JP5314059B2 - 流体流れを制御するシステムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は全体として流体の分注分野に関する。さらに詳細には、本発明は、分注工程の終了時における流体流れを制御するシステムおよび方法に関する。

半導体の製造では、シリコンウェーハに種々の液体を分注する必要が生じることが多い。塗布ガラス（「ＳＯＧ：Ｓｐｉｎ−Ｏｎ Ｇｌａｓｓ」）法において、ＳＯＧ材料は典型的にはニ酸化珪素溶液であるが、これがノズルによりシリコンウェーハの中心に分注される。ウェーハはその後すぐに高速で回転され、ウェーハ上にＳＯＧ材料を拡散させる。分注されたＳＯＧ材料の量、ＳＯＧ材料溶液の表面張力、ＳＯＧ材料溶液の粘性、ＳＯＧ材料の酸化物濃度、ウェーハのスピン速度が、結果として生じる薄膜厚さに影響を与える。

多くの半導体製造システムでは、ポンプおよび弁を用いて、ノズルから分注される液体量を制御する。分注工程中、制御装置は、液体の流量と分注工程の実施時間とに基づいて、どれだけの量の液体が分注されたかを求める。適切な量の液体が分注されると、制御装置は、ノズルの制御弁上流側に閉止信号を送り、ノズルへの流体流れを遮断することができる。サックバック弁もノズルの上流側にあり、これでノズルに残っている流体をノズルから取り出すことができる。

ウェーハ上において適切なＳＯＧ材料層の均一さを達成するには、分注工程の終了後にウェーハにぶつかってしまうような液滴が生じないように液体をきちんと止める必要がある。多くの半導体製造システムでは、分注工程を終了するため、開閉空気圧弁を用いる。開閉弁は、典型的には、きちんと止めるための所要速度より早い単一速度で閉じる。言い替えると、開閉弁は、典型的には、制御装置が分注工程の終了信号を発すると、勢いよく閉まる。これにより、分注工程の終了時に流体が激しく振動し、ウェーハ上に液滴、あるいは過剰な流体滴下が起こる可能性があり、このため、ウェーハ上の薄膜厚さの均一性に影響を与えうる。

この問題に対して開発された１つの解決策は、閉止変化率（すなわち、加速度）を所定値で設定できるようにすることで、弁を「急激に閉める」よりゆっくりと閉じることができるような比例弁を用いることであった。そのような弁の１つの例として、空気制御弁で圧力を制御するために針弁を用いる空気制御弁がある。針弁の状態に基づき、空気制御弁の閉止速度が制御される。このシステムにおいて、特定の加速度が選択され、弁が閉じる際に閉止の変化速度が実質的に一定になるよう制御弁に適用される。このようなシステムにより、分注工程の終了時に過剰な流体の液滴を減らすことができるものの、依然としてウェーハ上にはいくらかの過剰な流体が蒸着してしまう。

開閉弁あるいは所定の閉止速度をもつ比例弁のいずれを用いるかにかかわらず、従来技術の半導体製造システムではそれ以外の欠陥も起こりうる。制御弁が閉じた後、残りの流体を分注ノズルに引き上げるサックバック弁が嵌合される。流体をノズルに早く戻し過ぎると、ノズルに液滴が残る可能性がある。このような液滴は結晶化し、次の分注工程で問題を引き起こす可能性がある。

本発明の実施形態は、従来技術による流量制御システムおよび方法の欠点をなくす、あるいは少なくとも欠点を実質的に減らす流量制御のシステムおよび方法を提供する。

本発明の１つの実施形態は、プロセッサと、コンピュータ読み取り可能メモリと、このコンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットとを備える制御装置を含むことができる。コンピュータ命令は、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させ、閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させるようプロセッサにより実行可能である。

本発明の他の実施形態は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットを備えるコンピュータプログラム製品を含むことができる。コンピュータ命令のセットは、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させる流量制御信号を発生させ、閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させる実行可能な命令を含むことができる。

本発明のさらに他の実施形態は、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させるステップと、第２閉止速度パラメータが適用されるかを判定するステップと、閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づく流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させるステップとを含む分注プロセスを終了する方法を含むことができる。

本発明のさらに他の実施形態は、プロセッサと、コンピュータ読み取り可能メモリと、このコンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットとをさらに備える制御装置を含むことができる。コンピュータ命令は、流量制御弁が閉止されたかを判定し、サックバック弁によって、流体をノズルの端部に押し込ませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させるようプロセッサにより実行可能な命令を含むことができる。

本発明のさらに他の実施形態は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存され、コンピュータプロセッサにより実行可能なコンピュータ命令のセットを含むコンピュータプログラム製品を備えることができ、ここで、コンピュータ命令のセットが、流量制御弁が閉止されたかを判定し、サックバック弁によって、流体をノズルの端部に押し込ませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させる実行可能な命令を含む。

本発明のさらに他の実施形態は、流量制御弁が閉止されたかを判定するステップと、サックバック弁によって流体をノズルの端部に押し込ませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させるステップとを含む分注工程に対する方法を含むことができる。

本発明の実施形態により、分注工程の終了時で減じた後に過剰流体液滴がウェーハにぶつかるといった方式で流量制御弁を閉止することで、分注工程を終了する従来技術のシステムおよび方法よりも優れた利点を提供する。

本発明の実施形態により、分注工程終了後に分注ノズルにおける流体液滴の結晶化を減らすことでさらに他の利点を提供する。

本発明の実施形態により、異なる流量、分注システム構成、分注流体を含む任意数の応用例に対する閉止制御上の課題を解決するため、同一組のコンピュータ命令を用いて任意数の技術をユーザが利用できるようにすることで他の利点を提供する。

添付図面に関連付けて以下の説明を参照することで、本発明およびその利点に関して、さらによく理解が得られるようになる。なお、図面中同じ番号は同様の特性をもつものを表す。

