(57)【要約】  本明細書において説明する実施形態は、基板プロセシングシステム内での流体の配送のための応用例を提供する。より詳しくは、本明細書において説明する実施形態は、基板プロセシングシステム内でのプロセシング化学薬品の配送のための応用例を提供する。一実施形態では、流体配送システムを提供する。流体配送システムは、流体を供給するための大容量流体源と、大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュールと、流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管と、第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチと、流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管と、第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチとを備え、流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って第１のストリーム配管および第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと大容量流体源からの流体を分ける。
2012505529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラテンアセンブリと、
前記プラテンアセンブリ上に支持された研磨面と、
研磨している間に基板をその上に保持する１つまたは複数の研磨ヘッドと、
前記研磨表面に流体を配送するための流体配送システムであって、
流体を供給するための大容量流体源、
前記大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュール、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管、
前記第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチ、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管、および
前記第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチ
を備える流体配送システムと
を備える、基板の化学機械研磨のためのシステムであって、前記流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと前記流体を分ける、システム。
【請求項２】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源からの流体の前記流れを制御するための制御弁と、
前記大容量流体源から流れ出る前記流体の流量を監視するための流量計と、
前記流体配送モジュールを通って流れる流体の圧力を監視するための第１の圧力変換器と
を備える、請求項１に記載の流体配送システム。
【請求項３】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源から流れ出る前記流体の流量を監視するための流量計と、
前記流量計から上流に設置された制御弁と、
前記制御弁と前記流量計との間に設置された第１の圧力変換器と、
前記流量計から下流に設置された第２の圧力変換器と
を備える、請求項１に記載の流体配送システム。
【請求項４】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源からの流体の前記流れを制御するための制御弁と、
前記制御弁から上流に設置された流量計と、
前記流量計から上流に設置された第１の圧力変換器と、
前記流量計と前記制御弁との間に設置された第２の圧力変換器と
を備える、請求項１に記載の流体配送システム。
【請求項５】
前記流体配送モジュールが、前記制御弁から下流に設置された第３の圧力変換器をさらに備える、請求項４に記載の流体配送システム。
【請求項６】
前記第１のストリーム配管に沿って、前記第１のスイッチから上流に設置された第２の制御弁と、
前記第２のストリーム配管に沿って、前記第２のスイッチから上流に設置された第２の流量計と
をさらに備えた、請求項４に記載の流体配送システム。
【請求項７】
流体を供給するための大容量流体源と、
前記大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュールと、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管と、
前記第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチと、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管と、
