专利名称：管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种半导体工艺设备及其应用，且特别是有关于一种管路中液体(liquid in piping)与液位(liquid leveling)的侦测预警系统(detect alarm system)及其应用。
背景技术：
在半导体工艺中，经常使用各种液体进行不同的工艺，例如光阻(photoresist，简称PR)涂布工艺(coating process)中，就使用光阻喷涂于晶片(wafer)上，以进行微影工艺。
而一般光阻涂布机台通常包括下列经由同一条管路依序相连的装置，其中有盛装光阻剂的光阻瓶(PR tank)、用来防止光阻瓶空乏后于管路中产生气泡的暂存筒(buffer tank)、用来抽送光阻剂的泵(pump)以及将光阻剂从管路中喷出的喷嘴(nozzle)。此外，光阻涂布机台还会于喷嘴下方设置一放置晶片用的基座以及置于基座底下的一个桶子(barrel)作为排水设备(drain)，用以承接从晶片上滴落的光阻剂。
上述公知的机台为侦测光阻剂的存量，会在暂存筒与喷嘴之间的管路中设置一管路中液体传感器(sensor)，用以侦测暂存筒内的光阻剂存量。当暂存筒中光阻剂用光后，管路中液体传感器会侦测出管路中已无光阻剂，并且同时停止机台运作。然后等到添加光阻剂之后，光阻涂布机台将重新运作。然而，在停止机台运作的同时，仍置于机台中的晶片必定未完成光阻涂布的步骤，所以这批晶片将在进行重工(rework)后才能再进行一次光阻涂布步骤。
另外，公知的机台还会利用一液位传感器侦测桶子内的光阻剂容量。当桶子中光阻剂快要满出时，液位传感器会停止机台运作。然后等到桶子内的光阻剂被清掉后，光阻涂布机台才会重新运作。然而，在停止机台运作的同时，仍置于机台中的晶片处于未完成光阻涂布的状态，因此这批晶片进行重工。
上述两种情形，即暂存筒中光阻剂用光时以及承接光阻剂的桶子中液体快要满出时都必须停止机台，而导致晶片需进行重工。如此一来不但会降低产能(throughput)，还会对制造成本与循环时间(cycletime)造成损害。此外，当公知机台中的管路中液体传感器或液位传感器发生故障时，因为无法得知何时光阻剂会空乏或是无法得知作为排水设备的桶子中的光阻剂何时会满出来，而导致更严重的后果。
发明内容
本发明的目的在提供一种管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用，以侦测光阻剂存量，并且在光阻剂不足时不需停止机台，故不需进行重工。
本发明的再一目的在提供一种管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用，以侦测作为排水设备的桶子内的光阻剂容量，并且于停机后不需进行重工。
本发明的另一目的在提供一种管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用，可免除重工的步骤，进而增加产能并节省制造成本与循环时间。
本发明的又一目的在提供一种管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用，可防止如公知的管路中液体传感器或液位传感器发生故障时所造成的严重后果。
根据上述与其它目的，本发明提出一种管路中液体与液位的侦测预警系统，适于配置在一液体输送装置中，此液体输送装置中有经由同一条管路依序相连的盛装液体用的液体瓶、用来防止液体瓶空乏后于管路中产生气泡的液体暂存筒和将液体从管路中排出的出口装置，以及在出口装置下方有一排水设备，用以承接从出口装置流出的剩余液体。而管路中液体与液位的侦测预警系统包括一管路中液体预警系统以及一液位预警系统，其中管路中液体预警系统具有分别设置于暂存筒与出口装置之间的第一管路中液体传感器，以及设置于液体瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器。而液位预警系统则包括感测位置位于排水设备中的一第一与一第二液位传感器，且第二液位传感器的感测位置低于第一液位传感器的感测位置。
