用于泵操作的系統和方法

專利名稱：：用于泵操作的系統和方法
技術領域：
：本發明通常涉及流體泵。特別是，本發明的實施例涉及單級和多級泵。更特別是，本發明的實施例涉及操作泵和/或確認在半導體制造中使用的泵的各種操作或動作。
背景技術：
：有多種必須精確控制由泵送裝置分配流體的量和/或速率的用途。例如，在半導體加工中，重要的是控制光化學藥劑(例如光致抗蝕劑)施加在半導體晶片上的量和速率。在加工過程中施加在半導體晶片上的涂層通常要求在整個晶片表面上、以埃為單位來測量的平面度。加工化學藥劑(例如光致抗蝕劑)施加在晶片上的速率必須進行控制，以<更4呆證加工液體均勻施加。目前，在半導體工業中使用的很多光化學藥劑非常昂貴，經常價格高至$1000每升。因此，優選是保證使用最小但是足夠量的化學藥劑，并且該化學藥劑不會被泵送裝置損壞。當前，多級泵可能引起在液體中的尖銳壓力峰值。這種壓力峰值以及隨后的壓降會損害流體(即，可能不合適地改變該流體的物理性質)。另外，壓力峰值會導致流體壓力的積累，這會導致分配泵分配比預計更多的流體，或者將不合適的動力引入流體的分配。在多級泵中產生的其它情況也可能阻止化學藥劑的合適分配。這些情況大體上由該過程中的正時變化產生。這些正時變化可以是有意的(例如制法變化)或無意的(例如信號滯后等)。當發生這些情況時，結果可能是化學藥劑的不正確分配。在某些情況下，可能沒有化學藥劑分配至晶片上，而在其它情況下，化學藥劑可能不均勻地橫過晶片的整個表面分布。然后，晶片可能要經歷一個或多個剩余的制造過程步驟，從而導致晶片不適合使用，并最終導致晶片作為廢品而丟棄。在很多情況下，廢品晶片利用某些形式的質量控制過程來檢測，這使得該問題更嚴重。不過同時，導致不正確分配的情況(因此廢品晶片)仍然繼續存在。因此，在首先不正確分配的時間和檢測到由該不正確分配產生的廢品晶片的時間之間的期間，在其它晶片上產生了很多另外的不正確沉積。這些晶片也必須作為廢品丟棄。如所看到的，希望檢測或確認已經進行了正確分配。過去，該確認利用多種技術來實現。第一技術涉及利用在泵的分配噴嘴處的照相機系統來確認已經進行了分配。不過，該方案并不是最佳的，因為這些照相機系統通常獨立于泵，因此必須單獨安裝和校準。而且，在大部分情況下，這些照相機系統將非常昂貴。另一方法涉及在泵的流體通路中使用流量計以<更確認分配。該方法也有問題。加入泵的流動通路中的附加部件不僅提高了泵自身的成本，而且增加了當化學藥劑流過泵時受到污染的危險。因此，如所見到的，需要用于確認泵的操作和動作的方法和系統，它可以快速和精確地檢測這些操作和動作的正確完成。
發明內容這里公開了用于監測泵的操作(包括驗證泵的操作或動作)的系統和方法。可以建立用于泵的一個或多個參數的基線型面。然后可以通過在泵的隨后操作過程中記錄用于相同參數組的一個或多個值來產生操作型面。根據基線型面和操作型面可以確定擬合優度的測量值。然后，需要時可以根據擬合優度的測量值來確定分配的有效性。例如，當擬合優度的測量值高于特定界限值時，可以認為分配是有效分配，否則將采取聲音或其它行動的警告，例如通知用戶或關閉泵送系統。在一個實施例中，多級泵具有第一級泵(例如供給泵)和第二級泵(例如分配泵)，并有用于確定在第二級泵處的流體壓力的壓力傳感器。泵控制器可以監測泵的操作。泵控制器與第一級泵、笫二級泵和壓力傳感器連接(即，可操作成與第一級泵、第二級泵和壓力傳感器進行通信)，并可操作產生與參數相對應的第一操作型面，且根據第一操作型面至少一部分的和基線型面的相應部分來產生擬合優度的測量值。在特殊實施例中，根據操作型面和基線型面而利用R-Squared統計量來產生擬合優度的測量值。通過檢測與泵送系統的操作和動作相關的各種問題而使本發明的實施例具有優點。例如，通過根據在泵的操作過程中測量的壓力型面的一個或多個點和基線壓力的一個或多個點來確定擬合優度的測量值，可以檢測不正確的分配。類似的，通過根據在泵的一個或多個操作階段中馬達的操作速率相對于該馬達的基線操作速率的一個或多個點以及基線壓力的一個或多個點來確定擬合優度的測量值，可以檢測在泵送系統中的過濾器的堵塞。本發明實施例提供的另一優點是可以更好地檢測泵的部件的故障或即將發生的失效。例如，實驗測試表明i)由分配流體中的氣泡引起的較差分配不能利用其它方法來檢測；或者ii)其它方法可能產生太多假警告(例如不正確或不合適的不正確分配通知)，因為比較限制可能太小。通過利用擬合優度的測量值，可以提高較差分配的檢測，同時減少假警告的數目。通過下面的說明和附圖將更好地理解本發明的這些和其它方面。下面的說明盡管表示了本發明不同實施例和它的許多細節，但只是作為示例，而不是限制。在本發明的范圍內可以進行多種替換，改變，增加或者調整，且本發明包括所有這些替換，改變，增加或者調整。附圖形成說明書的一部分，并包含在說明書中，用于描述本發明的特定方面。通過附圖中所示的非限定示例實施例將更容易清楚本發明的清晰印象以及本發明系統的部件和操作，其中，相同參考標號表示相同部件。應當知道，附圖中所示的特征并不需要按比例畫出。圖l是一個泵送系統實施例的示意圖2是根據本發明的一個實施例的多級式泵("多級泵")的示意圖3是用于本發明一個實施例的閥和馬達正時的示意圖4和5A-5C是多級泵的一個實施例的示意圖6是局部裝配的多級泵的一個實施例的示意圖7是局部裝配的多級泵的另一實施例的示意圖8A是多級泵的一部分的一個實施例的示意圖8B是圖8A的多級泵實施例的剖面A-A的示意圖8C是圖8B的多級泵實施例的剖面B的示意圖9是表示用于控制多級泵的壓力的一個方法實施例的流程圖IO是根據本發明一個實施例的多級泵的壓力型面；圖ll是表示用于控制多級泵的壓力的另一方法實施例的流程圖12是多級泵的另一實施例的示意圖13是根據本發明方法的一個實施例的流程圖14是根據本發明一個實施例的多級泵的壓力型面；圖15是根據本發明一個實施例的、多級泵的基線壓力型面和多級泵的操作壓力型面；圖16A-16G是表示用于泵的操作的各種壓力型面的曲線圖；圖17是表示當泵正確操作時用于增大確定的準確性的一個方法實施例的流程圖；以及圖18是單級泵的示意圖。具體實施例方式在附圖中描述了本發明的優選實施例，其中相同標號用于表示各個附圖中的相同和對應部件。本發明的實施例涉及利用泵精確地分配流體的泵送系統。特別是，本發明實施例涉及用于監測泵的操作的系統和方法，包括確認或驗證泵的操作或動作。根據一個實施例，本發明提供了一種用于驗證流體從泵準確分配、泵中的過濾器合適操作等的方法。可以形成用于泵的一個或多個參數的基線型面。然后，可以通過在泵的隨后操作過程中記錄用于該相同組參數的一個或多個值而產生操作型面。可以對于操作型面確定一個或多個擬合優度測量值。當擬合優度測量值不可接受時，可以發送警告或采取其它行動，例如關閉泵送系統等。擬合優度測量值可以是R-Squared測量值或擬合優度的其它統計測量值。這些系統和方法可以用于檢測關于泵的操作和動作的各種問題。例如，通過使在一點或多點的基線壓力與在泵的操作過程中測量的壓力型面的一點或多點進行比較，可以確定不正確的分配。類似的，通過使馬達在泵的一個或多個操作階段中的操作速率與用于該馬達的基線操作速率比較，可以確定泵中的過濾器的阻塞。在閱讀下面的說明后將清楚本發明的系統和方法的這些和其它用途。在介紹本發明實施例之前，有利的是介紹可以用于本發明各個實施例的泵或泵送系統的示例實施例。圖1是泵送系統10的示意圖。泵送系統10可包才舌流體源15、泵控制器20和多級泵100，它們一起工作以便將流體分配到晶片25上。多級泵100的操作可通過泵控制器20控制，該泵控制器20可以在多級泵100上，或者通過用于傳送控制信號、數據或者其它信息的一個或多個的通信鏈路而連接到多級泵100上。泵控制器20可包括包含一組控制指令30的計算機可讀介質27(例如，RAM,ROM，閃速存儲器，光盤，i茲盤驅動器或者其它計算機可讀介質)，以控制多級泵100的操作。處理器35(例如，CPU，ASIC，RISC，DSP或者其它處理器)可執行這些指令。處理器的一個實例是TexasInstrumentsTMS320F2812PGFA16位DSP(TexasInstruments是達拉斯，TX的公司)。在圖1的實施例中，控制器20通過通信鏈路40和45而與多級泵100通信。通信鏈路40和45可以是網絡(例如，以太網，無線網絡，全局區域網絡，DeviceNet網絡或者其它在本領域中已知或者發展的網絡)、總線(例如SCSI總線)或者其它通信鏈路。控制器20可以實現為在PCB板上、遙控器或者其它合適方式。