行一恰當的適合性確定或最適化後，可操作該系統5〇〇 擴大較大®之-或多種預期配方的生產規模，並供應 至該製程工具593。 該系統500冑兩或多種成分（即饋料或其組成）能夠低 成本且有&率地精確混合成一混合#或許多不同混合 物。每-種饋料較佳地包含一液體。在多個實施例中， :等容器520A— 520D較佳地含有至少三種，更佳地至 )四種’不同成分或饋料·»也可在㈣統谓内使用五 種、六種、或更多種饋料。可用單一個壓力源來驅動大 量不同饋料的移動，因而排除眾多輸送幫浦的需要。使 用内襯式壓力配送容器能夠運用不同的内襯材料⑼如 29 201104127 聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酯、聚丙烯、金屬箔、複合物、 多層積層等）來容納不同饋料，更避免與清潔習知無内襯 (例如不銹鋼）材料輸送槽相關的人工及停機。此外，饋 料可依願保持在内襯式壓力配送容器内的零頂部空間情 况下，因此最小化氣體一液體接觸並促進所設饋料在此 種谷器的内襯中之使用壽命的延展。這減少化學品浪費 及相關的開銷。 該系統500特別適合特用化學、藥學、生化規模擴展 及製造，以及例如太陽能面板和顏料製造。下面參考第 6圖描述配製用於製造微電子元件之工具的銅清潔配方 的範例。該四個内襯式壓力配送容器52〇a_ 520d含有 後钱刻銅清潔用之清潔配方的不同超純「純淨」成份（A、 B、C、D)。該四種純淨成分A、B、c、D之各種比例的 流體流透過一或多個併流元件558合併而形成十六種不 同混合物/配方（或任何其他預期數量的不同混合物/ 配方）’其先後流經該分析器578至該可轉換配送器 590 ’藉此引導至十六個不同的儲存容器591以利暫存及 後續輸送及/或使用《在一實施例中，每一種饋料合併 包含所有四種饋料；在另一實施例中，所選擇的合併可 包含比存在镄料容器520A- 520D中者少的成分。該四 種成分A、B、C、D的比例係由壓力配送率及最初容納 在該等容器520A— 520D内的每一種個別成份之受控制 的流率來控制》 各個儲存容器591的内容物係透過該測試設備592測 30 201104127 試，以確定就一預期終端用途而言的適用性（例如銅清潔 功能”可依需要重複產生複數種混合物或配方並對其進 行測試的製程以確認一或多種特別優化的組合。依循所 得到的測試結果，可將一或多種受益的有效或最佳最終 混合物或配方擴大規模至製造批量，以在導入生產中測 試，或僅是輸送至一製程593。可為預期的最終產品數 量調整各個容器520A- 520D的尺寸。在一實施例中， 如第6圖所示並且含有不同饋料或成份之各個容器52〇a — 520D可代表複數個容器，具有主要及候補容器以從一 者轉換至另一者，以便不中斷地輸送饋料至一混合物/ 配方最佳操作及/或工業製程593 ^該製程593可包含 適於在一產品製造中使用該饋料組合的製程工具，例如 此前所述者。該系統500可構成或包含一部份的饋料混 合或配方設備。 本發明之另一態樣係有關於一種使用重力法確定多成 分溶液或混合物的一或多種成分之濃度的系統及方法， 其避免使用昂貴或勞力密集的方法，例如反射率量測或 滴定。滴定是非常精確的，但是很麻煩且需要用到可能 很昂貴的附加化學品。也可用反射率量測精確檢測多成 分溶液或混合物的一種成分之濃度，但反射率量測通常 是相當昂貴的。使用簡單且可靠的方法來檢測多成分溶 液或混合物的至少一種成分之濃度在該溶液或混合物因 時間而發生退化或分解時是特別需要的。藉由在使用該 溶液或混合物前先行檢測—或多種成分的濃度，使用者 31 201104127 可確認成分濃度係在預期範圍内，並在需要時調整濃度 或以不同批材料取代以保持一終端用途。 雖然下方特定實施例包含測量水中的過氧化氫之測量 參照，但應了解在此所述之測量系統及方法並不受限， 並且可與含有至少兩種成分之任何預期多成分溶液或混 合物並用。在一實施例中，該溶液或混合物為僅含兩種 成为的—項式溶液或混合物。 