(57)【要約】  開示は、概ねろ過に関するシステムおよび方法を示す。さらにより具体的には、この開示は、ろ過器情報を用いたポンプの運転の制御に関連する。取り外し可能なろ過器は、ろ過器情報を記憶する電子的に読み取り可能なタグを含むことができる。ろ過器情報は、タグリーダーによって読み取られることができ、かつポンプをどのように運転するかを決定するためにろ過器情報に規則が適用される。
2013528926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ入口に流体を引き入れ、かつポンプ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ーと、
前記ポンプ入口および前記ポンプ出口の間の流体流路に取り外し可能なろ過器を配置することができるような、取り外し可能なろ過器のための接続部と、
前記取り外し可能なろ過器がポンプに接続された場合に、前記取り外し可能なろ過器上の電子タグからろ過器情報を読み取るよう配置かつ構成された電子タグリーダーと、
前記電子タグリーダーからろ過器情報を受け取り、
前記ポンプのさらなる運転を決定するために前記ろ過器情報に１つまたは複数の規則を適用するよう構成された、
ポンプコントローラと、
を備えるポンプ。
【請求項２】
前記ポンプに接続された取り外し可能なろ過器のプライミングを行うかどうかを判断するために、前記ポンプコントローラが前記ろ過器情報に前記１つまたは複数の規則を適用するよう構成されている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】
前記ポンプに接続された取り外し可能なろ過器が適切なろ過器であるかを判断するために、前記ポンプコントローラが前記１つまたは複数の規則を適用するよう構成されている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項４】
前記電子タグリーダーがＲＦＩＤリーダーを備えている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項５】
前記ろ過器情報が、部品番号を備えている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項６】
前記ポンプに接続された前記取り外し可能なろ過器のプライミングを行うかどうかを判断するために、前記１つまたは複数の規則の適用が、前記ポンプに接続された取り外し可能なろ過器の受信された部品番号と予定された部品番号とを比較するステップをさらに備えている、請求項５に記載のポンプ。
【請求項７】
前記ポンプに接続された前記取り外し可能なろ過器のプライミングを行うかどうかを判断するために、前記１つまたは複数の規則の適用が、前記ポンプに接続された取り外し可能なろ過器に特有の情報に前記１つまたは複数の規則を適用するステップを備える請求項１に記載のポンプ。
【請求項８】
ポンプ入口に流体を引き入れ、かつポンプ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ーと、
前記ポンプ入口および前記ポンプ出口の間の流体流路にある取り外し可能なろ過器であって、前記取り外し可能なろ過器のろ過器情報を記憶する電子タグを有する、取り外し可能ろ過器と、
前記電子タグから前記ろ過器情報を読み取るよう配置、かつ構成された電子タグリーダーと、
前記電子タグリーダーに結合されたポンプコントローラであって、
前記電子タグリーダーからろ過器情報を受けとり、
前記ポンプのさらなる運転を決定するために、前記ろ過器情報に１つまたは複数の規則を適用するよう構成された、
ポンプコントローラと、
を備えるポンプ。
【請求項９】
前記取り外し可能なろ過器のプライミングを行うかどうかを判断するために、前記ポンプコントローラが前記ろ過器情報に前記１つまたは複数の規則を適用するよう構成されている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１０】
前記取り外し可能なろ過器が適切なろ過器であるかを判断するために、前記ポンプコントローラが前記１つまたは複数の規則を適用するよう構成されている、請求項８に記載されたポンプ。
【請求項１１】
前記電子タグリーダーがＲＦＩＤリーダーを備え、かつ前記電子タグがＲＦＩＤタグを備えている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１２】
前記ろ過器情報が部品番号を備えている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１３】
前記取り外し可能なろ過器のプライミングを行うかどうかを判断するために、前記１つまたは複数の規則の適用が、前記取り外し可能なろ過器の受信された部品番号と予定された部品番号とを比較するステップをさらに備える、請求項１２に記載のポンプ。
【請求項１４】
前記ポンプのさらなる運転を決定するために、前記取り外し可能なろ過器に特有の情報に前記１つまたは複数の規則を適用するよう前記ポンプコントローラが構成されている、請求項８に記載のポンプ。
【請求項１５】
ポンプの運転を制御する方法であって、
ろ過器情報を記憶する電子タグを有するろ過器をポンプに接続するステップと、
電子タグリーダーによって前記電子タグから前記ろ過器情報を読み取るステップと、
前記電子タグリーダーから前記電子タグリーダーに連結されたポンプコントローラへ前記ろ過器情報を伝えるステップと、
前記ポンプのさらなる運転を決定するために、前記ろ過器情報に１つまたは複数の規則を適用するステップと、
を備える、方法。
【請求項１６】
前記ポンプコントローラによって前記１つまたは複数の規則が適用される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポンプコントローラと通信するシステムによって前記１つまたは複数の規則が適用される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記タグがＲＦＩＤタグであり、かつ前記電子タグリーダーがＲＦＩＤリーダーである、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ろ過器情報の部品番号が予定された部品番号に整合しているかを判断するために、前記ろ過器情報に１つまたは複数の規則を適用するステップが、前記ろ過器情報の部品番号と、予定された部品番号とを比較するステップを備えている、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、概してろ過に関するシステム及び方法を開示する。より具体的には、ろ過器情報を用いてポンプの運転を制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの利用においては、ポンプ装置によって流体が分配される量および／または速度の正確な制御が必要となる。半導体加工においては、例えばフォトレジスト化学物質などの光化学物質が半導体ウェハーに適用される量および速度を制御することが重要である。加工中に半導体ウェハーに適用されるコーティングは、通常オングストロームで測定したウェハー表面を横切る厚さが均一であることが必要である。加工液体が均一に適用されることを保証するために、加工化学物質がウェハーに適用される速度は、制御されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
今日半導体産業に使用される多くの光化学物質は、非常に高価であり、しばしば１リットル当たり１０００ドル以上かかる。したがって、化学物質加工装置が正常に運転していることを確実にすることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ここに開示される実施形態は、ポンプに接続されたろ過器に関する情報を使用してポンプの運転を制御するシステムおよび方法を提供する。ここに開示される一実施形態は、ポンプの入口に流体を引き入れ、かつ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ーを有するポンプを含むことができる。ポンプは、取り外し可能なろ過器をポンプの入口およびポンプの出口の間の流体流路に配置することができるように、取り外し可能なろ過器のための接続部をさらに含むことができる。ポンプは、取り外し可能なろ過器がポンプに接続された場合に、取り外し可能なろ過器の電子タグからろ過器情報を読み取るよう配置および構成された電子タグリーダーをさらに備えることができる。ポンプは、電子タグリーダーからろ過器情報を受けとり、かつポンプのさらなる運転を決定するために１つまたは複数の規則をろ過器情報に適用するよう構成されたポンプコントローラをさらに含むことができる。
