CN102770667A - 用于基于过滤器信息标签中的过滤器信息来控制泵的操作的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开描述了总体上涉及过滤的系统和方法。更具体地说，本公开涉及利用过滤器信息来控制泵的操作。可去除过滤器可以包括存储过滤器信息的可电子读取标签。该过滤器信息可以通过标签读取器读取，并且向该过滤器信息应用规则以确定是否或怎样操作泵。

Description

用于基于过滤器信息标签中的过滤器信息来控制泵的操作的装置和方法
技术领域
本公开描述了一般涉及过滤的系统和方法。更具体地说，该公开涉及利用过滤器信息来控制泵的操作。
背景技术
对于许多应用都需要精确控制通过泵送装置分发流体的量和/或速率来说。在半导体加工方面，例如，重要的是控制向半导体晶片涂敷诸如光致抗蚀剂化学品的光化学品的量和速率。在加工期间涂敷至半导体晶片的涂层通常需要横跨晶片表面的、以埃（angstrom）测量的厚度均匀性。必须控制向晶片涂敷加工化学品的速率，以便确保均匀地涂敷加工流体。
现今，在半导体工业中使用的许多光化学品非常昂贵，经常费用高达1公升1000美元。因此，优选的是确保化学品加工设备正确操作。
发明内容
在此描述的实施例提供了用于利用有关连接至泵的过滤器的信息来控制泵的操作的系统和方法。在此描述的一个实施例可以包括泵，该泵具有一个或多个电动机以将流体汲取到泵的入口中并从泵的出口分发流体。泵还可以包括用于可去除过滤器的连接部，以使该可去除过滤器可以放置在泵入口与泵出口之间的流体流动路径中。该泵还可以包括电子标签读取器，该电子标签读取器被定位并配置成在将可去除过滤器连接至泵时从该可去除过滤器上的电子标签读取过滤器信息。该泵还可以包括泵控制器，该泵控制器被配置成从电子标签读取器接收过滤器信息，并且向该过滤器信息应用一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
另一实施例可以包括泵，该泵具有一个或多个电动机以用于将流体汲取到泵的入口中并从泵的出口分发流体。该泵还可以包括可去除过滤器，该可去除过滤器处于泵入口与泵出口之间的流体流动路径中。该过滤器可以具有存储用于该可去除过滤器的过滤器信息的电子标签。该泵可以包括电子标签读取器，该电子标签读取器被定位并配置成从电子标签读取过滤器信息。泵控制器可以耦接至电子标签读取器并且被配置成从电子标签读取器接收过滤器信息，并且向该过滤器信息应用一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
另一实施例可以包括确定泵的操作的方法。该方法可以包括以下步骤：将具有电子标签的过滤器连接到泵，该电子标签存储有过滤器信息，利用电子标签读取器从该电子标签读取过滤器信息，将该过滤器信息从电子标签读取器传送至耦接至该电子标签读取器的泵控制器，以及向该过滤器信息应用一个或多个规则，以确定泵的进一步操作。
根据一个实施例，过滤器信息可以存储在RFID标签中并且通过RFID标签读取器来读取。
附图说明
通过参照结合附图的下列描述，可以获取对这些实施例及其优点的更完整理解，附图中，相同标号指示相同特征，并且其中：
图1是半导体制造系统的一部分的一个实施例的图解表示图；
图2是根据一个实施例的多级（multiple stage）泵（“多级（multi-stage）泵”）的图解表示图；
图3和4A-4G是针对分发周期的各个实施例的阀和电动机定时的图解表示图；
图5是例示起动（priming）例程的一个实施例的流程图；
图6A和6B是泵的一个实施例的图解表示图；
图7是过滤器和多支管（manifold）的一个实施例的图解表示图；
图8是过滤器的一个实施例的图解表示图；
图9是阀组件的一个实施例的图解表示图；
图10是泵和连接部的一个实施例的图解表示图；
图11是用于控制泵的操作的系统的一个实施例的图解表示图；
图12是例示用于利用过滤器信息标签来影响泵的操作的方法的一个实施例的流程图。
具体实施方式
参照在附图中例示并且在以下描述中详细说明的非限制实施例，对本公开及其各种特征和有利细节进行更全面的说明。省略了对公知起始物料、加工技术、元件以及设备的描述，以使得不会在细节上不必要地模糊本公开。然而，技术人员应当明白，该详细描述和具体示例在公开优选实施例时，仅通过例示的方式而非限制的方式给出。本发明技术人员在阅读本公开之后，将明白处于基本发明构思范围内的各种代替、修改、添加或重新布置。
在此描述的各种实施例涉及利用过滤器信息来确保泵的正确操作的泵送系统。根据一个实施例，过滤器信息存储在可以通过合适的标签读取器读取的可电子读取标签中。该过滤器信息可以被分析以确定泵的正确操作。
图1是用于将流体从流体罐15分发到晶片17上的半导体制造系统10的一部分的一个实施例的图解表示图。系统10还可以包括泵控制器20和泵25。泵控制器20可以是在泵25上、或者经由用于传送控制信号、数据或其它信息的一个或多个通信链路连接至泵25。泵控制器20控制泵25以将流体分发到晶片17上。系统10还包括诸如截止/反吸阀27的外部阀，其可以防止分发喷嘴处的滴落。
泵25包括可去除过滤器35，该可去除过滤器35具有包含过滤器信息45的可电子读取过滤器信息标签40。过滤器信息45可以包括有关过滤器35的任何信息，和可以存储在可电子读取标签中的其它信息。标签读取器50用于从过滤器信息标签40读取过滤器信息45并将该信息提供给泵控制器20、系统管理计算机或其它计算机。
