化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)及方法，其中，所述方法包括如下步驟：S1、判斷第一液體偵測器是否被激發(fā)，若是，進(jìn)入步驟S2，若否，不作操作；S2、開啟加壓閥，并在等待第一時(shí)間間隔后開啟排液閥；S3、等待第二液體偵測器的激發(fā)，在第二液體偵測器被激發(fā)后，關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。本發(fā)明通過控制器自動(dòng)開啟排液閥以實(shí)現(xiàn)排氣泡動(dòng)作，并通過第二液體偵測器偵測排氣完成狀態(tài)，及時(shí)關(guān)閉排液閥以避免化學(xué)液劑的浪費(fèi)，化學(xué)品的純度較高，且整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，避免人為因素所導(dǎo)致的事故。
【專利說明】化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)液劑供應(yīng)系統(tǒng)，尤其涉及ー種利用液體偵測及外界施壓的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，芯片集成度在不斷提高，芯片面積在不斷縮小，由此對集成電路制造エ藝也提出了更高的要求?！拔g刻”作為當(dāng)前集成電路エ序的ー個(gè)重要環(huán)節(jié)，其對于集成電路的集成度提高起著重要的作用。在這個(gè)過程中，光阻液劑是這道エ序必不可少的制備材料，通過光阻的覆蓋、曝光、顯影等步驟完成蝕刻，進(jìn)而為后續(xù)制造エ序提供可能。
[0003]然而，光阻液劑在使用過程中，必須保證一定的純度，其中不能摻雜有空氣等雜質(zhì)。在現(xiàn)有技術(shù)中，光阻液劑被儲(chǔ)納于光阻瓶中，通過人工來設(shè)定排氣泡的時(shí)間及控制排氣泡整個(gè)過程，由于人工判斷的不穩(wěn)定性，往往出現(xiàn)在瓶體已經(jīng)排氣泡完成后，光阻液劑還在繼續(xù)從瓶體的排液管端排出的現(xiàn)象，這勢必造成不必要的液劑浪費(fèi)，且此方式通過人工判斷進(jìn)液管端的液劑是否用空，不免因認(rèn)為疏忽，發(fā)生光阻瓶后端出液管用空，導(dǎo)致光阻液劑不純的后果，最終給生產(chǎn)帶來不必要的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供ー種可自動(dòng)偵測并完成排氣泡的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)。
[0005]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述系統(tǒng)的自動(dòng)排氣泡方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:ー種化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
一用于儲(chǔ)存化學(xué)品的儲(chǔ)液罐，其一端管路上設(shè)置有加壓閥；
ー緩沖瓶，其與所述儲(chǔ)液罐相連通，該緩沖瓶上設(shè)有與瓶體相連通的進(jìn)液管、出液管及排液管，其中，在進(jìn)液管端設(shè)置有第一液體偵測器，在排液管端設(shè)置有第二液體偵測器及排液閥；
ー控制器，其根據(jù)所述第一、第二液體偵測器的激發(fā)狀態(tài)來控制所述加壓閥及排液閥的開啟或關(guān)閉。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述進(jìn)液管、排液管設(shè)置于所述緩沖瓶的頂部，所述出液管設(shè)置于所述緩沖瓶的底部。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述第一液體偵測器設(shè)置于所述進(jìn)液管管體內(nèi)、或所述緩沖瓶瓶體內(nèi)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述排液閥設(shè)置于所述第二液體偵測器下方。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括與所述控制器相連接的人機(jī)界面。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述化學(xué)品包括光阻液剤。[0012]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供的一種自動(dòng)排氣泡方法，其包括如下步驟:
51、判斷第一液體偵測器是否被激發(fā)，若是，進(jìn)入步驟S2，若否，不作操作；
52、開啟加壓閥，并在等待第一時(shí)間間隔后開啟排液閥；
