專(zhuān)利名稱：控制流體流的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及分配流體的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及在 分配過(guò)程結(jié)尾時(shí)控制流體流的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造經(jīng)常需要在硅晶片上分配各種液體。在旋涂式玻璃("SOG")方法中，用管嘴將典型地是二氧化硅溶液的SOG材料分 配到硅晶片的中心上。然后立即以高速旋轉(zhuǎn)晶片，使得在晶片上鋪開(kāi) SOG材料。分配SOG材料的量、SOG材料溶液的表面張力、SOG 材料溶液的粘性、SOG材料的氧化物濃度以及晶片的旋轉(zhuǎn)速度影響 作為結(jié)果的膜厚度。在許多半導(dǎo)體制造系統(tǒng)中，使用泵和閥門(mén)來(lái)控制從管嘴分配的 液體的量。在分配過(guò)程期間，控制器基于液體的流速和分配過(guò)程已進(jìn) 行的時(shí)間量來(lái)確定已分配多少液體。當(dāng)已分配適當(dāng)量的液體時(shí)，控制 器可以發(fā)信號(hào)通知管嘴上游的控制閥關(guān)閉，從而切斷到管嘴的流體 流。也位于管嘴上游的回吸閥可以將余留在管嘴中的流體拉出管嘴。為了獲得整個(gè)晶片上SOG材料層的適當(dāng)均勻性，必須干凈利索 地?cái)嘀沽黧w，使得在分配過(guò)程結(jié)束之后沒(méi)有液滴落到晶片上。許多半 導(dǎo)體制造系統(tǒng)使用開(kāi)/關(guān)氣動(dòng)閥來(lái)終止分配過(guò)程。典型地以比期望更 快的單速度關(guān)閉開(kāi)/關(guān)閥來(lái)產(chǎn)生干凈利索的斷止。換句話說(shuō)，當(dāng)控制 器發(fā)信號(hào)通知分配過(guò)程結(jié)束時(shí)，開(kāi)/關(guān)閥典型地猛烈關(guān)閉。這會(huì)導(dǎo)致 在分配過(guò)程結(jié)束時(shí)流體劇烈振蕩，可能導(dǎo)致液滴或過(guò)量流體滴落到晶 片上，從而影響晶片上膜厚度的均勻性。針對(duì)該問(wèn)題研發(fā)的一種解決方案利用可將關(guān)閉變化率(即加速 度)設(shè)置成預(yù)確定值的比例閥，使得可以比"猛烈關(guān)閉"更緩慢地關(guān)閉
閥門(mén)。這種閥門(mén)的一個(gè)例子是氣動(dòng)控制閥，它使用針形閥控制氣動(dòng)控 制閥的壓力?；卺樞伍y的狀態(tài)，控制氣動(dòng)控制閥的關(guān)閉速度。在這 些系統(tǒng)中，選擇某個(gè)加速度并將它應(yīng)用到控制閥上，使得閥門(mén)關(guān)閉時(shí) 關(guān)閉變化率基本上恒定。雖然這種系統(tǒng)可以減小分配過(guò)程結(jié)束時(shí)過(guò)量 流體的液滴，但它們?nèi)匀豢赡茉试S某些過(guò)量流體沉積到晶片上。不管是利用開(kāi)/關(guān)閥還是利用具有預(yù)先確定關(guān)閉速度的比例閥， 現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體制造系統(tǒng)還有不足。在控制閥關(guān)閉之后，啟動(dòng)回吸 閥，它將余留流體拉起到分配管嘴中。將流體太快地拉回到管嘴中可 能在管嘴中留下液滴。這些液滴可能結(jié)晶化，導(dǎo)致下一個(gè)分配過(guò)程中 的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施方案提供控制流體流的系統(tǒng)及方法，它消除或至 少基本上減小現(xiàn)有技術(shù)流體流控制系統(tǒng)及方法的缺點(diǎn)。本發(fā)明的一種實(shí)施方案可以包括控制器，它還包括處理器、計(jì) 算機(jī)可讀存儲(chǔ)器，以及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的一組計(jì)算機(jī)指 令?？捎商幚砥鲌?zhí)行計(jì)算機(jī)指令基于第 一段關(guān)閉范圍的第 一關(guān)閉速度 參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)，以及基于第二段關(guān)閉范圍 的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)。本發(fā)明的另一種實(shí)施方案可以包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它包括存 儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的一組計(jì)算機(jī)指令。這組計(jì)算機(jī)指令可以包 括這樣的指令，可執(zhí)行這些指令基于第 一段關(guān)閉范圍的第 一 關(guān)閉速度 參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)，以及基于第二段關(guān)閉范圍 的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)。本發(fā)明的又一種實(shí)施方案可以包括結(jié)束分配過(guò)程的方法，它包 括基于第 一段關(guān)閉范圍的第 一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)；確定使用第二關(guān)閉速度參數(shù)；以及基于第二段關(guān)閉范圍 的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)。本發(fā)明的又一種實(shí)施方案可以包括控制器，它還包括處理器、 計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器，以及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的一組計(jì)算機(jī)指 令。計(jì)算機(jī)指令可以包括這樣的指令，可由處理器執(zhí)行這些指令以確 定已關(guān)閉流體控制閥并產(chǎn)生促使回吸閥將流體推到管嘴末端的回吸控 制信號(hào)。本發(fā)明的又一種實(shí)施方案可以包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，它包括存 儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的可由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的一組計(jì)算機(jī)指令，其中這組計(jì)算機(jī)指令包括這樣的指令，可執(zhí)行這些指令以確定已 關(guān)閉流體控制閥，并產(chǎn)生促使回吸閥將流體推到管嘴末端的回吸控制 信號(hào)。本發(fā)明的又一種實(shí)施方案可以包括分配過(guò)程的方法，它包括確 定已關(guān)閉流體控制閥，以及產(chǎn)生促使回吸閥將流體推到管嘴末端的回 吸控制信號(hào)。本發(fā)明的實(shí)施方案提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)束分配過(guò)程的系統(tǒng)及 方法的優(yōu)點(diǎn)，以減小分配過(guò)程結(jié)束之后過(guò)量流體液滴落到晶片上的可 能性的方式關(guān)閉流體控制閥。本發(fā)明的實(shí)施方案還提供另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，減小分配過(guò)程結(jié)束之后 分配管嘴中流體液滴的結(jié)晶化。本發(fā)明的實(shí)施方案提供另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，允許用戶利用使用相同一 組計(jì)算機(jī)指令的多種技術(shù)來(lái)解決包括不同流速、分配系統(tǒng)設(shè)置和分配 流體的多種應(yīng)用的關(guān)閉控制問(wèn)題。