在一个实施例中，过滤器信息标签40可以是有源或无源RFID标签，并且标签读取器50可以是RFID标签读取器。在其它实施例中，过滤器信息标签40可以是条形码或其它可光学读取代码，并且标签读取器50可以是条形码扫描器或者是能够读取标签40的其它扫描器。
过滤器信息45的示例包括但不限于零件号、设计风格、隔膜类型、保留级别（retention rating）、过滤器的世代（generation of device）、过滤器隔膜的构造、批号、序列号、设备流量、隔膜厚度、隔膜起泡点、颗粒质量、过滤器制造商质量信息或其它信息。设计风格指为其设计过滤器的泵的类型、过滤器的容量/尺寸、过滤器中的隔膜材料的量、或有关过滤器的设计的其它信息。隔膜类型指隔膜的材料和/或厚度。保留级别指可以通过隔膜以特定效率去除的颗粒的尺寸。过滤器的世代指该过滤器是过滤器设计的第一代、第二代、第三代还是其它世代。过滤器隔膜的构造指过滤器是否打褶、打褶的类型或有关隔膜设计的其它信息。序列号提供单个过滤器的序列号。批号可以指定过滤器或隔膜的制造批次。设备流量指过滤器在仍产生良好的分发的同时可以处理的流率。设备流量可以在单个过滤器的制造期间确定。隔膜起泡点提供对过滤器可以处理并仍产生良好的分发的流率/压力的另一度量。隔膜起泡点也可以在单个过滤器的制造期间确定。上面的示例通过说明的方式来提供，而不是对可以包含在过滤器信息45中的信息的限制。
过滤器信息45可以包括传递各种信息的零件号。例如，示例零件号格式“Aabcdefg”中的每个字母都可以传递一条不同的信息。下表1提供了由零件号传递的信息的示例：
表1：
Figure BDA00002050869200051
利用表1的示例，针对Impact泵过滤器的零件号A2AT2RMR1指：过滤器的连接方式，该过滤器针对IntelliGen2泵设计（Impact和IntelliGen是Entegris,Inc.of Chaska,Minn.的商标），隔膜是薄UPE，具有10nm的保留级别，该过滤器是版本2过滤器，该过滤器包括RFID标签，该过滤器隔膜具有M褶皱，该过滤器是非O形环，并且每箱有一个过滤器。然而，使用零件号来传递信息通过示例的方式提供，而且过滤器信息可以按其它方式来传递。
在操作中，过滤器35可以耦接至泵25。标签读取器50从标签40读取过滤器信息45，并将该过滤器信息45传送至泵控制器20。泵控制器20处理过滤器信息45，或者将该过滤器信息45传递到泵管理系统（下面讨论的）。泵控制器20可以向过滤器信息45应用规则，以确定是否和怎样操作泵25。另外，泵控制器20可以基于过滤器信息45在分发周期期间调节泵25的操作。
泵25可以是包括单级泵或多级（multiple stage）（“多级（multi-stage）”）泵的任何合适泵。图2是多级泵25的一个实施例的图解表示图。多级泵25包括馈送级部分105和分离分发级部分110。从流体流动观点来看，定位在馈送级部分105与分发级部分110之间的是用于从加工流体滤出杂质的过滤器35。许多阀可以控制流体流动通过多级泵25，例如包括：入口阀125、隔离阀130、隔板阀135、清除阀140、排气阀145以及出口阀147。分发级部分110还可以包括确定分发级110处流体的压力的压力传感器112。通过压力传感器112确定的压力可以被用于控制如下所述的各种泵的速度。示例压力传感器包括陶瓷和聚合物压阻式和电容式压力传感器，包括由Metallux AG，of Korb,Germany制造的那些。根据一个实施例，压力传感器112的接触加工流体的面是全氟聚合物（perfluoropolymer）。泵25可以包括附加压力传感器，如用于读取馈送室155中的压力的压力传感器、温度传感器以及其它传感器。
馈送级105和分发级110可以包括用于在多级泵25中泵送流体的滚动横隔膜泵。馈送级泵150（“馈送泵150”）例如包括：用于收集流体的馈送室155、用于在馈送室155内移动并转移流体的馈送级横隔膜160、用于移动馈送级横隔膜160的活塞165、螺丝杆170以及步进电动机175。螺丝杆170通过螺母、齿轮或其它机制耦接至步进电动机175，以将来自电动机的能量给予螺丝杆170。根据一个实施例，馈送电动机170旋转螺母，螺母再旋转螺丝杆170，使活塞165致动。分发级泵180（“分发泵180”）可以类似地包括：分发室185、分发级横隔膜190、活塞192、螺丝杆195、以及分发电动机200。分发电动机200可以通过带螺纹螺母（例如，Torlon或其它材料的螺母）驱动螺丝杆195。
根据其它实施例，馈送级105和分发级110可以是各种其它泵，包括气动泵或液力驱动泵，液压泵或其它泵。利用用于馈送级的气动泵和步进电动机驱动的液压泵的多级泵的一个示例在2005年2月4日由发明人Zagars等人提交的、题名为“PUMP CONTROLLER FORPRECISION PUMPING APPARATUS”的美国专利申请No.11/051,576中进行了描述，现于2009年1月13日作为专利No.7,476,087被授权，其通过引用并入于此。然而，在两级中使用电动机提供的优点在于消除了液压管路、控制系统以及流体，由此缩减了空间和潜在泄露。在馈送级和分发级两级中使用电动机的多级泵的示例在2006年11月20日由发明人Cedrone等人提交的题为“SYSTEMAND METHOD FOR A PUMP WITH REDUCED FORM FACTOR”的美国专利申请No.11/602,464；和2008年7月14日由发明人Cedrone等人提交的题为“METHOD AND SYSTEM FOR HIGH VISCOSITYPUMP”的美国专利申请No.12/218,325中被提供；其通过引用全部并入于此。
