收集器,样品收集和分析系统,收集和分析液体中的杂质含量的方法技术方案

收集器（１）及用于从至少一个液体源中收集液体样品的方法，用于样品的自动分析。收集器具有至少一个容器（３），用于接收液体源中的液体并装入一些得到样品的液体。每个容器（３）都有一个入口（１７）和一个敞开的顶部，上述入口（１７）用于输送相应液体源中的液体，而敞开的顶部加工成一定尺寸，以便让样品收集装置进入容器。收集器还具有一个溢流道（７），它与容器敞开的顶部成流体连通，用于接收溢出容器（３）敞开顶部的过量液体。收集器如此制造，以便液体连续地流过收集器。收集器的排出管道（１１）接收来自溢流道的液体，用于排出收集器中的液体。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术在总体上涉及一种收集器，用于从液体源收集液体样品。更特别地，本专利技术涉及一种收集器，用于从至少一个半导体片洗涤浴槽中收集液体样品，以便自动分析仪器可以分析样品污染情况。适合制造集成电路的半导体片通过由单晶硅锭切成薄片来生产。切片之后，硅片经受研磨加工(lapping process)，以便使它们具有基本上均匀的厚度。然后将硅片腐蚀，以便除去损伤并产生一平滑的表面。在常规硅片成形加工中的下一步骤是抛光步骤，以便在硅片的其中至少一个面上产生一高反射和无损伤的表面。在此抛光面上进行电子器件制造。在半导体片的表面上存在污染物会大大降低由半导体片制造的集成电路品质和性能。因此，半导体片典型地是在上述半导体片制造步骤的其中某些或全部步骤之后进行洗涤，以便有助于减少最终半导体片产品上存在的污染物总量。例如，可以通过将单晶硅片浸入一系列洗涤浴液其中每一个，来从硅片的表面上除去有机物和其它的微粒污染物。监测半导体洗涤浴液中污染物的浓度，达到几个有用的目的。首先，可以使洗涤浴液的使用寿命达到最大。随着硅片连续地通过特定的洗涤浴槽进行处理，洗涤浴液中污染物的浓度一般将升高。最后，洗涤浴液变成使污染物饱和，并且将不再充分地洗涤硅片。通过监测一特定洗涤浴液中的污染物浓度，可以更准确地测定溶液不能使用的这点。通过监测洗涤浴液中污染物浓度所获得的第二个优点是，可以更准确地鉴别污染源。用来配制洗涤浴液的各种试剂可能含有各种杂质，它们与洗涤晶片相反，实际上污染晶片。制备更纯的洗涤浴液要求鉴别和消除这些污染源，这些情况通过监测洗涤浴液中污染物的浓度更容易完成。由监测洗涤浴槽所得分析数据的准确度和可靠性对鉴别污染物源和测定洗涤浴槽使用寿命二者有很大影响。此外，由于甚至很低含量范围的某些杂质也可能造成晶片表面污染，所以分析方法的灵敏度也很关键。传统方法上，已经通过使用人工取样技术(通常称之为“脱线”取样法)监测了污染物的类型和浓度，其中是操作人员收集洗涤浴液样品。然后将样品转移到实验室供分析用。这种脱线取样法的其中一个缺点是，它容易从外部来源带进附加的污染物。例如，人体与样品接触可能导致带进污染物，如铝、铁、钙、和钠等。此外，装样品的小瓶或容器、及移液管或其它取样装置典型地不能充分洗涤，以避免将外部污染物带进样品。因此，这种脱线法缺少为提供测试洗涤浴液实际状况的有代表性结果所必需的准确度和灵敏度。另外，对实验室来说，可能要花费几个小时来完成样品分析并将结果提供给负责洗涤硅片的操作人员。在这段时间范围内，如果硅片洗涤持续进行，则含有高度受污染溶液的浴槽可能产生成百的不合格硅片。这种情况必须收回并重新洗涤这些硅片。可供选择地，在操作人员等结果时，可以停止使用浴槽。在无论哪种情况下，净效果(neteffect)是生产成本增加和洗涤处理的总效率降低。为了避免耗费时间和可能高成本的实验室分析方法，通常的做法是在一预定的时间周期如每12小时之后，简单地弃去洗涤液。然而，决定洗涤浴液使用寿命的许多变数，其中包括化学试剂的品质、处理水的品质、浸泡在溶液中的硅片洁净度、和为防止被操作人员污染所采取的预防措施等在这种方法中都没有考虑。因此，不利用对污染物的分析，则可能浪费掉其中一部分浴槽的使用寿命。