本発明の好ましい実施形態が図で示されているが、さまざまな図面の同様の対応部品を指すために同じ番号が用いられている。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
流量を調節するためのシステムであって、該システムは、
制御装置を備え、該制御装置はさらに、
プロセッサと、
コンピュータ読み取り可能メモリと、
該コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットとを備え、
該コンピュータ命令は、
閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、流量制御弁を閉止するための流量制御信号を発生し、
該閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき、流量制御弁を閉止するための流量制御信号を発生する
ようなプロセッサによって実行可能な命令を含む、システム。
（項目２）
項目１のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、区切り点に基づいて、前記第１閉止速度パラメータによる流量制御信号の発生から、前記第２閉止速度パラメータに基づく流量制御信号の発生に切り替えを行うように実行可能な命令を含む、システム。
（項目３）
項目２のシステムであって、前記第１閉止速度パラメータが第１閉止速度に対応し、前記第２閉止速度パラメータが第２閉止速度に対応する、システム。
（項目４）
項目２のシステムであって、前記第１閉止速度パラメータが閉止速度の第１変化率に対応し、前記第２閉止速度パラメータが閉止速度の第２変化率に対応する、システム。
（項目５）
項目２のシステムであって、前記第１閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速係数であり、前記第２閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第２変化率に対応する、システム。
（項目６）
項目２のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、弁位置が区切り点より低いかを判定するように実行可能な命令を含む、システム。
（項目７）
項目２のシステムであって、前記第１閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な流量制御弁の閉鎖に対応する、システム。
（項目８）
項目２のシステムであって、前記第２閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な流量制御弁の閉鎖に対応する、システム。
（項目９）
項目１のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、サックバック弁によって流体をノズルに押し込ませるサックバック制御信号を生成するように実行可能な命令を含む、システム。
（項目１０）
項目１のシステムであって、該システムがさらに、
流量制御弁を備える前記制御装置に結合された流量制御装置と、
該流量制御装置と流体連通する該制御装置と結合されたサックバック弁と
を備え、
該流量制御装置が、該流量制御弁を閉止するための流量制御信号に応答する、システム。
（項目１１）
項目７のシステムであって、前記流量制御装置が前記流量制御弁と比例空気圧制御弁とを備える、システム。
（項目１２）
項目７のシステムであって、前記比例空気圧制御弁が、前記流量制御弁に空気圧をかけることによって、該流量制御弁を閉止する流量制御信号に応答する、システム。
（項目１３）
項目７のシステムであって、前記サックバック弁がサックバック制御信号に応答し、
前記コンピュータ命令がさらに、該サックバック弁によってノズルの端部に流体を押しこませるよう構成された該サックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、システム。
（項目１４）
項目１のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータに基づき、前記流量制御信号を生じるように実行可能な命令を備える、システム。
（項目１５）
コンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットを備え、コンピュータプロセッサにより実行可能であり、該コンピュータ命令のセットが、
閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、流量制御弁を閉止するための流量制御信号を発生し、
該閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき、流量制御弁を閉止するための流量制御信号を発生する
ように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目１６）
項目１５のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、区切り点に基づいて、前記第１閉止速度パラメータによる流量制御信号の発生から、前記第２閉止速度パラメータに基づく流量制御信号の発生に切り替えを行うように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目１７）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記第１閉止速度パラメータが第１閉止速度に対応し、前記第２閉止速度パラメータが第２閉止速度に対応する、コンピュータプログラム製品。
（項目１８）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記第１閉止速度パラメータが閉止速度の第１変化率に対応し、前記第２閉止速度パラメータが閉止速度の第２変化率に対応する、コンピュータプログラム製品。
（項目１９）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記第１閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速係数であり、前記第２閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第２変化率に対応する、コンピュータプログラム製品。
（項目２０）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、弁位置が区切り点より低いかを判定するように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目２１）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記第１閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な流量制御弁の閉鎖に対応する、コンピュータプログラム製品。
（項目２２）
項目１６のコンピュータプログラム製品であって、前記第２閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な流量制御弁の閉鎖に対応する、コンピュータプログラム製品。
（項目２３）
項目１５のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、サックバック弁によってノズルの端部に流体を押しこませるよう構成されたサックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目２４）
項目２３のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、流体がノズル端部に達すると、前記サックバック弁によって流体を前記ノズルに引き込むために前記サックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目２５）
項目１５のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、前記閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータに基づき、前記流量制御信号を生じるように実行可能な命令を備える、システム。
（項目２６）
分注工程を終了する方法であって、
閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、流量制御弁を閉止するため、流量制御信号を発生するステップと、
第２閉止速度パラメータが適用すべきか判定するステップと、
該閉止範囲の第２セグメントに対する該第２閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を閉止するための流量制御信号を発生するステップと
を包含する、方法。
（項目２７）
項目２６の方法であって、区切り点に基づいて、前記第１閉止速度パラメータによる流量制御信号の発生から前記第２閉止速度パラメータに基づく流量制御信号の発生に切り替えるステップをさらに包含する、方法。
（項目２８）
項目２７の方法であって、弁位値が区切り点より低いかを判定するステップをさらに包含する、方法。
（項目２９）
項目２７の方法であって、前記第１閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な前記流量制御弁の閉鎖に対応する、方法。
（項目３０）
項目２７の方法であって、前記第２閉止速度パラメータが、可能な限りの迅速な前記流量制御弁の閉鎖に対応する、方法。
（項目３１）
項目２７の方法であって、前記第１閉止速度パラメータが第１閉止速度に対応し、前記第２閉止速度パラメータが第２閉止速度に対応する、方法。
（項目３２）
項目２７の方法であって、前記第１閉止速度パラメータが閉止速度の第１変化率に対応し、前記第２閉止速度パラメータが閉止速度の第２変化率に対応する、方法。
（項目３３）
項目２７の方法であって、前記第１閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速係数であり、前記第２閉止速度パラメータが、閉止速度の加速度の第２変化率に対応する、方法。
（項目３４）
項目２６の方法であって、サックバック弁によって流体をノズルの端部に押し込ませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させるステップをさらに包含する、方法。
（項目３５）
項目２６の方法であって、前記閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータにより前記流量制御信号を発生させるステップをさらに包含する、方法。
（項目３６）
流量を調節するためのシステムであって、該システムは、
制御装置を備え、該制御装置はさらに、
プロセッサと、
コンピュータ読み取り可能メモリと、
該コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットとを備え、
該コンピュータ命令は、
流量制御弁が閉止されているかを判定し、
サックバック弁によって流体をノズルの端部に押しこませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させる
ようなプロセッサによて実効可能な命令を含む、システム。
（項目３７）
項目３６のシステムであって、該システムはさらに、
前記制御装置に結合されたサックバック弁を備え、
該サックバック弁が、流体をノズルの端部に押し出すサックバック信号に応答する、システム。
（項目３８）
項目３７のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、
流体が前記ノズルの端部に達した後に前記サックバック弁によって流体を該ノズルに引き込ませるよう構成された前記サックバック制御信号を発生させるように実行可能な命令を含む、システム。
（項目３９）
コンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットを備え、コンピュータプロセッサにより実行可能であり、該コンピュータ命令のセットが、
流量制御弁が閉止されているかを判定し、
サックバック弁によって流体をノズルの端部に押しこませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させる
ように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目４０）
項目３９のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、
流体が前記ノズルの端部に達した後に前記サックバック弁によって流体を該ノズルに引き込ませるよう構成された前記サックバック制御信号を発生させるように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
（項目４１）
分注工程のための方法であって、
流量制御弁が閉止されているかを判定するステップと、
サックバック弁によって流体をノズルの端部に押しこませるよう構成されたサックバック制御信号を発生させるステップと
を包含する、方法。
（項目４２）
項目４１の方法であって、流体が前記ノズルの端部に達した後に前記サックバック弁によって流体を該ノズルに引き込ませるよう構成された前記サックバック制御信号を発生させるステップを包含する、方法。