泵控制器20可包括合適界面(例如，網絡界面，I/O界面，模-數轉換器及其它部件)，以便使泵控制器20與多級泵100通信。泵控制器20可包括在本領域中已知的多種計算機部件，包括處理器、存儲器、界面、顯示設備、外圍設備或者其它計算機部件。泵控制器20可控制多級泵中的各種岡和馬達，使得多級泵精確地分配流體，包括低粘性流體(即，小于IOO厘泊)或者其它流體。泵控制器20還可以執行指令，該指令可操作成實施這里所述的系統和方法的實施例。圖2是多級泵100的示意圖。多級泵IOO包括供給級部分105和單獨的分配級部分110。從流體流動的觀點來看，過濾器120設置在供給級部分105和分配級部分110之間，以便從處理流體中過濾雜質。多個閥可以控制流體流過多級泵100，這些閥例如包括進口閥125、隔離閥130、阻擋閥135、清洗閥140、通氣閥145和出口閥147。分配級部分110還可以包括壓力傳感器112，該壓力傳感器112確定在分配級110處的流體壓力。由壓力傳感器112確定的壓力可用于控制各個泵的速度，如下面所述。壓力傳感器實例包括陶瓷和聚合物的壓電(pesioresistive)和電容式壓力傳感器,包括由德國Korb的MetalluxAG制造的壓力傳感器。也可以使用其它的壓力傳感器，且壓力傳感器可以定位成讀出供給級腔室中的壓力(除了或者代替分配級腔室的壓力)。供給級105和分配級110可包括在多級泵100中泵送流體的滾轉隔膜泵。供給級泵150("供給泵150")例如包括用于收集流體的供給腔室155、在供給腔室155內運動和使流體移動的供給級隔膜160、使供給級隔膜160運動的活塞165、絲杠170和步進馬達175。絲杠170通過螺母、齒輪或者其它機構連接到步進馬達175上，用于從馬達向絲杠170傳遞能量。根據一個實施例，供給馬達170使螺母旋轉，該螺母又將線性運動傳遞到絲杠170，從而驅動活塞165。類似的，分配級泵180("分配泵180")包括分配腔室185、分配級隔膜190、活塞192、絲杠195和分配馬達200。才艮據其它實施例，供給級105和分配級110可以各自包括多種其它泵，包括氣動驅動泵、液壓泵或者其它泵。利用用于供給級的氣動驅動泵和步進馬達驅動的液壓泵的多級泵的一個實例在美國專利申請No.ll/051，576中介紹，該文獻全部4皮本文參引。供給馬達175和分配馬達200可以為任何合適馬達。根據一個實施例，分配馬達200是永磁體同步馬達("PMSM")。該PMSM可通過利用場定向控制("FOC")的數字信號處理器("DSP，，)或者在馬達200處的其它類型位置/速度控制、在多級泵IOO上的控制器或者單獨的泵控制器(例如在圖1中所示)而進行控制。PMSM200還可包括用于分配馬達200位置的實時反饋的編碼器(例如，細線旋轉位置編碼器)。位置傳感器的使用使得活塞的192位置將精確和可重復地控制，這導致對分配腔室185中的流體運動的精確和可重復的控制。例如，利用2000線編碼器(它向DSP發送8000次)，可以以0.045的旋轉度精確地測量和控制。此外，PMSM可在很小或沒有振動的情況下低速運行。供給馬達175還可以是PMSM或者步進馬達。根據本發明的一個實施例，供給級馬達175可以是步進馬達(部件號LlLAB-005)，分配級馬達200可以是無刷DC馬達(部件號DA23DBBL-13E17A，它們都來自美國Dover,N.H.的EAD馬達。多級泵100的閥打開或關閉，以便允許或限制流體流過多級泵100的各個部分。根據一個實施例，這些閥可以是氣動驅動(即氣體驅動)隔膜閥，它可以根據是壓力還是真空而打開或關閉。不過，在本發明的其它實施例中，可以使用任意合適的閥。在操作時，多級泵IOO可以包括準備段、分配段、充裝段、預先過濾段、過濾段、通氣段、清洗段和靜態清洗段。在供給段期間，進口閥125打開，且供給級泵150使供給級隔膜160運動(例如拉動)，以便將流體吸入供給室155中。一旦充分量的流體已經裝滿供給室155，進口閥125關閉。在過濾段期間，供給級泵150使供給級隔膜160運動，以便使流體從供給室155移動。隔離閥130和阻擋閥135打開，以允許流體流過過濾器120至分配室185中。根據一個實施例，隔離閥130可以首先打開(例如，在"預先過濾，，段)，以便允許在過濾器120中建立壓力，然后打開阻擋閥135，以便允許流體流入分配室185中。在過濾段期間，分配泵180可以到達它的原始位置。如Laverdiere等的美國臨時專利申請No.60/630，384(標題為"SystemandMethodforaVariableHomePositionDispenseSystem",申請日為2004年11月23日)和Laverdiere等的PCT申請PCT/US2005/042127(標題為"SystemandMethodforVariableHomePositionDispenseSystem",申請日為2005年11月21日)中所述(這兩篇文獻全部被本文參引)，分配泵的原始位置可以為在分配循環中在分配泵中具有最大可有容積的位置，但是小于分配泵可提供的最大可用容積。該原始位置根據分配循環的各個參數進行選擇，以便減小多級泵100的未使用滯留容積。供給泵150同樣地可以到達原始位置，該原始位置提供小于其最大可用容積的容積。當流體流入分配腔室185中時，流體的壓力增加。根據本發明一個實施例，當分配腔室185中的流體壓力達到預定的壓力設置點時(例如由壓力傳感器112確定)，分配級泵180開始使分配級隔膜190退回。換句話說，分配級泵180使得分配腔室185的可用容積增加，以便使流體能夠流入分配腔室185。這例如通過4吏分配馬達200以預定速率反轉來進行，從而使得分配腔室185中的壓力降低。當分配腔室185中的壓力降低至低于設置點時(在系統的容許量內)，供給馬達175的速率增大，以便使得分配腔室185中的壓力達到設置點。當壓力超過設置點時(在系統的容許量內)，供給步進馬達175的速率減小，從而導致下游分配腔室185中的壓力減小。增大和減小供給級馬達175的速度的過程可以重復進行，直到分配級泵達到原始位置，在該點處，兩個馬達都停止。根據另一實施例，第一級馬達在過濾段中的速度可以利用"死區，，控制方案來控制。當分配腔室185中的壓力達到初始界限值時，分配級泵可以4吏分配級隔膜190運動，以使/使流體能夠更自由地流入分配腔室185中，從而使得分配腔室185中的壓力降低。當壓力降低至低于最小壓力界限值時，供給級馬達175的速度增大，從而使得分配腔室185中的壓力增加。當分配腔室185中的壓力增加至超過最大壓力界限值時，供給級馬達175的速度降低。還有，增大和減小供給級馬達175的速度的過程可以重復進行，直到分配級泵達到原始位置。在通氣段的開始時，隔離閥130打開，阻擋閥135關閉并且通氣閥145打開。在另一個實施例中，阻擋閥135可以在通氣段期間保持打開，且在通氣段結束時關閉。在此期間，當阻擋閥135打開時，壓力可由控制器感知，因為可以由壓力傳感器112測量的、在分配室中的壓力將受到過濾器120中的壓力影響。供給級泵150向流體施加壓力，以便通過打開的通氣閥145將氣泡從過濾器120中除去。供給級泵150可以進行控制，以便使得以預定速率進行通氣，從而能夠有更長的通氣時間和更低的通氣速率，因此能夠精確控制通氣消耗量。當供給泵是氣動類型泵時，在通氣流體通路中可以設置流體流動限制，且施加在供給泵上的氣動壓力可以增大或減小，以便保持"通氣，，設置點壓力，從而產生一些其它方式無法控制方法的一些控制。在清洗段開始時，隔離閥130關閉，阻擋閥135(當它在通氣段打開時)關閉，通氣閥145關閉，且清洗閥140打開，進口閥125打開。分配泵180向分配室185中的流體施加壓力，以便通過清洗閥140排出氣泡。在靜態清洗段期間，分配泵180停止，但是清洗閥140保持打開，以便繼續通氣。在清洗或者靜態清洗段期間，移去的任何過多流體都可以從多級泵100中流出(例如，返回到流體源或者丟棄)或者再循環到供給級泵150中。在準備段期間，隔離閥130和阻擋閥135可打開，且清洗閥140關閉，從而使得供給級泵150能夠達到該源(例如，瓶源)的環境壓力。根據其它實施例，全部閥都可以在準備段關閉。在分配段期間，出口閥147打開，且分配泵180向分配室185中的流體施加壓力。因為出口閥147可以進行反應以便比分配泵180更慢地控制，因此出口閥147可首先打開，且在一定預定時段之后，分配馬達200啟動。這防止分配泵180推動流體通過局部打開的出口閥147。而且，這防止由閥打開而引起的流體向上運動到分配噴嘴，隨后由馬達動作引起流體向前運動。