馈送电动机175和分发电动机200可以是任何合适的电动机。根据一个实施例，分发电动机200是永磁同步电动机（“PMSM”）。PMSM可以通过在电动机200处的数字信号处理器（“DSP”）（使用场定向控制（“FOC”）或本领域已知的其它类型的定位/速度控制）、多级泵25上的控制器或分离的泵控制器（例如，如同1所示）来控制。PMSM 200还可以包括用于实时反馈分发电动机200的位置的编码器（例如，细线旋转位置编码器）。使用位置传感器给出对活塞192的位置的准确且可重复控制，其导致准确且可重复控制分发室185中的流体移动。例如，利用2000线编码器，其根据一个实施例向DSP赋予8000个脉冲，可以按0.045度的旋转来准确地测量和控制。另外，PMSM可以在很少有或没有振动的情况下以低速运行。馈送电动机175也可以是PMSM或步进电动机。还应注意到，馈送泵可以包括初始位置（home）传感器，以指示该馈送泵何时处于其初始位置。
在操作多级泵25期间，多级泵25的阀打开或闭合以允许或限制流体流向多级泵25的各个部分。根据一个实施例，这些阀可以是气动（即，气体驱动）的横隔膜阀，其根据是否维持压力或真空来打开或闭合。这些阀中的全部或一些还可以是其它类型的阀。
下面提供了对多级泵25的各级操作的总结。然而，多级泵25还可以根据各种控制方案来控制，包括但不限于下列专利申请中描述的那些：2005年12月2日提交的发明人Cedrone等人的题为“SYSTEMAND METHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP”的美国临时专利申请No.60/741,682；2006年8月11日提交的发明人Clarke等人的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR FLUID FLOWCONTROL IN AN IMMERSION LITHOGRAPHY SYSTEM”的美国专利申请No.11/502,729，现于2008年10月28日作为专利No.7,443,483被授权；2006年11月20日提交的发明人Cedrone等人的题为“SYSTEM AND METHOD FOR CORRECTING FORPRESSURE VARIATIONS USING A MOTOR”的美国专利申请No.11/602,472；2005年12月2日提交的发明人Gonnella等人的题为“SYSTEM AND METHOD FOR CONTROL OF FLUID PRESSURE”的美国专利申请No.11/292,559；2006年2月28日提交的发明人Gonnella等人的题为“SYSTEM AND METHOD FOR MONITORINGOPERATION OF A PUMP”的美国专利申请No.11/364,286；2006年11月20日提交的发明人Cedrone等人的题为“SYSTEM ANDMETHOD FOR PRESSURE COMPENSATION IN A PUMP”的美国专利申请No.11/602,508；以及2006年11月20日提交的发明人Cedrone等人的题为“I/O SYSTEMS,METHODS AND DEVICESFOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER”的美国专利申请No.11/602,449；其每一个都通过引用而全部并入于此，以顺序化阀并控制压力。
根据一个实施例，多级泵25可以包括：准备段、分发段、填充段、预过滤段、过滤段、排气段、清除段以及静态清除段。在馈送段期间，入口阀125打开，并且馈送级泵150移动（例如，拖动）馈送级横隔膜160，以将流体汲取到馈送室155中。一旦足量的流体充满了馈送室155，入口阀125闭合。在过滤段期间，馈送级泵150移动馈送级横隔膜160，以从馈送室155转移流体。隔离阀130和隔板阀135打开，以允许流体流过过滤器35直至分发室185。根据一个实施例，隔离阀130可以首先打开（例如，处于“预过滤段”），以允许在过滤器35中构建压力，并接着隔板阀135打开，以允许流体流入分发室185。根据其它实施例，隔离阀130和隔板阀135都可以打开，并且馈送泵移动，以在过滤器的分发侧上构建压力。
在过滤段期间，分发泵180可以被带至其初始位置。如在2004年11月23日提交的Laverdiere等人的题为“System and Method for aVariable Home Position Dispense System”的美国临时专利申请No.60/630,384；在2008年9月30日提交的Laverdiere等人的题为“Systemand Method for a Variable Home Position Dispense System”的美国专利申请No.11/666,124；以及在2005年11月21日提交的申请人Entegris,Inc.和发明人Laverdiere等人的题为“System and Methodfor Variable Home Position Dispense System”的PCT申请No.PCT/US2005/042127中所述的；其全部通过引用并入于此，分发泵的初始位置可以是这样的位置，即，该位置给出在分发周期在分发泵处的最大可用容量，但小于该分发泵可以提供的最大可用容量。分发泵的初始位置可以是基于针对分发周期的各种参数选择的，以缩减多级泵25的未使用的滞留容量（hold up volume）。馈送泵150可以类似地被带至初始位置，该初始位置提供小于其最大可用容量的容量。
