化學藥液供給系統的製作方法
2023-06-07 20:17:51 1
專利名稱：化學藥液供給系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化控制技術領域，特別涉及一種化學藥液供給系統。
背景技術：
在半導體行業中，在很多工序上都會使用到各種化學藥液，而在工藝過程中使用的化學藥液原液都是由設備外部提供，再根據自身工藝要求在設備內部進行一定比例的稀釋或混合。現階段市場上的化學藥液原液大多是已經按照一定體積灌裝好的標準品，所以在半導體行業中便需要一套能夠將灌裝好的化學藥液輸送到不同設備去的化學藥液供給系統。由於所輸送的化學藥液多為濃度較高的酸性或鹼性液體，具有較強的腐蝕性和危險性，同時也要防止外界環境對藥液造成汙染，以免影響半導體工藝效果，所以在輸送過程中要避免藥液與操作人員直接接觸或直接暴露於工作環境中。同時，由於半導體行業的連續作業以及工藝對藥液流量的要求，如果在工藝過程中出現藥液供給突然間斷將會造成重大影響。現有藥液檢測大多是提前檢測，即使用液位傳感器檢測灌裝原液的最低液位，當到達設定的最小體積時就要更換原液，這樣雖然避免了藥液供給中斷的危險，但會造成一定程度的浪費。
發明內容(一)所要解決的技術問題本實用新型的目的在於提供一種能夠自動控制化學藥液供給的系統，能夠在不間斷供給的情況下更換藥液儲液罐，液體流動相對封閉，且能夠解決藥液流量變化較大時同一套供液系統不兼容的問題。(二)技術方案
為了解決上述技術問題，本實用新型提出了一種化學藥液供給系統，所述系統包括主用儲液罐、備用儲液罐、供液裝置和控制器，其中:所述供液裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐以及所述控制器相連接；所述主用儲液罐及所述備用儲液罐用於儲存並提供化學藥液；所述供液裝置用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送給外部設備；所述控制器用於控制所述供液裝置將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送給外部設備。可選的，所述供液裝置具體包括供液管路、供液氣動閥、供液泵和供液出口手閥，其中:所述供液管路的進液口分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐的底部相連，所述供液管路的出液口與所述供液出口手閥相連，用於輸送化學藥液；所述供液氣動閥與所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令控制所述供液管路的連通或閉合；[0014]所述供液泵用於將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送到所述供液出口手閥；所述供液出口手閥用於將所述供液管路中的化學藥液輸送給外部設備。可選的，所述供液管路的進液口還安裝有液位傳感器，所述液位傳感器與所述控制器相連，用於採集所述主用儲液罐或所述備用儲液罐的液位信息，並將所述液位信息傳送給所述控制器。可選的，所述系統還包括回液裝置，所述回液裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐、所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述供液管路中的部分化學藥液回送到所述主用儲液罐或所述備用儲液罐。可選的,所述回液裝置具體包括回液管路、回液氣動閥和針閥，其中，所述回液管路的一端與所述供液管路的出液口相連，另一端分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐相連，用於回送化學藥液；所述回液氣動閥與所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令控制所述回液管路的連通或閉合；所述針閥用於調節所述回液管路的開度。可選的，所述供液裝置還包括藥液循環子裝置，所述藥液 循環子裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液通過管路循環的方式混合均勻。可選的，所述系統還包括補氣裝置，所述補氣裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令向所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中補充氮氣。可選的，所述補氣裝置還包括超壓溢流單向閥，所述超壓溢流單向閥分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐的頂部相連，用於調節所述主用儲液罐及所述備用儲液罐中的氣體壓力，使其始終小於設定閾值。可選的，所述系統還包括清洗裝置，所述清洗裝置分別與所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令對所述供液管路進行清洗。可選的，所述系統還包括乾燥裝置，所述乾燥裝置分別與所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令對所述供液管路進行乾燥處理。(三)有益效果本實用新型提出的化學藥液供給系統具有如下優點:1、所述系統能夠在一個相對封閉的空間內，自動完成化學藥液的供給，同時避免了藥液汙染環境或者是被環境汙染；2、所述系統能夠實現在不間斷供給的同時更換藥液儲液罐，並且最大限度地利用藥液，避免浪費；[0038]3、所述系統通過配置可調節的回液裝置，能夠適合不同供給流量要求，避免了出口管路壓力過大造成的危害，可同時兼容多種供給流量要求；4、所述系統通過配置補氣裝置和超壓溢流管路，在供液的同時避免了內外壓差過大對儲液罐造成的損壞，從而減小了儲液罐破裂、藥液濺出對工作人員和環境的危害；5、所述系統通過配置清洗和乾燥裝置，可以避免供液裝置和工藝設備之間管路內藥液長時間沉積等對工藝效果的影響。
