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在許多工業(yè)應(yīng)用中，化學(xué)試劑和組合物都需要以高純狀態(tài)供 應(yīng)，并且已經(jīng)開發(fā)了專用包裝，以確保所供應(yīng)的材料在整個包裝填 充、儲存、運輸和最后的分配操作中維持純的和合適的形式。
在微電子器件制造領(lǐng)域，對于各種各樣的液體和含液體組合物 尤其迫切需要合適的包裝，因為在所包裝的材料中的任何污染物， 和/或任何環(huán)境污染物進(jìn)入到包裝內(nèi)容納(容納)的材料中，可有害 地影響利用這樣的液體或含液體組合物制造的微電子器件產(chǎn)品，使 得微電子器件產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷或甚至對其所計劃的用途變得無用。
出于這些因素的考慮，許多類型的高純包裝已經(jīng)開發(fā)出來，用 于微電子器件制造中所用的液體和含液體組合物，如光刻膠、蝕刻 劑、化學(xué)氣相沉積劑、溶劑、晶片和設(shè)備清洗制劑、化學(xué)機械拋光 劑等。
已進(jìn)入這樣的應(yīng)用的高純包裝的一種類型包括，包含在柔性襯 里或袋中容納液體或液體-基組合物的剛性外包裝，該襯里或袋通過 保留結(jié)構(gòu)(retaining?structure)如蓋子或覆蓋物被固定在剛性外包裝 的適當(dāng)位置。這種包裝通常稱之為“盒套袋(bag-in-box)”包裝。 該包裝的剛性外包裝，例如可以由高密度聚乙烯或其他聚合物或金 屬形成，而襯里可以作為聚合物膜材料如聚四氟乙烯(PTFE)、低 密度聚乙烯、PTFE-基多層結(jié)構(gòu)、聚氨酯等的預(yù)清潔的、消毒的可 折疊袋提供，選擇這些材料以對該襯里所容納的液體或液體基材料 呈惰性。這種類型的包裝可以以商標(biāo)NOWPAK從ATMI?Inc. (Danbury，CT，USA)商購獲得。
在涉及這樣的液體和液體-基組合物的襯里包裝的分配操作中， 通過將包括汲取管的分配組件連接至該襯里的端口，其中汲取管浸 沒在所容納的液體中，液體就從襯里進(jìn)行分配。在分配組件如此連 接于襯里之后，流體壓力就施加到襯里的外表面，使得襯里逐漸收 縮并迫使液體通過用于釋放到相關(guān)流路的分配組件而流到最終使 用位置。
已經(jīng)證明，采用的襯里包裝中的頂空(容器中液面上空間，head space)最小，并且優(yōu)選為零頂空是有利的，以便抑制該液體或液體 基組合物中的顆粒和微氣泡的產(chǎn)生。
另外，在儲存與分配來自襯里包裝中的液體和液體基組合物 中，期望控制分配操作，以便檢測所分配材料的耗盡或接近耗盡的 情況，以便能夠及時實施下游操作的終止，或者新材料包的替換。 因此，在結(jié)束階段監(jiān)控分配操作的可靠性，尤其是空狀況(空條件， empty?condition)或接近空狀況的檢測使得能夠最大利用襯里包裝， 并且這是這樣的包裝的布置和實現(xiàn)的期望目標(biāo)。

本發(fā)明涉及用于儲存與分配液體和液體-基組合物(liquid-based composition)的包裝設(shè)備和方法。
在一個方面，本發(fā)明涉及一種流體儲存和分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在所述內(nèi)部容積中的襯里，布置用于以零或接近零的頂空構(gòu)造 容納液體介質(zhì)；
適于配合所述容器的分配組件，用于在分配操作期間將液體介 質(zhì)從襯里取出；和
集成流量計，布置用于監(jiān)控在分配操作期間從襯里取出的液體 介質(zhì)，并用于在出現(xiàn)空或接近空的狀況時產(chǎn)生空或接近空的狀況相 關(guān)的輸出。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在所述內(nèi)部容積中的襯里，布置用于以零或接近零的頂空構(gòu)造 容納液體介質(zhì)；
適于配合所述容器的分配組件，用于在分配操作期間從襯里取 出(或遞送)液體介質(zhì)；
與分配組件連接并布置用于在分配操作期間液體介質(zhì)通過其 流動的流路；
這樣的流路包括干線(in-line)部分和可選的支線部分；
布置用于分配的液體介質(zhì)的第二容積，以使第二容積的分配直 到液體介質(zhì)的主容積已被完全分配后才進(jìn)行，其中所述主容積包括 襯里中的至少一部分液體介質(zhì)，而第二容積由以下中的一個或多個 構(gòu)成：
(i)當(dāng)主容積包含的液體介質(zhì)少于襯里中的全部液體介質(zhì)時， 不同于構(gòu)成主容積的液體介質(zhì)的襯里中的一部分液體介質(zhì)；
(ii)在流路的干線部分中或與之聯(lián)通的液體介質(zhì)的干線容積； 和
(iii)在流路的支線部分中或與之聯(lián)通的液體介質(zhì)的支線容積； 和
空檢測器(empty?detector)，布置用于監(jiān)控所述分配操作，以 及用于在主容積液體介質(zhì)已被分配后，在所述第二容積分配開始時 由于空或接近空的狀況而產(chǎn)生空檢測(檢空，empty?detect)輸出。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在所述內(nèi)部容積中的襯里，布置用于容納由頂空覆蓋的液體介 質(zhì)；
儲罐，用氣壓計與頂空和襯里中的液體介質(zhì)以流體聯(lián)通地連 接，并布置用于容納由氣體覆蓋的液體介質(zhì)以確定儲罐中的液位； 和
空檢測器，布置用于監(jiān)控儲罐中的液位并在儲罐中的液位由于 襯里的空或接近空的狀況而發(fā)生改變時產(chǎn)生空檢測輸出。
本發(fā)明的另一方面涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在所述內(nèi)部容積內(nèi)的襯里，布置用于容納由頂空覆蓋的液體介 質(zhì)；
相分離器；
分配管線，以流體聯(lián)通地連接襯里與相分離器；
液體介質(zhì)流動管線，與相分離器連接以從其中釋放液體介質(zhì)；
儲罐，位于相分離器之上，布置用于容納確定儲罐中液體介質(zhì) 液位的液體介質(zhì)；
高架管線(overhead?line)，以流體聯(lián)通地連接相分離器與儲罐；
第一液位傳感器，布置用于檢測儲罐中的第一液體介質(zhì)液位， 在該液位處儲罐容納預(yù)定量的儲備液體介質(zhì)；
在所述高架管線中的第二液位傳感器，布置用于在所述儲備液 體介質(zhì)分配期間檢測高架管線中的第二液體介質(zhì)液位；
在所述高架管線中的第一流量控制閥，在所述第二液位傳感器 和所述儲罐之間，布置用于在分配來自襯里的液體介質(zhì)期間打開以 填充儲罐，以及用于在第一液位傳感器檢測到第一液體介質(zhì)液位時 關(guān)閉；
在分配管線中的壓力檢測致動器，操作性地布置用于在關(guān)閉高 架管線中的第一流量控制閥后檢測襯里的空或接近空的狀況，并且 在檢測到襯里的空或接近空的狀況時打開第一流量控制閥，以通過 相分離器和液體介質(zhì)流動管線分配儲備液體介質(zhì)。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在該內(nèi)部容積中的襯里，布置用于容納由頂空覆蓋的液體介 質(zhì)；
儲罐，布置用于容納確定儲罐中的液體介質(zhì)液位的液體介質(zhì)；
分配管線，以流體聯(lián)通地連接襯里與儲罐；
與儲罐連接并從其中排放液體介質(zhì)的液體介質(zhì)流動管線；
第一液位傳感器，布置用于檢測儲罐中的第一液體介質(zhì)液位；
第二液位傳感器，布置用于檢測儲罐中的第二液體介質(zhì)液位， 其中儲罐中的所述第二介質(zhì)液位高于儲罐中的所述第一介質(zhì)液位；
氣體聯(lián)通管線，用于將儲罐與以下進(jìn)行連接：(i)儲罐的周圍 環(huán)境，通過放空管線，該放空管線以流體聯(lián)通地連接氣體聯(lián)通管線 與該周圍環(huán)境，以及，可選地，(ii)加壓氣體源，操作性地布置用 于壓力輔助分配來自儲罐的儲備液體介質(zhì)，通過以流體聯(lián)通地連接 氣體聯(lián)通管線與加壓氣體源的加壓管線，該放空管線具有在其中的 第一流體聯(lián)通控制閥，而第二加壓管線具有在其中的第二流體聯(lián)通 流量控制閥，其中第一流體聯(lián)通控制閥操作性地連接于第二液位傳 感器，以打開并調(diào)節(jié)儲罐至第二液體介質(zhì)液位的填充，以及在達(dá)到 第二液體介質(zhì)液位時關(guān)閉，在分配操作期間，用于隨后來自襯里的 液體介質(zhì)通過分配管線和儲罐分配到液體介質(zhì)流動管線；和
在分配管線中的壓力檢測致動器，操作性地布置用于檢測襯里 的空或接近空的狀況，并在檢測到襯里的所述空或接近空的狀況時 打開第一和第二流體聯(lián)通控制閥之一，用于在檢測到空狀況之后持 續(xù)分配來自儲罐的液體介質(zhì)。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有第一內(nèi)部容積的容器；
