CN1220558C - 超纯溶剂清洗用的多组份容器组件及其清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种在结合有整体溶剂吸附模块的溶剂清洗再填充体系中，输送工艺化学剂和对所述工艺化学剂进行清洗的溶剂的方法和装置，在单一的“组件”中，能够容易进行运送，使最终使用者的影响最小，有用于溶剂清洗操作充分的溶剂，没有残余溶剂需要处理。这将消除消费者对溶剂的处理，并且，由于残余溶剂能够在一个步骤中返回至同一包装中，因此，消费者无需寻找溶剂废物设备。
Description
技术领域
本发明涉及电子工业中工艺化学剂输送领域和需要高纯度化学剂输送的其它用途。更准确地说，本发明涉及用于清洗工艺化学剂输送管线、容器和相关装置的装置和方法，特别是在所述工艺化学剂输送管线中工艺化学剂或工艺化学剂容器更换期间的清洗装置和方法。
背景技术
工艺化学剂管线的排空和气体吹洗已用来从输送管线中除去残余的化学剂。真空抽吸和惰性气体吹洗在快速除去高挥发性化学剂方面均是非常成功的，但对于低挥发性化学剂来说并不太有效。当萃取高毒性物质时安全将是一个问题。
利用溶剂除去残余化学剂并不是新颖的。各种专利文献已对利用溶剂的清洗体系进行了探索，在此特地将其全部内容引入作为参考：
US5,045,117描述了利用溶剂和真空作用清洗印刷电路组件的方法和装置。
US5,115,576披露了利用异丙醇溶剂清洗半导体晶片的装置和方法。
涉及溶剂清洗的其它专利包括：US4,357,175；US4,832,753；US4,865,061；US4,871,416；US5,051,135；US5,106,404；US5,108,582；US5,240,507；US5,304,253；US5,339,844；US5,425,183；US5,469,876；US5,509,431；US5,538,025；US5,562,883；和JP8-115886。
种种其它现有技术的美国专利与本发明属于同一技术领域，并且在此特地将其所有内容引入作为参考：
USP5,472,119--12/5/95--由多个容器分配液体的组件；
USP5,398,846--3/21/95--同时分配多种液体的组件；
USP5,297,767--3/29/94--多容器的贮罐；
USP4,570,799--2/18/86--多容器的设备；
USP3,958,720--5/25/76--可调式多容器分配装置；
USP5,557,381--9/17/96--带有多个容器的展开供应机构；
USP5,573,132--11/12/96--分配容器；
USP5,409,141--4/25/95--双组份混合和输送体系；
USP5,565,070--10/15/96--溶剂蒸汽的吸收方法和溶剂的回收装置；
USP4,537,660--8/27/85--蒸汽发生和回收装置；和
USP5,051,135--9/24/91--在防止溶剂蒸汽排至环境中的同时，利用溶剂的清洗方法。
目前，涉及内部管路溶剂清洗的体系均需要独立的溶剂安瓿。这些安瓿或者将在现存的小室内占据空间，或者需要与相关管路部件、吹洗部件和控制部件相连的独立小室。此外，这些安瓿需要利用溶剂收集体系来收集废溶剂，以便返回至生产者的场所，或者必须作为溶剂废液而进行处理。
发明内容
本发明涉及：在带有整体溶剂收集安瓿的溶剂清洗再注满体系中，在单一“组件”中，同时输送工艺化学剂和用于清洗工艺化学剂的溶剂的方法和装置；所述单一“组件”易于运送，使用期影响最小，有用于溶剂清洗操作足够的溶剂，没有残余溶剂需要处理。这将消除对溶剂的常规处理，并且，由于残余溶剂能够在一个步骤中返回至相同的设备内，因此，使用者无需寻找溶剂废液设备。
附图说明
图1是本发明第一实施方案横截面简图。
图2是本发明一个实施方案的横截面简图。
图3是本发明一个实施方案局部横截面简图。
图4是本发明一个实施方案横截面简图。
图5是用于将溶剂安瓿固定在源化学剂容器上的两个镜像配装支架部分之一的透视图。
图6A和6B是本发明溶剂安瓿的实施方案的平面图和横截面图。
图7是本发明优选实施方案的源化学剂容器、溶剂支架、溶剂安瓿和溶剂收集安瓿的透视图。
图8是本发明实施方案的管线的简明图。
具体实施方式
本发明包含多个容器，最少包含两个容器；通常但不是唯一的是由不锈钢制得，或由不与所述工艺化学剂或溶剂反应的其它合适的材料制得。这些容器的结构材料包括但不局限于：各种钢材、316不锈钢、镍、哈斯特洛伊耐蚀镍基合金、铝、铬或其它金属；各种类型的塑料和聚合物，包括特氟隆、聚丙烯、聚乙烯和类似的化合物；陶瓷材料，包括碳化硅、氧化铝和类似的化合物；以及玻璃容器，包括硼硅酸盐玻璃、熔凝石英和类似的化合物。