前記第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチと
を備える流体配送システムであって、前記流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと前記大容量流体源からの前記流体を分ける、流体配送システム。
【請求項８】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源からの前記流体の前記流れを制御するための制御弁と、
前記大容量流体源から流れ出る前記流体の流量を監視するための流量計と、
前記流体配送モジュールを通って流れる流体の圧力を監視するための第１の圧力変換器と
を備える、請求項７に記載の流体配送システム。
【請求項９】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源から流れ出る前記流体の流量を監視するための流量計と、
前記流量計から上流に設置された制御弁と、
前記制御弁と前記流量計との間に設置された第１の圧力変換器と、
前記流量計から下流に設置された第２の圧力変換器と
を備える、請求項７に記載の流体配送システム。
【請求項１０】
前記流体配送モジュールが、
前記大容量流体源からの前記流体の前記流れを制御するための制御弁と、
前記制御弁から上流に設置された流量計と、
前記流量計から上流に設置された第１の圧力変換器と、
前記流量計と前記制御弁との間に設置された第２の圧力変換器とを備え、前記第１の圧力変換器および前記第２の圧力変換器が、前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管中を流れる前記流体の前記比率を決定するために前記流体のインピーダンスを測定するために構成される、請求項７に記載の流体配送システム。
【請求項１１】
前記流体配送モジュールが、前記制御弁から下流に設置された第３の圧力変換器をさらに備える、請求項１０に記載の流体配送システム。
【請求項１２】
前記流体の前記比率が、インピーダンスの第１の測定値を取得し、インピーダンスの第２の測定値とインピーダンスの前記第１の測定値とを比較することによって、前記予め定められた比率に調節され得る、請求項７に記載の流体配送システム。
【請求項１３】
前記第１のストリーム配管に沿って、前記第１のスイッチから上流に設置された第２の制御弁と、
前記第２のストリーム配管に沿って、前記第２のスイッチから上流に設置された第２の流量計と
をさらに備えた、請求項１０に記載の流体配送システム。
【請求項１４】
前記第１のストリーム配管に沿って、前記第１のスイッチから上流に設置された第２の制御弁と、
前記第１のストリーム配管に沿って、前記第１のスイッチから上流に設置された第２の流量計と
をさらに備えた、請求項１０に記載の流体配送システム。
【請求項１５】
流体配送システムを通る流体の流れを制御するための方法であって、
大容量流体源、
前記大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュール、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管、
前記第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチ、
前記流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管、および
前記第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチを備える流体配送システムであって、前記流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと前記大容量流体源からの前記流体を分ける流体配送システムを通り流体を流すことと、
前記第１のスイッチおよび前記第２のスイッチの各々を断続的に遮断することによって前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管の各々についての差圧を測定することと、
前記第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管からの前記差圧測定値を比較することによって両方のストリーム配管が開いているときの前記流れの前記比率を決定することと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において説明する実施形態は、半導体プロセシングに関し、より詳しくは、基板プロセシングシステム内で流体を配送するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ製造施設は、幅広い技術からなっている。半導体基板を含有するカセットは、半導体基板を処理するまたは検査する施設内の様々なステーションに届けられる。半導体プロセシングは、基板上への物質の堆積およびそれからの物質の除去を伴う。典型的なプロセスは、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、電気化学メッキ（ＥＣＰ）、化学機械平坦化（ＣＭＰ）、エッチング、クリーニング、その他を含む。上記のプロセスのうち、ほぼ２５％が液体化学プロセスを伴う。