図１は、本発明の実施形態を実施できる流体分注システムの１つの実施形態を概略図で示したものである。 図２Ａは、分注終了工程の最初のルーチンの１つの実施形態を示す。 図２Ｂは、本発明の１つの実施形態によるモード選択ルーチンを示す。 図２Ｃは、本発明の１つの実施形態による流量制御弁を閉止するための方法を示す。 図２Ｄは、流量制御弁を閉止するための方法の他の実施形態を示す。 図２Ｅは、流量制御弁を閉止するための方法のさらに他の実施形態を示す。 図２Ｆは、サックバック弁を制御する方法の１つの実施形態を示す。 図２Ｇは、本発明の１つの実施形態による弁閉止に対する弁プロファイルグラフである。 図３は、分注システムの１つの実施形態を概略図で示したものである。 図４は、制御装置の１つの実施形態を概略図で示したものである。 図５は、制御装置用制御回路の１つの実施形態を概略図で示したものである。

本発明の実施形態は、分注工程の終了時に流体を確実にきちんと止め、分注ノズルにおける流体の結晶化を減らすよう流体分注を制御するシステムおよび方法を提供する。本発明の１つの実施形態は、閉止範囲の第１セグメントに対して制御弁を閉止させる流量制御信号を第１閉止速度パラメータにより発生させ、閉止範囲の第２セグメントに対して制御弁を閉止させる流量制御信号を第２閉止速度パラメータにより発生させることのできる制御装置を含むことができる。閉止速度パラメータにより、制御された速度での弁の閉止、速度の変化、あるいは変化率の変化が生じる。閉止速度パラメータを調節することで、分注工程終了時の大きな振動を減らすか、あるいはそれを防ぐことができる。さらに、制御装置は、サックバック弁によって流体をノズルの端部に押し込ませ、流体をノズルに引き上げるか、あるいは分留の遮断を、さらに滑らかに、あるいは速やかに行う手助けをするサックバック制御信号を発生させることができる。流体がノズルの端部に押しこまれることから、流体はノズルに残留している液滴を吸いよせることができる。

図１は、流体分注システム１０の１つの実施形態を概略図で示したものである。流体分注システム１０は、流量制御装置１２と、制御装置１２と流体連通した流量モニタ１４と、流量モニタ１４と流体連通するサックバック装置１６と、サックバック弁１６と流体連通するノズル１８とを含むことができる。流体をウェーハあるいは他の対象物に分注するため、サックバック弁１６の出口をノズル１８につなげることができる。制御装置２０は、１つ以上の信号線により、流量モニタ１４、流量制御装置１２、サックバック装置１６に結合できる。

本発明の１つの実施形態によれば、流量制御装置１２は、任意の比例制御弁を含むことができる。言い換えると、流量制御装置１２は、加えられた流量制御信号の変化量に基づいて閉止速度が変化できる任意の流量制御弁を含むことができる。比例流量制御装置の１つの実施形態は、「流量制御装置および精密分注装置およびシステム」という名称で２００２年７月１９日に出願された仮出願第６０／３９７，０５３号の優先権を主張し、２０００年１月２０日に出願された「流量制御装置」という名称の米国特許第６，３４８，０９８号および２００２年７月１９日に出願された「流量測定および比例流量制御装置」という名称の仮出願第６０／３９７，１６２号に関連する、２００３年７月１８日に出願された「流量制御装置および精密分注装置およびシステム」（「流量制御装置の応用」）という名称のＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ０３／２２５７９で説明されているが、これらはそれぞれ全てここでは引用によって組み込まれている。流量制御装置適用の実施形態では、流量制御装置は、図３と関連して説明されるが、流量を調節する流量制御弁と、流量制御弁の開閉をどれほど急速にするか、あるいはどれほどの大きさにするかを調節する比例空気圧制御弁とを含むことができる。

分注工程中、塗布ガラス流体、脱イオン水、フォトレジスト、ポリアミド、現像液、化学的機械的研磨（「ＣＭＰ」）スラリーといった流体、あるいは他の流体が分注システム１０を通して流れることができる。流量モニタ１４は、流量（例えば、絞りでの差圧、特定センサにおける圧力、あるいは他のパラメータ）を示す流体流量パラメータを測定し、測定値を制御装置２０に伝えることができる。制御装置２０は、本発明の１つの実施形態によれば、流体の流量を計算し、流体の流量に基づき、分注される流体の所定量に対して必要な時間量とを計算することができる。分注工程の終了時、制御装置２０により決められたとおり、制御装置２０が、流量制御装置１２を閉止させる流量制御信号を発生させることができる。

さらに、制御装置２０は、サックバック装置１６によって流体をノズル１８に押し込ませるか、あるいは流体をノズル１８まで引き上げるサックバック制御信号を発生することができる。制御装置は、サックバック弁が流体をノズルの端部に押し込み、その後、流体をゆっくりとノズルに引き戻すことができるよう、サックバック制御を発生する構成にすることができる。適切な速度でノズル内に流体を引き戻すことで、ノズル内の残留流体液滴を防ぐことができる。さらに、制御装置２０は、分注工程の終了を助けるサックバック制御信号を発生させることができる。本発明のこの実施形態では、流体制御装置が十分迅速に閉止できなくてもサックバック装置が嵌合して流体をノズルに引き上げ始めることができるため、これはウェーハへの流体流れを停止させるのに役立つ。

制御装置２０は、本発明の１つの実施形態によれば、汎用プロセッサ（例えば、カリフォルニア州サンタクララのインテル社製８０５１プロセッサ）、ＲＩＳＣプロセッサ（例えば、アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップテクノロジー社製ＰＩＣ １８ｃ４５２プロセッサ）、あるいは他のプロセッサ、プロセッサによりアクセス可能なコンピュータ読み取り可能メモリ２４（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、磁気記憶装置、光学式記憶装置、フラッシュメモリ）、プロセッサ２２により実行可能なメモリ２４上で保存されたコンピュータ命令を備える。本発明の１つの実施形態によれば、制御装置２０は、制御装置１２に流量制御装置の弁閉止範囲の第１セグメントの第１閉止変化速度により閉止を実施するように第１閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させ、流量制御装置に弁閉止範囲の第２セグメントで閉止を実施させるように第２閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させるコンピュータ実行可能命令２５を実行することができる。制御装置は、区切り点において、第１閉止速度パラメータに基づく流量制御信号の発生から、第２閉止速度パラメータに基づく流量制御信号の発生へ切り替えることができる。さらに、制御装置２０は、サックバック弁によって流体をノズル１８に押し込むか、あるいは流体をノズル１８まで引き上げるサックバック制御信号を発生させるコンピュータ実行可能命令２５を実行することができる。

