TWI557322B - 用以使一幫浦操作最佳化之方法和系統 - Google Patents

用以使一幫浦操作最佳化之方法和系統 Download PDF

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Description

用以使一幫浦操作最佳化之方法和系統
本發明描述大體上係關於過濾之系統及方法。更明確而言，本文中所描述之實施例係關於提供具有可儲存用以判定幫浦之操作的資訊之過濾器資訊標籤的過濾器。
存在有必要對流體由抽汲裝置分配之量及/或速率進行精確控制的許多應用。舉例而言，在半導體處理中，控制將諸如光阻化學品之光化學品塗覆至半導體晶圓之量及速率係重要的。在處理期間塗覆至半導體晶圓之塗層通常需要跨越晶圓之表面的以埃為單位量測之厚度的均勻性。必須控制將處理化學品塗覆至晶圓之速率，以便確保均勻地塗覆處理液體。
現今在半導體工業中使用之許多光化學品非常昂貴，經常花費超過每升$1000。因此，確保化學品處理設備正確地操作為較佳的。另外，需要減少用於在晶圓上分配流體之循環時間。
本文中所描述之實施例提供用於使用關於連接至一幫浦之過濾器的資訊控制該幫浦之操作的系統及方法。本文中所描述之一實施例可包括一種幫浦，該幫浦具有：一或多個馬達，該一或多個馬達用以將流體汲取至該幫浦之一入口中且自該幫浦之一出口分配流體；及一可卸除式過濾器，其安置於該幫浦入口與該幫浦出口之間的一流體流徑之間。該幫浦亦可包括一幫浦控制器，該幫浦控制器經組態以接收過濾器資訊、接收製程流體資訊、基於該過濾器資訊及一製程流體資訊來存取操作常式之一程式庫以選擇用於該幫浦之一操作常式且根據該選定操作常式操作該幫浦。該選定操作常式可包括一起動注給常式、一分配循環、其他常式之一分配循環之選定段。
另一實施例可包括一種幫浦系統，該幫浦系統具有一幫浦及一幫浦管理系統。該幫浦可包括：一或多個馬達，該一或多個馬達用以將流體汲取至該幫浦之一入口中且自該幫浦之一出口分配流體；一可卸除式過濾器，其處於該幫浦入口與該幫浦出口之間的一流體流徑中；一電子標籤讀取器，其經定位及組態以自電子標籤讀取過濾器資訊；及一幫浦控制器。該幫浦控制器可耦接至該電子標籤讀取器，且經組態以接收來自該電子標籤讀取器之過濾器資訊、在一通信鏈路上傳達該過濾器資訊及控制該幫浦之操作以分配一流體。該幫浦管理系統可經組態以接收來自該幫浦之該過濾器資訊、基於該過濾器資訊及一製程流體資訊來存取操作常式之一程式庫以選擇用於該幫浦之一操作常式。該幫浦管理系統可將該選定操作常式傳達至該幫浦控制器。
又一實施例可包括一種用於控制一幫浦之操作之方法，該方法包含：將一可卸除式過濾器連接至一幫浦，其中該可卸除式過濾器具有一儲存過濾器資訊之電子標籤；使用一電子標籤讀取器接收來自該電子標籤的用於該可卸除式過濾器之該過濾器資訊；基於該過濾器資訊及一製程流體之一流體屬性來存取操作常式之一程式庫以選擇用於該可卸除式過濾器及該製程流體之一操作常式；及根據該選定操作常式操作該幫浦。
根據一實施例，過濾器資訊可儲存於一RFID標籤中且由一RFID標籤讀取器來讀取。
可藉由參考結合隨附圖式進行之以下描述來獲取對實施例及其優點之更完整理解，在隨附圖式中，類似參考數字指示類似特徵。
參考在隨附圖式中說明且在以下描述中詳述之非限制性實施例更充分地解釋本發明及其各種特徵及有利細節。省略對熟知起始物質、處理技術、組件及設備之描述，以便不會不必要地使本發明在細節上晦澀難懂。然而，熟習此項技術者應理解，雖然揭示了較佳實施例，但詳細描述及特定實例僅按說明且並不按限制給出。在閱讀了本發明後，在下面的本發明概念之範疇內之各種替代、修改、添加或重新配置將變得對熟習此項技術者顯而易見。
本文中所描述之各種實施例係關於利用過濾器資訊確保幫浦之適當操作之抽汲系統。根據一實施例，將過濾器資訊儲存於可由適當標籤讀取器讀取之電子可讀標籤中。可分析過濾器資訊以判定幫浦之適當操作。
圖1為用於將流體自流體儲集器15分配至晶圓17上的半導體製造系統10之一部分之一實施例的圖解表示。系統10亦可包括一幫浦控制器20及幫浦25。幫浦控制器20可為幫浦25板上控制器，或經由用於傳達控制信號、資料或其他資訊之一或多個通信鏈路連接至幫浦25。幫浦控制器20控制幫浦25將流體分配至晶圓17上。系統10亦可包括諸如停止/回吸閥27之外部閥，其可防止分配噴嘴處之滴漏。
幫浦25包括一可卸除式過濾器35，該可卸除式過濾器35具有含有過濾器資訊45之電子可讀過濾器資訊標籤40。過濾器資訊45可包括關於過濾器35之任何資訊及可儲存於電子可讀標籤中之其他資訊。標籤讀取器50自過濾器資訊標籤40讀取過濾器資訊45，且將該資訊提供至幫浦控制器20、系統管理電腦或其他電腦。
在一實施例中，過濾器資訊標籤40可為主動式或被動式RFID標籤，且標籤讀取器50可為RFID標籤讀取器。在其他實施例中，過濾器資訊標籤40可為條碼或其他光學可讀碼，且標籤讀取器50可為條碼掃描器或能夠讀取標籤40之其他掃描器。
過濾器資訊45之實例包括(但不限於)零件號、設計樣式、薄膜類型、留存等級(retention rating)、過濾器之代、過濾器薄膜之組態、批號、序號、器件流、薄膜厚度、薄膜起泡點、粒子品質、過濾器製造商品質資訊或其他資訊。設計樣式指示過濾器經設計以用於的幫浦之類型、過濾器之容量/大小、過濾器中的薄膜材料之量或關於過濾器之設計的其他資訊。薄膜類型指示薄膜之材料及/或厚度。留存等級指示可由薄膜以特定效率移除的粒子之大小。過濾器之代指示過濾器為第一代、第二代、第三代抑或其他代過濾器設計。過濾器薄膜之組態指示過濾器是否褶疊、褶疊之類型或關於薄膜之設計的其他資訊。序號提供個別過濾器之序號。批號可指定過濾器或薄膜之製造批次。器件流指示過濾器在仍產生良好分配的同時可處置之流動速率。可在製造期間判定用於個別過濾器之器件流。薄膜起泡點提供過濾器可處置且仍產生良好分配之流動速率/壓力之另一量測。亦可在製造期間判定用於個別過濾器之薄膜起泡點。以上實例藉由解釋提供，並不限制可在過濾器資訊45中含有之資訊。
過濾器資訊45可包括傳送多種資訊之零件號。舉例而言，在實例零件號格式「Aabcdefgh」中之每一字母可傳送一筆不同資訊。以下表1提供由該零件號傳送的資訊之一實例：
使用表1之實例，用於Impact幫浦過濾器之零件號A2AT2RMR1將指示：過濾器之連接學、過濾器經設計用於IntelliGen2幫浦(Impact及IntelliGen為Chaska,Minn.之Entegris,Inc.的商標)、薄膜為薄UPE、具有10 nm之留存等級、過濾器為第2版過濾器、過濾器包括一RFID標籤、過濾器薄膜具有M褶，過濾器無O形環且每盒存在一個過濾器。然而，使用零件號傳送資訊係藉由實例提供，且可以其他方式傳送過濾器資訊。
在操作中，過濾器35可耦接至幫浦25。標籤讀取器50自標籤40讀取過濾器資訊45，且將過濾器資訊45傳達至幫浦控制器20。幫浦控制器20處理過濾器資訊45或將過濾器資訊45傳遞至幫浦管理系統(以下論述)上。幫浦控制器20可將規則應用於過濾器資訊45以判定是否及如何操作幫浦25。另外，幫浦控制器20可基於過濾器資訊45在分配循環期間調整幫浦25之操作。
幫浦控制器20(或其他系統)亦可使用過濾器資訊45以使良好或不良操作與過濾器特性相關。在操作期間，幫浦控制器20可追蹤幫浦25之多種操作資料。由幫浦控制器20追蹤之資訊可包括可用於控制器20之任何操作參數及由幫浦控制器20計算之任何資訊。操作資料之一些非限制性實例包括壓力、與閥操作有關之參數、馬達位置、馬達速度、液壓或其他參數(諸如，在幫浦包括溫度感測器之情況下的溫度)。此資訊可用以判定分配是否為良好分配。可在已發生了分配後或在分配循環期間即時地進行此判定。
可使操作資料與過濾器資訊45相關，使得可識別各種過濾器參數對分配品質之影響。作為一實例，幫浦控制器20可記錄過濾器之批號，使得可使幫浦25之操作資料與彼批次相關。此資訊可用以識別一批特定過濾器與具有同一設計之另一批過濾器相比是否產生較好或較差結果。類似地，可使用序號追蹤操作資料對個別過濾器以有助於判定個別過濾器是否為不良塗層之原因。作為又一實例，可使操作資料與薄膜起泡點相關以判定具有同一零件號但具有不同薄膜起泡點之過濾器是否具有不同分配結果。記錄來自標籤40之資訊及追蹤關於分配之資訊可使過濾器之選擇及甚至製造最佳化。