源化学剂和溶剂容器的其中之一或两者可以包括：内衬、内部镀层和其它结构材料。溶剂和源化学剂容器不需要由相同的材料来制备，例如，源化学剂容器可以由钢材构成，而溶剂安瓿可以由例如塑料构成。
此外，溶剂容器可以包含多个室，它们与单个出口或多个出口流体连通，使得用于溶剂清洗所提供的溶剂可以用于多于一个的循环，并且可以用于交替化学过程，例如，一个室可以包含洗涤成分，而另一室可以包含漂洗成分。最后，一个或多个室可以包含溶剂吸附介质，其中一种用途是将挥发性有机化学剂(VOC)残余物转换成更便于处理的固体废料。
主要的源化学剂容器包含一个大容器(1升至200升或更大)，所述大容器包含：通常填充有工艺化学剂的、密闭的储存体积，永久(焊接)或可拆卸(螺栓连接)连接的、延伸至源化学剂容器底部附近的、金属或非金属浸管，内部或外部液位传感器，其中至少一个液位传感器置于这样的位置，即通常刚好在浸管底部的上面，以致使该传感器能够指示源化学剂容器的低液位。该液位传感器可以包含下列任一种：金属或非金属浮子传感器；不连续或连续的超声液位传感器；连续或不连续的热传感器；电容和/或电导基的液位传感器；RF基液位传感器；和其它类似的内部液位传感器；或外部传感器，如置于容器上或化学剂输送管线周围的刻度传感器、载荷电池传感器，外部超声传感器或热传感器；以及用于检测低液位的其它类似的装置。
低液位检测被传至溶剂清洗控制器和/或途径操纵器，以发出需要溶剂清洗过程的信号。源化学剂容器还将包含多个阀，其中至少一个出口阀连接至浸管，并且在绝大多数的情况下，将包括用于惰性气体的第二阀，和/或由独立的工艺源化学剂输送工艺化学剂的第三阀。这些阀的每一个均能够永久(焊接)或可拆卸(通过例如VCR连接的螺栓连接)整体连接。这些阀可以是手动的，但优选的是自动的，它们包含气动阀、电动阀、液压阀或电磁激励阀。
源化学剂容器还包含置于支承结构上并在运送期间用来保护工艺阀的凹槽环。
源化学剂容器的另一特征在于：相对于焊接或螺栓连接至源化学剂容器上的独立的安瓿，它可以整体地包含一个或多个、整体安装在源化学剂容器内或另外整体连接至源化学剂容器上的、更小的或辅助的“溶剂”安瓿。
辅助的“溶剂”安瓿包含一个小容器(50毫升至1升)，所述小容器包含通常填充根据其对于工艺化学剂的溶解性而选择的溶剂的、密闭的储存体积，和永久(焊接)或可拆卸(螺栓)连接至溶剂安瓿底部附近的金属或非金属浸管。
尽管对于源化学剂容器并不太需要，但外部或内部液位传感器也可以在该应用中选择性地使用。该液位传感器的目的是指示溶剂安瓿是空的并在溶剂洗涤时停止进一步的企图。所述液位传感器可以包含下列任一种：金属或非金属浮子传感器；不连续或连续的超声液位传感器；连续或不连续的热传感器；电容和/或电导基的液位传感器；RF基液位传感器；和其它类似的内部液位传感器；或外部传感器，如置于安瓿上或化学剂输送管线周围的刻度、载荷传感器、外部超声传感器或热传感器；和用于检测低液位的其它类似装置。
另外，溶剂安瓿还包括在该安瓿中的两个开口，其中一个连接至浸管，并延伸至该安瓿的底部，以使所述溶剂均可以在溶剂清洗过程中使用。另一开口仅伸入该溶剂安瓿的头部空间，并在溶剂清洗操作期间用于对溶剂容器交替地加压、排空和减压。这些开口可以用手动或气动激励阀来封闭，并连接至带有标准VCR型或其它高纯度连接器的溶剂清洗控制管线。另外，这些开口还可以用自动密封快速断开装置来封闭。通常，溶剂安瓿上的所述装置被锁住，以便防止溶剂安瓿中入口(头部空间)和出口(浸管)体积的突然逆反。
该溶剂安瓿可以包含被垂直(纵向)或水平(横向)隔板分开的许多室，所述室可用来隔离各种清洗溶剂活性物质或漂洗物质，和/或用于多级清洗操作的其它溶剂；或者借助将溶剂以液体形式压入所述室内或者将溶剂吸入固体介质中，所述室可以用作溶剂回收安瓿，所述固体介质如炭，和任何数量的交替溶剂吸附介质，其中，所述数量在公开市场上是现存的。所述室或优选安瓿以借助过程真空或通过压缩气体压力(与溶剂安瓿流体连通)，溶剂蒸汽或液体能被吸入其中的方式进行安置，所述高压可在开始填充溶剂安瓿时提供。置于溶剂收集安瓿中的吸附介质可以是适于捕获和保留清洗溶剂的多种类型的物质。例如，活性炭可以用来收集挥发性有机化合物，而如丙烯酸聚合物这样的物质和碱和/或酸中和剂也可以根据溶剂的种类使用。吸附物质还可以包含能用来改善所使用溶剂危害等级的液体。所述吸附物质可以是全氟化碳，氯氟化碳，和高挥发性(如全氟化碳)或低挥发性(如油，即Fomblin型氟化碳真空泵油)烃，以及类似的惰性化合物。根据过程的需求，可以使用于惰性吸附物质中的低挥发性和高挥发性化合物。
