DE60223710T2

DE60223710T2 - Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung mit reinigungsfunktion

Info

Publication number: DE60223710T2
Application number: DE60223710T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Girard; Olivier Letessier; Masao Tsuchiura KIMURA; Akinobu Nasu
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: US7487806B2; US20050109374A1; KR20050044472A; EP1448319A1; TW200305463A; CN1247323C; EP1448319B1; DE60223710D1; EP1854559A2; KR100949026B1; CN1585676A; TWI264331B; WO2003041881A1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung mit Reinigungsfunktion. Genauer betrifft diese Erfindung den Aufbau einer Vorrichtung zur Lieferung einer Flüssigkeit, wie etwa eines chemischen Reagens, zu einer bestimmten Einrichtung, zum Beispiel einer Vorrichtung für die metallorganische Gasphasenabscheidung (MOCVD). Die Erfindung betrifft zusätzlich eine Wartungstechnologie für diese Versorgungsvorrichtung.
Beschreibung des Stands der Technik
Die Ausrüstung, die verwendet wird, um Halbleitervorrichtungen und elektronische Vorrichtungen und Geräte herzustellen, setzt häufig Flüssigkeiten in der Form von schwierig handzuhabenden chemischen Reagenzien ein, deren Rückstände nur durch eine Gasspülung schwer zu beseitigen sind. Sobald eine derartige Flüssigkeit zum Beispiel durch einen Verteiler oder einen Verdampfer verlaufen ist, kann dessen Inneres durch Spülen und Reinigen mit nur einem einfachen Gasspülzyklus (wiederholte Druckbeaufschlagung mit Gas und Vakuumausstoß) nicht zufriedenstellend behandelt werden, wenn erwünscht ist, eine Wartung oder einen Austausch oder eine Änderung des Reagens durchzuführen. Eine bekannte Technologie, die sich mit diesem Problem befasst, umfasst zusätzlich zur Gasspülung die Verwendung eines Lösemittels als Reinigungsfluid, um eine gute Spülung und Reinigung des Zielraums zu erreichen.
Eine Vorrichtung, die diese bestimmte Technologie einsetzt, ist in der US-Patentschrift Nr. 5,964,230 offenbart. Diese Vorrichtung, die eine lösemittelbasierte Spülung und Reinigung eines chemikalienhandhabenden Verteilers durchführt, bringt ein Lösemittel durch eine Düse, die in Bezug auf den Verteiler gleich achsig angeordnet ist, in den Verteiler ein und setzt zusätzlich zur Rückstandsauflösung eine mechanische Scheuertätigkeit ein.
Die US-Patentschrift Nr. 6,033,479 offenbart eine Prozessgasversorgungsvorrichtung für MOCVD-Anwendungen, die eine Hilfsreinigungsvorrichtung einsetzt. In diesem System ist ein schräges Reinigungsfluid-Zufuhrrohr bereitgestellt, um ein Reinigungsfluid in die Prozessgasversorgungsvorrichtung zu führen, und um das Abfallreinigungsfluid abzuführen. Dieses System enthält auch einen optischen Sensor im Prozessgas-Zufuhrrohr, um die Wartungszeit automatisch zu bestimmen. Dieser optische Sensor kann sowohl verwendet werden, um die Ansammlung von abgelagertem Material in der Rohrleitung festzustellen, als auch, um Reinigungsfluid festzustellen, das nach dem Reinigungsprozess in der Rohrleitung zurückgeblieben ist.
Die US-Patentschrift Nr. 5,362,328 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zufuhr eines Quellreagens in verdampfter Form in einen CVD-Prozessraum. In diesem Fall wird eine Hilfsreinigungsvorrichtung verwendet, um den Quellreagensverdampfer vor dem negativen Einfluss von festen Ablagerungen zu schützen, die während des CVD-Prozesses erzeugt werden. Wenn zum Beispiel erwünscht ist, ein verhältnismäßig nichtflüchtiges Quellreagens zum CVD-Prozessraum zu führen, kann der Verdampfer mit einem großen Oberflächenbereich gestaltet sein, der eine hohe Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit aufweist. Wenn ein derartiger Verdampfer in einem CVD-System verwendet wird, werden aus dem Quellreagens im Verdampferabschnitt Nebenprodukte hergestellt, was ein Verstopfen verursacht und die Verdampfungsleistungsfähigkeit verringert. Die in US 5,362,328 offenbarte Technologie löst diese Probleme durch Ausführen einer periodischen Reinigung des Verdampfers mit einer Hilfsreinigungsvorrichtung.
Die US-Patentschrift Nr. 4,738,693 ( japanische Patentoffenlegungsschrift (Kokal oder ungeprüft) Nr. Sho-64-27616 (27,616/1989)) lehrt eine Vorrichtung zum Verteilen und Reinigen von Halbleiterquellreagenzien. Diese Vorrichtung ist mit einem Behälter und einem Ventilblock versehen, die in einer leckdichten Weise miteinander verbunden werden können. Der Ventilblock ist mit einem ersten und Anschluss zur Zufuhr des Quellreagens und mit einem Spülanschluss zur Durchführung des Spülens versehen. Vor der Zufuhr des Quellreagens wird der Spülanschluss geöffnet – während der erste und der zweite Anschluss geschlossen sind – um Gas, das in den toten Räumen zurückgeblieben ist, aus dem ersten und dem zweiten Anschluss und den Gasfließdurchgängen zu beseitigen.
Eine Vorrichtung zur Reagensversorgung ist in der US-Patentschrift Nr. 6,199,599 (ausgestellt am 13. März 2001) offenbart; diese Vorrichtung setzt mindestens drei Spülquellen zu dem Zweck ein, ein Reagens aus dem Rohrleitungssystem zu spülen. Zum Beispiel werden eine Vakuumquelle, eine Lösemittelquelle und eine Inertgasquelle als drei Spülquellen verwendet, wobei das Lösemittel mit der Zufuhr des Inertgases einhergehend aus dem System ausgestoßen wird.