図２Ａ−２Ｆは、本発明の実施形態による、流量制御信号およびサックバック制御信号を発生させるための制御装置に対するさまざまな操作様式を示すフロー図である。図２Ｇは、本発明の１つの実施形態による弁閉止例に対する弁プロファイルグラフである。図２Ａ−２Ｆの工程は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ実行可能命令として実施できる。例えば、２Ａ−２Ｆの工程は、大きな制御プログラムのサブルーチン、同一プログラムの一部、あるプログラムのモジュールとして、あるいは通常の当業者により理解される適切なプログラムアーキテクチャにより実施できる。

本発明の１つの実施形態によれば、制御プログラムを実行する制御装置が分注工程の終了を判定すると、制御装置は割り込みをアサートし、分注終了工程を入力できる。分注工程中、制御装置は、複数の閉止速度パラメータにより流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させ、流体をノズルに押し込むか、あるいはそこから引き上げさせるサックバック制御信号を発生させることができる。

図２Ａは、分注終了工程の最初のルーチンの１つの実施形態を示す。ステップ３２において、制御装置は、流体制御弁に対する現在の弁位置を判定することができる。当業者により理解されるとおり、現在の弁位置は、分注工程中の制御弁の弁位置に対応し、分注工程の調節を行うための制御装置によってアサートあるいは保存された設定点（例えば、流量の設定点）に基づくことができる。ステップ３５において、制御装置はさらに、弁閉止区切り点を計算することができる。以下で論じられるとおり、区切り位置は、制御装置が、第１閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させるステップと、第２閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させるステップとを切り替える弁位置に対応させることができる。弁区切り点は弁閉止範囲（ステップ３２で決まる現在の弁位置から閉止あるいはアイドル弁位置を引いたもの）および所定の区切り点パラメータに基づくことができる。

本発明の１つの実施形態により、区切り点パラメータは弁閉止範囲のパーセンテージとすることができる。例として、現在の弁位置が１００単位である場合、終了点は１０単位であり、区切り点パラメータは２０であり、区切り点範囲の値は弁終了点に対して１８単位（．２０＊９０）になる。弁閉止に対する終了点は１０単位であるため、区切り点は２８単位の区切り点位置の値をもつことができる。本発明の他の実施形態において、区切り点は所定値とすることができる。

制御装置は、ステップ３６において、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを真に設定し、様式選択ルーチンを開始する主制御プログラムに戻ることができる。Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグは、流量制御弁がその閉止範囲の第１セグメント内にあることを示す。言い換えると、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグは、流量制御弁が区切り点に達するため十分閉止されているかどうかを示す。

制御装置が分注終了工程に対して複数の操作様式をもつ場合、制御装置は、図２Ｂで示されているように、様式選択ルーチンを入力できる。図２Ｂの例において、制御装置は５つの操作様式をもつ。特定の分注工程に対する操作様式は前もって定めることができ、制御装置に通じている管理システムによりアサートできるか、あるいは任意の方法で確立できる。本発明の１つの実施形態において、流量制御弁が閉止されるか、あるいは分注終了割り込みがアサートされなくなるまで、制御装置は特定の操作様式に対する工程を繰り返すことができる。

図２Ｃは、第１操作様式（例えば、図２Ｂの様式１）の下での制御装置の操作について１つの実施形態を示す。図２Ｃ−２Ｆについては、閉止速度パラメータは閉止速度加速の変化率に対応する加速度パラメータである。図２Ｃの実施形態において、制御装置は、ステップ３７において、弁に対する残りの閉止範囲を求めることができる。値が当初１００単位であり、終了点が１０単位である前例の続きとすると、様式１の初回に対する新しい範囲は９０単位になる。次回以降の繰り返しでは、以下で論じられるとおり、残りの範囲は前回のステップ４０あるいはステップ４２で計算された価の変化量に等しいものとするか、あるいは新しい弁位置および終了点に基づいて計算できる。

ステップで３８において、制御装置は、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが真であるかどうかを判定し、これが真である場合、第１加速係数に基づいて流量制御信号を発生させることができる。値の変化量（すなわち、終了点と繰り返し終了点における弁位置との間の差）は、第１加速係数で分割されたステップ３７における範囲になる（ステップ４０）。前例を用いて、第１加速係数を１０と仮定すると、初回に対する値変化量は９（すなわち、９０／１０）である。他方、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが偽である場合、制御装置は第２加速係数に基づいて流量制御信号を発生させることができる。この場合、終了点と弁位置との間の値変化量は、第２加速係数で分割されたステップ３７において決められた範囲になる（ステップ４２）。

制御装置は、繰り返しに対する値の変化量（すなわち、ステップ４０あるいはステップ４２で決められる値）および弁終了点あるいはアイドル位置に基づいて新しい弁位置を決めることができる（ステップ４４）。再び、アイドル位置が１０単位であり、値変化量が９の前の例を続けると、新しい弁位置が初回の終了時には１９単位である。

ステップ４６において、制御装置は、新しい弁位置が区切り点位置より低いかどうかを判定できる。新しい弁位置が区切り点位置より低い場合、制御装置は、ステップ４８において、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを偽に設定できる。その他の場合、制御装置はＦｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを真のままにしておくことができる。前例を用いると、新しい弁位置は１９単位であり、区切り点位置は２８ユニット（図２Ａから）であるため、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグは偽に変えることができる。制御装置はその後、図２Ｃのルーチンを出ることができる。

分注終了フラグが特定回目の繰り返し後にまだ設定されていれば、制御装置は再び図２Ｃのルーチンに入ることができる。制御装置は、分注終了フラグを設定しながら、図２Ｃの工程を繰り返し継続できる。次の繰り返し回になると、ステップ３７で計算される範囲は、前回のステップ４４で計算された新しい弁位置から終了点を引いたものになる（例えば、前例において、１９−１０、すなわち９）。この場合、新しい範囲は前回のステップ４０あるいはステップ４２で決められた値の変化量に等しい。

なお、制御装置が図２Ｃの実施形態により様式１の工程を通して繰り返すと、弁位置が終了点に接近することに気をつけなければならない。十分な回数繰り返すよう構成されている場合、弁位置と終了点との間の差が小さくなるため、制御装置の分解能内で検出することができなくなる。このため、制御装置は、ステップ４４で計算される新しい弁位置と終了点との間の差が特定値未満になるまで様式１の工程を通して継続して繰り返しを行い、この差が所定値未満になると、弁が確実に閉止されるよう十分な大きさの流量制御信号を発生させることができる。

図２Ｄは、第２操作様式（例えば、図２Ｂの様式２）の下での制御装置の操作について１つの実施形態を示すフロー図である。様式２の制御装置は様式１の制御装置と同様の様式で作動するが、様式２では、区切り点に達するまで流量制御信号が流量制御弁をできるだけ迅速に閉止させるよう第１加速係数が設定される点が異なる。区切り点に達した後、制御装置は、流量制御弁がゆっくりと閉止するよう、第２加速係数によって流量制御信号を発生させることができる。

