TW526292B

TW526292B - Double pressure vessel chemical dispenser unit

Info

Publication number: TW526292B
Application number: TW089117953A
Authority: TW
Inventors: Sandy S Chao; Mark Lloyd
Original assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1999-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2003-04-01
Also published as: JP2001192893A; US6299753B1; EP1081253A3; SG85211A1; KR20010050311A; EP1081253A2

Description

526292 A7 __— _B7____ 五、發明說明（）發明領诚：本發明有關於一種特別適用於電鍍系統中的流體輸送系統。發明背景：半導體處理系統通常需要流體輸送設備以提供化學劑及其他流體給處理系統的各式元件。舉例而言，電鍍就涉及用一種電解液在基材的設備零件上鍍導電面。基材被放在處理池裡，使基材的一面暴露於電解液。處理池通常包含一池體、一正極及一負極，基材被設在它們之上。電解液流入處理池並淹蓋基材的暴露面，同時一電源使基材的暴露面相對正極及電解液偏壓以吸引從電解液而來的離子，藉此以一種金屬（例如銅）鍍基材的暴露面。流過基材後’流體被抽入一流體源（例如桶或槽）且隨後循環回處理池。為維持電解液的均勻心學成分，在處理池與流體源之間連續循環電解液，流體源還補充電解液的化學成分。因此，電解液連續流過基材。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第1圖顯示一個電解液輸送系統1 〇。一主桶1 2提供大量電解液。在主桶1 2裡的溶液的組成受控於一按劑量供料之模組14(dosing module)，此模組依所需之比例提供溶液的各種成分。供應管1 6使主桶1 2連通在下游的處理池1 8 (容納在處理中的基材）。被設在供應管1 6裡的泵1 7 使電解液從主桶1 2流到處理池1 8。電解液流過處理池1 8 並接著透過輸出管20從處理池18流出。輸出管20把電第2頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規彳ϋΐΟ X 297公爱1 -- 526292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（）解液送·到一回流模組22(ERM)，回流模組22透過回流管 24連通主桶12。在回流管24裡的泵26把被用過的電解液從ERM 22送回到主桶12。現今流體輸送系統（例如第1圖所示的系統1 〇 )的一個問題是用泵1 7及26循環流體從主桶1 2到處理池丨8並回到主桶12。泵17及26通常是正位移泵，使用膜而在吸入口提供升力並在出口提供壓力。隨元件（例如膜）被磨損’這類泵需要定期維修或更換。此外，隨元件（例如膜）因時間而被磨損’它們對電解液變成污染源。所形成的污染處理中定著在基材上形成的設備零件上而造成有瑕戚的設備。雖可用過濾系統從電解液捕捉並移走較大的顆粒’現今最佳的設備仍未能捕捉一些太小的顆粒。隨設備形狀縮小，顆粒的相對尺寸變大。用泵的另一個問題是對流過基材面的電解液的流率造成的致命效果。為確保以固定速率在整片基材面上均勻電鍍，在處理池裡的電解液的流率在處理中應維持固定。然而，泵的快速動作造成在系統裡的大量脈衝，造成在處理池裡的脈衝流。因此，栗的動作造成的流脈衝使在處理池裡的電解液的流率振堡。此外，脈衡流還能迫使顆粒穿透被設在傳輸系統裡的過濾器，使過濾器無法有效地捕捉正常應能捕捉到的較大的顆粒。因此，在流體輸送系統裡用泵可在零件、勞力、停機時間及有瑕疵的設備，呈現可觀的成本。因此，需要一種液體輸送系統，即使用了例如泵的元第3頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇 X 297_公爱） 526292 A7 五、發明說明（件而生脈衝流’仍可消除液體的污染或將它減成最少發明目的及概U- 本發明有關於一種特別適用於電鍍系統的流體輸送系統。在一個觀點中，本發明包含二或更多槽透過一供應管及一回流管連通一或更多個處理池。在這些槽裡的上水位低於處理池以便利流體受重力輔助而從處理池透過回流管流到處理池。一個氣源連通槽以選擇性地施壓於槽並使流體從槽透過供應管流到處理池。若干被設在供應管及回流管裡的閥控制流體的流向及流率並確進入每個處理池的流率相等。在第一位置，這些閥使第一槽與處理池沿供應管相通，並使第二槽與處理池沿回流管相通。在第二位置，這些閥使第一槽與處理池沿回流管相通，並使第二槽與處理池沿供應管相通。在槽與處理池之間循環一種液體，這些槽輪流接受此流體及被抽乾β 在另一個觀點中，本發明提供一種在二或更多個槽之間循環流體的方法，其中，在處理系統中的最低水位高於在這些槽中的最高水位’以提供正流體壓力差在處理系統與這些槽之間。施壓於第一槽，使流體從第一槽流到處理系統。流體受重力而從處理系統流到第二槽。當達到在第一槽中的低水位及在第二槽中的高水位，即逆轉流向，以致流體從第二槽流到處理池，並從處理池流到第一槽。