【０００５】
他の実施形態は、流体をポンプ入口に引き入れ、かつポンプ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ーを有するポンプを備えることができる。ポンプは、またポンプ入口およびポンプ出口の間の流体流路に取り外し可能なろ過器を含むことができる。ろ過器は、取り外し可能なろ過器のためのろ過器情報を保存する電子タグを有することができる。ポンプは、電子タグからろ過器情報を読み取るよう配置および構成された電子タグリーダーを含むことができる。ポンプコントローラは、電子タグリーダーに連結されることが可能であり、かつ電子タグリーダーからろ過器情報を受け取り、かつポンプのさらなる運転を決定するために１つまたは複数の規則をろ過器情報に適用するよう構成されることができる。
【０００６】
他の実施形態は、ポンプの運転を決定する方法を含むことができる。方法は、ろ過器情報を記憶する電子タグを有するろ過器をポンプに接続するステップと、電子タグリーダーによって電子タグからろ過器情報を読み取るステップと、電子タグリーダーから電子タグリーダーに連結されたポンプコントローラにろ過器情報を伝えるステップと、およびポンプのさらなる運転を決定するために１つまたは複数の規則をろ過器情報に適用するステップと、を含むことができる。
【０００７】
一実施形態によると、ろ過器情報は、ＲＦＩＤタグに記憶され、かつＲＦＩＤタグリーダーによって読み取られることができる。
【０００８】
類似の参照符号が類似の機構を示す添付の図面と関連する以下の説明を参照することにより、実施形態および利点のより完全な理解が得られるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】半導体製造の一部の一実施形態の図表示である。
【図２】一実施形態による多数の段階のポンプ（「多段ポンプ」）の図表示である。
【図３】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ａ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｂ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｃ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｄ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｅ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｆ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図４Ｇ】様々な実施形態の分配サイクルの弁およびモーターのタイミングの図表示である。
【図５】プライミングルーチンの一実施形態を示すフローチャートである。
【図６Ａ】ポンプの一実施形態の図表示である。
【図６Ｂ】ポンプの一実施形態の図表示である。
【図７】ろ過器およびマニホールドの一実施形態の図表示である。
【図８】ろ過器の一実施形態の図表示である。
【図９】弁アセンブリの一実施形態の図表示である。
【図１０】ポンプおよび接続の一実施形態の図表示である。
【図１１】ポンプの運転を制御するシステムの一実施形態の図表示である。
【図１２】ろ過器情報タグを用いてポンプの運転に影響を与えるための方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この開示および様々な特徴および利点の詳細は、添付の図面に示され、以下の説明に詳述される非限定的な実施形態を参照してより完全に説明される。詳細な開示が余計に不明瞭にならないように、既知の出発原料、処理技術、構成要素、および機器の説明は省略される。しかし、好ましい実施形態を開示する詳細な説明および特定の例は、限定する目的ではなく説明のために示されていることを当業者は理解するだろう。根本的な発明概念の範囲内の様々な置き換え、改良、追加または再構成は、この開示を読むことにより当業者には明らかとなるだろう。
【００１１】
ここに記載された様々な実施形態は、ポンプの適切な運転を確実にするためにろ過器情報を利用するポンプシステムに関連する。一実施形態によると、電子的に読み取り可能なタグに記憶されたろ過器情報は、適切なタグリーダーによって読み取られることができる。ポンプの適切な運転を決定するためにろ過器情報は、分析されることができる。
【００１２】
図１は、流体を流体リザーバー１５からウェハー１７上に分配するための半導体製造システム１０の一部の一実施形態の図表示である。システム１０はまた、ポンプコントローラ２０およびポンプ２５を含むことができる。ポンプコントローラ２０は、ポンプ２５に取り付けられるか、または制御信号、データまたは、他の情報を伝えるための１つまたは複数の通信リンクを介してポンプ２５に接続される。ポンプコントローラ２０は、流体をウェハー１７上に分配するためにポンプ２５を制御する。システム１０はまた、分配ノズルで垂れることを防ぐことができる停止弁／サックバック弁２７などの外部弁を含むことができる。
【００１３】
ポンプ２５は、ろ過器情報４５を含む電子的に読み取り可能なろ過器情報タグ４０を有する取り外し可能なろ過器３５を含む。ろ過器情報４５は、ろ過器３５に関する任意の情報および電子的に読み取り可能なタグに記憶することができる他の情報を含むことができる。タグリーダー５０は、ろ過器情報タグ４０からろ過器情報４５を読み取り、および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。
【００１４】
一実施形態において、ろ過器情報タグ４０は、能動的または受動的なＲＦＩＤタグとすることができ、かつタグリーダー５０は、ＲＦＩＤタグリーダーとすることができる。他の実施形態において、ろ過器情報タグ４０は、バーコードまたは他の光学的に読み取り可能なコードとすることができ、かつタグリーダー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。
【００１５】
ろ過器情報４５の例は、これらに限定されないが、部品番号、設計スタイル、膜タイプ、除去率、ろ過器の世代、ろ過膜の形態、ロット番号、シリアル番号、装置流量、膜の厚さ、膜のバブルポイント、粒子の質，ろ過器の製造者の質情報または他の情報を含む。設計スタイルは、設計されるろ過器用のポンプのタイプ、ろ過器の容量／大きさ、ろ過器内の膜材料の量またはろ過器の設計についての他の情報を示す。膜タイプは、膜の材料および／または厚さを示す。除去率は、特定の効率で膜によって除去されることができる粒子の大きさを示す。ろ過器の世代は、ろ過器が、第１、第２、第３または他の世代のろ過器設計のいずれかであることを示す。ろ過膜の形態は、ろ過器がプリーツであるか、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。シリアル番号は、個々のろ過器のシリアル番号を提供する。ロット番号は、ろ過器または膜の製造ロットを特定することができる。装置流量は、良好な分配が生じている間にろ過器が処理することができる流速を示す。装置流量は、個々のろ過器に対して製造中に決定されることができる。膜バブルポイントは、ろ過器が処理することができ、かつなおも良好な分配を生じさせる流速／圧力の別の測定値を提供する。膜バブルポイントはまた、個々のろ過器に対して製造中に決定されることができる。上記の例は、説明のために提供されたものであり、ろ過器情報４５に含まれる情報を限定するものではない。