可以通過(guò)參考下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述來(lái)獲得本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)的更完全理解，在附圖中相似參考數(shù)字指示相似特征，其中圖1是可實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的流體分配系統(tǒng)的一種實(shí)施方案 的圖示；圖2A說(shuō)明分配結(jié)束過(guò)程的初始例程的一種實(shí)施方案； 圖2B說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的模式選擇例程； 圖2C說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明 一種實(shí)施方案的關(guān)閉流體控制閥的方法；
圖2D說(shuō)明關(guān)閉流體控制閥的方法的另一種實(shí)施方案；圖2E說(shuō)明關(guān)閉流體控制閥的方法的又一種實(shí)施方案；圖2F說(shuō)明控制回吸閥的方法的一種實(shí)施方案；圖2G是根據(jù)本發(fā)明 一種實(shí)施方案的閥門(mén)關(guān)閉的閥門(mén)剖面圖；圖3是分配系統(tǒng)的一種實(shí)施方案的圖示；圖4是控制器的一種實(shí)施方案的圖示；以及圖5是控制器的控制電路的一種實(shí)施方案的圖示。
具體實(shí)施方式
在附圖中說(shuō)明發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，使用相似附圖標(biāo)記指代各 個(gè)附圖中的相似和對(duì)應(yīng)部分。本發(fā)明的實(shí)施方案提供控制流體分配的系統(tǒng)及方法，它保證在 分配過(guò)程結(jié)束時(shí)干凈利索地?cái)嘀沽黧w，以及減小分配管嘴中流體的結(jié) 晶化。本發(fā)明的一種實(shí)施方案可以包括控制器，它可以根據(jù)第一關(guān)閉 速度參數(shù)產(chǎn)生在第 一段關(guān)閉范圍關(guān)閉控制閥的流控制信號(hào)，以及根據(jù) 第二關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生在第二段關(guān)閉范圍關(guān)閉控制閥的流控制信號(hào)。 關(guān)閉速度參數(shù)可以導(dǎo)致以可控的速度、變化率或變化率的變化來(lái)關(guān)閉 閥門(mén)。通過(guò)調(diào)節(jié)關(guān)閉速度參數(shù)，可以減小或防止分配過(guò)程結(jié)束時(shí)的劇 烈振蕩。另外，控制器可以產(chǎn)生促使回吸閥將流體推到管嘴末端、將 流體拉上到管嘴中或幫助更平滑更快地切斷分配的回吸控制信號(hào)。因 為將流體推到管嘴末端，所以流體可以吸收管嘴中余留的液滴。圖1是流體分配系統(tǒng)10的一種實(shí)施方案的圖示。流體分配系統(tǒng) 10可以包括流體控制設(shè)備12、與控制設(shè)備12流體連通的流監(jiān)測(cè)器 14、與流監(jiān)測(cè)器14流體連通的回吸i殳備16，以及與回吸閥16流體 連通的管嘴18?；匚y16的出口可以通向?qū)⒁后w分配到晶片或其他 目標(biāo)上的管嘴18 。控制器20可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)信號(hào)線連接到流 速監(jiān)測(cè)器14、流體控制設(shè)備12和回吸設(shè)備16。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，流體控制設(shè)備12可以包括任何比 例控制閥。換句話說(shuō)，流體控制設(shè)備12可以包括可基于所施加的流
控制信號(hào)的變化來(lái)改變關(guān)閉速度的任何流體控制閥。2003年7月18 曰提交的名稱為"液體流控制器和精確分配裝置及系統(tǒng)，，("液體流控 制器應(yīng)用")的PCT申請(qǐng)PCT/US03/22579中描述了比例流體控制設(shè) 備的一種實(shí)施方案，它要求2002年7月19日提交的名稱為"液體流 控制器和精確分配裝置及系統(tǒng)"的臨時(shí)申請(qǐng)系列號(hào)60/397,053的優(yōu)先 權(quán)，并涉及2000年1月20日提交的名稱為"流控制器，，的美國(guó)專(zhuān)利 6,348,098號(hào)和2002年7月19日提交的名稱為"流體流測(cè)量和比例流 體流控制設(shè)備"的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/397,162，在此整體引入這些申 請(qǐng)的每個(gè)作為參考。在液體流控制器應(yīng)用的實(shí)施方案中，結(jié)合圖3所 描述的流體控制設(shè)備可以包括調(diào)節(jié)流體流的流體控制閥以及調(diào)節(jié)流體 控制閥打開(kāi)或關(guān)閉的快慢和多少的比例啟動(dòng)控制閥。在分配過(guò)程期間，流體如旋涂式玻璃流體、去離子水、光刻 膠、聚酰胺、顯影劑、化學(xué)機(jī)械拋光("CMP")漿或其他流體可以 流過(guò)分配系統(tǒng)10。流監(jiān)測(cè)器14可以測(cè)量指示流速的流體流參數(shù)(例 如節(jié)流部件兩邊的壓差、某個(gè)傳感器處的壓力或其他參數(shù))，并將測(cè) 量值發(fā)送給控制器20。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，控制器20可以 計(jì)算流體的流速，以及基于流體的流速計(jì)算分配預(yù)先確定量的流體所 需的時(shí)間量。在由控制器20確定分配過(guò)程結(jié)束時(shí)，控制器20可以產(chǎn) 生促使流體控制設(shè)備12關(guān)閉的流控制信號(hào)。另外，控制器20可以產(chǎn)生促使回吸設(shè)備16將流體推入管嘴18 中或?qū)⒘黧w拉上管嘴18的回吸控制信號(hào)。可以配置控制器來(lái)產(chǎn)生回 吸控制，使得回吸閥可以將流體推到管嘴末端，然后將流體緩慢地拉 回管嘴中。通過(guò)以適當(dāng)速度將流體拉回管嘴中，可以防止管嘴中余留 流體液滴。此外，控制器20可以產(chǎn)生幫助結(jié)束分配過(guò)程的回吸控制 信號(hào)。在本發(fā)明的該實(shí)施方案中，如杲流體控制設(shè)備不能足夠快地關(guān) 閉，那么可以促使回吸設(shè)備開(kāi)始將流體吸上管嘴，從而幫助終止流到 晶片的流體流。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，控制器20可以包括處理器22如 通用處理器(例如Santa Clara, California的Intel公司的8051處理
器)、RISC處理器(例如Chandler Arizona的Microchip Technologies的PIC 18c452 )或其他處理器、可由處理器訪問(wèn)的計(jì)算 機(jī)可讀存儲(chǔ)器24 (例如RAM、 ROM、磁存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)器、閃 存)，以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器24上可由處理器22執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令 25。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，控制器20可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行 指令25基于第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)以促使在流控制設(shè) 備的笫一段閥門(mén)關(guān)閉范圍上以第一關(guān)閉變化率關(guān)閉控制設(shè)備12，以 及基于第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)以促使在第二段閥門(mén)關(guān)閉 范圍上關(guān)閉流控制設(shè)備?？刂破骺梢栽跀帱c(diǎn)從基于第 一關(guān)閉速度參數(shù) 產(chǎn)生流控制信號(hào)切換到基于第二關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)。