在其它實施例中，出口閥147可以打開，且分配泵180同時開始分配。還可以執行附加的反吸段，在該反吸段中，將除去分配噴嘴中的多余流體。在反吸段期間，出口閥147可以關閉，且輔助馬達或者真空可用于將多余的流體吸出出口噴嘴。也可選擇，出口閥147可以保持打開，且分配馬達200可以反向，使得將這些流體反吸到分配室中。該反吸段有助于防止多余的流體滴到晶片上。參考圖3，該圖提供了對于圖1的多級泵IOO操作的各個段的閥和分配馬達正時的示意圖。當在段改變期間幾個閥顯示為同時關閉時，閥的關閉可以定時為稍微分開(例如100毫秒)，以減少壓力峰值。例如，在通氣和清洗段之間，隔離閥130可以在通氣閥145之前立刻關閉。不過應當知道，其它閥正時可用于本發明的各個實施例中。另外，多個段可以一起進行(例如充裝/分配階段可以同時進行，在這樣情況下，進口和出口閥都可以在分配/充裝段中打開)。還應該指出，不必對于每個循環都重復特定的段。例如，清洗和靜態清洗段可以并不在每個循環都實施。同樣，通氣段可以并不在每個循環都實施。各個閥的打開和關閉可能導致在流體內的壓力峰值。例如，在靜態清洗段結束時清洗閥140的關閉可能導致在分配室185中的壓力增加。這可能是因為當各閥關閉時可能排出很小容積的流體。例如，清洗閥140在它關閉時可能將很小容積的流體排出至分配腔室185中。因為當由于清洗閥140的關閉產生壓力增加時出口閥147關閉，因此在隨后的分配段中當壓力并不減小時，流體可能"'減到"晶片上。為了在靜態清洗段或附加段期間釋放該壓力，分配馬達200可以反轉，以便使活塞192退回預定距離，以便補償由于阻擋閥135和/或清洗閥140關閉而引起的任何壓力增加。壓力峰值可以由于關閉(或打開)其它閥(不只是清洗閥140)而引起。還應當知道，在準備段期間，在分配腔室185中的壓力可以根據隔膜的特性、溫度或其它因素而變化。分配馬達200可以控制成補償該壓力漂移。因此，本發明的實施例提供具有柔和流體處理特征的多級泵。通過根據來自分配泵處的壓力傳感器的實時反饋控制供給泵的操作，可以避免可能有損害的壓力峰值。本發明的實施例還采用其它泵控制機構和閥襯來幫助減少壓力對處理流體的不利影響。圖4是用于多級泵100的泵組件的一個實施例的示意圖。多級泵100可以包括分配塊205,該分配塊205確定了通過多級泵100的多個流體流動通路。根據一個實施例，分配泵塊205可以為PTFE，改性PTFE或者其它材料的整體塊。因為這些材料不與或者很少與許多處理流體反應，因此使用這些材料使得流動通道和泵腔室能夠在最少的附加硬件的情況下直接機械加工至分配塊205中。通過提供流體歧管，分配塊205因此降低了對管線的要求。分配塊205可以包括各種外部進口和出口，它們例如包括接收流體的進口210;用于在排出段期間排出流體的排出口215;以及在分配段期間分配流體的分配出口220。在圖4的例子中，分配塊205不包括外部清洗出口，因為清洗流體返回到供給腔室中(如圖5A和5B所示)。不過，在本發明的其它實施例中，流體可外部清洗。分配塊205將流體輸送給供給泵、分配泵和過濾器120。泵蓋225可以防止供給馬達175和分配馬達200受損，同時活塞殼體227可對活塞165和活塞192提供保護。閥板230提供用于閥系統(例如，圖2的進口閥125，隔離閥130，阻擋閥135,清洗閥140和通氣閥145)的閥殼體，該閥殼體可以設置成引導流體流向多級泵100的各個部件。根據一個實施例，各進口閥125，隔離閥130，阻擋閥135，清洗閥140和通氣閥145集成到閥板230中，且是隔膜閥，它根據是壓力還是真空施加到相應隔膜上而打開或者關閉，且出口閥147在分配塊205的外部。對于各閥，PTFE、改性PTFE、復合物或其它材料隔膜夾在閥板230和分配塊205之間。閥板230包括用于各閥的閥控制進口，以便將壓力或者真空施加到相應隔膜上。例如，進口235對應于阻擋閥135，進口240對應于清洗閥140，進口245對應于隔離閥130，進口250對應于通氣閥145，進口255對應于進口閥125。通過有選擇性地將壓力或者真空施加到進口上，將打開和關閉相應的閥。閥控制氣體和真空通過閥控制供給管線260而提供給閥板230，該閥控制供給管線從閥控制歧管(在蓋263下面的區域中)穿過分配塊205延伸至閥板230。閥控制氣體供給進口265向閥控制歧管提供壓縮氣體，且真空進口270向閥控制歧管提供真空(或者低氣壓)。該閥控制歧管起三通閥的作用，以便通過供給管路260將加壓氣體或者真空發送給閥板230的合適進口，從而驅動相應的閥。圖5A是多級泵100的一個實施例的示意圖，其中使得分配塊205透明，以便表示穿過它確定的流體流動通道。分配塊205確定了用于多級泵100的各種腔室和流體流動通道。根據一個實施例，供給腔室155和分配腔室185可以直接機械加工至分配塊205中。另外，各個流動通道可以機械加工至分配塊205中。流體流動通道275(圖5C中表示)從進口210延伸至進口閥。流體流動通道280從進口閥延伸至供給腔室155,以便完成從進口210至供給泵150的通路。在閥殼體230中的進口閥125調節在進口210和供給泵150之間的流動。流動通道285將流體從供給泵150發送至閥板230中的隔離閥130。隔離閥130的輸出通過另一個流體通道(未示出)而通向過濾器120。流體從過濾器120流過使過濾器120與通氣閥145和阻擋閥135連接的流動通道。通氣閥145的輸出通向通氣出口215，同時阻擋閥135的輸出通過流動通道290而通向分配泵180。在分配段期間，分配泵可以通過流動通道295將流體輸出至出口220，或者在清洗段期間通過流動通道300將流體輸出到清洗閥上。在清洗段期間，流體可以通過流動通道305返回到供給泵150。因為流體流動通道可以直接形成于PTFE(或者其它材料)塊中，因此分配塊205可以用作用于在多級泵100的多個部件之間的處理流體的管路，避免或者減少對附加管道的需要。在其它情況下，管道可以插入分配塊205中以便確定流體流動通道。圖5B提供了根據一個實施例的示意圖，其中，使得分配塊205透明，以便表示其中的多個流動通道。圖5A還表示了多級泵100,其中泵蓋225和歧管蓋263除去，以便表示包括供給級馬達190的供給泵150、包括分配馬達200的分配泵180以及閥控制歧管302。根據本發明的一個實施例，供給泵150、分配泵180和閥板230的一部分可利用插入分配塊205的相應空腔中的桿(例如，金屬桿)而連接至分配塊205上。各桿可以包括一個或多個螺紋孔，以便接收螺釘。例如，分配馬達200和活塞殼體227可以通過一個或多個螺釘(例如螺釘275和螺釘280)而安裝到分配塊205上，這些螺釘穿過分配塊205中的螺紋孔延伸，以便螺紋連接至桿285的相應孔中。應該知道，用于使部件和分配塊205連接的這種機構只是作為示例，可以使用任何合適的安裝機構。圖5C是多級泵100的示意圖，表示了用于向閥板230提供壓力或者真空的供給管線260。如結合圖4所述，在閥板230中的閥可設置成使流體流向多級泵100的各個部件。閥的驅動由閥控制歧管302控制，該閥控制歧管302引導壓力或者真空至各供給管路260。各供給管路260可以包括具有小孔(即節流孔)的配件(配件示例以318示出)。在各供給管路中的孔有助于減輕在向供給管線施加壓力和真空之間的劇烈壓差的影響。這使得閥能夠更平滑地打開和關閉。圖6是表示多級泵100的一個實施例的局部裝配的示意圖。在圖6中，閥板230已經與分配塊205連接，如上所述。對于供給級泵150,具有絲杠170的隔膜160可以插入供給腔室155中，而對于分配泵180，具有絲杠195的隔膜190可以插入分配腔室185中。活塞殼體227布置在供給腔室和分配腔室上面，且絲杠穿過它延伸。分配馬達200與絲杠195連接，并可以通過旋轉內螺紋螺母而使絲杠195進行線性運動。類似的，供給馬達175與絲杠170連接，也可以通過旋轉內螺紋螺母而使絲杠170進行線性運動。墊片310可以用于使分配馬達200與活塞殼體227偏移。在所示實施例中的螺釘利用具有螺紋孔的、插入分配塊205中的桿而將供給馬達175和分配馬達200安裝在多級泵100上，如結合圖5所述。例如，螺釘315可以螺紋連接至桿320中的螺紋孔中，螺釘325可以螺紋連接至桿330中的螺紋孔中，以便安裝供給馬達175。圖7是進一步表示多級泵100的一個實施例的局部裝配的示意圖。圖7表示了將過濾器配件335、340和345添加至分配塊205上。螺母350、355、360可以用于保持過濾器配件335、340、345。