【００１６】
ろ過器情報４５は、多様な情報を伝える部品番号を含むことができる。例えば、部品番号フォーマットの例「Ａａｂｃｄｅｆｇ」の各文字は、異なる部品情報を伝えることができる。下記の表１は、部品番号によって伝わる情報の例を提供する。
【００１７】
【表１】
2013528926.tif 000003
【００１８】
表１の例を用いると、Ｉｍｐａｃｔポンプろ過器の部品番号Ａ２ＡＴ２ＲＭＲ１は、ろ過器のコネクトロジー（ｃｏｎｎｅｃｔｏｌｏｇｙ）、ろ過器は、ＩｎｔｅｌｌｉＧｅｎ２（登録商標）ポンプ用に設計されていること（ＩｍｐａｃｔおよびＩｎｔｅｌｌｉＧｅｎは、ミネソタ州ＣｈａｓｋａのＥｎｔｅｇｒｉｓ社の登録商標）、膜は、薄いＵＰＥであり、除去率は１０ｎｍ、ろ過器は、第２型のろ過器であり、ろ過器は、ＲＦＩＤタグを含み、ろ過膜は、Ｍ−プリーツを有し、ろ過器は、Ｏ−リング無し、かつ箱にろ過器は１つであることを示している。しかし、情報を伝える部品番号の使用は、一例として提供されており、ろ過器の情報は、他の方法で伝えることができる。
【００１９】
運転の際は、ろ過器３５は、ポンプ２５に連結されることができる。タグリーダー５０は、タグ４０からろ過器情報４５を読み取り、ろ過器情報４５をポンプコントローラ２０に伝える。ポンプコントローラ２０は、ろ過器情報４５を処理するか、またはポンプ管理システム（後述）にろ過器情報４５を渡す。ポンプ２５を運転するかどうか、およびどのように運転するかを決定するために、ポンプコントローラ２０は、ろ過器情報４５に規則を適用することができる。そのうえ、ポンプコントローラ２０は、ろ過器情報４５に基づいて分配サイクル中にポンプ２５の運転を調整することができる。
【００２０】
ポンプ２５は、一段ポンプまたは多数の段階（多段）ポンプを含む任意の適切なポンプとすることができる。図２は、多段ポンプ２５の一実施形態の図表示である。多段ポンプ２５は、供給段階部１０５および個別の分配段階部１１０を含む。流体の流れの観点から供給段階部１０５および分配段階部１１０の間に配置されているのは、ろ過器３５であり、プロセス流体から不純物をろ過する。いくつかの弁は、多段ポンプ２５を通る流体の流れを制御することができ、例えば、入口弁１２５、遮断弁１３０、バリア弁１３５、パージ弁１４０、ベント弁１４５および出口弁１４７を含む。分配段階部１１０はさらに、分配段階部１１０の流体圧力を測定する圧力センサ１１２を含むことができる。圧力センサ１１２によって測定される圧力は、後述されるように、様々なポンプの速度の制御に使用することができる。圧力センサの例は、ドイツＫｏｒｂのＭｅｔａｌｌｕｘＡＧによって製造されるものを含む、セラミックおよびポリマーピエゾ抵抗および容量性の圧力センサを含む。一実施形態によると、プロセス流体に接触する圧力センサ１１２の面は、パーフロロポリマー（perfluoropolymer）である。ポンプ２５は、供給チャンバ１５５の圧力を読み取る圧力センサなどの追加的な圧力センサ、温度センサおよび他のセンサを含むことができる。
【００２１】
供給段階１０５および分配段階１１０は、多段ポンプ２５の流体をポンプ送りするローリングダイアフラムポンプを含むことができる。供給段階ポンプ１５０（供給ポンプ１５０）は、例えば、流体を収集する供給チャンバ１５５と、供給チャンバ１５５内で動き、流体を移動させる供給段階ダイアフラム１６０と、供給段階ダイアフラム１６０を動かすピストン１６５と、送りねじ１７０と、ステッピングモーター１７５と、を含む。エネルギーをモーターから送りねじ１７０に与えるため、送りねじ１７０は、ナット、ギアまたは他の機構を介してステッピングモーター１７５と連結している。一実施形態によると、供給モーター１７５は、ナットを回転し、ナットは送りねじ１７０を回転し、ピストン１６５を作動させる。分配段階ポンプ１８０（分配ポンプ１８０）は同様に、分配室１８５と、分配段階ダイアフラム１９０と、ピストン１９２と、送りねじ１９５と、分配モーター２００とを含むことができる。分配モーター２００は、ねじ付きナット（例えばＴｏｒｌｏｎ（登録商標）または他の材料のナット）を介して送りねじ１９５を駆動することができる。
【００２２】
他の実施形態によると、供給段階１０５および分配段階１１０は、空気圧または油圧で作動するポンプ、油圧ポンプまたは他のポンプを含む多様な他のポンプとすることができる。空気圧で作動するポンプを供給段階に使用し、および油圧ポンプによって駆動されるステッピングモーターを使用する多段ポンプの１つの例は、米国特許出願公開第１１／０５１，５７６号（発明者Ｚａｇａｒｓ他による２００５年２月４日出願の「PUMP CONTROLLER FOR PRECISION PUMPING APPARATUS」〔代理人整理番号ENTG1420-2〕、特許番号第７，４７６，０８７号として２００９年１月１３日に特許となる）に記載されており、参照することによりここに組み込まれている。しかし、両段階でのモーターの使用により、油圧配管、制御システムおよび流体が不要であり、それにより空間および潜在的な漏れが低減される、といった利益が提供される。供給段階および分配段階の両方でモーターを使用する多段ポンプの例は、米国特許出願公開第１１／６０２，４６４号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR」、［代理人番号ENTG1720-1］）および米国特許出願公開第１２／２１８，３２５号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００８年７月１４日出願の「METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP」、［代理人整理番号ENTG1720-2］）に提供され、参照することによりここに全てが組み込まれている。
【００２３】
供給モーター１７５および分配モーター２００は、任意の適切なモーターとすることができる。一実施形態によると、分配モーター２００は、永久磁石同期モーター（Permanent-Magnet Synchronous Motor：「ＰＭＳＭ」）である。ＰＭＳＭは、モーター２００におけるフィールドオリエンテド制御（Field-OrientedControl：「ＦＯＣ」）または従来技術において既知の他のタイプ位置／速度制御を用いたデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、多段ポンプ２５に組み込まれたコントローラまたは（例えば図１に示すような）個別のポンプコントローラによって制御されることができる。ＰＭＳＭ２００はさらに、分配モーター２００の位置のリアルタイムフィードバックのためのエンコーダ（例えばファインライン回転位置エンコーダ）を含むことができる。位置センサの使用により、ピストン１９２の位置の正確かつ反復可能な制御ができ、これは、分配チャンバ１８５における流体の動きに対する正確かつ反復可能な制御につながる。例えば、一実施形態によると、８０００パルスをＤＳＰに与える２０００ラインエンコーダを使用することで、０．０４５度の回転での正確な測定および制御が可能となる。さらに、ＰＭＳＭは、わずかな振動で、または振動することなく低速で動くことができる。供給モーター１７５もＰＭＳＭまたはステッピングモーターとすることができる。また供給ポンプは、供給ポンプがホームポジションにあることを示すホームセンサを含むことができることに留意すべきである。
【００２４】
多段ポンプ２５の運転中、多段ポンプ２５の様々な部分への流体の流れを許容または制限するために、多段ポンプ２５の弁は、開かれているか、または閉じられている。一実施形態によると、これらの弁は、空気圧で作動する（すなわち気体で駆動される）ダイアフラム弁とすることができ、ダイアフラム弁は、圧力または真空の適用に応じて開かれるまたは閉じられる。全てのまたはいくつかの弁はまた、他のタイプの弁とすることができる。
【００２５】