需要指出的是，每个室将有至少一个，并且在绝大多数情况下有多个开口，所述开口用于将溶剂输送至所述过程、并对将溶剂压出安瓿提供惰性气体压力。在吸附安瓿的情况下，使用至少一个阀，但在绝大多数情况下多个阀，将废溶剂导入安瓿中，并使安瓿排空或提供真空，从而使溶剂加速吸附至介质上。
另外，溶剂安瓿用的压力源可以来自输送溶剂安瓿之前的预加压，借此，消除了溶剂安瓿入口对惰性气体源的需求，甚至将对所述入口的需求最小化。此外，收集安瓿可以在预先建立的真空下提供，以致使废溶剂物质可以在溶剂收集安瓿上无需排空口的情况下导入其中。
可以使用另外的安瓿，以便完成利用需要进行漂洗的化合物进行清洗的目的和/或完成保留溶剂吸附介质的目的。因此，利用多个安瓿或带多个室的安瓿，可以预想的是，能够使用多种溶剂、漂洗溶液和吸附介质。
然后，将辅助的溶剂安瓿连接至运送目的的、主要的源化学剂容器上。连接可以通过将辅助的安瓿直接焊接至源化学剂容器的一部分上，即将其焊接至凹槽支架上；或焊接至容器壁上；或焊接至连接源化学剂容器上的安装支架上。另外，连接还可以包括：将辅助安瓿螺栓连接在主(源化学剂)容器上，所述连接通过将小安瓿固定至凹槽环、凹槽环支架或容器主体的夹紧机构来进行，以及通过焊接、夹紧或螺栓连接至源化学剂容器上的安装支架来进行。
此外，可以将溶剂安瓿置于大的源化学剂容器内部，以使溶剂安瓿的唯一可见部分是两个管接头。在这种情况下，溶剂安瓿可以焊接、夹紧或螺栓连接至源化学剂容器的内部，并且可以包含独立的安瓿壁或共享安瓿壁的任何组合。
在操作时，源化学剂容器连接至化学剂输送管线，以使工艺化学剂可以流至合适的反应体系中。该化学剂管线包括：进行溶剂清洗操作所需的阀和其它部件。溶剂安瓿也可以通过另外的阀连接至溶剂清洗装置，以便当通过操作者或通过电子控制装置给指令时，使得溶剂能以合适的方式流动。过程管线通过所述管线与溶剂安瓿连通。当进行安装时，溶剂安瓿上的阀以密闭的方式连接至溶剂清洗操作，结果是，溶剂能够传输通过工艺化学剂输送管线的关键作用区，所述输送管线由溶剂清洗装置控制阀分隔开。所述控制可以是手动的或自动的，并且预期可以采用手动、电动、气动或液压阀。
在一特定的实施方案中，主要的源化学剂容器是4升、11升、19升和38升不锈钢容器之一，所述容器包含多种液位传感器，并且在该源化学剂容器上有两个或三个阀。与不锈钢浸管连通的阀之一，将伸入化学剂体积中并用于分配工艺化学剂。这些容器每个都可包含凹槽环和凹槽支架。然而，凹槽环并不是本发明所必需的，而且在无需凹槽环和凹槽环支架的情况下，可以设想带有内部溶剂和收集安瓿的合适的容器。
大容器可以含有任何工艺化学剂或高纯度的源化学剂，它们包括但不局限于：五乙氧基化钽(TAETO)、四(二乙氨基)钛(TDEAT)、四(二甲氨基)钛(TDMAT)、六氟乙酰丙酮化铜-三甲基乙烯基硅烷(Cu(hfac)TMVS)和类似的CVD铜前体、四羟乙基原硅酸酯(TEOS)和其它化学蒸汽沉积(CVD)硅前体如四甲基环四硅氧烷(TMCTS)，含硼和磷的CVD前体如三甲基硼酸酯(TMB)、三乙基硼酸酯(TEB)、三甲基亚磷酸酯(TMPi)、和三乙基磷酸酯(TEPO)、二叔丁基氨基硅烷(BTBAS)、四乙氧基二甲氨基乙醇钽(TAT-DMAE)、叔丁基亚氨基三(二乙基酰氨基)钽(TBTDET)、砷酸三乙酯(TEASAT)和类似的砷前体如亚砷酸三乙酯(TEOA)、低-K值的旋涂材料(low-K spin on materials)如VELOX聚亚芳基醚(得自Air Products and Chemicals，Inc.(Allentown，PA))、FLARE氟化亚芳基醚(得自Honeywell)、SILK芳香烃树脂(得自Dow Chemical(Midland，Michigan))，以及其它相应的化合物，其中，工艺化学剂迅速、完全的除去受益于利用合适溶剂对工艺管道的洗涤。
用包含在所述源化学溶剂安瓿中的一定量的源化学溶剂填充源化学溶剂安瓿，所述安瓿包含有机醇、如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、四氢呋喃、二甲基硅氧烷，水脂肪烃如己烷，庚烷，辛烷，癸烷，和十二烷，芳香烃，酮，醛，烃，醚，酯，甘醇二甲醚，芳香烃，含卤醇，烷基腈，链烷醇，有机胺，氟化化合物和全氟烃，全氟己烷，全氟庚烷及其混合物。