幫浦25可為包括單級幫浦或多級(multiple stage或multi-stage)幫浦之任何合適幫浦。圖2為多級幫浦25之一實施例之圖解表示。多級幫浦25包括一饋入級部分105及一單獨分配級部分110。自流體流動角度看來，過濾器35位於饋入級部分105與分配級部分110之間以過濾來自製程流體之雜質。數個閥可控制穿過多級幫浦25之流體流動，該等閥包括(例如)入口閥125、隔離閥130、阻擋閥135、淨化閥140、排氣閥145及出口閥147。分配級部分110可進一步包括一壓力感測器112，該壓力感測器112判定分配級110處的流體之壓力。由壓力感測器112判定之壓力可用以控制如下描述的各種幫浦之速度。實例壓力感測器包括陶瓷及聚合物壓阻性及電容性壓力感測器，包括由德國Korb之Metallux AG製造之壓力感測器。根據一實施例，壓力感測器112的接觸製程流體之面為全氟聚合物。幫浦25可包括額外壓力感測器(諸如，讀取饋入腔室155中之壓力的壓力感測器)、溫度感測器及其他感測器。
饋入級105及分配級110可包括滾動隔膜幫浦以在多級幫浦25中抽汲流體。舉例而言，饋入級幫浦150(「饋入幫浦150」)包括用以收集流體之饋入腔室155、用以在饋入腔室155內移動且移置流體之饋入級隔膜160、用以移動饋入級隔膜160之活塞165、導螺桿170及步進馬達175。導螺桿170經由螺帽、齒輪或用於將來自馬達之能量賦予至導螺桿170之其他機構耦接至步進馬達175。根據一實施例，饋入馬達175旋轉螺帽，螺帽又旋轉導螺桿170，從而使活塞165致動。分配級幫浦180(「分配幫浦180」)可類似地包括分配腔室185、分配級隔膜190、活塞192、導螺桿195及分配馬達200。分配馬達200可經由帶螺紋之螺帽(例如，Torlon或其他材料螺帽)驅動導螺桿195。
根據其他實施例，饋入級105及分配級110可為多種其他幫浦，包括氣壓或液壓致動之幫浦、液壓幫浦或其他幫浦。使用用於饋入級的氣壓致動之幫浦及步進馬達驅動之液壓幫浦的多級幫浦之一實例描述於2005年2月4日申請之發明者為Zagars等人之題為「PUMP CONTROLLER FOR PRECISION PUMPING APPARATUS」的美國專利申請案第11/051,576號(現於2009年1月13日作為專利案第7,476,087號發佈)中；該案在此以引用的方式併入。然而，在兩個級處使用馬達提供優點在於：消除了液壓管路、控制系統及流體，藉此減少了空間及潛在洩漏。在饋入級及分配級兩者中使用馬達的多級幫浦之實例提供於2006年11月20日申請之發明者為Cedrone等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR」的美國專利申請案第11/602,464號；及2008年7月14日申請之發明者為Cedrone等人之題為「METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP」的美國專利申請案第12/218,325號中；該等申請案在此以引用的方式全部併入本文中。
饋入馬達175及分配馬達200可為任何合適馬達。根據一實施例，分配馬達200為永磁式同步馬達(「PMSM」)。PMSM可由數位信號處理器(「DSP」)利用馬達200處之磁場導向式控制(「FOC」)或此項技術中已知之其他類型之位置/速度控制來控制、由多級幫浦25板上控制器或單獨幫浦控制器(例如，如在圖1中展示)來控制。PMSM 200可進一步包括一編碼器(例如，精細線性旋轉位置編碼器(fine line rotary position encoder))用於分配馬達200之位置的即時回饋。使用位置感測器給出活塞192之位置的精確且可重複控制，其導致對分配腔室185中之流體移動的準確且可重複控制。舉例而言，使用2000線性編碼器(根據一實施例，其對DSP給予8000個脈衝)，有可能準確地以.045旋轉度進行量測及控制。此外，PMSM可在低速度下具有極少振動或無振動地運轉。饋入馬達175亦可為PMSM或步進馬達。亦應注意，饋入幫浦可包括原始位置感測器(home sensor)以指示饋入幫浦何時處於其原始位置。
在多級幫浦25之操作期間，開啟或關閉多級幫浦25之該等閥以允許或約束至多級幫浦25之各種部分的流體流動。根據一實施例，此等閥可為取決於確證壓力抑或真空而開啟或關閉之氣壓致動(亦即，氣體驅動)之隔膜閥。該等閥中之全部或一些亦可為其他類型之閥。
以下提供多級幫浦25之各種操作級之概述。然而，可根據多種控制方案控制多級幫浦25以對閥排序及控制壓力，該等控制方案包括(但不限於)在以下申請案中描述之控制方案：2005年12月2日申請之發明者為Cedrone等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP」的美國臨時專利申請案第60/741,682號；2006年8月11日申請之發明者為Clarke等人之題為「SYSTEMS AND METHODS FOR FLUID FLOW CONTROL IN AN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM」的美國專利申請案第11/502,729號(現於2008年10月28日作為專利案第7,443,483號發佈)；2006年11月20日申請之發明者為Cedrone等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING FOR PRESSURE VARIATIONS USING A MOTOR」的美國專利申請案第11/602,472號；2005年12月2日申請之發明者為Gonnella等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF FLUID PRESSURE」的美國專利申請案第11/292,559號；2006年2月28日申請之發明者為Gonnella等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING OPERATION OF A PUMP」的美國專利申請案第11/364,286號；2006年11月20日申請之發明者為Cedrone等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP」的美國專利申請案第11/602,508號；及2006年11月20日申請之發明者為Cedrone等人之題為「I/O SYSTEMS,METHODS AND DEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER」的美國專利申請案第11/602,449號；該等申請案中之每一者以引用的方式全部併入本文中。
根據一實施例，多級幫浦25可包括一預備段、分配段、填充段、預過濾段、過濾段、排氣段、淨化段及靜態淨化段。在饋入段期間，開啟入口閥125，且饋入級幫浦150移動(例如，拉動)饋入級隔膜160以將流體汲取至饋入腔室155中。一旦足夠量的流體已填充饋入腔室155，則關閉入口閥125。在過濾段期間，饋入級幫浦150移動饋入級隔膜160以移置來自饋入腔室155之流體。開啟隔離閥130及阻擋閥135以允許流體穿過過濾器35流動至分配腔室185。根據一實施例，可首先開啟隔離閥130(例如，在「預過濾段」中)以允許在過濾器35中產生壓力，且接著開啟阻擋閥135以允許流體流動至分配腔室185中。根據其他實施例，可開啟隔離閥130及阻擋閥135兩者，且可移動饋入幫浦以在過濾器之分配側上產生壓力。
