(57)【要約】  本開示は、一般に、濾過に関するシステムおよび方法を説明する。さらに具体的には、本明細書に説明する実施形態は、フィルタに基づいてポンプの動作ルーチンを最適化することに関する。本明細書に説明するプライミングルーチンの実施形態は、下流からフィルタに加圧するように背圧ステップを実施し、下流からフィルタをフラッシュするように背圧フラッシュステップを実施することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプの入口に流体を引き込み、前記ポンプの出口から流体を分配するための１つまたは複数のモータと、
前記ポンプ入口と前記ポンプ出口との間の流体フローパス内に配置された着脱可能フィルタと、
フィルタタイプおよびプロセス流体に基づいて、１組のプライミングルーチンから１つのプライミングルーチンを選択するように構成されたポンプコントローラであって、前記１組のプライミングルーチンが、
第１のタイプの着脱可能フィルタに対する順方向加圧段階を含む第１のプライミングルーチン、および、
第２のタイプの着脱可能フィルタに対する背圧印加段階を含む第２のプライミングルーチン、を含み、
前記着脱可能フィルタをプライミングするために、前記選択されたプライミングルーチンを実施するように前記ポンプを制御する、ポンプコントローラと、
を含む、半導体製造用のポンプ。
【請求項２】
前記ポンプコントローラは、単一のフィルタ膜を有する着脱可能フィルタに対する前記第１のプライミングルーチンを選択するように構成される、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記ポンプコントローラは、複数のフィルタ膜を有する着脱可能フィルタに対する前記第２のプライミングルーチンを選択するように構成される、請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記第２のプライミングルーチンが選択される際に前記選択されたプライミングルーチンを実施するように前記ポンプを制御するステップは、前記着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、前記着脱可能フィルタに背圧を印加するステップとを含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項５】
前記ポンプは、
供給チャンバと、
分配チャンバと、
前記供給チャンバと前記着脱可能フィルタとの間の隔離弁と、
前記着脱可能フィルタと前記分配チャンバとの間の遮断弁と、
前記着脱可能フィルタと流体連通する通気弁と、
を含み、
着脱可能フィルタに背圧を印加するステップは、前記隔離弁および前記通気弁を閉鎖し前記遮断弁を開放した状態で、前記分配チャンバ内の流体を加圧するステップを含む、
請求項４に記載のポンプ。
【請求項６】
前記ポンプコントローラは、前記着脱可能フィルタに５分間〜１０分間、背圧を印加するために前記ポンプを制御するように構成される、請求項４に記載のポンプ。
【請求項７】
前記ポンプコントローラは、前記着脱可能フィルタに少なくとも５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉの一定の圧力で背圧を印加するために前記ポンプを制御するように構成される、請求項６に記載のポンプ。
【請求項８】
前記第２のプライミングルーチンは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加する前に、前記着脱可能フィルタを通して流体を押し込むステップをさらに含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項９】
前記第２のプライミングルーチンは、通気サイクル、パージから通気に至るサイクル、第１のパージから通気に至るサイクル、パージから吸入に至るサイクル、背圧フラッシュ、および第２のパージから通気に至るサイクルをさらに含む、請求項１に記載のポンプ。
【請求項１０】
通気サイクル、パージから通気に至るサイクル、およびパージから吸入に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加する前に起こり、背圧フラッシュおよび第２のパージから通気に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加した後に起こる、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１１】
半導体製造用ポンプ内のフィルタをプライミングするための方法であって、
着脱可能フィルタを前記ポンプに接続するステップと、
フィルタタイプおよびプロセス流体に基づいて前記着脱可能フィルタに対するプライミングルーチンを選択するステップと、
前記選択されたプライミングルーチンに応じて前記ポンプを動作させるステップであって、前記選択されたプライミングルーチンに応じて前記ポンプを動作させる前記ステップは、前記着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、前記着脱可能フィルタに背圧を印加するステップとを含む、ステップと、
を含む、方法。
【請求項１２】
前記着脱可能フィルタに５分間〜１０分間、背圧を印加するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記着脱可能フィルタに５２５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉの一定の圧力で背圧を印加するステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択されたルーチンは、通気サイクル、パージから通気に至るサイクル、第１のパージから通気に至るサイクル、パージから吸入に至るサイクル、背圧フラッシュ、および第２のパージから通気に至るサイクルをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記通気サイクル、前記パージから通気に至るサイクル、および前記パージから吸入に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加する前に起こり、前記背圧フラッシュおよび前記第２のパージから通気に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加した後に起こる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
１組のコンピュータ実行可能命令を記憶する持続性の記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品は、
フィルタ情報およびプロセス流体情報を受け取り、
前記フィルタ情報および前記プロセス流体情報に基づいて着脱可能フィルタに対するプライミングルーチンを選択し、
前記選択されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させる
のに実行可能である命令を含み、
前記選択されたプライミングルーチンに応じて前記ポンプを動作させるステップは、前記着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、前記着脱可能フィルタに背圧を印加するステップと、を含む、
コンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
前記着脱可能フィルタに背圧を印加するステップは、前記着脱可能フィルタに５分間〜１０分間、背圧を印加するステップを含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
前記着脱可能フィルタに背圧を印加するステップは、前記着脱可能フィルタに５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉの一定の圧力で背圧を印加するステップを含む、請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記プライミングルーチンは、通気サイクル、パージから通気に至るサイクル、第１のパージから通気に至るサイクル、パージから吸入に至るサイクル、背圧フラッシュ、および第２のパージから通気に至るサイクルをさらに含む、請求項１６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記通気サイクル、前記パージから通気に至るサイクル、および前記パージから吸入に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加する前に複数回実施され、前記背圧フラッシュおよび前記第２のパージから通気に至るサイクルは、前記着脱可能フィルタに背圧を印加した後に起こる、請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、３５  ＵＳＣ  １１９（ｅ）のもとで、参考として全体が本明細書に組み込まれている、２０１０年１０月２０日に出願された、Braggin等の"Method and System for Pump Priming"という題名の米国仮特許出願第６１／４０５，０５５号の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は、半導体製造で使用される分配システムをプライミングするためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本明細書に説明する実施形態は、使用されるフィルタおよびプロセス流体のタイプに基づいて、分配システムをプライミングすることに関する。
【背景技術】
【０００３】
分配装置により流体が分配される量および／または速度に関する正確な制御が必要となる、多くの装置が存在する。例えば、半導体プロセスでは、フォトレジスト化学物質などの光化学物質を半導体ウエハに塗布する量および速度を制御することが重要である。プロセス中に半導体ウエハに塗布されるコーティングは、通常、オングストロームで測定されるウエハの表面全体にわたって均一の厚さを必要とする。処理用化学物質がウエハに塗布される速度は、処理液が均一に塗布されるのを確実にするために制御されなければならない。
【０００４】
今日、半導体産業で使用される多くの光化学物質は、極めて高価であり、１リットル当たり１０００ドルを超えることが多い。したがって、化学物質処理用装置が正常に動作するのを確実にするのが好ましい。それに加えて、ウエハ上に流体を分配するためのサイクル時間を低減するのが望ましい。
【０００５】
現行の多くの光化学物質分配システムは、プロセス流体から不純物を取り除くためにフィルタを使用する。そうしたシステムでは、フィルタを十分に湿らせるためにフィルタをプライミングし、ポンプが生成分配の準備ができる前にすべての空気をフィルタからフラッシュさせるために複数の分配を実施しなければならない。ポンプが準備できる前に、分配サイクルが数時間かかる可能性がある。発生する各非生成分配サイクルは、流体および運転時間の無駄につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願第１１／０５１，５７６号（米国特許第７，４７６，０８７号明細書）
【特許文献２】米国特許出願第１１／６０２，４６４号
【特許文献３】米国特許出願第１２／２１８，３２５号
【特許文献４】米国特許出願第１１／５０２，７２９号（米国特許第７，４４３，４８３号明細書）
【特許文献５】米国特許出願第１１／６０２，４７２号
【特許文献６】米国特許出願第１１／２９２，５５９号
【特許文献７】米国特許出願第１１／３６４，２８６号
【特許文献８】米国特許出願第１１／６０２，５０８号
【特許文献９】米国特許出願第１１／６０２，４４９号
【特許文献１０】米国特許出願第１１／６６６，１２４号
