CN1675110A - 用于存储和运输液体化学品的容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一用于运输和/或存储液体化学品并绝热的容器。该液体化学品容器特征在于具有外圆筒和内圆筒的双层结构，其中通过外圆筒和内圆筒限定一空腔，该空腔基本是真空的或填装进绝热材料。该液体化学品容器可进一步包括一温度控制器，比如，一珀耳帖效应元件，用于控制填充进内圆筒的液体化学品的温度。

Description

用于存储和运输液体化学品的容器
技术领域
本发明涉及一种存储和/或运输液体化学品的容器。更具体而言，本发明涉及一种存储和/或运输用于电子材料的化学液体的容器，例如，光致抗蚀剂合成物(photoresist compositions)，特别是对温度敏感的化学液体，比如感光性的抗反射涂敷合成物，液体残渣，展开液，解吸液，蚀刻液，溶剂及类似物。
背景技术
在工业生产中，用于电子材料的化学液体比如光致抗蚀剂的运输，通常的做法是比如填充化学液体到玻璃瓶中或用聚乙烯，聚丙烯及其类似物形成的塑料容器中。然而近年来，在其中采用了一种方法，在运输用于电子材料的化学液体时，在不锈钢容器上设置一塑料包，用于电子材料的化学液体填充到塑料包。对于某些类型的化学液体，用一水柜车或货车来运输。日本专利申请第99000/1994号披露了一种容器，其在瓶底或第二层包装内使用一次性袋装薄膜，例如，日本专利第292933/1999号，第95565/1997号，及第153865/2000号披露了一种塑料容器，其能防止杂质污染并适用于存储比如高纯度的化学液体。
用于电子材料的化学液体之中也包括那些为稳定存储目的或类似目的而需要控制温度的化学液体。具体地，比如光致抗蚀剂合成物，当光致抗蚀剂合成物存储在室温时，不利地是可引起灵敏性的变化。因此，在此情形下，为保持光致抗蚀剂合成物的品质，温度控制是必不可少的。在这些化学液体中，通常的做法是在化学液体储存或运输之前填充到玻璃或塑料容器，化学液体和容器共同进行温度控制。在此情形下，和存储化学液体容器一起的冷却室是必需的，并且，在运输中，使用隔冷件或冷却货车是必需的。进一步，相当多用于电子材料的化学液体包含被指定为危险材料的化合物，例如在Fire Services Act中。因此，在许多情况下，在危险材料的化学液体存储中冷却贮水池是必需的。因此，传统的容器在存储和运输时不便于操作并进一步可导致增加存储和运输设备的造价成本。这里就导致了对更便利地能安全操作并能稳定存储化学液体的容器的需求。
根据本发明的存储和/或运输化学液体的容器，一珀耳帖效应(Peltier)元件可作为一温度控制件。已应用的发明或不同于本发明的帕耳帖效应元件的使用在下面被公开。
具体地，日本专利第218862/2002号披露了一种用于运输活鱼的低温水槽，其能用简便的小型容器运输活鱼并可保鲜。在该低温水槽中，通过珀耳帖效应元件浸入到容器内的水中来冷却导热板，因此降低温度使得活鱼在水里处于麻痹状态因此可保持它们新鲜。
日本专利申请第192719/1998号披露了一种装置，该装置能同时将多个样本瓶加载到样本自动调温器或从自动调温器上卸载。在该装置中，一珀耳帖效应元件被装配与构成装置底面的金属材料相接触并具有调节样本温度的功效。
国内的再版PCT国际申请第67893/2000号披露了一种能增强在反应池内化学反应速度的化学反应器。该反应器包括一具有形成于其表面的具有反应池的底层，在反应池底部形成有高热导性的菱形层(diamond layer)，一珀耳帖效应元件连接到导热层的底部，为控制珀耳帖效应元件的温度控制装置周期性地改变反应池缓冲区(buffer)的温度。该发明描述的发明目的是周期性地改变化学反应的温度。
日本专利申请第83077/1999号披露了一种流体温度/湿度控制器，在该温度/湿度控制器中，一目标流体被控制减湿到流体产生的具体的湿度值。该流体被冷却水预先冷却到第一温度并被一珀耳帖效应冷却件冷却到第二温度。该控制器优势在于，能同时高精确地执行减湿和温度的控制，作为整个装置能增强能量的效率。