應當知道，可以使用任意合適的配件，且所示配件作為示例來提供。各過濾器配件通向其中一個流動通道(該流動通道通向供給腔室、通氣出口或分配腔室)(都通過閥板230)。壓力傳感器112可以插入分配塊205中，且壓力檢測面暴露于分配腔室185。O形環365使壓力傳感器112與分配腔室185的交界面密封。壓力傳感器112通過螺母310而牢固保持就位。閥控制歧管302可以螺紋連接在活塞殼體227上。閥控制管線(未示出)從閥控制歧管302的出口伸出，在開口375處延伸至分配塊205中，并從分配塊205的頂部伸出至閥板230(如圖4中所示)。圖7還表示了用于與泵控制器(例如圖1的泵控制器20)通信的多個界面。壓力傳感器112通過一個或多個電線(表示為380)向控制器20發送壓力讀數。分配馬達200包括馬達控制界面205,用于從泵控制器20接收信號，以便使分配馬達200運動。另外，分配馬達200可以(例如從位置線編碼器)向泵控制器20發送信息(包括位置信息)。類似的，供給馬達175可以包括通信界面390，以便從泵控制器20接收控制信號和向泵控制器20發送信息。圖8A表示了多級泵100的、包括分配塊205、閥板230、活塞殼體227、絲杠170和絲杠195的一部分的側視圖。圖8B表示了圖8A的剖視圖，表示分配塊205、分配腔室185、活塞殼體227、絲杠195、活塞192和分配隔膜190。如圖8B中所示，分配腔室185可以至少局部由分配塊205確定。當絲杠195》走轉時，活塞192可以向上運動(相對于圖8B中所示的對齊)，以便使分配隔膜l卯移動，從而使得分配腔室185中的流體通過出口流動通道295而離開該腔室。圖8C表示了圖8B的細節部。在圖8C所示的實施例中，分配隔膜l卯包括夾鉗395，該夾鉗395裝配至分配塊200的槽400中。在該實施例中，分配隔膜190的邊緣在活塞殼體227和分配塊205之間密封。根據一個實施例，分配泵和/或供給泵150可以是滾轉隔膜泵。應當知道，結合圖l-8C所述的多級泵100只是作為示例，而不是限制，本發明實施例可以用于其它的多級泵結構。如上所述，本發明的實施例可以在多級泵(例如多級泵100)操作的過濾段期間提供壓力控制。圖9是表示用于在過濾段期間控制壓力的一個方法實施例的流程圖。圖9的方法可以利用儲存在計算機可讀介質中的軟件指令來實施，該軟件指令可由處理器來執行，以便控制多級泵。在過濾段開始時，馬達175開始以預定速率將流體推出供給腔室155(步驟405)，從而使得流體進入分配腔室185。當分配腔室185中的壓力達到預定設置點(由壓力傳感器112在步驟410中確定)時，分配馬達開始運動，以便使活塞192和隔膜1卯退回(步驟415)。根據一個實施例，分配馬達可以〗吏活塞165以預定速率退回。因此，分配泵180使得更多的容積可用于分配腔室185中的流體，從而使得流體的壓力降低。壓力傳感器112繼續監測在分配腔室185中的流體壓力(步驟420)。當壓力處于或高于設置點時，供給級馬達175以減小的速度來操作(步驟425)，否則供給馬達175以增大的速度來操作(步驟430)。根據在分配腔室185處的實時壓力來增大和減小供給級馬達175的速度的過程可以繼續進行，直到分配泵180到達原始位置(在步驟435中確定)。當分配泵180到達原始位置時，供給級馬達175和分配級馬達200可以停止。分配泵180是否到達它的原始位置可以以各種方式來確定。例如，如Laverdiere等的美國臨時專利申請No.60/630384(標題為"SystemandMethodforaVariableHomePositionDispenseSystem",申請日為2004年11月23日)和Laverdiere等的PCT專利申請No.PCT/US2005/042127(標題為"SystemandMethodforaVariableHomePositionDispenseSystem",申請日為2005年11月21日)中所述，上述兩篇文獻的全部內容結合到本申請中，作為參考，這可以通過用于確定絲杠195和(因此)隔膜l卯的位置的位置傳感器來實現。在其它實施例中，分配級馬達200可以是步進馬達。在這種情況下，分配泵180是否處于它的原始位置可以通過計數馬達的步數來確定，因為各步都將使隔膜190移動特定量。圖9的步驟可以根據需要而重復。圖10表示了根據本發明一個實施例用于操作多級泵的分配腔室185中的壓力型面。在點440處，分配開始，且分配泵180將流體從出口推出。分配在點445處結束。在充裝段期間，在分配腔室185處的壓力保持相當恒定，因為在該段中通常并不涉及分配泵180。在點450處，過濾段開始，且供給級馬達175以預定速率向前運行，以便將流體從供給腔室155推動。如圖10中所示，在分配腔室185中的壓力開始升高，以便在點455處達到預定設置點。當分配腔室185中的壓力達到設置點時，分配馬達200以恒定速率反轉，以l更增大分配腔室185中的可用容積。在壓力型面的、在點455和點460之間的相對扁平部分中，供給馬達175的速度在壓力降低至低于設置點時增加，并當達到設置點時降低。這使得分配腔室185中的壓力保持在近似恒定壓力。在點460處，分配馬達200到達它的原始位置，且過濾段結束。在點460處的尖銳壓力峰值是由于在過濾結束時關閉阻擋閥135而引起的。結合圖9和IO所述的控制方案使用單個設置點。不過，在本發明的其它實施例中，可以使用最小和最大壓力界限值。圖ll是表示使用最小和最大壓力界限值的一個方法實施例的流程圖。圖11的方法可以利用儲存在計算機可讀介質中的軟件指令來實施，該軟件指令可由處理器來執行，以便控制多級泵。在過濾段開始時，馬達175開始以預定速率將流體推出供給腔室155(步驟470)，從而使得流體進入分配腔室185。當分配腔室185中的壓力達到初始界限值(由壓力傳感器112在步驟480中的測量確定)時，分配馬達開始運動，以便使活塞192和隔膜190退回(步驟485)。該初始界限值可以與最大或最小界限值中的任意一個相同或不同。根據一個實施例，分配馬達使活塞165以預定速率退回。因此，分配泵180退回，使得更多的容積可用于分配腔室185中的流體，從而使得流體的壓力降低。壓力傳感器112繼續監測在分配腔室185中的流體壓力(步驟490)。當壓力達到最大壓力界限值時，供給級馬達175以確定速度來操作(步驟495)。當壓力降低至低于最小壓力界限值時，供給級馬達175以增大的速度來操作(步驟500)。根據在分配腔室185處的壓力來增大和減小供給級馬達175的速度的過程可以繼續進行，直到分配泵180到達原始位置(在步驟505中確定)。當分配泵180到達原始位置時，供給級馬達175和分配級馬達200可以停止。還有，圖11的步驟可以根據需要重復進行。因此，本發明的實施例提供了一種機構，用于通過控制由供給泵施加在流體上的壓力來控制在分配泵180處的壓力。當在分配泵180處的壓力達到預定界限值(例如設置點或最大壓力界限值)時，供給級泵150的速度可以降低。當在分配泵180處的壓力降低至低于預定界限值(例如設置點或最小壓力界限值)時，供給級泵150的速度可以增大。根據本發明的一個實施例，供給級馬達175可以根據分配腔室185處的壓力而在預定速度之間循環。在其它實施例中，供給級馬達175的速度可以在分配腔室185中的壓力高于預定界限值(例如設置點或最大壓力界限值)時持續降低，并在分配腔室185中的壓力降低至低于預定界限值(例如設置點或最小壓力界限值)時持續增加。如上所述，多級泵100包括具有馬達175(例如步進馬達、無刷DC馬達或其它馬達)的供給泵150，該馬達175可以根據分配腔室185處的壓力來改變速度。根據本發明的另一實施例，供給級泵可以是氣動驅動隔膜泵。圖12是包括氣動供給泵515的一個多級泵510實施例的示意圖。如多級泵100那樣，多級泵515包括供給級部分105和單獨的分配級部分110。過濾器120位于供給級部分105和分配級部分110之間(從流體流動觀點看)，用于從處理流體過濾雜質。多個閥可以控制流體流過多級泵100,這些閥例如包括進口閥125、隔離閥130、阻擋閥135、清洗閥140、通氣閥145和出口閥147。分配級部分110可以包括壓力傳感器112，該壓力傳感器112確定在分配級110處的流體壓力。由壓力傳感器112確定的壓力可用于控制各個泵的速度，汐口下面戶斤述。供給泵515包括供給腔室520，該供給腔室520可以通過打開的進口閥125而從流體供給源吸入流體。為了控制液體進出供給腔室520，供給閥525控制向供給隔膜530施加真空、正供給壓力還是大氣。