[发明专利]液体分配系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过分配回路向需要液体的工具供应液体的系统、设备和方法。特别地，本发明涉及一种用于向半导体制造工艺的CMP(化学机械抛光)工具供应液体的系统、设备和方法。

背景技术

在各种表面处理技术、特别是在半导体装置的制造工艺中，使用包括浆液的多种液体。使用这种液体的一个重要方面是控制流量和对半导体制造工具的压力。通过保持恒定的流量和压力，可使工具加工达到更大的稳定性。此外，通过控制流量和压力，可减小来自剪切力的破坏，该剪切力产生破坏液体的实用性和有效性的团块。

和本发明一起转让的美国专利No.6,019,250描述了一种通过流动回路向使用部位分配液体的方法和系统。具体地，此系统和方法要求多个(优选为三个)室，每个室都有分配、返回和填充操作模式。所述方法和设备包括用于调节各个室内的压力的调节装置，使得在各个使用部位的液压保持基本恒定。

此外，本领域需要通过减少容器的数量以及所需的连接设备的数量来减少液体传输系统的复杂性。这又有助于减少此系统的成本和半导体制造的整体成本。

发明内容

本发明提供了一种通过分配回路向需要液体的工具供应液体的系统、设备和方法，其中，液体以恒定的流速和压力传输到工具。根据本发明，通过在分配回路中使用结合有流量或压力传感器的容积式泵或离心泵来控制流速和压力。

附图说明

下面，参考以下附图将详细描述本发明的系统、设备和方法。

图1是根据本发明的第一实施例的系统的示意图；

图2是根据本发明的第二实施例的系统的示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明的第一实施例的系统的示意图。具体地，图1示出包括返回容器110和分配容器120的液体分配系统100，其中，压力和流量控制由容积式泵如标号为130和140的容积式泵来管理。多数情况下，泵130和140是冗余式的，即：一个泵作为另一个泵的备用泵，但是，如下面更加详细的讨论，也能够独立于泵140而单独操作泵130。在其中任一种情况下，泵130和140不会直接控制压力或流量，而是从返回容器110或常用罐150抽取液体并以更高压力将此液体传输到分配容器120中。在此实施例中，返回容器110和分配容器120在操作过程中并不循环(填充或排空)。下面将更加详细地讨论本发明的该实施例的操作顺序。

首先，从液源桶或常用罐150将液体抽取到分配容器120中，直到分配容器120中的液位处于预定的高位设定点。然后，对分配容器120加压，开始液体的分配，通过从常用罐150中抽取附加的液体而将分配容器120内的液位维持在预定范围内。具体地，液位传感器122用于检测分配容器120内的液位并将泵开启或关闭。例如，如果正在使用的是泵130，当液位下降到低于预定的低位设定点时泵130开启并从常用罐150中抽取液体，当液位升高到高于预定的高位设定点时泵130关闭，并且不再从常用罐150中抽取液体。所述液体继续通过分配系统，并可选地在传输到工具170之前通过过滤器。没有传输到工具170的液体继续通过过滤系统并流进返回容器110，直到返回容器110中的液位达到预定的高位设定点。一旦返回容器110中的液位达到所述高位设定点时，可以从返回容器110中抽取液体并传输到分配容器120。当返回容器110中的液位低于预定的低位设定点时，从常用罐150中抽取液体并传输到分配容器120中。通过控制泵的开或关的操作状态和液体源，即常用罐150或返回容器110，可以同时保持分配容器120和返回容器110中的液体合适的液位。