一种监测液态流动管路内的设备及方法

技术领域

本发明总的来说涉及半导体制造技术领域。具体而言，本发明涉及一种监测液态流动管路的设备及方法。

背景技术

在半导体制造过程中，需要通过管路运送例如光刻胶等液体。液体在管路中运送时容易产生气泡或者携带有杂质，进而在涂布过程中容易使得气泡或者杂质附着在基板或者衬底上，影响成膜质量。针对该问题，现有技术中通常使用消泡或者去杂质的滤芯对液体进行过滤，然而滤芯难以保证完全除去气泡和杂质，实际生产中很容易出现气泡或者杂质残留的情况。

发明内容

为至少部分解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种监测液态流动管路的设备，包括：

可透光管路，其中液体流经所述可透光管路；

红外发射仪，其被配置为发射红外光线，所述红外光线透过所述可透光管路的监测区域发送至红外传感器；

红外传感器，其被配置为接收透过所述可透光管路的红外光线，并且将红外光线转化为光波信号；以及

光谱分析仪，其被配置为监测所述光波信号，其中当所述光波信号发生突变时判断所述可透光管路的监测区域液体中存在杂质或者气泡。

在此，术语“红外光线”包括近红外线(NIR)、中红外线(MIR)以及远红外线(FIR)。

在本发明一个实施例中规定，所述监测液态流动管路的设备还包括：

放大器，其布置在所述红外传感器与所述光谱分析仪之间，所述放大器被配置为放大所述光波信号。

在本发明一个实施例中规定，所述可透光管路的直径为1/4英寸至2英寸。

在本发明一个实施例中规定，所述液体的粘度为0CP至10CP；和/或

所述液体的流速为1sccm至800sccm。

在本发明一个实施例中规定，所述光谱分析仪被配置为监测下列光波信号：

当可透光管路中没有液体流经时，光谱分析仪监测到初始光波信号f

当液体以流速v流经可透光管路的检测区域时，光谱分析仪监测到正常光波信号f；

当杂质或者气泡以流速v流经可透光管路的检测区域时，光谱分析仪监测到具有向下脉冲的异常光波信号f

在本发明一个实施例中规定，所述光谱分析仪被配置为根据光波信号的信号突变Δf的大小和带宽确定液体中杂质或者气泡的大小。

在本发明一个实施例中规定，所述监测液态流动管路的设备还包括：

报警装置，其与所述光谱分析仪连接，所述报警装置被配置为在光谱分析仪监测到光波信号发生突变时进行告警，其中所述报警装置包括警告灯和/或蜂鸣器。

在本发明一个实施例中规定，当光谱分析仪监测到光波信号发生突变时，将可透光管路的监测区域内的液体分流。

在本发明一个实施例中规定，所述监测液态流动管路的设备还包括：

显示界面，其与所述光谱分析仪连接，所述显示界面被配置为对光波信号进行显示。

本发明还提出一种监测液态流动管路的方法，包括下列步骤：

使液体流经可透光管路；

由红外发射仪发射红外光线，所述红外光线透过所述可透光管路的监测区域发送至红外传感器；

由红外传感器接收透过所述可透光管路的红外光线，并且将红外光线转化为光波信号；以及

由光谱分析仪监测所述光波信号，其中当所述光波信号发生突变时判断所述可透光管路的监测区域液体中存在杂质或者气泡。

本发明至少具有如下有益效果：本发明提出一种监测液态流动管路的设备及方法，其中能够通过监测光波信号的方式监控液体中是否存在气泡或者杂质，从而能够对液体管路中存在气泡或者杂质的部分进行提前的分流处理，避免液体中的气泡或杂质对后续的半导体制造工艺造成影响。

附图说明

为进一步阐明本发明的各实施例中具有的及其它的优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出了本发明一个实施例中一个监测液态流动管路的设备的结构示意图。

具体实施方式

应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本发明中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本发明中，各实施例仅仅旨在说明本发明的方案，而不应被理解为限制性的。

在本发明中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本发明的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本发明的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。另外，除非另行说明，本发明的不同实施例中的特征可以相互组合。例如，可以用第二实施例中的某特征替换第一实施例中相对应或功能相同或相似的特征，所得到的实施例同样落入本申请的公开范围或记载范围。

在此还应当指出，在本发明的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本发明中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

另外，本发明的各方法的步骤的编号并未限定所述方法步骤的执行顺序。除非特别指出，各方法步骤可以以不同顺序执行。

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本发明。

图1示出了本发明一个实施例中一个监测液态流动管路的设备的结构示意图。如图1所示，该设备包括液体管路101、红外发射仪102、红外传感器103、放大器104、光谱分析仪105、报警装置106以及显示界面107。

所述液体管路101是可透光的，液体管路101的直径可以为1/4英寸至2英寸，其中流经的液体的黏度可以为0CP至10CP，流速可以为1至800sccm。

其中由红外发射仪102发射红外光线经过所述液体管路101，红外传感器103接收透过液体管路104的红外光线并且生成光波信号，并且经过放大器104将光波信号放大后发送至光谱分析仪105。当液体管路101中没有液体流过时，光谱分析仪105能够得到光波信号f

光波信号的信号突变可以表示为Δf＝f-f

所述光谱分析仪105与报警装置106连接，当光谱分析仪105检测到信号突变时报警装置106可以发出告警，例如通过警告灯或者蜂鸣器发出告警。或者可以通过控制系统在分流掉这段液体，从而避免杂质或者气泡影响成膜质量。

显示界面106与光谱分析仪105连接，其可以对监测光波信号进行直观化的显示，便于工作人员观察到信号突变时的变化。

在本发明一个实施例中还提出一种监测液态流动管路的方法，其中包括下列步骤：

步骤一、使液体流经可透光管路。

步骤二、由红外发射仪发射红外光线，所述红外光线透过所述可透光管路的监测区域发送至红外传感器。

步骤三、由红外传感器接收透过所述可透光管路的红外光线，并且将红外光线转化为光波信号。

步骤四、由光谱分析仪监测所述光波信号，其中当所述光波信号发生突变时判断所述可透光管路的监测区域液体中存在杂质或者气泡。

尽管上文描述了本发明的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本发明的精神和范围。因此，此处所公开的本发明的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。