以下に、多段ポンプ２５の様々な段階の運転の概要を提供する。しかし、多段ポンプ２５は、非限定的だが以下に記載されたものを含む多様な制御方式により制御されることができる。米国特許仮出願第６０／７４１，６８２号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００５年１２月２日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１８００]）、米国特許出願第１１／５０２，７２９号（発明者Ｃｌａｒｋｅ他による２００６年８月１１日出願の「SYSTEMS AND METHODS FOR FLUID FLOW CONTROL IN AN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１８４０]、現在は第７，４４３，４８３号として２００８年１０月２８日に特許となる）、米国特許出願第１１／６０２，４７２号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING FOR PRESSURE VARIATIONS USING A MOTOR」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１４２０−４]）、米国特許出願第１１／２９２，５５９号（発明者Ｇｏｎｎｅｌｌａ他による２００５年１２月２日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF FLUID PRESSURE」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１６３０]）、米国特許出願第１１／３６４，２８６号（２００６年２月２８日出願の発明者Ｇｏｎｎｅｌｌａ他による「SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING OPERATION OF A PUMP」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１６３０−１]）、米国特許出願第１１／６０２，５０８号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１８００−１]）、米国特許出願第１１／６０２，４４９号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「I/O SYSTEMS ,METHODS AND DEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER」[代理人整理番号ＥＮＴＧ１８１０−１]）。弁の配列および圧力の制御のために、参照することによりそれぞれの全体がここに組み込まれている。
【００２６】
一実施形態によると、多段ポンプ２５は、準備区分、分配区分、充填区分、前ろ過区分、ろ過区分、ベント区分、パージ区分および静的パージ区分を含むことができる。供給区分の間、入口弁１２５は開かれ、かつ流体を供給チャンバ１５５に引き入れるために供給段階ポンプ１５０は、供給段階ダイアフラム１６０を動かす（例えば引っ張る）。一旦十分な量の流体が供給チャンバ１５５に充填されると、入口弁１２５は、閉じられる。ろ過区分の間、供給段階ポンプ１５０は、供給段階ダイアフラム１６０を動かし、供給チャンバ１５５から流体を移動させる。遮断弁１３０およびバリア弁１３５は開かれ、流体は、ろ過器３５を通り分配チャンバ１８５へ流れることができる。一実施形態によると、（例えば前ろ過区分において）遮断弁１３０を初めに開くことができ、ろ過器３５内で圧力が立つことができ、その後バリア弁１３５が開かれ、流体が分配チャンバ１８５に流れることができる。他の実施形態によると、遮断弁１３０およびバリア弁１３５の両方を開き、ろ過器の分配側に圧力が立つように供給ポンプを動かすことができる。
【００２７】
ろ過区分の間、分配ポンプ１８０をそのホームポジションに戻すことができる。参照することによりここに組み込まれている、米国仮特許出願第６０／６３０，３８４号（Ｌａｖｅｒｄｉｅｒｅ他による２００４年１１月２３日出願の「System and Method for a Variable Home Position Dispense System」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１５９０］）、米国特許出願第１１／６６６，１２４号（Ｌａｖｅｒｄｉｅｒｅ他による２００８年９月３０日出願の「System and Method for a Variable Home Position Dispense System」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１５９０−１］）およびＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４２１２７号（出願人Ｅｎｔｅｇｒｉｓ，Ｉｎｃおよび発明者Ｌａｖｅｒｄｉｅｒｅ他による２００５年１１月２１日出願の「System and Method for Variable Home Position Dispense System」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１５９０−ＷＯ］）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、分配サイクルとって分配ポンプにおける利用可能な最大限の量だが、分配ポンプが提供可能な利用可能な最大量よりも少ない量を与えるように位置することができる。多段ポンプ２５の使用されない保持量を減らすために、ホームポジションは、分配サイクルについての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、同様に利用可能な最大量よりも少ない量を提供するホームポジションに戻すことができる。
【００２８】
ベント区分の初めには、遮断弁１３０が開かれ、バリア弁１３５が閉じられ、かつベント弁１４５が開かれる。他の実施形態においては、ベント区分の間バリア弁１３５を開いたままにし、かつベント区分の終わりに閉じることができる。この間、圧力センサ１１２によって測定されることができる分配チャンバ内の圧力は、ろ過器３５内の圧力によって影響されるため、バリア弁１３５が開いた場合、圧力は、コントローラによって認識されることができる。供給段階ポンプ１５０は、流体に圧力を加え、開いたベント弁１４５を介して気泡をろ過器３５から除去する。供給段階ポンプ１５０は、ベントを所定の割合で発生させるために制御されることができ、より長いベント時間および遅いベント速度を可能にし、それによりベント廃棄量の正確な制御が可能になる。供給ポンプが空気式のポンプである場合、流体の流れ制限をベント流路に配置することができ、「ベント」設定点圧力を維持するために供給ポンプに加えられる空気の圧力を増加または減少させることができ、別の非制御方法のいくつかの制御をもたらす。
【００２９】
パージ区分の初めには、遮断弁１３０が閉じられ、ベント区分で開かれている場合にはバリア弁１３５は閉じられ、ベント弁１４５は閉じられ、かつパージ弁１４０が開かれ、および入口弁１２５が開かれる。分配ポンプ１８０は、分配チャンバ１８５内の流体に圧力を加え、パージ弁１４０を介して気泡をベントする。静的パージ区分の間、分配ポンプ１８０は停止するが、空気のベントを続けるためにパージ弁１４０は開いたままである。パージまたは静的パージ区分の間に除去された余分な流体は、多段ポンプ２５から追い出される（例えば流体源に戻るかまたは廃棄される）、または供給段階ポンプ１５０に再循環される。準備区分の間、入口弁１２５、遮断弁１３０およびバリア弁１３５を開くことができ、かつパージ弁１４０は閉じられ、供給段階ポンプ１５０は、ソース（例えばソースボトル）の周囲圧力に達することができる。他の実施形態によると、準備区分において全ての弁を閉じることができる。
【００３０】
分配区分の間、出口弁１４７は開かれ、分配ポンプ１８０は、分配チャンバ１８５内の流体に圧力を加える。出口弁１４７が分配ポンプ１８０よりもゆっくり制御に反応するため、出口弁１４７は、第一に開かれ、所定時間の後に分配モーター２００がスタートする。これは、分配ポンプ１８０が部分的に開かれた出口弁１４７を通じて流体を押しだすことを防ぐ。さらに、これは弁が開くことによって流体が分配ノズルへ上昇することを防ぎ、その後モーターの動作によって流体が前方へ動くことを防ぐ。他の実施形態において、出口弁１４７を開き、同時に分配ポンプ１８０によって分配を始めることができる。