在所述第一內(nèi)部容積內(nèi)的第一襯里，布置用于容納由第一頂空 覆蓋的第一容積的液體介質(zhì)；
放空通道，適于從第一頂空排出頂空氣體；
具有第二內(nèi)部容積的空檢測儲罐(empty?detect?reservoir)；
在第二內(nèi)部容積中的第二襯里，布置用于容納由第二頂空覆蓋 的第二容積的液體介質(zhì)；
加壓氣體源；
第一導(dǎo)管(conduit)，連接于加壓氣源并布置用于使加壓氣體 流動到容器內(nèi)以向其中的第一襯里施加壓力；
分配組件，適配于所述容器，以在分配操作期間在通過加壓氣 源在第一襯里上施加壓力時從第一襯里分配液體介質(zhì)；
第二導(dǎo)管，連接分配組件和空檢測儲罐，以向空檢測儲罐遞送 分配的液體介質(zhì)；
第三導(dǎo)管，連接于相同的或不同的加壓氣體源，并布置用于使 加壓氣體流入空檢測儲罐中，以對其中的第二襯里施加壓力；
第二放空導(dǎo)管，與空檢測儲罐的第二內(nèi)部容積聯(lián)通，并布置用 于從第二頂空排出頂空氣體；
第四導(dǎo)管，以分配聯(lián)通地連接于空檢測儲罐中的第二襯里，并 布置用于從其中釋放液體介質(zhì)；
在所述第一導(dǎo)管中的第一流量控制閥；
在所述第一放空導(dǎo)管中的第二流量控制閥；
在所述第二導(dǎo)管中的第三流量控制閥；
在所述第二放空導(dǎo)管中的第四流量控制閥；
在所述第三導(dǎo)管中的第五流量控制閥；
在所述第四導(dǎo)管中的第六流量控制閥；
第一液位指示器，布置用于檢測在所述第一放空導(dǎo)管中存在液 體介質(zhì)；
第二液位指示器，布置用于檢測所述第二放空導(dǎo)管中存在液體 介質(zhì)；
第三液位指示器，布置用于檢測在第二襯里內(nèi)存在液體介質(zhì)； 和
控制器，布置用于執(zhí)行包括以下步驟的分配操作：
打開第一和第二流量控制閥，以從第一頂空排氣；
使加壓氣體流入容器中以對第一襯里施加壓力，從而實現(xiàn)液體 介質(zhì)的加壓分配；
在第一液位指示器感測到在第一放空導(dǎo)管中存在液體介質(zhì)時 關(guān)閉第二流量控制閥；
打開第三和第四流量控制閥，以使液體介質(zhì)從第一襯里通過分 配組件和第二導(dǎo)管流到在空檢測儲罐中的第二襯里，以及通過第二 放空導(dǎo)管對第二頂空放空；
當(dāng)?shù)诙何恢甘酒鞲袦y到在第二放空導(dǎo)管中存在液體介質(zhì)時 關(guān)閉第四流量控制閥；
打開第五流量控制閥；
使加壓氣體流入空檢測儲罐中以向第二襯里施加預(yù)定壓力，該 預(yù)定壓力低于在第一襯里上施加的壓力；
打開第六流量控制閥并從第二襯里向第四導(dǎo)管分配液體介質(zhì)， 直至第二襯里中的壓力由于第一襯里中的空或接近空的狀況而降 低；
在第三液位指示器檢測到在所述第二襯里中的液體介質(zhì)處于 空或接近空的狀況的指示時關(guān)閉第三和第一流量控制閥；和
在第一襯里中出現(xiàn)空或接近空的狀況之后，從第二襯里繼續(xù)分 配液體介質(zhì)。
本發(fā)明的仍進(jìn)一步方面涉及一種襯里包裝分配系統(tǒng)，包括：
具有內(nèi)部容積的容器；
在該內(nèi)部容積中的襯里，布置用于容納液體介質(zhì)；
分配組件，適配于所述容器，以在分配操作期間從襯里取出液 體介質(zhì)；和
傳感器，布置用于檢測分配相關(guān)的狀況，以及用于產(chǎn)生指示所 述狀況的相關(guān)輸出。
在另一方面，本發(fā)明涉及流體儲存與分配方法，包括：
提供具有內(nèi)部容積的容器和在該內(nèi)部容積中的襯里，以零或接 近零的頂空構(gòu)造容納液體介質(zhì)；
從襯里分配液體介質(zhì)；和
在分配期間利用集成流量計監(jiān)控從襯里排出的液體介質(zhì)，并在 出現(xiàn)空或接近空的狀況時從集成流量計產(chǎn)生與空或接近空的狀況 相關(guān)的輸出。
本發(fā)明的另一方面涉及一種制造微電子器件的系統(tǒng)，其包括本 發(fā)明的一個或多個容器和一個或多個用于將在這樣的容器中容納 的材料施加至這樣的微電子器件的子系統(tǒng)。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種制造包含微電子器件的產(chǎn)品的 方法，包括從一個或多個容器將一種或多種材料施加至微電子器 件，以及將這樣的器件結(jié)合到這樣的產(chǎn)品中。
本發(fā)明又一方面涉及利用本發(fā)明的容器制造的改進(jìn)微電子器 件并且該微電子器件具有減少的缺陷。
本發(fā)明其他方面涉及對應(yīng)于以上舉例說明地鑒定的但缺少以 上描述的襯里特征的那些類型的流體分配系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種材料分配系統(tǒng)，包括其中容納有 襯里的材料儲存與分配包裝，所述襯里適于容納對其進(jìn)行壓力分配 的材料，其中該包裝通過分配管線連接于利用所分配材料的設(shè)備， 并且分配管線具有操作性地設(shè)置在其中的伺服液壓分配泵，而在該 包裝與該泵之間的空檢測壓力傳感器操作性地布置用于提供指示 該包裝接近空狀態(tài)的輸出。
本發(fā)明又一方面涉及一種材料分配系統(tǒng)，包括其中容納有襯里 的材料儲存與分配包裝，所述襯里適于容納對其進(jìn)行壓力分配的材 料，其中該包裝通過分配管線連接于利用所分配材料的設(shè)備，并且 分配管線連接于布置用于從所述包裝按照周期補充進(jìn)度表接收抗 蝕劑(或光刻膠，resist)以流到所述設(shè)備的分配器，而監(jiān)視器適于 檢測指示該包裝接近空狀態(tài)而補充分配器所需的時間的增加，以及 響應(yīng)性地提供所述接近的輸出。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種供應(yīng)材料的方法，包括通過從材 料儲存與分配包裝中的襯里壓力分配材料而將所述材料遞送到利 用材料的設(shè)備，所述遞送包括從該包裝將材料泵送至所述設(shè)備；以 及監(jiān)控所述泵所分配材料上游的壓力以確定出現(xiàn)其壓力逐漸增加 地快速下降，作為該包裝內(nèi)的材料開始耗盡的指示。
在又一方面，本發(fā)明涉及一種供應(yīng)材料的方法，包括：從材料 儲存與分配包裝中的襯里通過壓力分配材料而將所述材料遞送到 利用材料的設(shè)備，所述遞送包括材料從所述包裝流到分配器，該分 配器布置用于從所述包裝按照周期補充進(jìn)度表接收抗蝕劑以流到 該設(shè)備，監(jiān)控該噴注室(杯，cup)的補充時間，以及在檢測到對 于補充分配器所需的時間的逐漸更快速的增加時響應(yīng)性地產(chǎn)生輸 出，作為該包裝中的材料開始耗盡的指示。
在進(jìn)一步方面，本發(fā)明涉及一種壓力分配系統(tǒng)，包括：封閉有 內(nèi)部容積的容器；設(shè)置于該內(nèi)部容積中并適于在其內(nèi)容納用于壓力 分配的材料的襯里，以及適合于在該襯里上施加外部流體壓力以進(jìn) 行壓力分配的壓力組件(pressure?assembly)，其中該壓力分配系統(tǒng) 包括用于所述材料的第二容積，其中這樣的第二容積構(gòu)成了襯里的 子容積，使得襯里的加壓條件不同于對于從不包括這樣的子容積的 襯里主容積的材料的壓力分配所需的加壓條件。所述壓力組件包括 流體加壓傳動裝置(drive?train)，其適合于在從主容積分配材料期 間和從第二容積分配材料期間，將加壓流體遞送到內(nèi)部容積中以對 襯里施加壓力，從而將從主容積和第二容積分配的材料在整個分配 過程中保持在相同壓力下。
本發(fā)明的另一方面涉及一種微電子產(chǎn)品制造裝置，包括如上所 述的壓力分配系統(tǒng)，和微電子產(chǎn)品制造設(shè)備，連接于壓力分配系統(tǒng) 以接收來自其的所述分配的材料。
本發(fā)明又一方面涉及一種供應(yīng)材料的方法，包括：提供一種如 上所述的壓力分配系統(tǒng)；致動用于分配的壓力裝置；從襯里的主容 積分配材料；以及之后的從襯里的第二容積分配材料；其中在從襯 里的主容積分配和從襯里的第二容積的分配的整個過程中材料是 在相同壓力下進(jìn)行分配的。
本發(fā)明的進(jìn)一步方面涉及一種制造微電子產(chǎn)品的方法，包括通 過如上所述的方法供應(yīng)這樣的材料，以及在微電子產(chǎn)品制造過程中 利用來自這樣的分配的材料。
本發(fā)明的其它方面、特征和具體實施方式根據(jù)以下公開內(nèi)容和 所附權(quán)利要求將會更充分地明顯。
附圖說明
圖1是具有布置用于監(jiān)控液體介質(zhì)分配操作的空檢測傳感器的 襯里包裝分配系統(tǒng)的圖示。
圖2是具有液體介質(zhì)的主容積和第二容積的襯里包裝分配系統(tǒng) 的圖示，其布置以使在主容積的液體介質(zhì)被完全耗盡之后第二容積 才開始進(jìn)行分配，而第二容積液體介質(zhì)的分配啟動布置用于監(jiān)控液 體介質(zhì)分配操作的空檢測傳感器。
