CN103591459A - 化学品自动排气泡系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种化学品自动排气泡系统及方法，其中，所述方法包括如下步骤：S1、判断第一液体侦测器是否被激发，若是，进入步骤S2，若否，不作操作；S2、开启加压阀，并在等待第一时间间隔后开启排液阀；S3、等待第二液体侦测器的激发，在第二液体侦测器被激发后，关闭所述排液阀及加压阀。本发明通过控制器自动开启排液阀以实现排气泡动作，并通过第二液体侦测器侦测排气完成状态，及时关闭排液阀以避免化学液剂的浪费，化学品的纯度较高，且整个过程实现自动控制，避免人为因素所导致的事故。

Description

化学品自动排气泡系统及方法

技术领域

本发明涉及化学液剂供应系统，尤其涉及一种利用液体侦测及外界施压的化学品自动排气泡系统及方法。

背景技术

随着集成电路技术的飞速发展，芯片集成度在不断提高，芯片面积在不断缩小，由此对集成电路制造工艺也提出了更高的要求。“蚀刻”作为当前集成电路工序的一个重要环节，其对于集成电路的集成度提高起着重要的作用。在这个过程中，光阻液剂是这道工序必不可少的制备材料，通过光阻的覆盖、曝光、显影等步骤完成蚀刻，进而为后续制造工序提供可能。

然而，光阻液剂在使用过程中，必须保证一定的纯度，其中不能掺杂有空气等杂质。在现有技术中，光阻液剂被储纳于光阻瓶中，通过人工来设定排气泡的时间及控制排气泡整个过程，由于人工判断的不稳定性，往往出现在瓶体已经排气泡完成后，光阻液剂还在继续从瓶体的排液管端排出的现象，这势必造成不必要的液剂浪费，且此方式通过人工判断进液管端的液剂是否用空，不免因认为疏忽，发生光阻瓶后端出液管用空，导致光阻液剂不纯的后果，最终给生产带来不必要的损失。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可自动侦测并完成排气泡的化学品自动排气泡系统。

相应地，本发明还提供一种应用上述系统的自动排气泡方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种化学品自动排气泡系统，所述系统包括：

一用于储存化学品的储液罐，其一端管路上设置有加压阀；

一缓冲瓶，其与所述储液罐相连通，该缓冲瓶上设有与瓶体相连通的进液管、出液管及排液管，其中，在进液管端设置有第一液体侦测器，在排液管端设置有第二液体侦测器及排液阀； 

一控制器，其根据所述第一、第二液体侦测器的激发状态来控制所述加压阀及排液阀的开启或关闭。

作为本发明的进一步改进，所述进液管、排液管设置于所述缓冲瓶的顶部，所述出液管设置于所述缓冲瓶的底部。

作为本发明的进一步改进，所述第一液体侦测器设置于所述进液管管体内、或所述缓冲瓶瓶体内。

作为本发明的进一步改进，所述排液阀设置于所述第二液体侦测器下方。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括与所述控制器相连接的人机界面。

作为本发明的进一步改进，所述化学品包括光阻液剂。

相应地，本发明还提供的一种自动排气泡方法，其包括如下步骤：

S1、判断第一液体侦测器是否被激发，若是，进入步骤S2，若否，不作操作；

S2、开启加压阀，并在等待第一时间间隔后开启排液阀；

S3、等待第二液体侦测器的激发，在第二液体侦测器被激发后，关闭所述排液阀及加压阀。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤S2之后，该方法还包括：在排液阀被开启时刻起，设定一第二时间间隔，判断所述第一、第二液体侦测器是否在所述第二时间间隔内被激发，若是，继续排气泡动作；若否，系统报错。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3还具体包括：设定一第三时间间隔，在第二液体侦测器被激发后等待所述第三时间间隔后，再关闭所述排液阀及加压阀。

作为本发明的进一步改进，该方法还包括：判断当前第二液体侦测器被激发时刻是否处于系统自动排气泡时段内，若是，继续进行排气泡动作，若否，系统报警。

与现有技术相比，本发明的自动排气泡系统通过第一液体侦测器侦测化学品的用空状态，并通过控制器自动开启排液阀以实现排气泡动作，并通过第二液体侦测器侦测排气完成状态，及时关闭排液阀以避免化学液剂的浪费，化学品的纯度较高，且整个过程实现自动控制，避免人为因素所导致的事故。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中化学品自动排气泡系统的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中缓冲瓶的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中缓冲瓶排泡时的状态示意图；