另外，本发明的预警系统可根据应用上的情形作修正，譬如在液体输送装置中的管路中液体与液位的侦测预警系统除了分别设置于暂存筒与出口装置之间的第一管路中液体传感器以及设置于液体瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器外，只在排水设备中设置一个液位传感器的感测位置，且感测位置接近排水设备出口。当然也可以根据应用上的情形，使本发明的预警系统除了利用两液位传感器在排水设备中设置两个感测位置之外，只在暂存筒与出口装置之间设置一个管路中液体传感器。
本发明另外提出一种管路中液体与液位的侦测预警方法，是采用上述本发明的侦测预警系统来执行，其步骤包括先用第二管路中液体传感器侦测管路中是否有液体，当管路中没有液体时，即代表液体瓶中的液体已经用尽，因此需在不停机的状态下更换液体瓶。之后再重新用第二管路中液体传感器作侦测；反之，当第二管路中液体传感器侦测出管路中仍有液体时，则用第一管路中液体传感器侦测管路中是否有液体。
当第一管路中液体传感器侦测出管路中没有液体时，由于按常理判断此时不应侦测出没有液体的结果，所以需检测第一管路中液体传感器是否故障，假使其发生故障，则需修理第一管路中液体传感器；如果第一管路中液体传感器没有故障，则需检查第二管路中液体传感器，或是检查第一管路中液体传感器到液体瓶之间的所有装置以找出问题点，之后等问题解决后再回复到用第二管路中液体传感器侦测的步骤。反之，如果第一管路中液体传感器侦测出管路中仍有液体时，则代表第一与第二管路中液体传感器都正常无故障情形。
然后，可用第二液位传感器侦测出液体是否已达其感测位置，当侦测出液体已达感测位置时，即代表作为排水装置的桶子中的液体已经达到需清除的时间，因此需清除其中的液体。之后再重新开始第二液位传感器的侦测；反之，当第二液位传感器侦测出液体未达其感测位置时，则用第一液位传感器侦测液体是否已达其感测位置，由于按常理判断此时不应侦测出液体达到第一液位传感器的感测位置，所以当侦测出液体已达感测位置时，需进检测第一液位传感器是否故障，假使其发生故障，则需修理第一液位传感器；如果第一液位传感器没有故障，则需检查第二液位传感器，以找出问题点，之后等问题解决后再回复第二液位传感器的侦测。反之，如果第一液位传感器侦测出液体未达到其感测位置时，则代表第一与第二液位传感器都正常且无故障情形，故完成侦测。另外，上述流程亦可随侦测预警系统的修正作变动，而非局限于上述流程步骤。
由于本发明通过设置于暂存筒与出口装置之间的第一管路中液体传感器，以及设置于液体瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器，来同时侦测液体瓶与暂存筒中的液体存量。并且在第二管路中液体传感器侦测出液体瓶中的液体量不足时，因为此时暂存筒中仍有大量液体，所以可在不停机的状态下更换液体瓶，故不需停机与进行重工，进而增加产能并节省制造成本与循环时间。而且，当两管路中液体传感器其中之一故障时，可防止如公知单一的管路中液体传感器发生故障时所造成如光阻剂用尽等的严重后果。
另外，本发明通过感测位置位于排水设备中的第一与第二液位传感器来侦测液位，且第二液位传感器的感测位置低于第一液位传感器的感测位置，所以当作为排水设备的桶子内的液体容量达到第二液位传感器的感测位置时，因为离液体溢出桶子还有一段时间，因此能够等到正在机台内的晶片完成制造步骤后，再将机台停止，以清除桶子中的废液，故不需进行重工，进而可增加产能并节省制造成本与循环时间。而且，当两液位传感器其中之一故障时，可防止如公知单一的液位传感器发生故障时所造成如废液污染整个机台等的严重后果。