在排气段开始时，隔离阀130打开，隔板阀135闭合，而排气阀145打开。在另一实施例中，隔板阀135可以在排气段期间保持打开，而在排气段结束时闭合。在这个时间期间，如果隔板阀135打开，则因可以通过压力传感器112测量的分发室中的压力将收到过滤器35中的压力影响而可以通过控制器来推定压力。馈送级泵150向流体施加压力，以通过打开的排气阀145将气泡从过滤器35去除。可以控制馈送级泵150，以使排气按预定速率出现，允许更长的排气时间和更低的排气速率，由此允许准确控制排气量浪费。如果馈送泵是气动型泵，则流体流动限制可以设置在排气流体路径中，并且可以增加或降低施加至馈送泵的气动压力，以便保持“排气”设置点压力，给出否则为无控制方法的某控制。
在清除段开始时，隔离阀130闭合，隔板阀135如果其在排气段是打开的则闭合，排气阀145闭合，而清除阀140打开，并且入口阀125打开。分发泵180向分发室185中的流体施加压力，以通过清除阀140排出气泡。在静态清除段期间，分发泵180停止，但清除阀140保持打开以继续排气。在清除或静态清除段期间去除的任何过多流体可以被路由出多级泵25（例如，返回至流体源或丢弃）或者再循环至馈送级泵150。在准备段期间，入口阀125、隔离阀130以及隔板阀135可以打开，而清除阀140闭合，使得馈送级泵150可以达到源（例如，源瓶）的环境压力。根据其它实施例，所有阀可以在准备段闭合。
在分发段期间，出口阀147打开，并且分发泵180向分发室185中的流体施加压力。因为出口阀147可以比分发泵180更慢地对控制起反应，所以出口阀147可以首先打开，并且在某一预定时段以后，分发电动机200开启。这防止分发泵180推动流体通过部分打开的出口阀147。而且，这防止因阀打开而造成的流体沿分发喷嘴移动，接着是因电动机动作而造成的向前流体运动。在其它实施例中，出口阀147可以打开并且同时通过分发泵180开始分发。
可以执行其中去除分发喷嘴中的过多流体的附加反吸段。在反吸段期间，出口阀147可以闭合，并且可以使用辅助电动机或真空装置（vacuum）以从出口喷嘴吸出过多流体。另选的是，出口阀147可以保持打开，并且可以倒转分发电动机，以将流体反吸到分发室中。反吸段帮助防止过多流体滴落到晶片上。
简要参照图3，该图提供了图2的多级泵25的各个操作段的阀和分发电动机定时的图解表示图。图4A-G示出了其它序列。虽然几个阀在段变化期间被示出为同时闭合，但阀的闭合的时间可以稍微间隔开（例如，100毫秒）以缩减压力尖峰。例如，在排气段与清除段之间，隔离阀130可以在排气阀145之前不久闭合。然而，应注意到，在各个实施例中，可以利用其它阀定时。另外，几个段可以一起执行（例如，填充段/分发段可以同时执行，在该情况下，入口阀和出口阀都可以在分发段/填充段打开）。还应注意到，特定段不必针对每一个周期重复。例如，清除段和静态清除段可以不必在每一周期执行。类似地，排气段可以不必在每一周期执行。
打开和闭合各种阀可以导致多级泵25内流体的压力尖峰。因为出口阀147在静态清除段期间闭合，所以在静态清除段结束时闭合清除阀140例如可以导致分发室185中的压力增加。这可因每一个阀在其闭合时排出少量流体而出现。更具体地说，在许多情况下，在流体从室185分发之前，使用清除周期和/或静态清除周期以从分发室185清除空气，以便在从多级泵25分发流体时防止飞溅或其它扰乱。然而，在静态清除段周期结束时，清除阀140闭合，以便在准备开始分发时密封分发室185。随着清除阀140闭合，其迫使额外流体体积（大约等于清除阀140的滞留容量）进入分发室185，其又导致分发室185中流体的压力增加超过旨在分发流体的基线压力。这种过多压力（超过基线）可以导致随后分发流体的问题。这些问题在低压应用时加重，如因闭合清除阀140而造成的压力增加可以在希望用于分发的基线压力中占更大的百分比。
更具体地说，因为因闭合清除阀140而出现压力增加，所以如果该压力不缩减，则流体到晶片上的“喷射”、双倍分发或其它不希望的流体动力学可能在随后分发段期间出现。另外，由于这种压力增加在多级泵25的操作期间可能不恒定，因而在连续分发段期间，这些压力增加可能导致分发流体量或分发的其它特征的变化。分发的这些变化又可以导致晶片废料增加和晶片返工。各个实施例通过在分发之前允许在分发室185中实现几乎任何基线压力，解决了该系统内因各个阀闭合以实现针对开始分发段的希望起始压力而造成的压力增加，解决了系统间的设备的不同水头压力（head pressure）和其它差异。
在一个实施例中，为解决针对分发室185中流体的不希望的压力增加，在静态清除段期间，分发电动机200可以倒转，以收回活塞192达预定距离，以补偿因隔板阀135、清除阀140的闭合和/或可导致分发室185中的压力增加的任何其它源而造成的任何压力增加。
由此，在此描述的实施例提供了一种具有平缓流体处理特征的多级泵。通过在分发段之前补偿分发室中的压力波动，可以避免或减轻潜在破坏性的压力尖峰。多级泵的实施例还可以采用其它泵控制机制和阀定时，以帮助缩减针对加工流体的压力的有害影响。