另外还需指出的是：活性的、但提供可溶性副产物的工艺化学剂也经得起本发明的检验；并且在本发明中，术语溶剂也可以预期在本发明广义的“溶剂”范围内。包括在活性“溶剂”类的是酸、碱以及活性溶剂。具体的例子是使用含TDEAT的乙醇其中将产生乙醇钛，并且它溶于乙醇，这将保证其完全被除去。利用硝酸溶液能够除去铜氧化副产物，而HF溶液能够用来除去氧化副产物，如氧化钛或氧化钽。广义地讲，所述活性源化学“溶剂”可以认为一定量的源化学酸或碱，它们混合起来起到用于高纯度源化学剂的溶剂的作用，或者可以与高纯度源化学剂反应，以便产生高溶解性的副产物。所述的这类物质可以包含：HF、HNO3、HCl、H2SO4、NaOH、KOH和各种其它的氧化剂和/或还原剂，以及适于使前体物质反应或除去前体物质的有机酸和碱。
用于源化学溶剂的吸附介质，由溶剂清洗装置清洗出的残余源化学剂和在溶剂和源化学剂之间的任何反应的副产物，可以包含：沸石、硅铝酸盐、硅磷酸盐、碳、二氧化硅、氧化铝、分子筛、碳分子筛、聚合物吸附剂、聚乙烯、聚丙烯、树脂粒料、粘土、多孔陶瓷和具有高表面积且对于所述溶剂、源化学剂和得到的副产物有亲和力的其它介质。另外，当在溶剂收集安瓿中一起混合时，所述吸附介质还可以包含：使溶剂和/或源化学剂变得惰性或至少变得不可燃的物质。可以想象的是，各种液体或固体的氟化和全氟化有机物、烃可以包括在所述种类的吸附介质中。全氟化碳，如全氟己烷，全氟庚烷及其混合物是所述吸附介质的例子。另外，还可以使用惰性化合物，如真空泵油和/或类似的低挥发性烃或氟化碳油。
小的溶剂安瓿由小的、约150-250毫升的不锈钢安瓿组成，所述安瓿包含两个阀，没有液位传感器和与出口阀连通的浸管。出口阀有两种，一种使用标准的手动或气动阀，而另一种使用连接至溶剂清洗装置的快速断开装置。通过焊接或螺栓连接至小溶剂安瓿上的支架组件机构，将小容器安装在大的源化学剂容器上。然后，将所述支架组件螺栓连接至源化学剂容器的凹槽环支架或凹槽环上。另外，支架组件也可以直接连接至源化学剂容器上，例如，夹紧至源化学剂容器的颈部；或利用螺栓、螺帽、夹子、夹钳或其它固定机构进行连接。将吸附介质置于独立的安瓿中，并将该安瓿可拆卸地(螺栓连接)或永久地(焊接)连接至凹槽环或凹槽环支架上。另外，例如，借助夹紧至源化学剂容器的颈部；或利用螺栓、螺帽、夹子、夹钳或其它固定机构的连接，支架组件也可以直接连接至源化学剂容器上。通过使得溶剂蒸汽或溶剂液体能够压入吸附介质安瓿中的阀和管线，使吸附介质安瓿与溶剂安瓿连通。
在本发明中，将溶剂洗涤、工艺化学剂和溶剂吸附/回收容器一起组合成适于一体进行运送和替换的单一组件。由于不必更换独立的溶剂安瓿，因此，这将降低操作者的工作负荷；通过各容器的更换，使之能够使用新鲜、清洁的溶剂；使溶剂废物变得最少；并给集成电路(IC)制造者提供了一结构，借此他能够从其输送管线中除去残余量的、可能是气体敏感的或气体敏感的，或低蒸汽压的工艺化学剂。另外，也无需或最小程度地要求使用者提供任何种类毒性/溶剂废物的处理要需。在需要独立溶剂安瓿的体系中，操作者必须：循环清洗溶剂接头，以防止溶剂逸至环境中；在独立的包装中，对废物进行处理或部分返回至填充的溶剂安瓿中；并且必须对其设备中另外容器进行处理。因此，本发明的主要益处之一在于减少了加工处理、增加了安全性、降低了运送和废物的成本，并证实，存在有进行溶剂清洗任务正确量的溶剂。
当需要大体积的溶剂物质来清洗溶剂清洗装置、工艺管线、质量流控制器，汽化器等时，需要这些安瓿的尺寸大小可使其整体安装至源化学剂容器上。另外，本发明还包括这样的一些体系：其中，如本发明所述，溶剂安瓿和溶剂收集安瓿以及源化学剂容器是物理上是分开的，但能置于单一室中或各罐之间，各容器之间液体连通。
参考图1，所示组件包含：高纯度源化学剂容器10，源化学剂溶剂安瓿36和溶剂收集安瓿30。该组件容器10可以配备凹槽环支架18。容器10配备出口22和气动控制阀24，它由所连接的浸管12分配高纯度的液源化学剂，所述浸管12从出口22伸至容器10的底部附近或邻近底部的位置，该位置在容器10顶部或凹槽环支架20侧的出口22的对面。这将有助于除去高纯度液体源化学剂16，其液位通常保持在浸管12和伸至稍高于浸管12上方位置的液位传感器14的上面，因此，能够在液位传感器14最低液位信号之后提取液体。液位传感器14通过通常被穿插装置封闭的塞子或入口42而伸出容器10。液位传感器14与自动控制机构或操纵器电连接，从而与高纯度源化学剂16的液位合作来控制组件的阀。