为了克服上述缺点，可以利用一种“在线”法来测定洗涤浴液中各杂质的浓度，该“在线”法可供以单一、集成式方法取样和分析洗涤液用。也就是说，样品机械式从洗涤浴液中取出，并通过分析仪器不直接暴露于存在操作人员的环境中来自动地进行分析。这种方法的其中一个例子是专利技术人为Larry W.Shive和Erik J.Mori的共同转让的美国专利申请，其专利技术名称为“用于监测硅片清洗液中金属杂质浓度的方法”，该美国专利申请与本专利申请同日提交，其内容也包含于此，以供参考。机械取样和自动分析系统应优选地制造，以确保由洗涤浴槽得到的样品是整个洗涤液的代表。如果所得的样品不代表洗涤浴液，则不可能得到准确而可靠的污染情况测量。为了有助于确保所得的样品是整个洗涤浴液的代表，在线系统必须本身不是污染源。例如，如果于在线系统中使用阀来间歇式收集样品，则这些阀最终会磨损并将整个洗涤液中不存在的污染带进样品，同时造成不准确的污染测量。另外，当多个浴槽被取样时，从洗涤浴槽自身中机械式取出样品可能是不切实际的，因为各浴槽典型地是彼此相距一显著的距离设置的。在这种情况下，可能需要收集装置，以便于自动分析。收集装置可以将每个浴槽中的其中一部分洗涤浴液保存在各分开的容器中，所有容器都彼此非常接近。然后，如果让收集的这部分洗涤液滞留，则从其中取出的样品将不是整个洗涤液的代表，并且将造成不准确的污染测量。因此，概括地说，本专利技术目的在于一种收集器，该收集器用于从至少一个液体源中收集液体样品，供样品的自动分析用，收集器包括至少一个容器，该容器适合于接收上述至少一个液体源中的液体并装入一些得到样品的液体。每个容器都具有一个入口和一个敞开的顶部，该入口用于将相应液体源中的液体输送到容器中，而敞开的顶部加工成一定尺寸，以便使样品收集装置进入该容器。收集器还包括一个溢流道，该溢流道与容器敞开的顶部成流体连通，用于接收溢出容器敞开顶部的过量液体。收集器还包括一个排出管道，设置该排出管道用于接收来自溢流道的液体，供排出收集器中的液体。本专利技术另一目的在于一种样品收集和分析系统，该系统供监测液体杂质含量用，样品收集和分析系统一般包括一个排放管道，该排放管道适合于与至少一个液体源连续敞开式流体连通。一个收集器与排放管道成连续敞开式流体连通，它包括一个容器，以便接受上述至少一个液体源中的液体，并装入一些用于得到样品的液体。容器具有一个入口，用于接收液体从排放管道和敞开的顶部流入该容器。排放管道和收集器没有能阻碍液体从液体源流到收集器容器的结构。收集和分析系统还包括一个样品收集装置和一个样品分析装置，该样品收集装置用于收集容器中的液体样品，而样品分析装置用于接收样品收集装置中的液体并自动分析液体的杂质含量。本专利技术还有另一个目标在于一种方法，它用于收集和分析至少一个液体源中液体的杂质含量，该方法包括将液体连续地从液体源经过一排出管道排放到收集器的容器中。容器具有一个入口和一个敞开的顶部，该入口位于容器底部处，用于接收液体流入容器。接着，将液体连续地从入口输送到容器中至容器敞开的顶部，以便液体连续地从容器底部流到敞开的顶部，并连续地溢出容器敞开的顶部进入收集器的溢流道。利用自动样品收集装置从容器中抽吸出液体样品，然后从样品收集装置放入液体分析装置中。本专利技术的另一些目的和特点一部分是显而易见的，而一部分将在下面指出。图3是沿着图2中线段3-3的平面所作的剖视图；和图4是沿着图2中线段4-4的平面所作的剖视图。在全部附图中，相应的标号表示相应的部件。收集器1用一合适的排放管道12连接到洗涤浴槽8的循环管道6上。当循环泵10连续地使洗涤液循环通过洗涤浴槽时，洗涤浴槽中的其中一小部分排出进入排放管道12中，用于输送到收集器1中。因为通过供给管道转移的溶液典型地不返回洗涤浴槽8中，所以最好是使供给管道的直径减至最小，以防止过多的消耗洗涤浴槽中的洗涤液。例如，所示实施例中的排放管道12直径小于约1/4″，更优选的是直径小于约1/8″本文档来自技高网...