【０００３】
半導体プロセシングに関する１つの問題は、プロセス溶液中の化学薬品濃度を厳密に制御するための流体の正確な配送を包含する。従来の流体配送システムは、大容量供給装置、局所貯蔵装置、またはボトルから、プロセシング化学薬品などの流体を取り込み、計量ポンプおよび／または流量計を使用してそれらを配送する。典型的なシステムは、一定圧力での固定オリフィスを使用する。より具体的には、かかるシステムは、オリフィス、例えば制御弁、および圧力調整器、例えば流量計、を用いて流れを制御することができ、その圧力調整器は、制御弁の上流の一定流体圧力を維持し、それゆえ一定流量を維持する。
【０００４】
分配する流体の量を測定するために利用可能な様々な流量計測技術があり、しばしば使用される技術のうちの１つが、差圧技術である。差圧技術は、流体の流量を測定するためにオリフィスの出口側に流量計を置くことによって圧力の測定を組み込んでいる。しかしながら、流量計は、微粒子を発生させがちであり、定期的な点検および較正を必要とする。それに加えて、従来型の流量計測技術は、少量または非常に少ない流量のための正確な測定を提供することが不可能である。より正確な質量流量測定の可能な技術は、より多くの費用がかかる傾向がある。
【０００５】
また、２つの異なる化学薬品を選択的に混合するおよび／またはウェーハのそれぞれの側に選択的に配送することが、やはり、時には望ましい。しかしながら、従来の流量計測技術は、１つの流体の流量を測定することができるだけである。従来の流量計測技術は、２つ以上の流体ストリームへの流体の分割を制御することまたは監視することが不可能である。
【０００６】
それゆえ、複数のストリームへの、制御可能な流体配送、流体配送精度の改善、および流体利用の拡大を提供するように構成された流体配送システムに対する必要性がある。
【発明の概要】
【０００７】
本明細書において説明する実施形態は、基板プロセシングシステム内での流体の配送のための応用例を提供する。より詳しくは、本明細書において説明する実施形態は、基板プロセシングシステム内でのプロセシング化学薬品の配送のための応用例を提供する。一実施形態では、流体配送システムを提供する。流体配送システムは、流体を供給するための大容量流体源と、大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュールと、流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管と、第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチと、流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管と、第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチとを備え、流体配送モジュールは、予め定められた比率に従って第１のストリーム配管および第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと大容量流体源からの流体を分ける。
【０００８】
別の一実施形態では、流体配送システムを提供する。流体配送システムは、大容量流体源からの流体の流れを制御するための制御弁と、制御弁から上流に設置された流量計と、流量計から上流に設置された第１の圧力変換器と、流量計と制御弁との間に設置された第２の圧力変換器と、制御弁から下流に設置されたスイッチと、スイッチに連結された第１のストリーム配管と、スイッチに連結された第２のストリーム配管とを備え、第１のストリーム配管および前記第２のストリーム配管はスイッチから下流に設置される。
【０００９】
さらに別の一実施形態では、基板の化学機械研磨のためのシステムを提供する。システムは、プラテンアセンブリと、プラテンアセンブリ上に支持された研磨面と、研磨している間に基板をその上に保持する１つまたは複数の研磨ヘッドと、研磨表面に流体を配送するための流体配送システムを備える。流体配送システムは、流体を供給するための大容量流体源と、大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュールと、流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管と、第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチと、流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管と、第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチとを備え、流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って第１のストリーム配管および第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと大容量流体源からの流体を分ける。