图1是依照本发明一较佳实施例的光阻涂布机台的结构示意图；图2所示为利用图1的光阻涂布机台进行管路中液体与液位的侦测预警时的步骤流程图。
20开始100光阻涂布机台 102，118管路104光阻瓶 106暂存筒108喷嘴 110基座112桶子 114泵116三通阀120管路中液体预警系统122，124管路中液体传感器130液位预警系统132，134液位传感器200第二管路中液体传感器侦测出管路中是否有光阻剂202在不停机的状态下更换光阻瓶204第一管路中液体传感器侦测出管路中是否有光阻剂
206第一管路中液体传感器是否故障208修理第一管路中液体传感器210检查第二管路中液体传感器212第二液位传感器侦测出光阻剂是否已达其感测位置214清除排水装置中的光阻剂216第一液位传感器侦测出光阻剂是否已达其感测位置218第一液位传感器是否故障220修理第一液位传感器222检查第二液位传感器具体实施方式
将本发明的管路中液体(liquid in piping)与液位(liquid leveling)的侦测预警系统(detect alarm system)应用于光阻(photoresist，简称PR)涂布工艺(coating process)的设备的话，将如图1所示。
图1是依照本发明一第一实施例的光阻涂布机台的结构示意图，请参照图1，应用本发明的光阻涂布机台100至少包括经由同一条管路102依序相连的装置，其中有盛装光阻剂的光阻瓶(PR tank)104、用来防止光阻瓶104空乏后于管路102中产生气泡的暂存筒(buffertank)106和将光阻剂从管路102中排出的喷嘴(nozzle)108，以及在喷嘴108下方有一放置晶片用的基座110以及基座110底下用以承接从晶片上滴落的剩余光阻剂的桶子(barrel)112。
而且，请继续参照图1，在光阻涂布机台100中还包括一管路中液体预警系统120以及一液位预警系统130，其中管路中液体预警系统120具有分别设置于暂存筒106与喷嘴108之间的第一管路中液体传感器122以及设置于光阻瓶104与暂存筒106之间的第二管路中液体传感器124，而液位预警系统130则包括感测位置位于承接剩余光阻剂用的桶子112中的一第一液位传感器132与一第二液位传感器134，其中第二液位传感器134的感测位置低于第一液位传感器132的感测位置。
此外，请继续参照图1，本实施例中的光阻涂布机台100亦可加上其它相关的装置，比如在喷嘴108与第一管路中液体传感器122之间一个用来抽送光阻剂的泵114；或是在喷嘴108与第一管路中液体传感器122之间加一个三通阀(three way valve)116，并且利用另一管路118将三通阀116与光阻瓶104相连，以便在更换光阻瓶104或是于排除管路102中的气泡时，将光阻剂排回光阻瓶104中，以达到节省光阻剂的功效。
以下将说明本发明的管路中液体与液位的侦测预警系统应用于光阻涂布工艺时的流程。
图2所示是利用图1的光阻涂布机台进行管路中液体与液位的侦测预警时的步骤流程图，请参照图2，首先于步骤200中，第二管路中液体传感器侦测出管路中是否有光阻剂，当第二管路中液体传感器侦测出管路中没有光阻剂时，即代表光阻瓶中的光阻剂已经用�。虼诵杞胁街�202，即在不停机的状态下更换光阻瓶。由于此时暂存筒中仍有大量光阻剂，所以可在不停机的状态下更换光阻瓶，故不需停机与进行重工，进而增加产能并节省制造成本与循环时间。之后再回到步骤20，以再度开始管路中液体预警系统的侦测；反之，当第二管路中液体传感器侦测出管路中仍有光阻剂时，则继续进行步骤204。