53、等待第二液體偵測器的激發(fā)，在第二液體偵測器被激發(fā)后，關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，在所述步驟S2之后，該方法還包括:在排液閥被開啟時(shí)刻起，設(shè)定ー第二時(shí)間間隔，判斷所述第一、第二液體偵測器是否在所述第二時(shí)間間隔內(nèi)被激發(fā)，若是，繼續(xù)排氣泡動(dòng)作；若否，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述步驟S3還具體包括:設(shè)定ー第三時(shí)間間隔，在第ニ液體偵測器被激發(fā)后等待所述第三時(shí)間間隔后，再關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，該方法還包括:判斷當(dāng)前第二液體偵測器被激發(fā)時(shí)刻是否處于系統(tǒng)自動(dòng)排氣泡時(shí)段內(nèi)，若是，繼續(xù)進(jìn)行排氣泡動(dòng)作，若否，系統(tǒng)報(bào)警。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)通過第一液體偵測器偵測化學(xué)品的用空狀態(tài)，并通過控制器自動(dòng)開啟排液閥以實(shí)現(xiàn)排氣泡動(dòng)作，并通過第二液體偵測器偵測排氣完成狀態(tài)，及時(shí)關(guān)閉排液閥以避免化學(xué)液劑的浪費(fèi)，化學(xué)品的純度較高，且整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，避免人為因素所導(dǎo)致的事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中緩沖瓶的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中緩沖瓶排泡時(shí)的狀態(tài)示意圖；
圖4是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中緩沖瓶排泡結(jié)束時(shí)的狀態(tài)示意圖；
圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中化學(xué)品自動(dòng)排氣方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019]請參圖1所示，其為本發(fā)明化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)的一具體實(shí)施例。本發(fā)明以一種具有腐蝕性的光阻液劑為例進(jìn)行描述整個(gè)技術(shù)方案，當(dāng)然，本系統(tǒng)也同樣適用于其他各類化學(xué)試劑的排氣泡需求。由于本發(fā)明的技術(shù)方案著重對光阻供應(yīng)管路裝置中的緩沖瓶的改進(jìn)，因此以下所說明的僅以光阻供應(yīng)裝置中的緩沖瓶為主，其余與緩沖瓶無關(guān)的器件不再贅述。在本實(shí)施方式中，所述化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)包括存儲(chǔ)有光阻液劑的儲(chǔ)液罐10、緩沖瓶20、廢液池30、控制器50及人機(jī)界面60等，其中，人機(jī)界面可包括觸摸屏、鍵盤等形式的輸入/輸出裝置，上述儲(chǔ)液罐10、緩沖瓶20、廢液池30三者順次連通。
[0020]本發(fā)明中，在儲(chǔ)液罐10的一端設(shè)置有一根通有氮?dú)獾墓艿?，?dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可是其它可行的惰性氣體，在儲(chǔ)液罐10的另一端設(shè)置有一根伸入到罐底的管道，且在通有氮?dú)獾墓苈飞显O(shè)置ー加壓閥40，于是在打開上述加壓閥40時(shí)，在氮?dú)獾母邏鹤饔孟?，?chǔ)液罐10內(nèi)的光阻液劑便會(huì)從較長的那根管道擠壓出去，從而流向緩沖瓶。當(dāng)然，在本發(fā)明其他實(shí)施方式中，加壓閥的位置也不一定設(shè)置于此，其也可以設(shè)置于儲(chǔ)液罐10用于出液的管路上，即在進(jìn)氣管路上時(shí)刻通有高壓氮?dú)猓窃诔鲆汗苈飞弦驗(yàn)榧訅洪y的關(guān)閉，瓶內(nèi)液劑無法被擠壓出，故同樣可以達(dá)到控制化學(xué)液劑的流通及閉塞的目的。
[0021 ] 于本發(fā)明中，上述控制器50可以是包括微控制器(MCU)的集成電路。本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的是，微控制器可以包括中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)、只讀存儲(chǔ)模塊(Read-Only Memory, ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)模塊(Random Access Memory, RAM)、定時(shí)模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊(A/D Converter )、以及若干輸入/輸出端ロ。當(dāng)然，控制器50也可以采用其它形式的集成電路，如特定用途集成電路(Application Specific IntegratedCircuits, ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列(Field-programmable Gate Array, FPGA)等。
[0022]結(jié)合圖1、圖2所示，緩沖瓶20與所述儲(chǔ)液罐10相連通，該緩沖瓶20上設(shè)有與瓶體相連通的進(jìn)液管21、出液管23及排液管22,其中,在進(jìn)液管端設(shè)置有第一液體偵測器24,在排液管端設(shè)置有第二液體偵測器25，所述排液管端還設(shè)置有一排液閥26。其中，在本實(shí)施方式中，控制器50根據(jù)所述第一、第二液體偵測器的激發(fā)狀態(tài)來控制所述加壓閥40及排液閥26的開啟或關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)光阻供應(yīng)裝置的排氣泡動(dòng)作，其中，控制器50通過第一閥門驅(qū)動(dòng)器41開啟加壓閥40，控制器50再通過第二閥門驅(qū)動(dòng)器261開啟排液閥26，本發(fā)明具體的拍氣泡過程在下文將進(jìn)行詳細(xì)介紹。在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，將進(jìn)液管21、排液管22設(shè)置于緩沖瓶20頂部，將出液管23設(shè)置于緩沖瓶20的底部。當(dāng)然，在本發(fā)明其他實(shí)施方式中，進(jìn)液管21及排液管22也可以設(shè)置于瓶體的側(cè)部，在一定條件下同樣可以實(shí)現(xiàn)排氣泡的功能。