根據一個實施例，增壓的N2可以用于提供供給壓力。為了將流體吸入供給腔室520中，真空施加在隔膜530上，從而將隔膜拉靠在供給腔室520的壁上。為了將流體推出供給腔室520，供給壓力可以施加給隔膜530。根據一個實施例，在過濾段期間，在分配腔室185處的壓力可以通過向隔膜530選擇地施加供給壓力來調節。在過濾開始時，向供給隔膜530施加供給壓力。該壓力繼續施加，直到在分配腔室185處達到預定壓力界限值(例如初始界限值、設置點和其它預定界限值)(例如由壓力傳感器U2來確定)。當達到初始界限值時，分配泵180的馬達200開始退回，以便提供更多可用容積用于分配腔室185中的流體。壓力傳感器112可以繼續讀出分配腔室185中的壓力。當流體壓力超過預定界限值(例如最大壓力界限值、設置點或其它界限值)時，在供給泵515處的供給壓力可以除去或減小。當在分配腔室185處的流體壓力降低至低于預定界限值(例如最小壓力界限值、設置點或其它預定界限值)時，在供給泵515處可以重新確定供給壓力。因此，本發明實施例提供了一種系統和方法，用于通過根據在分力。可以改變供給泵的操作，例如通過增加或降低供給泵馬達的速度、增大或減小在供給泵處施加的供給壓力、或者以其它方式調節供給泵的操作，從而使得下游處理流體的壓力增大或減小。本發明實施例還用于在通氣段期間控制流體壓力。參考圖2，當阻擋閥135在通氣段期間保持打開時，壓力傳感器112將確定分配腔室185中的流體壓力，該壓力將受到過濾器120中的流體壓力的影響。當壓力超過預定界限值(例如最大壓力界限值或設置點)時，供給馬達175的速度可以降低(或在圖12的實例中供給壓力減小)，且當壓力降低至預定界限值(例如最小壓力界限值或設置點)時，供給馬達175的速度可以增加(或者在圖12的實例中供給壓力增大)。根據另一實施例，用戶可以提供通氣速率(例如0.5cc/秒)和通氣量(例如15cc或3秒)，且供給馬達可以使流體以合適速率移動特定時間。由前述可知，本發明的一個實施例提供了一種用于控制多級泵中的壓力的系統，該多級泵具有第一級泵(例如供給泵)和第二級泵(例如分配泵)，并有用于確定在第二級泵處的流體壓力的壓力傳感器。泵控制器可以通過調節第一級泵的操作而調節在第二級泵處的流體壓力。泵控制器與第一級泵、第二級泵和壓力傳感器連接(即可操作成與第一級泵、第二級泵和壓力傳感器通信)，并可操作成接收來自壓力傳感器的壓力測量值。當來自壓力傳感器的壓力測量值表示在第二級泵處的壓力達到第一預定界限值(例如設置點、最大壓力界限值或其它壓力界限值)時，泵控制器可以使得第一級泵在流體上施加更小壓力(例如通過減慢馬達速度、減小供給壓力或以其它方式減小在流體上的壓力)。當壓力測量值表示在第二級泵處的壓力低于界限值(例如設置點、最小壓力界限值或其它界限值)時，控制器可以使得第一級泵在流體上施加更大壓力(例如通過增大第一級泵的馬達速度、增加供給壓力或以其它方式增大在流體上的壓力)。本發明的另一實施例包括用于控制在多級泵中的分配泵的流體壓力的方法。該方法可以包括在供給泵處向流體施加壓力，確定在供給泵下游的分配泵處的流體壓力，當在分配泵處的流體壓力達到預定最大壓力界限值時在供給泵處降低在流體上的壓力，或者當在分配泵處的流體壓力低于預定最小壓力界限值時在供給泵處增大在流體上的壓力。應當知道，最大和最小壓力界限值可以都是設置點。本發明的還一實施例包括用于控制泵的計算機程序產品。計算機程序產品可以包括儲存在一個或多個計算機可讀介質上的一組計算機指令。指令可以由一個或多個處理器來執行，以便從壓力傳感器接收壓力測量值，使該壓力測量值與第一預定界限值(最大壓力界限值、設置點或其它界限值)比較，且當來自壓力傳感器的壓力測量值表示在第二級泵處的壓力達到第一預定界限值時，引導第一級泵在流體上施加更小壓力，例如通過引導第一級泵減小馬達速度、施加更小供給壓力或以其它方式減小由第一級泵施加在流體上的壓力。另外，計算機程序產品可以包括可執行指令，以便當來自壓力傳感器的壓力測量值表示在第二泵處的壓力降低至低于第二界限值時引導第一泵在流體上施加更大壓力。本發明的另一實施例可以包括一種多級泵，該多級泵適用于半導體制造過程中，該多級泵包括供給泵、與該供給泵流體連通的過濾器、與該過濾器流體連通的分配泵、在供給泵和過濾器之間的隔離閥、在過濾器和分配泵之間的阻擋閥、用于測量在分配泵處的壓力的壓力傳感器以及與它們連接(例如可操作成與供給泵、分配泵、和壓力傳感器通信)的控制器。供給泵還包括供給腔室；在該供給腔室中的供給隔膜；供給活塞，該供給活塞與供給隔膜接觸，以便使該供給隔膜移動；供給絲杠，該供給絲杠與供給活塞連接；以及供給馬達，該供給馬達與供給絲杠連接，以便使供給絲杠運動，從而使得供給活塞運動。分配泵還包括分配腔室；在該分配腔室中的分配隔膜；分配活塞，該分配活塞與分配隔膜接觸，以便使該分配隔膜移動；分配絲杠，該分配絲杠與分配活塞連接，從而使分配活塞在分配腔室中移動；以及分配馬達，該分配馬達與分配絲杠連接，以俊使分配絲杠運動，從而使得分配活塞運動。控制器可操作成從壓力傳感器接收壓力測量值。當壓力測量值表示在分配腔室中的流體的壓力首先達到設置點時，控制器引導分配馬達以近似恒定速率操作，以便使分配活塞退回。對于隨后的壓力測量值，控制器在隨后的壓力測量值表示分配腔室中的流體壓力低于設置點時引導供給馬達以降低的速度來操作，并在隨后的壓力測量值高于設置點時引導供給馬達以增加的速度來操作。盡管用于泵的上述系統和方法提供對流體精確和可靠地分配，但是處理正時的偶然變化和這些泵的正常磨損和破裂(例如停止閥故障、流體管道扭折、噴嘴堵塞、在流體通路中的空氣等)也可以通過泵的不正確操作來表明自身。如上所述，希望檢測這些即將發生的故障情況或不正確操作。因此，根據一個實施例，本發明提供了一種用于監測泵的方法，該方法包括驗證泵的正確操作和檢測即將發生的故障情況。具體地說，本發明實施例可以確認流體從泵正確分配或者過濾器在泵中的合適操作以及其它操作動作或情況。圖13是表示一種用于檢測泵(該泵包括上述泵實施例，這樣的泵的一個實例是由EntegrisInc制造的IG小型泵)中的不正確操作(或者相反地驗證正確操作)、即將發生的故障情況或者幾乎其它任何錯誤的方法實施例的流程圖。更具體地說，對于一個或多個參數可以建立基線型面(步驟1310)。在泵100的操作過程中，這些參數可以進行測量，以便產生操作型面(步驟1320)。然后，可以在一個或多個對應點或部分處使基線型面與操作型面比較(步驟1330)。當操作型面與基線型面的差別大于特定公差時(步驟1340),可能存在警告情況(步驟1350)，否則泵IOO可以繼續操作。為了對于特定參數建立基線型面(步驟1310)，可以在基線或"極好的"運行過程中測量參數。在一個實施例中，泵100的操作人員或用戶可以利用與泵100將在正常使用或操作過程中采用的情況和設備類似或相同的液體、情況和設備來將泵IOO設置成它們的規格。然后，泵IOO將用于分配循環(如上面參考圖3所述)，以便根據用戶的配方來分配流體。在該分配循環期間，參數可以基本連續測量，或者在一組點處測量，以便產生用于該參數的操作型面。在一個特殊實施例中，參數的取樣可以以近似1亳秒和10毫秒之間的間隔來進行。然后，用戶可以驗證泵IOO在該分配循環期間正確操作，由泵100在該分配循環期間產生的分配在他的公差或規格內。當用戶對泵從操作和分配滿意時，他可以通過泵控制器20表示希望該操作型面(例如在分配循環期間獲取的參數測量值)應當用作該參數的基線型面。這樣，可以建立用于一個或多個參數的基線型面。圖10表示了根據本發明一個實施例的多級泵在操作過程中在分配腔室185處的壓力型面的一個實施例。在閱讀上述之后應當知道，可以對于各配方(在該配方中用戶希望使用泵100)建立用于各參數的基線型面，這樣，當泵100用于該配方時，與該配方相關的基線型面可以用于任意隨后的比較。盡管用戶可以建立用于參數的基線型面，但是其它方法也可以用于建立基線型面(步驟1310)。例如，用于一個或多個參數的基線型面也可以在泵100的校準過程中由泵100的制造商利用測試床(與將由泵的用戶使用的類似)來產生和儲存在泵控制器20中。基線型面也可以通過利用操作型面作為基線型面來建立，其中，當利用特殊配方執行分配循環且在該分配循環過程中控制器沒有檢測到錯誤時，儲存該操作型面。實際上，在一個實施例中，基線型面可以利用先前儲存的操作型面(在該操作型面中控制器20沒有檢測到錯誤)而有規則地更新。對于一個或多個參數建立基線型面之后(步驟1310)，在泵100的操作過程中，各參數可以由泵控制器20來監測，以便產生與各參數相對應的操作型面(步驟1320)。