【００１０】
さらに別の一実施形態では、流体配送システムを通る流体の流れを制御するための方法を提供する。方法は、流体を供給するための大容量流体源と、大容量流体源から流れ出る流体の比率を制御し監視するための流体配送モジュールと、流体配送モジュールから下流に設置された第１のストリーム配管と、第１のストリーム配管に沿って設置された第１のスイッチと、流体配送モジュールから下流に設置された第２のストリーム配管と、第２のストリーム配管に沿って設置された第２のスイッチとを備え、流体配送モジュールが、予め定められた比率に従って第１のストリーム配管および第２のストリーム配管を通って流れる２つのストリームへと大容量流体源からの流体を分ける、流体配送システムを通り流体を流すことと、第１のスイッチおよび第２のスイッチの各々を断続的に遮断することによって第１のストリーム配管および第２のストリーム配管の各々についての差圧を測定することと、第１のストリーム配管および第２のストリーム配管からの差圧測定値を比較することによって両方のストリーム配管が開いているときの流れの比率を決定することとを含む。
【００１１】
従って、本発明の上に記述したフィーチャを詳細に理解することが可能な方式で、上に簡潔に要約されている本発明のより詳しい説明を、その一部が添付した図面に例示されている実施形態を参照することによって知ることができる。しかしながら、添付した図面が本発明の典型的な実施形態だけを例示し、それゆえ、本発明に関して他の同様に有効な実施形態を許容することができる本発明の範囲を限定するようには見なされないことに、留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】化学機械研磨システムの一実施形態の上平面図である。
【図２Ａ】本明細書において説明する一実施形態による流体配送システムの概略図である。
【図２Ｂ】本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システムの概略図である。
【図３Ａ】本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システムの概略図である。
【図３Ｂ】本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システムの概略図である。
【図４】本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書において説明する実施形態は、半導体プロセシングに関し、より詳しくは、基板プロセシングシステム内で流体を配送するための装置に関する。フローコントローラは、通常、流体配送システム中で最も値段が高い構成要素であり、すべてのタイプの構成要素のうちで材料価格の最大の割合を示す。本明細書において説明する実施形態は、追加の高価なフローコントローラを必要とせずに、等しい量または予め定められた比率の２つ以上のストリームへと流体ストリームの分割を制御するおよび／または監視するための手段を有利なことに提供する。一実施形態では、制御弁をフロー測定機器の上流に設置し、および／または（１つまたは複数の）追加の圧力変換器を制御弁の下流側に設置し、その結果、フローコントローラと分配点との間の分配管路に関係する背圧を測定することができる。
【００１４】
本明細書において説明する実施形態をその中で実行することができる特定の装置を限定しないが、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａによって販売されているＲＥＦＬＥＸＩＯＮ（登録商標）ＬＫ  ＣＭＰシステムおよびＭＩＲＲＡ  ＭＥＳＡ（登録商標）システムにおいて本実施形態を実行することが、特に有益である。それに加えて、他の製造業者から入手可能なＣＭＰシステムもまた、本明細書において説明する実施形態から利益を得ることができる。本明細書において説明する実施形態を、やはり、オーバーヘッド円形トラック研磨システム上で実行することができる。
【００１５】