【特許文献１１】ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４２１２７号
【特許文献１２】米国特許出願第１１／６０２，５１３号（米国特許第７，５４７，０４９号明細書）
【特許文献１３】ＰＣＴ特許出願第ＵＳ２００８／０８２２８９号（国際公開第２００９／０５９３２４号パンフレット）
【特許文献１４】米国特許第７，１６３，２３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本明細書に説明する実施形態は、フィルタプライミングサイクルを実施するためにポンプの動作を制御するためのシステムおよび方法を提供する。フィルタプライミングサイクルは、プロセス流体およびフィルタタイプに関して最適化することができる。プライミングルーチンを最適化することにより、ポンプがウエハに流体を分配する準備ができる前に必要な分配サイクルの数が最小化される。具体的には、本明細書に説明する実施形態は、複数の膜フィルタに関して最適化されたプライミングルーチンを含むことができる。さらにより具体的には、プライミングルーチンは、ある時間の間、フィルタが下流から加圧される背圧段と、フィルタが下流からフラッシュされる背圧フラッシュ段と、を含むことができる。そうしたプライミングルーチンは、複数の膜フィルタと共に使用するのに有益であることがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書に説明する１つの実施形態は、ポンプの入口に流体を引き込み、ポンプの出口から流体を分配するための１つまたは複数のモータを有する、半導体製造用の分配システムを含むことができる。ポンプは、ポンプ入口とポンプ出口との間の流体フローパス内に配置された着脱可能フィルタと、ポンプコントローラと、をさらに含むことができる。ポンプコントローラは、フィルタタイプおよびプロセス流体に基づいて、１組のプライミングルーチンから１つのプライミングルーチンを選択するように構成することができる。１組のプライミングルーチンは、第１のタイプの着脱可能フィルタに対する順方向加圧段階を含む第１のプライミングルーチンと、第２のタイプの着脱可能フィルタに対する背圧印加段階を含む第２のプライミングルーチンと、を含むことができる。ポンプコントローラは、着脱可能フィルタをプライミングするために、選択されたプライミングルーチンを実施するようにポンプを制御することができる。
【０００９】
１つの実施形態によれば、ポンプコントローラは、第１のタイプの着脱可能フィルタに対する第１のプライミングルーチンを選択し、第２のタイプの着脱可能フィルタに対する第２のプライミングルーチンを選択することができる。１つの実施形態によれば、第１のタイプの着脱可能フィルタは単一のフィルタ膜を有し、第２のタイプの着脱可能フィルタは複数のフィルタ膜を有する。第２のプライミングルーチンが選択される際に選択されたプライミングルーチンを実施するようにポンプを制御するステップは、着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、着脱可能フィルタに背圧を印加するステップと、を含むことができる。１つの実施形態によれば、ポンプコントローラは、５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉで５分間〜１０分間、着脱可能フィルタに背圧を印加するように構成することができる。
【００１０】
別の実施形態は、着脱可能フィルタをポンプに接続するステップと、フィルタタイプおよびプロセス流体に基づいて着脱可能フィルタに対するプライミングルーチンを選択するステップと、選択されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させるステップと、を含む、ポンプをプライミングするための方法を含むことができる。選択されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させるステップは、着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、着脱可能フィルタに背圧を印加するステップと、を含むことができる。
【００１１】
さらに別の実施形態は、１組のコンピュータ実行可能命令を記憶する持続性の記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品を含むことができる。命令は、（例えば、タグリーダ、記憶装置、ユーザ入力から）フィルタ情報およびプロセス流体情報を受け取り（または別途、フィルタ情報を受け取り）、フィルタ情報およびプロセス流体情報に基づいて着脱可能フィルタに対するプライミングルーチンを選択し、選択されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させるのに実行可能である可能性がある。選択されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させるステップは、着脱可能フィルタにプロセス流体を導入するステップと、所定の時間の間、着脱可能フィルタに背圧を印加するステップと、を含むことができる。
【００１２】
別の実施形態は、ポンプおよびポンプ管理システムを有する分配システムを含むことができる。ポンプは、ポンプの入口に流体を引き込み、ポンプの出口から流体を分配するための１つまたは複数のモータと、ポンプ入口とポンプ出口との間の流体フローパス内の着脱可能フィルタと、電子タグからフィルタ情報を読み取るように配置および構成された電子タグリーダと、ポンプコントローラと、を含むことができる。ポンプコントローラは、電子タグリーダに結合され、電子タグリーダからフィルタ情報を受け取り、通信回線を介してフィルタ情報を伝達し、ポンプの動作を制御して流体を分配するように構成することができる。ポンプ管理システムは、ポンプからフィルタ情報を受け取り、フィルタ情報およびプロセス流体情報に基づいて動作ルーチンのライブラリにアクセスし、ポンプに関する動作ルーチンを選択するように構成することができる。ポンプ管理システムは、選択された動作ルーチンをポンプコントローラに伝達することができる。動作ルーチンは、背圧および背圧フラッシュ段階を含む、プライミングルーチンを含むことができる。
【００１３】
以下の説明を参照して、同様の参照番号が同様の特徴部を示す、添付の図面と併せて読めば、実施形態およびその利点のより十分な理解を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】半導体製造システムの一部分の１つの実施形態の図である。
【図２】１つの実施形態による複数段ポンプ（「多段ポンプ」）の図である。
【図３】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ａ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｂ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｃ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｄ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｅ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｆ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図４Ｇ】分配サイクルの実施形態に関する弁およびモータのタイミングの図である。
【図５】ポンプの１つの実施形態を示す概略図である。
【図６】ポンプの１つの実施形態を示す別の概略図である。
【図７】フィルタおよびマニホールドの１つの実施形態の図である。
【図８】フィルタの１つの実施形態の図である。
【図９】弁組立体の１つの実施形態の図である。
【図１０】ポンプおよび接続部の１つの実施形態の図である。
【図１１】ポンプの動作を制御するためのシステムの１つの実施形態の図である。
【図１２】フィルタ情報タグを使用してポンプの動作に影響を及ぼすための方法の１つの実施形態を示すフローチャートである。
【図１３】ポンプのプライミングを最適化するための方法の１つの実施形態の図である。
【図１４】プライミングルーチンの１つの実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】プライミングルーチンの別の実施形態を示すフローチャートである。
【図１６】プライミングルーチンのさらに別の実施形態を示すフローチャートである。
【図１７】複数の膜フィルタをプライミングした結果のチャートである。
【図１８】ポンプの分配サイクルを最適化するステップの１つの実施形態の図である。
【図１９】ソフトウェアアーキテクチャの１つの実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示ならびにその様々な特徴および有利な詳細内容は、添付の図面に示し以下の説明に詳述する非限定的な実施形態を参照して、より十分に説明する。よく知られた、製造原料、プロセス技術、構成要素、および装置の説明は、本開示を細部において不必要に不明瞭にすることがないように省略する。しかし、詳細な説明および特定の例は、好ましい実施形態を開示しながら、例示の目的でしか与えられず、限定を目的として与えられないことを当業者は理解されたい。基礎となる（１つまたは複数の）発明概念の範囲内の、様々な代替形態、変更形態、追加部分、または再構成は、本開示を読んだ後、当業者には明らかになるであろう。
【００１６】
図１は、流体を流体貯蔵器１５からウエハ１７に分配するための半導体製造システム１０の一部分の１つの実施形態の図である。システム１０は、ポンプコントローラ２０およびポンプ２５を含むこともできる。ポンプコントローラ２０は、オンボードポンプ２５であるか、または、制御信号、データもしくは他の情報を伝達するための１つまたは複数の通信回線を介してポンプ２５に接続することができる。ポンプコントローラ２０は、ポンプ２５を制御して、流体をウエハ１７上に分配する。システム１０は、分配ノズルにおける液だれを防ぐことができる止め／吸引弁２７などを含むこともできる。
【００１７】
ポンプ２５は、フィルタ情報４５を含む、電子的に読取可能なフィルタ情報タグ４０を有する着脱可能フィルタ３５を含むことができる。フィルタ情報４５は、電子的に読取可能なタグ内に記憶することができる、フィルタ３５に関する任意の情報および他の情報を含むことができる。フィルタ情報タグ４０からのフィルタ情報４５を読み取り、その情報をポンプコントローラ２０、システム管理コンピュータ、または他のコンピュータに提供するために、タグリーダ５０が提供される。
【００１８】
１つの実施形態では、フィルタ情報タグ４０は、能動型または受動型ＲＦＩＤタグとすることができ、タグリーダ５０は、ＲＦＩＤタグリーダとすることができる。他の実施形態では、フィルタ情報タグ４０は、バーコード、または他の光学的に読取可能なコードとすることができ、タグリーダ５０は、バーコードスキャナ、またはタグ４０を読み取ることができる他のスキャナとすることができる。
【００１９】
フィルタ情報４５の例には、限定されないが、部品番号、設計スタイル、膜タイプ、保持率、フィルタの世代、フィルタ膜の構成、ロット番号、製造番号、装置流量、膜厚、膜泡立点、粒子の特性、フィルタ製造者品質情報、または他の情報が含まれる。設計スタイルは、フィルタが設計されるポンプのタイプ、フィルタの容量／サイズ、フィルタの膜材料の量、またはフィルタ設計に関する他の情報を示す。膜タイプは、膜の材料および／または膜の厚さを示す。保持率は、膜により特定の効率で除去することができる粒子のサイズを示す。フィルタの世代は、フィルタがフィルタ設計の第１世代、第２世代、第３世代、または他の世代かどうかを示す。フィルタ膜の構成は、フィルタがプリーツ付きか、プリーツのタイプ、または膜の設計に関する他の情報を示す。製造番号は、個々のフィルタの製造番号を提供する。ロット番号は、フィルタまたは膜の製造ロットを明記することができる。装置流量は、フィルタが常に良好に分配しながら処理することができる流量を示す。装置流量は、個々のフィルタの製造中に決定することができる。膜泡立点は、フィルタが処理し常に良好に分配することができる流量／圧力の別の指標を提供する。膜泡立点は、個々のフィルタの製造中に決定することもできる。説明により提供される以上の例は、フィルタ情報４５内に含むことができる情報を限定しない。