【００３１】
分配ノズル内の余分な流体を除去する追加的なサックバック区分を実行することができる。サックバック区分の間、出口弁１４７を閉じ、および余分な流体を出口ノズルから吸引するために第２のモーターまたは真空を使用することができる。あるいは、出口弁１４７を開いたままにし、分配モーター２００を逆回転させこのような流体を分配チャンバに戻すことができる。サックバック区分は、余分な流体がウェハーの上に垂れるのを防ぐことに役立つ。
【００３２】
図３を簡単に参照すると、この図は、図２の多段ポンプ２５の運転における様々な区分の弁および分配モーターのタイミングの図表示を提供する。他のシーケンスは、図４Ａ〜図４Ｇに示される。区分が変わる間いくつかの弁が、同時に閉じているように示されているが、圧力スパイクを低減するために弁が閉じる時間をわずかに離すことができる（例えば１００ミリ秒）。例えばベントおよびパージ区分の間では、ベント弁１４５の直前に遮断弁１３０を閉じることができる。しかし、様々な実施形態においては、他の弁タイミングを利用することができることに留意しなければならない。そのうえ、いくつかの区分を共に実行することができる（例えば充填／分配段階を同時に実行することができこの場合、分配／充填区分において入口および出口弁の両方が開かれる）。特定の区分は、各サイクルにおいて繰り返す必要はないということにさらに留意しなければならない。例えば、パージおよび静的パージ区分は、サイクルごとに実行しなくてもよい。同様に、ベント区分もサイクルごとに実行しなくてもよい。
【００３３】
様々な弁の開口および閉鎖は、多段ポンプ２５内の流体における圧力スパイクの原因となり得る。静的パージ区分中に出口弁１４７が閉じられているため、静的パージ区分の終わりにパージ弁１４０を閉じることは、例えば分配チャンバ１８５内の圧力の増加を生じさせることがある。これは、各弁が閉じられた場合に、少量の流体を動かすことによって起こる。より具体的には、多くの場合、チャンバ１８５から流体が分配される前に、分配チャンバ１８５から空気をパージするためにパージサイクルおよび／または静的パージサイクルが用いられ、多段ポンプ２５からの流体の分配におけるスパッタリングまたは他の摂動を防ぐ。しかし、静的パージサイクルの終わりに、分配開始の準備で分配チャンバ１８５を封じるためにパージ弁１４０が閉じられる。パージ弁１４０が閉じると、余分な流体の量（パージ弁１４０の保持量にほぼ等しい）が分配チャンバ１８５に押し込まれ、今度は、分配チャンバ１８５内の流体の圧力を流体の分配のために意図された基準圧力より大きく増加させる原因となる。この過剰な圧力（基準を上まわる）は、以降の流体の分配に問題を生じる場合がある。パージ弁１４０が閉まることによっておこる圧力の増加が分配にとって望ましい基準圧力に対して大きな割合を占める場合があるため、これらの問題は、低い圧力での利用において悪化する。
【００３４】
より具体的には、パージ弁１４０の閉鎖により起こる圧力の増加により、圧力が低減されない場合に以降の分配区分の間にウェハー上に流体がパラパラ落ちること、二重の分配または他の好ましくない流体の動きが生じることがある。そのうえ、この圧力増加は、多段ポンプ２５の運転中一定ではないため、連続する分配区分の間これらの圧力増加は、分配される流体量または他の分配特性を変化させる原因となり得る。分配におけるこれらの変化は、今度はウェハーの廃棄およびウェハーの再加工を増加させる原因となり得る。様々な実施形態は、分配区分の初めの望ましい開始圧力を達成するためにシステム内の様々な弁の閉鎖による圧力増加を考慮し、分配前に分配チャンバ１８５におけるほぼ任意の基準圧力を達成することによって、システムからシステムへの異なるヘッド圧力および機器の他の相違点を考慮する。
【００３５】
一実施形態において、分配チャンバ１８５内の流体の望まない圧力増加を考慮するために、静的パージ区分の間、分配モーター２００が逆回転して所定の距離だけピストン１９２を戻し、バリア弁１３５、パージ弁１４０および／または分配チャンバ１８５における圧力増加の原因となり得る任意の他の源の密閉によって生じる任意の圧力増加を補うことができる。
【００３６】
したがって、ここに記載された実施形態は、穏やかな流体の取り扱いを特徴とする多段ポンプを提供する。分配区分の前に分配チャンバにおける圧力変動を補償することによって、損傷の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。多段ポンプの実施形態はまた、プロセス流体における圧力の悪影響を低減するのに役立つ他のポンプ制御機構および弁タイミングを利用することができる。
【００３７】
分配サイクルに加えて、ポンプ２５は別の運転を行うことができる。新しいろ過器がポンプに接続される場合、分配サイクルを実行する前にろ過膜が完全に湿るようにろ過器が準備されなければならない。図５は、プライミングルーチン（priming routine）のためのステップの説明のための例を提供するが、当業者によって理解されるように他のプライミングルーチンを使用することができる。ステップ２０５において、流体は、分配チャンバに導入される。次のステップで、ろ過器の上流部分から空気を除去するために、ろ過器は、一定期間上述のようにベントされることができる（ステップ２１０）。次に、パージ〜ベント区分が実行される（ステップ２１５）。この区分において、遮断弁およびパージ弁が開かれ、かつバリア弁が閉じられる。分配モーターが駆動され、流体は分配チャンバからおよびベントを介して流れ出る。続いて、ろ過区分（ステップ２１６）、ベント区分（ステップ２１７）およびパージ区分（ステップ２１８）がある。次の区分において、ろ過器は、加圧されることができる（ステップ２２０）。遮断弁は開かれるがバリア弁およびベント弁を閉じることができ、供給段階モーターは、流体を加圧するように動く。次に、流体がろ過器を通り分配チャンバへ流れ、かつパージ弁から除去される前方洗い流し区分が実行される（ステップ２２５）。パージ〜ベント区分が再度実行される（ステップ２３０）。必要または要求に応じてプライミングルーチンを繰り返すことができる。
【００３８】
前述は、プライミングルーチンの例を提供するが、ろ過膜が完全に湿ることを確実にするためにプライミングルーチンは、いくつかの異なるステップを含むことができる。プライミングルーチンで使用することができる区分シーケンスのいくつかの非限定的な例は、これに限定されないが、ｉ）充填区分、ベント区分；ｉｉ）充填区分、パージ〜ベント区分、ろ過区分、ベント区分、パージ〜入口区分；ｉｉｉ）分配区分、充填区分、ろ過区分およびパージ区分を含む。必要または要求に応じて、追加的な、または代替の区分をプライミングルーチンに使用することができる。
【００３９】
図６Ａは、本体３００およびマニホールド３２５を有するポンプ２５の一実施形態のポンプの図表示である。ポンプ２５は、図２と関連して上述された充填チャンバ、分配チャンバおよび流路の一部を少なくとも部分的に形成する分配ブロック３０５を含むことができる。一実施形態による分配ブロック３０５は、ＰＴＦＥ、改良型ＰＴＦＥ、または他の材料の単一の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に反応しない、またはほとんど反応しないため、これらの材料の使用は、追加のハードウェアを最小限に抑えて、流路およびポンプチャンバを分配ブロック３０５に直接加工することができる。
【００４０】
分配ブロック３０５は、様々な外部入口および出口を含むことができ、それは例えば、流体が収容される入口３１０、および分配区分の間流体が分配される分配出口３１５を含む。図６Ａの例の分配ブロック３０５は、パージされた流体が供給チャンバに戻ることができる外部パージ出口を含んでいない。しかし、他の実施形態においては、流体は、外部にパージされることができる。
【００４１】
弁プレート３２０は、分配ブロック３０５と協働してポンプ２５のいくつかのまたは全ての弁を形成する。弁プレートの一実施形態は、図８に示されている。他の実施形態において、いくつかの、または全ての弁は、外付けとすることができる。