參見第7A — 7B圖，根據本發明之重力法包含從一樣 品輸入610供應第一及第二成分，其含有來源6ua、 611B、控制閥612A、612B、及併流元件615，並有選擇 性與該輸入610連結的排水閥675及排水管680。之後， 供應該複數種成分（例如合併成為混合物或溶液）至一固 定高度管柱（例如水柱）’並利用一感應器635感應該管 柱630所承受的壓力。可用一溢流線620將該管柱63〇 的溢流引導至廢料區。該感應器635可包含任何預期類 型的壓力感應器。一預期的壓力感應器範例是Sens〇tec 系列壓力感應器（俄亥俄州Columbus市Honeywell Sensing and Control公司）。在一實施例中，可用應變計 來取代壓力感應計’並用來提供表示應變的輸出訊號， 其在適當條件下可轉換為壓力。使用一固定高度管柱的 另一替代方案包含供應該複數種成分至擁有任何合宜尺 寸和形狀且體積已知的容器，然後測量該固定體積容器 的内容物之總質量。若知道該等成分的密度，則可利用 與該感應器635訊號交流的製程電子640計算成分濃度。 32 201104127 例如由過氧化氫（H2〇2)及水（H2〇)組成之多成分溶 液’已知水中含30%的過氧化氫會比單純只有水重 10% ^若供應該過氧化氫及水的溶液至一固定高度管 柱’並測量該管柱底部由該溶液造成的壓力，則在約3〇% 的過氧化氫及室溫（例如25°C )下，可利用下式計算過氧 化氫濃度： ~- v rPSIm-PSIw^ 3.-

I psiw J 'i .-....... --.. - 其中PSIm是測得的壓力；PSIw是〇〇/〇 h2〇2的壓力，而 k是H2〇2的濃度》 就其他溫度和濃度而言，可用查找表或數學函數擬合 曲線（相當於密度對於過氧化氫濃度，熟知技藝者可在不 需過度實驗下輕易取得或推論出）來確定與前述使用固 定南度管柱之方法一致的濃度，或測量供應至已知、固 定體積的容器之溶液所施加的壓力。 可使用5呎高管柱來計算此方法的測量解析。5呎（丨52 公尺）管柱的純水所施加的壓力是2 227 psi〇5 35 kpa)。 5呎（1.52公尺）管柱的30%過氧化氫及7〇%水構成之溶液 所施加的壓力是2.45 psi(16.89kPa)。假設在〇-1〇 psi的 壓力範圍下有±〇·〇5〇/0 psi的感應器誤差範圍，可分別建 立 2.455 pSi(i6.93 kPa)及 2.445 psi(i6.86 kPa)的正及負 誤差邊界。在前述公式中使用這些邊界值產生3 0.67%的 正邊界過氧化氫濃度，以及29 33%的負邊界過氧化氫濃 33 201104127 度。據此’使用前述方法的濃度解析在水中彳3〇%的過 氧化氫濃度時是土0.67%。 前面揭示指出一種確定多成分溶液或混合物之至少一 • 種成分的濃度之方法可包含如下步驟（八）及（8): (A)測量 該溶液或混合物在一特定高度管柱内所施加的頭壓，或 測量》又置在一固疋體積容器内之溶液或混合物的總質 量；以及（B)從該測量步驟的結果計算該溶液或混合物之 至少一種成分的濃度。 雖然在此已參考本發明之特定態I、特徵及例示實施 例描述過本發明’但可理解本發明之效用並未受到限 制’而是延伸至並包含^其他變異、調整及替換實施 例’如本發明之熟知技藝者自# #提及纟，基於在此揭 示。據此，本發明如下主張旨在其精神和範圍内受到廣 義解釋及說明’包含所有此類變異、調整及替換實施例。 【圖式簡單說明】 第1A圖係一概要圖，示出用來從一材料源填充一内襯 式壓力配送谷器的真空式系統之各種零組件間的内連 接’其中該内襯處於一第一、塌陷狀態。 第1B圖係一概要圖’示出第1A圖之真空式填充系統 的各種零組件間的内連接’其中該内襯處於一第二、擴 張狀態。 第1C圖係一概要圖，示出用來配送來自第ia— a圖 之内襯S配送容器的内容物之一壓力紙的各種零組 34 201104127 件間的内連接。 第2圖係一概要圖’示出用來在兩個内襯式壓力配送 容器間輸送及混合饋料，並且用來配送該等饋料至一使 用點之系統的各種零組件間的内連接》 第3圖係一馈料輸送系統的概要圖，其包含複數個並 聯設置且可有效控制來自單一個饋料源之饋料流量的流 量控制器。 