另 外，控制器20可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令25來(lái)產(chǎn)生促使回吸閥將流 體推入管嘴18中或?qū)⒘黧w拉上管嘴18的回吸控制信號(hào)。圖2A-2F是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的產(chǎn)生流控制信號(hào)和回吸 控制信號(hào)的控制器的各個(gè)工作模式的流程圖。圖2G是根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施方案的示例閥門(mén)關(guān)閉的閥門(mén)概圖。可以用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器 上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令來(lái)實(shí)施圖2A-2F的過(guò)程。例如，可以用較大控制程序的子例程、同一程序的部分、程序模塊或根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人 員理解的任意合適編程體系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施圖2A-2F的過(guò)程。根據(jù)本發(fā)明的 一 種實(shí)施方案，當(dāng)運(yùn)行控制程序的控制器確定要 結(jié)束分配過(guò)程時(shí)，控制器可以宣布中斷并進(jìn)入分配結(jié)束過(guò)程。在分配 結(jié)束過(guò)程期間，控制器可以根據(jù)多個(gè)關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控 制閥的流控制信號(hào)，并且可以產(chǎn)生將流體推入或拉上管嘴的回吸控制 信號(hào)。圖2A說(shuō)明分配結(jié)束過(guò)程的初始例程的一種實(shí)施方案。在步驟 32，控制器可以確定流體控制閥的當(dāng)前閥門(mén)位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 當(dāng)明白當(dāng)前閥門(mén)位置對(duì)應(yīng)于分配過(guò)程期間控制閥的閥門(mén)位置，并且可 以基于控制器宣布或儲(chǔ)存的用于調(diào)節(jié)分配過(guò)程的設(shè)定點(diǎn)(例如流速設(shè) 定點(diǎn))。在步驟35,控制器還可以計(jì)算閥門(mén)關(guān)閉斷點(diǎn)。如下面討論 的，斷點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于控制器在基于第 一關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)
和基于第二關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)之間切換時(shí)的閥門(mén)位置。閥門(mén)斷點(diǎn)可以基于閥門(mén)關(guān)閉范圍(在步驟32確定的當(dāng)前閥門(mén)位置減去 關(guān)閉或閑置閥門(mén)位置)和預(yù)確定的斷點(diǎn)參數(shù)。在本發(fā)明的 一 種實(shí)施方案中，斷點(diǎn)參數(shù)可以是閥門(mén)關(guān)閉范圍的 百分比。作為例子，如果當(dāng)前閥門(mén)位置是100個(gè)單位，終點(diǎn)是10個(gè) 單位，并且斷點(diǎn)參數(shù)是20,那么斷點(diǎn)范圍值相對(duì)于閥門(mén)終點(diǎn)將是18 個(gè)單位(0.20x90)。因?yàn)殛P(guān)閉閥門(mén)的終點(diǎn)處于10個(gè)單位，所以斷點(diǎn) 可以具有28個(gè)單元的斷點(diǎn)位置。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，斷點(diǎn) 可以是預(yù)確定值。在步驟36，控制器可以將First—Segment標(biāo)記設(shè)置成True (真)并返回主控制程序來(lái)啟動(dòng)才莫式選擇例程。First—Segment標(biāo)記 指示流體控制閥處于其關(guān)閉范圍的第 一 段。換句話說(shuō)，F(xiàn)irst一Segment標(biāo)記指示是否已關(guān)閉流控制閥足夠多以至達(dá)到斷點(diǎn)。如果控制器具有分配結(jié)束過(guò)程的多個(gè)工作模式，那么控制器可 以進(jìn)入如圖2B中所說(shuō)明的模式選擇例程。在圖2B的例子中，控制 器具有五個(gè)工作模式?？梢灶A(yù)確定、可以由與控制器通信的管理系統(tǒng)宣布或者可以用任何方式建立某個(gè)分配過(guò)程的工作模式。在本發(fā)明的 一種實(shí)施方案中，控制器可以重復(fù)某個(gè)工作模式的過(guò)程直到關(guān)閉流體 控制閥或直到不再宣布分配結(jié)束中斷。圖2C說(shuō)明在第一工作模式下(例如圖2B的模式1)控制器操 作的一種實(shí)施方案。為了圖2C-2F的目的，關(guān)閉速度參數(shù)是對(duì)應(yīng)于 關(guān)閉速度變化率的加速度參數(shù)。在圖2C的實(shí)施方案中，在步驟37， 控制器可以確定閥門(mén)的剩余關(guān)閉范圍。延續(xù)先前例子，閥門(mén)最初處于 100個(gè)單位并具有10個(gè)單位的終點(diǎn)，模式1的第一迭代的新范圍將 是90個(gè)單位。在在下面討論的隨后迭代中，剩余范圍可以等于在前 一個(gè)迭代的步驟40或步驟42計(jì)算的值改變，或者可以基于新的閥門(mén) 位置和終點(diǎn)來(lái)計(jì)算。在步驟38，控制器可以確定First_Segment標(biāo)記是否為真，如 果是則可以基于第一加速度因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。值改變(即終點(diǎn)
和迭代結(jié)束時(shí)閥門(mén)位置之間的差)將是在步驟37確定的范圍除以第 一加速度因子(步驟40)。使用先前例子，并假設(shè)第一加速度因子 是10，那么第一迭代的值改變是9 (即90/10)。另一方面，如果 First一Segment標(biāo)記為false (假)，那么控制器可以基于第二加速度 因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。在該情況中，終點(diǎn)和閥門(mén)位置之間的值改變 將是在步驟37確定的范圍除以第二加速度因子(步驟42)。控制器可以基于迭代的值改變(即步驟40或步驟42確定的 值)和閥門(mén)終點(diǎn)或閑置位置來(lái)確定新的閥門(mén)位置(步驟44)。同 樣，延續(xù)先前例子，其中閑置位置是10個(gè)單位并且值改變是9，那 么在第一迭代結(jié)束時(shí)新的閥門(mén)位置是19個(gè)單位。在步驟46,控制器可以確定新的閥門(mén)位置是否小于斷點(diǎn)位置。 如果新閥門(mén)位置小于斷點(diǎn)位置，那么在步驟48控制器可以將 First—Segment標(biāo)i己i殳置為假。否則，控制器可以讓First—Segment 保持為真。使用先前例子，新閥門(mén)位置是19個(gè)單位并且斷點(diǎn)位置是 28個(gè)單位(圖2A)，因此將First—Segment標(biāo)記改變?yōu)榧?。然后?制器可以退出圖2C的例程。如果在某個(gè)迭代之后仍然設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記，那么控制器可以 再次進(jìn)入圖2C的例程。當(dāng)設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記時(shí)，控制器可以繼續(xù)重 復(fù)圖2C的過(guò)程。在接下來(lái)的迭代中，在步驟37計(jì)算的范圍將是在 前一個(gè)迭代的步驟44計(jì)算的新閥門(mén)位置減去終點(diǎn)(例如先前例子中 19-10或9)。在該情況中，新的范圍將等于在前一個(gè)迭代的步驟40 或步驟42確定的值改變。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)控制器迭代根據(jù)圖2C實(shí)施方案的模式1的過(guò)程 時(shí)，閥門(mén)位置將逼近終點(diǎn)。如果迭代足夠次數(shù)，那么閥門(mén)位置和終點(diǎn) 之間的差可以變得非常小，使得在控制器的分辨率內(nèi)檢測(cè)不到。因 此，控制器可以繼續(xù)迭代模式1的過(guò)程，直到在步驟44計(jì)算的新閥 門(mén)位置和終點(diǎn)之間的差小于某個(gè)值，并且當(dāng)差小于預(yù)先確定值時(shí)，可 以產(chǎn)生足夠幅度的流控制信號(hào)來(lái)保證關(guān)閉閥門(mén)。圖2D是說(shuō)明在第二工作模式下(例如圖2B的模式2)控制器