[0023]呈上所述，在本實(shí)施方式中，所述排液閥26設(shè)置于所述第二液體偵測器25下方，可保證在第二液體偵測器25被激發(fā)吋，處于下方的排液閥26的管路部位也被不含氣泡的液體充滿，所以，此時(shí)即便立即關(guān)閉排液閥也可保證排氣泡的成功性。
[0024]值得ー提的是，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，第一液體偵測器可設(shè)置于所述進(jìn)液管管體內(nèi)，從而在緩沖瓶內(nèi)液位降低時(shí)，進(jìn)液管自然也會(huì)便空，從而第一液體偵測器處于被激發(fā)狀態(tài)，當(dāng)然，其他實(shí)施方式中，還可將第一液體偵測器設(shè)置于所述緩沖瓶瓶體內(nèi)(瓶體上壁、側(cè)壁等)，同樣可以滿足需求。
[0025]請參圖3及圖4及圖5所示，在本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中，一種應(yīng)用上述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)的自動(dòng)排氣泡方法，其主要實(shí)現(xiàn)步驟如下:首先，系統(tǒng)開機(jī)并等待第一、第ニ液體偵測器被激發(fā)，此后，若緩沖瓶20后端光阻液劑A用空，致使進(jìn)液管21也變空后，緩沖瓶20瓶體內(nèi)部會(huì)有一段空間充滿空氣，此刻第一液體偵測器就會(huì)被激發(fā)(步驟SI)，被激發(fā)后的第一液體偵測器24便告知系統(tǒng)光阻液劑已經(jīng)用空，并向控制器發(fā)送信號(hào)，控制器在接收到信號(hào)后自動(dòng)開啟加壓閥，并在等待第一時(shí)間間隔Tl后(緩沖瓶內(nèi)的氣壓達(dá)到一定數(shù)額)，再保持加壓閥開啟狀態(tài)的同時(shí)開啟排液閥以進(jìn)行光阻液劑的排氣泡動(dòng)作(步驟S2)，當(dāng)然，在本發(fā)明其他實(shí)施方式中，系統(tǒng)也可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒工作人員手動(dòng)開啟加壓閥。此后，瓶內(nèi)氣泡及小部分光阻液劑經(jīng)由緩沖瓶20上端的排液管22排出，此后需要等待第二液體偵測器的激發(fā)，在第二液體偵測器被激發(fā)后，關(guān)閉所述排液閥及加壓閥來結(jié)束整個(gè)排氣泡過程(步驟S3)，上述方案的好處也在于:當(dāng)瓶體一旦補(bǔ)滿系統(tǒng)立即自動(dòng)停止排氣動(dòng)作，無需人工操作，防止不必要化學(xué)液劑的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
[0026]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟S2之后，該方法還包括如下步驟: 在排液閥被開啟時(shí)刻起，設(shè)定ー第二時(shí)間間隔T2，判斷所述第一、第二液體偵測器是否在所述第二時(shí)間間隔T2內(nèi)被激發(fā)，若是，繼續(xù)排氣泡動(dòng)作；若否，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。此步驟也可保證在第一、第二液體偵測器在不能正常工作或靈敏度下降時(shí)，及時(shí)地將問題反饋給工作人員，以及時(shí)更換液體偵測器，保證安全生產(chǎn)。
[0027]在本發(fā)明更為優(yōu)選的實(shí)施例中，上述方法中的步驟S3還具體包括步驟:設(shè)定ー第三時(shí)間間隔T3，在第二液體偵測器被激發(fā)后等待所述第三時(shí)間間隔T3后，再關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。如此方式，可保證瓶體的液體內(nèi)完全沒有氣泡的存在，而第三時(shí)間間隔T3的長短也可根據(jù)需要設(shè)定，一般情況下，設(shè)定為2秒即可。
[0028]值得ー提的是，在本發(fā)明優(yōu)選地實(shí)施例中，上述方法還包括如下步驟:
判斷當(dāng)前第二液體偵測器被激發(fā)時(shí)刻是否處于系統(tǒng)自動(dòng)排氣泡時(shí)段內(nèi)，若是，繼續(xù)進(jìn)行排氣泡動(dòng)作，若否，系統(tǒng)報(bào)警。其中，因?yàn)榫彌_瓶排液管的后端與廢液池相連通，若在某種情況下，由于排液閥未被關(guān)死或發(fā)生其他故障，導(dǎo)致后端廢液池內(nèi)的液體被倒吸，那么此刻排液管端的第二液體偵測器同樣被激發(fā)，系統(tǒng)便可判斷第二液體偵測器被激發(fā)的時(shí)刻并不是處于系統(tǒng)預(yù)定的排氣泡動(dòng)作時(shí)段，系統(tǒng)便自動(dòng)報(bào)警，并提醒維修人員進(jìn)行維修，避免廢液導(dǎo)流所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。