高纯度源化学剂可通过真空提供，但优选地是，将加压惰性气体源如氮或氦源连接至气动阀28上，该阀将控制与高纯度源化学剂16液位上方的蒸汽头部空间连通的入口26。加压气体迫使液体沿浸管12向上，供下游使用，如在电子fab炉中集成电路构图的硅晶片上用于氧化硅生长的TEOS。
高纯度源化学剂通过没有图示出的装置输送至所述炉中。在更换容器10期间，希望对所述装置进行清洗，并且对于低蒸汽压化学剂来说，仅抽真空或使用加压气体可能是不够的。溶剂清洗是所希望的。
将适合溶解高纯度源化学剂的溶剂包含在源化学溶剂安瓿36中，所述安瓿在44被焊接至凹槽环支架20的支承臂18上。安瓿36有一入口38和出口40，其操作几乎与容器10的入口和出口相同，它们是使用加压气体，借助浸管46将溶剂压出出口40的。
溶剂通过图8所示的装置，从而通过入口32除去残余的高纯度源化学剂和溶剂收集安瓿30中的化学剂；所述高纯度源化学剂作为溶剂的废液流收集。安瓿30还安装有一个便于返回的出口34。安瓿30优选有一连接至出口34的浸管35，从而有助于对安瓿30的清洗，并减少制备部件，以致使安瓿30可与安瓿36互换，而且还可以预期的是，安瓿30可以没有连接出口34的浸管35。安瓿30可以是空的回收安瓿，或者可以填充用于溶剂和化学剂的吸附剂，如二氧化硅。
两个安瓿的入口和出口优选由连接至自动控制装置(未图示出)的阀来操纵。
参考图2，其中相同的部件标有与图1相同的部件号，并且在表示位于容器10内部的安瓿的该第二实施方案的说明中无需重复。源化学溶剂安瓿48有一入口50和出口52，它们起到与图1组件类似的作用，其中出口52有一整体的浸管54。所使用的来自安瓿48的溶剂，在通过所述装置(未示出)之后，回收在内部定位的收集安瓿56中，该安瓿有一入口58和出口60，它们以与图1一致的方式进行操纵。如果需要，出口60可以有一浸管61。
参考图3，其中相同的部件标有与图1相同的部件号，并且在该第三实施方案的说明中无需重复，所述实施方案表示有独立溶剂88和90或在一安瓿66和空安瓿68或吸附剂填充的安瓿68中的溶剂的设挡板64的安瓿62。安瓿66和68只根据与所述装置的连接和自动控制装置的程序起作用。安瓿68配备有入口74和出口72，其中出口72与浸管70结合成整体，用于液体输出。加压气体通过入口74来控制。位于安瓿68下方的安瓿66有浸管76和80，所述浸管分别连接至其入口78和出口82。任何安瓿的大小或所述安瓿的存在取决于：所述安瓿是否用于溶剂如双组分溶剂的输送，或用作有或没有吸附剂的溶剂收集安瓿。所述安瓿通过焊点84和86焊接至凹槽环支架20上。
参考图4，示出了本发明组件的另一实施方案。容器100包含被挡板106分隔开的室102和104。每个室均有入口和出口。例如，室104有借助阀122控制的入口120和由阀116控制的出口118，并且在起几乎与图1所述相同作用的浸管114结束。液位传感器124和126通过塞子112，分别给每个室提供服务。下室102有分别由阀134和138控制的入口132和出口136。入口管130进入室102的头部空间，而浸管128根据由管130进入的加压气体的压力，提供液体源化学剂，如图1类似的情况所述。这使得若干种源化学剂能够进行输送并且包含在一个组件中。尽管没有对用于溶剂和溶剂收集的安瓿进行阐明，但应认识到的是，如图1-3所述，相同构形的安瓿能够与容器100一起使用。
参考图5，示出了安瓿支架的两个配套部分之一140。安瓿支架部分140安装在组件塞子42周围(图1)并通过旋转螺栓的塞子42外缘的摩擦配合而夹紧，所述螺栓螺纹连接啮合孔148。边缘146与塞子42接触。将源化学溶剂安瓿36(图1)和溶剂收集安瓿30(图1)装入夹具142和144中，它们通过使用螺栓(未示出)的螺纹啮合孔150和152摩擦啮合所述安瓿。所述安瓿支撑在支承表面154和156上。
参考图6A和6B，详细地示出了源化学溶剂安瓿158。安瓿158有连接至浸管160的入口164和出口162。这使得液体溶剂能够被取出，通常是从液位166(满)至液位168(空)。
图7示出了本发明组件的透视图。容器170有固定安瓿178和188的安瓿支架部分174和176。每个安瓿分别有一个入口180和190以及一个出口184和192。这些出入口分别连接至快速断开装置194、196、186和182上。容器入口202由气动阀204控制。容器出口200由气动阀198控制。这些部件通常被凹槽环支架172保护。还可以通过塞子206安装可有可无的液位传感器。