Probleme, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Ein Problem, das der betrachteten Art von Systemen des Stands der Technik, einschließlich der Systeme, die in den oben aufgezählten US-Patentschriften gelehrt werden, gemein ist, ist das Vorhandensein eines schwer zu spülenden toten Raums in der Nähe der Verbindung oder des Anschlusses zwischen dem Quelltank und der Leitung zur Zufuhr der Flüssigkeit zur Prozessvorrichtung. Als Folge können selbst nach dem Spülen der Rohrleitung Substanzen wie etwa Flüssigkeit, Reinigungsfluid, und halbzerfallene Materialien davon leicht in diesem toten Raum zurückbleiben. Wenn diese Rück stände zum Beispiel mit der Luft in Kontakt gelangen, wenn der Quelltank ausgetauscht wird, bilden sie schwer zu beseitigende Substanzen, die die Rohrleitung verstopfen, oder erzeugen sie Substanzen, die den Prozess vergiften. Wenn die Verwendung von PET (Pentaethoxytantal) zur Bildung hoch dielektrischer Filme als Beispiel genommen wird, reagiert dieses Reagens beim Kontakt mit Luft mit O₂ und H₂O, um ein gelartiges Material zu bilden. Im Fall von TiCl₄ führt die Reaktion dieser Verbindung mit H₂O zur Bildung von HCl, einer Chemikalie, die die Filmbildungsgeschwindigkeit verringert.
Diese Erfindung wurde angesichts der oben für den Stand der Technik geschilderten Probleme entwickelt. Eine Aufgabe dieser Erfindung ist, eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Reinigungsfunktion aufweist, und die das Zurücklassen von Rückständen, die von der Flüssigkeit und/oder vom Reinigungsfluid stammen, in der Nähe des Verbindungs- oder Anschlussbereichs zwischen der Flüssigkeitszufuhrleitung und dem Quelltank vermeidet. Eine zusätzliche Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Verfahren zum Abnehmen des Quelltanks von der obigen Vorrichtung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist, ein Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeitszufuhrleitung bereitzustellen.
Mittel zur Lösung der Probleme
Ein Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1.
Nach einer ersten Ausführungsform kann die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung ferner dadurch gekennzeichnet sein, dass der erste (33), zweite (34) und dritte (35) Anschluss jeweils durch eine erste, zweite bzw. dritte Öffnung mit einem gemeinsamen Raum (38) verbunden sind, der als Teil des Zwischenfließdurch gangs wirkt, und dass das obige Ventilelement über die Fähigkeit verfügt, die erste Öffnung zu verschließen, während die zweite und die dritte Öffnung offen bleiben.
Nach einer anderen Ausführungsform kann die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung ferner dadurch gekennzeichnet sein, dass der erste Anschluss durch eine erste Öffnung mit einem gemeinsamen Raum verbunden ist, der als Teil des Zwischenfließdurchgangs wirkt, der zweite und der dritte Anschluss durch eine Verbindung, die nicht durch den gemeinsamen Raum verläuft, miteinander verbunden sind, und durch eine gemeinsame Öffnung mit dem gemeinsamen Raum verbunden sind, und das obige Ventilelement über die Fähigkeit verfügt, die gemeinsame Öffnung zu verschließen.
Die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung der Erfindung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass das Ventilelement durch einen Balg oder eine Membran gestützt wird, der bzw. die einen Teil der Innenwand des gemeinsamen Raums bildet.
Die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung der Erfindung kann zusätzlich dadurch gekennzeichnet sein, dass ein Vakuumausstoßelement an die Ausstoßleitung angeschlossen ist.
Die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung der Erfindung kann ferner dadurch gekennzeichnet sein, dass ein erstes Befestigungsventil in der Zufuhrleitung in der Nähe des zweiten Anschlusses angeordnet ist, ein zweites Befestigungsventil in der Ausstoßleitung in der Nähe des dritten Anschlusses angeordnet ist, und der Flussumschaltmechanismus vom ersten und zweiten Befestigungsventil abnehmbar ist.
Die Ausführungsformen dieser Erfindung untersuchen eine Vielfalt von Ausführungen dieser Erfindung, und durch passende Kombination der Vielzahl von offenbarten bildenden Elementen können verschiedenste Ausführungsformen dieser Erfindung abgeleitet werden. Wenn zum Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung abgeleitet wurde, bei der einige bildende Elemente aus dem für die Ausführungsform gezeigten gesamten Satz der bildenden Elemente weggelassen wurden, können diese weggelassenen Elemente beim tatsächlichen Betrieb der abgeleiteten erfinderischen Ausführungsform passend durch herkömmliche wohlbekannte Technologien ausgeführt werden.
Ausführungsformen der Erfindung
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen dieser Erfindung erklärt. In der folgenden Beschreibung sind bildenden Elementen, die annähernd den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, und ihre Beschreibung wird nur dort wiederholt werden, wo dies nötig ist.
1 enthält eine schematische Zeichnung der Leitungsgestaltung in einem MOCVD-System, das einen Tantaloxidfilm (Ta₂O₅) erzeugt. Dieses MOCVD-System weist eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung auf, bei der es sich um eine Ausführungsform dieser Erfindung handelt. Genauer ist das System mit einer MOCVD-Vorrichtung 10 und einer Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung 20 versehen.
Die MOCVD-Vorrichtung 10 enthält einen leckdichten Prozessraum 12, in dessen Innerem ein Suszeptor 13 angeordnet ist, der einen Halbleiterwafer W halten, tragen und erhitzen kann. Der Prozessraum 12 ist mit einem Vakuumausstoßelement 14 verbunden, das das Innere des Prozessraums 12 entlüften und darin ein Vakuum herstellen kann. Der Prozessraum 12 ist auch mit einer Zufuhrleitung 16, die PET (Pentaethoxytantal: Ta(OC₂H₅)₅ = die Tantalflüssigkeit) liefern kann, und mit einer Zufuhrleitung 18, die zum Beispiel O₂ (ein Oxidationsmittel) liefern kann, verbunden. Die Zufuhrleitung 16 ist mit der Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung 20, bei der es sich um eine Ausführungsform dieser Erfindung handelt, verbunden, während die Zufuhrleitung 18 mit einer O₂-Quelle 19 verbunden ist. Ein Verdampfer 17 ist direkt stromaufwärts des Prozessraums 12 in der Zufuhrleitung 16 angeordnet; dieser Verdampfer 17 wirkt zur Verdampfung des PET.