施壓於第二槽以實現流體從第二槽流出。從處理池到第槽的第4頁請先閱讀背之-注意事· 項 5 ! 本· 頁訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292 A7 B7 五、發明說明（）流動受重力影響。進、出處理池的流率被維持固定，以允許在處理池中的均勻流率及固定水位。圖式簡單說明：第1圖顯示先前技術的流體輸送系統。第2圖顯示本發明的流體輸送系統的一個實施例，顯示第一槽在低水位而第二槽在高水位。第3圖顯示第2圖顯示的流體輸送系統，顯示第一槽在高水位而第二槽在低水位。第4圖顯示本發明的流體輸送系統的另一個實施例。圖號對照說明： 50 流體輸送系統 51 微處理機/控制器 52 化學劑艙 53 按劑量供料的模組 54 基材處理系統 56 池 57 池體 58 槽 59 電鍍室 60 槽 61 電解液 62 供應管 64 回流管 67 溢流邊 66 感應器 68 感應器 69 回流環形區 70 釋放閥 71 釋放閥 72 閥 78 閥 81 壓力傳感器 83 流率計 85 流率控制閥第5頁本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------11蓬 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-------1線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292 A7 B7 五、發明說明（） 87 流體輸入管 89 流體輸出管 90 氣源 92 閥 94 調解器 96 氣體供應管 100 第一入口 102 第二入口 101 槽5 8的上端 103 槽60的上端 104 槽58及60的下端 120 壓力計 200 流體輸送系統 201 化學劑艙 206 雙向.管 208 雙向管 209 雙向管 210 閥 212 閥 214 輸入管 216 輸入管 218 T字管 220 控制閥 222 輸出管 224 輸出管 226 T字管 --------^——T—% (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-------1線·· 發明詳細說明：本發明提供一種流體輸送系統。雖然以下描述有關於供電鍍系統所用的流體輸送系統，應瞭解本發明考慮應用於其他處理設備，例如需要化學劑（例如淤泥）的輸送及再循環的化學機械式磨光系統。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製通常，本發明包含二或更多槽透過一供應管及一回流管而連通一或更多處理池。在作業中，流體在一個迴路中受重力影響而從處理池流到槽，受壓力（以對抗重力）而從槽流到處理池。控制在槽及處理池裡的水位，以便利在處理池裡的水位高於在槽裡的水位時，流體受重力輔助而從第6頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 526292 A7 B7 五、發明說明（）處理池透過流體輸送管流到槽。若干被設在供應管及回流管中的閥控制流向及流率。在作業中，在槽與處理池之間循環一種液體，這些槽輪流接受此流體及被抽乾。使處理池與這些槽相通，並允許流體受重力影響而從處理池流到這些槽，就能灌注這些槽。施壓於每個槽，就能使流體從它流到處理池。以固定速率輪流灌注及抽乾這些槽維持在處理池裡的水位及流率固定，卻不需要機械式抽取所造成的壓力及水流脈衝。第2圖顯示本發明的流體輸送系統5 0 流體輸送系統5 0包含一化學劑驗5 2連通一基材處理系統5 4，還有一按劑量供料的模組5 3提供受控制的量的化學劑，以維持在電解液中的化學劑的濃度。基材處理系統54是電鍍平台，包含一或更多處理池，包含若干池56(第2圖顯示兩個）。位在 Santa Clara，California 的 Applied Materials，

Inc.所提供的ElectraTM ECP系統能有利地配合本發明。第2圖所示的處理池5 6僅是本發明的範例。可採用其他處理池設計以配合本發明。電鍍池5 6有一池體5 7，此池體有一開口在其頂部。池體5 7由非導電材料（例如在電鍍溶液出現時不壞的塑膠）做成並有適當尺寸且被做成桶形以從其一端接納圓形基材。然而，考慮其他基材及電鍍池形狀一電鍍室59被做在池體57裡以容納電解液 61。流體輸入管87在一端連通池體57的低部，並在另一端連通一供應管62以提供在電鍍室59與化學劑艙52之間的流體交通。在電鍍室59頂端有一環形溢流邊67。溢第7頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

_ an n ϋ n n n 一口，> n 1 flu n ϋ —At n I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292