【００２０】
フィルタ情報４５は、様々な情報を伝達する部品番号を含むことができる。例えば、例示的な部品番号形式の各文字"Aabcdefgh"は、異なる情報を伝達することができる。以下の表１は、部品番号により伝達される情報の例を提供する。
【００２１】
【表１】
2013543270.tif 000003
【００２２】
表１の例を使用すれば、Impact pump filter（インパクトポンプフィルタ）の部品番号Ａ２ＡＴ２ＲＭＲ１では、フィルタのコネクトロジ(connectology)、フィルタはIntelliGen Pump用に設計されていること（ImpactおよびIntelliGenは、Entegris,Inc.、Billerica、MAの商標である）、膜は薄いＵＰＥであり１０ｎｍの保持率を有すること、フィルタはバージョン２のフィルタであること、フィルタはＲＦＩＤタグを含むこと、フィルタ膜はＭプリーツ(M-pleat)を有すること、フィルタはＯリングなしであること、１ボックスにつき１フィルタあることを示すであろう。情報を伝達するための部品番号の使用は、例により提供し、フィルタ情報は、他の形式で伝達することができる。
【００２３】
フィルタ３５は、動作中、ポンプ２５に結合することができる。タグリーダ５０は、タグ４０からフィルタ情報４５を読み取り、フィルタ情報４５をポンプコントローラ２０に伝達する。ポンプコントローラ２０は、フィルタ情報４５を処理するか、またはフィルタ情報４５をポンプ管理システム（以下に説明する）上に送る。ポンプコントローラ２０は、フィルタ情報４５にルールを適用し、ポンプ２５を動作させるべきかどうか、またどのように動作させるべきかを決定することができる。それに加えて、ポンプコントローラ２０は、フィルタ情報４５に基づいて分配サイクル中にポンプ２５の動作を調整することができる。
【００２４】
ポンプコントローラ２０（または他のシステム）は、良好な動作または不良の動作をフィルタ特性に関連付けるためにフィルタ情報４５を使用することもできる。ポンプコントローラ２０は、動作中、ポンプ２５の様々な動作データを追跡することができる。ポンプコントローラ２０により追跡される情報は、コントローラ２０が利用可能な任意の動作パラメータ、およびポンプコントローラ２０により計算される任意の情報を含むことができる。動作データのいくつかの非限定的な例には、圧力、弁動作に関連するパラメータ、モータ位置、モータ速度、液圧、または他のパラメータ（例えば、ポンプが温度センサを含む場合には温度）が含まれる。この情報は、分配が良好な分配であるか／良好な分配であったかを決定するために使用することができる。これは、分配した後か、または分配サイクル中に実時間でなされる可能性がある。
【００２５】
動作データは、フィルタ情報４５に関連付けることができ、その結果、分配特性に関する様々なフィルタパラメータの効果を特定することができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、フィルタのロット番号を記録することができ、その結果、ポンプ２５の動作データをそのロットに関連付けることができる。この情報は、特定のロットのフィルタが、同じ設計の別のロットのフィルタに比べて、より良いまたはより悪い結果をもたらしたかどうかを特定するために使用することができる。同様に、製造番号は、個々のフィルタがコーティング不良の原因であったかどうかを特定するのを助けるために、個々のフィルタに対する動作データを追跡するのに使用することができる。さらに別の例では、同じ部品番号であるが異なる膜泡立点を有するフィルタが、異なる分配結果をもたらしたかどうかを特定するために、動作データを膜泡立点に関連付けることができる。タグ４０からの情報を記録し、分配に関する情報を追跡することにより、フィルタの最適な選択、およびフィルタの製造も助けることができる。
【００２６】
ポンプ２５は、単段ポンプまたは複数段（「多段」）ポンプを含む任意の適当なポンプとすることができる。多段ポンプの例には、限定されないが、Entegris Intelligen Mini Dispense System、Entegris Intelligen HV分配システム、および他の多段ポンプが含まれる。図２は、多段ポンプ２５の１つの実施形態の図である。多段ポンプ２５は、供給段部分１０５および別個の分配段部分１１０を含む。流体流の観点から見れば、プロセス流体から不純物をフィルタリングするために、供給段部分１０５と分配段部分１１０との間にフィルタ３５が配置される。例えば、入口弁１２５、隔離弁１３０、遮断弁(barrier valve)１３５、パージ弁１４０、通気弁１４５、および出口弁１４７を含む、いくつかの弁が、多段ポンプ２５を通して流体流を制御することができる。分配段部分１１０は、分配段１１０における流体の圧力を特定する圧力センサ１１２をさらに含むことができる。圧力センサ１１２により特定される圧力は、以下に説明するように、様々なポンプの速度を制御するために使用することができる。圧力センサの例には、セラミックおよびポリマーの圧電抵抗型および容量型の圧力センサが含まれ、Metallux AG、Korb、Germanyにより製造されるこれらのセンサが含まれる。１つの実施形態によれば、プロセス流体に接触する圧力センサ１１２の面は、ペルフルオロポリマーである。ポンプ２５は、供給チャンバ１５５内の圧力を読み取るための圧力センサなどの追加の圧力センサ、温度センサ、および他のセンサを含むことができる。
【００２７】
供給段１０５および分配段１１０は、多段ポンプ２５内の流体をポンプ吸引するための転動型ダイアフラムを含むことができる。供給段ポンプ１５０（「供給ポンプ１５０」）は、例えば、流体を集めるための供給チャンバ１５５、供給チャンバ１５５内で運動し流体を移動させるための供給段ダイアフラム１６０、供給段ダイアフラム１６０を動かすためのピストン１６５、送りネジ１７０、およびステップモータ１７５を含む。送りネジ１７０は、モータから送りネジ１７０にエネルギーを与えるために、ナット、ギア、または他の装置を通してステップモータ１７５に結合する。１つの実施形態によれば、供給モータ１７５は、ナットを回転させ、次に送りネジ１７０を回転させ、ピストン１６５を作動させる。分配段ポンプ１８０（「分配ポンプ１８０」）は、同様に、分配チャンバ１８５、分配段ダイアフラム１９０、ピストン１９２、送りネジ１９５、および分配モータ２００を含むことができる。分配モータ２００は、ネジ式ナット（例えば、トーロンまたは他の材料のナット）を通して送りネジ１９５を駆動することができる。
【００２８】
他の実施形態では、供給段１０５および分配段１１０は、空圧作動もしくは液圧作動のポンプ、液圧ポンプ、または他のポンプを含む、他のタイプのポンプを含むことができる。供給段用の空圧作動ポンプ、およびステップモータ駆動の液圧ポンプを使用した多段ポンプの例は、参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００５年２月４日出願され、現在は２００９年１月１３日付けの米国特許第７，４７６，０８７号として公開される、発明者Zagars等の"PUMP CONTROLLER FOR PRECISION PUMPING APPARATUS"という題名の特許文献１に記載されている。しかし、両段におけるモータの使用は、液圧配管、制御システム、および流体が省かれ、それによりスペースおよび漏洩の可能性を低減させるという点で利点を提供する。供給段および分配段の両方においてモータを使用する多段ポンプの例は、参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００６年１１月２０日出願された、発明者Cedrone等の”SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR”という題名の特許文献２、および２００８年７月１４日に出願された、発明者Cedrone等の”METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP”という題名の特許文献３に提供されている。
【００２９】
供給モータ１７５および分配モータ２００は、任意の適当なモータとすることができる。１つの実施形態によれば、分配モータ２００は、永久磁石同期モータ（「ＰＭＳＭ」）である。ＰＭＳＭは、モータ２００において磁界方向制御（「ＦＯＣ」）もしくは当技術分野で知られている他のタイプの位置／速度制御を使用したデジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、コントローラオンボード多段ポンプ２５、または（例えば、図１に示す）別個のポンプコントローラにより制御することができる。ＰＭＳＭ２００は、分配モータ２００の位置の実時間フィードバックのためにエンコーダ（例えば、細線回転位置エンコーダ）をさらに含むことができる。位置センサの使用は、分配チャンバ１８５内の流体運動の正確で繰返し可能な制御につながる、ピストン１９２の位置の正確で繰返し可能な制御をもたらす。例えば、１つの実施形態によれば、ＤＳＰに８０００パルスを与える、２０００ラインエンコーダを使用すれば、０．０４５回転角度で正確に測定および制御することができる。それに加えて、ＰＭＳＭは、振動をほとんどまたは全く出さずに低速度で回転することができる。供給モータ１７５は、ＰＭＳＭまたはステップモータとすることもできる。供給ポンプは、そのホームポジションにあるときを示すためのホームセンサを含むことができることにも留意されたい。
【００３０】
多段ポンプ２５の動作中、多段ポンプ２５の弁は、多段ポンプ２５の様々な部分に流体流を与えるか、または流体流を制限するために、開放または閉鎖される。１つの実施形態によれば、これらの弁は、圧力または真空のいずれかを有効とするかに応じて開放または閉鎖する空圧作動型（すなわちガス駆動）ダイアフラム弁とすることができる。これらの弁のすべてまたはいくつかは、他のタイプの弁とすることもできる。
【００３１】
多段ポンプ２５は、限定されないが、それぞれが参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００５年１２月２日に出願された、発明者Cedrone等の"SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP"という題名の米国仮特許出願第６０／７４１，６８２号、２００６年８月１１日に出願され、現在は２００８年１０月２８日付けの米国特許第７，４４３，４８３号明細書として公開される、発明者Clarke等の"SYSTEMS AND METHODS FOR FLUID FLOW CONTROL IN AN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM"という題名の特許文献４、２００６年１１月２０日に出願された、発明者Cedrone等の"SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING FOR PRESSURE VARIATIONS USING A MOTOR"という題名の特許文献５、２００５年１２月２日に出願された、発明者Gonnella等の"SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF FLUID PRESSURE"という題名の特許文献６、２００６年２月２８日に出願された、発明者Gonnella等の"SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING OPERATION OF A PUMP"という題名の特許文献７、２００６年１１月２０日に出願された、発明者Cedrone等の"SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP"という題名の特許文献８、および２００６年１１月２０日に出願された、発明者Cedrone等の"I/O SYSTEMS, METHODS AND DEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER"という題名の特許文献９に記載された制御方式を含めて、様々な制御方式により制御することができる。