圖3～5是在分配操作期間用于襯里包裝的空檢測監(jiān)控的可選替 換的儲罐組件。
圖6是根據(jù)另一具體實施方式的儲罐空檢測系統(tǒng)的圖示。
圖7是根據(jù)又一個具體實施方式的儲罐空檢測系統(tǒng)的圖示。
圖8是特定實施方式中的襯里包裝和儲罐空檢測系統(tǒng)的圖示。
圖9是一種分配系統(tǒng)的圖示，包括集成有伺服液壓分配泵的基 襯里的壓力分配供應(yīng)容器并利用空檢測壓力傳感器，以確定作為接 近供應(yīng)容器的切換所需的空狀況指示的壓降開始。
圖10是對于本發(fā)明一個具體實施方式的材料遞送系統(tǒng)，供應(yīng) 包裝出口壓力作為分配的材料容積的函數(shù)的定性曲線。
圖11是根據(jù)本發(fā)明另一具體實施方式，包括壓力分配供應(yīng)容 器的晶片涂覆系統(tǒng)的圖示，其中的壓力分配供應(yīng)容器具有將所述包 裝連接至分配器單元的分配管線。
圖12是用于如圖11所示類型的材料遞送系統(tǒng)中的分配器單元 (稱為“CRD”)的時間-補充關(guān)系的定性曲線。
圖13是如在圖11材料遞送系統(tǒng)中所采用類型的COT(旋涂子 系統(tǒng))模塊的示意圖。
圖14是對于如在圖11的材料遞送系統(tǒng)中所采用類型的COT 模塊，作為分配抗蝕材料的容積(mL)的函數(shù)，在各自校正高度的 壓力下的時間-補充分配器的圖示。

本發(fā)明涉及用于儲存和分配各種不同特性的化學(xué)試劑和組合 物的液體容納系統(tǒng)。盡管本發(fā)明后文中主要參儲存與分配照用于微 電子產(chǎn)品制造中所用的液體或含液體組合物進(jìn)行描述，但是應(yīng)該理 解本發(fā)明的利用并不局限于此，而是本發(fā)明拓展至和涵蓋各種廣泛 的其他應(yīng)用和容納的材料。
盡管本發(fā)明下文是參照包括各種襯里-基包裝和容器的具體實 施方式進(jìn)行討論的，但是應(yīng)該理解，各種各樣的這樣的具體實施方 式，例如涉及本發(fā)明的壓力分配構(gòu)造或其他特征，可以在無襯里包 裝和容器系統(tǒng)中實施。
本發(fā)明在多個方面涉及用于儲存與分配化學(xué)試劑和組合物，例 如在制造微電子器件產(chǎn)品中使用的高純液體試劑和化學(xué)機械拋光 劑的液體容納系統(tǒng)，其具有在分配操作期間當(dāng)所容納液體處于或接 近耗盡時的空檢測能力。
如本文使用的，術(shù)語“微電子器件”是指涂覆抗蝕劑的半導(dǎo)體 襯底、平板顯示器、薄膜記錄頭、微型電子機械系統(tǒng)(MEMS)和 其他先進(jìn)的微電子組件。微電子器件可以包括圖樣化和/或包覆的硅 晶片、平板顯示襯底或聚合物，例如含氟聚合物襯底。而且，微電 子器件可以包括中孔性或微孔性無機固體。
在液體和含液體組合物(此后稱為液體介質(zhì))的襯里包裝中， 要求最小化襯里中液體介質(zhì)的頂空。頂空是襯里中覆蓋液體介質(zhì)的 氣體的容積(體積)。
本發(fā)明襯里基液體介質(zhì)容納系統(tǒng)特別適用于在制造微電子器 件產(chǎn)品中所用的液體介質(zhì)。另外，這樣的系統(tǒng)也適用于多種其他應(yīng) 用，包括醫(yī)療和藥物產(chǎn)品、成型和結(jié)構(gòu)材料、食品等，只要是需要 包裝液體介質(zhì)或液體材料的環(huán)境，都是適用的。
如本文所用的，參照襯里中的流體提及的，術(shù)語“零頂空(zero head?space)”是指襯里完全被液體介質(zhì)填充滿，并且襯里中沒有覆 蓋液體的氣體容積。
相應(yīng)地，如本文參照襯里中的流體提及的，術(shù)語“近零頂空(near zero?head?space)”是指襯里基本上完全被液體介質(zhì)填充滿，只是存 在非常小的覆蓋襯里中液體介質(zhì)的氣體容積，例如該氣體容積低于 襯里中液體介質(zhì)總?cè)莘e的5％，優(yōu)選低于襯里中流體總?cè)莘e的3％， 更優(yōu)選低于流體總?cè)莘e的2％，而最優(yōu)選低于流體總?cè)莘e的1％(或， 換種方式表達(dá)，襯里中的液體體積超過了襯里總?cè)莘e的95％，優(yōu)選 超過該總?cè)莘e的97％，更優(yōu)選超過該總?cè)莘e的98％，而最優(yōu)選超過 該總?cè)莘e的99％)。
頂空容積越大，覆蓋氣體被曳留和/或溶解在液體介質(zhì)中的可能 性就越大，因為液體介質(zhì)在襯里將會受到晃蕩、潑灑和位移，以及 在包裝的運輸過程襯里受到剛性外圍容器的沖擊。這種情況又導(dǎo)致 在液體介質(zhì)中產(chǎn)生氣泡、微泡和顆粒，這會使液體介質(zhì)降低等級， 并使得液體介質(zhì)有可能不適合其預(yù)計的使用目的。出于這個原因的 考慮，要求頂空最小化，避過優(yōu)選用液體介質(zhì)完全填充襯里內(nèi)部容 積而消除(即處于零或近零頂空構(gòu)造)。
在襯里中存在頂空的情況下，與分配頭連接的汲取管用作與襯 里包裝配合的分配組件，分配操作的結(jié)束通過汲取管氣泡入口很容 易確定，這種氣泡表明襯里中的液體介質(zhì)已經(jīng)耗盡，僅有最初覆蓋 液體的剩余液體介質(zhì)能夠流過汲取管和分配組件的其余部分。
然而，采用零頂空或近零頂空構(gòu)造，是不可能利用這樣的氣體 進(jìn)入汲取管以檢測空或近空狀況。
正如本文所用的，參照襯里或其他容器中的液體介質(zhì)提及的術(shù) 語“空”是指襯里或其他容器中的液體介質(zhì)被完全耗盡。如本文使 用的，參照襯里或其他容器中的液體介質(zhì)提及的術(shù)語“近空”是指 襯里或其他容器中的液體介質(zhì)基本上被完全耗盡，例如，襯里或其 他容器中剩余液體介質(zhì)的容積低于襯里或其他容器總?cè)莘e的5％， 優(yōu)選低于襯里或其他容器總?cè)莘e的3％，更優(yōu)選低于襯里或其他容 器總?cè)莘e的2％，而最優(yōu)選低于襯里或其他容器總?cè)莘e的1％。術(shù)語 “空檢測(檢空，empty?detect)”是指襯里或容器中的空或近空狀 況的檢測，而術(shù)語“空頭檢測器”是指用于檢測這樣的狀況的一種 儀器。應(yīng)該理解，通過這種檢測器能夠感測液體介質(zhì)接近全部耗盡， 實際上根據(jù)所采用的具體儀器和其靈敏度、標(biāo)度等是不同的，而本 領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本文公開的內(nèi)容根據(jù)既定的液體介質(zhì)分配系 統(tǒng)能夠很容易地確定合適的檢測器，而不需要過度勞動。
隨著襯里中的液體介質(zhì)接近耗盡，在零或近零頂空包裝中朝著 分配操作結(jié)束的方向存在流量的顯著降低。例如，在容納聚乙二醇 甲基醚乙酸酯(PGMEA)的示例性商購4-L箱包袋式襯里包裝中， 在99％的分配點處相對于分配操作早期階段的流速可檢測到液體 流速出現(xiàn)20％的降低。
在一個方面，本發(fā)明利用了襯里包裝的零或近零頂空構(gòu)造中的 液體介質(zhì)接近用光的這種流速下降現(xiàn)象，通過讓分配的液體介質(zhì)流 過一個集成流量計，而進(jìn)行空或近空狀況的檢測。因此，集成流量 計能夠用于監(jiān)控液體分配速率，而提供指示接近空狀況的流速降低 的輸出，以便耗盡的襯里包裝脫離分配操作，有利于容納液體介質(zhì) 的新襯里包裝以所需流速進(jìn)行繼續(xù)分配。因此，這樣的集成流量計 的使用，解決了設(shè)定點流速的任何降低是不可接受的應(yīng)用中存在的 潛在流速問題。
集成流量計可以商購獲得，基于本文公開的內(nèi)容，本技術(shù)領(lǐng)域 的技術(shù)人員很容易確定這樣的流量計的合適類型。在一個具體實施 方式中，集成流量計是一種電子輸出集成流量計，其提供的空檢測 輸出信號，該輸出信號可通過相關(guān)監(jiān)控和控制設(shè)備處理。例如，襯 里包裝可以用RFID標(biāo)簽作為配件，例如配備到襯里自身上，或配 備在襯里所倚靠的剛性第二層包裝上。RFID標(biāo)簽可以包括一個RF 天線，用于標(biāo)簽與查詢該標(biāo)簽的處理控制器之間的信息傳輸。因布 置用于監(jiān)控分配流體介質(zhì)流速的該電子輸出集成流量計能夠向包 裝上的RFID標(biāo)簽提供空檢測信號，以便處理控制器接收與襯里包 裝液體介質(zhì)耗盡或接近耗盡相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)空警告信號，并執(zhí)行自動 切換到新的包裝，或者另外地從用光的包裝終止分配操作。
可替換地，出于相同的目的，電子輸出集成流量計能夠被布置 成直接將液體介質(zhì)接近耗盡相關(guān)的控制信號發(fā)送給處理控制器。
圖1是具有布置用于監(jiān)控液體介質(zhì)分配操作的空檢測傳感器的 襯里包裝分配系統(tǒng)的圖示。