五、發明說明（流邊6·7有適當位置以允許流體從電鍍室59從溢流邊67 上流到一個在電鍍室59與池體57之間的回流環形區69。 >益流邊高度建立在系統中的電解液的最高水位，第2圖所示的電解液水位99。流體輸出管89在一端連通池體57 的低部’並在另一端連通一回流管64，藉以提供在回流壞形區69與化學劑艙52之間的流體交通。在作業中，一基材的底面被放在溢流邊67以上不遠處而使基材面輕觸电解液6 1藉以允許流遍基材的底面，從溢流邊上流過，並流入回流環形區69。回流環形區69及所附的管子足以接納從溢流邊67上流入的流體，以致流體不會在回流環形區69中累積。雖未顯示，池56還有己知元件以進行電鍍，例如一正極元件及一負極元件以提供電流通過電解液 61並通過在基材上形成的導電層。以上述之方式處理基材的結果是藉消耗電解液6 1所提供的成分而在基材上形成所需的厚度的電鍍層。一個微處理機/控制器5 1連到流體傳輸系統50以操作它的各式元件，例如閥、調解器及水位感應器。微處理機/控制器5 1操作流體傳輸系統50的功能以允許在化學劑艙52與處理系統54之間的流體的受控制的流動。微處理機/控制器5 1又連到處理系統54及按劑量供料的模組 53。然而，可能用一個分別的控制系統。化學劑艙52包含至少兩個流密（fluid-tight)槽58及 60以容納電解液61。這些槽有相同尺寸及容量以容納等體積流體，並用不受電鍍液的侵蝕或攻擊所害的材料做第8頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先閱讀背面之注意事項再經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292 A7 __ B7 五、發明說明（）成，此#料包含PVDF、PEA、PTFE或它們的組合。在— 貫施例中，槽5 8及6 0各有1 5加命的容量。為描纟會，第一槽58中的電解液61在低水位63而在第二槽60击„ Y的電解液61在高水位65。然而，在作業中，在每個槽中的電解液在高、低水位間變化。在每個槽裡的感應器66及 68在作業中監視水位。好用的感應器是電容式感應器或超音波式感應器’兩種都是業界已知的。在每個槽中，冑一感應器66監視並偵測低水位63而第二感應器68監視並偵測高水位65。用感應器66及68是較好的，然而，在另一實施例中，依據已知的值（例如槽5 8及6 0的體積及進入槽58及60的流率）計算在槽58及60中的水位。一氣源90連通每個槽。氣源90選擇性地提供被壓縮的氣體（例如氮氣）給這些槽以施加所需的壓力。在一實施例中，壓力可能在〇 psi及60 psi之間。然而，更普通地，壓力可能是足以克服因流體差值、黏性及摩擦而造成的從這些槽到處理池5 6的流動阻力的任何值。在氣體供應管 96裡的閥92及調解器94控制氣體的流率及流向。槽58 及60分別還有釋放閥7〇及71，以選擇性地使槽58及60 與周圍條件相通並允許減壓。可供選擇地，槽58及60配備壓力計1 2 0以允許即時的壓力測量。槽58及60透過供應管62及回流管64連通處理系統 5 4的池5 6，藉以構成一個閉路系統以循環電解液6 1。選擇性地啟動在供應管6 2及回流管6 4中的許多閥7 2及7 8 之一或更多個，即控制在槽5 8及60與池5 6之間的流體第9頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） I H ϋ ί «I n —9 n·-M i 1· n el an an · -vd f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 線 526292 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣五、發明說明（的流向.。第一閥72被設在供應管62中，在一 T字管，供應管62在此分成第一輸出管74及第二輸出管％並分別連通第一槽58及笛-嫌 /ςΛ ，次弟一槽60。相似地，第一閥78被設在回流管64中，A 一丁全容仕 1子管’回流管64在此叉開而分別連通第一槽58的第一入口 1〇〇及第二槽6〇的第二入口 1 02。因此’在第2圖所示的實施例巾，一壓力傳感器8 ^ 被設在供應管62中且一流率計83被設在回流管64中。壓力傳感器81監視在供應管62中的壓力值且流率計83 監視在回流管64中的流率。壓力計8丨及流率計83僅是好用的測量設備的範例，其他實施可能包含流率計與壓力傳感器的任何組合❶在此實施例的作業中，壓力傳感器8 i 經微處理機/控制器5 1提供與在供應管62中的壓力值有關的資訊給調節器94。因此，可藉調節器94對流過氣體供應管96的氣流實施即時調節以確保在供應管62中的壓力及流率被維持在預定的值。一對流率控制閥8 5被設在若干使液流體供應管62與池5 6相通的輸入管8 7裡以提供額外流率控制給流入池5 6的流體。微處理機/控制器5 1 在作業中主動控制流率控制閥以確保在所有池5 6中相等的流率。因此，當壓力傳感器8 1及調節器94維持在供應管62中所要的壓力，流率控制閥8 1可被調節以使透過這些輸入管87進入特定池5 6的流率相等。入口 100及102分別在槽58及60的上端1〇1及103。此安排允許槽5 8及6 0被灌注到高水位6 5而不回注輸入管86及88，亦即施壓於此系統時無需氣體透過電解液冒第10頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格mo X 297公釐） -------.---1--------^-----11 — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 526292 A7 B7 明說明發五成造能可泡 TS7目 .1?