図２Ｄの実施形態において、制御装置は、ステップ５０において、残りの閉止範囲を求めることができる。これが初回である場合、残りの範囲は、図２Ａのステップ３２で決まる弁位置から弁の終了位置を引いたものになる。さらに、制御装置は、ステップ５２において、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが真であるかどうかを判定できる。Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが真と設定されている場合、制御装置は、流量制御弁できるだけ迅速に閉止されるよう、流量制御信号を発生させることができる。したがって、制御装置は、ステップ５４において、できるだけ迅速に閉止する制御弁に基づき、特定回目の繰り返しに対する値変化量（すなわち、繰り返しの終了時の弁位置と終了点との間の差）を求めることができる。逆に、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが偽である場合、制御装置は第２加速係数に基づいて流量制御信号を発生させることができる。この場合、値の変化量は、第２加速係数で除された残りの閉止範囲になる（ステップ５６）。

制御装置は、ステップ５８において、ステップ５４あるいはステップ５６で決まる値の変化量を弁終了点位置に加えたものに等しい値の新たな位置を求めることができる。ステップ６０において、制御装置は、弁の新しい位置が区切り点より低いかどうかを判定し、これが低い場合、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを偽に設定できる（ステップ６２）。その他の場合、制御装置はＦｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを真のままにしておくことができる。制御装置はその後、図２Ｄのルーチンを出ることができる。

分注終了フラグが特定回目の繰り返し後にまだ設定されていれば、制御装置は再び図２Ｄのルーチンに入ることができる。制御装置は、ステップ５８で決められる新たな弁位置と終了位置との間の差が特定値未満になるまで分注終了フラグを設定しながら、図２Ｄの工程を繰り返し継続することができる。

図２Ｅは、第３操作様式（例えば、図２Ｂの様式３）の下での制御装置の操作について１つの実施形態を示すフロー図である。様式３において、制御装置は、閉止範囲の第１セグメントに対する第１加速係数により流量制御弁を閉止する流量制御信号を制御装置が発生させ、閉止範囲の第２セグメントでできるだけ迅速に弁を閉止する流量制御信号を発生させることを除き、制御装置が様式２にある場合と同様に作動する。

図２Ｅの実施形態において、制御装置は、ステップ６４において、残りの閉止範囲を求めることができる。これが初回である場合、残りの範囲は、図２Ａのステップ３２で決まる弁位置から弁の終了位置を引いたものになる。さらに、制御装置は、ステップ６６において、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが真であるかどうかを判定できる。Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが真に設定されると、制御装置は、第１加速係数に従って流量制御信号を発生させることができる。この場合、値の変化量は、第１加速係数で除されたステップ６４からの残りの閉止範囲になる（ステップ６８）。しかしながら、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが偽である場合、制御装置は、流量制御弁をできるだけ迅速に閉止させる第２加速係数に基づき流量制御信号を発生させることができる。したがって制御装置は、ステップ７０において、できるだけ迅速に閉止する制御弁に基づき、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグが偽であるときの特定回目の繰り返しに対する値変化量（すなわち、繰り返しの終了時の弁位置と終了点との間の差）を求めることができる。

制御装置は、ステップ７２において、ステップ６８あるいはステップ７０で決まる値の変化量を弁終了点位置に加えたものに等しい値の新たな位置を求めることができる。ステップ７４において、制御装置は、弁の新しい位置が区切り点より低いかどうかを判定し、これが低い場合、Ｆｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを偽に設定できる（ステップ７６）。その他の場合、制御装置はＦｉｒｓｔ＿Ｓｅｇｍｅｎｔフラグを真のままにしておくことができる。制御装置はその後、図２Ｄのルーチンを出ることができる。

分注終了フラグが特定回目の繰り返し後にまだ設定されていれば、制御装置は再び図２Ｄのルーチンに入ることができる。制御装置は、ステップ５８で決められる新たな弁位置と終了位置との間の差が特定値未満になるまで分注終了フラグを設定しながら、図２Ｄの工程を繰り返し継続することができる。

第４の操作様式（例えば、図２Ｃの様式４）において、制御装置は、流量制御弁をできるだけ迅速に、あるいは特定の加速係数に従って流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生させることができる。これにより、流量制御弁は「勢いよく閉まる」か、あるいは特定加速係数に従って閉止することができる。

図２Ｆは、第５操作様式（例えば、図２Ｂの様式５）の下での制御装置の操作について、１つの実施形態を示すフロー図である。様式５において、制御装置は、本発明の１つの実施形態によれば、流量制御弁をできるだけ迅速に閉止させる流量制御信号を発生させることができる（ステップ７８）。流量制御弁が閉止されると、ステップ７８に従ってできるだけ迅速に行われるかに関わらず、あるいは複数の加速係数に従って行われるかに関わらず、制御装置は、サックバック弁によって流体を分注ノズルに押し込ませるサックバック制御信号を発生させることができる（ステップ８２）。制御装置は、流体をノズルから分注させることなく、サックバックによって流体をノズルの端部に押し込ませるようにサックバック制御信号を発生させるために、特定のシステム構成や流体に対して経験的に較正することができる。制御装置は、従来技術で既知の任意のサックバック制御スキームにより、サックバック弁によって流体をノズルに戻すサックバック制御信号を発生させることができる（ステップ８４）。制御装置は、ノズルで残留液滴が形成されないよう十分ゆっくりと流体をノズルに引き戻すよう経験的に較正することができる。この較正は、例えば、分注工程設定、ノズル構成、分注される流体に基づくことができる。

図２Ａ−２Ｆでは別個のソフトウェアルーチンに関して論じられたものの、図２Ａ−２Ｆの工程は、同一プログラムの一部、プログラムのモジュール、オブジェクトとして、あるいは適当なプログラム言語およびアーキテクチャにより実施できることを指摘する必要がある。さらに、制御装置は、図２Ａ−２Ｆに関して論じられた様式のおのおの、様式のすべて、あるいは様式の任意の組合せに従って作動するよう構成することができる。さらに、図２Ａ−２Ｆは例を通して与えられているが、制御装置が複数の加速係数に従って流量制御信号を発生させることのできる様式を制限することを意図するものではない。

図２Ｃ−２Ｄの例における閉止速度パラメータが、閉止範囲の第１セグメントおよび第２セグメントにおける異なる速度で閉止変化率（すなわち、閉止速度加速）を変化させる加速係数である一方、本発明の実施形態はまた、閉止速度パラメータが特定の閉止速度に対応するよう構成できる。この場合、流量制御弁は、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度に従って閉止し、閉止速度の第２セグメントに対する第２閉止速度で閉止することができる。さらに、閉止速度パラメータは、弁が、閉止範囲の第１セグメントに対して第１閉止速度化速度で閉止し、閉止速度の第２セグメントに対して第２閉止速度加速で閉止するよう、特定の閉止速度変化量（すなわち、閉止速度の加速度）に対応できる。

図２Ｇは、本発明の１つの実施形態による弁閉止例に対する弁閉止プロファイルを示す。ｘ軸は時間を示し、ｙ軸は１つ以上の圧力センサで検出される圧力差（電圧で測定）を表す。流体の流量が圧力差に比例するため、この圧力差は流量制御弁が閉止された量を示す。