如舉例說明的，襯里包裝分配系統(tǒng)包括一個包括剛性第二層包 裝12的襯里包裝10，該第二層包裝12限定了一個內(nèi)部容積14， 該內(nèi)部容積14中放置了一個柔性、可折疊襯里16，用于容納液體 介質(zhì)18。覆蓋液體介質(zhì)18的是包含氣體的頂空20。結(jié)合到第二層 包裝12，與其中的內(nèi)部容積14流體聯(lián)通的是加壓氣體進(jìn)料管24。 氣體進(jìn)料管24又連接于加壓氣源(氣源在圖1中未顯示)，通過該 加壓氣源，加壓氣體按照箭頭A所示方向流進(jìn)氣體進(jìn)料管24。
由氣體進(jìn)料管24引入的氣體進(jìn)入內(nèi)部容積14并對襯里16的 外部表面施加壓力，由此實現(xiàn)襯里的坍縮和液體介質(zhì)18從此處的 壓力分配。
液體介質(zhì)18的分配通過汲取管22是有利的，其中汲取管22 延伸到剛性第二層包裝12和襯里16中(例如，穿過襯里端口結(jié)構(gòu)， 在圖1中為了方便描述，未顯示)。汲取管22下端開口，來自襯里 (襯里內(nèi)部)的液體介質(zhì)18在加壓氣體在襯里上施加壓力的推動 作用下流動，通過汲取管22和連接到汲取管的流動管線30，到達(dá) 其中包含空檢測傳感器32的液體介質(zhì)排放管34。液體介質(zhì)從排放 管34按照箭頭B所示的方向排放出來。
代替向內(nèi)部容積14引入加壓氣體，外壓也能夠通過液壓或機 械方式施加到襯里上，以實現(xiàn)襯里中液體介質(zhì)的分配。
隨著液體介質(zhì)分配過程的推進(jìn)，襯里16逐漸坍塌，直至液體 介質(zhì)耗盡。在該結(jié)合處，來自襯里中頂空20的氣體，而不是液體 介質(zhì)，流進(jìn)汲取管22、流動管線30和液體介質(zhì)排放管34。氣體而 不是液體介質(zhì)穿過空檢測傳感器32，從而啟動所述傳感器的襯里空 狀況或近空狀況的檢測。
這種空檢測傳感器可通過各種模式工作，以檢測氣體進(jìn)入到液 體介質(zhì)分配流路。例如，空檢測傳感器能夠利用光學(xué)感測氣體穿過 了適當(dāng)物料的主干線透明管或儲罐，例如含氟塑料聚合物，如聚四 氟乙烯和全氟乙烯醚(PFA)的聚合物，或者可替換地是包括這種 PFA管或儲罐的傳感器布置中的容量電效應(yīng)。
盡管前述用于空檢測操作的布置對于確定何時襯里的液體耗 盡是有效的，但是它要依靠襯里中覆蓋液體介質(zhì)的頂空氣體的存 在。如果是襯里中完全充滿液體介質(zhì)的零頂空構(gòu)造的情況，就沒有 氣體可用于檢測從襯里供應(yīng)液體介質(zhì)的終點。
圖2是具有主容積液體介質(zhì)和第二(附加)容積液體介質(zhì)的零 或近零頂空襯里包裝分配系統(tǒng)的圖示，其中的主容積液體介質(zhì)和第 二容積液體介質(zhì)的布置為使主容積液體介質(zhì)被完全用光之前不進(jìn) 行第二容積液體介質(zhì)的分配，而第二容積液體介質(zhì)的分配啟動布置 用于監(jiān)控液體介質(zhì)分配操作的空檢測傳感器。正如圖2所舉例說明 的那樣，舉例說明的襯里包裝分配系統(tǒng)包括襯里包裝10，其包含一 個剛性第二層包裝12，限定一個內(nèi)部容積14，在這個內(nèi)部容積14 中放置了一個柔性、可坍縮襯里16，用于容納液體介質(zhì)18。該襯 里中沒有頂空，但是襯里中除了其間的主容積液體介質(zhì)外，還包括 圖示在實線40之內(nèi)的第二容積。第二容積液體介質(zhì)是襯里中主容 積液體介質(zhì)相同類型的液體介質(zhì)，僅有的差別在于布置的第二液體 介質(zhì)只有在主容積液體介質(zhì)分配完成后才能夠進(jìn)行分配。第二容積 可以是襯里中相對于襯里中主容積分隔開的空間。
可替換地，第二容積可以放置于流動管線30的干線上，如所 示的第二容積42，或者第二容積可以從流動管線30分支，如所示 第二容積放置在三通管48上。管線上的第二容積42優(yōu)選支線型的 第二容積46，因為很難翻轉(zhuǎn)和吹洗死角以將新鮮大量的液體介質(zhì)供 應(yīng)到下游工藝過程中。內(nèi)部第二容積40是最優(yōu)選的，其優(yōu)點在于 減少了分配傳動組件的需要，和比第二容積42和/或46的成本都低， 以及內(nèi)部第二容積40每個循環(huán)都提供新鮮的第二容積的高純液體 介質(zhì)。
在圖2系統(tǒng)中，連接到第二層包裝12并與其中的內(nèi)部容積14 流體聯(lián)通的是加壓氣體進(jìn)料管24。氣體進(jìn)料管24又連接于加壓氣 源(在圖2中未顯示氣源)，通過這種布置，加壓氣體按照箭頭B 指示的方向流進(jìn)氣體進(jìn)料管24。
由氣體進(jìn)料管24引入的氣體進(jìn)入內(nèi)部容積14并在襯里16的 外部表面施壓，由此實現(xiàn)襯里的坍縮和液體介質(zhì)18的壓力分配。
液體介質(zhì)18的分配通過汲取管22是有利的，該汲取管22延 伸進(jìn)到剛性第二層包裝12和襯里16(例如，通過襯里的端口結(jié)構(gòu)， 在圖2中為了方便描述而未顯示)。汲取管22在其下端開口，襯里 的液體介質(zhì)18在加壓氣體施加在襯里上施加壓力的推動下流動， 通過汲取管22和連接到汲取管的流動管線30，而進(jìn)入液體介質(zhì)排 放管34。液體介質(zhì)從排放管34按照箭頭A所示的方向排出。
在主干管線上的外部第二容積42安裝在流動管線30上或與之 聯(lián)通，示出的是具有壓力(箭頭C示意性描述)施加于其上。支線 第二容積46處于三通管48上或與之聯(lián)通，例如，三通管48連接 于這種支線管的末端，示出的是具有壓力(箭頭D示意性描述)施 加于其上。
如果第二容積的液體介質(zhì)在襯里內(nèi)部相對于襯里的主容積液 體介質(zhì)隔開部分，則通過引入氣體進(jìn)料管24的加壓氣體在襯里上 施加的壓力，足以實現(xiàn)內(nèi)部第二容積液體介質(zhì)的分配。然而，如果 該第二容積是在襯里包裝的外部，在對應(yīng)的第二容積襯里中，第二 容積襯里必須具有施加于其上的附加壓力，諸如通過加壓氣體的單 獨施用，或通過液壓或機械方式在其上施加壓力。
第二容積的布置和實施必須確保第二容積在主容積液體介質(zhì) 完全耗盡之前不會開始坍縮。例如，這通過使第二容積坍縮的力大 于主容積坍縮的力就能實現(xiàn)。在第二容積液體介質(zhì)上施加的坍縮力 能夠以“推”(在第二容積液體介質(zhì)上施加主動壓力)或“拉”(從 第二容積抽或拉液體介質(zhì))方式施加。
第二容積的液體介質(zhì)能夠容納在類似于容納在主容積液體介 質(zhì)的襯里的聚合物膜襯里中，或者第二容積液體介質(zhì)可以容納在通 過氣囊、隔膜或坍縮管限定的區(qū)域，或者通過其他合適的結(jié)構(gòu)確保 主容積液體介質(zhì)首先耗盡后才開始分配任何第二容積液體介質(zhì)?；?于本文公開的內(nèi)容，特定布置的第二容積限制區(qū)域是易于確定的， 但需要考慮成本、流通效率、流動通道中出現(xiàn)死區(qū)等因素。
在分配期間，隨著主容積液體介質(zhì)被完全耗盡，第二容積液體 介質(zhì)承擔(dān)向下游工藝過程或使用分配液體介質(zhì)的其他位點供應(yīng)液 體介質(zhì)的任務(wù)。一旦出現(xiàn)從本發(fā)明的主容積液體介質(zhì)向第二容積液 體介質(zhì)的切換，則分配系統(tǒng)中的空檢測檢測器就必須檢測到這種變 化。
一般而言，對第二容積的分配開始的檢測可以通過安裝在流動 通道上的檢測器(在圖2中未顯示)或執(zhí)行檢測的其他結(jié)構(gòu)以任何 合適的方式進(jìn)行。有用的檢測方案的示例性例子包括但不限于，布 置用于檢測主容積液體介質(zhì)向下游使用點流動的壓力衰減的壓力 傳感器；與系統(tǒng)中“推”和“拉”元件使用相關(guān)的負(fù)載變化，因為 可以檢測隨限定的第二容積液體介質(zhì)分配增多而增加的負(fù)載增加； 流量測定，如果第二容積安裝在支線的三通管上；和/或測定第二容 積液體介質(zhì)的位移。在這樣的檢測方案中能夠使用的特定儀器，各 種各樣地包括電子壓力傳感器；熱或其他流量傳感器；電流荷載監(jiān) 視器；容量的、感應(yīng)的、霍耳效應(yīng)、或光學(xué)位移元件等。
在一個具體實施方式中，第二容積液體介質(zhì)可以以一個比用于 分配第一襯里包裝主容積液體介質(zhì)所需的壓縮力更低的獨立加壓 氣體的壓縮力用于分配第二容積液體介質(zhì)的第二襯里包裝提供。
在一個特定的具體實施方式中，襯里包裝利用了焊接至襯里的 彈性(柔性)構(gòu)件，其中彈性構(gòu)件在性質(zhì)上比構(gòu)建襯里的襯里膜更 硬。彈性構(gòu)件的布置使得在襯里內(nèi)形成了一個限定的子容積液體介 質(zhì)，例如，在襯里內(nèi)部容積中的一個夾套結(jié)構(gòu)，其可以伸縮而釋放 夾套內(nèi)的液體介質(zhì)。由此彈性構(gòu)件就產(chǎn)生了一個小壓降，例如1～3 psig大小，但是相當(dāng)精確地分配液體介質(zhì)的量。
然后壓力傳感器或泵扭矩(通過泵產(chǎn)生的安培數(shù)測定)就能用 于檢測液體介質(zhì)分配管線中的壓降。如果襯里包裝自身被用作泵， 通過在襯里的外表面上施加壓力進(jìn)行壓縮而使襯里坍縮并將液體 介質(zhì)從襯里排出，那么在襯里中的彈性構(gòu)件將會產(chǎn)生一個維持分配 管線壓力所需傳動壓力的增加。