圖1是本實用新型所述化學藥液供給系統的一種具體實施方式
的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。本實用新型提出了一種化學藥液供給系統，圖1表示了其中一種優選的實施方式。如圖1所示，所述化學藥液供給系統包括主用儲液罐、備用儲液罐、供液裝置及控制器，此外還包括回液裝置、補氣裝置、清洗裝置和乾燥裝置。如圖1所示，本系統包括兩個灌裝原液的儲液罐，其中一個為主用儲液罐，另一個為備用儲液罐；供液裝置具體包括兩個供液氣動閥15和20，兩個供液氣動三通閥13和7，一個供液泵12，一個藥液過濾器9，一個供液出口手閥11，兩個液位傳感器18和21，一個供液管路壓力傳感器(PT)以及相應的供液管路，同時，供液裝置還包括藥液循環子裝置，藥液循環子裝置包括兩個藥液循環氣動閥16和22以及相應的循環管路；回液裝置能夠使系統適用於不同供給流量需求，其包括可調節開度的針閥24，兩個分別連接兩個儲液罐的氣動閥19和26以及相應的回 液管路；補氣裝置可以分別對兩個儲液罐補充氮氣，其包括兩個進氣氣動閥17和25，兩個超壓溢流單向閥14和23以及相應的補氣管路；清洗和乾燥裝置包括一個進液手閥1，一個水路壓力測試表3，一個氣動閥4，一個氣動採樣閥5，一個回水手動閥2以及相應的管路，此外還包括一個用於清洗本系統所處環境的水槍6。圖1中的所有氣動閥和傳感器都可以通過控制器控制和監測。通過控制器按照制定的順序控制各個氣動閥的開/合以及供液泵12的轉速，便能夠實現將儲液罐中的化學藥液輸送到相應的外部設備中；同時根據各傳感器的反饋進行不同氣動閥開/關或者是同一個氣動閥不同出液口的切換控制，從而實現王用儲液te和備用儲液te的切換，實現當Iv儲液te藥液使用完後自動切換到另一個儲液罐，並且不會間斷藥液供給。下面對上述系統的工作過程進行詳細說明。圖1所示的系統包括左右兩個並行的可互換的儲液罐及供液裝置。首先，通過控制器開啟氣動閥15和17，同時啟動供液泵12，當儲液罐內的藥液一段時間未使用或者需要循環混合均勻時，開啟氣動閥16，形成一個循環迴路，罐內藥液經過多次循環後達到均勻的效果，當外部工藝設備需要化學藥液時打開手閥11，同時關閉氣動閥16，開啟氣動閥19，控制氣動三通閥7使進液口和另一端出液口連通，藥液經由氣動閥7流到過濾器9，過濾後的藥液通過手閥11輸送到所需的工藝設備，在輸送藥液的同時，一部分藥液經由針閥24和氣動閥19回到主用儲液罐內，由於工藝設備所需的藥液流量可能遠小於供給系統的流量供給能力，所以通過配置可調節開度的針閥24和氣動閥19組成的回液裝置，使過量的藥液流回到主用儲液罐內，保證了供液裝置與工藝設備之間不會產生超壓等危險。由於氣動閥15進液端的管路一直連接到儲液罐底部，當主用儲液罐內的藥液使用完後，將不會有液體流經此段管路，此時位於此管路上的液位傳感器18將檢測到，並將信號反饋給上位機，工作人員便會知道主用儲液罐內的藥液已經使用完，此時控制器將會關閉氣動閥15、17和19，開啟氣動閥20、25和26，繼續供給藥液而不需要停止工藝設備，同時也最大限度地利用了主用儲液罐內的藥液，避免了浪費。在此過程中，氣動閥17和25連接到經過調壓的氮氣補氣管路，在供液的同時向儲液罐內補充一定量的氮氣，並且在儲液罐頂部連接有單向閥以起到超壓溢流的作用，以免由於內外壓差較大而對儲液罐造成損壞。當供液完成後，關閉手閥U、供液泵12和所有氣動閥，完成供液任務。本系統還配置有清洗和乾燥裝置。當系統使用一段時間後，為了保證工藝的潔淨性，需要對與工藝設備連接的管路進行衝洗，保證所有氣動閥都處於初始狀態，打開手閥I和2引入可循環的超純水(UPW)，開啟氣動閥4、13、7、8、10和手閥11，衝洗一段時間後關閉氣動閥4、8和10，開啟氣動閥5，通入一定壓力的氮氣對管路進行乾燥，一段時間後關閉所有氣動閥和手閥，完成供液系統的管路清洗及乾燥。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本實用新型·的保護範圍。
權利要求1.一種化學藥液供給系統，其特徵在於，所述系統包括主用儲液罐、備用儲液罐、供液裝置和控制器，其中: 所述供液裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐以及所述控制器相連接； 所述主用儲液罐及所述備用儲液罐用於儲存並提供化學藥液； 所述供液裝置用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送給外部設備； 所述控制器用於控制所述供液裝置將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送給外部設備。