参考图8，描述了本发明的组件操作和连通的管线24。源化学溶剂安瓿208与高纯度源化学剂容器210和溶剂收集安瓿212的溶剂清洗管线252连通。另外可以预期的是，能够利用内部设置在容器210中的安瓿进行该管线连接。在安瓿208中的溶剂可以处于填充的压力下，或者可以借助通过阀216引入到入口230的惰性压缩气体或载气222进行加压，从而迫使溶剂通过浸管228上升至出口226并通过阀220。安瓿208的再填充可以通过在接收新鲜或循环溶剂224时由阀218控制的入口232来完成。来自安瓿208的溶剂通过管线238和阀240和246，从而对由阀246、250、266和254控制的溶剂清洗管线252进行清洗。特别是在通过阀234和真空源236进行清洗期间，能够将真空施加至管线238中。另外，惰性清洗气体可以由气源242和阀244来控制，以便对管线238进行清洗。容器210中的高纯度源化学剂借助惰性压缩气源258由浸管260中压出，所述气源258由通过入口264与容器210连通的阀256控制。可以预期的是，有重新补足源化学剂的另一填充入口，但在本发明中没有进行说明。源化学剂通过阀254至溶剂清洗管线252，并通过阀250至使用位置248或最终使用，如制备集成电路或计算机芯片的电子制造工艺工具。在清洗溶剂清洗管线252期间，借助溶剂的压力或压缩气的压力或可能存在于收集安瓿212中的真空，溶剂从阀246至阀266而循环通过管线252。如果溶剂与源化学剂反应的话，这将迫使溶剂，残余源化学剂或任何分解产物通过管线268、管线270、阀272、入口274和收集安瓿212；所述安瓿212可以是空的或可以包含吸附介质。借助通过出口276、阀278、管线280和284朝向真空源286，对安瓿212抽真空，可能激活溶剂的收集。所述真空源可以包含：各种预期化学剂和溶剂用的废料收集器或适当的收集器。另外，通过打开阀282并关闭阀272和278，真空能够在安瓿212周围旁通。可以预期的是，收集安瓿212无需连接至真空源286上，但是，能够依赖在制备或再填充或刷新时以密闭的方式预先在安瓿212中建立的真空条件；或者可以信赖的是：在有或没有通过管线284的排空下，使化学剂移动至安瓿212中的加压溶剂。
在输送体系，如电子制造工业中使用高纯度化学剂时，本发明提供了显著的优点。保持源化学剂的高纯度不仅要求源化学剂的纯度，而且要求分配化学剂的输送体系的高纯度。传统工业上，使用多个真空循环并用惰性压缩气体进行清洗，从而保持输送体系的清洁。然而，对于低挥发性化学剂而言，所述循环清洗是不够的。因此需要所述低挥发性化学剂用的溶剂。本发明提供一种：在不负面影响传统方式的情况下，供应所述溶剂并对其进行处理的独特体系，在传统方式中，电子制造工业的操作者使用多个源化学剂的容器。本发明提供用于提供甚至对困难的源化学剂来说也是超清洁的基本无缝的体系，所述困难的源化学剂，如低挥发性化学剂；并且克服了长期存在的问题，即通过工艺管线持久保持源化学剂纯度，更换所述源化学剂的容器，然后在同一输送体系中使用不同的源化学剂。
尽管根据若干优选的实施方案已阐明了本发明，但本发明的范围将由下列权利要求书来确定。
Claims (44)
1.一种高纯度源化学剂容器组件，包含：高纯度源化学剂容器，伸入所述源化学剂容器内部的至少一个入口，从所述源化学剂容器内部伸出的至少一个出口，整体连接至所述组件上的至少一个源化学溶剂安瓿，伸入所述源化学溶剂安瓿内部的至少一个入口，从所述源化学溶剂安瓿内部伸出的至少一个出口，整体连接至所述组件上的至少一个溶剂收集安瓿，所述溶剂收集安瓿的大小被定为能收纳来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂，以及与所述溶剂收集安瓿内部连通的至少一个孔口。
2.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿和溶剂收集安瓿包含有挡板的单一安瓿。
3.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿在所述高纯度源化学剂容器内，并且伸入源化学溶剂安瓿内部的所述入口和从源化学溶剂安瓿内部的伸出所述出口与所述高纯度源化学剂容器的外部连通。
4.权利要求1的组件，其中溶剂收集安瓿在所述高纯度源化学剂容器的内部，并且与溶剂收集安瓿内部连通的所述孔口与所述高纯度源化学剂容器的外部连通。
5.权利要求1的组件，其中所述组件在所述高纯度源化学剂容器的外部上有一凹槽环支架。
6.权利要求5的组件，其中所述源化学溶剂安瓿与所述凹槽环支架结合成整体。
7.权利要求5的组件，其中所述溶剂收集安瓿与所述凹槽环支架结合成整体。