換句話說，當(dāng)襯里另外變空時，為了維持連接于襯里包裝的分 配管線中具有的相同壓力(與襯里總?cè)莘e液體介質(zhì)早期分配期間的 壓力相同)，通過傳動例如加壓氣體遞送流路，其例如可以包括在 襯里上施加氣體壓縮力的空壓機或流體泵，而施加到襯里上的壓縮 力的大小就需要增加，以克服與彈性構(gòu)件相關(guān)的附加增加的壓降。
空檢測警報可能響應(yīng)于當(dāng)大多數(shù)液體介質(zhì)從襯里內(nèi)部容積被 耗盡時出現(xiàn)的傳動壓力和分配管線壓力之間的細(xì)微壓差變化而被 啟動，然后，傳動壓力增加，而維持所需壓力和彈性構(gòu)件限定的子 容積限定的分配液體介質(zhì)的流速。
在襯里內(nèi)部容積中，彈性構(gòu)件限定的受限子容積可以是任何合 適的形式。在一個具體實施方式中，彈性構(gòu)件以以下形式提供：“V” -形板元件，例如通過超聲波焊接、溶劑焊接或其他任何合適的方式 焊接至襯里的邊沿(底部、側(cè)面或頂邊)，“V”-形板元件的每一邊 焊接至襯里的每一邊。在另一個具體實施方式中，彈性構(gòu)件是以平 的或微曲的矩形構(gòu)件焊接至襯里平面部分的形式提供。在又一個具 體實施方式中，彈性構(gòu)件布置成碟狀構(gòu)件，而焊接至襯里的平面部 分，例如接近襯里中部的部分。
因此，本發(fā)明構(gòu)思的壓力分配系統(tǒng)，包括一個封閉內(nèi)部容積的 容器，設(shè)置在所述內(nèi)部容積中并適合容納壓力分配材料的襯里，以 及適合用于在襯里上施加外部壓力用于壓力分配的壓力組件(裝 置)，其中壓力分配系統(tǒng)包括用于所述材料的第二容積，其中第二 容積構(gòu)成了襯里的子容積，其壓力分配所需的加壓條件不同于不包 括這種子容積的襯里主容積材料壓力分配所需的加壓條件。壓力組 件包括適用于在主容積材料分配期間和第二容積材料分配期間遞 送加壓流體進(jìn)入內(nèi)部容積而在襯里上施加壓力以維持分配材料在 主容積和第二容積整個分配操作期間處于相同壓力的流體加壓傳 動裝置。
流體加壓傳動裝置，在一個實施方式中，包括適用于維持主容 積和第二容積的整個分配操作從頭至尾期間處于相同壓力的空氣 壓縮機或流體泵的流路(flow?circuitry)。
襯里使用時，容納適合計劃應(yīng)用特性的材料，例如制造微電子 產(chǎn)品的材料。以上描述的壓力分配系統(tǒng)能夠作為微電子產(chǎn)品制造設(shè) 備的一個部件提供，與壓力分配系統(tǒng)連接而接收其分配的材料的微 電子產(chǎn)品制造設(shè)備組合使用。
以上描述的壓力分配系統(tǒng)能夠用于供應(yīng)材料的方法中，其中壓 力裝置啟動后，接著首先進(jìn)行襯里主容積材料的分配，隨后是襯里 第二容積材料的分配，而襯里主容積材料分配和襯里第二容積材料 分配的整個過程中，材料的分配是在同一壓力下進(jìn)行的。例如分配 的材料可以包含微電子產(chǎn)品制造中的材料，由此材料可以如所描述 那樣進(jìn)行分配，并在微電子產(chǎn)品的制造加工過程中利用。
在另一個具體實施方式中，襯里包裝空檢測系統(tǒng)包括一個改進(jìn) 的氣壓計，以提供用于微電子器件器制造操作中的晶片加工所用液 體的儲罐。在這種布置中，襯里包裝在襯里中具有頂空，從那兒能 夠抽出頂空氣體，以在襯里包裝中提供最小頂空。該頂空的容積例 如可以在數(shù)量級上為100～150mL，其向儲罐容器排氣，用于液位 檢測，以提供當(dāng)襯里中所存液體介質(zhì)達(dá)到、或接近耗盡狀態(tài)時感測 襯里包裝空檢測狀況的能力。
在這種空檢測系統(tǒng)中所用的儲罐能夠是任何合適的類型，例如 如圖3～5中所示的備選形式之一，其中相應(yīng)部件和特征在各自的附 圖中都相應(yīng)地標(biāo)號。
參照附圖3，儲罐系統(tǒng)60布置用于接收進(jìn)料管64中襯里包的 液體介質(zhì)，進(jìn)入儲罐62后在那兒形成液體介質(zhì)容積66，而進(jìn)料管 64的多余氣體形成氣體空間70，從那里多余的氣體可以被排掉， 在排空管線76中包括一個流量控制閥78。
從儲罐，容積66的液體介質(zhì)可以排放到其中包括流量控制閥 74的管線72中，通過這里后，到達(dá)下游使用設(shè)施或位置，例如微 電子器件制造設(shè)施。
為了監(jiān)控空狀況或近空狀況的出現(xiàn)，放空閥78和液體介質(zhì)流 量閥74被關(guān)閉，向襯里包中中的襯里外表面施加分配壓力，以使 頂空氣體從襯里被迫到達(dá)儲罐62的頂部區(qū)域。當(dāng)液體介質(zhì)被完全 從襯里排出時，儲罐62頂部區(qū)域的氣體處于壓力下，就能夠?qū)崿F(xiàn) 儲罐中液體介質(zhì)的壓力分配而到達(dá)下游過程，以完成液體介質(zhì)的進(jìn) 料，而不用終止流動。
從儲罐到下游工藝過程的液體介質(zhì)分配期間，容納現(xiàn)存液體介 質(zhì)的新襯里包裝能夠連接到液體介質(zhì)分配系統(tǒng)的流路中，或者以其 他方式“切換進(jìn)來”以更新襯里包裝分配操作。
在襯里包裝“耗干”期間從儲罐62分配的液體介質(zhì)量，如圖3 中用交叉陰影線畫出的容積68所示。隨著這個補充量的液體介質(zhì) (容積68)分配到下游工藝過程中，這種液體介質(zhì)的下降液位將會 被液位檢測單元80檢測。液位檢測單元80可以引入任何合適類型 的液位傳感器元件，例如紅外液位傳感器或容量傳感器，通過檢測 單元80感測的空狀況或近空狀況，可以使檢測單元啟動合適的警 報，并送出控制信號到自動切換系統(tǒng)，以換入分配所用的新襯里包 裝，或者采取其他合適的行動。
圖3的儲罐系統(tǒng)設(shè)置在過程流路管線上，既起到襯里包裝排干 分配材料時供應(yīng)液體介質(zhì)的緩沖罐或儲存罐的作用，又起到即使在 襯里包裝的襯里中存在頂空時用于提供合適的警報或相關(guān)行動的 液位檢測裝置的作用。
在圖4中儲罐系統(tǒng)中，儲罐的結(jié)構(gòu)除了儲罐在中間部分具有一 個直徑縮小部分82用于液位檢測傳感以外，與圖3所示的相同， 而直徑縮小的部分，如所示，由截頭錐形過渡部分84和86位于兩 側(cè)。
除了直徑縮小部分82相對于圖4的檢測系統(tǒng)中該部分長度具 有一個拉長特征外，如圖5所示的檢測系統(tǒng)是圖4中的檢測系統(tǒng)相 同的結(jié)構(gòu)，而圖5系統(tǒng)中直徑縮小部分82在其下端如所示那樣具 有一個流量限制器90。
圖3～5的三個儲罐空檢測系統(tǒng)布置用于最小化分配液體介質(zhì)中 溶解氣體的引入，因為任何溶解氣體都能在后來以氣泡形式出現(xiàn)。 圖4和5的空檢測系統(tǒng)具有一個直徑縮小的中間部分82，限制了氣 體擴(kuò)散進(jìn)入分配的液體介質(zhì)。圖5的系統(tǒng)已經(jīng)證實，為氣體的引入 提供了更長的障礙(即圖5的系統(tǒng)提供了氣體從液體介質(zhì)離析的長 通道)。作為另一個變體，儲罐能夠制成上部氣體段和下部液體部 分，中間通過一個長長的盤管互連，以給儲罐各個氣液部分提供良 好的隔離。
圖5的儲罐提供了一個外來氣泡的捕獲器，捕獲的氣泡在頂空 氣體從襯里包裝進(jìn)行最初排出之后通過襯里而被排除。如果氣泡上 升通過儲罐直徑縮小的中間部分，這種氣泡的移動可能會導(dǎo)致儲罐 顯著的對流混合，這將會加速液體介質(zhì)的氣體吸收。在頂空氣體初 始轉(zhuǎn)移期間，壓力逐漸增加將會迫使氣體上升到儲罐的頂部。
圖6是根據(jù)另一個具體實施方式的儲罐頂空檢測系統(tǒng)的圖示， 并描述了正常分配期間儲罐的加壓過程。先前描述的圖3～5的氣壓 計儲罐布置，在整個分配時間內(nèi)液體介質(zhì)在壓力下都保持在儲罐 中。該液體介質(zhì)混合后進(jìn)入下面的儲罐，而氣泡可能隨后與液體介 質(zhì)分配。圖6的系統(tǒng)在儲罐中于常壓下儲存儲備液體介質(zhì)。
圖6的襯里包裝和儲罐系統(tǒng)100包括如圖示的襯里包裝116， 其連接于包含位于壓力開關(guān)或傳感器上游的止回閘或閥門的分配 管線118。從壓力開關(guān)或傳感器，液體介質(zhì)和頂空氣體流過管線112 進(jìn)入相分離器，其中氣體通過止回閥、相分離器、儲罐102和閥門 V3和(如果存在)V1排空。當(dāng)液體介質(zhì)液位升高到液位傳感器1 時，閥門V3關(guān)閉，而儲存儲備量的液體介質(zhì)。
儲罐102連接于氣體排放管線106，該管線106又連接到其上 具有閥門V1的排放管110(到排氣口)和其上包含閥門V2的分支 管線108(到N2)。儲罐102位于相分離器的上方，在相分離器的 上部與上面疊置的儲罐通過其上具有液位傳感器2和閥門V3的高 架管線104流體聯(lián)通連接。相分離器在其下部又連接于其上含有閥 門V4的液體介質(zhì)流動管線。