操作的一種實(shí)施方案的流程圖。在模式2中，控制器以跟控制器在模 式1時(shí)類(lèi)似的方式工作，除了在模式2中設(shè)置第一加速度因子從而流 控制信號(hào)促使流體控制閥在到達(dá)斷點(diǎn)之前盡可能快地關(guān)閉。在到達(dá)斷 點(diǎn)之后，控制器可以根據(jù)第二加速度因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)，使得較 緩慢地關(guān)閉流體控制閥。
在圖2D的實(shí)施方案中，在步驟50控制器可以確定剩余關(guān)閉范 圍。如果是第一迭代，那么剩余范圍將是在圖2A的步驟32確定的 閥門(mén)位置減去閥門(mén)的終點(diǎn)位置。另外，在步驟52控制器可以確定 First_Segment標(biāo)記是否設(shè)置為真。如果First—Segment標(biāo)記設(shè)置為 真，那么控制器可以產(chǎn)生流控制信號(hào)，使得盡可能快地關(guān)閉流體控制 閥。因此，在步驟54控制器可以基于盡可能快地關(guān)閉控制閥來(lái)確定 某個(gè)迭代的值改變(即迭代結(jié)束時(shí)閥門(mén)位置和終點(diǎn)之間的差)。相反 地，如果First一Segment標(biāo)記為假，那么控制器可以基于第二加速度 因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。在該情況中，值改變將是剩余關(guān)閉范圍除以 第二加速度因子(步驟56)。
然后在步驟58控制器可以確定閥門(mén)的新位置，它可以等于閥門(mén) 終點(diǎn)位置加上在步驟54或步驟56確定的值改變。在步驟60,控制 器可以確定閥門(mén)的新位置是否小于斷點(diǎn)位置，如果是，那么可以將 First—Segment標(biāo)記設(shè)置為假(步驟62 )。否則，控制器可以讓 First—Segment標(biāo)記保持為真。然后控制器可以退出圖2D的例程。
如果在某個(gè)迭代之后仍然設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記，那么控制器可以 再次進(jìn)入圖2D的例程。當(dāng)設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記時(shí)，控制器可以繼續(xù)迭 代圖2D的過(guò)程，直到在步驟58確定的新閥門(mén)位置和終點(diǎn)位置之間 的差小于某個(gè)值。
圖2E是說(shuō)明在第三工作模式下(例如圖2B的模式3)控制器 操作的一種實(shí)施方案的流程圖。在模式3中，控制器以跟控制器在模 式2時(shí)類(lèi)似的方式工作，除了控制器根據(jù)第一段關(guān)閉范圍的第一加速 度因子來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)以及產(chǎn)生在第二段關(guān)閉范 圍上盡可能快地關(guān)閉閥門(mén)的流控制信號(hào)。
在圖2E的實(shí)施方案中，在步驟64控制器可以確定剩余關(guān)閉范 圍。如果是第一迭代，那么剩余范圍將是在圖2A的步驟32確定的 閥門(mén)位置減去閥門(mén)的終點(diǎn)位置。另外，在步驟66控制器可以確定 First—Segment標(biāo)記是否設(shè)置為真。如果First_Segment標(biāo)記設(shè)置為 真，那么控制器可以根據(jù)第一加速度因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。在該情 況中，值改變將是步驟64的剩余關(guān)閉范圍除以第一加速度因子(步 驟68)。但是，如果First—Segment標(biāo)記為假，那么控制器可以基于 第二加速度因子來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)，它促使流體控制閥盡可能快地關(guān) 閉。因此，在步驟70控制器可以基于盡可能快地關(guān)閉控制閥來(lái)確定 First—Segment標(biāo)記為假的某個(gè)迭代的值改變(即迭代結(jié)束時(shí)閥門(mén)位 置和終點(diǎn)之間的差)。
然后在步驟72，控制器可以確定閥門(mén)的新位置，它可以等于閥 門(mén)終點(diǎn)位置加上在步驟68或步驟70確定的值改變。在步驟74，控 制器可以確定閥門(mén)的新位置是否小于斷點(diǎn)位置，如果是，那么可以將 First—Segment標(biāo)記設(shè)置為假(步驟76)。否則，控制器可以讓 First—Segment標(biāo)記保持為真。然后控制器可以退出圖2D的例程。
如果在某個(gè)迭代之后仍然設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記，那么控制器可以 再次進(jìn)入圖2D的例程。當(dāng)設(shè)置分配結(jié)束標(biāo)記時(shí)，控制器可以繼續(xù)迭 代圖2D的過(guò)程，直到在步驟58確定的新閥門(mén)位置和終點(diǎn)位置之間 的差小于某個(gè)值。
在第四工作模式中(例如圖2C的模式4)，控制器可以產(chǎn)生盡 可能快地或根據(jù)某個(gè)加速度因子來(lái)關(guān)閉流體控制閥的流體控制信號(hào)。 因此，可以"猛烈關(guān)閉"或根據(jù)某個(gè)加速度因子關(guān)閉流體控制閥。
圖2F是說(shuō)明在第五工作模式下(例如圖2B的模式5)控制器 操作的一種實(shí)施方案的流程圖。在模式5中，根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施 方案，控制器可以產(chǎn)生促使流體控制閥盡可能快地關(guān)閉的流控制信號(hào) (步驟78)。 一旦已關(guān)閉流體控制閥，那么不管是根據(jù)步驟78盡可 能快地關(guān)閉還是根據(jù)多個(gè)加速度因子關(guān)閉，控制器可以產(chǎn)生促使回吸 閥將流體推入分配管嘴中的回吸控制信號(hào)(步驟82)。對(duì)于某個(gè)系
統(tǒng)設(shè)置和流體可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)控制器來(lái)產(chǎn)生回吸控制信號(hào)，使得回 吸將流體推到管嘴的末端，而不從管嘴分配流體。然后，控制器可以 根據(jù)本領(lǐng)域中已知的任意回吸控制方案來(lái)產(chǎn)生促使回吸閥將流體拉回管嘴中的回吸控制信號(hào)(步驟84)。可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)控制器，使 得將流體足夠緩慢地拉入管嘴中，防止在管嘴中形成多余液滴。該校 準(zhǔn)可以基于例如分配過(guò)程設(shè)置、管嘴配置以及分配流體。應(yīng)當(dāng)注意，雖然根據(jù)分開(kāi)的軟件例程討論圖2A-2F，但可以用 同一程序的部分、程序的模塊、對(duì)象或根據(jù)任何合適的編程語(yǔ)言和體 系結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施圖2A-2F的過(guò)程。還應(yīng)當(dāng)注意，可以配置控制器根據(jù) 結(jié)合圖2A-2F討論的每種模式、所有模式或這些模式的任意組合來(lái) 工作。此外，提供圖2A-2F作為例子，而不打算限制控制器根據(jù)多 個(gè)加速度因子產(chǎn)生流控制信號(hào)的方式。雖然圖2C-2D例子中的關(guān)閉速度參數(shù)是促使關(guān)閉變化率(即關(guān) 閉速度加速度)在第 一段和第二段關(guān)閉范圍上以不同速度改變的加速 度因子，但是也可以配置本發(fā)明的實(shí)施方案使得關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)某 個(gè)關(guān)閉速度。