· 種此信相 X 吾〇泡然〇脈率流及力壓的經濟部智慧財產局員工消費合作社印製而，應暸解在另一實施例中，入口 100及102可能在槽58 及60的下端1〇4，就像在第2圖中的輸出管74及76。然後，可能用此技術領域中已知的各式方法補償所造成的壓力及流率波動，例如在供應管72及/或回流管64中的物流控制器。如第2圖所示，分別在池56及槽58及60中的水位 65及98至.少相差高度〇1。〇1被定義成在入口 1〇〇及1〇2 與在池56的回流環形邵69中的水位98之間的垂直距離。高度D i使流體從池5 6受重力而流到槽5 8及6 0。「受重力」表示高度D1沿回流管64提供正壓差△匕在池56 與槽58及60之間。只要維持水位98比池56在作業中連通的槽58或60的高水位高一個高度d!，就維持此壓力差△ P1。然而’如第2圖的實施例所示，池56的底部高於入口 100及102而允许在必要時在池56中的流體完全流到槽58及60。調節高度D,，改變回流管64的直徑的尺寸並計算在回流管64中的彎曲、流體黏度及摩擦所造成損失，就能控制壓力差△ 及通過回流管64的流率。壓力差是基於流禮及管子的特性，包含流體的密度及黏度、管徑的流率及管壁的粗糙度。流動的特性由雷諾數表示，它是個無向量’依賴流率、流體的密度、管的内徑及流體的黏度。雷諾數指示流體是層流或渦流。液體所發展的摩擦的量是動態的，並取決於在特定尺寸的管子中的淨率。不管流體的黏度及摩擦’壓力差依方程式1決定：第11頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂----------線· 526292 A7 B7 五、發明說明（）方程式 1· △' — /2PV22 — ApvJ+pgDi (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中，P是電解液61的密度，g是電解液之重力加速度，V2是在回流環形部69中在比入口 1〇〇及1〇2高一個南度之處的流速’且Vi在入口 1〇〇及的流速。注意，當及、是很小時，壓力差約為pgD〆靜液壓）。體積流率R(公制單位m3/s)在入口 100及ι〇2可用方程式2表示：方程式 2 ·· R = A1vl = a2v2 其中，是入口 100及i〇2的橫截的面積而在該處的流速是，A2是回流環形狀69的橫截的面積而在高度 D!在該處的流速是V2。在任何事件中，回流管64須有適當尺寸及構造以致回流的電解液不在回流環形部69中累積到溢流邊67的高度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第2圖還顯示一高度D2被定義成在電鍍室59中的水位9 9與在被抽乾的槽中的水位之間的垂直距離。因此，隨在槽58及60中的水位漸減，D2漸增。在作業中，在被抽乾的槽中的氣壓至少大於靜液壓△ρ〆。pgDj及流體黏度及摩擦所造成的流動阻力，使流體能流到池5 6。因D 2 及△ P2在電鍍循環中增加，在被抽乾的槽中的氣壓須層加以維持在電鍍室5 9中的固定的流率。第2圖所示之按劑量給料的模組5 3連通化學劑驗5 2 以選擇性地輸送各種化學劑給第一槽58及第二槽6〇。雖然第2圖及第3圖未顯示，按劑量給料的模組5 3可能透過習用的耦合設備（例如供應管理）連通每個槽。宜用流率第12頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 526292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7__ 五、發明說明（）計（未被’描繪）測量並調節從按劑量給料的模組5 3到槽5 8 及60的流體的流率。在處理中，電解液的化學成分被用掉。結果，須依適當比例補充化學成分。因此，按劑量給料的模組53定期地從微處理機/控制器5 1接收訊號，指示按劑量給料的模組5 3提供所需的化學成分給第一槽5 $ 及/或第二槽60。雖然雖然第2圖及第3圖未顯示，在此技術領域中已知的各種其他元件可能被用在本發明中，例如過濾設備以純化電解液6 1。在作業中，第一槽58及第二槽60以固定的流率輪流被灌注及抽乾’藉以維持在池5 6中的流率固定。參考第2 圖及第3圖描述本發明的作業。帛2圖顯示流體輸送系統 50的初始狀態，其中，在第一槽58中的電解液61在低水位63,在第二槽60中的電解液61在高水位“，在池 56中的電解液6i在處理水位98…開始，打開閥92而使氣源92與第二槽60相通，以從氣源％而來的氣體施壓於第二槽60。微處理機/控制器”操調節器94以施壓於弟一槽60到所要的壓力。槽另& - 9 w及60可能配備壓力計 120以6監視在槽58及60中的慝六 ,_ 您力。在第二槽6〇中建立所要的壓力後，立即把閥72打開5贫 π Γ司至罘一位置以允許流體從第二槽60透過供應管62流到％ u j，也56。與打開閥72同時，把閩7 8打開到第一位置，以致室双弟一槽58透過回流管 6 4與池5 6相通。上述之程序使流體透過供應管62流到池56並流過電鍍室59’如箭頭95所示。調整在第二槽中的壓力，第13頁 -------.---ί----------訂-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 526292 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（）即可控制透過供應管62到池5 6的流率。