除了分发周期以外，泵25还可以执行其它操作。当将新过滤器连接至泵时，该过滤器应当起动，以使过滤器隔膜在运行分发周期之前完全变湿。图5提供了针对起动例程的步骤的例示性示例，然而，可以使用其它起动例程，如本领域普通技术人员应当明白的。在步骤205，流体被引入到分发室中。在下一个步骤中，该过滤器可以如上所述排气达一时段，以从过滤器的上游部分去除空气（步骤210）。接下来，清除至排气段可以出现（步骤215）。在这个段中，隔离阀和清除阀打开，而隔板阀闭合。分发电动机运行，以使流体流出分发室并通过排气。这后面可以是过滤段（步骤216）、排气段（步骤217）以及清除段(步骤218）。在下一个段中，过滤器可以加压（步骤220）。隔板阀和排气阀可以闭合，而隔离阀打开，并且馈送级电动机移动以加压流体。接下来，可以出现前涌段，其中，流体行进通过过滤器直至分发室，并从清除阀被清除出去（步骤225）。清除至排气段可以再次出现（步骤230）。起动例程可以在需要时或希望时重复。
虽然前述提供了示例起动例程，但该起动例程可以涉及任何数量的不同步骤，并且确保过滤器隔膜完全变湿。可以在起动例程中使用的段的序列的一些非限制例子包括但不限于：i）填充段、排气段；ii）填充段、清除至排气段、过滤段、排气段、清除至入口段；iii）分发段、填充段、过滤段以及清除段。可以在需要时或希望时，在起动例程中使用附加或另选段。
图6A是具有泵主体300和多支管325的泵25的一个实施例的图解表示图。泵25可以包括分发块305，其至少部分地限定填充室、分发室以及如上结合图2描述的流动通道的多个部分。根据一个实施例，分发块305可以是由PTFE、改性PTFE或其它材料制成的单一块。因为这些材料不与许多加工流体起反应或者可最低限度地起反应，所以这些材料的使用允许以最低限度的附加硬件将流动通道和泵室直接机械加工到分发块305中。
分发块305可以包括各种外部入口和出口，例如包括：接收流体的入口310、和在分发段期间分发流体的分发出口315。在图6A的示例中，由于被清除流体可以路由回至馈送室，因而分发块305不包括外部清除出口。然而，在其它实施例中，可以外部地清除流体。
阀板320可以与分发块305协作地工作以形成泵25的一些或全部阀。下面，在图8中例示了阀板的一个实施例。在其它实施例中，一些或全部阀可以是外部的。
盖子322向泵25的各个元件（包括馈送电动机175和分发电动机200）提供保护。盖子322还可以向活塞、泵控制器20、流体管路、气动管路以及其它元件提供保护。
多支管325提供针对过滤器35的连接。过滤器35可以利用任何合适的机制连接至多支管325，包括但不限于下述过滤器连接：2005年12月2日提交的发明人Gashgaee的题为“O-Ring-Less Low ProfileFitting and Assembly Thereof”的美国临时专利申请No.60/741,667中描述的过滤器连接；和2006年11月20日提交的发明人Gashgaee的题为“O-RING-LESS LOW PROFILE FITTINGS AND FITTINGASSEMBLIES”的美国专利申请No.11/602,513（现于2009年6月16日作为专利No.7,547,049被授权）中所描述的过滤器连接；其通过引用全部并入于此。多支管325中的流动通道可以内部或外部地连接至分发块305中的流动通道。多支管325可以包括集成标签读取器50，其被定位成读取过滤器上的过滤器信息标签。
根据一个实施例，来自分发块305的出口330可以与多支管325上的入口335流体连通，而来自多支管325的出口340可以与分发块305上的入口345流体连通，以完成针对连接至多支管325的过滤器35的流动路径。在图6A的实施例中，多支管325可以包括可以与外部排气阀流体连通的排气出口350。多支管325和泵主体300可以包括连接部355和360，以允许集成标签读取器50电连接至泵控制器。
泵25还可以包括可以连接至真空装置和压力源的入口365和出口370。根据一个实施例，选择施加真空或压力可以被用于打开和闭合由阀板320限定的各个阀。图6B例示了泵25可以包括用于各种连通链路和动力的连接部375。根据一个实施例，连接部375可以被配置成使得泵25可以钩连成（hook into）用于泵的现有电气轨道。
图7是连接至多支管325的过滤器35的一个实施例的图解表示图。多支管325可以包括用于过滤器的快速改变机构377，以允许过滤器容易地连接至多支管325或从其去除。可以使用本领域已知或开发的、用于将过滤器35连接至多支管或者以其它方式将过滤器35连接至泵的任何快速改变机构或其它机构。用于过滤器的连接机构的一个实施例在2008年11月3日提交的Towle等人的题为“O-RinglessSeal Couplings”的PCT专利申请No.PCT/US2008/082289（国际公报No.WO 2009/059324）中进行了描述，其要求美国临时申请No.60/985,103的优先权，其通过引用全部并入于此。根据一个实施例，过滤器35可以包括碗状部380和端头387。碗状部380可以被整形成与过滤器座相适应，并且端头387可以被整形成与多支管325的快速改变机制相适应。标签读取器50被定位成读取附着至过滤器35或嵌入其中的过滤器信息标签。