図２Ｇの例において、制御装置は、ポイント８５で、分注工程の終了を判定できる。弁閉止範囲の第１セグメントについて、（例えば、区切り点８６まで）、制御装置は、第１閉止速度パラメータにより流量制御弁を閉止する流量制御信号を発生し、ポイント８５と８６との間のグラフで示される流量の低下をもたらすことができる。閉止範囲の第２セグメントについて（例えば、弁が区切り点８６まで、あるいはそれを超えて閉止された後）、制御装置は第２閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させることができる。弁が閉止された場合（ポイント８７で表される）、制御装置は、流量制御弁を閉じたままにしておくことを要求する流量制御信号を発生させることができる。

これにより、本発明の実施形態は、（図１の流量制御装置１２のような）流量制御弁を起動するさまざまな閉止速度パラメータにより流量制御信号を発生させることができる。制御装置は、流体制御弁を、第１閉止速度、閉止速度の加速度、あるいは閉止速度の加速度の変化量で閉止させる閉止範囲（例えば、流体制御弁の第１閉止範囲）の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させ、さらに、流体制御弁を、第２閉止速度、閉止速度化速度、あるいは変化閉止速度化速度で閉止させる閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させることができる。制御装置は、流量制御信号を、区切り点における第１閉止速度パラメータに基づくステップと、第２閉止速度パラメータに基づくステップとの間で切り替えることができる。

第１閉止速度パラメータ、第２閉止速度パラメータ、区切り点が特定の分注工程およびシステムに対して定義されることを指摘する必要がある。これらのパラメータは、分注される流体の流体特性、特に表面張力および粘性、分注システム構成、流体が分注される速度、分注工程が用いられる応用例により変化しうる。特定の分注工程に対してウェーハ上で過剰な流体が析出する可能性を減らす第１閉止速度パラメータ、第２閉止速度パラメータ、区切り点を求めるため、経験的試験および較正を用いることができる。

さらに、本発明の実施形態が追加の閉止速度パラメータを用いることができることを指摘すべきである。例えば、制御装置は、流量制御弁閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づく流量制御信号を発生させ、流量制御弁の閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させ、流量制御範囲の第３セグメントに対する第３閉止速度パラメータに基づき流量制御信号を発生させようコンピュータ命令を実行できる。制御装置は、１つ以上の所定区切り点におけるさまざまな閉止速度パラメータに流量制御信号を発生させるステップ間を自動的に切り替えることができる。これにより、制御装置は、流量制御弁に対して任意の複雑な閉止プロファイルを発生させることができる。

さらに、制御装置は、分注工程の終了時に流量高さを求めるよう、サックバック弁を分注工程の終了時に助けることができる。制御装置は、サックバック弁によって分注中の所定のある時点（例えば、分注終了時の前の０％から５０％までの分注時間、あるいは他の時間）に流体を動かし始めさせるよう構成できる。移動流体は、制御装置構成で決められるとおり、流体をノズルの端部に押し込める、あるいはノズル内に引き上げることができる。

図３は、本発明の実施形態を実施できる流体制御システムの１つの実施形態を概略図で示したものである。流体制御装置９０は、（図示されていない）ウェーハになりうる基板といった使用ポイントまで液体を最終的に分注するための液体入口ライン９２と液体出口ライン９３とをもつものとして示される。流量制御装置９０は、流量制御応用で説明したような流量制御弁９４と、流量制御弁９４に空気接続された空気比例制御弁９６とを含むことができる。流体制御装置９０を出る液体のすべてが摩擦流れ要素９７に入るようよう、液体出口ライン９３が摩擦流れ要素９７と流体連通する。圧力変換器といった第１圧力センサ９８は流体制御装置９０ハウジングと一体化できるものであり、第１圧力を検知するため、摩擦流れ要素９７の入口に、あるいはその近く（流体制御弁９４の出口に、あるいはその近くに）に配置され、圧力変換器といった第２圧力センサ１００は、第２圧力を検知するため、摩擦流れ要素９７の出口に、あるいはその近くに配置される。その他の場合、一つの圧力差検知装置が用いられることがある。流体と接する圧力センサ部分は、好ましくは、サファイヤのような（適用例で用いられる流体に関して）不活発な材料からできている、あるいは、ペルフルオロポリマーといった、接する流体と共存できる材料でコーティングされる。センサは流体経路で圧力および温度を検知し、制御装置に対して、検知された圧力および温度を示す信号を送る。

各圧力センサ９８，１００（あるいは、一つの圧力差検知装置）が、比例一体型派生的（ＰＩＤ）フィードバック構成要素をもつ制御装置といった制御装置１０２と連通する。各センサ９８および１００は、そのそれぞれの流体ラインで圧力および温度を採取すると、採取されたデータを制御装置１０２に送る。制御装置１０２は値を比較し、摩擦流れ要素９７での圧力降下を計算することができる。圧力降下に基づく制御装置１０２からの信号は空気比例制御弁９６に送られるが、これは、好ましくは、温度、および／または粘性、および／または密度について補償した後に流量制御弁９４を調節する。

さらに詳細には、このシステムは、好ましくは、脱イオン水、あるいはイソプロピルアルコールといった適当な流体を流体標準として用いて、分注されている流体に対して較正される。例えば、システムが標準に対して、好ましくは実験的に較正されると、分注される流体の粘性や密度といった特性は、分注される流体が標準と比較されて関係が確立できるよう、入力される、あるいは自動的に求められる。この関係に基づき、摩擦流れ要素での（オプションとして、温度、粘性等について修正された）測定圧力降下は、流量に対して関連付けされ、望みの、あるいは目標の流量と比較され、流量制御弁９４が空気比例制御弁９６で調節される。

好ましくはプログラム可能な比例弁１０４を含むサックバック装置は、（空気比例弁９６と同じ、あるいはそれと異なることがありうる）比例制御弁と連通し、制御装置により（あるいは異なる制御装置により）制御される。流体分注が停止される、あるいは遷移中の場合に起動され、流体を分注ノズルに押し込み、これにより、流体分注操作が中断された際にウェーハに落ちる可能性のある望ましくない液滴の形成を減らす、あるいはそれをなくし、流体が大気に触れることを最小限にする、あるいはそれを防ぐため、流体を分注ノズルから引き戻る。サックバック弁１０４の速度および範囲はこれにより制御される。好ましくは、サックバック弁１０４は流量制御弁９４の下流側に設けられる。

例えば、空気比例制御弁９６を制御することで流量制御弁９４に対する圧力を制御することで、さまざまな流体分注パラメータが制御できる。例えば、分注される液体が低粘性液体である場合、流量制御弁９４は、液体の均一な分注を確実に行うよう、圧力を用いて注意深く調節できる。