Die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung 20 enthält einen leckdichten Quelltank 22, der die PET-Flüssigkeit hält. Am Quelltank 22 sind eine Ablassanschlussleitung 24 zur Lieferung der Flüssigkeit und eine Druckbeaufschlagungsanschlussleitung 26 zur Einbringung von Druckbeaufschlagungsgas für die Lieferung der Flüssigkeit unter Druck angeordnet. Diese Druckbeaufschlagungsanschlussleitung 26 ist mit einer Druckbeaufschlagungsgasquelle 28 verbunden, die ein Inertgas, z. B. Helium, durch eine Druckbeaufschlagungsgasleitung 27 liefern kann, welche selbst mit einem Ventil Vp versehen ist. Ein Flussumschaltmechanismus Vc (ein erstes Ventil) ist mit der Ablassanschlussleitung 24 verbunden.
2(a) und 2(b) enthalten jeweils eine senkrechte und eine waagerechte Schnittzeichnung, die den inneren Aufbau des Flussumschaltmechanismus Vc schematisch veranschaulichen. Wie gezeigt enthält der Flussumschaltmechanismus Vc einen ersten Anschluss 33, einen zweiten Anschluss 34, und einen dritten Anschluss 35, die in einem leckdichten Gehäuse 32 ausgebildet sind, und er enthält einen Zwischenfließdurchgang 36, der diese Anschlüsse verbindet. Ein gemeinsamer Raum 38 ist als Teil des Zwischenfließdurchgangs 36 ausgeführt, und der erste, zweite und dritte Anschluss 33, 34, und 35 sind durch eine erste, zweite bzw. dritte Öffnung 33a, 34a, und 35a mit dem gemeinsamen Raum 38 verbunden.
Die Decke des gemeinsamen Raums 38 ist durch die Membran 42 definiert, während die Mitte der Membran 42 als Ventilelement 43 strukturiert ist, das die erste Öffnung 33a des ersten Anschlusses 33 öffnen und schließen kann. Die Membran 42 wird durch eine an ihrer Oberseite angeordnete Spindel (nicht gezeigt) auf und ab angetrieben, und das Ventilelement 43 wird mit der Auf-und-Abbewegung der Membran 42 einhergehend geöffnet und geschlossen. Das Ventilelement 43 kann das Öffnen (die in 2(a) durch die gestrichelte Linie angegebene Stellung) und Schließen (die in 2(a) durch die durchgehende Linie angegebene Stellung) der ersten Öffnung 33a bewirken, während die zweite Öffnung 34a und die dritte Öffnung 35a offen bleiben. Mit anderen Worten stehen der zweite Anschluss 34 und der dritte Anschluss 35 durch den gemeinsamen Raum 38 miteinander in Verbindung, während die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 33 und dem zweiten Anschluss 34 und dem dritten Anschluss 35 abgeschnitten ist (geschlossener Zustand = isolierter Zustand), wenn sich das Ventilelement 43 in der Stellung befindet, die in 2(a) durch die durchgehende Linie angegeben ist.
Als Flussumschaltmechanismus Vc sind der Mehrventilverteiler der DF-Serie, 6LV-F5V (Erzeugnis der NUPRO Co.), und das direkte Membranventil der Mega-1-Serie, FUDDFTRO-71G (Erzeugnis der Kabushiki Kaisha Fujikin) verwendbar.
Die Ablassanschlussleitung 24 des Quelltanks 22 ist mit dem ersten Anschluss 33 verbunden, während der zweite Anschluss 34 mit dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung 16, die die PET-Flüssigkeit liefert, verbunden ist. Der dritte Anschluss 35 ist mit einer Ausstoßleitung 25 für das Ablassen des Fluids in der Zufuhrleitung 16 verbunden. Ein Ventil V4 ist im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung in der Nähe des zweiten Anschlusses 34 angeordnet, während ein Ventil V5 in der Ausstoßleitung 25 in der Nähe des dritten Anschlusses 35 angeordnet ist. Flansche Fc1 und Fc2 sind jeweils am zweiten und am dritten Anschluss 34 und 35 bereitgestellt, und Flansche F4 und F5 sind jeweils an den Ventilen V4 und V5 bereitgestellt, um den Flussumschaltmechanismus Vc an den Ventilen V4 und V5 anbringbar und davon abnehmbar zu machen.
Der stromaufwärts befindliche Abschnitt 16a der Zufuhrleitung ist durch einen Verteiler 52 mit dem stromabwärts befindlichen Abschnitt 16b der Zufuhrleitung verbunden. Dieser Verteiler 52 ist durch eine Reinigungsfluidleitung 54 mit einer Reinigungsfluidquelle 55 verbunden, die ein Reinigungsfluid zum Lösen von Rückständen, die vom PET stammen, liefern kann; dieses Reinigungsfluid ist ein geeignetes Lösemittel wie etwa ein Alkohol, ein Keton, oder ein Ether. Der Verteiler 52 ist durch eine Spülgasleitung 56 auch mit einer Spülgasquelle 57 verbunden, die ein Inertgas wie etwa Stickstoff liefern kann. Der Verteiler 52 ist durch Ventile V1, V2 bzw. V3 (V3 = zweites Ventil) mit den Leitungen 54, 56 und 16b verbunden.
Die Ausstoßleitung 25 ist mit einem Abfalltank 62 zum Auffangen von Abfalllösungen und mit einem Vakuumausstoßelement 63, das fähig ist, den Druck im Inneren der Ausstoßleitung 25 zu verringern und das Innere der Ausstoßleitung zu leeren, verbunden. Am Abfalltank 62 sind zwei Anschlussleitungen 64 und 66 angeordnet, diese beiden Anschlussleitungen 64 und 66 sind durch die Umgehungsleitung 65 miteinander verbunden. Die Ausstoßleitung 25 ist mit einem Ende der Umgehungsleitung 65 verbunden, während das Vakuumausstoßelement 63 mit dem anderen Ende der Umgehungsleitung 65 verbunden ist. Ventile V7, V8 und V9 sind jeweils in den Leitungen 64, 65 und 66 angeordnet.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Flüssigkeits versorgungsvorrichtung 20 in 1 eine Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens zum Reinigen der Flüssigkeitszufuhrleitung und eine Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens zum Abnehmen des Quelltanks erklärt werden. 3 enthält ein Ablaufdiagramm, das die Abfolge zum Austauschen des Quelltanks unter Verwendung der erfinderischen Verfahren darlegt.
Während einer typischen Behandlung werden die Ventile Vp, Vc, V4 und V3 offen sein, während alle anderen Ventile geschlossen sein werden. Unter diesen Umständen wird ein Druckbeaufschlagungsgas durch die Druckbeaufschlagungsanschlussleitung 26 in den Quelltank 22 eingebracht, was zu einem Transport der Flüssigkeit aus der Ablassleitung 24 und einer Lieferung des PET (der Flüssigkeit) durch die Zufuhrleitung 16 in die MOCVD-Vorrichtung 10 führt.