图4是本发明具体实施方式中缓冲瓶排泡结束时的状态示意图；

图5是本发明具体实施方式中化学品自动排气方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参图1所示，其为本发明化学品自动排气泡系统的一具体实施例。本发明以一种具有腐蚀性的光阻液剂为例进行描述整个技术方案，当然，本系统也同样适用于其他各类化学试剂的排气泡需求。由于本发明的技术方案着重对光阻供应管路装置中的缓冲瓶的改进，因此以下所说明的仅以光阻供应装置中的缓冲瓶为主，其余与缓冲瓶无关的器件不再赘述。在本实施方式中，所述化学品自动排气泡系统包括存储有光阻液剂的储液罐10、缓冲瓶20、废液池30、控制器50及人机界面60等，其中，人机界面可包括触摸屏、键盘等形式的输入/输出装置，上述储液罐10、缓冲瓶20、废液池30三者顺次连通。

本发明中，在储液罐10的一端设置有一根通有氮气的管道，当然，在其他实施方式中，也可是其它可行的惰性气体，在储液罐10的另一端设置有一根伸入到罐底的管道，且在通有氮气的管路上设置一加压阀40，于是在打开上述加压阀40时，在氮气的高压作用下，储液罐10内的光阻液剂便会从较长的那根管道挤压出去，从而流向缓冲瓶。当然，在本发明其他实施方式中，加压阀的位置也不一定设置于此，其也可以设置于储液罐10用于出液的管路上，即在进气管路上时刻通有高压氮气，但是在出液管路上因为加压阀的关闭，瓶内液剂无法被挤压出，故同样可以达到控制化学液剂的流通及闭塞的目的。

于本发明中，上述控制器50可以是包括微控制器（MCU）的集成电路。本领域技术人员所熟知的是，微控制器可以包括中央处理单元（Central Processing Unit, CPU）、只读存储模块（Read-Only Memory, ROM）、随机存储模块（Random Access Memory, RAM）、定时模块、数字模拟转换模块（A/D Converter）、以及若干输入/输出端口。当然，控制器50也可以采用其它形式的集成电路，如特定用途集成电路（Application Specific Integrated Circuits, ASIC）或现场可编程门阵列（Field-programmable Gate Array, FPGA）等。

结合图1、图2所示，缓冲瓶20与所述储液罐10相连通，该缓冲瓶20上设有与瓶体相连通的进液管21、出液管23及排液管22，其中，在进液管端设置有第一液体侦测器24，在排液管端设置有第二液体侦测器25，所述排液管端还设置有一排液阀26。其中，在本实施方式中，控制器50根据所述第一、第二液体侦测器的激发状态来控制所述加压阀40及排液阀26的开启或关闭，从而实现光阻供应装置的排气泡动作，其中，控制器50通过第一阀门驱动器41开启加压阀40，控制器50再通过第二阀门驱动器261开启排液阀26，本发明具体的拍气泡过程在下文将进行详细介绍。在本发明优选的实施方式中，将进液管21、排液管22设置于缓冲瓶20顶部，将出液管23设置于缓冲瓶20的底部。当然，在本发明其他实施方式中，进液管21及排液管22也可以设置于瓶体的侧部，在一定条件下同样可以实现排气泡的功能。

呈上所述，在本实施方式中，所述排液阀26设置于所述第二液体侦测器25下方，可保证在第二液体侦测器25被激发时，处于下方的排液阀26的管路部位也被不含气泡的液体充满，所以，此时即便立即关闭排液阀也可保证排气泡的成功性。

值得一提的是，在本发明优选的实施例中，第一液体侦测器可设置于所述进液管管体内，从而在缓冲瓶内液位降低时，进液管自然也会便空，从而第一液体侦测器处于被激发状态，当然，其他实施方式中，还可将第一液体侦测器设置于所述缓冲瓶瓶体内（瓶体上壁、侧壁等），同样可以满足需求。

请参图3及图4及图5所示，在本发明具体实施方式中，一种应用上述的化学品自动排气泡系统的自动排气泡方法，其主要实现步骤如下：首先，系统开机并等待第一、第二液体侦测器被激发，此后，若缓冲瓶20后端光阻液剂A用空，致使进液管21也变空后，缓冲瓶20瓶体内部会有一段空间充满空气，此刻第一液体侦测器就会被激发（步骤S1），被激发后的第一液体侦测器24便告知系统光阻液剂已经用空，并向控制器发送信号，控制器在接收到信号后自动开启加压阀，并在等待第一时间间隔T1后（缓冲瓶内的气压达到一定数额），再保持加压阀开启状态的同时开启排液阀以进行光阻液剂的排气泡动作（步骤S2），当然，在本发明其他实施方式中，系统也可以发出报警信号，以提醒工作人员手动开启加压阀。此后，瓶内气泡及小部分光阻液剂经由缓冲瓶20上端的排液管22排出，此后需要等待第二液体侦测器的激发，在第二液体侦测器被激发后，关闭所述排液阀及加压阀来结束整个排气泡过程（步骤S3），上述方案的好处也在于：当瓶体一旦补满系统立即自动停止排气动作，无需人工操作，防止不必要化学液剂的浪费，实现节能减排。