さらに、流量制御弁９４が閉止する速度が調節できる。流量制御弁９４の閉止速度を変化させることで、分注工程の終了時における過度の流体落下が減らされるか、あるいはそれを防ぐことができる。用いられている特定の流体制御弁９４の圧力体積関係が特徴づけられると、無制限の柔軟性を得ることができる。

図３で示される実施形態は、本発明の実施形態が実施できる分注システムの単に１つの実施形態である。図３の流量制御装置（例えば、流量制御弁９４および比例空気制御弁９６）は、流体流れ経路を閉止する流量制御信号に応答できる。図２Ａ−２Ｅに関連して論じたとおり、流量制御信号は１つ以上の閉止速度パラメータに基づくことができる。さらに、サックバック制御装置は、図２Ｆに関連して論じられたとおり、流体を分注ノズルに押し込む、あるいは流体をノズルから引き出すサックバック制御信号に対して応答できる。

図４は、空気比例制御弁（例えば、図３の空気制御制御弁９６）を締める／開くための流体制御信号を発生できる制御装置１０２の１つの実施形態を示すブロック図であるが、この空気比例制御弁が次に、流体制御弁（例えば、図３の流体制御弁９４）を開かせる、あるいは閉じさせる。制御装置１０２は、電源１０５、ハウスキーピングプロセッサ１０６、電圧回路１０８、補助機能回路１１０、制御弁ドライバ１１２、サックバック弁ドライバ１１４、コンポートインターフェイス１１６、入出力回路１１８、制御プロセッサ１２０を含むことができる。制御プロセッサ１２０は、電圧回路から受け取った電圧信号に基づき流量制御信号を発生させる実行可能なコンピュータ読み取り可能命令１２４の組を保存できるフラッシュメモリ１２２を含むことができる。流量制御信号は、従来技術で既知の、あるいは開発された弁制御信号を発生させるための任意のスキームにより発生できる。制御装置１０２のさまざまな構成要素がデータバス１２６を通して通信可能である。管理者ユニット１２８は制御装置１０２の種々の機能を監視することができる。コンピュータ読み取り可能命令１２４は１つのメモリでソフトウェアとして示されているものの、コンピュータ読み取り可能命令は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア命令として、あるいは従来技術で既知の適当なプログラム方法で実施できる。さらに、この命令は複数のメモリ間で分配でき、複数プロセッサで実行可能である。

操作において、電源１０５は制御装置１０２のさまざまな構成要素に対して電源を供給できる。電圧回路１０８は上流側・下流側圧力センサから圧力を読み取り、制御プロセッサ１２０に対して上流側・下流側圧力信号を供給できる。制御装置プロセッサ１２０は、電圧回路１０８および制御弁ドライバ１１２から受け取った圧力信号に基づいて流量制御信号を計算でき、次に、流量制御信号に基づいてドライブ信号を発生できる。流量制御信号の発生は、流量制御適用で論じた方法により、あるいは従来技術で既知の制御信号発生スキームにより行うことができる。分注工程の終了時、制御装置は、図２Ａ−２Ｅと関連して論じたとおり、種々の閉止速度パラメータに基づいて流量制御信号を発生させることができる。さらに、制御装置は、図２Ｆと関連して論じたとおり、サックバック制御信号を発生できる。流量制御信号およびサックバック信号を発生させるための方法は、制御プロセッサ１２０でアクセス可能なコンピュータ読み取り可能メモリ（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ、磁気保存装置、あるいは技術的に知られた他のコンピュータ読み取り可能メモリ）上で保存されたソフトウェア、あるいは他のコンピュータ読み取り可能命令（例えば、命令１２４）として実施可能である。

制御装置１０２の他の構成要素に関して、ハウスキーピングプロセッサ１０６は、他の装置、あるいは技術的に知られている他のプログラム可能機能との通信命令を含むさまざまな機能を実行する汎用プロセッサが可能である。汎用プロセッサの１つの例は、インテル８０５１プロセッサである。補助機能回路１１０は他の装置とインターフェイスを取りうる。サックバック弁ドライバ１１４はサックバック弁（例えば、図１のサックバック弁１０４）を制御できる。コンポートインターフェイス１１６および入出力回路１１８は、制御装置１０２への／からのデータを伝送するためのさまざまな手段を提供する。追加構成要素は、技術的に知られた装置監視機能を実施できる管理者ユニット２７２０、さまざまなＥＥＰＲＯＭあるいは他のメモリ、拡張ポート、あるいは技術的に知られた他のコンピュータ構成要素を含むことができる。

図５は、比例制御弁を閉める／開くための弁ドライブ信号を発生できる制御装置１０２の制御論理回路の１つの実施形態を示すブロック図である。制御装置１０２のいくつかの構成要素が、制御プロセッサ１２０、コンポートインターフェイス１１６、管理者ユニット１２８を含め示されている。さらに、拡張ポート１３０が示されている。拡張ポート１３０は、制御装置１０２の機能性を拡大するため、ドータボードを追加するために用いることができる。

図５の実施形態において、ハウスキーピングプロセッサ１０６の機能性は次の３つの部分に分割できる：処理部分１３２、メモリ装置部分１３４、二重ポートＲＡＭ部分１３６。メモリ装置部分１３４は、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、技術的に知られた他のコンピュータ読み取り可能メモリを含むさまざまなメモリを含むことができる。ハウスキーピングプロセッサ１０６にフラッシュメモリを用いる利点の１つは、例えば、コンポートインターフェイス１１６を通してファームウェア更新のダウンロードを容易に行うことができるということである。さらに、メモリ装置部分１３４は、チップ選択およびアドレスデコードに対する機能を含むことができる。メモリ装置部分１３４、二重ポートＲＡＭ部分１３６、処理部分１３２のおのおのは、１つのプロセッサで実施可能であることを指摘すべきである。制御プロセッサ１２０およびハウスキーピングプロセッサの処理部分１３２は、本発明の１つの実施形態において、二重ポートＲＡＭ部分１３６へのマルチアクセスを通してデータを共有できる。制御プロセッサ１２０およびハウスキーピングプロセッサの処理部分１３２は、１つのシステムクロック（例えば、２０ＭＨｚクロック）、あるいは異なるシステムクロックで駆動できる。

制御プロセッサ１２０は、流量制御装置適用で説明された制御スキームにより、電圧回路から受け取った電圧信号に基づき流量制御信号を発生させる実行可能なコンピュータ実行可能命令１２４の組を保存できるフラッシュメモリ１２２を含むことができる。さらに、制御プロセッサ１２０は、（図３の流量制御弁９４といった）流量制御弁を閉止させるさまざまな閉止速度パラメータにより流量制御信号を発生させる命令１２４を実行できる。制御装置は、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づいて流量制御信号を発生することができ、流量制御弁を、閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータにより閉止させる流量制御信号を発生することができる。制御装置は、流量制御信号を、区切り点における第１閉止速度パラメータに基づくステップと、第２閉止速度パラメータに基づくステップとの間で切り替えることができる。特定の流体および分注システムに対する閉止速度パラメータを較正することで、本発明の実施形態は、分注工程終了後に流体の過剰な液滴がウェーハ上に落ちることを防ぐことができる。