在所有上述公开中，描述了珀耳帖效应元件被作为温度控制装置使用时的效果。然而他们没有描述珀耳帖效应元件作为根据本发明的用于存储和/或运输化学液体的容器的冷却装置的情形。
发明内容
在上述条件下，可得到的本发明的一个目的是提供一种能稳定存储和运输液体化学品的容器，比如一种用于电子材料的化学液体，在液体化学品填充于其中，温度改变时没有引起液体化学品分解和沉淀。
作为广泛和透彻的研究的结果，本发明发明人发现通过一容器能达到上述的目的，该容器具有外圆筒和内圆筒的双层结构，其中通过外圆筒和内圆筒限定一空腔，该空腔基本是真空的或填装进绝热材料。本发明发明人还进一步发现可提供控制温度的功能，比如，在容器本身提供一珀耳帖效应元件能实现化学液体长期稳定的存储。本发明也基于这样的设想而构造。
因此，根据本发明，这里提供了一种液体化学品容器，该液体化学品容器特征在于具有外圆筒和内圆筒的双层结构，其中通过外圆筒和内圆筒限定一空腔，该空腔基本是真空的或填装进绝热材料。
使用根据本发明的液体化学品的容器能实现液体化学品储存和/或运输，特别地用于电子材料的化学液体，例如，光致抗蚀剂，液体残渣，展开液，解吸液，蚀刻液及溶剂，在适当的温度下或在具有温度控制器协助的低温下，能防止填充进容器的化学液体在温度改变时改变性质，并能保持化学液体的品质。
附图说明
图1A是根据本发明的液体化学品容器主要部分的横截面侧面剖视图，图1B是图1A所示的液体化学品容器的顶端截面视图；和
图2到图5是根据本发明的液体化学品容器的横截面剖视图。
具体实施方式
下面参照图1A和图1B到图5，对本发明的实施例进行具体描述。
参照图1A和图1B来描述本发明的一实施例。
如图1A和图1B所示，本发明的容器具有双层结构，包括外圆筒11和内圆筒12。可用于制造容器外圆筒和内圆筒结构的材料包括，能模制成容器的材料，例如，金属如不锈钢、铁及黄铜或塑料如聚乙烯、聚丙烯和氟树脂。他们之中，从较好地承受外部压力的角度来看金属是优选的材料。进一步，从与填充到容器的化学液体流体较低的化学反应的角度看，塑料材料是优选的，在其转动时，较少敏感性的杂质分解到化学液体中。在容器中，用于外圆筒的材料不必须和用于内圆筒的材料相同，用于外圆筒的材料和用于内圆筒的材料可根据容器不同需求而选择。
对于内圆筒，可根据被填充到内圆筒的化学液体的类型选择合适的材料。具体地，内圆筒，其直接与填充于其中的化学液体接触，优选使用不与化学液体反应的材料，更优选地使用在化学液体总不溶解的材料，具体优选用于制造内圆筒的材料包括聚氟树脂和SUS306。进一步，如随后所述，当设置有温度控制部件时，在内圆筒的外侧，与内圆筒接触，或当珀耳帖效应元件安装在内圆筒容器开口的外侧，优选地，从改善提高温度控制部件和填充在容器的化学液体之间的热交换率的角度看，形成内圆筒的材料具有高热传导性。适合于该需求的材料包括金属性材料。然而一般地，金属材料可能被溶解在化学液体内或可能与化学液体发生反应。因此，为提供较好的热传导性和较好的抗化学液体反应的结合，优选地，涂敷具有高抗化学反应性的树脂到内圆筒的表面上，与化学液体相接触的。具体地，当用于电子材料的化学液体被填充进内圆筒时，金属溶解在化学液体内有时会导致化学液体的性质的显著变化。因此，优选地内圆筒结构是化学液体不与可能引起金属被溶解在化学液体中的材料接触。
另一方面，优选地，在外圆筒经受运输或类似情况时，外圆筒具有高抗冲击性或类似性能，从保温性的角度考虑，优选地，外圆筒由具有低热传导性的材料制成。
在如图1A和图1B所示的本发明的容器中，外圆筒11和内圆筒12限定的空腔13是密封的。空腔13基本是真空的。“基本真空”的表述用于此的意思是指真空度例如，不超过100Pa，优选地不超过1Pa，更优选地是不超过0.01Pa。然而，根据容器所需要的绝热效果真空度可有各种变化。
如果需要，根据本发明的容器用一盖部件(图中未示出)塞住。在本发明中，由于上述结构，可抑制在容器之中的化学液体和容器外部之间的温度交换，能确保容器内的化学液体的绝热。更优地，容器内设置有如图1A和图1B所示的温度控制器14。