图8例示了过滤器35的一个实施例。端头387可以包括：出口端口389、排气端口390以及入口端口392，它们被尺寸化并整形成补充多支管325上的端口。O形环可以设置在出口端口389、排气端口390以及入口端口392中，以防止泄露。根据一个实施例，端头387可以包括过滤器信息标签40。例如，RFID、Bluetooth、IR、其它无线协议或其它标识装置可以放置在过滤器35上。标识装置可以包括有关过滤器的制造商信息（过滤器类型、保留级别（retention rating）、用于运行过滤器的协议（仅举例说明而非限制，配方变量、参数、方程、用于利用过滤器操作的曲线）、针对过滤器压力降落特征的起动/填充序列、流率、孔隙尺寸或其它信息）。端头387可以被整形并尺寸化，以允许插入到泵的快速改变（change out）装置中。为容易安装，端头387可以包括手柄部分395，该手柄部分包括容易被自动机械或人抓住的特征部。虽然过滤器信息标签40被例示为附着至过滤器35的边侧，但过滤器信息标签40也可以按其它方式耦接至过滤器35。例如，过滤器信息标签40可以压配合在碗状部380或端头387的标签接纳部中。在其它实施例中，过滤器信息标签40可以嵌入在形成端头387或碗状部387的材料中。过滤器信息标签可以以其它方式耦接至过滤器35。
图9是包括分发块305和阀板320以形成阀400的阀组件的一个实施例的图解表示图。阀板320可以向包括入口阀125、隔离阀130、隔板阀135以及清除阀140中的一个或多个的阀系统提供阀外壳。根据一个实施例，每个阀至少部分地集成到阀板320中，并且是横隔膜阀，该横隔膜阀根据是否向对应横隔膜施加压力或真空而打开或闭合。在其它实施例中，这些阀中的一些可以在分发模块305外部、在附加阀板中设置或者以其它方式设置。
根据一个实施例，将材料板405夹在阀板320与分发块305之间以形成各个阀的隔膜。根据一个实施例，材料305可以是PTFE片或其它柔性材料的片。阀板320形成材料405在其中可以移动的阀座410。根据一个实施例，阀座410具有其中材料405可不留死角地塑造轮廓。O形环415可以设置在环绕每一个阀的边缘的环状凹槽420中。O形环415可以设置在阀板侧、分发块侧，或者O形环可以设置在两侧上。流体可以通过流体流动通道425和430流入和流出阀400。流动通道425和430可以按需要或希望被放置并尺寸化。根据一个实施例，阀板320还可以被配置成缩减阀的滞留容量，消除因真空波动而造成的容量变化，缩减真空需求以及缩减阀横隔膜上的应变。示例阀构造在以下中进行了描述：2006年11月20日提交的发明人Cedrone等人的题为“SYSTEM AND METHOD FOR A PUMP WITHREDUCED FORM FACTOR”的美国专利申请No.11/602,464；和2008年7月14日提交的发明人Cedrone等人的题为“METHOD ANDSYSTEM FOR HIGH VISCOSITY PUMP”的美国专利申请No.12/218,325；其通过引用全部并入于此。
阀板320可以包括针对每一个阀的阀控制入口435，以向对应横隔膜或横隔膜的一部分施加压力或真空。通过向入口选择施加压力或真空，对应阀打开或闭合，以限制或允许流体从入口425向出口430流动。根据一个实施例，施加压力或真空可以通过电磁阀440来调节，该电磁阀440打开阀控制供应管路445，以从压力源450加压或者从真空源455抽真空。
图10是泵25和针对其它元件的连接部的一个实施例的图解表示图。在图10的实施例中，泵25包括可以连接至泵轨道460的泵上的控制器。泵轨道460可以允许将多个泵安装在紧凑空间中，并且可以提供针对I/O信号的连接部（以465表示）、串行通信连接部（以470表示）以及电气连接部（以475表示）。轨道460还可以提供用于打开和闭合阀的、用于压力/真空的气动连接部（以480表示）。
泵25的入口可以连接至流体供应部，如抗蚀剂瓶或其它流体供应部15。泵25的输出部可以连接至泵25的出口与晶片之间的截止和反吸阀。泵25可以包括处于多支管325与泵25的其它部分之间的内部或外部流体连接部（以495表示）。另外，泵25可以包括处于多支管325的标签读取器与泵25的泵控制器或其它电子元件之间的电气连接部（以497表示）。
图11是用于控制泵25的操作的系统的一个实施例的图解表示图。泵控制器20可以在泵25上，或者经由用于传送控制信号、数据或其它信息的一个或多个通信链路连接至泵25。泵控制器20可以被实现为PCB板上的控制器、远程控制器，或者按其它合适方式实现。另外，泵控制器20的功能可以分布在板上控制器与另一控制器之间。
根据一个实施例，泵控制器20可以包括计算机可读介质55（例如，RAM、ROM、闪速存储器、光盘、磁性驱动器或其它计算机可读介质），其包含用于控制多级泵20的操作的一组控制指令60。处理器65（例如，CPU、ASIC、RISC、DSP或其它处理器）可以执行这些指令。处理器的一个示例是Texas Instruments TMS320F2812PGFA16-bit DSP（Texas Instruments是位于Dallas,TX的公司）。在另一实施例中，指令60可以实现为硬件。另外，泵控制器20可以包括本领域已知的各种计算机元件，包括：附加处理器、存储器、接口、显示装置、外围设备或者为简化起见而未示出的其它计算机元件。
一组接口70可以允许泵控制器20向电动机、阀或其它元件传送串行、并行或模拟数据/信号，并且接收来自泵25的传感器、标签读取器50、控制器或其它元件的数据/信号。例如，泵控制器20可以向馈送电动机175（参见图2）、分发电动机200（参见图2）、用于控制电磁阀840的螺线管（参见图9）以及泵25的其它元件发送信号。泵控制器20可以生成信号以直接控制多个元件，或者可以生成通过阀、电动机或其它控制器解释以操作泵25的元件的信号。泵控制器20还可以接收来自传感器（如压力传感器112（参见图2）、标签读取器50以及泵25的其它元件）的信号。接口70可以按照需要包括模拟和数字接口，并且在接口70与处理器65之间可以存在附加元件，如但不限于模拟数字转换器、过滤器和其它信号处理元件。