當(dāng)襯里包裝準(zhǔn)備向下游工藝過程分配液體介質(zhì)時，閥門V4打 開，液體介質(zhì)開始流動。浮動氣泡通過相分離器而被捕獲，而液體 介質(zhì)繼續(xù)分配。當(dāng)襯里包裝116流空時，分配管線中的壓力下降， 壓力開關(guān)/傳感器將會啟動。然后閥門V3就打開，液體介質(zhì)從儲罐 進(jìn)料到分配過程。當(dāng)液體液位下降至液位傳感器2時，閥門V3和 V4關(guān)閉，則襯里包裝116將需要切換。
由于在管線118上存在止回閥/閥，襯里包裝116能夠在液位傳 感器1啟動時脫開管線，而在下游工藝過程從儲罐中的儲備液體介 質(zhì)進(jìn)料的同時切換襯里包裝。
閥門V1和V2是可選的系統(tǒng)組件，其能簡單地在儲罐打開排 空時工作。但是，出于安全考慮和最小化溶劑蒸發(fā)的目的而言，在 屬于或含有揮發(fā)性材料的情況下，優(yōu)選使用閥門V1，并在儲罐填 充時打開。當(dāng)儲罐填充到液位傳感器1時，V1將會關(guān)閉。管線118 上的壓力開關(guān)或傳感器一旦啟動，表明襯里包裝已空，閥門V3打 開，閥門1也打開，而允許使用儲備液體介質(zhì)。另外，如果壓力分 配需要，閥門V2將會代替閥門V1打開。
如果閥門V1在從儲罐分配液體介質(zhì)期間使用，下游泵就有可 能由此產(chǎn)生的負(fù)壓條件而產(chǎn)生氣泡。使用閥門V2代替閥門V1進(jìn) 行加壓，就會出現(xiàn)這種負(fù)壓事故。溶解的氣體可能存在于從儲罐中 出來的儲備供應(yīng)液體介質(zhì)中，但是由于所涉及的操作時間短，這種 結(jié)果應(yīng)該是最小或根本不存在。
圖7是根據(jù)還有的另一個具體實施方式的儲罐空檢測系統(tǒng)的圖 示。圖7中并未顯示出襯里包裝，但是可以包含的襯里包裝類型能 夠從ATMI，Inc.(Danbury，CT，USA)以商標(biāo)名PDMPak商購獲得， 該襯里包裝連接于液體介質(zhì)進(jìn)料管線126(“PDMPak”)。進(jìn)料管線 126含有止回閥或其他類型的閥門，這種閥門的下游就是壓力開關(guān) 或傳感器。
進(jìn)料管線126連接于在其上部具有液位傳感器2的儲罐122， 液位傳感器1安裝于其下部。儲罐的下部連接到其上具有流量控制 閥V3的排放管124。在其上部末端，儲罐連接于管線128，該管線 又連接到其上具有閥門V1的分支管線130(到排氣口)，以及其上 含有閥門V2的分支管線132(到N2)。
在圖7的系統(tǒng)啟動時，頂空氣體從襯里包裝被迫通過止回閥/ 閘，向上穿過儲罐并從管線128和130排出，V1處于打開狀態(tài)。 當(dāng)液體開始流向儲罐，開始對其進(jìn)行填充時，液位開始上升，當(dāng)達(dá) 到液位傳感器2時，閥門V1關(guān)閉。然后系統(tǒng)準(zhǔn)備向下游工藝設(shè)施 例如微電子器件制造設(shè)備分配液體介質(zhì)。應(yīng)該注意，液位傳感器2 可能換種方式安裝于管線128上，由此使儲罐完全填充滿化學(xué)品， 而進(jìn)一步最小化氣體曳留。當(dāng)襯里包裝達(dá)到空狀況時，壓力開始下 降，而這種壓降就啟動壓力開關(guān)。使用者可選擇設(shè)定閥門V1或V2 之一在這種工作階段下打開。如果閥門V1選擇打開，則系統(tǒng)中的 壓力將會從分配壓力降回到常壓。如果閥門V2選擇打開，則儲罐 的壓力將會升高到系統(tǒng)使用作為襯里包裝分配操作加壓氣體的氮 氣的供應(yīng)壓力。
在圖7系統(tǒng)中，使用者有能力在液位傳感器1和液位傳感器2 之間遞送液體介質(zhì)。
當(dāng)液位傳感器1啟動時，襯里包裝應(yīng)該切換而分配操作應(yīng)該終 止。
在管線126上存在止回閥，就使得使用者能夠在液位傳感器2 啟動時移走和切換襯里包裝，由此限制了下游使用液體介質(zhì)的工藝 過程的停機時間。
圖8是一個特定實施方式中的襯里包裝和儲罐空或近空檢測系 統(tǒng)的圖示。這個具體實施方式使用了壓力分配和液位檢測，而不需 要分配氣體(加壓氣體)接觸液體介質(zhì)。
圖8的系統(tǒng)使用了“瓶套袋/氣囊(bag/bellow?in?bottle)”型的 襯里包裝作為空檢測容器，布置用于空檢測監(jiān)控襯里包裝和儲備液 體介質(zhì)向下游工藝過程設(shè)施的壓力分配，而不用分配氣體直接接觸 液體介質(zhì)。
在圖8系統(tǒng)啟動時，閥門V1和V2打開并從襯里包裝200頂 空排氣，所述襯里包裝200包括容納襯里204的容器202，并經(jīng)由 蓋208與包括汲取管206的分配組件連接。加壓氣體(N2)通過加 壓氣體進(jìn)料管210引入到容器202的內(nèi)部容積，向襯里上施加壓力， 而實現(xiàn)液體介質(zhì)的壓力分配。
圖8系統(tǒng)中的襯里包裝能夠是任何合適的類型。這種類型的容 器可以從ATMI，Inc.(Danbury，CT，USA)以商標(biāo)名NOWPAK商購獲 得，具有4-L液體介質(zhì)容量，以及3-端口探測器設(shè)計，如舉例說明 的所示。
當(dāng)液位指示器1傳感液體時，閥門V2關(guān)閉，這就中斷了頂空 氣體流出閥門V2。然后閥門V3和V4打開，讓液體介質(zhì)經(jīng)由液體 介質(zhì)傳輸管線220進(jìn)入空檢測容器226。空檢測容器布置成直通端 口結(jié)構(gòu)，而使氣體從閥門V4和排氣管222逸出。
一旦液位指示器2感知液體的存在(液位指示器3布置成液位 指示器2啟動之前啟動)，閥門V4就關(guān)閉，由此終止液體介質(zhì)流過 這個排氣閥。經(jīng)過一個短延遲后，閥門V5打開，由此讓加壓氣體 (N2)引入，以向空檢測容器內(nèi)部容積提供壓力。該空檢測容器的 供應(yīng)壓力設(shè)置成稍微低于向襯里包裝內(nèi)部容積施加的供應(yīng)壓力。通 過這種布置，只要液體介質(zhì)處于襯里包裝內(nèi)，液體介質(zhì)就會從襯里 包裝進(jìn)行分配，而不會從空檢測容器226進(jìn)行分配。
一旦所需壓力通過加壓氣體流過閥門V5達(dá)到，閥門V6就打 開，將液體介質(zhì)排放管228中的液體介質(zhì)供應(yīng)到下游過程設(shè)備250。 下游過程設(shè)備250可以是任何合適的類型，例如微電子器件制造設(shè) 備，其包括一個淀積室，用于在半導(dǎo)體襯底上沉積光刻膠；一個離 子注入設(shè)備，用于半導(dǎo)體襯底的離子注入；一個化學(xué)氣相沉積設(shè)備， 用于接收在平板顯示器襯底上沉積金屬的有機金屬試劑等。實際 上，襯里包裝進(jìn)料設(shè)備中的液體介質(zhì)被完全用光。當(dāng)這種情況發(fā)生 時，空檢測容器內(nèi)的壓力就會下降。流過閥門V5的氮氣產(chǎn)生的分 配壓力進(jìn)行了補償代替并繼續(xù)從空檢測容器向下游工藝過程分配 液體介質(zhì)。
液位指示器3在空檢測容器進(jìn)行分配時被啟動，這表明襯里包 裝需要替換。閥門V3和V1在液位指示器3啟動時將會關(guān)閉，由 此容許襯里包裝安全切換而同時下游的工藝過程繼續(xù)在空檢測容 器儲備液體介質(zhì)供應(yīng)下工作?？諜z測容器布置成具有最小液體介質(zhì) 儲備，以便空檢測容器能夠供應(yīng)足夠的液體介質(zhì)用于繼續(xù)操作，例 如在一個特定的實施方式中，分配的微電子器件試劑的數(shù)量足夠2 船載晶片(即2營業(yè)地用(two?lots)晶片(＝50晶片))。一旦襯 里包裝被切換出來，就重復(fù)液體介質(zhì)分配過程。
空檢測容器能夠以任何合適的方式進(jìn)行構(gòu)造和操作。在一個具 體實施方式中，空檢測容器用可坍縮膜制成，其可在不向液體介質(zhì) 直接施加壓力的情況下被加壓，因此避免了成泡氣體飽和的液體介 質(zhì)。
其他可以用于避免加壓氣體接觸液體介質(zhì)的加壓結(jié)構(gòu)包括袋、 氣囊、坍縮管等。
另一可替換結(jié)構(gòu)采用一根管，具有一個浮球為空檢測容器加 壓，同時保持液體介質(zhì)與加壓氣體分開。這種方法的一個變體，應(yīng) 用柱塞或活塞都能夠起到同樣的效果，其中的活動部件能夠進(jìn)行調(diào) 節(jié)，而不會對分配液體的所需純度狀況產(chǎn)生負(fù)面影響。
在又一個實施方式中，本發(fā)明設(shè)想了具有集成傳感器的超高純 包裝，以增加包裝的功能性，例如改進(jìn)了在其儲存期間、運輸和隨 后的使用中的包裝內(nèi)容物的識別，以及從包裝到工廠自動化/控制的 集中IT系統(tǒng)之間的連接信息，由此實現(xiàn)成本降低，生產(chǎn)效益增加， 從而增強包裝盒包裝產(chǎn)品的成本核算效益。
出于這種目的使用的傳感器，可以采用被動無線電頻率識別 (RFID)技術(shù)，術(shù)語“被動(passive)”是指這種技術(shù)不使用電池 供應(yīng)能量，而是在詢問RF信號中使用RF能量。在這種信號中的 電能，其也可以包含信息，通過天線接收。簡單的電路就能處理所 感知的電信號，例如通過二極管電路整流，以及例如通過電容電路 儲存，以便于在合適的積分時間之后，所處理的信號可以用于喚醒 并操作被動RFID芯片。