各操作型面可以再由控制器20儲存。還有，在一個實施例中，這些操作型面可以通過大約以1亳秒和10毫秒之間的間隔來取樣參數而產生。為了檢測在泵100的操作過程中可能出現的各種問題，對于在泵100的操作過程中產生的參數的操作型面可以和與該相同參數相對應的基線型面進行比較(步驟1330)。這些比較可以由控制器20來進行，且可以設想，這些比較可以以多種形式來進行。例如，在基線型面的一個或多個點處的參數值可以與在操作型面中的基本等效點處的參數值進行比較；基線型面的平均值可以與操作型面的平均值進行比較；在基線型面的一部分中的參數平均值可以與操作型面的基本相同部分中的參數平均值比較等。應當知道，所述比較類型只是示例，且在基線型面和操作型面之間可以使用任意合適的比較。實際上，在一些情況下，可以利用一個以上的比較或比較類型來確定是否出現特殊問題或情況。還應當知道，使用的比較類型可以至少部分取決于試圖要檢測的情況。類似的，比較的操作型面和基線型面的點或部分也可以取決于試圖檢測的情況以及其它因素。另外，應當知道，使用的比較可以在特殊分配循環中在泵操作期間基本實時地進行，或者在完成特殊分配循環之后進行。當比較產生的差別在特定公差之外時(步驟1340)，可以在控制器20處記錄警告(步驟1350)。該警告可以由控制器20來指示，或者該警告可以發送給與控制器20相接的工具控制器。與上述比較類型相同，用于給定比較的特殊公差可以取決于多種因素，例如進行比較的型面點或部分、用戶將使用泵100的方法或配方、由泵100分配的流體的類型、使用的參數、希望檢測的情況或問題、用戶的希望或用戶調整的公差等。例如，公差可以是在基線型面的比較點處的參數值的百分數或者一組數，當基線型面與操作型面比較時，公差可以根據比較點(或部分)而不同，當操作型面在比較點處的值低于基線型面在比較點處的參數值時的公差可以與當操作型面的值高于基線型面的值時不同。通過特殊實施例可以更好地理解上述系統和方法實施例的說明。如前所述，可能非常希望能確認流體進行了正確分配。在泵100的分配段期間，出口閥147打開，分配泵180向在分配腔室185中的流體施加壓力。因為出口閥147可以反應以更緩慢地控制(與分配泵180相比)，因此出口閥147可以首先打開，且經過一定時間后再啟動分配馬達200。這防止分配泵180通過局部打開的出口閥147來推動流體。而且，這防止流體由于閥打開而向上朝分配噴嘴運動，隨后由于馬達作用而使流體向前運動。在其它實施例中，出口閥147可以打開，且同時通過分配泵180開始分配。因為不正確的分配馬達210的驅動正時和/或出口閥147正時可以引起不正確的分配，因此在很多情況下，不正確的分配自身可以在分配腔室185的、在泵100的分配段期間的壓力中證明。例如，假定出口閥147發生堵塞，或者出口閥147延遲打開。當分配馬達222試圖迫使流體經過出口閥147時，這些情況將引起在分配段開始時的壓力峰值，或者在整個分配段一直有更高壓力。類似的，出口閥147的過早關閉也可能在分配段結束時引起壓力峰值。因此，在一個實施例中，為了確認已經進行了可接受的分配，或者為了檢測流體從泵ioo分配的問題，可以在分配循環期間利用在分配腔室185中的壓力參數來產生基線型面(步驟1310)。在隨后的分配循環期間在分配腔室185中的壓力可以利用壓力傳感器112來監測，以便產生操作型面(步驟1320)。該操作型面可以再與基線型面比較(步驟1330)，以便確認是否應當發出警報聲(步驟1350)。如上所述，不正確的分配自身可以通過在泵100的操作的分配段期間在分配腔室185中的壓力變化來證明。不過，更具體地說，由于不正確分配的原因特性，這些壓力變化可能在分配段期間的特定點更普遍。因此，在一個實施例中，當比較基線壓力型面和操作壓力型面時(步驟1330)，可以進行四個比較。第一比較可以是使得基線型面在分配段期間的壓力平均值與操作型面在分配段期間的壓力平均值比較。該比較可以用于檢測可能在分配段期間發生的任何突然堵塞。第二比較可以是在接近分配時間開始的點的壓力值。例如，在基線型面上在經過分配段大約15%的一個或多個點處的壓力值可以與在操作型面的分配段中的大致相同點處的壓力值比較。該比較可以用于檢測由于在分配開始時閥的不正確驅動而引起的節流。第三比較可以是在接近分配段中點的點的壓力值。例如，在基線型面上在經過分配段大約50%的一個或多個點處的壓力值可以與在操作型面的分配段中的大致相同點處的壓力值比較。最后的比較可以是在接近分配段結束的點的壓力值。例如，在基線型面上在經過分配段大約90%的一個或多個點處的壓力值可以與在操作型面的分配段中的大致相同點處的壓力值比較。該比較可以用于檢測由于在分配段結束部分中閥的不正確驅動而引起的節流。參考圖14可以更好地理解在特定實施例中涉及的各種比較(步驟1330)，該圖14表示了根據本發明一個實施例在多級泵的操作過程中在分配腔室185處的壓力型面的一個實施例。在大約點1440處，分配段開始，且分配泵180將流體推出出口。分配段在大約點1445處結束。因此，如上所述，在本發明的系統和方法的一個實施例中，當基線壓力型面與操作壓力型面比較時，第一比較可以是在大約點1440和點1445之間的壓力平均值，第二比較可以是在經過分配段大約15%,在大約點1410處的基線壓力型面值和操作壓力型面值之間，第三比較可以是在經過分配段大約50%,在大約點1420處的基線壓力型面值和操作壓力型面值之間，第四比較可以是在經過分配段大約90%,在大約點1430處的基線壓力型面值和操作壓力型面值之間。如上所述，各比較的結果可以與公差比較(步驟1340)，以便確定是否應當發出警告(步驟1350)。再有，用于給定比較的特殊公差可以取決于多種因素，如上所述。不過，在很多情況下，當使用的參數是在分配段期間在分配腔室185中的壓力時，在分配段期間在壓力之間的差異應當很小。因此，在這種情況下使用的公差可以非常小，例如在0.01和0.5PSI之間。換句話說，當在給定點處的操作型面值與在基本相同點處的基線壓力型面值的差異大于大約0.02PSI時，可以發出警告(步驟1350)。參考圖15可以更好地表示在基線壓力型面和操作壓力型面之間的比較，該圖15表示了在多級泵的一個實施例的操作過程中在分配腔室185處的基線壓力型面和在多級泵的隨后操作過程中在分配腔室185處的操作壓力型面。在大約點1540處，分配段開始，分配泵180將流體推出出口。分配段在大約點1545處結束。可以看見，在分配段的一部分中，操作壓力型面1550明顯與基線壓力型面1560不同，表示在操作壓力型面1550的分配段期間可能產生了分配問題。該可能的問題可以利用本發明實施例來檢測，如上所述。具體地說，當使用上面所示的比較時，第一比較可以是在大約點1540和點1545之間的平均值。當在分配段的開始和結束時操作壓力型面1550與基線壓力型面1540不同時，該比較將產生明顯差異。第二比較可以是在經過分配段大約15%，在大約點1510處的基線壓力型面1540值和操作壓力型面1550值之間。可以看見，在點1510處，操作壓力型面1550的值與基線壓力型面1540的值相差大約1PSI。第二比較可以是在經過分配段大約50%,在大約點1520處的基線壓力型面1540值和操作壓力型面1550值之間。可以看見，在點1520處，操作壓力型面1550的值可以與基線壓力型面1540的值大致相同。第三比較可以是在經過分配段大約卯％，在大約點1530處的基線壓力型面1540值和操作壓力型面1550值之間。可以看見，在點1530處，操作壓力型面1550的值與基線壓力型面1540的值相差大約5PSI。因此，上述四個比較中的三個可能導致比較在特定公差之外(步驟1340)。因此，在圖15所示的實例中可以發出警告(步驟1350)。該警告可以警告用戶檢測的差異，并用于關閉泵100。該警告可以通過控制器20來提供，并可以另外使得用戶能夠選擇顯示用于參數的基線型面、用于參數的操作型面(該操作型面使得發出警告)或者一起顯示操作型面和基線型面，例如相互疊加(如圖15中所示)。在一些情況下，用戶可以在泵100重新開始操作之前強行清除該警告。通過迫使用戶在泵IOO或該過程重新開始之前清除警告，可以通過迫使用戶在可能引起廢品的情況被檢測或發生后基本立即改進該情況而防止廢口Oo通過使用另一實例，可以有利地表示本發明的系統和方法的大范圍能力。在泵100的操作過程中，經過泵100的流動通路的流體可以在一個或多個操作段期間經過過濾器120，如上所述。在一個過濾段期間，當過濾器為新的時，可以產生橫過過濾器120的可以忽略的壓力降。