Der nachstehend umrissenen Abfolge wird gefolgt, wenn erwünscht ist, den Quelltank 22 zum Beispiel zum Austausch des Quelltanks 22 abzunehmen. Es wird in der folgenden Erklärung angenommen, dass alle Ventile anfänglich auf den der typischen Behandlung entsprechenden Zustand eingerichtet sind (Ventile Vp, Vc, V4 und V3 = offen, alle anderen Ventile = geschlossen).
Zuerst wird die in der Zufuhrleitung 16 zurückgebliebene Flüssigkeit abgelassen (Prozess S1).
Dieser Prozess wird mit den folgenden Tätigkeiten begonnen: Die Ventile V9 und V7 werden geöffnet und die Ventile V3 und Vc werden geschlossen (an diesem Punkt befindet sich auch das Ventil V5 in einem geschlossenen Zustand), und der Druck im Abfalltank 62 und in der Ausstoßleitung 25 wird durch das Vakuumausstofßelement 63 verringert. Dann wird das Ventil V5 geöffnet und, durch den Druckunterschied, der durch die Druckverringerungstätigkeit zwischen dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und dem Abfalltank 62 und der Ausstoßleitung 25 erzeugt wird, Flüssigkeit, die in diesem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung zurückgeblieben ist, durch die Ausstoßleitung 25 im Abfalltank 62 aufgefangen wird. Dieser Prozess wird wie nötig wiederholt, bis die Flüssigkeit im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung vollständig aufgefangen wurde.
Die am Abfalltank 62 und an der Ausstoßleitung 25 vorgenommene Druckverringerungstätigkeit – eine Tätigkeit, die für das Ablassen der zurückgebliebenen Flüssigkeit nötig ist – kann als einleitender Schritt während der typischen Behandlung durchgeführt werden, oder der Abfalltank 62 und die Ausstoßleitung 25 können fortlaufend unter einem verringerten Druck gehalten werden (außer während der Abnahme des Quelltanks 22). Zusätzlich kann das Öffnen und Schließen der Ventile V2 und V5 während des Flüssigkeitsauffangens wiederholt werden, um auch Spülgas, das von der Spülgasquelle 57 geliefert wird, für das Auffangen der Flüssigkeit zu benutzen.
Die Flüssigkeit kann anstatt im Abfalltank 62 auch im Quelltank 22 aufgefangen werden. In diesem Fall wird zuerst der Druck im Quelltank 22 durch ein geeignetes Mittel verringert und dann wird das Ventil Vc geöffnet und die Flüssigkeit unter Benutzung des Druckunterschieds zwischen dem Quelltank 22 und dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung im Quelltank 22 aufgefangen. Obwohl dies nicht gezeigt ist, sind Gestaltungen, die eine Druckverringerung des Quelltanks 22 ermöglichen würden, zum Beispiel eine Verbindung einer mit einem Ventil versehenen Entlüftungsleitung oder eines Vakuumausstoßelements mit der Druckbeaufschlagungsgasleitung 27.
Dann wird das Innere des Flussumschaltmechanismus Vc mit einem Reinigungsfluid gereinigt (Prozess S2).
Dieser Prozess wird wie folgt begonnen: Das Ventil V1 wird geöffnet, und das Ventil V5 wird geschlossen (an diesem Punkt befinden sich auch die Ventile V2, V3 und Vc in einem geschlossenen Zustand), und der stromaufwärts befindliche Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und der zweite und der dritte Anschluss 34 und 35 und der gemeinsame Raum 38 des Flussumschaltmechanismus Vc werden mit dem Reinigungsfluid, das von der Reinigungsfluidquelle 55 geliefert wird, gefüllt. Dieser Zustand wird für einen Zeitraum, der zum Auflösen der vom PET stammenden Rückstände geeignet ist, beibehalten, zum Beispiel für 30 Sekunden. Dann wird das Ventil V1 geschlossen und werden die Ventile V2 und V5 geöffnet, und wird das geladene Reinigungsfluid unter Benutzung von Spülgas, das von der Spülgasquelle 57 geliefert wird, durch die Ausstoßleitung 25 im Abfalltank 62 aufgefangen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Rückstände im zweiten und im dritten Anschluss 34 und 35 und im gemeinsamen Raum 38 des Flussumschaltmechanismus Vc vollständig weggeputzt sind.
Dann wird das Innere des Flussumschaltmechanismus Vc mit Gas gespült (Prozess S3).
Dieser Prozess wird wie folgt begonnen: das Ventil V2 wird geöffnet, und das Ventil V5 wird geschlossen (an diesem Punkt befinden sich auch die Ventile V1, V3 und Vc in einem geschlossenen Zustand), und der stromaufwärts befindliche Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und der zweite und der dritte Anschluss 34 und 35 und der gemeinsame Raum 38 des Flussumschaltmechanismus Vc werden mit Spülgas gefüllt, das von der Spülgasquelle 57 geliefert wird. Dann wird das Ventil V2 geschlossen und anschließend daran das Ventil V5 geöffnet und das Spülgas durch die Ausstoßleitung 25 abgelassen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis im zweiten und im dritten Anschluss 34 und 35 und im gemeinsamen Raum 38 des Flussumschaltmechanismus Vc keine Spuren des Reinigungsfluids zurückgeblieben sind.
Dann wird der Quelltank 22 abgenommen (Schritt S4).
Dieser Prozess beginnt mit dem Öffnen des Ventils V2, und während das Spülgas aus der Spülgasquelle 57 in den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung fließt, dem Schließen der Ventile V4 und V5. Dann werden die Verbindungen zwischen den Flanschen F4 und F5 an den Ventilen V4 und V5 und den Flanschen Fc1 und Fc2 am Flussumschaltmechanismus Vc gelöst und der Quelltank 22 und der Flussumschaltmechanismus Vc gemeinsam von den Ventilen V4 und V5, das heißt, von der Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung 20, abgenommen.