図１は、本明細書において説明する実施形態による流体配送システム２００を備えた化学機械研磨（「ＣＭＰ」）システム１００の一実施形態を例示する上平面図である。ＣＭＰシステム１００は、工場インターフェース１０２と、クリーナ１０４と、研磨モジュール１０６とを含む。ウェットロボット１０８が、工場インターフェース１０２と研磨モジュール１０６との間で基板１７０を移送するために設けられている。ウェットロボット１０８を、やはり、研磨モジュール１０６とクリーナ１０４との間で基板を移送するように構成することができる。工場インターフェース１０２は、１つまたは複数のカセット１１４と１つまたは複数の移送プラットフォーム１１６との間で基板１７０を移送するように構成されたドライロボット１１０を含む。図１に図示した実施形態では、４つの基板保管カセット１１４が示されている。ドライロボット１１０は、４つのカセット１１４と１つまたは複数の移送プラットフォーム１１６との間での移送を容易にするために十分な動きの範囲を有する。任意選択で、工場インターフェース１０２内で横方向のロボット１１０の位置を定めるために、ドライロボット１１０をレールまたはトラック１１２上にマウントすることができ、それによって、大きなロボットリンク装置または複雑なロボットリンク装置を必要としないでドライロボット１１０の動きの範囲を大きくすることができる。ドライロボット１１０は、それに加えて、クリーナ１０４から基板を受け取り、クリーンな研磨済基板を基板保管カセット１１４に戻すように構成される。図１に図示した実施形態では１つの基板移送プラットフォーム１１６を示しているが、少なくとも２つの基板が一緒にウェットロボット１０８による研磨モジュール１０６への移送のために並んで順番待ちすることができるように、２つ以上の基板移送プラットフォームを設けることができる。
【００１６】
図１を参照し続けて、研磨モジュール１０６は、１つまたは複数の研磨ヘッド１２６中に基板を保持しながら、基板をその上で研磨する複数の研磨ステーション１２４を含む。２枚以上の基板の研磨を一緒に１つの研磨ステーション１２４を使用して行うことができるように、研磨ステーション１２４を、同時に２つ以上の研磨ヘッド１２６と相互に向い合わせるような大きさにする。研磨ヘッド１２６は、図１に破線で示されているオーバーヘッドトラック１２８にマウントされるキャリッジ（図示せず）に連結される。オーバーヘッドトラック１２８は、研磨モジュール１０６の中を巡ってキャリッジを選択的に位置決めすることを可能にし、研磨ステーション１２４およびロードカップ１２２の上方での選択的な研磨ヘッド１２６の位置決めを容易にする。図１に図示した実施形態では、オーバーヘッドトラック１２８は、円形の形態を有し、研磨ヘッド１２６を保持しているキャリッジがロードカップ１２２および研磨ステーション１２４の上方で選択的にかつ独立して回転するおよび／またはそれらから離れることを可能にする。オーバーヘッドトラック１２８は、楕円形、長円形、直線、または他の適した方向を含む他の形態を持つことができ、研磨ヘッド１２６の動きを別の適した機器を使用して容易にすることができる。
【００１７】
図１に図示した実施形態では、研磨モジュール１０６の反対の角に位置する２つの研磨ステーション１２４が示されている。少なくとも１つのロードカップ１２２が、ウェットロボット１０８に最も近い研磨ステーション１２４間の研磨モジュール１０６の角にある。ロードカップ１２２は、ウェットロボット１０８と研磨ヘッド１２６との間の移送を容易にする。任意選択で、（破線で示した）第３の研磨ステーション１２４を、ロードカップ１２２と反対の研磨モジュール１２６の角に設置することができる。あるいは、（やはり破線で示した）ロードカップ１２２の第２の対を、ウェットロボットに近接して設置されたロードカップ１２２とは反対の研磨モジュール１０６の角に置くことができる。より大きなフットプリントを有するシステムにおいては、追加の研磨ステーション１２４を研磨モジュール１０６中に集積することができる。
【００１８】
各研磨ステーション１２４は、一緒に少なくとも２枚の基板を研磨することが可能な研磨面１３０、および基板の各々に対して釣り合った数の研磨ユニットを含む。研磨ユニットの各々は、研磨ヘッド１２６と、研磨屑を除去することおよびパッドの孔を開かせることによってパッドをドレッシングするパッドコンディショニングアセンブリ１３２と、研磨流体配送アーム１３４とを含む。一実施形態では、各研磨ステーション１２４は、複数のパッドコンディショニングアセンブリ１３２、１３３を備える。一実施形態では、各研磨ステーション１２４は、各研磨ステーション１２４への流体ストリームの配送のための複数の流体配送アーム１３４、１３５を備える。研磨面１３０は、処理中に研磨面１３０を回転させるプラテンアセンブリ２５０（図２参照）上に支持される。一実施形態では、研磨面１３０は、化学機械研磨プロセスおよび／または電気化学機械研磨プロセスのうちの少なくとも１つに適している。別の一実施形態では、プラテンアセンブリ２５０を、研磨中に約１０ｒｐｍから約１５０ｒｐｍの速度、例えば、約８０ｒｐｍから約１００ｒｐｍなどの、約５０ｒｐｍから約１１０ｒｐｍの速度で回転させることができる。
【００１９】