【００４２】
カバー３２２は、供給モーター１７５および分配モーター２００を含むポンプ２５の様々な構成要素の保護を提供する。カバー３２２はまた、ピストン、ポンプコントローラ２０、流体ライン、圧縮空気ライン、および他の構成要素の保護を提供することができる。
【００４３】
マニホールド３２５は、ろ過器３５の接続部を提供する。ろ過器３５は、任意の適切な機構を用いてマニホールド３２５に接続することができ、その機構は、非限定的だが、米国仮特許出願第６０／７４１，６６７号（発明者Ｇａｓｈｇａｅｅによる２００５年１２月２日出願の「O-Ring-Less Low Profile Fitting and Assembly Thereof」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１７６０］）および米国特許出願第１１／６０２，５１３号（発明者Ｇａｓｈｇａｅｅによる２００６年１１月２０日出願の「O-RING-LESS LOW PROFILE FITTINGS AND FITTING ASSEMBLIES」、現在は、第７，５４７，０４９号として２００９年６月１６日に特許となる）に記載のろ過器接続部を含み、これらは参照することによりここに完全に組み込まれている。マニホールド３２５の流路は、分配ブロック３０５の流路の内部または外部に接続することができる。マニホールド３２５は、ろ過器のろ過器情報タグが読めるよう配置された一体化したタグリーダー５０を含むことができる。
【００４４】
一実施形態によると、分配ブロック３０５からの出口３３０は、マニホールド３２５の入口３３５に流体連通することができ、かつマニホールド３２５からの出口３４０は、分配ブロック３０５の入口３４５に流体連通することができ、マニホールド３２５に接続されたろ過器３５の流路を完成させる。図６Ａの実施形態においては、マニホールド３２５は、外部のベント弁に流体連通することができるベント出口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、一体化したタグリーダー５０がポンプコントローラに電気的に接続することができるような接続部３５５および３６０を含むことができる。
【００４５】
ポンプ２５はまた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を含むことができる。一実施形態によると、真空または圧力の選択的な利用は、弁プレート３２０によって形成された様々な弁の開閉に使用されることができる。図６Ｂは、ポンプ２５が様々な通信リンクおよび電力のための接続部３７５を含むことができることを示す。一実施形態による接続部３７５は、ポンプ２５がポンプのための既存の電気路に接続することができるように構成されることができる。
【００４６】
図７は、マニホールド３２５に接続されたろ過器３５の一実施形態の図表示である。マニホールド３２５は、ろ過器のための急速交換機構３７７を含むことができ、ろ過器は、マニホールド３２５に容易に接続すること、またはマニホールド３２５から容易に取り外すことができる。ろ過器３５をマニホールド３２５に接続するため、またはろ過器３５をポンプに接続するために、任意の急速交換機構または従来技術において既知のまたは開発された他の機構を使用することができる。ろ過器の接続機構の一実施形態は、ＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８２２８９号（国際公開第ＷＯ２００９／０５９３２４号）（２００８年１１月３日出願のＴｏｗｌｅ他による「O-Ringless Seal Couplings」、米国仮出願第６０／９８５，１０３号の優先権を主張する）に記載されており、参照することにより全てがここに組み込まれている。一実施形態によると、ろ過器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、ろ過器カートリッジを収容するよう形成されることができ、かつヘッド３８７は、マニホールド３２５の急速交換機構を収容するよう形成されることができる。タグリーダー５０は、ろ過器３５に取り付けられた、または組み込まれたろ過器情報タグを読み取れるように位置している。
【００４７】
図８は、ろ過器３５の一実施形態を示す。ヘッド３８７は、マニホールド３２５のポートを補完するような大きさと形の出口ポート３８９、ベントポート３９０および入口ポート３９２を含むことができる。漏れを防ぐために、Ｏリングを出口ポート３８９、ベントポート３９０および入口ポート３９２に設けることができる。一実施形態によると、ヘッド３８７は、ろ過器情報タグ４０を含むことができる。例えば、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＲ、他の無線プロトコルまたは他の識別装置をろ過器３５に配置することができる。識別装置は、ろ過器についての製造者情報（ろ過器のタイプ、除去率、ろ過器の運転プロトコル（非限定的な一例としてろ過器を使用した運転の処方変数、パラメータ、方程式、曲線）、ろ過器の圧力降下特性のためのプライミング／充填シーケンス、流速、穴の大きさまたは他の情報）を含むことができる。ヘッド３８７は、ポンプの急速交換装置に挿入することができるような形および大きさにすることができる。設置を簡単にするために、ヘッド３８７は、ロボットまたは人間が簡単につかむことができる機構を含むハンドル部３９５を含むことができる。ろ過器情報タグ４０がろ過器３５の側面に取り付けられているように示されているが、ろ過器情報タグ４０はまた他の方法によってろ過器３５に取り付けることができる。例えば、ろ過器情報タグ４０は、ボウル３８０またはヘッド３８７のタグ受容部に圧入されることができる。他の実施形態においては、ろ過器情報タグ４０は、ヘッド３８７またはボウル３８０を形成する材料に組み込まれることができる。ろ過器情報タグは、別の方法でろ過器３５に結合されることができる。
【００４８】
図９は、分配ブロック３０５および弁４００を形成する弁プレート３２０を備える弁アセンブリの一実施形態の図表示である。弁プレート３２０は、１つまたは複数の入口弁１２５、遮断弁１３０、バリア弁１３５およびパージ弁１４０を含む弁システムの弁ハウジングを提供することができる。一実施形態によると、各弁は、弁プレート３２０に少なくとも部分的に一体化され、かつ対応するダイアフラムに圧力または真空が適用されることよって開くまたは閉じるダイアフラム弁である。他の実施形態においては、いくつかの弁は、分配ブロック３０５に外付けされる、追加的な弁プレートに配置される、または別な方法で設けられることができる。
【００４９】
一実施形態によると、材料シート４０５は、弁プレート３２０および分配ブロック３０５の間に挟まれ、様々な弁のダイアフラムを形成する。一実施形態によると、材料３０５は、ＰＴＦＥまたは他の可撓性材料のシートとすることができる。弁プレート３２０は、材料４０５が移動することができる弁座４１０を形成している。一実施形態によると、弁座４１０は、デッドスペースを残すことなく、材料４０５がぴったり合う形を有する。Ｏリング４１５を各弁の縁の周りの環状溝４２０に設置することができる。Ｏリング４１５を弁プレート側、または分配ブロック側に設置することができ、またはＯリングを両方の側に設置することができる。流体は、流体流路４２５および４３０を通じて弁４００に流入、かつ弁から流出することができる。必要または要求に応じて流路４２５および４３０の配置および大きさを決めることができる。一実施形態によると、弁プレート３２０は、弁の滞留量、真空変動による除去量変動を低減し、真空の必要を減らし、かつ弁ダイアフラムに対する圧力を減らすように構成されることができる。弁の構成の例は、米国特許出願第１１／６０２，４６４（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１７２０−１］）、および米国特許出願第１２／２１８，３２５号（発明者Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００８年７月１４日出願の「METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１７２０−２］）に記載され、参照することによりそれらのすべてはここに組み込まれている。