Wenn der Quelltank 22 für einen gewissen Zeitraum abgenommen bleiben soll (NEIN in Prozess S5), wird erwünscht sein, dass die Ventile V4 und V5 entweder direkt oder durch eine Verbindungseinheit miteinander verbunden werden. Zusätzlich sollte im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung durch Öffnen der Ventile V2, V4, V5 und V8, Schließen der Ventile V7 und V9, und Zuführen von Spülgas von der Spülgasquelle 57 eine Leerlaufspülung (Prozess S6) aufrechterhalten werden. Dies kann die Einbringung von Luft in den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung während der Abnahme des Quelltanks 22 verhindern. Wenn andererseits zum Zeitpunkt, zu dem der verbrauchte Quelltank 22 abgenommen wird, bereits ein neuer Quelltank 22, der mit seinem eigenen Flussumschaltmechanismus Vc versehen ist, eingerichtet wurde, kann ein sofortiger Austausch der Quelltanks durchgeführt werden (JA in Prozess S5).
Bei geschlossenen Ventilen V4 und V5 wird ein neuer Quelltank 22 zwischen diesen Ventilen V4 und V5 angebracht (Prozess S7). Dann wird das Ventil V5 geöff net, während der Flussumschaltmechanismus Vc geschlossen bleibt, und die Luft, die während des Anbringungsprozesses zwischen die Ventile V4 und V5 eingedrungen ist, wird durch die Ausstoßleitung 25 ausgestoßen (Prozess S8). Dann wird auf die typische Behandlung umgeschaltet, bei der basierend auf dem Bedarf der MOCVD-Vorrichtung 10 PET vom frischen Quelltank 22 zur MOCVD-Vorrichtung 10 geführt wird. Dieser Umschaltung zur typischen Behandlung, kann wie nötig oder erwünscht, eine Reinigung/ein Ablassen/eine Spülung/ein Vakuumentleerung des Inneren des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung vorausgehen.
Das Leitungsdiagramm in 1 stellt einfach ein Beispiel dar, bei dem insbesondere die Ventile hinsichtlich ihrer Funktionalität dargestellt sind. Die Ventile sind daher nicht auf bestimmte Arten beschränkt. Zum Beispiel können die Funktionen der Ventile V4 und V5 in den Flussumschaltmechanismus Vc eingebaut sein, während andere Leitungsabschnitte wie in den 4 und 6 gezeigt abgeändert sein können.
4 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht. Die Vorrichtung in dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Vorrichtung in 1 darin, dass sie keinen Verteiler 52 verwendet, um die Reinigungsfluidquelle 55 und die Spülgasquelle 57 mit der Zufuhrleitung 16 zu verbinden. Im Besonderen sind die Reinigungsfluidleitung 54 und die Spülgasleitung 58 in diesem Fall durch die gewöhnlichen Zweiwegventile V1 und V2 mit der Zufuhrleitung 16 verbunden.
5 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um noch eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht. Die Vorrichtung in dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Vorrichtung in 1 darin, dass sie anstelle des Verteilers 52 zwei Dreiwegventile V11 und V13 (V13 = zweites Ventil) verwendet, um die Reinigungsfluidquelle 55 und die Spülgasquelle 57 mit der Zufuhrleitung 16 zu verbinden. Im Besonderen sind die Reinigungsfluidleitung 54 und die Spülgasleitung 56 durch zwei Anschlüsse des Dreiwegventils V11 miteinander verbunden. Der eine verbleibende Anschluss des Dreiwegventils V11 ist über das Ventil 12 mit einem Anschluss am Dreiwegventil V13 verbunden. Die beiden verbleibenden Anschlüsse des Dreiwegventils V13 werden verwendet, um den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung mit dem stromabwärts befindlichen Abschnitt 16b der Zufuhrleitung zu verbinden. Der in 2(a) und (b) veranschaulichte Flussumschaltmechanismus Vc kann als ein Dreiwegventil V11 oder V13 verwendet werden.
6 enthält einen senkrechten Schnitt, der ein abgeändertes Beispiel des Flussumschaltmechanismus Vc veranschaulicht, bei dem es sich um eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt. Der Mechanismus in dieser Ausführungsform unterscheidet sich vom Mechanismus in 2 durch die Verwendung eines Balgs 45 anstelle der Membran 42. In diesem Fall trägt das Ende eines Balgs 45 das Ventilelement 43 zum Öffnen/Schließen der ersten Öffnung 33a des ersten Anschlusses 33, der mit dem Quelltank 22 verbunden ist. Dieses Ventilelement 43 bewirkt mit der Ausdehnung und der Kontraktion des Balgs 45 einhergehend das Öffnen und Schließen des ersten Anschlusses 33.
7(a) und (b) enthalten jeweils einen senkrechten Schnitt und einen waagerechten Schnitt, die ein anderes abgewandeltes Beispiel des Flussumschaltmechanismus Vc veranschaulichen, bei dem es sich um noch eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt. Im Mechanismus dieser Ausführungsform ist der erste Anschluss 33 (der mit dem Quelltank 22 verbunden ist) durch eine erste Öffnung 33a mit einem gemeinsamen Raum 48 verbunden, der als Teil des Zwischenfließdurchgangs 46 wirkt. Der zweite und der dritte Anschluss 34 und 35, die mit der Zufuhrleitung 16 bzw. der Ausstoßleitung 25 verbunden sind, sind durch eine Verbindung, die nicht durch den gemeinsamen Raum 48 verläuft, miteinander verbunden, und sind durch eine gemeinsame Öffnung 46a mit dem gemeinsamen Raum 48 verbunden. Das Ventilelement 43 schließt durch das Verschließen der gemeinsamen Öffnung 46a die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 33 und dem zweiten und dritten Anschluss 34 und 35 (geschlossener Zustand = isolierter Zustand). Auch in diesem Fall kann zur Betätigung des Ventilelements 43 anstelle der Membran 42 ein Balg verwendet werden.
8 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um noch eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht. Obwohl die Vorrichtung in dieser Ausführungsform beinahe den gleichen Aufbau wie die in 5 veranschaulichte Vorrichtung aufweist, zeigt sie zusätzlich eine Reinigungsfluidquelle 55, die eine Gasdruckversorgung einsetzt. Außerdem ist zwischen dem Ventil V2 und der Spülgasquelle 57 ein Nadelventil NV angeordnet, um die Gasfließgeschwindigkeit in der Spülgasleitung 56 zu steuern. Ein wie in 2(a) und (b) veranschaulichter Flussumschaltmechanismus wird als das Dreiwegventil V11 und als das Dreiwegventil V13 verwendet.