把在第二槽60 中的氣壓維持在足以確保流體流過電鍍室59的溢流邊的所要的流率，考慮在第二槽60與電鍍室59之間的流體的總頭壓（head pres sure)及在供應管62及電鍍室59中的摩擦所造成的總損失。如上述，隨槽60放水，在其中的氣體的體積將增加，〇2及^卩2(從在槽60中的液面到水位99 的壓力）亦增加。除非增加在槽60中的氣壓以克服這些變化，透過供應管62及電鍍室59的流率將減少。因此，壓力傳感器8 1所提供的回饋被微處理機/控制器51用來調整調節器94，直到達到所要的管壓力。在整個處理循環中’在槽60中的壓力及管壓力可能被調整以致在電鍍室 59中的流率是固定的。此外，透過輸入管87到電鍍室59 的流率被流率控制閥85控制。調整控制閥85，就可保持到每個電鍍室5 9的流率相等。隨後’電解液6 1從溢流邊67上流入回流環形部69。流體依前頭97所示之方向，從回流環形部69流到輸出管 89。最後，流體經回流管64及輸入管86流到第一槽58。水位98及回流管64的直徑及長度所造成的總系統頭壓力決定從池5 6到第一槽5 8的回流率。宜調整頭壓力（部分由D ^決定）及回流管64的尺寸，以確保灌注第一槽5 8的速率等於抽乾第二槽60的速率。若有需要，可能用額外方法或設備進一步控制回流率。舉例而言，可用節流閥限制回流到第一槽5 8的速率（或在如第3圖所示的反向循環中限制回流到第二槽60的速率）。然而，因回流是從在溢第14頁本紙張尺厪週用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 4

---訂---------線J 526292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（）流邊的下游的回流環形部6 9的基部，只要回流管有適當尺寸，回流到槽5 8及6 0的較快率正常不是問題。當在第一槽58中的流體達到高水位65而在第二槽60 中的流體達到低水位63 (如第3圖所示），第一槽58的第二感應器68與第二槽60的第一感應器66傳送一訊號給微處理機/控制器5 1，指示在槽5 8及60中的水位。回應此訊號，微處理機/控制器51操作閥92以使第二槽60從氣源90隔.絕’並打開釋放閥71而使第二槽6〇減壓。閥 92隨後被啟動而使氣源90與第一槽58相通。一旦第一槽58被施壓至所要的壓力，打開閥72至第二位置而把電解液61透過供應管62輸送至池56，以致第一槽58透過輸出管74連通池56。此外，閥78被開到第二位置，使第一槽58從池56隔絕，並使第二槽6〇與池56透過回流管64相通◊以參考第2圖所描述的方式，用從壓力傳感器81而來的回饋，調整在第—槽58中的壓力，就能控制流過供應管62的流率。此外’當壓力傳感器8丨與調節器 94合作以維持在供應管62中的所要的壓力，流率控制閥 8 7控制流到池5 6中的流率。在每個循環中的步驟宜同時進行，以確保通過池56 的流率固定且均勻。更特定地，當基材從池5 6被移走（亦即必要地停止本系統且不處理基材時），使槽5 8及6〇輪替。因此，在一實施例中，在槽58及6〇中的流體的體積可旎足以應付單一基材電循環。在這樣實施例中，當一電鍍循環結束，低水位感應器66同時偵測低水位63。這些第15頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4 ϋ(210 X 297公£3--—- --------.---一----------訂------1 —線丨Impf (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 526292 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（步驟的肩時進行還把停機時間（通過供應管62及回流管 64的流動被阻止）減到最少。因此，流體輸送系統5 0包含一系統，其中電解液61 的總體積被維持固定（已考慮蒸發、電鍍損失及跟著基材一起被帶走），並在58及60之間輪流進到池56。以若干閥調整在供應管62中的壓力並控制流率，就能維持進、出池5 6的流體相等。因此，維持在池中的處理流體流率固定，並控.制在池56與槽58及60之間的電解液61的交換。如上述，調整被抽乾的槽58及60中的氣壓，就能維持透過電鍍室59的電解液61在所需的流率，以獲得在基材上的電鍍均句度。此外，本發明不用泵，就避免流體的突波或脈衝。結果，從池5 6到基材的流體是均勻的，藉以造成均勻的並一致的電鍍。可用額外方法進一步把在切換槽時可能發生的突波減到最少。舉例而言，可能操作流率控制閥8 5使流體的流動變成穩定的所要的流率並隨後在循環的期間中維持流率。應瞭解本發明的特定的安排或構造不限制本發明的範圍。第2圖僅顯示一可能的實施例。在另一實施例中，處理系統及化學劑5 2被設在分開的房間中。因此，處理系統54可能是在建築物的樓板上的無菌室環境中的製造室的一部分而化學劑艙5 2在處理系統5 4以下而在該建築物的較低層（例如地下室）的樓板上。