ＣＭＰシステム１００およびその上で実行されるプロセスの制御を容易にするために、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１９２、メモリ１９４、および支援回路１９６を備えているコントローラ１９０を、ＣＭＰシステム１００に接続する。ＣＰＵ１９２を、様々な駆動装置および圧力装置を制御するために工業的設定の際に使用することができる任意の形式のコンピュータプロセッサのうちの１つとすることができる。メモリ１９４は、ＣＰＵ１９２に接続される。メモリ１９４、またはコンピュータ可読媒体を、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、またはローカルもしくは遠隔の任意の他の形式のデジタル記憶装置などの１つまたは複数の容易に入手可能なメモリとすることができる。支援回路１９６は、従来の方式でプロセッサを支援するためにＣＰＵ１９２に接続される。これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム、その他を含む。
【００２０】
図２Ａは、本明細書において説明する実施形態による流体配送システム２００の概略的図面である。流体配送システム２００は、研磨システム１００へ１種のプロセス化学薬品または複数のプロセス化学薬品を供給するための大容量流体源２０２と、ストリーム配管２０３を通って大容量流体源２０２から流れ出る流体ストリームの流量を制御し監視するための流体配送モジュール２０４と、基板プロセシング用の各研磨ステーション１２４のプラテンアセンブリ２５０への流体の流れを調整する多入力／出力弁である場合がある第１のスイッチ２０６および第２のスイッチ２０８とを備える。一実施形態では、流体配送中にまたはその後で、第１のスイッチおよび第２のスイッチ２０６および２０８は、流体分配プロセスのために管路２３０ａおよび２３０ｂを介した流体ストリームを管理することができる。管路２３０ａおよび２３０ｂを、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ビニル、およびプロセスの化学的性質と化学的に適合性がある他のプラスチック材料などの、柔軟な材料から形成することができる。管路２３０ａおよび２３０ｂを、任意の直径、柔軟性、および壁厚に構成することができる。
【００２１】
流体配送モジュール２０４は、大容量流体源２０２から配送される流体の量を測定し、予め定められた比率に従って、第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２を通って流れる２つのストリームへと流体を分け、プラテンアセンブリ２５０へ、第１のストリーム配管２２０に沿って設置された第１のスイッチ２０６および第２のストリーム配管２２２に沿って設置された第２のスイッチ２０８を通り計量した量の流体を配送するようにさらに適合される。流体配送モジュール２０４は、管路２２９を介した大容量流体源２０２からの流体の流れを制御するための制御弁２１０を含むことができる。管路２２９を、ＰＴＦＥ、ビニル、および流体と化学的に適合性がある他のプラスチック材料などの、柔軟な材料から形成することができる。管路２２９を、任意の直径、柔軟性、および壁厚に構成することができる。流体配送モジュール２０４は、ストリーム配管２０３を通って流れる流体の流量を監視するための流量計２１２をさらに含むことができる。流量計２１２は、フィードバックループ（図示せず）を介して制御弁２１０とやりとりする。
【００２２】
流体配送モジュール２０４は、圧力検出機器、例えば、第１の圧力変換器２１４および第２の圧力変換器２１６をさらに含むことができる。特定の点におけるストリーム配管２０３内の流体の抵抗またはインピーダンスの程度を決定するために、圧力変換器２１４および２１６を使用することができる。インピーダンスを、ストリーム配管２０３内の様々な場所における差圧を測定し計算することによって決定することができる。ストリーム配管２０３中の流体の差圧を測定することによって、第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２中を流れる流体の比率を決定し、比率の一貫性をリアルタイムで監視することができる。
【００２３】
一実施形態では、制御弁２１０が流量計２１２から上流に設置され、ストリーム配管２０３を通り流れる流体の圧力を監視するために、第１の圧力変換器２１４が制御弁２１０と流量計２１２との間に設置され、第２の圧力変換器２１６が流量計２１２から下流に設置される。流体が流量計２１２を通って流れる前に、インピーダンスの第１の測定を第１の圧力変換器２１４によって行うことができる。
【００２４】