Im Besonderen enthält die Reinigungsfluidquelle 55 einen leckdichten Reinigungsfluidtank 72, der Ethanol zum Wegputzen des PET (der Flüssigkeit) hält. An diesem Reinigungsfluidtank 72 sind auch eine Ablassanschlussleitung 74 zur Lieferung der Flüssigkeit und eine Druckbeaufschlagungsanschlussleitung 76 für die Einbringung von Druckbeaufschlagungsgas für die Liefe rung der Flüssigkeit unter Druck angeordnet. Diese Druckbeaufschlagungsanschlussleitung 76 ist mit einer Druckbeaufschlagungsgasquelle 78 verbunden, die ein Inertgas, z. B. Helium, durch eine Druckbeaufschlagungsgasleitung 77 liefern kann, welche selbst mit einem Ventil VS1 versehen ist. Die Ablassanschlussleitung 74 ist durch ein Ventil VS2 mit der Reinigungsfluidleitung 54 verbunden.
Nun wird unter Bezugnahme auf die in 8 veranschaulichte Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung eine andere Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens zum Reinigen einer Flüssigkeitszufuhrleitung erklärt werden. 10 enthält ein Ablaufdiagramm, das die Abfolge dieses Verfahrens darlegt. In diesem Fall umfasst der Reinigungszielabschnitt den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und die Ventile Vc, V4, V5, V12 und V13.
Zuerst wird die Einrichtung oder Vorbereitung, die zur Ausführung der Reinigung erforderlich ist, durchgeführt (Prozess S11).
In der betrachteten Ausführungsform sind Ventile Vc und V13 (das erste und das zweite Ventil) als vorbereitende Elemente, die für die Reinigung erforderlich sind, bereitgestellt; diese Ventile sind so angeordnet, dass sie ein selektives Schließen der beiden Enden des Zielabschnitts, d. h., des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung, ermöglichen. Eine Reinigungsfluidquelle 55 und eine Spülgasquelle 57 sind ebenfalls, durch ein Reinigungsfluidventil V11 bzw. ein Spülgasventil V2, an eine Seite des Zielabschnitts (des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung) angeschlossen, um ein Reinigungsfluid bzw. ein Spülgas zu liefern. Ein Abfalltank 62 ist durch ein Abfallventil V5 an die andere Seite des Zielabschnitts (des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung) angeschlossen, um Abfallflüssigkeit aufzufangen. In der betrachteten Ausführungsform wurden diese vorbereitenden Elemente in die Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung aufgenommen, als die Vorrichtung eingerichtet wurde. Die Reinigungsfluidquelle 55, die Spülgasquelle 57 und der Abfalltank 62 können jedoch lediglich während der Reinigung mit dem Reinigungszielabschnitt verbunden werden.
Der nachstehend umrissenen Abfolge wird gefolgt, wenn erwünscht ist, die Zufuhrleitung 16 zum Beispiel anlässlich des Austauschs des Quelltanks 22 zu reinigen. Hierbei lauten die anfänglichen Einstellungen wie folgt: nachdem alle Ventile geschlossen wurden, werden die Ventile VS1 und VS2 geöffnet und das Nadelventil NV so eingerichtet, dass es eine Fließgeschwindigkeit von 10 bis 100 l/min bei atmosphärischem Druck ergibt.
Im Fall der Ventile V11, V13 und Vc zeigt der geschlossene Zustand einen wie durch die durchgehende Linie in 2(a) veranschaulichten Zustand an, in dem der erste Anschluss 33 vom zweiten und dritten Anschluss 34 und 35 gesperrt ist, während die Verbindung zwischen dem zweiten und dem dritten Anschluss 34 und 35 aufrechterhalten ist. Daher befindet sich das geschlossene Ventil V11 in einem Zustand, in dem die Leitung zur Reinigungsfluidquelle 55 vom stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung gesperrt ist, während die Leitung zur Spülgasquelle 57 mit dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung in Verbindung steht. Das geschlossene Ventil V13 befindet sich in einem Zustand, in dem die Leitung zur MOVCD-Vorrichtung 10 vom stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung gesperrt ist, während die Leitung zur Reinigungsfluidquelle 55 und zur Spülgasquelle 57 mit dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung in Verbindung steht. Das geschlossene Ventil Vc befindet sich in einem Zustand, in dem die Leitung zum Quelltank 22 vom stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung gesperrt ist, während die Leitung zum Abfalltank 62 mit dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung in Verbindung steht.
Zuerst wird zurückgebliebene Flüssigkeit im Reinigungszielabschnitt abgelassen (Prozess S12).
Die Ventile V9, V7, V2, V12, V4 und V5 werden in diesem Prozess in der angegebenen Reihenfolge geöffnet, um Spülgas von der Spülgasquelle 57 in den Reinigungszielabschnitt (den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung) zu führen und unter Verwendung des Vakuumausstoßelements 63 einen Vakuumausstoß am gleichen Abschnitt vorzunehmen. Unter Verwendung des Spülgases wirkt dies dazu, Flüssigkeit, die im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung zurückgeblieben ist, durch die Ausstoßleitung 25 im Abfalltank 62 aufzufangen.
Das Auffangen der Flüssigkeit kann auch durch Durchführen einer vorausgehenden Druckverringerung des Abfalltanks 62 und der Ausstoßleitung 25 unter Verwendung des Vakuumausstoßelements 63 und dann Benutzen des Druckunterschieds zwischen dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und dem Abfalltank 62 und der Ausstoßleitung 25 bewirkt werden.
Die Flüssigkeit kann anstatt im Abfalltank 62 auch im Quelltank 22 aufgefangen werden. In einem solchen Fall wird zuerst der Druck im Quelltank 22 durch ein geeignetes Mittel verringert und die Flüssigkeit dann durch Öffnen von Vc und Benutzen des Druckunterschieds zwischen dem stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung und dem Quelltank 22 im Quelltank 22 aufgefangen. Obwohl dies nicht gezeigt ist, sind Gestaltungen, die eine Druckverringerung des Quelltanks 22 ermöglichen würden, zum Beispiel eine Verbindung einer mit einem Ventil versehenen Entlüftungsleitung oder eines Vakuumausstoßelements mit der Druckbeaufschlagungsgasleitung 27.
Dann wird der Druck im Inneren des Reinigungszielabschnitts verringert (Prozess S13).