接着，于步骤204中，第一管路中液体传感器侦测出管路中是否有光阻剂，当第一管路中液体传感器侦测出管路中没有光阻剂时，由于按常理判断此时不应侦测出没有光阻剂的结果，所以需进行步骤206，即检测第一管路中液体传感器是否故障，假使其发生故障，则进行步骤208，修理第一管路中液体传感器；如果第一管路中液体传感器没有故障，则需进行步骤210，检查第二管路中液体传感器，或是检查第一管路中液体传感器到光阻瓶之间的所有装置以找出问题点，之后等问题解决后再回复到步骤20，以再度开始管路中液体预警系统的侦测。反之，如果第一管路中液体传感器侦测出管路中仍有光阻剂时，则代表第一与第二管路中液体传感器都正常无故障情形，可继续进行步骤212。
然后，于步骤212中，第二液位传感器侦测出光阻剂是否已达其感测位置，当第二液位传感器侦测出光阻剂已达其感测位置时，即代表作为排水装置的桶子中的光阻剂已经达到需清除的时间，因此需进行步骤214，即清除排水装置中的光阻剂。因为此时离光阻剂满溢出桶子的时间还长，因此能够等到正在机台内的晶片完成光阻涂布的步骤后，再将机台停止以清除桶子中的光阻剂，故不需进行重工，进而增加产能并节省制造成本与循环时间。之后再回到步骤212，以再度开始液位预警系统的侦测；反之，当第二液位传感器侦测出光阻剂未达其感测位置时，则继续进行步骤216，第一液位传感器侦测出光阻剂是否已达其感测位置，当第一液位传感器侦测出光阻剂已达其感测位置时，由于按常理判断此时不应侦测出光阻剂达到第一液位传感器的感测位置，所以需进行步骤218，即检测第一液位传感器是否故障，假使其发生故障，则进行步骤220，修理第一液位传感器；如果第一液位传感器没有故障，则需进行步骤222，检查第二液位传感器，以找出问题点，之后等问题解决后再回复到步骤212，以再度开始液位预警系统的侦测。反之，如果第一液位传感器侦测出光阻剂未达到其感测位置时，则代表第一与第二液位传感器都正常且无故障情形，故完成侦测。
上述流程仅为本发明的较佳实施例的范例式流程，而非用以局限本发明的应用。也就是说，当本发明的预警系统为实际上的应用而作修正时，其侦测预警流程也会随之改变，譬如除了分别设置于暂存筒与喷嘴之间的第一管路中液体传感器以及设置于光阻瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器外，只在排水设备中设置一个液位传感器的感测位置的时候，就不需要进行步骤216～222，而可在步骤212之后选择进行步骤214或完成侦测；或是除了利用两液位传感器在排水设备中设置两个感测位置之外，只在暂存筒与喷嘴之间设置一个管路中液体传感器时，就不需要进行步骤204～210，而可在步骤200之后选择进行步骤212或进行修正的步骤202，即更换光阻瓶。
综上所述，本发明的特征包括
1.本发明通过设置于暂存筒与出口装置之间的第一管路中液体传感器，以及设置于液体瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器，来同时侦测液体瓶与暂存筒中的液体存量，并且在第二管路中液体传感器侦测出液体瓶中的液体量不足时，因为此时暂存筒中仍有大量液体，所以可在不停机的状态下更换液体瓶，故不需停机与进行重工，进而增加产能并节省制造成本与循环时间。
2.因为本发明采用两个管路中液体传感器，所以当其中之一故障时，并不会如公知单一的管路中液体传感器在发生故障时，造成如光阻剂用尽等严重后果。
3.本发明通过感测位置位于排水设备中的第一与第二液位传感器来侦测液位，且第二液位传感器的感测位置低于第一液位传感器的感测位置，所以当作为排水设备的桶子内的液体容量达到第二液位传感器的感测位置时，因为离液体溢出桶子还有一段时间，因此能够等到正在机台内的晶片完成制造步骤后，再将机台停止，以清除桶子中的废液，故不需进行重工，进而可增加产能并节省制造成本与循环时间。