在過濾段期間，可使分配幫浦180位於其原始位置。如在2004年11月23日申請之Laverdiere等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR A VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM」的美國臨時專利申請案第60/630,384號、2008年9月30日申請之Laverdiere等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR A VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM」的美國專利申請案第11/666,124號及2005年11月21日申請之Applicant Entegris,Inc.且發明者為Laverdiere等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM」的PCT申請案第PCT/US2005/042127號(所有該等申請案在此以引用的方式併入)中所描述，分配幫浦之原始位置可為在分配幫浦處給出最大可用容積(但小於分配幫浦可提供之最大可用容積)用於分配循環之位置。基於分配循環之各種參數選擇原始位置以減小多級幫浦25的未使用滯留容積。可類似地使饋入幫浦150位於提供小於其最大可用容積之容積的原始位置。
在排氣段開始時，開啟隔離閥130，關閉阻擋閥135且開啟排氣閥145。在另一實施例中，阻擋閥135可在排氣段期間保持開啟，且在排氣段結束時關閉。在此時間期間，若阻擋閥135開啟，則壓力可由控制器瞭解，此係因為可由壓力感測器112量測的在分配腔室中之壓力將受過濾器35中之壓力影響。饋入級幫浦150將壓力施加至流體以經由開啟的排氣閥145自過濾器35移除氣泡。可控制饋入級幫浦150以使排氣以預定義速率發生，從而允許較長排氣時間及較低排氣速率，藉此允許對排氣廢棄物之量的準確控制。若饋入幫浦為氣動式幫浦，則可將流體節流器(flow restriction)置放於排氣流體路徑中，且可增大或減小施加至饋入幫浦之氣動壓力以便維持「排氣」設定點壓力，從而給出對以其他方式不受控制之方法的一些控制。
在淨化段開始時，關閉隔離閥130，關閉阻擋閥135(若其在排氣段中開啟)，關閉排氣閥145，且開啟淨化閥140，及開啟入口閥125。分配幫浦180將壓力施加至分配腔室185中之流體以經由淨化閥140排出氣泡。在靜態淨化段期間，停止分配幫浦180，但淨化閥140保持開啟以繼續排氣。可將在淨化或靜態淨化段期間移除之任何過量流體導引出多級幫浦25(例如，返回至流體源或丟棄)或再循環至饋入級幫浦150。在預備段期間，可開啟入口閥125、隔離閥130及阻擋閥135且關閉淨化閥140，使得饋入級幫浦150可達到該源(例如，源瓶)之環境壓力。根據其他實施例，可在預備段關閉所有閥。
在分配段期間，出口閥147開啟且分配幫浦180將壓力施加至分配腔室185中之流體。因為出口閥147可比分配幫浦180慢地對控制作出反應，所以可首先開啟出口閥147，且在某一預定時間段後分配馬達200開始運轉。此防止分配幫浦180推動流體穿過部分開啟之出口閥147。此外，此防止由閥開啟而引起流體將分配噴嘴向上移動，其後接著由馬達動作引起之前向流體運動。在其他實施例中，開啟出口閥147及分配幫浦180開始分配可同時地進行。
可執行移除分配噴嘴中之過量流體的一額外回吸段。在回吸段期間，出口閥147可關閉，且可使用副馬達或真空來將過量流體吸出出口噴嘴。或者，出口閥147可保持開啟，且可倒轉分配馬達200以將流體回吸至分配腔室中。回吸段有助於防止過量流體滴漏至晶圓上。
簡要參看圖3，此圖提供用於圖2之多級幫浦25之各種操作段的閥及分配馬達時序之圖解表示。其他序列展示於圖4A至圖4G中。雖然若干閥展示為在段改變期間同時關閉，但可稍微隔開地(例如，隔開100毫秒)時控閥之關閉以減小壓力尖峰。舉例而言，在排氣與淨化段期間，可僅在關閉排氣閥145前不久關閉隔離閥130。然而，應注意，在各種實施例中可利用其他閥時序。另外，可一起執行該等段中之若干者(例如，可同時執行填充/分配級，在該情況下，入口及出口閥兩者可在分配/填充段中皆開啟)。應進一步注意，未必針對每一循環重複特定段。舉例而言，可能並非每一循環執行淨化段及靜態淨化段。類似地，可能並非每一循環執行排氣段。
各種閥之開啟及關閉可引起在多級幫浦25內的流體中之壓力尖峰。因為出口閥147在靜態淨化段期間關閉，所以在靜態淨化段結束時，淨化閥140之關閉(例如)可引起分配腔室185中之壓力增大。因為每一閥可在其關閉時移置少量流體，所以此壓力增大可發生。更特定言之，在許多情況下，在自腔室185分配流體之前，使用淨化循環及/或靜態淨化循環來淨化來自分配腔室185之空氣以便防止在分配來自多級幫浦25之流體時的濺射或其他擾動。然而，在靜態淨化循環結束時，淨化閥140關閉以便密封分配腔室185以準備好開始分配。當淨化閥140關閉時，其迫使大量額外流體(大致等於淨化閥140之滯留容積)流動至分配腔室185中，其又引起分配腔室185中的流體壓力增大而高於意欲用於流體之分配的基線壓力。此過大壓力(高於基線)可引起流體之後續分配的問題。在低壓力應用中，由於由淨化閥140之關閉引起的壓力增大可為較大百分比之分配所要的基線壓力，所以此等問題受到加劇。
更具體言之，因為歸因於淨化閥140之關閉而發生的壓力增大，所以在壓力未減小之情況下，在後續分配段期間可發生流體至晶圓上之「噴濺」、雙重分配或其他不合需要之流體動態流動。另外，由於此壓力增大在多級幫浦25之操作期間可能並非恆定的，因此此等壓力增大可引起分配之流體量或分配之其他特性在連續分配段期間的變化。分配之此等變化可能又會引起晶圓碎屑之增加及晶圓之再加工。各種實施例考量歸因於系統內之各種閥關閉的壓力增大以達成用於分配段之開始的所要開始壓力，考量藉由允許在分配前在分配腔室185中達成幾乎任何基線壓力而允許系統間之不同排出壓力及設備之其他差異。
在一實施例中，為了考量至分配腔室185中之流體的非吾人所樂見之壓力增大，在靜態淨化段期間，可倒轉分配馬達200以使活塞192退回一預定距離以補償由阻擋閥135、淨化閥140之關閉及/或可引起分配腔室185中之壓力增大的任何其他源所引起的任何壓力增大。
因此，本文中所描述之實施例提供具有溫和流體處置特性之多級幫浦。藉由補償在分配段之前分配腔室中之壓力波動，可避免或減輕潛在有損害的壓力尖峰。多級幫浦之實施例亦可使用其他幫浦控制機構及閥時序以有助於減少壓力對製程流體之不利影響。
除了分配循環之外，幫浦25亦可執行其他操作。當將新的過濾器連接至幫浦時，應對過濾器起動注給，使得在執行分配循環前過濾器薄膜完全濕潤。圖5提供起動注給常式之步驟之說明性實例，然而，如由一般熟習此項技術者將理解，可使用其他起動注給常式。在步驟205中，將流體引入至分配腔室中。在下一步驟中，可如上所述使過濾器排氣歷時一時間段以自過濾器之上游部分移除空氣(步驟210)。接下來，可發生淨化至排氣段(步驟215)。在此段中，開啟隔離閥及淨化閥，且關閉阻擋閥。使分配馬達運轉，使得流體流出分配腔室且流經排氣閥。此後可接著為過濾段(步驟216)、排氣段(步驟217)及淨化段(步驟218)。在下一段中，可對過濾器加壓(步驟220)。可關閉阻擋閥及排氣閥，同時開啟隔離閥且移動饋入級馬達以對流體加壓。接下來，可發生前向沖洗段，其中使流體穿過過濾器至分配腔室且自淨化閥淨化而出(步驟225)。淨化至排氣段可再次發生(步驟230)。可在需要或想要時重複起動注給常式。
雖然前述內容提供一實例起動注給常式，但起動注給常式可涉及任何數目個不同步驟且確保過濾器薄膜完全濕潤。可在起動注給常式中使用的段之序列之一些非限制性實例包括(但不限於)：i)填充段、排氣段；ii)填充段、淨化至排氣段、過濾段、排氣段、淨化至入口段；iii)分配段、填充段、過濾段及淨化段。可在需要或想要時在起動注給常式中使用額外或替代段。
圖6A為具有一幫浦主體300及一歧管325的幫浦25之一實施例之圖解表示。幫浦25可包括一分配塊305，該分配塊305至少部分界定填充腔室、分配腔室及以上結合圖2描述的流道之部分。根據一實施例，分配塊305可為PTFE、改質之PTFE或其他材料之整體塊。因為此等材料不與或最小限度地與許多製程流體反應，所以使用此等材料允許藉由最少額外硬體將流道及幫浦腔室直接機械加工至分配塊305中。
分配塊305可包括各種外部入口及出口，包括(例如)：入口310，經由該入口310接收流體；及分配出口315，在分配段期間經由該分配出口315分配流體。在圖6A之實例中，分配塊305不包括外部淨化出口，此係因為可將經淨化之流體導引回至饋入腔室。然而，在其他實施例中，可在外部對流體進行淨化。