【００３２】
１つの実施形態によれば、多段ポンプ２５は、準備段階、分配段階、充填段階、予備濾過段階、濾過段階、通気段階、パージ段階、および静的パージ段階を含むことができる。供給段階の間、入口弁１２５は開放され、供給段ポンプ１５０は、供給段ダイアフラム１６０を動かし（例えば、引き）、流体を供給チャンバ１５５内に引き込む。十分な量の流体が供給チャンバ１５５を満たすと、入口弁１２５は閉鎖する。濾過段階の間、供給段ポンプ１５０は、供給段ダイアフラム１６０を動かし、流体を供給チャンバ１５５から移動させる。隔離弁１３０および遮断弁１３５は、開放され、フィルタ３５を通して流体を分配チャンバ１８５まで流す。１つの実施形態によれば、隔離弁１３０を最初に（例えば、「予備濾過段階」において）開放してフィルタ３５内に圧力をかけ、次に遮断弁１３５を開放して流体流を分配チャンバ１８５内に与えることができる。他の実施形態によれば、隔離弁１３０も遮断弁１３５も開放し、供給ポンプを動かしてフィルタの分配側に圧力をかけることができる。
【００３３】
濾過段階の間、分配ポンプ１８０をそのホームポジションに持ってくることができる。いずれも参考として本明細書に組み込まれている、２００４年１１月２３日に出願された、Laverdiere等の"SYSTEM AND METHOD FOR A VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM"という題名の米国仮特許出願第６０／６３０，３８４号、２００８年９月３０日に出願された、Laverdiere等の"SYSTEM AND METHOD FOR A VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM"という題名の特許文献１０、および２００５年１１月２１日に出願された、出願人Entegris, Inc.、発明者Laverdiere等の"SYSTEM AND METHOD FOR VARIABLE HOME POSITION DISPENSE SYSTEM"という題名の特許文献１１に記載されているように、分配ポンプのホームポジションは、分配サイクルでは分配ポンプにおいて最大の利用可能体積を与えるが、分配ポンプが提供することができる最大利用可能体積未満である位置とすることができる。ホームポジションは、多段ポンプ２５の未使用のホールドアップ体積を低減させるように、分配サイクルでは様々なパラメータに基づいて選択される。供給ポンプ１５０は、同様に、その最大利用可能体積未満である体積を提供するホームポジションに持ってくることができる。
【００３４】
通気段階の最初において、隔離弁１３０が開放され、遮断弁１３５が閉鎖され、通気弁１４５が開放される。別の実施形態では、遮断弁１３５は、通気段階の間は開放されたままになり、通気段階の最後において閉鎖することができる。この時間中に、遮断弁１３５が開放されるとき、圧力センサ１１２が測定することができる、分配チャンバ内の圧力はフィルタ３５内の圧力により影響を受けるので、コントローラは、圧力を把握することができる。供給段ポンプ１５０は、開放した通気弁１４５を通してフィルタ３５から気泡を除去するために流体に圧力をかける。供給段ポンプ１５０は、所定の速度で通気するように制御され、より長い通気時間およびより低い通気速度を可能にし、それにより通気排出物の量の正確な制御を可能にすることができる。供給ポンプが空圧式ポンプである場合、通気流体パスに流体流制限をかけることができ、供給ポンプにかかる空気圧力は、「通気」設定点圧力を維持するために増加または減少させることができ、他の制御されていない方法を多少制御する。
【００３５】
パージ段階の最初に、隔離弁１３０が閉鎖され、遮断弁１３５は、通気段階で開放されている場合、閉鎖され、通気弁１４５が閉鎖され、パージ弁１４０が開放され、入口弁１２５が開放される。分配ポンプ１８０は、分配チャンバ１８５内の流体に圧力をかけ、パージ弁１４０を通して気泡を抜く。静的パージ段階の間に、分配ポンプ１８０が止められるが、パージ弁１４０は、開放されたままで、空気を抜き続ける。パージ段階または静的パージ段階の間に除去されるどんな余剰の流体も多段ポンプ２５から外部に導かれ（例えば、流体源に戻されるか、または処分され）、または供給段ポンプ１５０にリサイクルすることができる。準備段階の間、供給段ポンプ１５０が供給源（例えば、供給源ボトル）の周囲圧力に達することができるように、入口弁１２５、隔離弁１３０、および遮断弁１３５を開放し、パージ弁１４０を閉鎖することができる。他の実施形態によれば、準備段階では、すべての弁を閉鎖することができる。
【００３６】
分配段階の間、出口弁１４７は開放され、分配ポンプ１８０は分配チャンバ１８５内の流体に圧力をかける。出口弁１４７は、分配ポンプ１８０よりも緩やかに制御に応答することができるので、出口弁１４７は最初に開放され、ある所定の時間後、分配モータ２００を始動することができる。これは、部分的に開放された出口弁１４７を通して分配ポンプ１８０が流体を押し出すのを防ぐ。さらに、これは、モータ運動による流体前進運動の前に、弁開放により流体が分配ノズルを持ち上げるのを防ぐ。他の実施形態では、出口弁１４７は、開放され、同時に分配ポンプ１８０が分配を開始することができる。
【００３７】
分配ノズル内の余剰の流体を除去する、追加の吸引段階を実施することができる。吸引段階の間、出口弁１４７を閉鎖することができ、余剰の流体を出口ノズルから吸引するために、２次モータまたは真空を使用することができる。あるいは、出口弁１４７を開放したままにし、分配モータ２００を反転させ、そうした流体を分配チャンバ内に戻すことができる。吸引段階は、余剰の流体のウエハ上への液だれを防ぐのを助ける。
【００３８】
図３を簡単に参照すれば、この図は、図２の多段ポンプ２５の動作の様々な段階における弁および分配モータのタイミングの図を提供する。他のシーケンスを図４Ａ〜図Ｇに示す。いくつかの弁は、段階が変化する間、同時に閉鎖するものとして示すが、弁の閉鎖は、圧力スパイクを低減させるために、わずかに（例えば、１００ミリ秒）ずらしてタイミングをとることができる。例えば、通気段階とパージ段階との間、隔離弁１３０は、通気弁１４５の直前に閉鎖することができる。しかし、様々な実施形態において、他の弁タイミングを使用することができることに留意されたい。それに加えて、段階のいくつかを共に実施することができる（例えば、充填／分配段階を同時に実施することができ、その場合、分配／充填段階では入口弁も出口弁も開放することができる）。各サイクルにおいて特定の段階を繰り返す必要がないことにも留意されたい。例えば、すべてのサイクルで、パージ段階および静的パージ段階を実施しない可能性がある。同様に、すべてのサイクルで、通気段階を実施しない可能性がある。さらに、様々な段階を特定のサイクル（例えば、複数の段階を含む通気サイクル）にまとめ、複数のサイクルをまとめて、より大きいサイクルにすることができる。
【００３９】
様々な弁の開閉は、多段ポンプ２５内の流体に圧力スパイクをもたらす可能性がある。静的パージ段階の間、出口弁１４７が閉鎖されるので、例えば、静的パージ段階の最後のパージ弁１４０の閉鎖は、分配チャンバ１８５内の圧力増加をもたらす可能性がある。これは、各弁が閉鎖されるとき、各弁が少量の流体を移動させることができるので起こる可能性がある。より具体的には、多くの場合、パージサイクルおよび／または静的パージサイクルは、チャンバ１８５から流体を分配する前に、多段ポンプ２５からの流体の分配における飛沫作用または他の摂動を防ぐために分配チャンバ１８５から空気を逃がすのに使用される。しかし、静的パージサイクルの最後に、分配の開始に備えて分配チャンバ１８５を封止するために、パージ弁１４０が閉鎖される。パージ弁１４０は、閉鎖されるとき、ある量（パージ弁１４０のホールドアップ体積にほぼ等しい）の余剰流体を分配チャンバ１８５内に押し込み、次に、分配チャンバ１８５内の流体の圧力を、流体の分配を目的とするベースライン圧力を超えるまで増加させる。この余剰圧力（ベースラインを超える）は、続く流体分配において問題を引き起こす可能性がある。これらの問題は、パージ弁１４０の閉鎖による圧力増加が分配に望ましいベースライン圧力の割合をより大きくする可能性があるので、低圧用途では悪化する。
【００４０】
より具体的には、パージ弁１４０の閉鎖により起こる圧力増加のために、圧力が低減されない場合、続く分配段階の間、流体のウエハ上への「吐出」、重複分配、または他の望ましくない流体運動が起こる可能性がある。それに加えて、この圧力増加は、多段ポンプ２５の動作中、一定ではない可能性があるので、これらの圧力増加は、続く分配段階の間、分配される流体の量の変化、または他の分配特性をもたらす可能性がある。分配におけるこれらの変化は、次に、ウエハスクラップおよびウエハの再処理の増加をもたらす可能性がある。様々な実施形態は、分配段階の開始にとって望ましい開始圧力を実現するための、システム内の様々な弁閉鎖による圧力増加を説明し、分配前に分配チャンバ１８５内の任意のベースライン圧力をほぼ実現させることによる、システムごとに異なるヘッド圧力および装置の他の差異を説明する。
【００４１】
１つの実施形態では、分配チャンバ１８５内の流体に対する不要の圧力増加を説明すれば、静的パージ段階の間、分配モータ２００は、遮断弁１３５、パージ弁１４０、および／または分配チャンバ１８５内の圧力増加をもたらす可能性がある他の任意の発生源の閉鎖による、どんな圧力増加も補償するために、ピストン１９２が所定の距離、後退するように反転させることができる。
【００４２】
したがって、本明細書に説明する実施形態は、緩やかな流体取扱特性を有する多段ポンプを提供する。分配段階の前に分配チャンバ内の圧力揺動を補償することにより、ダメージを及ぼす可能性がある圧力スパイクを回避または緩和することができる。実施形態の多段ポンプは、プロセス流体の圧力の有害な影響を低減させるのを助けるために、他のポンプ制御装置および弁タイミングを使用することもできる。
【００４３】
図５は、ポンプ本体３００およびマニホールド３２５を有するポンプ２５の１つの実施形態の図である。ポンプ２５は、図２と併せて上述した、充填チャンバ、分配チャンバ、およびフローパスの一部分を少なくとも部分的に画定する分配ブロック３０５を含むことができる。１つの実施形態によれば、分配ブロック３０５は、ＰＴＦＥ、改質型ＰＴＦＥ、または他の材料の単体ブロックとすることができる。これらの材料は、多くのプロセス流体と反応しないか、または最小限の反応しかしないので、これらの材料の使用により、ハードウェアの追加を最小限にして、分配ブロック３０５内にフローパスおよびポンプチャンバを直接加工することができる。
【００４４】
分配ブロック３０５は、例えば、流体を受け取る入口３１０、および分配段階の間、流体を分配する分配出口３１５を含む、様々な外部の入口および出口を含むことができる。図５の例では、分配ブロック３０５は、逃される流体を供給チャンバに戻すことができるので、外部パージ出口を含まない。
【００４５】
バルブプレート３２０は、ポンプ２５の弁のいくつかまたはすべてを形成するために、分配ブロック３０５と協調して機能することができる。バルブプレートの１つの実施形態を以下で図８に示す。他の実施形態では、弁のいくつかまたはすべては、外部にある可能性がある。
