专利名称：化学品混合和供给装置及方法
技术领域：
本发明涉及用于实时地以确定的混合比混合至少两种化学品并供给混合物的装置和方法。
背景技术：
通常，化学品和去离子水(DI水)的混合物或至少两种化学品的混合物用于在湿法蚀刻中除去晶片表面及用于清洗过程中。
在以确定的混合比混合化学品与去离子水并将混合物供给到处理装置的常规的化学品供给装置中，化学品分别以其确定的量供给至混合罐。通过安装在输送管线上的积分流量计以及控制单元和由控制单元打开/关闭的切断阀来供给化学品。也就是说，如果化学品A和化学品B的混合比为1∶2，且需要300升混合物时，利用积分流量计收集化学品A和B直至它们的量分别达到100升和200升，然后输送300升混合物到缓冲罐中以供给至处理装置。
常规的装置一般不支持化学品的实时混合和供给，并且具有两个罐及与罐连接的循环管线的复杂构造。因此，需要许多时间和额外的安装空间，且化学品的混合和供给程序变得复杂。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了用于实时地混合至少两种化学品并供给混合物的装置和方法。在一个示例性实施例中，该装置包括至少两个化学品来源部分；分别连接于该化学品来源部分的输送管线；主输送管线，其连接于输送管线，并且构造得用以混合由输送管线输送的化学品，并输送混合物至处理装置；用于检测分别输送至输送管线的化学品流速的检测器；以及用于比较从检测器接收到的流速数据以控制化学品流速的控制部件。
在本发明的一些实施例中，所述控制部件包括分别安装于输送管线上并设置于检测器之前的流速控制阀；以及控制器，其用于接收来自检测器的流速数据，并基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比，比较计算出的混合比与预设的混合比，以输出用于控制流速控制阀的开启率的控制信号。
在本发明的一些实施例中，所述装置进一步包括连接于各个输送管线的排出管线，用于排放最初以不稳定流速流动的化学品。
在本发明的一些实施例中，所述控制器为PID控制器。
在本发明的一个示例性实施例中，所述方法包括设定至少两种化学品的混合比；通过分别连接于化学品来源部分的输送管线输送化学品至处理装置；检测分别输送至输送管线的化学品的流速；以及比较检测到的流速数据与预设的化学品混合比以控制化学品的流速。
在本发明的一些实施例中，控制化学品的流速包括基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比；比较计算出的混合比与预设的混合比；以及根据比较结果，控制分别安装于输送管线上的流速控制阀的开启率。
在本发明的一些实施例中，控制化学品的流速包括基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比；比较计算出的混合比与预设的混合比；以及根据比较结果，控制安装在对应于其它化学品的输送管线上的流速控制阀的开启率，以控制其它化学品的流速。
在本发明的一些实施例中，所述方法进一步包括按预定时间排放最初经由输送管线输送的化学品。
在本发明的一些实施例中，在检测化学品的流速时，自化学品输送以后检测化学品流速。
图1为按照本发明的化学品混合和供给装置的构造图。
图2为用于说明按照本发明的化学品混合和供给方法的流程图。
图3为图1所示化学品混合和供给装置中添加了缓冲罐之后的构造图。
具体实施例方式
以下参照附图，更为全面地描述本发明，附图中给出了本发明优选的实施例。然而，本发明可以以不同的方式进行实施，并不限于本文给出的实施例。更确切地讲，给出这些实施例的目的是使本发明的公开充分完整，且将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。全文中相同的附图标记表示相同的部件。
如图1所示，根据本发明，化学品混合和供给装置100以确定的混合比混合第一化学品与第二化学品，并将混合物供给至处理装置。该装置100包括第一和第二化学品来源部分112和122、第一和第二输送管线114和124、第一和第二流量计116和126、控制部件130和主输送管线140。
切断阀M/V和A/V以及第一流量计116安装于第一输送管线114上。切断阀M/V和A/V、流速控制阀134以及第二流量计126安装于第二输送管线124上。第一和第二输送管线114和124连接至主输送管线140。排出管线150连接至第一和第二输送管线114和124各自的后部。