不過，通過泵100的重復操作，過濾器120的孔可能堵塞，從而導致流過過濾器120的更大阻力。最終，過濾器120的堵塞可能導致泵100不正確地操作或損害進行分配的流體。因此，希望在過濾器120的堵塞成為問題之前檢測過濾器120的堵塞。如上所述，根據一個實施例，在過濾段期間，在分配腔室185處的壓力可以通過向隔膜530選擇地施加供給壓力來調節。在過濾段開始時，供給壓力施加給供給隔膜530。該壓力持續施加，直到在分配腔室185處達到預定壓力界限值(例如初始界限值、設置點或其它預定界限值)(例如由壓力傳感器112確定)。當達到初始界限值時，分配泵180的馬達200開始退回，以便提供更多的可用容積用于分配腔室185中的流體。壓力傳感器112可以繼續讀出在分配腔室185中的壓力。當流體壓力超過預定界限值(例如最大壓力界限值、設置點或其它界限值)時，在供給泵515處的供給壓力可以除去或減小。當在分配腔室185處的流體壓力降低至低于預定界限值(例如最小壓力界限值、設置點或其它預定界限值)時，在供給泵515處可以重新施加供給壓力。因此，本發明實施例提供了一種用于通過根據在分配泵處確定的壓力來調節供給泵的操作而在過濾段期間調節流體壓力的系統和方法。例如通過增加或減小供給泵馬達的速度、增加或減小在供給泵處施加的供給壓力、或者以其它方式調節供給泵的操作來改變供給泵的操作，以便使得下游處理流體的壓力增加或減小。由上述說明可以知道，當過濾器120變得更堵塞，且橫過過濾器120的壓力降相應變得更大時，供給級馬達175可能需要更快速、更經常或者以更高速率來操作，以便在過濾段期間在分配腔室185中保持等效壓力，或者在某些情況下，供給級馬達175可能根本無法在分配腔室中保持等效壓力(例如當過濾器完全堵塞時)。通過在過濾段期間監測供給級馬達175的速度，可以檢測過濾器120的堵塞。因此，在一個實施例中，為了檢測過濾器120的堵塞，可以在過濾器120為新的時(或者其它一些用戶確定的點等)在過濾段期間利用供給級馬達175的速度參數(或者控制供給級馬達175的速度的信號)來產生基線型面(步驟1310)，并儲存在控制器20中。供給級馬達175在隨后過濾段期間的速度(或者控制供給級馬達175速度的信號)可以再由控制器20來記錄，以便產生操作型面(步驟1320)。然后，該供給級馬達速度操作型面可以與供給級馬達速度基線型面比較(步驟1330)，以便確定是否應當發出警告聲(步驟1350)。在一個實施例中，該比較可以采取這樣的形式，即基線型面在過濾段期間的一個或多個點處的供給級馬達速度值與操作型面在基本相同組的點處的供給級馬達速度值進行比較，而在其它實施例中，該比較可以是比較在基線型面中出現在供給級馬達175的控制界限的特定距離內的時間百分數，并使它與在操作型面中出現在供給級馬達175的控制界限的特定距離內的時間百分數比較。類似的，在過濾器120中的空氣可以通過本發明實施例來檢測。在一個實施例中，在預先過濾段期間，供給級馬達175繼續施加壓力，直到在分配腔室185處達到預定壓力界限值(例如初始界限值、設置點或其它預定界限值)(例如由壓力傳感器112確定)。當在過濾器120中有空氣時，在分配腔室185中流體達到初始壓力所花費的時間可能更長。例如，當過濾器120完全充滿(primed)時，可能花費供給級馬達175的100步和大約100毫秒來4吏得分配腔室185中達到5PSI，不過當過濾器120中有空氣時，該時間或步數可能明顯增加。因此，通過在預先過濾段期間監測供給級馬達175運行直到在分配腔室185中達到初始壓力界限值的時間，可以檢測過濾器120中的空氣。因此，在一個實施例中，為了檢測過濾器120中的空氣，基線型面可以利用在預先過濾段期間在分配腔室185中達到設置點壓力的時間參數來產生(步驟1310)，并儲存在控制器20中。在隨后的預先過濾段期間在分配腔室185中達到設置點壓力所花費的時間可以再由控制器20記錄，以便產生操作型面(步驟1320)。該時間操作型面可以再與時間基線型面比較(步驟1330),以便確定是否應當發出警告聲(步驟1350)。本發明的其它實施例可以包括通過監測分配馬達200的位置來驗證正確分配。如上面所述，在分配段期間，出口閥147打開，分配泵180向分配腔室185中的流體施加壓力，直到完成分配。應當知道，在分配段開始時，分配馬達200處于第一位置，同時在分配段結束時，分配馬達200可以處于第二位置。在一個實施例中，為了確認正確分配，基線型面可以利用在分配段期間分配馬達200的位置參數(或用于控制供給級馬達200的位置的信號)來產生(步驟1310)。在隨后的分配段期間分配馬達200的位置(或用于控制分配馬達200的位置的信號)可以再由控制器20記錄，以便產生操作型面(步驟1320)。該分配馬達位置操作型面可以再與分配馬達位置基線型面比較(步驟1330)，以便確定是否應當發出警告聲(步驟1350)。本發明的某些實施例也可以用于檢測泵100的其它各種機械部件即將發生的故障。例如，在很多情況下，泵送系統IO可以是閉環系統，這樣，提供給分配馬達200以便使馬達200運動特定距離的電流可以隨著分配馬達200的負載而變化。該特性可以用于檢測可能的馬達故障或在泵100中的其它機械故障，例如滾轉活塞或隔膜問題、絲杠問題等。因此，為了檢測迫近的馬達故障，本發明的系統和方法的實施例可以利用在分配段期間提供給分配馬達200的電流參數(或者控制提供給分配馬達200的電流的信號)來產生基線型面(步驟1310)。在隨后的分配段期間提供給分配馬達200的電流(或者控制提供給分配馬達200的電流的信號)可以再由控制器20記錄，以便產生操作型面(步驟1320)。該分配馬達電流操作型面可以再與分配馬達位置基線型面比較(步驟1330)，以便確定是否應當發出警告聲(步驟1350)。在上述實例中，在泵的操作型面中的多個點與基線型面比較(步驟1330)，且當操作型面在預定界限外時(步驟1340)將產生警告(步驟1350)。不過，使用基線型面周圍的界限可能使得有些情況仍然不能檢測。例如，實驗測試表明，i)由于界限太大，由分配流體中的氣泡引起的較差分配可能無法檢測；或者ii)由于界限太小，將產生太多的假警告。盡管基線周圍的界限可以設置成平衡檢測較差分配和減少假警告，但是用于確定配方的合適界限的實驗測試過程可能花費時間。該問題在下面幾個附圖中表示。圖16A是表示使用由明尼蘇達州Chaska的EntegrisInc制造的InteUiGen小型泵進行的多個分配的數據的曲線圖。壓力型面對應于以1.0mL每秒分配2.0mL(即2秒分配)的配方在2.6秒的數據。在分配流體已知為良好的情況下(即幾乎不包含空氣)進行三個測試。在三個附加測試中，2、5和10cc的空氣利用注射器在泵的出口和分配噴嘴之間注入分配管線中。各壓力型面在圖16B-16G中清楚表示。由泵控制器執行的型面比較程序利用基線l作為基線型面，并使其它型面(基線2、基線3、注射空氣-2cc、注射空氣=5"和注射空氣-10cc)與基線1在較早點(經過分配的大約22%)和其它點進行比較，如上所述。當使用0.5psi公差時，泵控制器只在10cc空氣注入分配流體中的分配中，在較早比較點處產生警告，而對于任意其它分配，在較早點或其它任意比較點處都不產生警告。不過，當測量分配流體的質量時，在注射空氣的不充分分配情況下的全部三個分配與基線的比較如表l中所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>因為即使在分配管線中的少量空氣也導致與良好分配相比的不充分分配，如表1中所示，因此希望向用戶提供友好的方法來增加檢測問題的靈敏性，且同時不產生假警告。根據一個實施例，R-Squared統計可以用于檢測型面與基線的"擬合優度"。R-Squared測量值是擬合優度測量值，它表明了由另一變量的運動解釋的、一個變量的變化百分比。在上述實例中，基線l型面可以選擇為預計模式，來自隨后分配操作的數據與該預計模式比較。基本上，R-Squared測量值使用基線1型面作為參考測量值，基線1型面很好地預計了對于給定組數據，壓力隨時間的變化。R-Squared值(給定百分數)越高，數據與預計模式的匹配越好。例如，MicrosoftExcelRSQ函數用于比較與圖16A中表示的各個分配相對應的2.0秒數據點。利用R-Squared分析，另外兩個已知的良好測試分別具有100%和99%的R-Squared測量值。注射2cc、5cc和10cc空氣的測試只分別有78%、18%和6%的R-Squared測量值。