温度控制器14没有具体地限制因此其能设置填充在容器内化学液体的温度到有利于存储化学液体的值。当被填充到容器中的化学液体是光致抗蚀剂合成物或类似物时，可采用一传统的装置，其通常用于该种类型的化学液体的存储中并能控制温度在大约-20℃到10℃的范围。在如图1A和图1B所示的温度控制器14中，一冷却剂环绕穿过温度控制管15以调节控制填充到内圆筒12中的化学液体的温度。
在温度控制器中可用的冷却剂包括，比如，碳氟氯氢化合物的组合物(hydrochlorofluorocarbon compounds)比如HCFC-22、HCFC-123、HCFC-141b、HCFC-142b和HCFC-225，碳氟氢化合物的组合物如HFC-32、HFC-125、HFC-134a、HFC-143a和HFC-152a，及氨水，这些之中，从环保的角度考虑氢氟碳化合物(Hydrofluorocarbon)的组合物是优选的。也就是说。氢氟碳化合物的组合物的优势是不破坏臭氧层的物质，同时无毒并不易燃。
在图1A和图1B所示的容器中，如果需要，用于冷却剂循环的管可设置有阀门16a，16b以从容器上分离。当容器具有相对较小容积时，比如容积为50到500公升时，容器体能从温度控制器分离因此仅容器体自身就能独立运输和储存。根据本发明的容器，不设置温度控制器也能达到绝热效果，因此，温度控制器能从容器本体上分离。当容器体从温度控制器分离时，温度控制器通常可被用于多个容器。这也是明显地成本优势。
图2所示的是本发明的另一实施例。根据该实施例，容器包括外圆筒和内圆筒，一温度控制器安装在容器的外圆筒的外侧并与容器成一体，在该例中容器具有相对较大的容量，比如大约1m3，如图2所示，液体化学品被填充进容器并能被运输和储存在如此的状态，此状态下，温度控制器14与容器体为一体。在图2所示的容器中，为控制温度的管15直接与填充进容器的化学液体相接触联系。此时。优选地，温度控制管本身或温度控制管的外表面是由不与填充的化学液体反应或很少可能反应的材料制成。
根据本发明图3和图4所示的容器的具体实施例中，温度控制管15通过开口插入容器中。温度控制管能与容器的盖成为一体被插入到容器中。当该结构被采用于容器时，容器能以一种简单的方式被制造。
在图3所示的实施例中，绝热材料31插入外圆筒11和内圆筒12所限定的空腔内。对被填装进外圆筒11和内圆筒12之间的空腔内的绝热材料并没特殊限定只要材料具有绝热效果就可采用。能适用于此的绝热材料的例子包括玻璃棉，矿毛绝缘纤维，硅化钙、珠光体、伸展聚苯乙烯、刚性聚氨酯、柔性聚氨酯、聚乙烯、苯酚泡沫及聚苯乙烯泡沫。当使用这些绝热材料时，外圆筒和内圆筒所限定的空腔不需要密封。
在图4所示的本发明的实施例中，外圆筒和内圆筒所限定的空腔基本上真空。在该实施例中，因为温度控制管是通过容器的开口导入的，这里不需要在内圆筒用热传导性材料。因此，能确保设计灵活自如。
在图5所示的实施例中，一装置14，其能电动控制温度，例如，一珀耳帖效应元件，附加设置在内圆筒在容器开口部上。珀耳帖效应元件包括相互连接的相异传导件并且可利用珀耳帖效应，珀耳帖效应是这样一种现象，  当电流允许通过相异传导件之间的结合处时，产生温度的差异。近年来，珀耳帖效应元件被用于各种制冷设备和温度控制器中。
在图5所示的装置中，温度控制器14被电池51驱动。当能电动控制温度的装置被使用时，例如一珀耳帖效应元件，能很容易从仓库电源或运输机车的电池中得到能量。因此，在运输和存储时，能很容易地控制存储在容器中的液体的温度。
容器的形状和用于温度控制的冷却剂所流过的温度控制管的形状、布置和位置等并不限于上述实施例，并可根据其他条件进行合适的变化。
实施例
下面的例子将进一步解释本发明。然而，应该注意的是本发明没有仅局限于这些实施例的意图。
实施例1和2
通过Clariant Japan K.K.制造的阳性(positive-working)光致抗蚀剂AZ1350被填充进如图1A和图1B及图5所示的容器中并被存储在预定内部温度(内含物的预定温度)是5℃的容器中，光致抗蚀剂中，抗蚀剂的感光度和具有不超过0.5μm尺寸的精细颗粒的数目可通过下面的方法在装入后立即，装入一个月、三个月和六个月后测量出。结果如表1和表2所示。