【００４６】
カバー３２２は、供給モータ１７５および分配モータ２００を含む、ポンプ２５の様々な構成要素を保護する。カバー３２２は、ピストン、ポンプコントローラ２０、流体ライン、空圧ライン、および他の構成要素を保護することもできる。
【００４７】
マニホールド３２５は、フィルタ３５に接続を提供する。フィルタ３５は、限定されないが、参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００５年１２月２日に出願された、発明者Gashgaee、"O-RING-LESS LOW PROFILE FITTING AND ASSEMBLY THEREOF"という題名の米国仮特許出願第６０／７４１，６６７号、および２００６年１１月２０日に出願され、現在は２００９年６月１６日付けの米国特許第７，５４７，０４９号として公開される、発明者Gashgaee、"O-RING-LESS LOW PROFILE FITTINGS AND FITTING ASSEMBLIES"という題名の特許文献１２に記載されたフィルタ接続部を含む、任意の適当な装置を使用して、マニホールド３２５に接続することができる。マニホールド３２５内のフローパスは、分配ブロック３０５内のフローパスに内部または外部で接続することができる。マニホールド３２５は、フィルタのフィルタ情報タグを読み取るために配置された一体型タグリーダ５０を含むことができる。
【００４８】
１つの実施形態によれば、分配ブロック３０５からの出口３３０は、マニホールド３２５上の入口３３５と流体連通することができ、マニホールド３２５からの出口３４０は、分配ブロック３０５上の入口３４５と流体連通し、マニホールド３２５に接続されるフィルタ３５用のフローパスを完成させることができる。図５の実施形態では、マニホールド３２５は、外部通気弁と流体連通する可能性がある通気出口３５０を含むことができる。マニホールド３２５およびポンプ本体３００は、一体型タグリーダ５０をポンプコントローラに電気的に接続することができる接続部３５５および３６０を含むことができる。
【００４９】
ポンプ２５は、真空源および圧力源に接続することができる入口３６５および出口３７０を含むこともできる。１つの実施形態によれば、バルブプレート３２０により画定された様々な弁を開放および閉鎖するために、真空または圧力の選択装置を使用することができる。図６は、ポンプ２５が様々な通信回線および電源に対する接続部３７５を含むことができることを示す。１つの実施形態によれば、接続部３７５は、ポンプ２５をポンプ用の既存の電線に接続することができるように構成することができる。
【００５０】
図７は、マニホールド３２５に接続されたフィルタ３５の１つの実施形態の図である。マニホールド３２５は、フィルタをマニホールド３２５に容易に接続し、またはマニホールド３２５から取り外すことができる、フィルタ用の即時交換装置を含むことができる。フィルタ３５をマニホールド３２５に接続するか、または別途フィルタ３５をポンプに接続するための、当技術分野で知られているか、または開発された、任意の即時交換装置または他の装置を使用することができる。フィルタ用の接続装置の１つの実施形態は、参考として全体が本明細書に組み込まれている、米国仮出願第６０／９８５，１０３号の優先権を主張する、２００８年１１月３日に出願された、Towle等の"O-Ringless Seal Couplings"という題名の特許文献１３に記載されている。別の実施形態は、参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００７年１月１６日に公開された、Niermeyer等の"Separation Module"という題名の特許文献１４に記載された分離モジュールを含むことができる。１つの実施形態によれば、フィルタ３５は、ボウル３８０およびヘッド３８７を含むことができる。ボウル３８０は、フィルタカートリッジを収容するように形成することができ、ヘッド３８７は、マニホールド３２５の即時交換装置を収容するように形成することができる。タグリーダ５０は、フィルタ３５に取り付けられるか、または埋め込まれたフィルタ情報タグを読み取るために配置される。
【００５１】
図８は、フィルタ３５の１つの実施形態を示す。ヘッド３８７は、マニホールド３２５上のポートを補完するようにサイジングおよび形成された、出口ポート３８９、通気ポート３９０、および入口ポート３９２を含むことができる。漏洩を防ぐために、出口ポート３８９、通気ポート３９０、および入口ポート３９２にＯリングを配置することができる。ヘッド３８７は、ポンプの即時交換装置に挿入することができるように形成およびサイジングすることができる。取付けを容易にするために、ヘッド３８７は、ロボットまたは人間が容易に掴める特徴部を含むことができるハンドル部分３９５を含むことができる。
【００５２】
１つの実施形態によれば、フィルタ３５は、フィルタ情報タグ４０を含むことができる。例えば、ＲＦＩＤ、ブルートゥース、ＩＲ、他の無線プロトコル、または他の識別装置をフィルタ３５上に配置することができる。識別装置は、フィルタに関する製造者情報（フィルタのタイプ、保持率、フィルタを機能させるためのプロトコル（例えば、限定されないが、項目変数(recipe variable)、パラメータ、式、フィルタを使用した動作曲線）、フィルタ圧力損失特性に対するプライミング／充填シーケンス、流量、孔サイズ、または他の情報）を含むことができる。フィルタ情報タグ４０は、フィルタ３５の側面に取り付けるものとして示すが、フィルタ情報タグ４０を他の形式でフィルタ３５に結合することもできる。例えば、フィルタ情報タグ４０は、ボウル３８０またはヘッド３８７のタグ受容部分にプレス嵌合させることができる。他の実施形態では、フィルタ情報タグ４０は、ヘッド３８７もしくはボウル３８０を形成する材料に埋め込むか、または別途フィルタ３５に結合することができる。
【００５３】
図９は、弁４００を形成するために分配ブロック３０５およびバルブプレート３２０を含む弁組立体の１つの実施形態の図である。バルブプレート３２０は、入口弁１２５、隔離弁１３０、遮断弁１３５、およびパージ弁１４０の１つまたは複数を含む弁のシステム用のバルブハウジングを提供することができる。１つの実施形態によれば、各弁は、バルブプレート３２０に少なくとも部分的に組み込まれ、対応するダイアフラムに圧力または真空のいずれを施すかに応じて開放または閉鎖されるダイアフラム弁となる。他の実施形態では、弁のいくつかは、分配ブロック３０５の外部にあるか、または追加のバルブプレート内に配置されるか、または別途提供される可能性がある。
【００５４】
１つの実施形態によれば、１枚の材料４０５が、バルブプレート３２０と分配ブロック３０５との間に挟まれ、様々な弁のダイアフラムを形成する。１つの実施形態によれば、材料４０５は、１枚のＰＴＦＥまたは他の可撓性材料とすることができる。バルブプレート３２０は、材料４０５を挿入することができるバルブシート４１０を形成する。１つの実施形態によれば、バルブシート４１０は、材料４０５がデッドスペースを残すことなく輪郭を形成することができる形状を有する。Ｏリング４１５は、各弁のエッジの周りの環状溝４２０内に配置することができる。Ｏリング４１５は、バルブプレート側、分配ブロック側に配置されるか、またはＯリングは、両側に配置することができる。流体は、流体フローパス４２５および４３０を通して弁４００内および弁４００外に流れることができる。フローパス４２５および４３０は、必要または要望に応じて配置およびサイジングすることができる。
【００５５】
１つの実施形態によれば、バルブプレート３２０は、弁のホールドアップ体積を低減し、真空揺動による体積変化を排除し、真空要件を低減し、弁ダイアフラムへの応力を低減するように構成することができる。弁構成の例は、参考として全体が本明細書に組み込まれている特許文献２および特許文献３に記載されている。
【００５６】
バルブプレート３２０は、各弁が対応するダイアフラムまたはダイアフラムの一部分に圧力または真空を施すための弁制御入口４３５を含むことができる。入口に圧力または真空を選択的に施すことにより、対応する弁は、開放および閉鎖され、その結果、入口４２５から出口４３０までの流体流を制限または許容することができる。１つの実施形態によれば、圧力または真空の適用は、圧力源４５０からの圧力、または真空源４５５からの真空のいずれかに対して弁制御供給ライン４４５を開放する電磁弁４４０により調整することができる。
【００５７】
図１０は、ポンプ２５および他の構成要素への接続部の１つの実施形態の図である。図１０の実施形態では、ポンプ２５は、ポンプトラック(pump track)４６０に接続することができるオンボードポンプコントローラを含む。ポンプトラック４６０は、複数のポンプをコンパクトな空間に設定することができ、Ｉ／Ｏ信号用接続部（４６５に示す）、シリアル通信部（４７０に示す）、および電気接続部（４７５に示す）を提供することができる。トラック４６０は、弁を開閉するのに使用される、圧力／真空用の空圧接続部（４８０に示す）を提供することもできる。
【００５８】
ポンプ２５の入口は、レジストボトルまたは他の流体供給部などの、流体供給部１５に接続することができる。ポンプ２５の出口は、ポンプ２５の出口とウエハとの間の止め吸引弁に接続することができる。ポンプ２５は、マニホールド３２５とポンプ２５の他の部分との間に内部または外部の流体接続部（４９５に示す）を含むことができる。それに加えて、ポンプ２５は、マニホールド３２５のタグリーダと、ポンプコントローラまたはポンプ２５の他の電子要素との間の電気接続部（４９７に示す）を含むことができる。
【００５９】
図１１は、ポンプ２５の動作を制御するためのシステムの１つの実施形態の図である。ポンプコントローラ２０は、オンボードポンプ２５であるか、または制御信号、データ、もしくは他の情報を伝達するための１つまたは複数の通信回線を介してポンプ２５に接続することができる。ポンプコントローラ２０は、オンボードＰＣＢボード、リモートコントローラとして、または他の適当な形式で実装することができる。それに加えて、ポンプコントローラ２０の機能は、オンボードコントローラと別のコントローラとの間で分散させることができる。
【００６０】
１つの実施形態によれば、ポンプコントローラ２０は、多段ポンプ２５の動作を制御するための１組の制御命令６０を含むコンピュータ読取可能媒体５５（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスク、磁気ドライブ、または他のコンピュータ読取可能媒体）を含むことができる。プロセッサ６５（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＲＩＳＣ、ＤＳＰ、または他のプロセッサ）は、命令を実行することができる。プロセッサの１つの例は、Texas Instruments TMS320F2812PGFA 16-bit DSP（Texas Instrumentsは、Dallas，TX based companyである）である。別の実施形態では、命令６０は、ハードウェアとして実装することができる。それに加えて、ポンプコントローラ２０は、簡潔にするために図示しない、追加のプロセッサ、メモリ、インターフェース、ディスプレイ装置、周辺装置または他のコンピュータ構成要素を含む、当技術分野で知られている様々なコンピュータ構成要素を含むことができる。
【００６１】