這表明通過使用R-Squared測量值和設置該測量值的最小要求(也就是說90%和95%)，包含氣泡的分配更可能檢測出來。因此，擬合優度測量值(例如R-Squared測量值)能夠檢測較差分配(該較差分配不能通過設置基線周圍0.5psi公差來檢測)。圖17是表示用于檢測泵的不正確操作的一個方法實施例的流程圖。本發明實施例可以通過儲存在例如泵控制器的計算機可讀介質中的一組軟件指令來實施或便于使用。在步驟1610中，用于參數的基線型面可以如上所述來建立。盡管主要通過壓力來介紹，但是基線型面也可以是用于其它參數的型面，例如馬達電流或其它參數。用于基線型面的數據可以包括在泵運行過程中用于建立基線型面的取樣數據的全部或一部分。例如，當泵每毫秒取樣壓力時，基線型面可以包括每20毫秒取樣的測量值，以便減小儲存量。在泵100的操作過程中，參數可以進行測量以便產生操作型面(步驟1620)。再有，用于操作型面的數據可以表示操作中該參數的所有取樣數據或者它們的一些子集(例如每20亳秒或其它時間周期收集的數據)。對于操作型面，擬合優度測量值可以再利用基線型面來確定(步驟1630)。例如，對于每20毫秒收集的操作型面數據，R-Squared測量值可以利用相應基線型面數據來確定。當擬合優度測量值在可接受的范圍之外時(步驟1640)，可能存在警告情況(步驟1650)。圖17的步驟可以根據需要重復進行。在上述實例中，每20毫秒儲存的數據用于測試擬合優度，同時泵可以以更高速率取樣參數(例如每亳秒)。以不同速率(也就是說每亳秒或每30毫秒)儲存的數據可以使用，但是當儲存取樣之間的時間減小時，使用的存儲器增大，而當時間增加時，擬合優度測量值的準確性可能降低。因此，用于擬合優度測量值而儲存的數據的頻率可以選擇為平衡數據儲存容量和擬合優度測量值的精確性。而且，盡管在上述實例中R-Squared測量值用作擬合優度測量值，但是其它測量值(例如相關系數和Pearson積矩相關系數測量值)也可以^吏用。根據實驗測試，擬合優度將在分配操作結束時更低。例如，當lmL的空氣離噴嘴15cm時，對于1.0-1.9秒的R-Squared測量值只有6%，而整個R-Squared測量值為95%。因此，希望不僅使總體擬合優度測量值與可接受值比較，而且比較操作的一部分的擬合優度測量值。例如，當總體擬合優度測量值為95%或更高，但是對于1.0-1.9秒的擬合優度測量值小于25%時，可以產生警告。因此，對于多個操作部分的擬合優度測量值可以用于確定泵是否正確操作。盡管通過多級泵進行了說明，但是本發明實施例也可以用于單級泵。圖18是泵4000的泵組件的一個實施例的示意圖。泵4000可以類似于上述的多級泵100中的一級(也就是說分配級)，它可以包括由步進馬達，無刷DC馬達或者其它馬達驅動的滾轉隔膜泵。泵4000可以包括分配塊4005，該分配塊確定了通過泵4000的多個流體流動通路和至少部分確定了泵腔室。根據一個實施例，分配泵塊4005可以為PTFE，改性PTFE或者其它材料的整體塊。因為這些材料不與或者最少地與許多處理流體反應，因此這些材料的使用可使得流動通道和泵腔室在最少的附加硬件的情況下直接機械加工到分配塊4005中。通過提供集成的流體歧管，分配塊4005因此降低了對管道的要求。分配塊4005可以包括各種外部進口和出口，它們包括例如接收流體的進口4010,用于清洗/排出流體的清洗/通氣出口4015，以及在分配段期間分配流體的分配出口4020。在圖18的實例中，當泵僅有一個腔室時，分配塊4005包括外部清洗出口4010。分配塊4005使流體從進口通向進口閥(例如，至少部分由閥板4030限定)，從進口閥通向泵腔室，從泵腔室通向通氣/清洗閥和從泵腔室通向出口4020。泵蓋4225可以保護泵馬達防止受到損害，同時活塞殼體4027可提供對于活塞的保護，并且根據本發明的一個實施例，該活塞殼體可由聚乙烯或者其它聚合物形成。閥板4030提供用于閥系統(例如進口閥、清洗/通氣閥)的閥殼體，該閥系統設置成引導流體流向泵4000的不同部件中。如上所述，閥板4030和對應的閥可以以與結合岡板230所述類似的方式形成。根據一個實施例，各進口閥和清洗/通氣閥至少部分集成到閥板4030中，并且是隔膜閥，它根據施加壓力還是真空至相應隔膜上而打開或關閉。在其它的實施例中，一些閥可以在分配塊4005的外部或者布置在另外的閥板中。根據一個實施例，PTFE板夾在閥板4030和分配塊4005之間，以便形成不同閥的隔膜。閥板4030包括用于各閥的閥控制進口(未示出)，以便施加壓力或者真空至相應的隔膜上。盡管已經參考上述實施例詳細介紹了本發明的系統和方法，但是應當知道，本發明的系統和方法也可以包含其它多種變化使用。例如，本發明的系統和方法實施例可以用于通過記錄與分配循環的一個或多個參數相對應的基線型面而在泵的完整分配循環期間確認泵的操作，和使其與在隨后分配循環中產生的操作型面比較。通過在整個分配循環中比較兩個型面，可以實現硬件故障或其它問題的早期檢測。盡管已經參考所示實施例詳細介紹了本發明，但是應當知道，該說明只是作為示例，而不是進行限制。因此應當知道，本領域普通技術人員參考該說明書可以對本發明的實施例的細節進行多種變化和清楚并作出本發明的附加實施例。應當知道，這些變化和附加實施例也在后面要求的本發明范圍內。權利要求1.一種用于監測泵的系統，其包括第一泵；用于測量流體壓力的壓力傳感器；以及泵控制器，該泵控制器與第一泵和壓力傳感器連接，用于控制在第一泵處的流體壓力，該泵控制器操作成產生與參數相對應的第一操作型面；以及根據基線型面確定第一操作型面的至少一個擬合優度測量。2.根據權利要求1所述的系統，其中產生第一操作型面包括在泵的操作過程中，在一組點的各點處記錄該參數的值。3.根據權利要求2所述的系統，其中該至少一個擬合優度測量包括總體擬合優度測量。4.根據權利要求3所述的系統，其中控制器還可操作成使得總體擬合優度測量與總體擬合優度界限值比較。5.根據權利要求3所述的系統，其中總體擬合優度測量是R曙Squared觀'J量。6.根據權利要求2所述的系統，其中該至少一個擬合優度測量包括操作型面的一部分的擬合優度測量。7.根據權利要求6所述的系統，其中控制器還可操作成計算對于操作型面的一部分的擬合優度測量值相對于對于該部分的擬合優度界限值。8.根據權利要求1所述的系統，還包括第一級泵，該第一級泵與第一泵流體連接，其中，該第一泵是第二級泵。9.根據權利要求l所述的系統，其中第一泵是單級泵。10.—種用于監測泵的方法，其包括建立用于泵的基線型面；產生與流體泵的參數相對應的操作型面；以及確定至少一個擬合優度測量值，以便確定基線型面能多好地預測操作型面。11.根據權利要求IO所述的方法，其中確定至少一個擬合優度測量值包括總體擬合優度測量。12.根據權利要求IO所述的方法，其中該至少一個擬合優度測量包括對于操作型面的一部分的擬合優度測量，它與基線型面的相應部分比較。13.根據權利要求IO所述的方法，其中該至少一個擬合優度測量包4*R-squared測量。14.根據權利要求13所述的方法，其中該參數是壓力。15.根據權利要求14所述的方法，其中該泵是多級泵。16.根據權利要求14所述的方法，其中該泵是單級泵。17.—種計算機程序產品，其包括計算機可讀介質，該計算機可讀介質儲存一組計算機指令，計算機指令包括可執行指令，以便建立用于泵的基線型面；產生與流體泵的參數相對應的操作型面；以及確定至少一個擬合優度測量值，以便確定基線型面能多好地預測操作型面。18.根據權利要求17所述的計算機程序產品，其中確定至少一個擬合優度測量值包括總體擬合優度測量。19.根據權利要求18所球的計算機程序產品，其中該至少一個擬合優度測量包括對于操作型面的一部分的擬合優度測量，它與基線型面的相應部分比較。20.根據權利要求19所述的計算機程序產品，其中該至少一個擬合優度測量包括R-squared測量值。21.根據權利要求20所述的計算機程序產品，其中該參數是壓全文摘要這里公開了一種用于監測泵的操作(包括驗證泵的操作或動作)的系統和方法。對于泵的一個或多個參數可以建立基線型面。然后可以通過在泵的隨后操作過程中記錄該相同組參數的一個或多個值而產生操作型面。比較操作型面和基線型面可以建立擬合優度測量值。當擬合優度測量值不充分時，可以發送警告或采取其它動作，例如可以關閉泵送系統。擬合優度測量的一個示例是R-squared測量。文檔編號G01M99/00GK101563541SQ200780046952公開日2009年10月21日申請日期2007年7月30日優先權日2006年11月30日發明者G·貢內拉,J·塞德羅恩,P·馬貢申請人:恩特格里公司