第4圖係一饋料輸送系統的概要圖，其包含三個饋料 源，其中兩個饋料源包含複數個並聯設置且可有效控制 來自個別饋料源之饋料流量的流量控制器，該系統係經 配置以輸送合併或混合的饋料至一使用點。 第5A—5G圖係包含複數個饋料源之饋料輸送系統的 流量精確度及濃度精確度的計算，其中至少一個館料源 包含複數個並聯設置且可有效控制至少一個饋料源之館 料流量的流量控制器。 第6圖係配置來配送、混合、配製、測試、及使用多 種饋料源之系統的概要圖，其包含複數個内襯式壓力配 送容器^ 第7A圖係用來確定一多成分溶液或混合物之至少一 種成分的濃度之重力系統的概要圖。 第7B圖係包含用來確定—多成分溶液或混合物之至 少一種成分的濃度之重力系統，與第7八圖一致的流體 供應、控制、及排放零組件的概要圖。 【主要元件符號說明】 35 201104127 100A、100B 系統 120、520A- 520D 壓力配送容器 122 ' 522A- 522D 外包裝 123 ' 523A- 523D 間隙空間 124、 224、234、524A- 524D 内襯 125、 225、23 5、525A — 5 25D 内部體積 126、 226、236 ' 526A— 526D 上蓋 127 ' 527A- 527D 伸入管 140、3 40、440 使用點 141A、141B、143A、143B ' 165A 流動線 145A、145B 饋料閥 147A、147B、247、249、549A- 549D 感應器 148、410A、410B、410C 材料源 160、560 壓力源 163A、163B、563 排氣閥 163A’、163B’、263,、264,、563’ 排氣口 165B 壓力線 170 ' 270 真空源 200 混合系統 215 控制器 220 第一容器 222 第一外罩 223 第一可密封體積 230 第二容器 36 201104127 232 第二外罩 233 第二可密封體積 241、242 釋放管路 243 混合管路 245、246 隔離閥 250 輸出閥 258 混合元件 259 混合器 260 加壓源 261 ' 262 ' 265 ' 266 管路 263 、 264 閥 300 流量控制系統 310A 饋料源 320A、420A、420B、421C 流量控制子系統 321A— 324A、421A- 424A、421B— 424B、421C 流 量控制器 330A 合併元件 430A、430B、5 58、615 併流元件 435 混合元件 500 饋料處理系統 545A- 545D、612A、612B 控制閥 547、635 感應器 578 分析器 590 配送器 37 201104127 591 儲存容器 592 測試設備 593 製程工具 610 樣品輸入 611A 、611B 620 溢流線 630 管柱 640 製程電子 675 排水閥 680 排水管

Claims (1)

1. 201104127 七、申請專利範圍： 1. 一種方法，包含使用一設置在一外包裝容器内的可塌 陷内襯’其在該内襯和該容器間界定出一間隙空間，該 方法包含在該間隙空間施加次大氣壓，以使該内襯擴張 並將一饋料從一饋料源没取至該内襯的一内部空間中》 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該外包裝容 器包含一饋料埠，該饋料埠與該内襯的内部體積流體交 流；以及至少一個槔，與該間隙空間流體交流，並且係 設置來減壓及/或加壓該間隙空間。 3. 如申請專利範圍第丨項所述之方法，更包含供應該饋 料至一製程工具，該製程工具係適於在一產品的製造中 使用該饋料。 4. 如申明專利範圍第i項所述之方法，更包含供應該饋 料至一化學機械平坦化工具。 5. 如申請專利範圍第1至4項任何_項所述之方法，其 中該内襯包含一聚合物膜。 6. 如申請專利範圍第1至4項任何一項所述之方法，其 中該内襯包含一多層積層臈。 39 201104127 7.如申請專利範 隙空間以使該内 埠配送該饋料。 