閥板320可與分配塊305合作以形成幫浦25的閥中之一些或全部。閥板之一實施例說明於以下圖8中。在其他實施例中，閥中之一些或全部可在外部。
蓋322提供對幫浦25之各種組件(包括饋入馬達175及分配馬達200)的保護。蓋322亦可提供對活塞、幫浦控制器20、流體管路、氣動管路及其他組件之保護。
歧管325提供用於過濾器35之連接件。過濾器35可使用任何合適機構連接至歧管325，包括(但不限於)在於2005年12月2日申請之發明者為Gashgaee之題為「O-RING-LESS LOW PROFILE FITTING AND ASSEMBLY THEREOF」的美國臨時專利申請案第60/741,667號及於2006年11月20日申請之發明者為Gashgaee之題為「O-RING-LESS LOW PROFILE FITTINGS AND FITTING ASSEMBLIES」的美國專利申請案第11/602,513號(現於2009年6月16日作為專利案第7,547,049號發佈)中描述之過濾器連接件；該等申請案在此以引用的方式全部併入本文中。歧管325中之流道可在內部或外部連接至分配塊305中之流道。歧管325可包括一整合式標籤讀取器50，其經定位以讀取過濾器上之過濾器資訊標籤。
根據一實施例，來自分配塊305之出口330可與歧管325上之入口335流體連通且來自歧管325之出口340可與分配塊305上之入口345流體連通以使用於連接至歧管325之過濾器35的流徑完整。在圖6A之實施例中，歧管325可包括可與外部排氣閥流體連通之排氣出口350。歧管325及幫浦主體300可包括連接件355及360以允許整合式標籤讀取器50電連接至幫浦控制器。
幫浦25亦可包括可連接至真空及壓力源之入口365及出口370。根據一實施例，真空或壓力之選擇性施加可用以開啟及關閉由閥板320界定之各種閥。圖6B說明幫浦25可包括用於各種通信鏈路及功率之連接件375。根據一實施例，連接件375可經組態使得幫浦25可鉤住用於幫浦之現有電軌道。
圖7為連接至歧管325的過濾器35之一實施例之圖解表示。歧管325可包括用於過濾器之快速改變機構377以允許過濾器易於連接至歧管325或自歧管325移除。可使用任何快速改變機構或用於將過濾器35連接至歧管325或以其他方式將過濾器35連接至幫浦的此項技術中已知或開發之其他機構。用於過濾器的連接機構之一實施例描述於2008年11月3日申請之Towle等人之題為「O-Ringless Seal Couplings」的PCT專利申請案第US2008/082289號(公開案第2009/059324號)中，該申請案主張美國臨時申請案第60/985,103號之優先權，該等申請案在此以引用的方式全部併入本文中。根據一實施例，過濾器35可包括一碗狀物380及頭部387。碗狀物380可經成形以容納濾筒，且頭部387可經成形以容納歧管325之快速改變機構。標籤讀取器50經定位以讀取附著至過濾器35或嵌入於過濾器35中之過濾器資訊。
圖8說明過濾器35之一實施例。頭部387可包括經定大小及成形以與歧管325上之多個口互補之一出口389、排氣口390及入口392。可將O形環安置於出口389、排氣口390及入口392中以防止洩漏。根據一實施例，頭部387可包括一過濾器資訊標籤40。舉例而言，可將RFID、藍芽、IR、其他無線協定或其他識別器件置放於過濾器35上。識別器件可包括關於過濾器之製造商資訊(過濾器之類型、留存等級、用於運轉過濾器之協定(以實例說明(但並非限制)，配方變數(recipe variable)、參數、方程式、用於使用過濾器之操作之曲線)、用於過濾器壓降特性之起動注給/填充序列、流動速率、微孔大小或其他資訊)。頭部387可經成形及定大小以允許插入至幫浦之快速改變輸出器件內。為了易於安裝，頭部387可包括一把手部分395，其可包括使機器人或人類容易握緊之特徵。雖然將過濾器資訊標籤40說明為附著至過濾器35之側面，但過濾器資訊標籤40亦可以其他方式耦接至過濾器35。舉例而言，過濾器資訊標籤40可壓入配合於碗狀物380或頭部387之標籤接收部分中。在其他實施例中，過濾器資訊標籤40可嵌入於形成頭部387或碗狀物380之材料中。過濾器資訊標籤可以其他方式耦接至過濾器35。
圖9為包含分配塊305及閥板320以形成閥400的閥總成之一實施例之圖解表示。閥板320可提供用於包括入口閥125、隔離閥130、阻擋閥135及淨化閥140中之一或多者的閥之系統之閥外殼。根據一實施例，每一閥至少部分整合至閥板320，且為取決於壓力抑或真空施加至對應隔膜而開啟或關閉之隔膜閥。在其他實施例中，該等閥中之一些可在分配塊305外部，配置於額外閥板中或以其他方式提供。
根據一實施例，可將材料405之薄片夾入於閥板320與分配塊305之間以形成各種閥之隔膜。根據一實施例，材料405可為PTFE或其他可撓性材料之薄片。閥板320形成閥座410，材料405可移動至該閥座410中。根據一實施例，閥座410具有材料405可輪廓相合而不留下死空間之形狀。可將O形環415安置於每一閥之邊緣周圍的環形凹槽420中。可將O形環415安置於閥板側上、分配塊側上，或可將O形環安置於兩個側上。流體可經由流體流道425及430流動至閥400中及流出閥400。可在需要或想要時置放流道425及430及對流道425及430定大小。根據一實施例，閥板320可經組態以減小閥之滯留容積、消除歸因於真空波動之容積變化、減少真空要求及減小在閥隔膜上之應力。實例閥組態描述於2006年11月20日申請之發明者為Cedrone等人之題為「SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR」的美國專利申請案第11/602,464號及2008年7月14日申請之發明者為Cedrone等人之題為「METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP」的美國專利申請案第12/218,325號中；該等申請案在此以引用的方式全部併入本文中。
閥板320可包括用於每一閥之閥控制入口435以將壓力或真空施加至對應隔膜或隔膜之部分。藉由將壓力或真空選擇性地施加至入口，開啟或關閉對應閥，使得自入口425至出口430之流體流動受到約束或允許。根據一實施例，壓力或真空之施加可由螺線管閥440調節，該螺線管閥440開啟至來自壓力源450之壓力或來自真空源455之真空的閥控制供應管路445。
圖10為幫浦25及至其他組件之連接件之一實施例之圖解表示。在圖10之實施例中，幫浦25包括可連接至幫浦軌道(pump track)460之板上幫浦控制器。幫浦軌道460可允許在緊密空間中設置多個幫浦，且可提供用於I/O信號之連接件(表示於465處)、用於串列通信之連接件(表示於470處)及用於電連接之連接件(表示於475處)。軌道460亦可提供用以開啟及關閉閥的壓力/真空之氣動連接件(表示於480處)。
幫浦25之入口可連接至流體供應器(諸如，抗蝕瓶(resist bottle)或其他流體供應器15)。幫浦25之輸出端可連接至在幫浦25之出口與晶圓之間的停止及回吸閥。幫浦25可包括在歧管325與幫浦25之其他部分之間的內部或外部流體連接件(表示於495處)。另外，幫浦25可包括在歧管325之標籤讀取器與幫浦控制器或幫浦25之其他電子器件之間的電連接件(表示於497處)。
圖11為用於控制幫浦25之操作的系統之一實施例之圖解表示。幫浦控制器20可為幫浦25板上控制器或經由用於傳達控制信號、資料或其他資訊之一或多個通信鏈路連接至幫浦25。幫浦控制器20可實施為板上PCB板、遠端控制器，或以其他合適方式實施。另外，幫浦控制器20之功能性可散佈於板上控制器與另一控制器之間。
根據一實施例，幫浦控制器20可包括電腦可讀媒體55(例如，RAM、ROM、快閃記憶體、光碟、磁碟機或其他電腦可讀媒體)，其含有用於控制多級幫浦20之操作的控制指令60之集合。處理器65(例如，CPU、ASIC、RISC、DSP或其他處理器)可執行該等指令。處理器之一實例為Texas Instruments TMS320F2812PGFA 16-bit DSP(Texas Instruments為基地在Dallaa,TX之公司)。在另一實施例中，指令60可實施為硬體。另外，幫浦控制器20可包括此項技術中已知的多種電腦組件，包括額外處理器、記憶體、介面、顯示器件、周邊器件或為了簡單起見而未展示之其他電腦組件。