第一流量计116检测第一输送管线114中流动的第一化学品的流速，第二流量计126检测第二输送管线124中流动的第二化学品的流速。将流量计检测到的电子信号传送至控制部件130的控制器132。在本发明的一些实施例中，流量计可以是任何非接触型测量计。
控制部件130比较由第一和第二流量计116和126提供的流速数据与预设的化学品混合比，以控制化学品的流速。控制部件130包括流速控制阀134和控制器132。
流速控制阀134安装在位于第二流量计126之前的第二输送管线124上。流速控制阀134也可以安装于第一输送管线114上。控制器132接收由第一和第二流量计检测到的流速数据，并基于第一化学品的流速数据，计算第二化学品的比值。此外，控制器132比较计算出的比值与预设的混合比，输出用于实时控制流速控制阀134的开启率的控制信号。空气调节器136由控制器132输出的控制信号控制，并调节流速控制阀134的开启率。
控制器132发出警报声，停止化学品的供给过程或采取其它措施。优选地，控制器132反馈流速并采用例如比例、比例-积分或比例-积分-微分(PID)等控制方案。控制器132可以包括控制计算机，该控制计算机构造得用于控制处理过程的整个处理操作。另外，控制计算机可以是让操作者监控流速控制程序的监控器。
上述装置构造得用于实时地按照预设的混合比混合化学品并供给混合物。
排出管线150分别连接于第一和第二输送管线114和124上。因为最初输送的化学品的流速非常不稳定，它由排出管线150排放3-5秒钟。此后维持稳定的流速。即在流速调整的过程中排放化学品。排出管线150可以与化学品来源部分连接。
基于预设混合比、由控制部件130控制流速的第一和第二化学品通过主输送管线140被供给至处理装置10。例如，混合器142可以安装于主输送管线140上，以实时地、更有效地混合第一和第二化学品。
缓冲罐160可以安装于第一和第二输送管线114和124之间(见图3)，用于防止由于通过第一和第二输送管线114和124输送的化学品的输送压力差而引起的化学品回流。
尽管图1所示的装置混合和供给两种化学品，但它可以混合和供给至少两种化学品。此外，通过常规的N2加压方式或常规的泵取方式完成化学品的输送。
下面参照图2的流程图描述化学品的混合和供给方法。设定第一化学品与第二化学品的混合比(1∶2)(S12)。打开安装于第一和第二输送管线114和124上的切断阀(S14)。分别通过流量计116和126检测输送至第一和第二管线114和124的化学品的流速(S16)。基于预设的混合比，在化学品的流速得到控制之前，按预定的时间排放化学品(S18)。用由第一和第二流量计检测的流速数据可以判定化学品流速的稳定性。
如果化学品的流速稳定下来，基于第一化学品的流速数据(例如10m3/s)，控制部件的控制器132计算第二化学品的流速数据(例如30m3/s)(S20)。控制器132比较计算出的第一化学品与第二化学品的比(1∶3)与预设的混合比(1∶2)(S22)，以输出用于控制安装于第二输送管线124上的流速控制阀134的开启率的信号(S24)。控制流速控制阀134直至第二化学品在第二输送管线124中的流速达到20m3/s。
当第一和第二化学品的流速比与预设的混合比相匹配时，停止输送化学品至排出管线150，并开始将其输送至主输送管线140(S26)。
第一和第二化学品输送至主输送管线140的同时，混合第一和第二化学品，具体地说，在混合器142中混合后供给至处理装置(S28)。
根据本发明，实时地混合和供给至少两种化学品。此外，供给预定比例的化学品的构造以及化学品混合和供给程序简单。
虽然参照本发明的优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解，本发明并不限于这些细节。在以上描述中，已经给出了各种替代和改进的实施方案，且其它方案对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。因此，所有替代和改进的实施方案应该落入所附权利要求限定的本发明保护范围之内。
权利要求