圍第2項所述之方法，更包含加壓該間 襯緊縮，藉以從該内部體積透過該饋料 8.—種饋料輸送系統，其至少包含： 複數個第-饋料流量控制器，其係並聯設置且與一第 一饋料源流體交流；及 至少-併流元件’有效設置以在該等第一流量控制器 之多個流量控制器同步運作時選擇性合併來自該複數個 第一饋料流量控制器的第一饋料流。 如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該複數個第 -流量控制器之至少兩個流量控制器擁有不同的校準流 率範圍。 10.如申請專利範圍第9項所述之饋料輸送系統，其中該 複數個流量控制器之至少兩個流量控制器之最大校準流 率彼此相差至少約兩倍》 U•如申請專利範圍第8至1G項任—項所述之饋料輸送 系統’更包含-第二饋料流量控制器，該第二饋料流量 控制器與-第二饋料源流體交流，其中該至少一併流元 件係經有效設置以將來自該第二饋料流量控制器之第二 40 201104127 饋料流與該第一饋料流合併 u.如申請專利範圍第 人也一 項所迷之饋料輸送系統，更包 3 一第二饋料流量控制器，兮笛_ 第μ 玆第三饋料流量控制器與一 第一饋科源流體父流，其中 m 王〆一併流π件係經有效 設置以將來自該第三饋料 ’效 健^ 饋枓流量控制器之第三饋料流與該 第-饋料流和該第二饋料流之至少—者合併。 13.如申請專利範圍第 至10項任一項所述之饋料輸送 系統更包含複數個第二饋料流量控制器，其係並聯設 置並與n料源流體交流，其中該至少—併流元件 二、τ<有效《置以將來自該等n二饋料流量控制器的第二 饋料流與該第一饋料流合併。 M·如申請專利範圍第13項所述之饋料輸送系統，其中 邊複數個第二流量控制器之至少兩個流量控制器擁有不 同的校準流率範圍。 申請專利範圍第8至1〇項任一項所述之馈料輸送 系統，其中該至少一併流元件包含一靜態或動態混合元 件。 16·如申請專利範圍第8至1〇項任一項所述之饋料輸送 系統其中該至少一併流元件包含複數個併流元件。 201104127 •如μ專利範@第8至1G項任—項所述之饋料輸送 系統，其中該複數個第一饋料流量控制器之一第一饋料 流量控制器運作以讓能夠通過該複數個第—饋料流量控 制器之第一饋料流總體的至少約8〇%通過。 18·如申請專利錢第8至1G項任—項所述之馈料輸送 系統，其中該複數個第一饋料流量控制器的各個第一饋 料流量控制器包含-整合的質量或流量感應元件，其係 、座λ置以產生一對應輸出訊號，並且各個第一饋料流量 控制器係適於回應其之對應輸出訊號來控制第一饋料 流。 19.如申凊專利範圍第8至1〇項任一項所述之饋料輸送 系統，其中該複數個第一饋料流量控制器之各個第一饋 料流量控制器包含一質流控制器。 2〇.如申請專利範圍第11項所述之饋料輸送系統，其中 該第一饋料源和該第二饋料源的至少一者包含一壓力配 送设備’該壓力配送設備含有一設置在一外包裝容器内 的可塌陷内襯。 21. —種方法，其至少包含： 從一第一饋料源流動一第一饋料通過複數個並聯的 42 201104127 第一饋料流量控制器； 選擇性運作該複數個第一流量控制器的 量控制器，以減少總流率的偏差或錯誤，/某些流 若該等第-流量控制器之多個流^ 作，合併來自該複數個第-饋料流量控制器^同步運 流。 的第一饋料 22.如申請專利範圍帛21項所述之方法 第-流量控制器之至少兩個流量控制器擁有、該複數個 流率範圍。 同的校準 23.如申請專利範圍第21項所述之方法，其= 流量控制器之多個流量控制器係同步運作：中該等第 24.如申請專利範圍第21至23 包含： 項任—項所述之方法 更 從一第二饋料源流動一第二饋料通過一第二饋料流 量控制器；及 將來自該第二饋料流量控制器的第二饋料流與該第 一饋料流合併》 25.如申請專利範圍第24項所述之方法更包含· 從一第三饋料源流動一第三饋料通過一第三饋料流 量控制器；及 43 201104127 將來自該第三饋料流 -饋料流及/或該第二饋料流合併的第-㈣流與該第 =申請專利範3項任一項所述之方法，更 將來一自第一饋料源之第二饋料流動通過複數個並 聯的第二饋料流量控制器’其中該複數個第 器之至少兩個流量控制恶 量控制 將來自… 有不同的校準流率範圍；及 將來自該複數個第二饋料流量控制器之至 _ 饋料流與該第一饋料流合併。 