１組のインターフェース７０は、ポンプコントローラ２０がシリアル、パラレル、またはアナログのデータ／信号をモータ、弁、または他の構成要素に伝達し、センサ、タグリーダ５０、コントローラ、またはポンプ２５の他の構成要素からのデータ／信号を受け取ることを可能にすることができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、信号を供給モータ１７５（図２参照）、分配モータ２００（図２参照）、電磁弁４４０を制御するためのソレノイド（図９参照）、およびポンプ２５の他の構成要素に送出することができる。ポンプコントローラ２０は、構成要素を直接制御するために信号を生成するか、またはポンプ２５の構成要素を動作させるために弁、モータ、または他のコントローラにより読み取られる信号を生成することができる。ポンプコントローラ２０は、圧力センサ１１２（図２参照）などのセンサ、タグリーダ５０、およびポンプ２５の他の構成要素からアナログ信号またはデジタル信号を受け取ることもできる。インターフェース７０は、必要に応じてアナログおよびデジタルインターフェースを含むことができ、インターフェース７０と、限定されないが、アナログデジタルコンバータ、フィルタ、および他の信号処理要素などのプロセッサ６５との間に追加の構成要素が存在する可能性がある。
【００６２】
１つの実施形態によれば、ポンプコントローラ２０は、ポンプ管理システムに接続するためのインターフェース８０を含むこともできる。インターフェース８０は、ポンプコントローラ２０がネットワーク（例えば、イーサネット（登録商標）、無線ネットワーク、広域ネットワーク、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔネットワーク、または当技術分野で知られているか、もしくは開発された他のネットワーク）、バス（例えば、ＳＣＳＩバス）、または他の通信回線に接続するのを可能にすることができる。参考として全体が本明細書に組み込まれている、２００５年１２月２日に出願された、Cedrone等の"I/O INTERFACE SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP"という題名の米国仮特許出願第６０／７４１，６５７号、および特許文献９に記載されたＩ／Ｏインターフェースコネクタは、ポンプコントローラ２０を様々なインターフェースおよび作成ツールに接続するために使用することができる。
【００６３】
ポンプコントローラ２０は、ポンプ２５の動作に関してポンプコントローラ２０に命令を提供することができるポンプ管理システム８５に接続することができる。ポンプ管理システム８５は、分配項目または他の情報をポンプコントローラ２０に提供するために、ポンプコントローラ２０に接続する、コンピュータまたはコンピュータのネットワークとすることができる。ポンプ管理システム８５は、ポンプコントローラ２０から動作データを収集することもできる。ポンプ管理システム８５は、中央制御およびデータ収集を提供するために複数のポンプに接続することができる。１つの実施形態によれば、ポンプ管理システム８５は、いくつかのポンプから収集される動作データ９７のデータリポジトリ９０を維持することができる。データリポジトリは、データベース、ファイルシステム、または他のデータ記憶システムとすることができる。
【００６４】
ポンプコントローラ２０は、動作中、タグリーダ５０からフィルタ情報４５を受け取ることができる。ポンプコントローラ２０は、情報４５を分析し、ポンプ２５を動作させるべきかどうか、またはどのように動作させるべきかを決定するために、命令６０を実行することができる。１つの実施形態によれば、ポンプコントローラ２０は、情報４５にルールを適用することができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、ポンプを動作させるべきかどうかを決定するために情報４５を記憶情報９５と比較することができる。例えば、限定されないが、これは、フィルタがポンプ２５と共に使用するのに適当かどうかを決定するために、部品番号を予測部品番号と比較することを含む。それに加えて、フィルタが適当である場合、ポンプコントローラ２０は、フィルタ情報４５に基づいて、ポンプ２５をどのように動作させるべきかを決定することができる。別の実施形態では、ポンプコントローラ２０は、フィルタ情報４５をポンプ管理システム８５に送出することができ、ポンプ管理システム８５は、ポンプ２５を動作させるべきかどうか、またはどのように動作させるべきかを決定するためにルールを適用することができる。
【００６５】
記憶情報９５をポンプ管理システム８５によりユーザインターフェースを通してポンプコントローラ２０に提供するか、または他の情報を別途提供することができる。１つの実施形態では、ポンプコントローラ２０は、特定のフィルタからの情報９５を記憶することができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、フィルタからのフィルタ情報４５を記憶情報９５として記憶することができる。
【００６６】
ポンプコントローラ２０は、動作データ９７を記憶し、動作データ９７をフィルタ情報４５に関連付けることもできる。別の実施形態では、ポンプコントローラ２０は、動作データ９７をポンプ管理システム８５に送出し、ポンプ管理システム８５は、動作データ９７をフィルタ情報４５に関連付けることができる。
【００６７】
様々なフィルタ特性に対する動作データの分析は、ポンプ２５を動作させるべきかどうか、またはどのように動作させるべきかを決定するためのルールを発見的に更新するために使用することができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、特定の部品番号を有するフィルタが適当であるように、最初にルールを適用することができる。適当な部品番号を有するフィルタおよび膜泡立点の第１の範囲が良好な分配コーティングをもたらし、同じ部品番号を有するフィルタおよび膜泡立点の第２の範囲が不良の分配コーティングの数の増加をもたらしたことが長期間発見されれば、ポンプコントローラ２０またはポンプ管理システム８５は、フィルタが適当な部品番号を有するものであっても、膜泡立点の第２の範囲内の膜泡立点を有するフィルタと共にポンプコントローラ２０が動作しないように、ルールを更新することができる。したがって、データの分析は、ポンプコントローラ２０またはポンプ管理システム８５の意思決定を更新するために使用することができる。
【００６８】
１つの実施形態によれば、フィルタ情報４５は、ポンプ２５の動作を最適化するために使用することができる。ポンプコントローラ２０および／またはポンプ管理システム８５は、動作ルーチンのライブラリ１００を維持することができる。フィルタ情報４５を受け取るとき、フィルタ情報および分配用の他のパラメータは、適当な動作ルーチンを決定するために使用することができる。例えば、最適な動作ルーチンは、様々なフィルタおよび流体に関して経験的に構築され、ライブラリ１００内に記憶することができる。動粘度、流体タイプ、または他のパラメータおよびフィルタ情報４５の少なくともいくつかを使用すれば、ポンプコントローラ２０またはポンプ管理システム８５は、ライブラリ１００にアクセスし、ポンプ２５の最適な動作を決定することができる。ライブラリ１００は、完全な分配サイクルのライブラリ、または適宜組み合わせて完全な分配サイクルにすることができる分配サイクルの最適な段階のライブラリを含むことができる。ライブラリ１００は、フィルタまたは他のポンプの動作を準備するためのルーチンを含むこともできる。
【００６９】
図１２は、フィルタ情報に基づいてポンプの動作を制御するための方法の１つの実施形態の図である。図１２の様々な処理ステップは、ポンプコントローラ２０、ポンプ管理システム８５、または他の装置により実施することができる。新規のフィルタがポンプに接続される（ステップ５０５）とき、電子タグリーダは、タグから１組のフィルタ情報を読み取ることができる（ステップ５１０）。フィルタが適当であるかどうかを決定するために、１組のルールをフィルタ情報に適用することができる（ステップ５１５）。フィルタが適当であるかどうかを決定するためのルールは、フィルタ情報、およびプロセス流体、環境特性、必要なサイクル時間、または他の因子などの、他の因子に依存する可能性がある。例えば、プロセス流体がある粘度を有する場合、フィルタが特定の部品番号またはある部品番号および泡立点を有するときのみ、フィルタが適当であるとみなされるように、ルールを適用することができる。したがって、適用されるルールは、複数のフィルタ情報および他の情報に依存する可能性がある。フィルタが適当なフィルタでなければ、対応する動作を行うことができる（ステップ５２０）。そうでない場合、ポンプの動作は、進む可能性がある（ステップ５２５）。
【００７０】
１つの実施形態によれば、フィルタ部品番号は、部品番号が整合しているかどうかを決定するために、予測部品番号または許容部品番号と比較することができる（ステップ５１５）。部品番号が整合していれば、ポンプの動作は、進む可能性がある（ステップ５２５）。部品番号が整合していなければ、ポンプコントローラ（または他の装置）は、ポンプの動作が進むべきでないことを決定することができる（ステップ５２０）。ポンプに接続されたフィルタが適当でないことをポンプ管理システムまたは人間ユーザに知らせるために、アラームまたは通知を生成することができる。図１２のステップは、必要または要望に応じて繰り返すことができる。
【００７１】
フィルタが分配動作にとって適当である場合、ポンプの動作ルーチンを決定するために、フィルタ情報を使用することができる。これは、プライミングルーチン、分配サイクル、プライミングルーチンもしくは分配サイクルの特定の段階を決定するステップ、またはポンプをどのように動作させるかを別途決定するステップを含むことができる。１つの実施形態によれば、フィルタと流体／流体特性との組合せに対する最適なプライミングルーチンおよび分配サイクルを決定することができる。
【００７２】
一般に、プライミングに必要な時間を最小化し、分配サイクルを実施するのが望ましい。分配サイクルおよびプライミングルーチンにおける段階のタイプ、数、および長さは、使用するフィルタの特性、分配流体、および他の因子に依存する可能性がある。実施形態は、最適な動作ルーチン、サイクル、または段階を指定する動作ルーチンのライブラリを含むことができる。
【００７３】
図１３は、ポンプのプライミングを最適化するための方法の１つの実施形態の図である。図１３の様々な処理ステップは、ポンプコントローラ２０、ポンプ管理システム８５、または他の装置により実施することができる。フィルタ情報および流体特性が集められる（ステップ６０５および６０７）。これは、例えば、フィルタ上の電子的に読取可能なタグ上に記憶されたフィルタ情報を受け取るステップを含むことができる。収集することができる追加情報は、項目情報、所望のサイクル時間、または他の情報を含むことができる。フィルタ情報、流体情報、および／または他の情報を使用すれば、プライミングルーチンのライブラリからプライミングルーチンを選択することができる（ステップ６１０）。
【００７４】
ポンプ管理システム８５がポンプの最適なプライミングルーチンを決定するとき、ポンプ管理システム８５は、プライミングルーチンを実施するためにポンプコントローラ２０に必要な情報を提供することができる。ポンプコントローラ２０は、プライミングルーチン用の情報を受け取った後（または、ポンプコントローラ２０がライブラリからプライミングルーチンを決定した後）、プライミングルーチンを実施することができる（ステップ６１５）。
【００７５】
プライミングルーチンを監視し（ステップ６２０）、調整する（ステップ６２５）ことができる。１つの実施形態によれば、プライミングルーチンは、ポンプコントローラ２０によりオンザフライで調整することができる。例えば、特定のフィルタ部品番号のプライミングルーチンは、プライミング中に使用される最大圧力を指定することができる。しかし、フィルタ装置フローは、個々のフィルタがより高い圧力で動作することができることを示すことができる。ポンプコントローラ２０は、より高い圧力を使用するためにプライミングルーチンを調整し、したがって、より短い時間でプライミングを行うことができる。別の例では、ポンプコントローラ２０は、プライミングルーチン中の圧力が、プライミングルーチン中に予測される圧力を超えつつあることを特定することができる。ポンプコントローラ２０は、そのフィルタに対するプライミングルーチンを減速させることができる。ポンプコントローラ２０は、別途、ポンプ動作の監視およびフィルタ情報に基づいて、ポンプ動作を調整することができる。プライミングは、プライミングが完了するか、または別途終了するまで続く可能性がある（ステップ６３０）。図１３のステップは、必要または要望に応じて繰り返すことができる。