【技术保护点】
收集器，它供在从至少一个液体源中收集液体样品用，该收集器用于通过一自动样品收集装置收集样品，收集器包括：至少一个容器，以便接收来自上述至少一个液体源中的液体并装入用于一些得到样品的液体，该容器具有一个入口和一个敞开的顶部，上述入口用于接 收液体流入容器，而敞开的顶部加工成一定尺寸，以便让样品收集装置进入容器；一个溢流道，它与容器敞开的顶部成流体连通，用于接收溢出容器敞开顶部的过量液体；一个排出管道，设置它用于接收从溢流道出来的液体，该排出管道用于排出收集器中的液体。

【技术特征摘要】
US 1998-6-8 09/093,5201．收集器，它供在从至少一个液体源中收集液体样品用，该收集器用于通过一自动样品收集装置收集样品，收集器包括至少一个容器，以便接收来自上述至少一个液体源中的液体并装入用于一些得到样品的液体，该容器具有一个入口和一个敞开的顶部，上述入口用于接收液体流入容器，而敞开的顶部加工成一定尺寸，以便让样品收集装置进入容器；一个溢流道，它与容器敞开的顶部成流体连通，用于接收溢出容器敞开项部的过量液体；一个排出管道，设置它用于接收从溢流道出来的液体，该排出管道用于排出收集器中的液体。2．如权利要求1所述的收集器，其特征在于，每个容器制成用于与上述至少一个液体源连续敞开的流体连通，供连续从上述至少一个液体源中进入新的液体，因而适合于连续更新装在其中的液体。3．如权利要求2所述的收集器，其特征在于，该收集器还包括一个口，用于连接到上述至少一个液体源上，该孔制成与容器永久敞开的流体连通，该收集器不能阻碍从上述至少一个液体源经由孔到容器的流体连通。4．如权利要求3所述的收集器，其特征在于，该收集器还包括一个入口，该入口连接孔和容器，入口加工成一定尺寸，以便控制液体从上述至少一个液体源流入容器的流速。5．如权利要求1所述的收集器，它具有多个容器和溢流道，用于对多个液体源中的液体取样，每个溢流道都与一对应的容器相关联。6．如权利要求5所述的收集器，具有一个废液槽，该废液槽与溢流道成流体连通，用于运走在溢流道下面流动的溢流液体。7．如权利要求1所述的收集器，其特征在于，各容器配置成以选定的间距间隔开的一排，以便于样品收集装置的操作。8．样品收集和分析系统，它供监测至少一个液体源中液体的内容物用，该系统包括一个排放管道，它适合于与液体源连续式敞开的流体连通；一个收集器，它与排放管道成连续式敞开的流体连通，该收集器包括至少一个容器，以便通过排放管道接收上述至少一个液体源中的液体，并装入一些得到样品的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼思A鲁思，菲利普R施密特，
申请(专利权)人：MEMC电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]