In diesem Prozess bleibt das Vakuumausstoßelement 63 in Betrieb, während in Bezug auf die Situation im oben beschriebenen Prozess S12 nur das Ventil V2 geschlossen wird; dieser Zustand wird für 1 bis 100 Sekunden aufrechterhalten. Als Folge wird der Druck im Inneren des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung durch das Vakuumausstoßelement 63 auf 1 bis 30 kPa und vorzugsweise auf einen Wert um den Dampfdruck des Reinigungsfluids bei der Umgebungstemperatur (5,8 kPa bei 20°C für Ethanol) verringert.
Dann wird das Reinigungsfluid ins Innere des Reinigungszielabschnitts geführt (Prozess S14).
In Bezug auf die Situation im oben beschriebenen Prozess S13 wird im vorliegenden Prozess das Ventil V5 geschlossen und das Ventil V11 geöffnet, und als Folge wird Reinigungsfluid von der Reinigungsfluidquelle 55 in den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung geführt. An diesem Punkt kann das Reinigungsfluid wie erforderlich oder erwünscht durch Inertgas von der Druckbeaufschlagungsgasquelle 78 auf 0,1 bis 1 MPa und vorzugsweise 0,3 bis 0,7 MPa druckbeaufschlagt zugeführt werden. Die Druckverringerung des Inneren des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung und die zusätzliche optionale Druckbeaufschlagung des Reinigungsfluids verursacht, dass das Reinigungsfluid sehr kraftvoll ins Innere des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung fließt, was dazu führt, dass seine mechanische Scheuerwirkung Material, das an der Innenwand der Leitung 16a haftet, Wegscheuern kann.
Dann wird ein Zustand hergestellt, in dem das Innere des Reinigungszielabschnitts mit dem Reinigungsfluid gefüllt wird (Prozess S15).
Nachdem das Ventil V11 im Prozess S14 geöffnet wurde und gestattet wurde, dass 1 bis 10 Sekunden vergehen, wird das Ventil V11 im vorliegenden Prozess geschlossen und ein Ruhezeitraum begonnen. Dies stellt einen Zustand her, in dem der stromaufwärts befindliche Abschnitt 16a der Zufuhrleitung usw. mit dem von der Reinigungsfluidquelle 55 zugeführten Reinigungsfluid gefüllt wird. Dieser Zustand wird für 1 bis 100 Sekunden für eine Zeit, die zum Lösen der vom PET stammenden Rückstände geeignet ist, zum Beispiel 30 Sekunden, aufrechterhalten.
Dann wird das Innere des Reinigungszielabschnitts mit Druck beaufschlagt (Prozess S16).
In Bezug auf die Situation im oben beschriebenen Prozess S15 wird im vorliegenden Prozess das Ventil V2 geöffnet, was zur Zufuhr von Spülgas von der Spülgasquelle 57 in den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung führt. Dadurch wird das Innere des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung durch das Spülgas auf 0,1 bis 1 MPa und vorzugsweise 0,5 bis 1 MPa druckbeaufschlagt. Dieser Druck ist vorzugsweise höher als der Druck des Reinigungsfluids, um einen Rückfluss des Reinigungsfluids zu verhindern.
Dann wird das Reinigungsfluid aus dem Reinigungszielabschnitt abgelassen (Prozess S17).
In Bezug auf die Situation im oben beschriebenen Prozess S16 wird im vorliegenden Prozess das Ventil V5 geöffnet, was zum Auffangen des verbrauchten Reinigungsfluids im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung durch die Ausstoßleitung 25 im Abfalltank 62 führt. An diesem Punkt kann der Druck im Abfalltank 62 und in der Ausstoßleitung 25 wie nötig oder erwünscht vorausgehend durch das Vakuumausstoßelement 63 auf 1 bis 30 kPa und vorzugsweise auf einen Wert um den Dampfduck des Reinigungsfluids bei Umgebungstemperatur verringert worden sein. Diese Druckbeaufschlagung des Inneren des stromaufwärts befindlichen Abschnitts 16a der Zufuhrleitung und die zusätzliche optionale vorausgehende Druckverringerung auf Seiten des Abfalltanks 62 verursacht, dass das Reinigungsfluid sehr kraftvoll vom stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung fließt, was dazu führt, dass seine mechanische Scheuerwirkung Material, das an der Innenwand der Leitung 16a haftet, Wegscheuern kann.
Dann werden die Prozesse S13 bis S17 wiederholt (Prozess S18).
Die oben beschriebenen Prozesse S13 bis S17 werden zum Beispiel insgesamt 3 bis 100 Mal und vorzugsweise 5 bis 20 Mal wiederholt, bis die Rückstände im gemeinsamen Raum 38 vollständig weggeputzt und beseitigt wurden. Im Besonderen wird bei der betrachteten Ausführungsform die Behandlung, die unter anderem die Zufuhr von Reinigungsfluid und Spülgas in den Reinigungszielabschnitt (den stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung) und den Vakuumausstoß daraus umfasst, als schubweise Behandlung wiederholt ausgeführt. Während dieser Abfolge wird wie oben beschrieben Druck auf die Zufuhr und die Abfuhr des Reinigungsfluids ausgeübt, um eine mechanische Wirkung in das Reinigungsfluid einzubringen. Dies macht es in der betrachteten Ausführungsform möglich, eine wirksame Reinigung unter Verwendung geringer Mengen an Reinigungsfluid durchzuführen.
Dann wird das Innere des Reinigungszielabschnitts einer Gasspülung unterzogen (Prozess S19).
In Bezug auf den oben beschriebenen Prozess S17 werden im vorliegenden Prozess die Ventile V5, V7, und V9 geschlossen, wodurch ein Zustand hergestellt wird, in dem der stromaufwärts befindliche Abschnitt 16a der Zufuhrleitung usw. mit dem von der Spülgasquelle 57 zugeführten Spülgas gefüllt wird. Dann wird das Ventil V2 geschlossen und danach werden die Ventile V5 und V8 geöffnet, was zu einem Ablassen des Spülgases durch die Ausstoßleitung 25 führt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis im stromaufwärts befindlichen Abschnitt 16a der Zufuhrleitung keine Spuren des Reinigungsfluids zurückbleiben.
Dann kann wie nötig der Quelltank 22 abgenommen und mit einem frischen Quelltank vertauscht werden. Die Einzelheiten der entsprechenden Tätigkeiten werden hier weggelassen, da diese Tätigkeiten im Wesentlichen die gleichen wie jene sind, die oben unter Bezugnahme auf die Prozesse S4 bis S8 beschrieben wurden.