被動RFID，盡管用于只讀或讀寫非易失性存儲器操作，在本 發(fā)明的各種包裝應(yīng)用中，也能用于傳感器中，特別是所感知的所需 數(shù)據(jù)密度足以低至通過被動方法中能量限制就能滿足的環(huán)境。各種 被動RFID方案都可以利用，包括ISO?14443(類型A、B和C)， 在13.56MHz下操作，和EPC?Gen-2，在約900MHz操作。
在本發(fā)明廣泛的實踐中能夠使用的傳感器包括但不限于，液體 或固體水平(液位)傳感器，以及物質(zhì)性質(zhì)傳感器。
液位傳感器能夠是各種類型的，包括重力傳感器。當(dāng)采用箱- 包-袋型包如由ATMI，Inc.(Danbury，CT，USA)以商標(biāo)名NOWPAK 商購獲得的，則襯里壁一般是無支撐的，整個襯里由分配噴嘴自由 懸掛。在這種結(jié)構(gòu)中，應(yīng)力量和由此在分配噴嘴物理支撐上產(chǎn)生的 機械變形(應(yīng)變)，通過傳感器是能夠進(jìn)行測量的，由此確定襯里 中剩下的材料量。例如，這種測量方法可能精度較低，為總襯里容 積的1/8級別，類似于汽車燃料計量表，而傳感器在工廠時就設(shè)定 為零。為了改進(jìn)這種傳感器應(yīng)用的具體實施方式的靈敏度，分配噴 嘴能夠用具有特定物質(zhì)厚度的特定物質(zhì)制成，其上可以安裝應(yīng)變 儀，以測定應(yīng)變，例如，使用惠斯通電橋(Wheatstone?bridge)電 阻陣列，使其中一個或多個制成的支腳具有應(yīng)變敏感性。
因為應(yīng)變與溫度有關(guān)，因此也能通過熱傳感器同時測定溫度， 而作溫度效應(yīng)的校正。組合的應(yīng)變儀/溫度傳感器能夠作為電池供電 的硬連線傳感器實施，而經(jīng)由襯里包裝分配部分的安裝法蘭形變測 定襯里包裝中的材料重量。這種類型的襯里包裝液位傳感器也能夠 進(jìn)行硬連線(hardwired)供電和聯(lián)通，和/或能夠適用于無線聯(lián)通， 采用電池供電(例如主動RFID)，或者采用被動RFID傳感器。例 如，傳感器放置于安裝在分配噴嘴上的可處理襯里上，如被動RFID 方案，成本較低，易于實現(xiàn)物質(zhì)存量傳感。這類型的無線傳感器能 夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)于物質(zhì)跟蹤系統(tǒng)的天線/讀出器組件的集成方式，或者它們 獨立執(zhí)行。
可替換地，應(yīng)變傳感器能夠配置到分配噴嘴的設(shè)備(下游工藝 過程)一側(cè)，以采用相同或類似的硬件和硬連線(數(shù)據(jù)和供電)接 口測定連接到設(shè)備的容納材料襯里的重量。
本發(fā)明構(gòu)思在箱-裝-袋或袋-套-袋襯里應(yīng)用中的液位傳感器用 途。在這些情況下，液體介質(zhì)從襯里包裝中移出，通過泵加壓流體 (氣體或液體)進(jìn)入箱或外袋內(nèi)的中間空間，壓縮擠壓襯里的外部 表面，就能實現(xiàn)或輔助進(jìn)行，這樣襯里坍縮而使其中的液體介質(zhì)排 出。由于在這種包裝布置中的外部容器具有固定容積，中間的空間 (襯里和外部容器之間)的容積提供了襯里中剩余材料量的直接指 示。
在一個實施方式中，這種中間空間的容積通過以下方式傳感： 1)暫時關(guān)閉出口或襯里的下游導(dǎo)管，2)遞送已知量的氣體進(jìn)入箱 -裝-袋或袋套袋型包裝中的中間空間，和3)測定由于材料進(jìn)入包 裝內(nèi)中間空間的這種增加脈沖導(dǎo)致的壓力增加。這種傳感器布置優(yōu) 選硬連線，在加壓流體的進(jìn)口點用一個接到外部容器外部上的模塊 實現(xiàn)。這種布置在襯里內(nèi)容物的可壓縮度和加壓氣體之間存在顯著 差別時特別有利。
關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)傳感器，在襯里中的液體介質(zhì)各種性質(zhì)能夠用于 物質(zhì)性質(zhì)監(jiān)控，以最優(yōu)化下游過程使用這種液體介質(zhì)，而剔出已經(jīng) 變質(zhì)的液體介質(zhì)，以回收超過其標(biāo)準(zhǔn)保質(zhì)期的液體介質(zhì)，以檢查和 確保材料包裝的精度等。
在這種應(yīng)用中，材料性質(zhì)傳感器能夠是任何合適的類型，例如， 硬連線微型傳感器、無線電池供電微型傳感器、或集成到超高純可 拋棄襯里包裝中的被動傳感器、或在其它可拋棄產(chǎn)品包裝組件中。
將被動RFID傳感器直接集成到襯里包裝中，可以以有效和有 成本效益的方式實現(xiàn)材料性質(zhì)的精確監(jiān)查和跟蹤。
本發(fā)明在一個特定方面包括使用一個嵌入式流體分析傳感器， 其集成到分配噴嘴或襯里包裝上，例如，經(jīng)由硬連線的電數(shù)據(jù)接口， 以監(jiān)控在使用期間的高純可拋棄包裝內(nèi)的材料。
因此，本發(fā)明廣泛地構(gòu)思用于各種類型的傳感器包裝中，包括 例如(i)用于在儲存、運輸或安裝環(huán)境中安裝后監(jiān)控產(chǎn)品及其包裝 的平衡的熱傳感器，(ii)用于監(jiān)控產(chǎn)品保存期的電化學(xué)傳感器，如 通過原位分析由于老化、環(huán)境污染、pH值變化、氣體滲透等作用 而生成的有機物、無機物或副產(chǎn)物，和(iii)光學(xué)散射傳感器，用 于監(jiān)控包裝產(chǎn)品應(yīng)用中產(chǎn)品組合物的均一性和混合/混合度。
另外，本發(fā)明構(gòu)思用于采用壓力分配的襯里-基包裝的材料的遞 送系統(tǒng)，以及易于檢測到材料供應(yīng)包裝耗盡的材料遞送系統(tǒng)。
在一個具體實施方式中，本發(fā)明提供的材料分配系統(tǒng)包括一種 其中容納有襯里的材料儲存與分配包裝，適用于容納其壓力分配的 材料，其中該包裝通過分配管線連接于使用分配材料的設(shè)備，而分 配管線操作上在其中放置了一個伺服液壓分配泵，以及在包與泵之 間的空檢測壓力傳感器，操作上布置用于提供指示包裝接近空狀態(tài) 的輸出。
系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括一個儲罐氣體分離器和排氣裝置，設(shè)置于 包裝和伺服液壓分配泵之間的分配管線上?？蛇x地，系統(tǒng)還可以包 括一個過濾器，設(shè)置于儲罐氣體分離器和排氣裝置與泵之間的分配 管線之間，以及一個泵分配管線下游的氣動順序閥裝置(放空閥/ 順序閥，或AV/SV，裝置)。
襯里可以合適地容納化學(xué)試劑，如光刻膠或其它微電子產(chǎn)品如 半導(dǎo)體儀和平板顯示器制造中使用的材料。
在上述系統(tǒng)中，壓力傳感器能夠在操作上連接于獨立于包的控 制器，使之能夠在包接近空狀態(tài)時切換出。
本發(fā)明的另一具體實施方式涉及材料分配系統(tǒng)，包括其內(nèi)包括 襯里的材料儲存與分配包裝，適用于容納其壓力分配的材料，其中 包裝通過分配管線連接于利用分配材料的設(shè)備，分配管線連接于分 配器，布置用于按周期補充安排接收所述包裝的抗蝕劑，使之流向 制造設(shè)備，以及監(jiān)控器，適用于檢測包裝接近空狀態(tài)的分配器指令 補充所需時間的增加，并響應(yīng)性地提供這種接近空狀態(tài)的輸出。
在這種實施方式中的分配器能夠包括一個泵，例如氣動泵、液 壓泵等，其中在旋涂子系統(tǒng)中的噴注室(杯，cup)的不同高度有 變化，其中分配器(泵)裝置的分配室填充高度是經(jīng)過校正的。正 如在上下文中所使用那樣，術(shù)語“噴注室”是指腔室(泵腔)，其 具有一個觸片旋轉(zhuǎn)位置，并與分配臂和噴嘴、雙轉(zhuǎn)子電動機、以及 硅片夾相聯(lián)。分配器系統(tǒng)能夠在包裝和分配器之間的分配管線上包 括儲罐氣體分離器和排氣裝置。在儲罐氣體分離器排氣裝置和分離 分配器之間的分配管線上可以提供一個過濾器，而AV/SV閥裝置能 夠提供在分配器分配管線下游。AV/SV閥裝置包括一個氣動自動閥 (作為裝置的開/關(guān)AV部分)和一個回吸閥(作為裝置SV部分)， 其中SV部分反向置換容積，以使所分配的材料微微被吸高到噴嘴， 這樣在旋涂之后液體彎月面就不會地落在旋片上。
襯里可以適合地容納化學(xué)試劑，如用于微電子產(chǎn)品例如半導(dǎo)體 儀器和平板顯示器制造所用的光刻膠或其他材料。
在以上描述的系統(tǒng)中，監(jiān)控器能夠在操作上連接于控制器，以 使包裝一旦接近空狀態(tài)就能夠分開包裝，使其切換出來，和/或監(jiān)控 器能夠適配用于執(zhí)行系統(tǒng)中的其他操作，例如工藝過程控制功能。
在另一方面，本發(fā)明涉及的基于襯里的材料儲存與分配包裝用 于材料如光刻膠的直接壓力分配。這種包裝布置成在分配之前移出 頂空氣體是有利的，這樣可以實現(xiàn)零或近零頂空狀況，由此避免在 包裝的分配材料中產(chǎn)生微小氣泡。