在本发明优选的实施例中，在上述步骤S2之后，该方法还包括如下步骤：

在排液阀被开启时刻起，设定一第二时间间隔T2，判断所述第一、第二液体侦测器是否在所述第二时间间隔T2内被激发，若是，继续排气泡动作；若否，系统报错。此步骤也可保证在第一、第二液体侦测器在不能正常工作或灵敏度下降时，及时地将问题反馈给工作人员，以及时更换液体侦测器，保证安全生产。

在本发明更为优选的实施例中，上述方法中的步骤S3还具体包括步骤：设定一第三时间间隔T3，在第二液体侦测器被激发后等待所述第三时间间隔T3后，再关闭所述排液阀及加压阀。如此方式，可保证瓶体的液体内完全没有气泡的存在，而第三时间间隔T3的长短也可根据需要设定，一般情况下，设定为2秒即可。

值得一提的是，在本发明优选地实施例中，上述方法还包括如下步骤：

判断当前第二液体侦测器被激发时刻是否处于系统自动排气泡时段内，若是，继续进行排气泡动作，若否，系统报警。其中，因为缓冲瓶排液管的后端与废液池相连通，若在某种情况下，由于排液阀未被关死或发生其他故障，导致后端废液池内的液体被倒吸，那么此刻排液管端的第二液体侦测器同样被激发，系统便可判断第二液体侦测器被激发的时刻并不是处于系统预定的排气泡动作时段，系统便自动报警，并提醒维修人员进行维修，避免废液导流所导致的经济损失。值得一提的是，在本发明优选的实施例中，在发现上述第二液体侦测器的被激发（出现排气泡动作）时刻不处于系统设定的自动排气泡时段内时，会设定一段第四时间间隔T4，并判断此第二液体侦测器被激发（出现排气泡动作）的状态是否一直持续至少T4时间间隔，若是，则报警，若否，则不进行报警。因某些情况下，第二液体侦测器未在规定时间内（自动排气泡时段）侦测到气体可能并不是因为阀门损坏（废液倒流）的原因所导致，故上述方式可排除此类情况，不进行报警，从而维持正常生产。

综上，与现有技术相比，本发明的自动排气泡系统通过第一液体侦测器侦测化学品的用空状态，并通过控制器自动开启排液阀以实现排气泡动作，并通过第二液体侦测器侦测排气完成状态，及时关闭排液阀以避免化学液剂的浪费，化学品的纯度较高，且整个过程实现自动控制，避免人为因素所导致的事故。同时，在发生废液导流时，系统自动报警，避免不必要的经济损失。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述系统包括：

一用于储存化学品的储液罐，其一端管路上设置有加压阀；

一缓冲瓶，其与所述储液罐相连通，该缓冲瓶上设有与瓶体相连通的进液管、出液管及排液管，其中，在进液管端设置有第一液体侦测器，在排液管端设置有第二液体侦测器及排液阀； 

一控制器，其根据所述第一、第二液体侦测器的激发状态来控制所述加压阀及排液阀的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述进液管、排液管设置于所述缓冲瓶的顶部，所述出液管设置于所述缓冲瓶的底部。

3.根据权利要求1所述的化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述第一液体侦测器设置于所述进液管管体内、或所述缓冲瓶瓶体内。

4.根据权利要求3所述的化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述排液阀设置于所述第二液体侦测器下方。

5.根据权利要求1所述的化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制器相连接的人机界面。

6.根据权利要求1所述的化学品自动排气泡系统，其特征在于，所述化学品包括光阻液剂。

7.一种应用权利要求1所述的化学品自动排气泡系统的自动排气泡方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1、判断第一液体侦测器是否被激发，若是，进入步骤S2，若否，不作操作；

S2、开启加压阀，并在等待第一时间间隔后开启排液阀；

S3、等待第二液体侦测器的激发，在第二液体侦测器被激发后，关闭所述排液阀及加压阀。

8.根据权利要求7所述的自动排气泡方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，该方法还包括：

在排液阀被开启时刻起，设定一第二时间间隔，判断所述第一、第二液体侦测器是否在所述第二时间间隔内被激发，若是，继续排气泡动作；若否，系统报错。

9.根据权利要求7所述的自动排气泡方法，其特征在于，所述步骤S3还具体包括：设定一第三时间间隔，在第二液体侦测器被激发后等待所述第三时间间隔后，再关闭所述排液阀及加压阀。

10.根据权利要求8所述的自动排气泡方法，其特征在于，该方法还包括：

判断当前第二液体侦测器被激发时刻是否处于系统自动排气泡时段内，若是，继续进行排气泡动作，若否，系统报警。

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