介面70之集合可允許幫浦控制器20將串列、並列或類比資料/信號傳達至馬達、閥或其他組件，及接收來自感測器、標籤讀取器50、控制器或幫浦25之其他組件的資料/信號。舉例而言，幫浦控制器20可將信號發送至饋入馬達175(見圖2)、分配馬達200(見圖2)、控制螺線管閥440(見圖9)之螺線管及幫浦25之其他組件。幫浦控制器20可產生直接控制組件之信號，或可產生由閥、馬達或其他控制器解譯以操作幫浦25之組件的信號。幫浦控制器20亦可接收來自感測器(諸如，壓力感測器112(見圖2))、標籤讀取器50及幫浦25之其他組件的類比或數位信號。介面70可在需要時包括類比及數位介面，且可在介面70與處理器65之間存在額外組件，諸如(但不限於)，類比轉數位轉換器、濾波器及其他信號處理組件。
根據一實施例，幫浦控制器20亦可包括連接至幫浦管理系統之介面80。介面80可允許幫浦控制器20連接至網路(例如，乙太網路、無線網路、全球區域網路、DeviceNet網路或此項技術中已知或開發之其他網路)、匯流排(例如，SCSI匯流排)或其他通信鏈路。如以下申請案中描述之I/O介面連接器可用以將幫浦控制器20連接至多種介面及製造工具：在2005年12月2日申請之Cedrone等人之題為「I/O INTERFACE SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP」的美國臨時專利申請案第60/741,657號及2006年11月20日申請之Cedrone等人之題為「I/O SYSTEMS,METHODS AND DEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER」的美國專利申請案第11/602,449號，該等申請案在此以引用的方式全部併入本文中。
幫浦控制器20可連接至幫浦管理系統85，該幫浦管理系統85可將關於幫浦25之操作的指令提供至幫浦控制器20。幫浦管理系統85可為連接至幫浦控制器20以將分配配方或其他資訊提供至幫浦控制器20之電腦或電腦網路。幫浦管理系統85亦可自幫浦控制器20收集操作資料。幫浦管理系統85可連接至多個幫浦以提供集中式控制及資料收集。根據一實施例，幫浦管理系統85可維護自數個幫浦收集的操作資料97之資料儲存庫90。資料儲存庫可為資料庫、檔案系統或其他資料儲存系統。
在操作中，幫浦控制器20可接收來自標籤讀取器50之過濾器資訊45。幫浦控制器20可執行指令60以分析資訊45及判定是否或如何操作幫浦25。根據一實施例，幫浦控制器20可將規則應用於資訊45。作為一實例，幫浦控制器20可比較資訊45與所儲存之資訊95以判定是否操作幫浦。以實例說明(但並非限制)，此可包括比較零件號與預期零件號以判定該過濾器是否係可接受的以供幫浦25使用。另外，若過濾器可接受，則幫浦控制器20可基於過濾器資訊45判定如何操作幫浦25。在另一實施例中，幫浦控制器20可將過濾器資訊45發送至幫浦管理系統85，且幫浦管理系統85可應用規則以判定是否或如何操作幫浦25。
所儲存之資訊95可由幫浦管理系統85經由使用者介面提供至幫浦控制器20，或可以其他方式提供其他資訊。在一實施例中，幫浦控制器20可儲存來自特定過濾器之資訊95。舉例而言，若已知供幫浦25使用之第一過濾器為適當過濾器，則幫浦控制器20可儲存來自此過濾器之過濾器資訊45作為所儲存之資訊95。
幫浦控制器20亦可儲存操作資料97且使操作資料97與過濾器資訊45相關。在另一實施例中，幫浦控制器20可將操作資料97轉遞至幫浦管理系統85，且幫浦管理系統85可使操作資料97與過濾器資訊45相關。
操作資料對各種過濾器特性之分析可用以試探性地更新用於判定是否及如何操作幫浦25之規則。舉例而言，幫浦控制器20最初可應用一規則，使得具有特定零件號之過濾器係可接受的。然而，若隨著時間過去發現具有彼零件號及第一薄膜起泡點範圍之過濾器導致良好分配塗層，但具有同一零件號及第二薄膜起泡點範圍之過濾器導致增加數目個不良分配塗層，則幫浦控制器20或幫浦管理系統85可更新規則使得幫浦控制器20將不對具有在第二薄膜起泡點範圍中之薄膜起泡點的過濾器操作，即使該過濾器具有可接受的零件號亦如此。因此，資料之分析可用以更新幫浦控制器20或幫浦管理系統85之決策制定。
根據一實施例，可使用過濾器資訊45使幫浦25之操作最佳化。幫浦控制器20及/或幫浦管理系統85可維護操作常式之程式庫100。當接收到過濾器資訊45時，可使用過濾器資訊及用於分配之其他參數判定適當的操作常式。舉例而言，可針對不同過濾器及流體根據經驗建立最佳操作常式且將該等常式儲存於程式庫100中。使用運動黏度、流體類型或其他參數及過濾器資訊45中之至少一些，幫浦控制器20或幫浦管理系統85可存取程式庫100且判定幫浦25之最佳操作。程式庫100包括完整的分配循環之程式庫或分配循環之視情況可組合成完整的分配循環之最佳段之程式庫。程式庫100亦可包括用於對過濾器起動注給或其他幫浦操作之常式。
圖12為用於基於過濾器資訊控制幫浦之操作的一方法之一實施例之圖解表示。圖12中之各種處理步驟可由幫浦控制器20、幫浦管理系統85或其他器件執行。當將新的過濾器連接至幫浦(步驟505)時，電子標籤讀取器可自標籤讀取過濾器資訊之集合(步驟510)。可將規則集合應用於過濾器資訊以判定過濾器是否適當(步驟515)。用於判定過濾器是否適當之規則可取決於過濾器資訊及其他因素(諸如，製程流體、環境屬性、需要之循環時間或其他因素)。舉例而言，可應用一規則使得若製程流體具有某一黏度，則僅在過濾器具有一特定零件號或某一零件號及起泡點時將其視為適當。因此，應用之規則可取決於多筆過濾器資訊及其他資訊。若過濾器並非適當過濾器，則採取對應動作(步驟520)。否則，幫浦之操作可繼續進行(步驟525)。
根據一實施例，可比較過濾器零件號與預期或容許零件號以判定零件號是否匹配(步驟515)。若零件號匹配，則幫浦之操作可繼續進行(步驟525)。若零件號不匹配，則幫浦控制器(或其他器件)可判定幫浦之操作不應繼續進行(步驟520)。可產生一警報或通知以通知幫浦管理系統或人類使用者連接至該幫浦之過濾器並不適當。可在需要或想要時重複圖12之步驟。
若過濾器適合用於分配操作，則可使用過濾器資訊判定幫浦之操作常式。此可包括判定起動注給常式、分配循環、起動注給常式或分配循環之特定段，或以其他方式判定如何操作幫浦。根據一實施例，可判定針對過濾器及流體/流體屬性組合之最佳起動注給常式及分配循環。
一般而言，需要使起動注給及執行一分配循環所需之時間量最小化。分配循環及起動注給常式中的段之類型、數目及長度可取決於正使用的過濾器之特性、分配流體及其他因素。實施例可包括指定最佳操作常式的操作常式之程式庫。操作常式可包括可在較大循環中使用之多個段或單一段。因此，程式庫中之操作常式可指定幫浦之完整操作或可僅指定幫浦循環之一部分。可根據指定操作常式來操作幫浦。
圖13為用於使幫浦之起動注給最佳化的一方法之一實施例之圖解表示。圖13中之各種處理步驟可由幫浦控制器20、幫浦管理系統85或其他器件執行。搜集過濾器資訊及流體屬性(步驟605及607)。此可包括(例如)接收儲存於過濾器上之電子可讀標籤上的過濾器資訊。可收集之額外資訊可包括配方資訊、所要循環時間或其他資訊。使用過濾器資訊、流體資訊及/或其他資訊，可自起動注給常式之程式庫選擇一起動注給常式(步驟610)。以實例說明(但並非限制)，程式庫可指定：對於IPA之10 nm對稱型UPE過濾器，應使用圖5之起動注給常式，且最佳排氣時間循環計數為5，最佳淨化至排氣時間循環計數為7，應將過濾器加壓至20 psi歷時5分鐘，且在加壓後，應發生前向沖洗操作，其後接著為淨化至排氣。最佳起動注給常式亦可包括將該常式或該常式中之特定步驟重複多次。
若幫浦管理系統85判定幫浦之最佳起動注給常式，則幫浦管理系統85可將實施起動注給常式所必要之資訊提供至幫浦控制器20。在接收到用於起動注給常式之資訊後(或在幫浦控制器20自程式庫判定起動注給常式後)，幫浦控制器20可實施起動注給常式(步驟615)。