此構造取消通過製造室的交通並允許更有效地並更安全地處理化學劑艙5 2所第16頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -n i ί I i i an n an n I · n i fli n el n n 一 · n I l - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線 526292 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（）容納的化學劑。第4圖顯示流體輸送系統的另一實施例200。為方便起見，相似標號被用來代表先前參考第2圖及第3圖所描述的元件。此外，僅顯示一個池5 6，但可用更多個池。一段水平距離D3及一高度Di分離池56及化學劑搶201 ’ Di造成重力所辅助的流動’如參考第2圖及第3圖所描述。一對雙向管206及208被用來引導進、出化學劑艙 2 0 1的流動三向閥2 1 〇及2 1 2被設在每根雙向管2 0 6及 208而把電解液導入適當池56。輸入管214及216分別在一端連通閥210及212並在另一端連通輸入τ字管218。輸入管214及216宜各有一流率控制閥220在其中。輸出管2 22及224分別在一端連通一輸出Τ字管226並分別在另一端連通輸入管87及輸出管89。Τ字管218及22 6各連通輸入管87及輸出管89。閥210及212被操作在第一、二位置之間，在第一位置允許流體從池5 6流到化學劑艙 20 1，在第二位置允許流體從化學劑艙20 1流到池56。本發明的作業的開始是施壓於兩個槽5 8及6 0到足以克服靜液壓pgD2及液體黏度及管摩擦所造成的流動阻力的壓力。因此，閥92可能被打開到一個位置而使氣源90 與第一槽58相通。一旦達到所要的壓力（以壓力計12〇監視），閥2 1 2被啟動到一個位置而允許流體從雙向管206 經輸入管216及T字管218流入池56。同時，閥210被打開至一個位置而允許流體從池56經T字管226及輸出管222流到雙向管208。因此，電解液61從化學艙201 第17頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) IT--------—Aw 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292 A7 _______B7______ 五、發明說明（）沿雙向詧206流並從池56沿雙向管208回流。一旦在第一槽5 8中的水位達到所要的下限（水位感應器66所偵測），通過管206及208的流向反過來。因此，第一槽58 透過釋放閥70排氣，閥92被打開到一個位置而使氣源90 與第二槽60相通。同時，閥2丨2被啟動以允許流體從池 56經T字管，沿輸出管224 ,經闕212，進入雙向管206。此外’閥2 1 0被啟動以允許流體從雙向管208，經閥2 1 〇、輸入管214及T字管218，進入池56。控制閥220控制通過輸入管2 1 4及2 1 6的流率。又，以調節器94調整在槽58及60中的壓力，就可決定在雙向管206及209中的壓力。可用其他方法及設備進一步控制流率。舉例而言，在每個循環中，被灌注的槽58或60 被維持在受壓的狀態，不透過釋放閥7〇及7 1排氣而回到周圍大氣壓。因此，在一實施例中，在每個循環中，可控制釋放閥70及7 1，以限制進入正被灌注的槽58及60的氣流。以此方式’從池5 6回到化學劑艙2〇丨的回流率可被減到所要的流率，如氣壓的函數。替代地或額外地，閥 92可被用以使槽58及6〇同時與氣源92相通，藉以允許對每個槽個別施壓至所要的壓力。結果，因調節在槽58 及60中的壓力而控制進、出化劑艙2〇丨的流率。此安排在第4圖的實施例中（一根管（2〇6或2〇8)被用以處理雙向流動）。這是因受限於特雙向流動的特定管直徑而造成的相反的’第2圖的實施例提供柔性··供應管62及回流管64可能有不同直徑以補償流率變化。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝--------訂----------線< 第18頁

526292 A7 B7 五、發明說明（） {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因‘此，第4圖的實施例採用通過管206及208的雙向流動以減輕對第2圖的實施例所用的分別的輸入管8 6及 88及輸出管74及76的需求。因此，所需的管子的總長可被縮到最短，因為單一管子容納雙向的流動。此外，雖然流體從第2圖及第3圖的槽58及60的上端回到這些槽，第4圖的實施例顯示在槽58及60的底部的接點供管子所用〇電腦控制可用電腦程式產品控制上述之程序。為簡化，僅將參考第2圖及第3圖的實施例描述本程式產品的作業，但應瞭解相同或相似的程式產品可被用在其他實施例，包含第 4圖的實施例。程式產品在習用的電腦系統（包含中央處理器經周邊控制元件（例如 Synenergy Microsystems，California 所售經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之6 8400微處理機）連到記憶體系統）上運作。在上述之描述中，電腦系統被稱為微處理機/控制器5 i。可用任何習用的電腦可讀的程式化語了來寫電腦程式碼，例6 8 〇〇〇组合語言、C、C + +、Pascal或Java。適當程式碼被輸入單一檔案或多個檔案，用習用的編輯器，並被存在電腦可用的媒體中，例如電腦的記憶體系統。若被輸入的碼是以高階語言寫成，則碼被編譯，且所得的編譯器碼隨後被連到預先被編譯的視窗程式庫路徑的目標碼。