一実施形態では、第２の圧力変換器２１６を、流量計２１２の下流に設置する。第２の圧力変換器２１６は、やはり、２つの流体ストリーム間の比率を決定するために使用することができるインピーダンスを測定することができる。一実施形態では、２つの流体ストリームの比率を等しくすることができる、またはその比率をプロセシングの必要条件に基づく予め定められた比率の任意の組み合わせとすることができる。流体ストリームについての予め定められた比率を使用することによって、コントローラ１９０は、予め定められた比率に従って２つの流体ストリームを制御し監視することが可能である。圧力変換器２１４および２１６によって測定されるインピーダンスを、やはり、ストリーム配管２０３両端の差圧および流体の流量を決定するために使用することができる。また、流量計２１２から下流に第２の圧力変換器２１６を置くことによって、第２の圧力変換器２１６は、差圧を決定する際の第２の尺度およびインピーダンスの尺度として働く追加の圧力データを提供することができる。
【００２５】
動作中には、第１のスイッチ２０６および第２のスイッチ２０８の各々を独立に遮断することによって、差圧測定を、第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２の各々に対して行うことができる。例えば、第２のスイッチ２０８を開いたままで第１のスイッチ２０６を閉じることができ、第２のストリーム配管２２２についての差圧を測定する。第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２からの個々の差圧測定値の比率は、両方の／すべてのストリーム配管が開いているときの流れの比率である。ストリーム配管を通る流れの比率の一貫性を監視するため、および、例えば、研磨スラリによるストリーム配管の詰まりに起因する、必要条件からの何らかの逸脱をリアルタイムで検出するために、この比率測定値を定期的に使用することができる。
【００２６】
図２Ｂは、本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システム２６０の概略的図面である。配送しようとしている流体のインピーダンスおよび差圧を、流体配送システム２６０の違った構成で測定することができる。流体配送システム２６０中の構成要素のうちのあるものは、やはり図２Ａにおいて論じたような流体配送システム２００中に存在する。一実施形態では、流体配送システム２６０は、大容量流体源２０２と、ストリーム配管２０３を通って大容量流体源２０２から流れ出る流体ストリームをやはり制御し監視する流体配送モジュール２６２と、第１のスイッチ２０６および第２のスイッチ２０８とを含む。流体配送モジュール２６２では、流量計２１２を、制御弁２１０から上流に設置する。第１の圧力変換器２１４を、流量計２１２から上流に設置する。第２の圧力変換器２１６を、流量計２１２と制御弁２１０との間に設置する。第３の圧力変換器２６４を、制御弁２１０から下流に設置する。一実施形態では、流体は、大容量流体源２０２から第１の圧力変換器２１４を通過して流れ、ここでは、第１のインピーダンスを第１の圧力変換器２１４によって測定することができる。流体が流量計２１２を通って流れた後で、流体が制御弁２１０に到達する前に、第２のインピーダンスを第２の圧力変換器２１６によって測定することができる。予め定められた比率が実現されたかどうかを判断するために、第１のインピーダンス測定値および第２のインピーダンス測定値を比較することができる。予め定められた比率が実現されていない場合には、その場でリアルタイムの調節を行い、予め定められた比率を実現するようにストリーム配管内の圧力を調節することができる。予め定められた比率に達している場合には、ストリーム配管全体にわたる比率の一貫性を評価するために、次に第３の圧力変換器２６４によって第３のインピーダンス測定値を測定することができる。圧力の第２の測定値を取得するために、および圧力変換器から測定される比率が前の圧力変換器から測定される比率と一致するかどうかを判断するために、圧力変換器が制御弁２１０または流量計２１２から下流に設置されていること、ならびに比率の一貫性が全体を通して維持されていることが重要である。
【００２７】
図３Ａは、本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システム３００の概略的図面である。代替実施形態の流体配送システム３００は、図２Ｂ中の流体配送システム２６０に類似している。一実施形態では、流体配送システム３００は、大容量流体源２０２と、大容量流体源２０２からストリーム配管２０３全体を通って流れ出る流体ストリームをやはり制御し監視する流体配送モジュール３０４と、第１のスイッチ２０６および第２のスイッチ２０８とを含む。流体配送モジュール３０４では、流量計２１２を、制御弁２１０から上流に設置する。第１の圧力変換器２１４を、流量計２１２から上流に設置する。第２の圧力変換器２１６を、流量計２１２と制御弁２１０との間に設置する。流体配送モジュール２０４を通って流れる流体を、予め定められた比率に従って、第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２を通って流れる２つのストリームへと分けることができる。