根据一个实施例，泵控制器20还可以包括用于连接至泵管理系统的接口80。接口80可以允许泵控制器20连接至网络（例如，以太网、无线网络、全球区域网络、DeviceNet网络或本领域已知或开发的其它网络）、总线（例如，SCSI总线）或其它通信链路。I/O接口连接器可以被用于将泵控制器20连接至各种接口和制造工具。示例I/O接口连接器可以在以下中找到：2005年12月2日提交的发明人Cedrone等人的题为“I/O Interface System and Method for a Pump”的美国临时专利申请No.60/741,657；和2006年11月20日提交的发明人Cedrone等人的题为“I/O SYSTEMS,METHODS ANDDEVICES FOR INTERFACING A PUMP CONTROLLER”的美国专利申请No.11/602,449；其通过引用全部并入于此。
泵控制器20可以连接至泵管理系统85，其可以向泵控制器20提供有关泵25的操作的指令。泵管理系统85可以是连接至泵控制器20以向泵控制器20提供分发方法或其它信息的计算机或计算机网络。泵管理系统85还可以收集来自泵控制器20的可操作数据。泵管理系统85可以连接至多个泵以提供集中控制和数据收集。根据一个实施例，泵管理系统85可以保持从许多泵收集的可操作数据97的数据储存库90。数据储存库可以是数据库、文件系统或其它数据存储系统。
在操作中，泵控制器20可以接收来自标签读取器50的过滤器信息45。泵控制器20可以执行指令60，以分析信息45并确定是否或怎样操作泵25。根据一个实施例，泵控制器20可以向信息45应用规则。在一个示例中，泵控制器20可以比较信息45与存储信息95以确定是否操作泵。通过示例的方式，但非限制地，这可以包括比较零件号与期望零件号，以确定过滤器是否可接受与泵25一起使用。另外，如果过滤器可接受，则泵控制器20可以基于过滤器信息45来确定怎样操作泵25。在另一实施例中，泵控制器20可以向泵管理系统85发送过滤器信息45，并且泵管理系统85可以应用规则以确定是否或怎样操作泵25。
存储信息95可以通过用户接口，由泵管理系统85或者可以以其它方式设置的其它装置提供给泵控制器20。在一个实施例中，泵控制器200可以存储来自特定过滤器的信息95。例如，如果已知与泵25一起使用的第一过滤器是正确过滤器，则泵控制器20可以将来自该过滤器的过滤器信息45存储为存储信息95。
泵控制器20还可以存储可操作数据97，并将该可操作数据97与过滤器信息45相关联。在另一实施例中，泵控制器20可以向泵管理系统85转发可操作数据97，并且泵管理系统85可以将该可操作数据97与过滤器信息45相关联。
对可操作数据与各种过滤器特征的分析可以被用于启发式地更新用于确定是否和怎样操作泵25的规则。例如，泵控制器20可以初始地应用一规则，以使具有特定零件号的过滤器可接受。然而，如果随着时间的过去，发现具有该零件号和第一范围的隔膜起泡点的过滤器导致良好分发，而具有相同零件号和第二范围的隔膜起泡点的过滤器导致数量增加的低劣分发，则泵控制器20或泵管理系统85可以更新这些规则，使得即使具有处于隔膜起泡点的第二范围的隔膜起泡点的过滤器具有可接受的零件号，泵控制器20也不与该过滤器一起操作。由此，对数据的分析可以被用于更新泵控制器20或泵管理系统85的判定。
图12是用于基于过滤器信息来控制泵的操作的方法的一个实施例的图解表示图。图12中的各个加工步骤可以通过泵控制器20、泵管理系统85或其它装置来执行。当将新过滤器连接至泵时（步骤505），电子标签读取器可以从标签读取一组过滤器信息（步骤510）。可以将一组规则应用至过滤器信息，以确定过滤器是否合适（步骤515）。用于确定过滤器是否合适的规则可以取决于过滤器信息和其它因素、如加工流体、环境特性、所需周期时间或其它因素。例如，可以应用一规则以使得如果加工流体具有某粘度，则如果过滤器具有特定零件号或某零件号和起泡点，则该过滤器被认为是合适的。由此，所应用的规则可以取决于多条过滤器信息和其它信息。如果过滤器不是合适的过滤器，则可以采取对应动作（步骤520）。否则，可以继续进行泵的操作（步骤525）。
根据一个实施例，过滤器零件号可以与期望或可允许零件号比较，以确定零件号是否匹配（步骤515）。如果零件号匹配，则可以继续进行泵的操作（步骤525）。如果零件号不匹配，则泵控制器（或其它装置）可以确定不应继续进行泵的操作（步骤520）。可以生成警报或通知，以向泵管理系统或人类用户通知连接至泵的过滤器不合适。图12的步骤可以按需要或希望重复。如果过滤器适于分发操作，则过滤器信息可以被用于确定泵的操作例程。
如在此使用的，术语“包括（comprise）”、“包括（comprising）”、“包括（include）”、“包括（including）”、“具有（has）”、“具有（having）”或其任何其它变形都旨在覆盖非排它性包含。例如，包括列表部件的过程、产品、物品或装置不必仅受限于那些部件，而是可以包括未明确列出或这种过程、物品或装置固有的其它部件。而且，除非相反地明确规定，“或（or）”指包容性或，而非指排它性或。例如，条件A或B根据以下中的任一个来满足：A为真（或存在）而B为假（或不存在），A为假（或不存在）而B为真（或存在），以及A和B都为真（或存在）。