在該情況中，可以根據(jù)第一段關(guān)閉范圍的第一關(guān)閉速度 以及用第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度來(lái)關(guān)閉流體控制閥。另外，關(guān) 閉速度參數(shù)可以對(duì)應(yīng)于關(guān)閉速度的某個(gè)變化率(即關(guān)閉速度加速 度)，使得可以用第一段關(guān)閉速度的第一關(guān)閉速度加速度來(lái)關(guān)閉閥 門(mén)，以及用第二段關(guān)閉速度的第二關(guān)閉速度加速度來(lái)關(guān)閉閥門(mén)。圖2G說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方案的示例閥門(mén)關(guān)閉的閥門(mén)關(guān) 閉概圖。x軸表示時(shí)間，并且y軸表示由一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器探測(cè) 的壓差(以電壓度量)。因?yàn)榱黧w流速與壓差成正比，所以壓差指示 流體控制閥已關(guān)閉的程度。在圖2G的例子中，在點(diǎn)85，控制器可以確定應(yīng)當(dāng)結(jié)束分配過(guò) 程。對(duì)于第一段閥門(mén)關(guān)閉范圍(即在斷點(diǎn)86之前)，控制器可以根 據(jù)第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流控制閥的流控制信號(hào)，導(dǎo)致點(diǎn)85 和86之間的曲線所表示的流速減小。對(duì)于第二段關(guān)閉范圍(例如在 閥門(mén)已關(guān)閉到斷點(diǎn)86或超過(guò)斷點(diǎn)86之后)，控制器可以基于第二關(guān)
閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。當(dāng)已關(guān)閉閥門(mén)(點(diǎn)87所示)時(shí)，控 制器可以產(chǎn)生保持流控制閥關(guān)閉所需的流控制信號(hào)。
因此，本發(fā)明的實(shí)施方案可以根據(jù)各種關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流 控制信號(hào)，以促使流體控制閥(例如圖1的流體控制設(shè)備12)關(guān) 閉?？刂破骺梢曰诘谝欢侮P(guān)閉范圍(例如流體控制閥的第一關(guān)閉范 圍)的第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)以促使流體控制閥以第一 關(guān)閉速度、關(guān)閉速度加速度或關(guān)閉速度加速度變化率來(lái)關(guān)閉，并且還 可以基于第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)以促 使流體控制閥以第二關(guān)閉速度、關(guān)閉速度加速度或關(guān)閉速度加速度變 化率來(lái)關(guān)閉。控制器可以在斷點(diǎn)處在使流控制信號(hào)基于第一關(guān)閉速度 參數(shù)和基于第二關(guān)閉速度參數(shù)之間切換。
應(yīng)當(dāng)注意，可以針對(duì)某個(gè)分配過(guò)程和系統(tǒng)確定第 一 關(guān)閉速度參 數(shù)、第二關(guān)閉速度參數(shù)和斷點(diǎn)。這些參數(shù)可以根據(jù)分配流體的流體性 質(zhì)尤其是表面張力和粘性、分配系統(tǒng)配置、流體分配的速度和使用分 配過(guò)程的應(yīng)用而變化?？梢允褂媒?jīng)驗(yàn)測(cè)試和校準(zhǔn)來(lái)確定減小某個(gè)分配 過(guò)程中過(guò)量流體沉積到晶片上的可能性的第 一 關(guān)閉速度參數(shù)、第二關(guān) 閉速度參數(shù)和斷點(diǎn)。
還應(yīng)當(dāng)注意本發(fā)明的實(shí)施方案還可以應(yīng)用另外的關(guān)閉速度參 數(shù)。例如，控制器可以執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令基于第一段流體控制閥關(guān)閉范 圍的第 一 關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流體控制信號(hào)，基于流體控制閥的第二 段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流體控制信號(hào)，以及基于第三 段流體控制范圍的第三關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流體控制信號(hào)等等?？刂?器可以在一個(gè)或多個(gè)預(yù)確定斷點(diǎn)處基于不同的關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流體 控制信號(hào)之間自動(dòng)切換。因此，控制器可以產(chǎn)生流體控制閥的任意復(fù) 雜的關(guān)閉概圖。
另外，控制器可以促使回吸閥幫助結(jié)束分配控制來(lái)確定分配過(guò) 程結(jié)束時(shí)的流體高度。可以配置控制器來(lái)促使回吸閥在分配期間的某 個(gè)確定時(shí)間開(kāi)始移動(dòng)流體(例如在分配結(jié)束之前的分配時(shí)間的0%~ 50%或其他時(shí)間)。移動(dòng)流體可以將流體推到管嘴末端，或者將流體
拉上管嘴中，這由控制器配置所確定。
圖3是可實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的流體控制系統(tǒng)的一種實(shí)施方案 的圖示。顯示的流體控制設(shè)備90具有液體入口線92和將液體最終分 配到使用點(diǎn)如可以是晶片的襯底上(沒(méi)有顯示)的液體出口線93。 流體控制設(shè)備90可以包括流體控制閥94如在液體流控制應(yīng)用中所描 述的以及通過(guò)空氣連接到流體控制閥94的氣動(dòng)比例控制閥96。液體 出口線93與摩擦流元件97流體連通，使得流出流體控制設(shè)備90的 所有液體進(jìn)入摩擦流元件97。第一壓力傳感器98如可以跟流體控制 設(shè)備90外殼集成在一起的壓力變換器位于或接近摩擦流元件97的入 口 (例如位于或接近流體控制閥94的出口 )以讀出第一壓力，以及 第二壓力傳感器100如壓力轉(zhuǎn)變器位于或接近摩擦流元件97的出口 以讀出第二壓力。可選地，可以使用單個(gè)壓差讀出設(shè)備。接觸流體的 壓力傳感器的部分優(yōu)選地由惰性材料(關(guān)于應(yīng)用中所使用的流體)如 藍(lán)寶石制成，或涂敷有與接觸流體兼容的材料如全氟聚合物。傳感器 讀出流體路徑中的壓力和溫度，并將指示讀出壓力和溫度的信號(hào)發(fā)送 給控制器。
每個(gè)壓力傳感器98、 100 (或單個(gè)壓差讀出設(shè)備)與控制器102 如具有比例、積分和微分(PID)反饋部件的控制器連通。因?yàn)槊總€(gè) 傳感器98和100采樣各自流體線中的壓力和溫度，并將采樣的數(shù)據(jù) 發(fā)送到控制器102?？刂破?02可以比較這些值，并計(jì)算摩擦流元件 97兩邊的壓降。將基于該壓降的信號(hào)從控制器102發(fā)送到氣動(dòng)比例 控制閥96，它優(yōu)選地在補(bǔ)償溫度和/或粘性和/或強(qiáng)度之后相應(yīng)地調(diào)制 流體控制閥門(mén)94。
更特別地，優(yōu)選地使用合適流體如去離子水或異丙基酒精作為 流體標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)分配流體校準(zhǔn)系統(tǒng)。例如， 一旦根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)系統(tǒng)，那 么優(yōu)選地在實(shí)驗(yàn)上，輸入或自動(dòng)確定分配流體的特征如粘性和強(qiáng)度， 使得可以將分配流體跟標(biāo)準(zhǔn)比較并建立關(guān)系。基于該關(guān)系，根據(jù)流速 校正摩擦流元件兩邊的測(cè)量壓降(可選地對(duì)溫度、粘性等校正)，與 期望或目標(biāo)流速比較，并且用氣動(dòng)比例控制閥96相應(yīng)地調(diào)制流體控
制閥94。