第１のストリーム配管２２０上では、第２の制御弁２１０を第１のスイッチ２０６から上流に設置し、第２のストリーム配管２２２上では、第２の流量計２１２を第２のスイッチ２０８から上流に設置する。ストリーム配管を通る流体の全体の流れに影響を与えずに２つのストリームのうちの１つを制御し監視するために、この構成を使用することができる。流体が、流体配送モジュール３０４を通過し、第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２を通って流れる２つのストリームへと分けられた後で、第２の制御弁３１０に行く第１のストリーム配管２２０を通って流れるストリームは、流体配送モジュール３０４によって予め定められたような流量で進む。第２の流量計３１２に行く第２のストリーム配管２２２を通って流れるストリームの流量を、次に監視することができる。
【００２８】
図３Ｂは、本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システム３２０の概略的図面である。図３Ｂ中のシステム３２０は、図３Ａ中の流体配送システム３００に類似している。一実施形態では、流体配送システム３２０は、大容量流体源２０２と、大容量流体源２０２からストリーム配管２０３全体を通って流れ出る流体ストリームをやはり制御し監視する流体配送モジュール３０４と、第１のスイッチ２０６および第２のスイッチ２０８とを含む。流体配送システム３２０と流体配送システム３００との間の相違は、第２の制御弁３１０および第２の流量計３１２の位置である。この構成では、第２の制御弁３１０および第２の流量計３１２を、第１のスイッチ２０６または第２のスイッチ２０８のうちの一方だけから上流に設置する。第２の制御弁３１０または第２の流量計３１２のどちらもなしに第２のスイッチ２０８に行く第１のストリーム配管２２２を通って流れる流体は、流体配送モジュール３０４によって予め定められるような流量で進む。第２の制御弁３１０および第２の流量計３１２の両方がある第１のスイッチ２０６に行く第１のストリーム配管２２０を通って流れる流体は、制御され、監視される。第１のスイッチ２０６へ行く第１のストリーム配管２２０を通って流れる流体の流量を、流体の全体の流れに影響を与えずに第２のスイッチ２０８に行く第２のストリーム配管２２２を通って流れる流体の流量に一致するように制御し、監視することができる。
【００２９】
図４は、本明細書において説明する別の一実施形態による流体配送システム４００の概略的図面である。一実施形態では、流体配送システム４００は、大容量流体源２０２と、大容量流体源２０２を通りストリーム配管２０３全体を通って出てくる流体ストリームをやはり制御し監視する流体配送モジュール４０４と、スイッチ４０８とを含む。流体配送モジュール４０４では、流量計２１２を、制御弁２１０から上流に設置する。第１の圧力変換器２１４を、流量計２１２から上流に設置する。第２の圧力変換器２１６を、流量計２１２と制御弁２１０との間に設置する。任意選択で、第３の圧力変換器４０６を、スイッチ４０８の前に設置することができる。スイッチ４０８は、三路スイッチまたは２個の二路スイッチからなる場合がある。
【００３０】
流体配送モジュール４０４は、ストリーム配管２０３を通って流れる流体を第１のストリーム配管２２０および第２のストリーム配管２２２を通って流れる２つのストリームへと分けることができ、この流体配送モジュール４０４では、システム全体の一定の流れを確実にするために、流量計２１２は断続的にストリーム配管を監視することができる。第１の圧力変換器２１４、第２の圧力変換器２１６、および第３の圧力変換器４０６にとっては、流体がこれらを通って流れる間に、ストリーム配管内のインピーダンスおよび差圧を正確に測定することが重要である。正確な測定は、流体を基板プロセシング中にプラテン２５０に一様に分配することができるように、流体の全流れをストリーム配管全体にわたり一定に保ちつつ、複数のストリーム間で同じ比率に制御弁２１０が制御し維持することを、可能にする。
【００３１】
上記は本発明の実施形態に向けられているが、本発明の別の実施形態およびさらなる実施形態を、本発明の基本的な範囲から乖離せずに考案することができ、本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決められる。
【図１】
2012505529.tif 000003
【図２Ａ】
2012505529.tif 000004
【図２Ｂ】
2012505529.tif 000005
【図３Ａ】
2012505529.tif 000006
【図３Ｂ】
2012505529.tif 000007
【図４】
2012505529.tif 000008
【国際調査報告】
2012505529.tif 000009
2012505529.tif 000010