感光度
通过Clariant Japan制造的光致抗蚀剂AZ1350被旋转涂敷到4英寸的硅晶片上，涂敷层在100℃的热板上烘烤90秒以制备1.5μm厚度的抗蚀剂薄膜。通过一线型分档器装置(DSW6300，由GCA制造)该抗蚀剂薄膜以1mm的方形穿孔图案曝光，接着在23℃下在2.38wt％的氢氧化四甲铵(tetramethylammoniumhydroxide)水溶液中冲洗60秒以形成穿孔图案。此后，在显微镜下观察完成测定消除抗蚀剂薄膜所需的最小曝光度。该曝光度被指定为理想曝光度。进一步，通过等式(最初感光度-感光度x测量最初感光度后的月份)/最初感光度来精确计算感光度的改变比率。
通常，一段时间后抗蚀剂的感光度向更高的感光度变化，因为随着时间流逝光致抗蚀剂合成物已分解引起抑制更低的分解的作用增加了感光度。
精细颗粒的数目
通过Clariant Japan K.K.制造的AZ1350的精细颗粒的数目被RION Co.，Ltd制造的颗粒计数器KL-20A来测量。
比较例
为检测在抗蚀剂存储期间引起的容器内部温度对抗蚀剂的感光度的影响和抗蚀剂存储期间精细颗粒的数目，重复实施例1的过程，除了容器的内部温度被保持在室温(23℃，比较例1)和40℃(比较例2)。结果如表1和表2所示。
                    表1
               感光度的改变比率
温度(℃)     开始     1月后     3月后     6月后
实施例1     5     0     0.1     0.3     0.3
实施例2     5     0     0.2     0.3     0.3
比较例1     23     0     0.5     0.8     1.6
比较例2     40     0     3.2     5.1     12.6
                    表2
               精细颗粒的数目改变
温度(℃)   开始   1月后   3月后   6月后
实施例1     5     1     3     2     2
实施例2     5     2     2     3     2
比较例1     23     1     10     23     43
比较例2     40     1     153     589     ＞1000
实施例3
如图5所示的容器被用来测量其绝热性。图5所示的容器设置有珀耳帖效应元件能电动地控制温度。在此环境下周围环境的温度保持在大约23℃，5.0℃的水被填充进容器。珀耳帖效应元件被运用以控制温度。随时测量容器中内含物的温度。结果如表3所示。从表3所示的结果中，此显示的是当采用如图5所示的容器时，容器中内含物的温度被保持基本无温度变化。
                    表3
                 绝热测试
    时间，小时     0     2     4     6     8     10
    周围温度(℃)     22.4     23.0     23.1     23.1     23.0     23.2
    内含物温度(℃)     5.0     5.1     5.6     6.0     6.3     6.3

Claims (5)

1、一种液体化学品容器，其特征在于具有外圆筒和内圆筒的双层结构，其中通过外圆筒和内圆筒限定一空腔，该空腔基本是真空的或填装进绝热材料。
2、如权利要求1所述的液体化学品容器，其特征在于进一步装配有控制填充进内圆筒的液体化学品温度的温度控制器。
3、如权利要求2所述的液体化学品容器，其中所述温度控制器包括一珀耳帖效应元件。
4、如权利要求1到3任一项所述的液体化学品容器，其中所述液体化学品是用于电子材料的化学液体。
5、如权利要求4所述的液体化学品容器，其中所述液体化学品是光致抗蚀剂合成物。
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