可監視(步驟620)及調整(步驟625)起動注給常式。根據一實施例，起動注給常式可由幫浦控制器20在運作中調整。舉例而言，用於特定過濾器零件號之起動注給常式可指定在起動注給期間使用之最大壓力。然而，過濾器器件流可指示個別過濾器可在較高壓力下操作。幫浦控制器20可調整起動注給常式以使用較高壓力，且因此在較短時間中起動注給。在另一實施例中，幫浦控制器20可判定在起動注給常式期間之壓力超過起動注給常式期間應預期之壓力。幫浦控制器20可使用於彼過濾器之起動注給常式變慢。幫浦控制器20可基於監視幫浦之操作及過濾器資訊而以其他方式調整幫浦之操作。起動注給可繼續，直至起動注給完成或以其他方式終止為止(步驟630)。可在需要或想要時重複圖13之步驟。
亦可使分配循環或幫浦分配循環之特定段最佳化。圖14為用於使幫浦之分配循環最佳化的一方法之一實施例之圖解表示。圖14中之各種處理步驟可由幫浦控制器20、幫浦管理系統85或其他器件執行。根據一實施例，搜集過濾器資訊及流體屬性(步驟705及707)。此可包括(例如)接收儲存於過濾器上之電子可讀標籤上的過濾器資訊。可收集之其他資訊可包括配方資訊、循環時間或其他資訊。使用過濾器資訊、流體資訊及/或其他資訊，可自操作常式之程式庫判定適當分配循環或分配循環之部分(步驟710)。以實例說明(但並非限制)，程式庫可指定包括過濾及排氣段之最佳過濾常式。給定流體特性、過濾器資訊或其他資訊，可判定針對一分配循環的最佳過濾及排氣時序。因此，例如，對於10 nm對稱型UPE過濾器及IPA，程式庫可指定幫浦應使用其預設排氣段，過濾速率應為0.3 mL/s，過濾壓力應為6 psi，且過濾段應持續40秒。在步驟715處，幫浦控制器20可使用指定過濾常式實施分配循環。
根據一實施例，可監視分配循環(步驟720)。基於過濾器資訊及監視，分配循環可由幫浦控制器20在運作中調整(步驟725)。舉例而言，若在分配循環期間之壓力開始超過基於過濾器之器件流所容許之壓力，則此可指示過濾器正開始堵塞。幫浦控制器20可調整分配循環以減小由幫浦施加之壓力。幫浦控制器20可基於監視幫浦之操作及過濾器資訊而以其他方式調整幫浦之操作。分配循環可繼續，直至分配循環完成(步驟730)或以其他方式終止為止。可在需要或想要時重複圖14之步驟。
除了影響幫浦之操作之外，幫浦資訊可用以改良過濾器設計。圖15為識別所要過濾器之方法之一實施例之流程圖。圖15之步驟可經由處理器執行電腦可讀程式碼來實施。根據一實施例，圖15之各種步驟可由幫浦控制器20、幫浦管理系統85或其他系統實施。
如上所述，操作資料可由幫浦收集，可儲存於資料儲存庫中(步驟805)。另外，可收集過濾器資訊(步驟810)。可使操作資料與過濾器資訊相關(步驟815)。可分析資料(步驟820)，且可識別可能已導致良好或不良分配的過濾器之特性(步驟825)。舉例而言，若在使用特定批次之過濾器時產生多個不良分配，則可將彼批次識別為不良的。若在使用具有特定量之起泡點之過濾器時發生不良分配，則可將具有彼起泡點之過濾器識別為不良的。可使用此資訊更新應用於過濾器資訊的規則(步驟830)。亦可將此資訊提供至過濾器製造商，使得過濾器製造商可改良過濾器設計。可在需要或想要時重複圖15之步驟。
圖16為可散佈於多個電腦上或在單一電腦上執行的程式碼900之集合的一實施例之圖解表示。程式碼900可包括過濾器資訊接收程式碼905，該過濾器資訊接收程式碼905可在通信鏈路上經由使用者介面接收來自標籤讀取器之過濾器資訊或以其他方式接收過濾器資訊。類似地，程式碼900可包括流體資訊接收程式碼910，該流體資訊接收程式碼910可在通信鏈路上經由使用者介面接收流體資訊或以其他方式接收流體資訊。程式碼900可進一步包括操作資料接收程式碼915，該操作資料接收程式碼915可接收來自幫浦中之感測器的操作資料、在通信鏈路上接收來自幫浦之操作資料或以其他方式接收操作資料。規則應用程式碼920可將規則應用於過濾器資訊以判定是否或如何操作幫浦。幫浦操作程式碼925可基於規則應用程式碼920之輸出操作幫浦或採取其他指定動作。
起動注給常式判定程式碼930可存取起動注給常式之程式庫以判定用於幫浦之適當起動注給常式。幫浦操作程式碼935可根據由程式碼930判定之起動注給常式操作幫浦。起動注給監視程式碼940可在起動注給期間監視幫浦之操作資料以判定是否調整幫浦之操作，且起動注給調整程式碼945可調整起動注給常式。幫浦操作程式碼935可根據由起動注給調整程式碼945進行的調整之起動注給常式判定操作幫浦。
分配段判定程式碼950可在起動注給期間存取分配循環或分配循環之部分的程式庫以判定如何操作幫浦。幫浦操作程式碼955可根據由程式碼950判定之分配循環或分配循環段操作幫浦。分配循環監視程式碼960可在分配循環期間監視幫浦之操作資料以判定是否調整幫浦之操作，且分配循環調整程式碼965可調整分配循環。幫浦操作程式碼955可根據由分配循環調整程式碼965進行的調整之分配循環或分配循環段操作幫浦。
資料相關程式碼970可使操作資料與過濾器資訊相關。資料分析程式碼可分析相關之資料以識別對應於良好及不良分配之過濾器特性。規則調整程式碼980可基於由程式碼975進行的資料分析之結果調整由規則應用程式碼920應用之規則。
應注意，圖16中所說明之程式碼模組可實施為單塊程式(monolithic program)、任何數目個單獨程式、一程式之多個函式、多個程式之多個函式，或根據合適軟體架構及程式設計語言而以其他方式實施。程式碼900之功能性可散佈於包括(但不限於)幫浦管理系統及幫浦控制器的多個器件之間。另外，可將功能性中之全部或一些實施為硬體或韌體。
圖17為提供用於幫浦之實例資料之曲線圖。藉由使用Impact 2第2版10 nm對稱型過濾器之Entegris IntelliGen Mini兩級分配幫浦執行圖17之測試(InteliGen為Chaska,Minn之Engtegris,Inc.的商標)。經由PMS SO2粒子計數器分配化學乳酸乙酯。x軸為時間且y軸為粒子測試。經由經驗測試，針對過濾器與流體之組合判定最佳起動注給常式。最佳起動注給常式由線1000表示，預設幫浦起動注給常式由線1005表示，且標準「快速填充」起動注給常式由線1010表示。如自圖17之曲線圖可見，最佳起動注給常式導致過濾器在較短的時間量中經起動注給。藉由針對程式庫中之其他過濾器/流體組合維護最佳起動注給常式之程式庫，幫浦控制器或其他器件可自動地判定將使用之最好起動注給常式，藉此減少起動注給所需之時間。
雖然已在用於流體分配幫浦中之過濾器之情況下描述了各種實施例，但本發明不限於此等實施例。舉例而言，可使用過濾器資訊標籤儲存關於任何類型之過濾器的過濾器資訊。過濾器資訊可由標籤讀取器讀取且用以進行是否或如何操作過濾器正用於的器件或系統之判定。舉例而言，可將過濾器資訊標籤用於氣體純化製程或其他應用中之過濾器。
如本文中所使用，術語「包含(comprises、comprising)」、「包括(includes、including)」、「具有(has、having)」或其任何其他變體意欲涵蓋非排他性包括。舉例而言，包含一列元件之製程、產品、物品或裝置未必僅限於彼等元件，而可包括未明確列出或此製程、物品或裝置所固有之其他元件。另外，除非相反地作出明確敍述，否則「或」指代包括性「或」且並非排他性「或」。舉例而言，下列情況中之任一者滿足條件A或B：A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)及A及B兩者皆為真(或存在)。
另外，本文中給出之任何實例或說明在任何情況下皆不應被視為對與其一起利用之任何一或多個條款之約束、限於該任何一或多個條款之明確定義。實情為，此等實例或說明應被視為係關於一特定實施例而描述且視為僅說明性。一般熟習此項技術者應瞭解，與此等實例或說明一起利用之任何一或多個條款涵蓋可能或可能不與其一起或在說明書中其他處給出之其他實施例以及其實施及調適，且所有此等實施例意欲包括於該一或多個條款之範疇內。表示此等非限制性實例及說明之語言包括(但不限於)：「舉例而言」、「例如」、「在一實施例中」及類似者。