2.根據權利要求1所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述供液裝置具體包括供液管路、供液氣動閥、供液泵和供液出口手閥，其中: 所述供液管路的進液口分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐的底部相連，所述供液管路的出液口與所述供液出口手閥相連，用於輸送化學藥液； 所述供液氣動閥與所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令控制所述供液管路的連通或閉合； 所述供液泵用於將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液輸送到所述供液出口手閥； 所述供液出口手閥用於將所述供液管路中的化學藥液輸送給外部設備。
3.根據權利要求2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述供液管路的進液口還安裝有液位傳感器， 所述液位傳感器與所述控·制器相連，用於採集所述主用儲液罐或所述備用儲液罐的液位信息，並將所述液位信息傳送給所述控制器。
4.根據權利要求2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述系統還包括回液裝置， 所述回液裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐、所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述供液管路中的部分化學藥液回送到所述主用儲液罐或所述備用儲液罐。
5.根據權利要求4所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述回液裝置具體包括回液管路、回液氣動閥和針閥，其中， 所述回液管路的一端與所述供液管路的出液口相連，另一端分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐相連，用於回送化學藥液； 所述回液氣動閥與所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令控制所述回液管路的連通或閉合； 所述針閥用於調節所述回液管路的開度。
6.根據權利要求2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述供液裝置還包括藥液循環子裝置， 所述藥液循環子裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令將所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中的化學藥液通過管路循環的方式混合均勻。
7.根據權利要求1或2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述系統還包括補氣裝置，所述補氣裝置分別與所述主用儲液罐、所述備用儲液罐及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令向所述主用儲液罐或所述備用儲液罐中補充氮氣。
8.根據權利要求7所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述補氣裝置還包括超壓溢流單向閥， 所述超壓溢流單向閥分別與所述主用儲液罐及所述備用儲液罐的頂部相連，用於調節所述主用儲液罐及所述備用儲液罐中的氣體壓力，使其始終小於設定閾值。
9.根據權利要求2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述系統還包括清洗裝置， 所述清洗裝置分別與所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的指令對所述供液管路進行清洗。
10.根據權利要求2所述的化學藥液供給系統，其特徵在於，所述系統還包括乾燥裝置， 所述乾燥裝置分別與所述供液裝置及所述控制器相連，用於接收所述控制器的指令，並根據所述控制器的 指令對所述供液管路進行乾燥處理。
專利摘要本實用新型涉及自動化控制技術，具體公開了一種化學藥液供給系統。所述系統包括主用儲液罐、備用儲液罐、供液裝置和控制器，其中供液裝置分別與主用儲液罐、備用儲液罐以及控制器相連接；主用儲液罐及備用儲液罐用於儲存並提供化學藥液；供液裝置用於接收控制器的指令，並根據指令將主用儲液罐或備用儲液罐中的化學藥液輸送給外部設備；控制器用於控制供液裝置將化學藥液輸送給外部設備。本實用新型提出的化學藥液供給系統能夠在不間斷供給的情況下更換藥液儲液罐，液體流動相對封閉，且能夠解決藥液流量變化較大時同一套供液系統不兼容的問題。
文檔編號F17D3/01GK203131429SQ20122071778
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者初國超, 何金群, 裴立坤, 王銳廷, 王營營 申請人:北京七星華創電子股份有限公司