1.一种用于混合至少两种化学品并将混合物供给至利用该混合物处理基片的基片处理装置的装置，该化学品混合和供给装置包括至少两个化学品来源部分；分别连接于化学品来源部分的输送管线；主输送管线，其连接于输送管线，且构造得用于混合由输送管线输送的化学品，然后输送混合物至处理装置；用于检测分别输送至输送管线的化学品流速的检测器；以及用于比较从检测器接收到的流速数据以控制化学品流速的控制部件。
2.如权利要求1所述的化学品混合和供给装置，其中所述控制部件包括分别安装于输送管线上并设置于检测器之前的流速控制阀；以及控制器，其用于接收来自检测器的流速数据，并基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比，比较计算出的混合比与预设的混合比，以输出用于控制流速控制阀的开启率的控制信号。
3.如权利要求2所述的化学品混合和供给装置，该装置进一步包括连接于各个输送管线的排出管线，用于排放最初以不稳定流速流动的化学品。
4.如权利要求2所述的装置，其中所述控制器为PID控制器。
5.一种用于混合至少两种化学品并将混合物供给至利用该混合物的基片处理装置的装置，该化学品混合和供给装置包括第一化学品来源部分；第二化学品来源部分；连接于第一化学品来源部分的第一输送管线；连接于第二化学品来源部分的第二输送管线；连接于第一和第二输送管线的主输送管线，其用于混合由第一和第二输送管线输送的化学品并输送混合物至处理装置；分别连接于第一和第二输送管线的排出管线，其用于排放具有不稳定流速的化学品以防止具有不稳定流速的化学品流向主输送管线；用于检测分别输送至第一和第二输送管线的化学品流速的第一和第二流量计；以及控制部件，其用于比较由第一和第二流量计提供的流速数据与预设的化学品混合比以控制化学品的流速。
6.如权利要求5所述的化学品混合和供给装置，其中所述控制部件包括安装于第二输送管线上并设置于第二流量计之前的流速控制阀；以及控制器，其用于接收由第一和第二流量计检测到的流速数据，并基于第一化学品的流速数据，计算第一化学品与第二化学品的比值，比较计算出的比值与预设的混合比，以输出用于控制流速控制阀的开启率的控制信号。
7.如权利要求6所述的化学品混合和供给装置，其中所述控制器为PID控制器。
8.如权利要求6所述的化学品混合和供给装置，该装置进一步包括用于临时储存和混合由第一和第二输送管线输送的化学品的混合罐，该混合罐安装于第一和第二输送管线以及主输送管线处。
9.如权利要求6所述的化学品混合和供给装置，该装置进一步包括安装于主输送管线上用于混合被输送的化学品的混合器。
10.一种用于混合由至少两个化学品来源部分输送的化学品并通过输送管线和主输送管线将混合物供给至处理装置的方法，该化学品混合和供给方法包括设定至少两种化学品的混合比；通过分别连接于化学品来源部分的输送管线输送化学品至处理装置；检测分别输送至输送管线的化学品的流速；以及比较检测到的流速数据与预设的化学品混合比以控制化学品的流速。
11.如权利要求10所述的化学品混合和供给方法，其中控制化学品的流速包括基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比；比较计算出的混合比与预设的混合比；以及根据比较结果，控制分别安装于输送管线上的流速控制阀的开启率。
12.如权利要求10所述的化学品混合和供给方法，其中控制化学品的流速包括基于一种化学品的流速，计算其它化学品的混合比；比较计算出的混合比与预设的混合比；以及根据比较结果，控制安装在对应于其它化学品的输送管线上的流速控制阀的开启率以控制其它化学品的流速。
13.如权利要求10所述的化学品混合和供给方法，该方法进一步包括通过排出管线按预定时间排放最初输送的化学品。
14.如权利要求13所述的化学品混合和供给方法，其中在检测化学品的流速时，自化学品输送以后检测化学品流速。
全文摘要
本发明涉及用于混合至少两种化学品并将混合物供给至利用该混合物处理基片的基片处理装置的装置和方法。该化学品混合和供给装置包括至少两个化学品来源部分；分别连接于化学品来源部分的输送管线；主输送管线，其连接于输送管线，构造得用于混合由输送管线输送的化学品，并将该混合物输送至处理装置；用于检测分别输送至输送管线的化学品流速的检测器；以及用于比较从检测器接收到的流速数据以控制化学品流速的控制部件。
文档编号G05D11/02GK1743061SQ20051007518
公开日2006年3月8日 申请日期2005年6月10日 优先权日2004年9月2日
发明者张秀逸, 催光一, 赵俊贤 申请人:塞梅斯株式会社