8.权利要求1的组件，其中所述高纯度源化学剂容器有一浸管，该浸管与所述出口连接并伸至所述高纯度源化学剂容器底部附近的位置。
9.权利要求1的组件，其中所述高纯度源化学剂容器有一液位传感器，所述传感器与所述容器的外部连通并伸至所述高纯度源化学剂容器底部附近的位置。
10.权利要求9的组件，其中所述液位传感器选自：浮子液位传感器、超声液位传感器、电容液位传感器、光学液位传感器及其组合。
11.权利要求1的组件，其中所述高纯度源化学剂容器的所述入口和所述出口均有：分别用于控制加压液体或高纯度源化学剂流量的阀。
12.权利要求11的组件，其中所述阀选自：气动阀、电磁阀、手动阀。
13.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿有一浸管，所述浸管与所述源化学溶剂安瓿的出口连接，并伸至所述源化学溶剂安瓿底部附近的位置。
14.权利要求1的组件，其中所述高纯度源化学剂容器的所述入口与加压惰性气源连接。
15.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿的所述入口与加压惰性气源连接。
16.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿包含：没有连接至外部加压源的、压力下的溶剂。
17.权利要求1的组件，其中所述溶剂收集安瓿有两个孔口。
18.权利要求17的组件，其中所述溶剂收集安瓿的所述孔口之一与低压排空口或真空源之一连接。
19.权利要求1的组件，其中所述溶剂收集安瓿的内部处于没有连接至真空源的真空下。
20.权利要求1的组件，其中所述组件有一定量的、包含在所述高纯度源化学剂容器中的高纯度源化学剂，它们选自：五乙氧基化钽四二乙氨基钛、四二甲氨基钛、四甲基环四硅氧烷、六氟乙酰丙酮化铜-三甲基乙烯基硅烷、四羟乙基原硅酸酯、三甲基硼酸酯、三乙基硼酸酯、三甲基亚磷酸酯、三乙基磷酸酯、二叔丁基氨基硅烷、四乙氧基二甲氨基乙醇钽、叔丁基亚氨基三钽、亚砷酸三乙酯、聚亚芳基醚。
21.权利要求1的组件，其中所述组件有一定量的、包含在所述源化学溶剂安瓿中的源化学溶剂，它们选自：有机醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、丙酮、四氢呋喃、二甲基硅氧烷，水，脂肪烃，如己烷、庚烷、辛烷、癸烷和十二烷，芳香烃，酮，醛，烃，醚，酯，甘醇二甲醚，芳香烃，含卤醇，烷基腈，链烷醇，有机胺，氟化化合物和全氟化碳如全氟己烷和全氟庚烷。
22.权利要求1的组件，其中所述溶剂收集安瓿包含一种用于所述溶剂的吸附剂。
23.权利要求1的组件，其中所述溶剂收集安瓿包含一种用于所述溶剂和所述高纯度源化学剂的吸附剂。
24.权利要求23的组件，其中所述吸附剂选自：沸石、硅铝酸盐、硅磷酸盐、碳、二氧化硅、氧化铝、分子筛、碳分子筛、聚合物吸附剂、聚乙烯、聚丙烯、树脂粒料、粘土、多孔陶瓷。
25.权利要求23的组件，其中所述吸附剂使得所述溶剂和所述高纯度源化学剂变得不可燃和/或无危害。
26.权利要求25的组件，其中所述吸附剂是全氟化碳。
27.权利要求25的组件，其中所述吸附剂是低挥发性油。
28.权利要求1的组件，其中所述高纯度源化学剂容器有一限定两个室以便包含两种不同的高纯度源化学剂的挡板，其中每个室至少有一伸至所述室内部的入口，和至少一伸出所述室内部的出口。
29.权利要求28的组件，其中所述高纯度源化学剂容器的室分别有一与所述室外部连通的液位传感器，并且分别伸至所述室底部附近的位置。
30.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿和所述溶剂收集安瓿通过选自焊接、钎焊、螺栓连接、螺旋连接、捆扎连接、支架的紧固件，分别固定至所述组件上。
31.权利要求1的组件，其中所述的源化学溶剂安瓿和所述溶剂收集安瓿借助整体结合至所述组件上的安瓿支架固定至所述组件上，所述支架包含两个安瓿支架部分，所述支架部分相互面接以便将每个安瓿接合。
32.权利要求31的组件，其中所述接合为两个安瓿支架部分与所述安瓿的摩擦配合。
33.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿，借助连接至选自凹槽环支架、容器、塞子、安瓿支架的装置上而整体结合至源化学剂容器上。
34.权利要求1的组件，其中所述溶剂收集安瓿至少有：包含至少一个溶剂进入的入口和至少一个有助于排空的出口的两个孔口，每个孔口均有关闭所述孔口的阀，其中所述阀选自：气动阀、手动阀、电动阀、液压阀、电磁阀及其组合，伸至溶剂收集安瓿底部附近的浸管以及液位传感器，所述传感器选自浮子传感器、光学液位传感器、电容液位传感器、重力液位传感器、热传感器。