為執行被連的被編譯的目標碼，系統用者噢起目標碼，使電腦系統把碼載入第19頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 526292 經濟部智慧財產局員r.肖f卜言 A7 B7 五、發明說明（）記憶體，中央處理器從記憶體讀碼並執行以進行程式所指示的工作。一流體控制次程式有程式碼控制電解液61的流率。供應管62及回流管64有一或更多元件可測量並控制從槽 58及60流到池56的液體的流動。第2圖及第3圖包含流率控制閥8 5及閥7 2及7 8。流體控制次程式操作流率控制閥8 5以得到所要的進入池5 6的流率。流體控制次程式被管理者次程式控制，像全部系統元件次程式，並從管理者次程式接收與所要的流率有關的參數。典型地，流體控制次程式的作業是選擇性地打開閥72及78並⑴從流率控制閥8 5項流率’（i i)拿所讀的流率與從管理者次程式收到的所要的流率相比，（iii)若需要則調整流率。此外，流體控制次程式包含若干步驟以監視流率以發現不安全流率並在偵測到不安全情形時啟動閥72及78。氣源90給槽58及60的壓力還決定從槽58及60而來的電解液61 ‘的流率。啟動壓力控制次程式時，從管理者次程式接收想在槽58及60中得到壓力值（目標值）做為參數。壓力控制次程式運作以啟動閥92到所要的位置而允許施恩於槽58及60之一。屢力控制次程式還藉壓力傳感器8 1測量在供應管6 2中的壓力，拿被測到的值與目秩值相比，從一個被貯存的表得到與目標值對應的 PID(proportional，integral and differential)值。當槽 58及 6 0配備一或更多習用的壓力計，可能用一相似的方法來測量槽5 8及6 0的壓力。第20頁太紙張尺庶滴用中國國突標準（CNS)A4規格（210x297公釐）

請先閱讀背面之注意項着填，聚裝頁I

I I I I I 訂 • I I 526292 A7 -------BZ________^ 五、發明說明（）啟動水位次程式而以感應器66及68決定在槽58及 60中的水位。管理者次程式啟動水位次程式以鍫視心、’’ 器66及68的輸出政態，其切換取決於在槽58及6〇中水位。感應器66及68的輸出狀態的變化被傳至微處 /控制器5 1，其隨後啟動適當次程式使流動反向。適當/入程式包含流率次程式及壓力控制次程式（如上述）及釋放閥次程式（運作以開或關釋放閥70及7 1)。熟悉此技術者可能用其他系統構造。 (請先間讀背面之注音^享項再填寫本ic -...y----------^----------^ _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第21貫本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

526292 公告本 A8 B8 C8 D8 利範圍 1 · 一種設備，至少包含： (a) 至少一第一槽及一第二槽； (b) —處理系統，至少與上述之第一、二槽差一高度； (c) _壓力源，可選擇性地連通上述之第一、二槽，以施壓於上述之槽，以迫使流體從至少一個槽流到上述之處理系統； (d) 第.一連接管，使上述之第一、二槽連通上述之處理系統’以容納在至少第一方向的流動；及 (e) 第二連接管，使上述之第一、二槽連通上述之處理系統，以容納在至少第二方向的流動。 2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中，上述之處理系統包含至少一或更多電鍍槽。 3. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其還包含： (0第一閥，被設在第一連接管中，以選擇性地使上述之第一、二槽之一連通上述之處理系統，並使另一槽從上述之處理系統隔絕；及經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (g)第二閥，被設在第二連接管中，以選擇性地使上述之第一、二槽之一連通上述之處理系統，並使另一槽從上述之處理系統隔絕。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之设備’其中，上述之第一第22頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱> 526292 AB B8 C8 D8 六、申請專利範圍槽及第二槽每個槽包含： (f) 一第一感應器，監視低水位；及 (g) —第二感應器，監視高水位。 5 .如申請專利範圍第1項所述之設備，其中，上述之第一槽及第二槽包含一釋放閥’選擇性地使它們連通周圍情況。 6·如申請專利範圍第1項所述之設備，其還包含一或更多流率計，被設在至少一根連接管中，以監視從該處流過的流率。 