優(yōu)選地包括可編程比例閥104的回吸"&備與比例控制閥連通 (它可以與氣動(dòng)比例控制閥96相同或不同)，并且可由控制器(或 由不同的控制器)控制。當(dāng)停止或轉(zhuǎn)變流體分配時(shí)激活它，將流體推 入分配管嘴中，從而減少或消除當(dāng)中斷流體分配操作時(shí)可能落到晶片 上的不期望的液滴的形成，并將流體從分配管嘴拉回使其暴露于大氣 的部分達(dá)到最小或避免暴露于大氣中?？梢韵鄳?yīng)地控制回吸閥104打 開(kāi)和關(guān)閉的速度和程度。優(yōu)選地，回吸閥104位于流體控制閥94的 下游。
例如通過(guò)控制氣動(dòng)比例控制閥96控制流體控制閥94的壓力， 可以控制不同流體分配參數(shù)。例如，當(dāng)分配的液體是低粘性液體時(shí)， 可以使用壓力小心地調(diào)制流體控制閥94以保證液體的均勻分配。
另外，可以調(diào)節(jié)流體控制閥94關(guān)閉的速度。通過(guò)改變流體控制 閥94的關(guān)閉速度，可以減小或避免分配過(guò)程結(jié)束時(shí)過(guò)量流體的滴 落。 一旦表征了所使用的特定流體控制閥94的壓力-體積關(guān)系，那么 可以獲得無(wú)限制的靈活性。
圖3中所說(shuō)明的實(shí)施方案只是可實(shí)施本發(fā)明實(shí)施方案的分配系 統(tǒng)的一種實(shí)施方案。圖3的流體控制設(shè)備(例如流體控制閥94和比 例氣動(dòng)控制閥96)可以響應(yīng)于流體控制信號(hào)來(lái)關(guān)閉流體流通路。流 體控制信號(hào)可以基于結(jié)合圖2A-2E所討論的一個(gè)或多個(gè)關(guān)閉速度參 數(shù)。另外，回吸控制設(shè)備可以響應(yīng)回吸控制信號(hào)將流體推入分配管嘴 中或?qū)⒘黧w拉入管嘴中，如結(jié)合圖2F所描述的。
圖4是說(shuō)明控制器102的一種實(shí)施方案的框圖，它能夠產(chǎn)生流 體控制信號(hào)以節(jié)流/打開(kāi)氣動(dòng)比例控制閥(例如圖3的氣動(dòng)比例控制 閥96)，氣動(dòng)控制閥又促使流體控制閥(例如圖3的流體控制閥 94)打開(kāi)或關(guān)閉?？刂破?02可以包括電源105、外殼保護(hù)處理器 106、壓力電路108、輔助功能電路IIO、控制閥驅(qū)動(dòng)器U2、回吸閥 驅(qū)動(dòng)器114、協(xié)調(diào)接口 116、 I/O電路118以及控制處理器120?？刂?處理器120可以包括可存儲(chǔ)一組計(jì)算機(jī)可讀指令124的閃存122,可
以執(zhí)行這組指令基于從壓力電路接收的壓力信號(hào)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。 可以根據(jù)本領(lǐng)域中已知或研發(fā)的產(chǎn)生閥門(mén)控制信號(hào)的任意方案來(lái)產(chǎn)生
流控制信號(hào)。可以通過(guò)數(shù)據(jù)總線126連通控制器102的各個(gè)部件。管 理單元U8可以監(jiān)視控制器102的各種功能。應(yīng)當(dāng)注意，雖然計(jì)算機(jī) 可讀指令124顯示為單個(gè)存儲(chǔ)器中的軟件，可以用軟件、固件、硬件 指令或本領(lǐng)域中已知的任何合適編程方式來(lái)實(shí)施計(jì)算機(jī)可讀指令。另 外，可以將指令分布在多個(gè)存儲(chǔ)器之間，并且可由多個(gè)處理器來(lái)執(zhí)行 指令。
在操作中，電源105可以給控制器102的各個(gè)部件提供電力。 壓力電路108可以讀出上游和下游壓力傳感器的壓力，并將上游和下 游壓力信號(hào)提供給控制處理器120。控制處理器120可以基于從壓力 電路108接收的壓力信號(hào)計(jì)算流控制信號(hào)，并且控制岡驅(qū)動(dòng)器112又 可以基于流控制信號(hào)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)?？梢愿鶕?jù)液體流控制器應(yīng)用中 討論的方法或根據(jù)本領(lǐng)域中已知的任意控制信號(hào)產(chǎn)生方案來(lái)進(jìn)行流控 制信號(hào)的產(chǎn)生。在分配過(guò)程結(jié)束時(shí)，控制器可以基于結(jié)合圖2A-2E 討論的各種關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。另外，控制器可以產(chǎn)生 結(jié)合圖2F討論的回吸控制信號(hào)。可以用軟件或存儲(chǔ)在可由控制處理 器120訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器(例如RAM、 ROM、 FLASH、磁 存儲(chǔ)器或本領(lǐng)域中已知的其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器)上的其他計(jì)算機(jī)可 讀指令(如指令124)來(lái)實(shí)施產(chǎn)生流控制信號(hào)和回吸信號(hào)的方法。
關(guān)于控制器102的其他部件，外殼保護(hù)處理器106可以是通用 處理器，它執(zhí)行多種功能，包括引導(dǎo)與其他設(shè)備的通信或本領(lǐng)域中已 知的任何其他可編程功能。通用處理器的一個(gè)例子是Intel 8051處理 器。輔助功能電路110可以與其他設(shè)備接口。回吸閥驅(qū)動(dòng)器114可以 控制回吸閥(例如圖1的回吸閥104)。協(xié)調(diào)接口 116和I/O電路 118可以提供各種裝置，通過(guò)它們傳輸數(shù)據(jù)到控制器102或從控制器 102傳來(lái)數(shù)據(jù)。另外的部件可以包括可執(zhí)行本領(lǐng)域中已知的設(shè)備監(jiān)視 功能的管理單元2720、各種EEPROM和其他存儲(chǔ)器、本領(lǐng)域中已 知的擴(kuò)展端口或其他計(jì)算機(jī)部件。
圖5是說(shuō)明控制器102的控制邏輯電路的一種實(shí)施方案的框 圖，它可以產(chǎn)生節(jié)流/打開(kāi)比例控制閥的閥門(mén)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。顯示的控制 器102的幾個(gè)部件包括控制處理器120、協(xié)調(diào)接口 116和管理單元 l28。另外，顯示了擴(kuò)展端口 130。擴(kuò)展端口 130可以用來(lái)添加子板 以擴(kuò)充控制器102的功能。
在圖5的實(shí)施方案中，外殼保護(hù)處理器106的功能分成三個(gè)部 分處理部分132、存儲(chǔ)設(shè)備部分134和雙端口 RAM部分136。存 儲(chǔ)設(shè)備部分134可以包括各種存儲(chǔ)器，包括閃存、RAM、 EEPROM 和本領(lǐng)域中已知的其他計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器。提供閃存給外殼保護(hù)處理 器106的好處在于它允許通過(guò)例如協(xié)調(diào)端口 116容易下載固件更新。 另外存儲(chǔ)設(shè)備部分134可以包括芯片選擇和尋址編碼功能。應(yīng)當(dāng)注 意，存儲(chǔ)設(shè)備部分134、雙端口 RAM部分136和處理部分132的每 個(gè)可以嵌入單個(gè)處理器中。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中，控制處理器 120和外殼保護(hù)處理器的處理部分132可以通過(guò)雙端口 RAM部分 136的共有通路共享數(shù)據(jù)?？梢杂脝蝹€(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘138 (例如20MHz 時(shí)鐘)或不同的系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)控制處理器120和外殼保護(hù)處理器的 處理部分132。