制御プロセッサ１２０はまた、サックバック弁が流体を分注ノズルの端部に押し込み、その後、流体をノズルに引き戻させるよう較正されたサックバック制御信号を発生させる命令１２４を実行できる。流体が分注ノズルの端部に押しこまれることから、流体はノズルに残留している液滴を吸いよせることができる。この流体はその後、ノズル周りの空気流により流体の結晶化を引き起こすことを防ぐため、ノズルに引き戻すことができる。流体は、過剰な流体がノズル内に残留することを防ぐ上で十分ゆっくりと引き戻すことができる。

本発明は特定の実施形態を参照しながら説明されたものの、これらの実施形態は例示的なものであり、本発明の適用範囲はこれらの実施形態に限定されるものではない点を理解すべきである。上述の実施形態に対して多数の変形、改造、追加、改良が可能である。これらの変形、改造、追加、改良は、以下に詳細を示す請求項として本発明の適用範囲内に含まれることが意図される。

Claims (22)

1. 流量を調節するためのシステムであって、該システムは、
   第１の弁と、
   液体入口および液体出口の間の流量制御弁と、
   該第１の弁に結合された制御装置とを備え、
   該制御装置は、
   プロセッサと、
   コンピュータ読み取り可能メモリと、
   該コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットとを備え、
   該コンピュータ命令は、
   閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を最初の位置から閉止するための該第１の弁への流量制御信号を発生し、
   該閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を閉止するための該第１の弁への該流量制御信号を発生し、
   区切り点において、該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替える
   ための該プロセッサによって実行可能な命令を含み、
   該流量制御信号は、該流量制御弁を該最初の位置から完全に閉止する位置まで継続して閉止するために発生し、
   該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替えることは、対応する流体流れに関係なく該流量制御弁の特定の弁位置で発生し、
   該第１閉止速度パラメータは、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速度係数であり、該第２閉止速度パラメータは、該閉止速度の加速度の第２変化率に対応する
   ことを特徴とするシステム。
2. 請求項１のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、弁位置が区切り点より低いかを判定するように実行可能な命令を含む、システム。
3. 請求項１のシステムであって、前記第１閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、システム。
4. 請求項１のシステムであって、前記第２閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、システム。
5. 請求項１のシステムであって、該システムがさらにサックバック弁を備え、
   前記コンピュータ命令がさらに、該サックバック弁によって流体をノズルに押し込ませるサックバック制御信号を生成するように実行可能な命令を含む、システム。
6. 請求項５のシステムであって、前記第１の弁が比例空気圧制御弁を備える、システム。
7. 請求項６のシステムであって、前記比例空気圧制御弁が、前記流量制御信号に応答し、該比例空気圧制御弁は、前記流量制御弁に空気圧をかけることによって、該流量制御弁を閉止する、システム。
8. 請求項５のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、前記サックバック弁によって前記ノズルの端部に流体を押し込ませるように構成された前記サックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、システム。
9. 請求項１のシステムであって、前記コンピュータ命令がさらに、前記閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータに基づき、前記流量制御信号を生じるように実行可能な命令を備える、システム。
10. コンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラム製品は、コンピュータ読み取り可能メモリ上に保存されたコンピュータ命令のセットを備え、コンピュータプロセッサにより実行可能であり、該コンピュータ命令のセットが、
    流量制御弁を最初の位置から閉止するための信号に応答して、閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を最初の位置から閉止するための第１の弁への流量制御信号を発生し、
    該閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を閉止するための該第１の弁への該流量制御信号を発生し、
    区切り点において、該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替える
    ように実行可能な命令を含み、
    該流量制御信号は、該流量制御弁を該最初の位置から完全に閉止する位置まで継続して閉止するために発生し、
    該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替えることは、対応する流体流れに関係なく該流量制御弁の特定の弁位置で発生し、
    該第１閉止速度パラメータは、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速度係数であり、該第２閉止速度パラメータは、該閉止速度の加速度の第２変化率に対応する、コンピュータプログラム製品。
11. 請求項１０のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、弁位置が区切り点より低いかを判定するように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
12. 請求項１０のコンピュータプログラム製品であって、前記第１閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、コンピュータプログラム製品。
13. 請求項１０のコンピュータプログラム製品であって、前記第２閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、コンピュータプログラム製品。
14. 請求項１０のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、サックバック弁によってノズルの端部に流体を押し込ませるように構成されたサックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
15. 請求項１４のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令のセットがさらに、流体が前記ノズルの端部に達すると、前記サックバック弁によって該ノズルの端部から該流体を引き出すように構成された前記サックバック制御信号を生じるように実行可能な命令を含む、コンピュータプログラム製品。
16. 請求項１０のコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータ命令がさらに、前記閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータに基づき、前記流量制御信号を生じるように実行可能な命令を備える、コンピュータプログラム製品。
17. 分注プロセスを終了する方法であって、該方法は、
    閉止範囲の第１セグメントに対する第１閉止速度パラメータに基づき、別個の流量制御弁を閉止するための第１の弁への流量制御信号を発生し、該第１閉止速度パラメータに基づき該流量制御弁を閉止するステップと、
    第２閉止速度パラメータが適用すべきか判定するステップと、
    該閉止範囲の第２セグメントに対する第２閉止速度パラメータに基づき、該流量制御弁を閉止するための該第１の弁への該流量制御信号を発生し、該第２閉止速度パラメータに基づき該流量制御弁を閉止するステップと、
    区切り点において、該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替えるステップと
    を含み、
    該流量制御信号は、該流量制御弁を最初の位置から完全に閉止する位置まで継続して閉止するために発生し、
    該第１閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生と、該第２閉止速度パラメータに基づく該流量制御信号の発生との間で切り替えるステップは、対応する流体流れに関係なく該流量制御弁の特定の弁位置で発生し、
    該第１閉止速度パラメータは、閉止速度の加速度の第１変化率に対応する第１加速度係数であり、該第２閉止速度パラメータは、該閉止速度の加速度の第２変化率に対応する、方法。
18. 請求項１７の方法であって、該方法がさらに、サックバック弁によってノズルの端部に流体を押し込ませるように構成されたサックバック制御信号を生じるステップを含む、方法。
19. 請求項１７の方法であって、該方法がさらに、前記閉止範囲の少なくとも１つの追加セグメントに対する少なくとも１つの追加閉止速度パラメータに基づき、前記流量制御信号を生じるステップを含む、方法。
20. 請求項１７の方法であって、該方法がさらに、弁位置が区切り点位置より低いかを判定するステップを含む、方法。
21. 請求項１７の方法であって、前記第１閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、方法。
22. 請求項１７の方法であって、前記第２閉止速度パラメータが、所定の最大の閉止速度の加速度において前記流量制御弁を閉止することに対応する、方法。

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