【００５０】
弁プレート３２０は、対応するダイアフラムまたはダイアフラムの一部に圧力または真空を適用するために、各弁についての弁制御入口４３５を含むことができる。圧力または真空を入口に選択的に適用することにより、対応する弁が開閉し、入口４２５から出口４３０への流体の流れが制限または許容される。一実施形態によると、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からの真空のどちらかに対して弁制御供給ライン４４５を開口するソレノイド弁４４０によって調整することができる。
【００５１】
図１０は、ポンプ２５および他の構成要素への接続の一実施形態の図表示である。図１０の実施形態においては、ポンプ２５は、ポンプトラック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によって、多数のポンプをコンパクトな空間に設置することができ、かつＩ／Ｏ信号（４６５によって示される）、シリアル通信（４７０によって示される）および電気接続（４７５によって示される）のための接続を提供することができる。トラック４６０はまた弁の開閉に使用される圧力／真空のための空気圧の接続（４８０によって示される）を提供することができる。
【００５２】
ポンプ２５の入口は、レジストボトルまたは他の流体供給１５などの流体供給に接続されることができる。ポンプ２５の出口は、ポンプ２５の出口およびウェハーの間の停止弁およびサックバック弁に接続されることができる。ポンプ２５は、マニホールド３２５およびポンプ２５の他の部分の間の内部または外部の流体接続（４９５によって示される）を含むことができる。そのうえ、ポンプ２５は、マニホールド３２５のタグリーダーおよびポンプコントローラまたはポンプ２５の他の電子機器の間の電気接続（４９７によって示される）を含むことができる。
【００５３】
図１１は、ポンプ２５の運転を制御するシステムの一実施形態の図表示を示す。ポンプコントローラ２０は、ポンプ２５に取り付けられるか、または制御信号、データまたは他の情報を通信するための１つまたは複数の通信リンクを介してポンプ２５に接続されることができる。ポンプコントローラ２０は、オンボードＰＣＢ基板、遠隔のコントローラまたは他の適切な方法として実装されることができる。そのうえ、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および他のコントローラに分散させることができる。
【００５４】
一実施形態によると、ポンプコントローラ２０は、多段ポンプ２０の運転を制御するための１組の制御命令６０を含むコンピュータが読み取れる媒体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が読み取れる媒体）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。プロセッサの一例は、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＰＧＦＡ  １６−ｂｉｔ  ＤＳＰ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓはテキサス、ダラスの会社である）である。他の実施形態において、命令６０はハードウェアとして実行されることができるそのうえ、ポンプコントローラ２０は、簡略化のために図示しない追加的なプロセッサ、メモリ、インターフェース、ディスプレイ装置、周辺機器または他のコンピュータ構成要素を含む周知技術の多様なコンピュータ構成要素を含むことができる。
【００５５】
１組のインターフェース７０により、ポンプコントローラ２０は、モーター、弁、または他の構成要素にシリアル、パラレル、またはアナログデータ／信号を通信することができ、かつセンサ、タグリーダー５０、コントローラまたはポンプ２５の他の構成要素からデータ／信号を受信することができる。例えば、ポンプコントローラ２０は、供給モーター１７５（図２参照）、分配モーター２００（図２参照）、ソレノイド弁４４０（図９参照）を制御するソレノイドおよびポンプ２５の他の構成要素に信号を送信することができる。ポンプコントローラ２０は、構成要素を直接制御するための信号を生成することができ、またはポンプ２５の構成要素を作動するために弁、モーターまたは他のコントローラによって解釈さ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はまた、圧力センサ１１２（図２参照）などのセンサ、タグリーダー５０およびポンプ２５の他の構成要素からのアナログまたはデジタル信号を受信することができる。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、かつインターフェース７０および非限定的にアナログ・デジタル・コンバーター、フィルタおよび他の信号処理部品などのプロセッサ６５の間に追加的な構成要素がある場合がある。
【００５６】
一実施形態によると、ポンプコントローラ２０はまた、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を含むことができる。インターフェース８０により、ポンプコントローラ２０は、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、グローバルエリアネットワーク、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔネットワークまたは周知技術の他のネットワーク）、バス（例えばＳＣＳＩバス）または他の通信リンクに接続することができる。ポンプコントローラ２０を多様なインターフェースおよび製造ツールに接続するためにＩ／Ｏインターフェースコネクタを使用することができる。Ｉ／Ｏインターフェースコネクタの例は、米国仮特許出願第６０／７４１，６５７号（Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００５年１２月２日出願の「I/O Interface System and Method for a Pump」［代理人整理番号ＥＮＴＧ１８１０］）、および米国特許出願第１１／６０２，４４９号（Ｃｅｄｒｏｎｅ他による２００６年１１月２０日出願の「I/O SYSTEMS, METHODS AND DEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER」）に見い出すことができ、参照することにより、その全体はここに組み込まれている。
【００５７】
ポンプコントローラ２０は、ポンプ２５の運転につい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、分配レシピ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はまた、ポンプコントローラ２０から運転データを収集することができる。ポンプ管理システム８５は、集中型制御およびデータ収集を提供するために、多数のポンプに接続することができる。一実施形態によると、ポンプ管理システム８５は、多数のポンプから収集された運転データ９７のデータ記憶部９０を保持することができる。データ保存部は、データベース、ファイルシステムまたは他のデータ保存システムとすることができる。
【００５８】
運転において、ポンプコントローラ２０は、タグリーダー５０からろ過器情報４５を受信することができる。ポンプコントローラ２０は、情報４５を分析するために命令６０を実行することができかつポンプ２５を運転するかどうか、またはどのように運転するかを決定することができる。一実施形態によると、ポンプコントローラ２０は、情報４５に規則を適用することができる。一例として、ポンプコントローラ２０は、ポンプを運転するかどうかを決定するために、情報４５を記憶された情報９５と比較することができる。一例として、しかし限定されないが、これは、部品番号と予定された部品番号との比較を含むことができ、ろ過器をポンプ２５と共に使用することができるかを判断する。そのうえ、ろ過器が許容された場合に、ポンプコントローラ２０は、ろ過器情報４５に基づいてどのようにポンプ２５を運転するかを決定することができる。他の実施形態において、ポンプコントローラ２０は、ろ過器情報４５をポンプ管理システム８５に送ることができ、かつポンプ管理システム８５は、ポンプ２５を運転するかどうか、またはどのように運転するかを決定するために、規則を適用することができる。