控制處理器120可以包括閃存122,它可以存儲(chǔ)一組計(jì)算機(jī)可執(zhí) 行指令124，可執(zhí)行指令124基于從壓力電路接收的壓力信號(hào)根據(jù)液 體流控制器應(yīng)用中描述的控制方案來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。另外，控制處 理器120可以執(zhí)行指令124根據(jù)各種關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào) 以促使流體控制閥(例如圖3的流體控制閥94)關(guān)閉?？刂破骺梢?基于第 一段關(guān)閉范圍的第 一 關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)，還可以 根據(jù)第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生促使流體控制閥關(guān)閉 的流控制信號(hào)?？刂破骺梢栽跀帱c(diǎn)處在流控制信號(hào)基于第一關(guān)閉速度 參數(shù)和第二關(guān)閉速度參數(shù)之間切換。通過(guò)校準(zhǔn)特定流體和分配系統(tǒng)的 關(guān)閉速度參數(shù)，本發(fā)明的實(shí)施方案可以防止在分配過(guò)程已結(jié)束之后過(guò) 量流體液滴落到晶片上。
控制器120也可以執(zhí)行指令124來(lái)產(chǎn)生促使回吸閥將流體推到
管嘴末端然后將流體拉回管嘴中的回吸控制信號(hào)。當(dāng)將流體推到分配 管嘴的末端時(shí)，流體可以吸收管嘴中余留的流體液滴。然后可以將流 體拉回到管嘴中，來(lái)防止管嘴周?chē)目諝饬魇沽黧w結(jié)晶化?？梢宰銐?緩慢地拉回流體，以防止過(guò)量流體的液滴在管嘴中余留。
雖然已參考具體實(shí)施方案描述本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)明白實(shí)施方案是說(shuō) 明性的，本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施方案。對(duì)上面描述的實(shí)施方案 的各種變化、修改、添加和改進(jìn)是可能的。這些變化、修改、添加和 改進(jìn)落在下面權(quán)利要求書(shū)中詳述的發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)流體流的系統(tǒng)，包括控制器，它進(jìn)一步包括處理器；計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的一組計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令包括可由處理器執(zhí)行的指令，以便基于第一段關(guān)閉范圍的第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)；以及基于第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行在斷 點(diǎn)處從根據(jù)第 一 關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)切換到基于第二關(guān)閉速 度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)的指令。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第一 關(guān)閉速度，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān)閉速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第一 關(guān)閉速度變化率，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān)閉速度變化 率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)是對(duì)應(yīng)于關(guān) 閉速度加速度的第一變化率的第一加速度因子，并且第二關(guān)閉速度參 數(shù)對(duì)應(yīng)于關(guān)閉速度加速度的第二變化率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行確定岡門(mén)位置是否小于斷點(diǎn)的指令。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)， 能快地關(guān)閉流體控制閥。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)， 能快地關(guān)閉流體控制閥。權(quán)利要求書(shū)第2/7頁(yè)其中第 一 關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于盡可 其中第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于盡可
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行產(chǎn)生 引起回吸閥將流體推到管嘴的回吸控制信號(hào)的指令。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的系統(tǒng)，還包括 連接到控制器的包括流體控制閥的流體控制設(shè)備； 連接到控制器的與流體控制設(shè)備流體連通的回吸閥；以及 其中流體控制設(shè)備響應(yīng)于流控制信號(hào)以關(guān)閉流體控制閥。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中流體控制設(shè)備包括流體控制 閥和比例氣動(dòng)控制閥。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中比例氣動(dòng)控制閥響應(yīng)于流控 制信號(hào)通過(guò)施加氣動(dòng)壓力到流體控制閥來(lái)關(guān)閉流體控制閥。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中回吸閥響應(yīng)于回吸控制信 號(hào)；以及其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行產(chǎn)生引起回吸閥將流體推到管嘴 末端的回吸控制信號(hào)的指令。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行基 于關(guān)閉范圍的至少一個(gè)額外段的至少一個(gè)額外關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流　體控制信號(hào)的指令。
15. —種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上可 由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的一組計(jì)算機(jī)指令，其中這組計(jì)算機(jī)指令包括可執(zhí)行指令以便基于第一段關(guān)閉范圍的第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉 流體控制閥的流控制信號(hào)；以及基于第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉 流體控制閥的流控制信號(hào)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中這組計(jì)算機(jī)指令 還包括可執(zhí)行在斷點(diǎn)處從根據(jù)第 一 關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)切換 到基于第二關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)的指令。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中第一關(guān)閉速度參 數(shù)對(duì)應(yīng)于第一關(guān)閉速度，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān)閉速 度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中第一關(guān)閉速度參 數(shù)對(duì)應(yīng)于笫一關(guān)閉速度變化率，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān) 閉速度變化率。