鑒於此描述，本發明之各種態樣之其他修改及替代實施例將對熟習此項技術者顯而易見。因此，此描述應僅解釋為說明性，且係用於教示熟習此項技術者進行本發明之一般方式的目的。舉例而言，雖然前述內容主要使用多級幫浦之實例，但本文中所描述之實施例亦可供單級幫浦或其他幫浦使用。應理解，本文中所展示及描述的本發明之形式應被視為目前較佳實施例。可用多種元件及材料替代本文中所說明及描述之元件及材料，可顛倒零件及程序，且可獨立地利用本發明之某些特徵，此等將在熟習此項技術者受益於本發明之此描述後皆為熟習此項技術者顯而易見。在不脫離如在下列申請專利範圍中描述的本發明之精神及範疇之情況下，可進行本文中所描述之元件之改變。
10．．．半導體製造系統
15．．．流體儲集器
17．．．晶圓
20．．．幫浦控制器
25．．．幫浦
27．．．停止/回吸閥
35．．．可卸除式過濾器
40．．．電子可讀過濾器資訊標籤
45．．．過濾器資訊
50．．．標籤讀取器
55．．．電腦可讀媒體
60．．．控制指令
65．．．處理器
70．．．介面
80．．．介面
85．．．幫浦管理系統
90．．．資料儲存庫
95．．．所儲存之資訊
97．．．操作資料
100．．．程式庫
105．．．饋入級部分/饋入級
110．．．分配級部分/分配級
112．．．壓力感測器
125．．．入口閥
130．．．隔離閥
135．．．阻擋閥
140．．．淨化閥
145．．．排氣閥
147．．．出口閥
150．．．饋入級幫浦/饋入幫浦
155．．．饋入腔室
160．．．饋入級隔膜
165．．．活塞
170．．．導螺桿
175．．．步進馬達
180．．．分配級幫浦/分配幫浦
185．．．分配腔室
190．．．分配級隔膜
192．．．活塞
195．．．導螺桿
200．．．分配馬達
300．．．幫浦主體
305．．．分配塊
310．．．入口
315．．．分配出口
320．．．閥板
322．．．蓋
325．．．歧管
330．．．分配塊之出口
335．．．歧管上之入口
340．．．歧管之出口
345．．．分配塊上之入口
350．．．排氣出口
355．．．連接件
360．．．連接件
365．．．入口
370．．．出口
375．．．連接件
380．．．碗狀物
387．．．頭部
389．．．出口通口
390．．．排氣通口
392．．．入口通口
395．．．把手部分
400．．．閥
405．．．材料
410．．．閥座
415．．．O形環
420．．．環形凹槽
425．．．流道
430．．．流道
435．．．閥控制入口
440．．．螺線管閥
445．．．閥控制供應管路
450．．．壓力源
455．．．真空源
460．．．幫浦軌道
465．．．用於I/O信號之連接件
470．．．用於串列通信之連接件
475．．．用於電連接之連接件
480．．．用於壓力/真空之氣動連接件
495．．．內部或外部流體連接件
497．．．電連接件
900．．．程式碼
905．．．過濾器資訊接收程式碼
910．．．流體資訊接收程式碼
915．．．操作資料接收程式碼
920．．．規則應用程式碼
925．．．幫浦操作程式碼
930．．．起動注給常式判定程式碼
935．．．幫浦操作程式碼
940．．．起動注給監視程式碼
945．．．起動注給調整程式碼
950．．．分配段判定程式碼
955．．．幫浦操作程式碼
960．．．分配循環監視程式碼
965．．．分配循環調整程式碼
970．．．資料相關程式碼
975．．．資料分析程式碼
980．．．規則調整程式碼
1000．．．線
1005．．．線
1010．．．線
圖1為半導體製造系統之一部分的一實施例之圖解表示；
圖2為根據一實施例的多級幫浦(multiple stage pump或multi-stage pump)之圖解表示；
圖3及圖4A至圖4G為用於分配循環之各種實施例的閥及馬達時序之圖解表示；
圖5為說明起動注給常式之一實施例之流程圖；
圖6A及圖6B為一幫浦之一實施例之圖解表示；
圖7為過濾器及歧管之一實施例之圖解表示；
圖8為過濾器之一實施例之圖解表示；
圖9為閥總成之一實施例之圖解表示；
圖10為幫浦及連接件之一實施例之圖解表示；
圖11為用於控制幫浦之操作的一系統之一實施例之圖解表示；
圖12為說明用於使用過濾器資訊標籤影響幫浦之操作的方法之一實施例之流程圖；
圖13為用於使幫浦之起動注給最佳化的一方法之一實施例之圖解表示；
圖14為使用於幫浦之分配循環最佳化的一實施例之圖解表示；
圖15為用於使用過濾器資訊的一方法之一實施例之圖解表示；
圖16為軟體架構之一實施例之圖解表示；及
圖17為說明經由選擇最佳起動注給常式而減少之起動注給時間之曲線圖。
20．．．幫浦控制器
45．．．過濾器資訊
50．．．標籤讀取器
55．．．電腦可讀媒體
60．．．控制指令
65．．．處理器
70．．．介面
80．．．介面
85．．．幫浦管理系統
90．．．資料儲存庫
95．．．所儲存之資訊
97．．．操作資料
100．．．程式庫

Claims (29)

  1. 一種幫浦，其包含：一或多個馬達，該一或多個馬達用以將流體汲取至該幫浦之一入口中及自該幫浦之一出口分配一製程流體；一可卸除式過濾器，其安置於該幫浦入口與該幫浦出口之間的一流體流徑中；一幫浦控制器，其經組態以進行以下操作：接收關於一可卸除式過濾器組態之過濾器資訊；接收製程流體資訊；存取儲存於一非暫態電腦可讀取記憶體上用於不同過濾器及流體之一操作常式程式庫，其中該操作常式程式庫包含一組不同的操作常式，該組不同的操作常式中之每一者包含一相應連續段(series of segments)，其指明用於移動該幫浦中之該製程流體的閥及馬達時序，該等不同的操作常式之每一者與過濾器組態及流體參數之一不同組合相關聯；基於該過濾器資訊及該製程流體資訊而自該操作常式程式庫選定一操作常式，該選定動作係在包含選定之操作常式之該相應連續段的一循環開始之前執行；及根據該選定操作常式操作該幫浦。
  2. 如請求項1之幫浦，其中該可卸除式過濾器具有一儲存該過濾器資訊之電子標籤，且該幫浦進一步包含一經定位及組態以自該電子標籤讀取該過濾器資訊的電子標籤 讀取器。
  3. 如請求項2之幫浦，其中該電子標籤讀取器包含一RFID讀取器。
  4. 如請求項2之幫浦，其中該過濾器資訊包含一零件號。
  5. 如請求項2之幫浦，其中該過濾器資訊包含對該可卸除式過濾器特定之資訊。
  6. 如請求項1之幫浦，其中該選定操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一起動注給常式。
  7. 如請求項6之幫浦，其中該幫浦控制器經進一步組態以進行以下操作：在該起動注給常式期間監視該幫浦之操作資料；將該操作資料與該過濾器資訊相關聯；及基於包括於該過濾器資訊及該操作資料中對該可卸除式過濾器特定之資訊而自該選定之操作常式調整該幫浦之操作。
  8. 如請求項1之幫浦，其中該選定操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一過濾常式。
  9. 如請求項8之幫浦，其中該幫浦控制器經進一步組態以進行以下操作：在該過濾常式期間監視該幫浦之操作資料；將該操作資料與該過濾器資訊相關聯；及基於包括於該過濾器資訊及該操作資料中對該該可卸除式過濾器特定之資訊而自該選定之操作常式調整該幫浦之操作。
  10. 如請求項1之幫浦，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含與該第一操作常式不同數目之段；且該控制器進一步經組態以進行以下操作：判定該製程流體與來自該製程流體資訊之該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器組態係該第一過濾器組態，則選定該第一操作常式並根據該第一操作常式操作該幫浦；若該可卸除式過濾器組態係該第二過濾器組態，則選定該第二操作常式並根據該第二操作常式操作該幫浦。
  11. 如請求項10之幫浦，其中該第一操作常式界定一第一分配循環，該第一分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流體至一晶圓，且該第二操作常式界定不同於該第一分配循環之一第二分配循環，該第二分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流體至該晶圓。