35.权利要求1的组件，其中所述源化学溶剂安瓿包含用于高纯度源化学剂的溶剂，所述溶剂与高纯度源化学剂反应，从而产生可溶性副产物。
36.一种高纯度源化学剂容器组件，包含：高纯度源化学剂容器，伸入所述源化学剂容器内部、带有用于连接加压惰性气体源的整体气动阀的一个入口，从所述源化学剂容器内部伸出、带有用于连接管线的整体气动阀的一个出口，所述管线将高纯度源化学剂输送至利用所述化学剂的下游工艺中，所述出口带有伸至所述源化学容器底部附近位置的浸管，整体连接至所述组件上的至少一个源化学溶剂安瓿，伸入所述源化学溶剂安瓿内部、带有用于连接加压惰性气体源的整体气动阀的一个入口，从所述源化学溶剂安瓿内部伸出、带有用于连接所述管线上的整体气动阀的一个出口，所述管线将高纯度源化学剂输送至下游工艺中，整体连接至所述组件上的溶剂收集安瓿，其大小被定为能收纳来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂，以及与所述溶剂收集安瓿内部连通的孔口，以便通过所述管线接收来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂。
37.权利要求36的组件，其中所述的源化学溶剂安瓿和所述的溶剂收集安瓿分别借助整体结合至所述组件上的安瓿支架固定至所述组件上，所述支架包含两个安瓿支架部分，所述支架部分相互面接以便通过两个安瓿支架部分与所述安瓿的摩擦配合将每个安瓿接合。
38.权利要求36的组件，其中所述的源化学溶剂安瓿包含：没有连接至外部加压源的、压力状态下的溶剂。
39.权利要求36的组件，其中所述溶剂收集安瓿的内部处于没有连接至真空源的真空状态下。
40.权利要求36的组件，其中源化学溶剂安瓿和溶剂收集安瓿包含设有挡板的单一安瓿。
41.权利要求36的组件，其中源化学溶剂安瓿借助连接物整体结合至源化学剂容器上，所述连接物选自：凹槽环支架、容器、塞子、安瓿支架。
42.一种高纯度源化学剂容器组件，包含：高纯度源化学剂容器，伸入所述源化学剂容器内部、带有用于连接加压惰性气体源的整体气动阀的一个入口，从所述源化学剂容器内部伸出、带有用于连接管线的整体气动阀的一个出口，所述管线将高纯度源化学剂输送至利用所述化学剂的下游工艺中，所述出口带有伸至所述源化学容器底部附近位置的浸管，整体连接至所述组件上的至少一个源化学溶剂安瓿，从所述源化学溶剂安瓿内部伸出、带有用于连接所述管线的整体气动阀的一个出口，所述管线将高纯度源化学剂输送至下游的工艺中，整体连接至所述组件上的溶剂收集安瓿，其大小被定为能收纳来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂，以及与所述溶剂收集安瓿内部连通的孔口，以便通过所述管线接收来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂。
43.一种对从高纯度源化学剂容器组件至使用位置输送高纯度源化学剂的管线进行清洗的方法，其中高纯度源化学剂容器有：伸入所述源化学剂容器内部、带有用于连接加压惰性气体源的整体气动阀的一个入口和从所述源化学剂容器内部伸出、带有用于连接所述管线的整体气动阀的一个出口，所述管线将高纯度源化学剂输送至使用位置，其中所述出口有伸至所述源化学剂容器底部附近位置的浸管，其中，在将源化学剂输送至所述管线之后，借助从整体结合至所述组件的源化学溶剂安瓿至所述管线输送源化学溶剂，而对所述管线进行清洗，借助通过伸至源化学溶剂安瓿内部、带有用于连接加压惰性气体的整体气动阀的入口，对所述源化学溶剂安瓿进行加压，从而将所述源化学溶剂输送至从源化学溶剂安瓿内部伸出、带有用于连接所述管线的整体气动阀的出口，并在溶剂收集安瓿中收集来自所述管线的所述溶剂和由所述溶剂携带的任何源化学剂，所述溶剂收集安瓿整体结合至所述组件上，其大小被定为能收纳来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂，所述源化学溶剂通过与溶剂收集安瓿内部连通的孔口，以便接收来自所述源化学溶剂安瓿的源化学溶剂。
44.权利要求43的方法，其中阀的开关，及源化学剂和源化学溶剂的传送由与所述阀连通的自动控制装置来控制。
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