4.因为本发明采用两个液位传感器，所以当其中之一故障时，并不会如公知单一的液位传感器发生故障时，造成如废液污染整个机台等的严重后果。
权利要求
1.一种管路中液体与液位的侦测预警系统，适于配置在一液体输送装置中，该液体输送装置中具有经由一管路依序相连的盛装液体用的一液体瓶、用来防止该液体瓶空乏后于该管路中产生气泡的一液体暂存筒、将该液体从该管路中排出的一出口装置，以及在该出口装置下方的一排水设备，其特征是，该管路中液体与液位的侦测预警系统包括一管路中液体预警系统，包括一第一管路中液体传感器，设置于该暂存筒与该出口装置之间；以及一第二管路中液体传感器，设置于该液体瓶与该暂存筒之间；以及一液位预警系统，包括一第一液位传感器，位于该排水设备中，该第一液位传感器具有一第一感测位置；以及一第二液位传感器，位于该排水设备中，该第二液位传感器具有一第二感测位置，其中该第二感测位置低于该第一感测位置。
2.如权利要求1所述的侦测预警系统，其特征是，该液体输送装置包括一光阻涂布机台。
3.如权利要求2所述的侦测预警系统，其特征是，该液体瓶包括一光阻瓶。
4.如权利要求2所述的侦测预警系统，其特征是，该出口装置包括一喷嘴。
5.如权利要求4所述的侦测预警系统，其特征是，该光阻涂布机台更包括位于该喷嘴下方的一基座，其放置一晶片。
6.如权利要求5所述的侦测预警系统，其特征是，该排水设备包括位于该基座底下的一桶子，其承接从该晶片上滴落的剩余光阻剂。
7.一种管路中液体与液位的侦测预警系统，适于配置在一液体输送装置中，该液体输送装置中具有经由一管路依序相连的盛装液体用的一液体瓶、用来防止该液体瓶空乏后于该管路中产生气泡的一液体暂存筒、将该液体从该管路中排出的一出口装置，以及在该出口装置下方的一排水设备，其特征是，该管路中液体与液位的侦测预警系统包括一管路中液体预警系统，包括一第一管路中液体传感器，设置于该暂存筒与该出口装置之间；以及一第二管路中液体传感器，设置于该液体瓶与该暂存筒之间；以及一液位传感器，位于该排水设备中，该液位传感器具有一感测位置，该感测位置接近该排水设备出口。
8.如权利要求7所述的侦测预警系统，其特征是，该液体输送装置包括一光阻涂布机台。
9.一种管路中液体与液位的侦测预警系统，适于配置在一液体输送装置中，该液体输送装置中具有经由一管路依序相连的盛装液体用的一液体瓶、用来防止该液体瓶空乏后于该管路中产生气泡的一液体暂存筒、将该液体从该管路中排出的一出口装置，以及在该出口装置下方的一排水设备，其特征是，该管路中液体与液位的侦测预警系统包括一管路中液体传感器，设置于该暂存筒与该出口装置之间；以及一液位预警系统，包括一第一液位传感器，位于该排水设备中，该第一液位传感器具有一第一感测位置；以及一第二液位传感器，位于该排水设备中，该第二液位传感器具有一第二感测位置，其中该第二感测位置低于该第一感测位置。
10.如权利要求9所述的侦测预警系统，其特征是，该液体输送装置包括一光阻涂布机台。
11.一种管路中液体与液位的侦测预警方法，其特征是，该方法适于采用权利要求1所述的管路中液体与液位的侦测预警系统来进行侦测预警，其步骤包括a.用该第二管路中液体传感器侦测该管路中是否有液体，当该管路中没有液体时，则进行步骤b，以及当该管路中仍有液体时，则进行步骤c；b.在不停机的状态下更换该液体瓶，随后进行步骤a；c.用该第一管路中液体传感器侦测管路中是否有液体，当该管路中没有液体时，则进行步骤d，以及当该管路中仍有液体时，则进行步骤g；d.检测该第一管路中液体传感器是否故障，当该第一管路中液体传感器故障时，则进行步骤e，以及当该第一管路中液体传感器没有故障时，则进行步骤f；e.修理该第一管路中液体传感器，随后进行步骤a；f.检查该第二管路中液体传感器，随后进行步骤a；g.用该第二液位传感器侦测液体是否已达该第二感测位置，当液体未达该第二感测位置时，则进行步骤i，以及当液体已达该第二感测位置时，则进行步骤h；h.清除该排水装置中的液体，随后进行步骤g；i.用该第一液位传感器侦测液体是否已达该第一感测位置，当液体已达该第一感测位置时，则进行步骤j，以及当液体未达该第一感测位置时，则完成侦测预警；j.检测该第一液位传感器是否故障，当该第一液位传感器故障时，则进行步骤k，以及当该第一液位传感器没有故障时，则进行步骤1；k.修理该第一液位传感器，随后进行步骤g；以及l.检查该第二液位传感器，随后进行步骤g。