7. —種電鍍液輸送系統，至少包含： (a) 至少一第一槽及一第二槽， (b) —電鍍系統，透過一供應管連通上述之第一、二槽以容納流體從上述之第一、二槽流到電鍍系統，透過一回流管連通上述之第一、二槽以容納流體從電鍍系統流到上述之第一、二槽；經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (c) 一壓力源，可選擇性地連通上述之第一、二槽’ 以施壓於上述之槽，以迫使流體透過供應管流到上述之電鍍系統； (d) 若干閥，被設在上述之供應管及回流管中，以選擇性地使上述之第一、二槽之一連通上述之供應管，並地使另一槽連通上述之回流管，·及第23貰 i紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 526292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (e) —第二閥，被設在上述之回流管中，以選擇性地使上述之第一、二槽之一連通上述之電鍍系統，並地使另一槽從上述之電鍍系統隔絕。 8.如申請專利範圍第7項所述之系統，其中，上述之第一槽及第二槽包含一釋放閥，選擇性地使它們連通周圍情況。 9·如申請專利範圍第7項所述之系統，其中第一槽及第二槽每一槽包含： (f) 一第一感應器，監視低水位；及 (g) —第二感應器，監視高水位。 1 0 ·如申請專利範圍第7項所述之系統，其還包含一或更多流率計，至少被設在上述之供應管及回流管之一中，以監視從該處流過的流率。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11. 一種在一對槽與一處理系統之間輸送流體的方法，其中在處理系統中的第一水位被維持高於在槽中的第二水位，以提供在處理系統與槽之間的正壓差，該方法至少包含： (a) 施壓於一第一槽並使流體以第一流率從第一槽流入處理系統； (b) 利用正壓差使流體以第二流率從處理系統流入第24頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 526292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍一第二槽；及 (C)使流動反向，使流體從第二槽流入處理系統，並從處理系統流入第一槽。 12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，上述之施壓於第一槽的步驟包含提供氣體給第一槽。 13. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中，上述之步驟（a)及（b)同時發生。 14. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中（a)$；含提供氣體給第一槽並打開被設在與第一槽及處理系統相連的供應管中的第一閥，（b)包含打開被設在與第二槽及處理系統相連的回流管中的第二閥。 1 5 .如申請專利範圍第1 1項所述之方法，其中，上述之第一水位被維持固定。 16.如申請專利範圍第Π項所述之方法，其中，上述之第一水位被維持固定且第二水位在一高水位與一低水位之間變化。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之方法，其中，上述之第一、二槽在上述之高、低水位間輪替，以致一個槽在高第 25，" 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公髮) (請先閱讀背面之注意事項再填ΙΚφ頁) έί: 一-線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 526292 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍水位時另一個槽在低水位。 18.如申請專利範圍第11項所述之方法，其中（c)包含： (d) 停止流體從第一槽流到處理系統； (e) 停止流體從處理系統流到第二槽；及 (f) 施壓於第二槽，以迫使流體以第三流率從第二槽流到處理系統；及 (g) 採用上述之正壓差使流體以第四流率從處理系統流入第一槽。 1 9.如申請專利範圍第1 8項所述之方法，其還包含： (h) 停止流體從第二槽流入處理系統； (i) 停止流體從處理室流入第一槽；及 (j) 重複（a)到（f)。 2 0.如申請專利範圍第18項所述之方法，其中，施壓於第一、二槽的步驟包含提供氣體至第一槽及第二槽。 21·如申請專利範圍第18項所述之方法，其中，（a)及（b) 同時進行，（d)及（e)同時進行，（f)及（g)同時進行。 22.如申請專利範圍第1 8項所述之方法，其中，（a)包含打開第一閥至第一位置而使第一槽連通處理系統，（b)包含打開第二閥至第一位置而使處理系統連通第二槽，（f) 第26頁 (請先閲讀背面之注意事項再iJP本頁) 裝訂· •線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 526292 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍包含> 開第一閥至第二位置而使第二槽連通處理系統，（g)包含打開第二閥至第二位置而使處理系統連通第二槽。 23.如申請專利範圍第1 8項所述之方法，其中，第二水位被維持在高、低水位之間，並在第一槽達到高水位而第二槽達到低水位時進行（a)及（b)，並在第一槽達到低水位而第二槽達到高水位時進行（f)及（g)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第27頁本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)