【００７６】
プライミングルーチンは、生成分配サイクルが起こる前にフィルタを十分湿らせるように選択することができる。任意の数の異なるプライミングルーチンは、様々なフィルタおよび流体特性に関してライブラリ１００に記憶することができる。図１４〜図１６は、プライミングルーチンの例を示すフローチャートである。各ルーチンは、いくつかの段階を含む、いくつかのサイクルを含むことができる。以下の説明では、構成段階を含む、以下のサイクルの例が使用される。
【００７７】
【表２】
2013543270.tif 000004
【００７８】
パージから通気に至る段階では、流体は、分配チャンバに押し込まれ、通気弁を開放した状態で、パージ弁を通して分配チャンバから供給チャンバに押し戻す。パージから吸入に至る段階では、流体は、分配チャンバに押し込まれ、次に、通気することなく入口弁を開放した状態で、パージ弁を通して分配チャンバから供給チャンバに押し戻す。表２のサイクルおよび段階は、例として提供し、他のサイクルおよび段階を使用することができる。
【００７９】
図１４を参照すれば、入口および出口管を充填し（ステップ７０５）、通気サイクルを実施する（ステップ７１０）ことができる。次に、パージから通気に至るサイクルが起こる可能性がある（ステップ７１５）。次のステップでは、パージから吸入に至るサイクルが起こる可能性がある（ステップ７２０）。これに、通気サイクル（ステップ７２５）、第２のパージから吸入に至るサイクル（ステップ７３０）、最終通気サイクル（ステップ７３５）、およびパージから放出に至るサイクル（ステップ７３７）が続く可能性がある。最後に、分配サイクルが実施される（ステップ７４０）。
【００８０】
図１５の実施形態では、入口および出口管を充填し（ステップ８０５）、通気サイクルを実施する（ステップ８１０）ことができる。次に、パージから通気に至るサイクルが起こる可能性がある（ステップ８１５）。このサイクル中に、分配チャンバは、流体を充填され、遮断弁が閉鎖される。隔離弁およびパージ弁が開放される。分配モータは、通気弁を開放した状態で、流体が分配チャンバから供給チャンバを通って流れるように作動する。次のステップでは、パージから吸入に至るサイクルが起こる可能性がある（ステップ８２０）。
【００８１】
次に、順方向圧力段階（ステップ８２５）および順方向フラッシュ段階（ステップ８２７）を含むフィルタプライミングサイクルを実施することができる。順方向圧力段階では、供給チャンバが充填され、遮断弁および通気弁が閉鎖され、隔離弁が開放される。供給段モータは、フィルタ内の流体を上流から加圧するように作動する。順方向圧力段階では、流体は、フィルタから流れ出ない。加圧は、持続的な時間の間、予備濾過または濾過のサイクルで使用される圧力設定点をほぼ上回った状態で起こる。１つの実施形態によれば、流体を５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉで５分間〜１０分間加圧することができるが、より高いか、またはより低い圧力およびより短いか、またはより長い時間を使用することができる。順方向フラッシュ段階は、パージから通気に至る段階と同様であるが、比較的高い速度で起こる可能性があり、その結果、任意の溶解ガスが存在する場合、溶解ガスを通気によりフィルタから押し出すことができる。１つの実施形態によれば、順方向フラッシュは、ポンプの最大動作速度またはその近く（例えば、その少なくとも７５％）で実施される。例えば、３ｍＬ／ｓｅｃの最大分配速度を有するEntegris Intelligen Mini分配システムでは、順方向フラッシュは、０．５ｍＬ／ｓｅｃ〜３．０ｍＬ／ｓｅｃで起こる可能性があるが、２．２５ｍＬ／ｓｅｃ〜３ｍＬ／ｓｅｃで起こるのが好ましい。パージから通気に至るサイクル（ステップ８３０）および分配サイクル（ステップ８３５）を実施することもできる。
【００８２】
図１６の実施形態は、フィルタプライミングサイクルが、順方向圧力ステップ８２５の代わりに背圧ステップ８４０を含み、順方向フラッシュ段階８２７の代わりに後退フラッシュ段階８４５を含むことを除けば、図１５の実施形態と同様である。背圧ステップ８４０では、通気弁および隔離弁は閉鎖され、遮断弁は開放される。分配モータは、特定の時間の間、フィルタ内の流体を下流から加圧するように作動する。背圧段階では、流体は、フィルタから流れ出ない。加圧は、持続的な時間の間、予備濾過または濾過のサイクルで使用される圧力設定点をほぼ上回った状態で起こる。１つの実施形態によれば、流体を５ｐｓｉ〜２５ｐｓｉで５分間〜１０分間加圧することができる。背圧フラッシュでは、通気弁は開放され、遮断弁および隔離弁は開放される。流体は、分配チャンバからフィルタを通して流され、通気される。１つの実施形態によれば、背圧フラッシュは、ポンプの最大動作速度またはその近く（例えば、その少なくとも７５％）で実施される。パージから通気に至るサイクル（ステップ８３０）および分配サイクル（８３５）を実施することもできる。
【００８３】
図１４〜図１６のステップは、必要または要望に応じて繰り返すことができる。いくつかの場合、各サイクルは、次のステップに進む前に数回繰り返される。ルーチンの１つのサイクルまたは複数のサイクル内の段階は、様々な順序で実施することができる。別の例では、単一のルーチンにおいて、複数の順方向圧力ステップ、順方向フラッシュステップ、背圧ステップ、および背圧フラッシュステップを使用することができる。必要または要望に応じて、プライミングルーチンにおいて、追加または代わりの段階を使用することができる。
【００８４】
Entegris Intelligen Mini分配システムを使用して、図１４、図１５、および図１６の方法により、様々なテストが行われた。テストは、各方法において濾過速度および濾過圧力の両方を変化させて行われた。順方向圧力ステップおよび背圧ステップにおいて、様々な圧力および時間もテストされた。表３は、順方向加圧段階または背圧印加段階を有しない、図１４による方法のテスト項目の例を提供する。
【００８５】
【表３】
2013543270.tif 000005
【００８６】
表４は、順方向圧力段階を有する方法のテスト項目の例を提供する。
【００８７】
【表４】
2013543270.tif 000006
【００８８】
表５は、背圧段階を有する方法のテスト項目の例を提供する。
【００８９】
【表５】
2013543270.tif 000007
【００９０】
以上の項目によるテストは、表６の設定と同じ、連続的な分配サイクルの分配項目を使用して実施された。
【００９１】
【表６】
2013543270.tif 000008
【００９２】
テストは、プロセス流体としてＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）を使用し、Entegris Inc.、Billerica、MAによる以下のフィルタ、A2AT20MK1-Impact2 V2 10nm Symmetric UPE、A2ST20KM1 Impact 2 V2 Asymmetric 10nm、A2SF20MK1 Impact 2 V2 Asymmetric 5nm、およびA2DT200K1 Impact 2 Duo 10nmのフィルタを使用して実施された。各プライミングルーチンが完了した後、ポンプは、流体内の粒子数（気泡数）が閾値（２ｍＬ当り１個）未満に降下するまで、連続的な分配サイクルを通して作動した。一般に、順方向加圧ステップを有する方法は、Impact2 V2 Symmetric 10nm、Impact 2 V2 Asymmetric 10nm、Impact 2 V2 Asymmetric 5nmのフィルタをプライミングするのに最も有効であることがわかった。
【００９３】
しかし、背圧段階を使用したルーチンは、A2DT200K1 -10 nm Duoフィルタに極めて速いプライミングを提供することがわかった。表５の項目および以下の背圧状態、すなわち２５ｐｓｉで５分間、１０ｐｓｉで５分間、１０ｐｓｉで１０分間、２５ｐｓｉで１０分間を使用することにより、ポンプは、表３の方法のほぼ半分の時間で許容可能な粒子数を達成した。しかし、同じプライミングルーチンは、単一の膜フィルタに適用される際、利点をあまり示さなかった。
【００９４】
図１７は、A2DT200K1-10 nm Duoフィルタと共に使用される際の図２０のプライミングルーチンの結果を提供する。図１７は、分配されるＰＧＭＥ流体２ｍＬにつき検出される０．２μｍを超える気泡の数を示す。１０ｐｓｉの背圧段階を１０分間使用すれば、プライミングシーケンスの端部（ｔ＝０）から、粒子数（すなわち気泡数）が常に１未満になるまで、分配が約３．２時間かかる。同じフィルタに対する前のプライミングルーチンは、同じ結果に到達するのに最大で９時間かかる。A2DT200K1 -10 nm Duoフィルタでは、テスト圧力および時間は、許容可能な分配に到達する全体時間に最小の影響しか及ぼさないようにみえた。
【００９５】
前から明らかなように、プライミングルーチンは、ポンプが準備できるまでの時間を最小化するために、フィルタのタイプに基づいて選択することができる。いくつかの複数膜フィルタでは、背圧印加段階および背圧フラッシュ段階を含むプライミングルーチンを選択するのが有利である可能性があるが、単一膜フィルタでは、順方向圧力段階および順方向フラッシュ段階を含むプライミングルーチンを選択するのが有利である可能性がある。他の場合、順方向加圧段階および背圧印加段階、ならびに順方向フラッシュ段階および背圧フラッシュ段階のどちらも含むプライミングルーチンを選択するのが有利である可能性がある。さらに他の実施形態では、複数膜フィルタに、順方向加圧段階および順方向フラッシュ段階を含むプライミングルーチンを選択することができ、単一膜を含むフィルタに、背圧印加段階および背圧フラッシュ段階を含むプライミングルーチンを選択することができる。
【００９６】
分配サイクル、またはポンプ分配サイクルの特定の段階も最適化することができる。図１８は、ポンプの分配サイクルを最適化するための方法の１つの実施形態の図である。図１８の様々な処理ステップは、ポンプコントローラ２０、ポンプ管理システム８５、または他の装置により実施することができる。１つの実施形態によれば、フィルタ情報および流体特性が集められる（ステップ８５５および８５７）。これは、例えば、フィルタ上の電子的に読取可能なタグ上に記憶されたフィルタ情報を受け取るステップを含むことができる。収集することができる他の情報は、項目情報、サイクル時間、または他の情報を含むことができる。フィルタ情報、流体情報、および／または他の情報を使用すれば、適当な分配サイクルまたは分配サイクルの一部分は、動作ルーチンのライブラリから決定することができる（ステップ８６０）。例えば、限定されないが、ライブラリは、濾過段階および通気段階を含む、最適な濾過ルーチンを規定することができる。流体特性、フィルタ情報、または他の情報が与えられれば、分配サイクルの最適な濾過タイミングおよび通気タイミングを決定することができる。したがって、例えば、10nm Symmetric UPE FilterおよびＩＰＡでは、ライブラリは、ポンプがそのデフォルト通気段階を使用し、濾過速度が０．３ｍＬ／ｓであり、濾過圧力が６ｐｓｉであり、濾過段階が４０秒続くことを規定することができる。ステップ８６５では、ポンプコントローラ２０は、規定された濾過ルーチンを使用して分配サイクルを実施することができる。
【００９７】