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中第一關(guān)閉速度參 數(shù)是對(duì)應(yīng)于關(guān)閉速度加速度的第 一變化率的第 一加速度因子，并且第 二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于關(guān)閉速度加速度的第二變化率。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中這組計(jì)算機(jī)指令 還包括可執(zhí)行確定閥門(mén)位置是否小于斷點(diǎn)的指令。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中第一關(guān)閉速度參 數(shù)對(duì)應(yīng)于盡可能快地關(guān)閉流體控制閥。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中第二關(guān)閉速度參 數(shù)對(duì)應(yīng)于盡可能快地關(guān)閉流體控制閥。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中這組計(jì)算機(jī)指令 還包括可執(zhí)行產(chǎn)生引起回吸閥將流體推到噴嘴末端的回吸控制信號(hào)的 指令。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中這組計(jì)算機(jī)指令 還包括可執(zhí)行產(chǎn)生一旦流體已到達(dá)管嘴末端則引起回吸閥將流體拉入 噴嘴中的回吸控制信號(hào)的指令
25. 根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行基 于關(guān)閉范圍的至少 一個(gè)額外段的至少一個(gè)額外關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流 體控制信號(hào)的指令。
26. —種結(jié)束分配過(guò)程的方法，包括基于第 一段關(guān)閉范圍的第 一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制閥的流控制信號(hào)；確定笫二關(guān)閉速度參數(shù)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用；以及基于第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生關(guān)閉流體控制 閥的流控制信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括在斷點(diǎn)處從根據(jù)第一關(guān)閉 速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信號(hào)切換到基于第二關(guān)閉速度參數(shù)產(chǎn)生流控制信 號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的方法，還包括確定閥門(mén)位置是否小于斷
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于盡 可能快地關(guān)閉流體控制閥。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于盡 可能快第關(guān)閉流體控制閥。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第 一關(guān)閉速度，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān)閉速度。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第 一關(guān)閉速度變化率，并且第二關(guān)閉速度參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二關(guān)閉速度變化 率。
33. 根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中第一關(guān)閉速度參數(shù)是對(duì)應(yīng)于 關(guān)閉速度加速度的第 一變化率的第 一加速度因子，并且第二關(guān)閉速度 參數(shù)對(duì)應(yīng)于關(guān)閉速度加速度的第二變化率。
34. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括產(chǎn)生引起回吸閥將流 體推入管嘴末端的回吸閥控制信號(hào)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求26的方法，還包括根據(jù)關(guān)閉范圍的至少一個(gè) 額外段的至少 一個(gè)額外關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生流控制信號(hào)。
36. —種調(diào)節(jié)流體流的系統(tǒng)，包括 控制器，它還包括處理器；計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器；存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上的一組計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令包括可由處理器執(zhí)行的指令，以便 確定流體控制閥已關(guān)閉；以及 產(chǎn)生引起回吸閥將流體推到管嘴的回吸控制信號(hào)；
37. 根據(jù)權(quán)利要求36的系統(tǒng)，還包括 連接到控制器的回吸閥；其中回吸閥響應(yīng)于回吸信號(hào)將流體推到管嘴末端。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37的系統(tǒng)，其中計(jì)算機(jī)指令還包括可執(zhí)行指 令以便產(chǎn)生在流體已達(dá)到管嘴末端之后引起回吸閥將流體拉入管嘴中 的回吸控制信號(hào)。
39. —種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器上可 由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)指令，其中這組計(jì)算機(jī)指令包括可執(zhí)行 指令以便確定流體控制閥已關(guān)閉；以及產(chǎn)生引起回吸閥將流體推到管嘴的回吸控制信號(hào)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中這組計(jì)算機(jī)指令 還包括可執(zhí)行指令，以便產(chǎn)生在流體已到達(dá)管嘴末端之后引起回吸閥將流體拉入管嘴中 的回吸控制信號(hào)。
41. 一種用于分配處理的方法，包括 確定流體控制閥已關(guān)閉；以及產(chǎn)生引起回吸閥將流體推到管嘴末端的回吸控制信號(hào)。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的方法，還包括產(chǎn)生在流體已到達(dá)管嘴末端之后引起回吸閥將流體拉入管嘴中 的回吸控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施方案提供控制流體分配的系統(tǒng)及方法，它保證在分配過(guò)程結(jié)束時(shí)干凈利索地切斷流體并減小分配管嘴中的流體的結(jié)晶化。本發(fā)明的一種實(shí)施方案可以包括控制器，它可以根據(jù)第一段關(guān)閉范圍的第一關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生引起控制閥關(guān)閉的流控制信號(hào)，以及根據(jù)第二段關(guān)閉范圍的第二關(guān)閉速度參數(shù)來(lái)產(chǎn)生引起控制閥關(guān)閉的流控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G05D7/06GK101160585SQ200580004626
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者羅伯特·F·麥克羅克林, 馬爾考·拉維迪爾里 申請(qǐng)人:恩特格里公司