另外，在此给出的任何示例或例示无论如何都不被视为对与其一起利用的任何一个或多个术语的限定、限制，或表达定义。相反的是，这些示例或例示应被视为参照一个特定实施例描述，并且仅被视为例示性的。本领域普通技术人员应当清楚，与这些示例或例示一起利用的任何一个或多个术语涵盖可以或未能与其一起给出的或者出现于说明书中的其它地方的其它实施例以及实现和其修改例，并且所有这种实施例都被包括在该一个或多个术语的范围内。指定这种非限制例和例示的语言包括但不限于：“例如（for example）”、“例如（forinstance）”、“例如（e.g.）”、“在一个实施例中”等。
本领域技术人员鉴于该说明书将清楚本公开的各个方面的进一步修改例和另选实施例。因此，本说明书仅被理解为例示性的，并且出于教导本领域技术人员执行本公开的一般方式的目的。例如，虽然前述主要使用多级泵的示例，但在此描述的实施例还可以与单级泵或其它泵一起使用。应当明白，采取在此示出和描述的公开的形式作为当前优选的实施例。部件和材料可以用在此例示和描述的那些来替代，可以逆转多个部分和过程，并且可以独立地利用本公开的确定特征，全部如在具有本公开的这种描述的益处之后本领域技术人员所应当清楚的。在不脱离如下列权利要求书所述的本公开的精神和范围的情况下，可以对在此描述的部件进行改变。

Claims (19)

1.一种泵，该泵包括：
一个或多个电动机，用于将流体汲取到泵的入口中并从该泵的出口分发流体；
用于可去除过滤器的连接部，用于使得该可去除过滤器可以设置在泵入口与泵出口之间的流体流动路径中；
电子标签读取器，被定位并配置成在将可去除过滤器连接至泵时从该可去除过滤器上的电子标签读取过滤器信息；
泵控制器，被配置成：
从电子标签读取器接收过滤器信息；
向该过滤器信息应用一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，该泵控制器被配置成向过滤器信息应用所述一个或多个规则以确定是否起动连接至泵的可去除过滤器。
3.根据权利要求1所述的泵，其中，该泵控制器被配置成应用所述一个或多个规则以确定连接至泵的可去除过滤器是否是合适的过滤器。
4.根据权利要求1所述的泵，其中，该电子标签读取器包括RFID读取器。
5.根据权利要求1所述的泵，其中，该过滤器信息包括零件号。
6.根据权利要求5所述的泵，其中，应用所述一个或多个规则还包括：比较针对连接至泵的可去除过滤器的所接收的零件号与期望零件号，以确定是否起动连接至泵的该可去除过滤器。
7.根据权利要求1所述的泵，其中，应用所述一个或多个规则包括：将所述一个或多个规则应用于连接至泵的可去除过滤器专有的信息，以确定是否起动连接至泵的该可去除过滤器。
8.一种泵，包括：
一个或多个电动机，用于将流体汲取到泵的入口中并从泵的出口分发流体；
可去除过滤器，处于泵入口与泵出口之间的流体流动路径中，该可去除过滤器具有存储用于该可去除过滤器的过滤器信息的电子标签；
电子标签读取器，被定位并配置成从电子标签读取过滤器信息；
泵控制器，耦接至电子标签读取器，该泵控制器被配置成：
从电子标签读取器接收过滤器信息；
向该过滤器信息应用一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
9.根据权利要求8所述的泵，其中，该泵控制器被配置成向过滤器信息应用所述一个或多个规则以确定是否起动可去除过滤器。
10.根据权利要求8所述的泵，其中，该泵控制器被配置成应用所述一个或多个规则以确定可去除过滤器是否是合适的过滤器。
11.根据权利要求8所述的泵，其中，该电子标签读取器包括RFID读取器，并且该电子标签包括RFID标签。
12.根据权利要求8所述的泵，其中，该过滤器信息包括零件号。
13.根据权利要求12所述的泵，其中，应用所述一个或多个规则还包括：比较针对可去除过滤器的所接收的零件号与期望零件号以确定是否起动该可去除过滤器。
14.根据权利要求8所述的泵，其中，该泵控制器被配置成向可去除过滤器专有的信息应用所述一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
15.一种控制泵的操作的方法，该方法包括：
将具有电子标签的过滤器连接到泵，该电子标签存储有过滤器信息；
利用电子标签读取器从该电子标签读取过滤器信息；
将该过滤器信息从电子标签读取器传送至耦接至该电子标签读取器的泵控制器；
向该过滤器信息应用一个或多个规则以确定泵的进一步操作。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个规则由泵控制器来应用。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一个或多个规则由与泵控制器通信的系统来应用。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，该标签是RFID标签，并且该电子标签读取器是RFID读取器。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，向过滤器信息应用一个或多个规则的步骤还包括：比较该过滤器信息中的零件号与期望零件号以确定该过滤器信息中的零件号是否匹配期望零件号。
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