值得ー提的是，在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，在發(fā)現(xiàn)上述第二液體偵測器的被激發(fā)(出現(xiàn)排氣泡動(dòng)作)時(shí)刻不處于系統(tǒng)設(shè)定的自動(dòng)排氣泡時(shí)段內(nèi)時(shí)，會(huì)設(shè)定一段第四時(shí)間間隔T4，并判斷此第二液體偵測器被激發(fā)(出現(xiàn)排氣泡動(dòng)作)的狀態(tài)是否一直持續(xù)至少T4時(shí)間間隔，若是，則報(bào)警，若否，則不進(jìn)行報(bào)警。因某些情況下，第二液體偵測器未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(自動(dòng)排氣泡時(shí)段)偵測到氣體可能并不是因?yàn)殚y門損壞(廢液倒流)的原因所導(dǎo)致，故上述方式可排除此類情況，不進(jìn)行報(bào)警，從而維持正常生產(chǎn)。
[0029]綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)通過第一液體偵測器偵測化學(xué)品的用空狀態(tài)，并通過控制器自動(dòng)開啟排液閥以實(shí)現(xiàn)排氣泡動(dòng)作，并通過第二液體偵測器偵測排氣完成狀態(tài)，及時(shí)關(guān)閉排液閥以避免化學(xué)液劑的浪費(fèi)，化學(xué)品的純度較高，且整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，避免人為因素所導(dǎo)致的事故。同時(shí)，在發(fā)生廢液導(dǎo)流吋，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為ー個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0031]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.ー種化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 一用于儲(chǔ)存化學(xué)品的儲(chǔ)液罐，其一端管路上設(shè)置有加壓閥； ー緩沖瓶，其與所述儲(chǔ)液罐相連通，該緩沖瓶上設(shè)有與瓶體相連通的進(jìn)液管、出液管及排液管，其中，在進(jìn)液管端設(shè)置有第一液體偵測器，在排液管端設(shè)置有第二液體偵測器及排液閥； ー控制器，其根據(jù)所述第一、第二液體偵測器的激發(fā)狀態(tài)來控制所述加壓閥及排液閥的開啟或關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)液管、排液管設(shè)置于所述緩沖瓶的頂部，所述出液管設(shè)置于所述緩沖瓶的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述第一液體偵測器設(shè)置于所述進(jìn)液管管體內(nèi)、或所述緩沖瓶瓶體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述排液閥設(shè)置于所述第二液體偵測器下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括與所述控制器相連接的人機(jī)界面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)，其特征在于，所述化學(xué)品包括光阻液剤。
7.ー種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的化學(xué)品自動(dòng)排氣泡系統(tǒng)的自動(dòng)排氣泡方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 51、判斷第一液體偵測器是否被激發(fā)，若是，進(jìn)入步驟S2，若否，不作操作； 52、開啟加壓閥，并在等待第一時(shí)間間隔后開啟排液閥； 53、等待第二液體偵測器的激發(fā)，在第二液體偵測器被激發(fā)后，關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)排氣泡方法，其特征在于，在所述步驟S2之后，該方法還包括: 在排液閥被開啟時(shí)刻起，設(shè)定ー第二時(shí)間間隔，判斷所述第一、第二液體偵測器是否在所述第二時(shí)間間隔內(nèi)被激發(fā)，若是，繼續(xù)排氣泡動(dòng)作；若否，系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)排氣泡方法，其特征在于，所述步驟S3還具體包括:設(shè)定ー第三時(shí)間間隔，在第二液體偵測器被激發(fā)后等待所述第三時(shí)間間隔后，再關(guān)閉所述排液閥及加壓閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)排氣泡方法，其特征在于，該方法還包括: 判斷當(dāng)前第二液體偵測器被激發(fā)時(shí)刻是否處于系統(tǒng)自動(dòng)排氣泡時(shí)段內(nèi)，若是，繼續(xù)進(jìn)行排氣泡動(dòng)作，若否，系統(tǒng)報(bào)警。
【文檔編號(hào)】F17D1/08GK103591459SQ201210286994
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月14日
【發(fā)明者】趙佩英 申請人:蘇州和覽電子科技有限公司