【００５９】
記憶された情報９５は、ポンプ管理システム８５によってユーザインターフェースを介してポンプコントローラ２０に提供されることができる、または他の別な方法で提供されることができる。一実施形態において、ポンプコントローラ２０は、特定のろ過器からの情報９５を記憶することができる。例えば、ポンプ２５に使用される第１ろ過器は、適切なろ過器であり、ポンプコントローラ２０は、このろ過器からのろ過器情報４５を記憶された情報９５として記憶することができるということが知られている。
【００６０】
ポンプコントローラ２０はまた運転データ９７を記憶することができ、かつ運転データ９７とろ過器情報４５とを相互に関連づけることができる。他の実施形態において、ポンプコントローラ２０は、運転データ９７をポンプ管理システム８５へ転送することができ、かつポンプ管理システム８５は、運転データ９７とろ過器情報４５とを相互に関連付けることができる。
【００６１】
様々なろ過器特性に対する運転データの分析は、ポンプ２５を運転するかどうか、およびどのように運転するかを決定するための規則をヒューリスティックに更新すること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ろ過器を許容するように最初に規則を適用することができる。しかし、時間と共に、ろ過器がある部品番号および良好な分配をもたらす膜のバブルポイントの第１範囲を有しているが、ろ過器が、同じ部品番号で分配不良を数多く引き起こす膜のバブルポイントの第２範囲を有していることを発見した場合、ポンプコントローラ２０またはポンプ管理システム８５は、ろ過器が許容された部品番号を有していても、膜のバブルポイントの第２範囲の膜のバブルポイントを有するろ過器でポンプコントローラ２０が運転しないように規則を更新することができる。したがって、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データ分析を使用することができる。
【００６２】
図１２は、ろ過器情報に基づいてポンプの運転を制御する方法の一実施形態の図表示である。図１２における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って実行されることができる。新しいろ過器がポンプに接続される（ステップ５０５）と、電子タグリーダーがタグから１組のろ過器情報を読み取ることができる（ステップ５１０）。ろ過器が適切であるかを判断するために、１組の規則をろ過器情報に適用することができる（ステップ５１５）。ろ過器が適切であるかを判断する規則は、ろ過器情報およびプロセス流体、環境特性、所望の周期時間また他の要因などの他の要因に依存することができる。例えば、プロセス流体がある粘性を有している場合、ろ過器は、特定の部品番号またはある部品番号およびバブルポイントを有している場合のみが適切であると判断されるように、規則を適用することができる。したがって、適用される規則は、ろ過器情報および他の情報の多数の部分に依存することができる。ろ過器が適切なろ過器でない場合は、対応する動作をとることができる（ステップ５２０）。そうでなければ、ポンプの運転を開始することができる（ステップ５２５）。
【００６３】
一実施形態によると、ろ過器の部品番号は、部品番号が整合しているかを判断するために、予定された、または許可された部品番号と比較されることができる（ステップ５１５）。部品番号が整合すると、ポンプの運転を開始することができる（ステップ５２５）。部品番号が整合しないと、ポンプコントローラ（または他の装置）は、ポンプの運転が開始されるべきでは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ろ過器が適切ではないことをポンプ管理システムまたは使用者に知らせるために、警告または通知を発生させることができる。必要または要求に応じて図１２のステップは繰り返される。ろ過器が分配運転に適切である場合は、ろ過器情報をポンプの運転ルーチンの決定に使用することができる。
【００６４】
ここに使用される「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「有する（ｈａｓ）」「有している（ｈａｖｉｎｇ）」または他の変化形は、非排除的な包括をカバーするよう意図されている。例えば、要素リストを備えるプロセス、製品、物品、または装置は、それらの要素のみに限定される必要はなく、明白に示されていない、またはこのようなプロセス、物品、または装置に固有の他の要素を含むことができる。さらに特に断らない限り、「または」は、包括的なまたは、および非排除的なまたはを意味する。例えば条件ＡまたはＢは、以下の任意の１つによって満たされる：Ａは真（または存在する）およびＢは偽（または存在しない）、Ａは偽（または存在しない）およびＢは真（または存在する）、およびＡおよびＢ両方が真（または存在する）。
【００６５】
そのうえここで与えられた任意の例または説明は、制限、限定または利用される任意の用語の定義を表すものであると見なされるべきではない。その代りに、これら例または説明は、１つの特定の実施形態に関する説明、および説明のためのみのものとして見なされるべきである。当業者は理解するだろうこれらの例または説明に使用される任意の用語は、明細書のどこかに与えられる、または与えられない他の実施形態および実施方法、適応を包含し、全てのこのような実施形態が用語の範囲内に含まれるように意図されている。このような非限定的な例および説明を指す言葉は、これらに限定されないが、「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅ）」「例えば（ｅ．ｇ．）」、「一実施形態において」等を含む。
【００６６】
開示の様々な態様のさらなる改良および代替の実施形態は、この説明から当業者には明らかであろう。したがって、この記載は、説明のためのみであると解釈されるべきであり、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、上記は主に多段ポンプの例を使用しているが、ここに記載された実施形態はまた、一段ポンプまたは他のポンプと共に使用することができる。ここに示され説明された開示の形は、現在の好ましい実施形態として取られるべきであることを理解されるべきである。要素および材料は、ここに示され説明されたものに代えることができ、部品および工程を逆にすることができ、かつ開示の特定の機構は、独立して利用されることができ、全ては開示のこの説明の利益を有した後で当業者には明らかとなるだろう。以下の請求項に記載されたような開示の精神と技術範囲を逸脱することなくここに示された要素を変えることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  半導体製造システム
１５  流体リザーバー
１７  ウェハー
２０  ポンプコントローラ
２５  ポンプ
３５  ろ過器
４０  ろ過器情報タグ
４５  ろ過器情報
５０  タグリーダー
８５  ポンプ管理システム
９０  データ記憶部
１０５  供給段階部
１１０  分配段階部
１１２  圧力センサ
１２５  入口弁
１３０  遮断弁
１３５  バリア弁
１４０  パージ弁
１４５  ベント弁
１４７  出口弁
１５０  供給ポンプ
１５５  供給チャンバ
１７５  供給モーター
１８０  分配ポンプ
１８５  分配チャンバ
２００  分配モーター
３００  ポンプ本体
３０５  分配ブロック
３２０  弁プレート
３２５  マニホールド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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