12.如权利要求11所述的管路中液体与液位的侦测预警方法，其特征是，步骤f更包括检查该第一管路中液体传感器到该液体瓶之间的所有装置。
13.一种管路中液体与液位的侦测预警方法，其特征是，该方法适于采用权利要求7所述的管路中液体与液位的侦测预警系统来进行侦测预警，其步骤包括a.用该第二管路中液体传感器侦测该管路中是否有液体，当该管路中没有液体时，则进行步骤b，以及当该管路中仍有液体时，则进行步骤c；b.在不停机的状态下更换该液体瓶，随后进行步骤a；c.用该第一管路中液体传感器侦测管路中是否有液体，当该管路中没有液体时，则进行步骤d，以及当该管路中仍有液体时，则进行步骤g；d.检测该第一管路中液体传感器是否故障，当该第一管路中液体传感器故障时，则进行步骤e，以及当该第一管路中液体传感器没有故障时，则进行步骤f；e.修理该第一管路中液体传感器，随后进行步骤a；f.检查该第二管路中液体传感器，随后进行步骤a；g.用该液位传感器侦测液体是否已达该感测位置，当液体已达该感测位置时，则进行步骤h，以及当液体未达该感测位置时，则完成侦测预警；以及h.清除该排水装置中的液体，随后进行步骤g。
14.如权利要求13所述的管路中液体与液位的侦测预警方法，其特征是，步骤f更包括检查该第一管路中液体传感器到该液体瓶之间的所有装置。
15.一种管路中液体与液位的侦测预警方法，其特征是，该方法适于采用权利要求9所述的管路中液体与液位的侦测预警系统来进行侦测预警，其步骤包括a.用该管路中液体传感器侦测该管路中是否有液体，当该管路中没有液体时，则进行步骤b，以及当该管路中仍有液体时，则进行步骤c；b.更换该液体瓶，随后进行步骤a；c.用该第二液位传感器侦测液体是否已达该第二感测位置，当液体未达该第二感测位置时，则进行步骤e，以及当液体已达该第二感测位置时，则进行步骤d；d.清除该排水装置中的液体，随后进行步骤c；e.用该第一液位传感器侦测液体是否已达该第一感测位置，当液体已达该第一感测位置时，则进行步骤f，以及当液体未达该第一感测位置时，则完成侦测预警；f.检测该第一液位传感器是否故障，当该第一液位传感器故障时，则进行步骤g，以及当该第一液位传感器没有故障时，则进行步骤h；g.修理该第一液位传感器，随后进行步骤c；以及h.检查该第二液位传感器，随后进行步骤c。
全文摘要
一种管路中液体与液位的侦测预警系统及其应用，这种侦测预警系统适于配置在一液体输送装置中，其中有通过一管路相连的液体瓶、液体暂存筒和将液体排出的出口装置，以及在出口装置下承接剩余液体的排水设备。这种侦测预警系统则由管路中液体预警系统以及液位预警系统所组成，其中管路中液体预警系统具有于暂存筒与出口装置之间的第一管路中液体传感器以及在液体瓶与暂存筒之间的第二管路中液体传感器，而液位预警系统则有感测位置位于排水设备中的一第一与一第二液位传感器，且第二液位传感器的感测位置低于第一液位传感器的感测位置。
文档编号G01F23/00GK1501053SQ03137268
公开日2004年6月2日 申请日期2003年6月2日 优先权日2002年11月15日
发明者蔡重德, 郑金灶, 林明贤, 廖登顺 申请人:旺宏电子股份有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