弟一 27.如申請專利範圍第21至23項任一項所述之方法 包含讓第一饋料之總流率的至少 約〇%通過該複數個第 一流量控制器之一流量控制器， ^ Λ 具中該第一饋料流總體 能夠通過該複數個第一流量控制器。 28.如申請專利範圍第21至23項任一項所述之方法，其 中該複數個第一饋料流量控制器之各個第一饋料流量控 制器包含-整合的質量或流量感應元件，其係經設置以 產生-對應輪出訊號，並且各個第一饋料流量控制器係 適於回應其之對應輸出訊號來控制第一饋料流。 29.如申請專利範圍第21至23項任一項所述之方法，其 中該複數個第一饋料流量控制器的各個第一饋料流量控 44 201104127 制器包含一質流控制器 30.如申凊專利範圍第 包含將該合併的第— 元件。 21至23項任一項所述之方法，更 饋料及第二饋料流流動通過一混合

   具該製程工具係適於在一產品的製造上使用該合併的 第一饋料及第二饋料流。 21至23項任一項所述之方法，更 32.如申請專利範圍第 包含供應該合併的第一饋料及第二饋料流至一化學機械 平坦化工具。 3 3. —種系統’其至少包含： 複數個含有複數種饋料之饋料壓力配送容器，其中各 個壓力配送容器包含一設置在一外包裝容器中之可塌陷 内概，其在該内襯和該外包裝容器間界定出一間隙空 間’並且其中各個壓力配送容器在其之可塌陷内襯中含 有一不同的饋料； 至少一加壓控制元件，設置來控制該複數個壓力配送 容器的各個壓力配送容器之間隙空間的加壓；及 至少一合併元件，設置來合併該複數個饋料壓力配送 45 201104127 容器所配送的饋料； 其中各個饋料壓力配送容器包含一饋料缚，該饋料淳 與該内襯的内部體積流體交流；以及至少一個埠與該 間隙空間流體交流拍偽 ^ . 又，IL座與一適於減壓該間隙空間的減壓設 備流體交流。 « 34_如中請專利範圍第33項所述之系、統，其中該各個壓 力配送容器將—饋料保持在其内襯中實質上零頂部空間 之情況下》 35. 如申請專利範圍帛33《34項任一項所述之系統，更 包含至少—測量元件’設置來在從該複數個麼力配送容 器配送該複數個饋料流時測量該複數個饋料流。 36. 如申請專利範圍第33或34項任一項所述之系統，其 中該至少一合併元件包含至少一靜態及/或動態混合元 件，其係適於混合不同的饋料流。 0 37‘如申請專利範圍第33或34項任一項所述之系統，更 包含一化學分析器’設置來檢測該複數個饋料之至少一 種饋料或其之組成的存在及/或濃度。 38.—種饋料混合方法，使用⑴複數個含有複數種饋料之 饋料壓力配送容器，其中各個壓力配送容器均包含一設 46 201104127 置在-外包裝容n中之可塌陷内襯’其在該内襯和該外 包裝容器間界定出一間隙空間，並且其中各個壓力配送 容器在其之可塌陷内襯中含有一不同的饋料，（u)至少一 加壓控制元件，設置來控制該複數個壓力配送容器的各 個壓力配送容器之間隙空間的加壓；以及（i⑴至少一合 併元件，設置來合併該複數個饋料壓力配送容器所配送 的镄料；該方法至少包含： 從該複數個壓力配送容器配送饋料； 產生該複數種饋料的至少兩種饋料的複數種不同組 合；及 測試該複數種不同組合以確定一或多種饋料組合就 一用途而言是有效的或最佳的。 39.如申請專利範圍第38項所述之方法，更包含從該複 數個壓力配送容器配送饋料，以產生該一或多種有效或 最佳的饋料組合》 40·—種確定一多成分溶液或混合物之至少一種成分的 濃度之方法，其中已知該溶液或混合物的每—種個別成 分的密度’該方法包含如下步驟（八）和（B) ·· (A) 測量該溶液或混合物在一特定高度管柱内所施加 的頭壓，或測量設置在-固定體積容器内的溶液或混合 物的總質量；及 (B) 從該測量步驟的結果計算該溶液或混合物之至少 47 201104127 一種成分的濃度。 41.如申請專利範圍第40項所述之方法，其中該多成分 溶液或混合物含有作為一第一成分之過氧化氫以及作為 一第二成分之水。 48