１つの実施形態によれば、分配サイクルを監視することができる（ステップ８７０）。フィルタ情報および監視に基づいて、分配サイクルは、ポンプコントローラ２０によりオンザフライで調整することができる（ステップ８７５）。例えば、分配サイクル中の圧力が、フィルタの装置フローに基づく許容可能な圧力を超え始めるとき、これは、フィルタが詰まり始めていることを示す可能性がある。ポンプコントローラ２０は、ポンプにより与えられた圧力を低減するように分配サイクルを調整することができる。ポンプコントローラ２０は、ポンプの動作の監視およびフィルタ情報に基づいてポンプの動作を別途調整することができる。分配サイクルは、分配サイクルが完了するか（ステップ８８０）、または別途終了するまで続くことができる。図１８のステップは、必要または要望に応じて繰り返すことができる。
【００９８】
図１９は、複数のコンピュータにわたって分布するか、または単一のコンピュータ上で動くことができる１組のコード９００の１つの実施形態の図である。コード９００は、通信回線を介し、ユーザインターフェースを通してタグリーダからフィルタ情報を受け取るか、または別途フィルタ情報を受け取ることができるフィルタ情報受領コード９０５を含むことができる。同様に、コード９００は、通信回線を介し、ユーザインターフェースを通して流体情報を受け取るか、または別途流体情報を受け取ることができる流体情報受領コード９１０を含むことができる。コード９００は、ポンプ内のセンサから動作データを受け取るか、通信回線を介してポンプから動作データを受け取るか、または別途動作データを受け取ることができる動作データ受領コード９１５をさらに含むことができる。ルール適用コード９２０は、ポンプを動作させるべきかどうか、またはどのように動作させるべきかを決定するために、フィルタ情報にルールを適用することができる。ポンプ動作コード９２５は、ルール適用コード９２０の出力に基づいてポンプを動作させるか、または他の規定された動作を行うことができる。
【００９９】
プライミングルーチン決定コード９３０は、ポンプに対する適当なプライミングルーチンを決定するために、プライミングルーチンのライブラリにアクセスすることができる。ポンプ動作コード９３５は、コード９３０により決定されたプライミングルーチンに応じてポンプを動作させることができる。プライミング監視コード９４０は、ポンプの動作を調整すべきかどうかを決定するためにプライミング中にポンプの動作データを監視することができ、プライミング調整コード９４５は、プライミングルーチンを調整することができる。ポンプ動作コード９３５は、プライミング調整コード９４５により決定された調整プライミングルーチンに応じてポンプを動作させることができる。
【０１００】
分配段階決定コード９５０は、プライミング中にポンプをどのように動作させるべきかを決定するために、分配サイクルのライブラリまたは分配サイクルの一部分にアクセスすることができる。ポンプ動作コード９５５は、コード９５０により決定された分配サイクルまたは分配サイクル段階に応じてポンプを動作させることができる。分配サイクル監視コード９６０は、ポンプの動作を調整すべきかどうかを決定するために、分配サイクル中にポンプの動作データを監視することができ、分配サイクル調整コード９６５は、分配サイクルを調整することができる。ポンプ動作コード９５５は、分配サイクル調整コード９６５により決定された、調整分配サイクルまたは分配サイクル段階に応じてポンプを動作させることができる。
【０１０１】
データ相関コード９７０は、動作データをフィルタ情報に関連付けることができる。データ分析コードは、良好な分配および不良の分配に対応するフィルタ特性を特定するために、関連データを分析することができる。ルール調整コード９８０は、コード９７５によるデータ分析の結果に基づいてルール適用コード９２０により適用されたルールを調整することができる。
【０１０２】
図１９に示すコードモジュールは、モノリシックプログラム、任意の数の別個のプログラム、１つのプログラムの機能、複数のプログラムの機能として実装されるか、または適当なソフトウェアアーキテクチャおよびプログラム言語に応じて別途実装することができることに留意されたい。コード９００の機能は、限定されないが、ポンプ管理システムおよびポンプコントローラを含む、複数の装置間に分布させることができる。それに加えて、機能のすべてまたはいくつかは、ハードウェアまたはファームウェアとして実装することができる。
【０１０３】
ある時間の間、フィルタに背圧を印加することにより、より大きい気泡が取り除かれ、上流の膜で捕捉されると考えられる。したがって、本明細書に説明する実施形態は、フィルタが複数の膜を有する際、背圧ステップを含むプライミングルーチンを適用することができる。
【０１０４】
様々な実施形態を、液体分配ポンプに使用されるフィルタに関して説明してきたが、本開示は、そうした実施形態に限定されない。例えば、フィルタ情報タグは、任意のタイプのフィルタに関するフィルタ情報を記憶するために使用することができる。フィルタ情報は、タグリーダにより読み取られ、フィルタを使用している装置またはシステムを動作させるかどうか、またはどのように動作させるかを決定するために使用することができる。例えば、フィルタ情報タグは、ガス浄化プロセスまたは他の用途でフィルタに使用することができる。
【０１０５】
本明細書に使用する、言葉「備える(comprises)」、「備える(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(has)」、「有する(having)」、またはそれらの他の任意の変形形態は、包括的内容を保護するものとする。例えば、要素のリストを含むプロセス、生成物、項目、または装置は、必ずしもこれらの要素にのみ限定されず、明確に列挙していないか、またはそうしたプロセス、項目、もしくは装置に本来備わっている他の要素を含むことができる。さらに、それとは逆に、明確に述べていなければ、「または(or)」は、包括的な「または(or)」を指し、排他的な「または(or)」を指さない。例えば、条件Ａまたは(or)Ｂは、以下のいずれか１つを満たす、すなわち、Ａが真で（または存在し）Ｂが偽である（または存在しない）、Ａが偽で（または存在せず）Ｂが真である（または存在する）、および、ＡもＢも真である（または存在する）。
【０１０６】
それに加えて、本明細書に与えた任意の例または図は、共に使用される任意の言葉または複数の言葉に関する制約、限定、または明確な定義であると決してみなされるべきでない。その代わり、これらの例または図は、特定の実施形態に関して記載されたものであり、例示のためだけのものとみなされるべきである。これらの例または図を使用する任意の言葉または複数の言葉は、共に、もしくは明細書内の他の場所で与えられるか、または与えられない可能性がある、他の実施形態ならびにその実装形態および適応形態を含み、そうしたすべての実施形態は、その言葉または複数の言葉の範囲内に含まれるものとすることを当業者は理解するであろう。言語により指示される、そうした非限定的な例および図は、限定されないが、「例えば(for example)」、「例えば(for instance)」、「例えば(e.g.)」、「１つの実施形態では(in one embodiment)」などを含む。
【０１０７】
さらに、本開示の様々な態様の変更形態および代替的実施形態は、本説明を考慮すれば、当業者には明らかになろう。したがって、本説明は、例示のためだけのものとみなされ、本開示を実行する一般的な方法を当業者に教示することを目的とする。例えば、以上の説明は、主として多段ポンプの例を使用するが、本明細書に説明する実施形態は、単段ポンプまたは他のポンプと共に使用することもできる。本明細書に図示および説明する本開示の形態は、現在好ましい実施形態であると考えられるべきであることを理解されたい。要素および材料は、本明細書に図示および説明するものの代わりをすることができ、パーツおよびプロセスは逆にすることができ、本開示のいくつかの特徴は独立して使用することができるが、当業者においては、本開示の本説明の利益を得た後、すべてが明らかになろう。技術的思想および特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、本明細書に説明する要素の変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  半導体製造システム、１５  流体貯蔵器、１７  ウエハ、２０  ポンプコントローラ、２５  ポンプ、２７  止め／吸引弁、３５  着脱可能フィルタ、４０  フィルタ情報タグ、４５  フィルタ情報、５０  タグリーダ、５５  コンピュータ読取可能媒体、６０  制御命令、６５  プロセッサ、７０  インターフェース、８５  ポンプ管理システム、９０  データリポジトリ、９５  情報、９７  動作データ、１００  ライブラリ、１０５  供給段部分、１１０  分配段部分、１１２  圧力センサ、１２５  入口弁、１３０  隔離弁、１３５  遮断弁、１４０  パージ弁、１４５  通気弁、１４７  出口弁、１５０  供給ポンプ、１５５  供給チャンバ、１６０  供給段ダイアフラム、１６５、１９２  ピストン、１７０、１９５  送りネジ、１７５  供給モータ、１８０  分配ポンプ、１８５  分配チャンバ、１９０  分配段ダイアフラム、１９２  ピストン、１９５  送りネジ、２００  分配モータ、３００  ポンプ本体、３０５  分配ブロック、３１０  入口、３１５  分配出口、３２０  バルブプレート、３２２  カバー、３３０  出口、３２５  マニホールド、３４０  出口、３５０  通気出口、３５５  接続部、３６５  入口、３７０  出口、３７５  接続部、３８０  ボウル、３８７  ヘッド、３８９  出口ポート、３９０  通気ポート、３９２  入口ポート、３９５  ハンドル部分、４００  弁、４０５  材料、４１０  バルブシート、４１５  Ｏリング、４２０  環状溝、４２５  流体フローパス、４３０  流体フローパス、４３５  弁制御入口、４４０  電磁弁、４４５  供給ライン、４５０  圧力源、４５５  真空源、４６０  ポンプトラック、４６５  Ｉ／Ｏ信号用接続部、４７０  シリアル通信部、４７５，４９７  電気接続部、４８０  空圧接続部、４９５  流体接続部
【図１】
2013543270.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2013543270.tif 000012
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
2013543270.tif 000014
【図４Ｄ】
2013543270.tif 000015
【図４Ｅ】
2013543270.tif 000016
【図４Ｆ】
2013543270.tif 000017
【図４Ｇ】
2013543270.tif 000018
【図５】
2013543270.tif 000019
【図６】
2013543270.tif 000020
【図７】
2013543270.tif 000021
【図８】
2013543270.tif 000022
【図９】
2013543270.tif 000023
【図１０】
2013543270.tif 000024
【図１１】
2013543270.tif 000025
【図１２】
2013543270.tif 000026
【図１３】
2013543270.tif 000027
【図１４】
2013543270.tif 000028
【図１５】
2013543270.tif 000029
【図１６】
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【図１８】
2013543270.tif 000031
【図１９】
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【図１７】
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【国際調査報告】
2013543270.tif 000034
2013543270.tif 000035