通過具體的實施例的方式，在半導(dǎo)體制造設(shè)備中，這種基于襯 里的光刻膠存儲分配包裝可以集成伺服液壓連接的分配泵，用于向 半導(dǎo)體晶片涂覆設(shè)備遞送光刻膠。
在這種類型的分配系統(tǒng)中，分配壓力能夠通過傳感器監(jiān)控，這 種壓力的下降逐漸迅速增大的情況，稱為“垂降(droop)”，是由于 分配容器接近空狀況，能夠用作過程參數(shù)，確定供應(yīng)包裝有必要切 換出來的時間。
這種類型的分配系統(tǒng)300示于圖9中，包括一個基于襯里的壓 力分配供應(yīng)容器302，其集成的伺服液壓分配泵包括一個伺服活塞 液壓馬達(dá)308和一個液壓流體聯(lián)軸器310。該系統(tǒng)利用了空檢測壓 力傳感器306，確定壓力垂降開始，以作為供應(yīng)容器接近空狀況必 須切換出來的指示器。
伺服液壓分配泵安裝于分配管線312上，帶有一個上游流量控 制閥314和一個下游流量控制閥316。分配管線312進(jìn)一步包含一 個儲罐氣體分離器320。排氣管線322連接于儲罐氣體分離器320， 并在其中包括一個流量控制閥324，用于調(diào)節(jié)儲罐的氣體排放。
儲罐氣體分離器320的下游是一個過濾器326。該過濾器又安 裝在分配管線312上的伺服液壓分配泵的上游。同時在分配管線312 上還安裝了一個氣動順序閥328(放空閥/順序閥，或AV/SV)，作 為一個閥門一前一后提供了開/關(guān)回吸操作，既有利于將光刻膠遞送 到晶片330操作的分配模式，也有利于該操作的補充模式。
在圖9系統(tǒng)中，在伺服液壓分配泵中的泵振動膜是分配和補充 模式的傳動器。分配和補充的時間是泵工作參數(shù)。供應(yīng)包裝302空 狀況的開始，通過傳感器306檢測，空狀況與接近空狀況一樣選擇 一個預(yù)定的壓力垂降。供應(yīng)包裝出口壓力作為分配材料容積的函數(shù) 的定性曲線，如圖10所示。
盡管以上描述的利用空檢測壓力傳感器檢測光刻膠供應(yīng)容器 空狀況開始的方法是一般可靠性的，但是傳感器不但相當(dāng)昂貴的， 還不能監(jiān)控分配操作的工作情況的各個方面。
因此，在一個具體實施方式中，本發(fā)明設(shè)想基于襯里的材料儲 存分配包能夠提供用于直接壓力分配材料如光刻膠，并集成了分配 器單元，例如Hideyuki?Takamori的美國專利6319317描述的那些類 型，其全部內(nèi)容在此引入，作為參考。
圖11是晶片涂覆系統(tǒng)400的圖示，包括一個具有分配管線412 與之連接的壓力分配供應(yīng)容器402。在分配管線412上安裝的分配 器(泵)單元包括一個氣動聯(lián)接器部分410。如果閥門處于打開狀 態(tài)，分配器單元能夠從這種閥門經(jīng)過排放管線446進(jìn)行排氣。通過 進(jìn)料管線448與三通閥444連接的是電-氣動調(diào)節(jié)器450。分配器單 元包括一個補充原位置傳感器452。
圖11系統(tǒng)參照圖9的描述，另外布置成分配管線412上設(shè)置 儲罐氣體分離器420，連接于其上安裝流量控制閥424的排氣管線 422。儲罐氣體分離器420處于過濾器426的上游。分配器單元上 游和下游各有一個流量控制閥414和416與之相聯(lián)，例如可以作為 一個分配器單元的集成組件，而AV/SV串聯(lián)閥428安裝在分配管線 412上的晶片430的上游。
在圖11系統(tǒng)中，泵隔膜是分配操作中僅有的傳動器。在補充 模式中，壓力分配包裝是傳動器，而分配器隔膜是跟隨器，補充時 間是包裝壓力、抗蝕劑粘度、分配器相對于供應(yīng)包裝的高度、過濾 器選擇、分配器分配容積、過濾器載荷、分配管線幾何形狀和流量 限制條件的函數(shù)。補充分配器單元所需時間是供應(yīng)容器接近空狀況 的一個早期指示，與空條件出現(xiàn)的壓力垂降是一個反比關(guān)系。
空狀況(條件)的選擇按照抗蝕劑涂覆單元(“COT”)晶片噴 注室模塊的每一噴注室高度的預(yù)定容器補充時間進(jìn)行，同時選擇出 以上說明的其他參數(shù)。分配器單元補充時間關(guān)系的定性曲線如圖12 所示。
如圖11所示的系統(tǒng)布置避免了使用昂貴壓力傳感器的需要， 并提供了補充操作特征的指示。
圖13是從Tokyo?Electron?Ltd.(Tokyo，Japan)以商標(biāo)名LITHIUS II商購的COT模塊的圖示，其中含有5個晶片噴注室(杯)(噴注 室1，噴注室2，噴注室3，噴注室4和噴注室5)。在COT模塊上 的每一條線A1～A5表示從分配器到各個晶片噴注室之間的恒定分配 距離和高度。每一條線B1-B4表示作為供應(yīng)容器到分配器位置的函 數(shù)的不同高度。所示COT模塊包含兩個壓力分配包裝500和502， 其適于按序使用，以便于供應(yīng)包裝500接近用光時能夠切換出來， 而新供應(yīng)包裝502然后放入分配設(shè)施。
每一條線A1～A5表示相關(guān)分配器獨特補充時間。如在COT模 塊高度上所示，每一水平高度表示對于1g/mL抗蝕劑密度的0.5m (4.898kPa，0.710psi)。
每一COT模塊高度之上就有一個工作驅(qū)動壓力，而壓力在分 配器填充時間的層流條件下是線性相關(guān)的。發(fā)現(xiàn)補充時間與減去高 度的驅(qū)動壓力之比為一常數(shù)，由此證明了經(jīng)驗數(shù)據(jù)與校正高度的驅(qū) 動勢能是一致的。在所有其他因素都相等同的情況下，例如過濾器 負(fù)載、分配管線長度、粘度、過濾器選擇、補充的分配器分配容積， 以及分配管線的構(gòu)造等，補充時間在每一個噴注室水平就固定，而 反映供應(yīng)容器空狀況開始的時間上的增加也固定。
在上述系統(tǒng)中分配結(jié)束的空檢測能力取決于以下事實：對于每 一個噴注室水平，補充-時間與供應(yīng)包裝壓力垂降，同校正高度的驅(qū) 動壓力相比，呈正比上升。
圖14是對于如圖13所示的COT模塊，作為分配的抗蝕劑材 料容積(以毫升計)的函數(shù)，在各個校正高度的壓力下時間-補充分 配器的曲線。
應(yīng)該注意到，在圖14中，在更高的噴注室高度下，由于供應(yīng) 包裝壓力垂降在這種情況下校正高度的驅(qū)動壓力百分?jǐn)?shù)更大，而在 更高的噴注室高度下補充時間曲線上升變陡趨勢越快。
盡管本發(fā)明在本文中參考本發(fā)明的具體方面、特點和舉例說明 的實施方式進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解到，本發(fā)明的用途并不僅限 于此，而是要擴(kuò)展到和涵蓋許多其他變體、改進(jìn)和可替換的實施方 式，基于本文公開的內(nèi)容，這些會啟示給本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員。相應(yīng)地，要求保護(hù)的本發(fā)明在其精神和范圍內(nèi)計劃作為包 括所有的這樣的變體、改進(jìn)和可替換實施方式而進(jìn)行廣泛地解釋和 說明。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請涉及2005年4月25日以Glenn?M.Tom，John?Kingert， Kevin?O′Dougherty，Kirk?Mikkelsen和Michelle?Alberg的名義提交的 標(biāo)題為“″ZERO?HEAD?SPACE/MINIMAL?HEAD?SPACE LINER-BASED?LIQUID?STORAGE?AND?DISPENSING?SYSTEMS ADAPTED?FOR?PRESSURE?DISPENSING″的美國臨時專利申請 60/674,578和2006年1月24日以Glenn?M.Tom等人的名義提交的 標(biāo)題為″MATERIAL?STORAGE?AND?DISPENSING?PACKAGES AND?METHODS″的美國臨時專利申請60/761,608以及2005年4月 25日以Minna?Hovinen，John?Kingery，Glenn?M.Tom，Kevin O′Dougherty，Kirk?Mikkelsen，Donald?Ware和Peter?Van?Buskirk的名 義提交的標(biāo)題為″LINER-BASED?LIQUID?STORAGE?AND DISPENSING?SYSTEMS?WITH?EMPTY?DETECTION CAPABILITY″的美國臨時專利申請60/674,579和2005年4月25 日以Weihua?Wang，David?Bernhard，Thomas?H.Baum，Greg?Mlynar and?Minna?Hovinen的名義提交的標(biāo)題為″APPARATUS?AND PROCESS?FOR?STORAGE?AND?DISPENSING?OF?CHEMICAL REAGENTS?AND?COMPOSITIONS″的美國臨時專利申請 60/674,577。所有這些臨時專利申請的公開內(nèi)容在此以其各自的全 部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。