  12. 如請求項1之幫浦，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一 製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含至少一種與該第一操作常式不同類型之段；且該控制器進一步經組態以進行以下操作：判定該製程流體與來自該製程流體資訊之該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器組態係該第一過濾器組態，則選定該第一操作常式並根據該第一操作常式操作該幫浦；若該可卸除式過濾器組態係該第二過濾器組態，則選定該第二操作常式並根據該第二操作常式操作該幫浦。
  13. 一種幫浦系統，其包含：一幫浦，其包含：一或多個馬達，該一或多個馬達用以將流體汲取至該幫浦之一入口中及自該幫浦之一出口分配流體；一可卸除式過濾器，其處於該幫浦入口與該幫浦出口之間的一流體流徑中，該可卸除式過濾器具有儲存關於可卸除式過濾器組態之過濾器資訊的一電子標籤；一電子標籤讀取器，其經定位及組態以自該電子標籤讀取關於該可卸除式過濾器之該過濾器資訊；一幫浦控制器，其耦接至該電子標籤讀取器，該幫 浦控制器經組態以進行以下操作：自該電子標籤讀取器接收關於該可卸除式過濾器組態之該過濾器資訊；在一通信鏈路上傳達關於該可卸除式過濾器組態之該過濾器資訊；及控制該幫浦之操作以根據一選定操作常式分配該流體；一幫浦管理系統，其經組態以進行以下操作：自該幫浦接收關於該可卸除式過濾器組態之該過濾器資訊；存取儲存於一非暫態電腦可讀取媒體上用於不同過濾器及流體之一操作常式程式庫，其中該操作常式程式庫包含一組不同的操作常式，該組不同的操作常式中之每一者包含一相應連續段(series of segments)，其指明用於移動該幫浦中之該製程流體的閥及馬達時序，該等不同的操作常式之每一者與過濾器組態及流體參數之一不同組合相關聯；基於該過濾器資訊及該製程流體資訊而自該操作常式程式庫選定一操作常式，該選定動作係在包含選定之操作常式之該相應連續段的一循環之前執行；及將該選定操作常式傳達至該幫浦控制器。
  14. 如請求項13之幫浦系統，其中該電子標籤讀取器包含一RFID讀取器。
  15. 如請求項13之幫浦系統，其中該過濾器資訊包含一零件 號。
  16. 如請求項13之幫浦系統，其中該過濾器資訊包含對該可卸除式過濾器特定之資訊。
  17. 如請求項13之幫浦系統，其中該選定操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一起動注給常式。
  18. 如請求項17之幫浦系統，其中該幫浦控制器經進一步組態以進行以下操作：在該起動注給常式期間監視該幫浦之操作資料；將該操作資料與該過濾器資訊相關聯；及基於包括於該過濾器資訊及該操作資料中對該可卸除式過濾器特定之資訊而自該選定之操作常式調整該起動注給常式。
  19. 如請求項13之幫浦系統，其中該操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一過濾常式。
  20. 如請求項19之幫浦系統，其中該幫浦控制器經進一步組態以進行以下操作：在該過濾常式期間監視該幫浦之操作資料；將該操作資料與該過濾器資訊相關聯；及基於包括於該過濾器資訊及該操作資料中對該可卸除式過濾器特定之資訊而自該選定之操作常式調整該幫浦之操作。
  21. 如請求項13之幫浦系統，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過 濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含與該第一操作常式不同數目之段；且該幫浦管理系統進一步經組態以進行以下操作：判定該製程流體與來自該製程流體資訊之該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器之該過濾器組態係該第一過濾器組態，則將該第一操作常式選定為該選定操作常式；若該可卸除式過濾器之該過濾器組態係該第二過濾器組態，則將該第二操作常式選定為該選定操作常式。
  22. 如請求項21之幫浦系統，其中該第一操作常式界定一第一分配循環，該第一分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流體至一晶圓，且該第二操作常式界定不同於該第一分配循環之一第二分配循環，該第二分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流體至該晶圓。
  23. 如請求項13之幫浦系統，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含至少一種與該第一操作常 式不同類型之段；且該幫浦管理系統進一步經組態以進行以下操作：判定該製程流體與來自該製程流體資訊之該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器之該過濾器組態係該第一過濾器組態，則將該第一操作常式選定為該選定操作常式；若該可卸除式過濾器之該過濾器組態係該第二過濾器組態，則將該第二操作常式選定為該選定操作常式。
  24. 一種用於控制一幫浦之操作之方法，其包含：將一可卸除式過濾器經由一快速改變機構連接至該幫浦，其中該可卸除式過濾器具有儲存關於該可卸除式過濾器之過濾器資訊之一電子標籤；使用一電子標籤讀取器自該電子標籤接收用於該可卸除式過濾器之該過濾器資訊；存取儲存於一非暫態電腦可讀取媒體上用於不同過濾器及流體之一操作常式程式庫，其中該操作常式程式庫包含一組不同的操作常式，該組不同的操作常式中之每一者包含一相應連續段(series of segments)，其指明用於移動該幫浦中之該製程流體的閥及馬達時序，該等不同的操作常式之每一者與過濾器組態及流體參數之一不同組合相關聯；基於該過濾器資訊及一製程流體參數而自該操作常式 程式庫選定一操作常式；及根據該選定操作常式操作該幫浦。
  25. 如請求項24之方法，其中該選定操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一最佳起動注給常式。
  26. 如請求項24之方法，其中該選定操作常式包含用於該可卸除式過濾器之一最佳過濾常式。
  27. 如請求項24之方法，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含與該第一操作常式不同數目之段；且該方法進一步包含：判定該製程流體是否與來自製程流體資訊之該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器之一可卸除式過濾器組態係該第一過濾器組態，則將該第一操作常式選定為該選定操作常式；若該可卸除式過濾器之該可卸除式過濾器組態係該第二過濾器組態，則將該第二操作常式選定為該選定操作常式。
  28. 如請求項27之方法，其中該第一操作常式界定一第一分配循環，該第一分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流 體至一晶圓，且該第二操作常式界定不同於該第一分配循環之一第二分配循環，該第二分配循環包含若干段以填充該幫浦、過濾該製程流體、對該過濾器進行排氣以及分配該製程流體至該晶圓。
  29. 如請求項24之方法，其中：該操作常式程式庫包含與一第一過濾器組態及一第一製程流體參數相關聯之一第一操作常式以及與一第二過濾器組態及該第一製程流體參數相關聯之一第二操作常式，其中該第二操作常式包含至少一種與該第一操作常式不同類型之段；且該方法進一步包含：判定該製程流體是否與該第一製程流體參數相關聯；若該可卸除式過濾器之一可卸除式過濾器組態係該第一過濾器組態，則將該第一操作常式選定為該選定操作常式；若該可卸除式過濾器之該可卸除式過濾器組態係該第二過濾器組態，則將該第二操作常式選定為該選定操作常式。
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