Versuche
Unter Verwendung der in 8 veranschaulichten Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung wurden Reinigungsbehandlungsversuche durchgeführt. In diesem Versuch wurde jedoch der in 9 veranschaulichte Probeentnahmeabschnitt anstelle des in 8 veranschaulichten Abfalltankaufbaus 62 verwendet. Wie in 9 veranschaulicht ist ein austauschbarer Probeentnahmeabschnitt 82 mit einer Probeentnahmeflasche 84 versehen, die mit einer Anschlussleitung 86 verbunden ist, welche von der Ausstoßleitung 26 abzweigt. Ein Ventil VA1 ist in der Ausstoßleitung 25 angeordnet, und ein Ventil VA2 und ein Nadelventil VA3 sind in der Anschlussleitung 86 angeordnet.
Der Leitungsabschnitt 16a, der in diesen Versuchen den Reinigungszielabschnitt umfasste, bestand aus Edelstahl (SS316L) und wies einen Außendurchmesser von 6,35 mm, eine Wandstärke von 1 mm, eine elektropolierte Innenfläche und eine Länge von 1.000 mm auf. Die Flüssigkeit war 99,9999% reines PET, das Reinigungsfluid war Ethanol, das Spülgas war Stickstoff mit hoher Reinheit, und das Flüssigkeitsdruckbeaufschlagungsgas war Helium mit hoher Reinheit.
Im Fall des Beispiels EB (schubweise Behandlung), das eine Ausführungsform dieser Erfindung darstellt, wurden zuerst die Einrichtung der Vorrichtung und das Ablassen des zurückgebliebenen PET im Leitungsabschnitt 16a nach den wie oben beschriebenen Prozessen S11 und S12 ausgeführt. Dann wurde der Druck im Inneren des Leitungsabschnitts 16a durch das Vakuumausstoßelement 63 auf 6,5 kPa verringert (Prozess S13). Dem folgte die Zufuhr von Ethanol, das auf 0,3 MPa druckbeaufschlagt war, in den Leitungsabschnitt 16a (Prozess S14) und dann ein Stillstand für 5 Sekunden (Prozess S15). Anschließend wurde das Innere des Leitungsabschnitts 16a durch N₂-Gas auf 0,6 MPa druckbeaufschlagt (Prozess S16), wonach die Ventile V5, VA2 und VA3 (siehe 8 und 9) geöffnet wurden (Prozess S17) und das druckbeaufschlagte Ethanol mit der Probeentnahmeflasche 84 aufgefangen wurde (siehe 9). Dieser Zyklus der Prozesse S13 bis S17 wurde insgesamt zehn Mal wiederholt. Die Ta-Konzentration in den 20 cm³ des aufgefangenen Ethanols wurde in jedem Zyklus durch Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (inductively coupled plasma-mass spectrometry, ICP-MS) analysiert.
Im Fall des Vergleichsbeispiels EC (fortlaufende Behandlung) wurden zuerst die Einrichtung der Vorrichtung und das Ablassen des zurückgebliebenen PET im Leitungsabschnitt 16a nach den wie oben beschriebenen Prozessen S11 und S12 ausgeführt. Dann wurde Ethanol, das auf 0,3 MPa druckbeaufschlagt war, in den Leitungsabschnitt 16a geführt, und durch Einstellen des Ventils VA3 wurde im Leitungsabschnitt 16a ein fortlaufender Ethanolfluss mit einer Fließgeschwindigkeit von 20 cm³/min erzeugt. Das vom Leitungsabschnitt 16a abgelas sene Ethanol wurde am Auslass vom Ventil VA3 (siehe 9) aufgefangen, während die Flasche 84 in Intervallen von einer Minute gewechselt wurde. Die Ta-Konzentration in den 20 cm³ Ethanol, die in jeder Flasche 84 aufgefangen wurden, wurde durch ICP-MS analysiert.
Die Ergebnisse der Versuche sind im Diagramm in 11 gezeigt, wobei die x-Achse den kumulativen Ethanolverbrauch in cm³ darstellt und die y-Achse die Ta-Konzentration in ppm darstellt. In 3 sind die Versuchsergebnisse für das Beispiel EB (schubweise Behandlung) durch Kreise gezeigt, während die Ergebnisse für das Vergleichsbeispiel EC (fortlaufende Behandlung) mit einem „x" gezeigt sind. Wie in 3 gezeigt, war die Abnahme der Ta-Konzentration als Funktion des kumulativen Ethanolverbrauchs im Beispiel EB viel größer als im Vergleichsbeispiel EC. Genauer wird gezeigt, dass das Beispiel EB die Durchführung einer wirksamen Reinigung unter Verwendung von weniger Reinigungsfluid als im Vergleichsbeispiel EC ermöglicht.
12 bis 16 enthalten Leitungsdiagramme, die in jedem Fall eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulichen. Die Vorrichtungen in diesen Ausführungsformen entsprechen Abwandlungen der Vorrichtung, die in 8 veranschaulicht ist. Diese Vorrichtungen können durch Ausführen der oben beschriebenen Prozesse S11 bis S19 gereinigt werden.
In der Vorrichtung, die in 12 veranschaulicht ist, wurde das bauliche Element Com1, das dem Reinigungsfluid nicht ausgesetzt werden sollte, vorausgehend so eingerichtet, dass ihm ermöglicht wird, sich in einer Umgehung vom Leitungsabschnitt, der das Reinigungsziel darstellt, zu befinden. Als Beispiel für das bauliche Element Com1 kann eine Flüssigkeitsmassen steuerung (MFC), eine Öffnung, ein Nadelventil, ein Rückschlagventil, eine Drucksteuerung oder ein Filter angeführt werden. Doch das bauliche Element Com2, zum Beispiel ein Ventil oder ein Drucksensor, wird zusammen mit dem Leitungsabschnitt, der das Reinigungsziel darstellt, gereinigt.
In der Vorrichtung, die in 13 veranschaulicht ist, ist die Zufuhrleitung 16 in Leitungen 161, 162 und 163 verzweigt, die selbst zu drei unterschiedlichen Prozesseinrichtungen gerichtet sind. Unter Verwendung einer Gestaltung, die mit der in 8 veranschaulichten Vorrichtung übereinstimmt, sind eine gemeinsame Reinigungsfluidquelle 55 und eine gemeinsame Spülgasquelle 57 mit den Leitungen 161, 162 und 163 verbunden. Die Leitungen 161, 162 und 163 werden unter Verwendung der oben beschriebenen Prozesse S11 bis S19 gleichzeitig oder abwechselnd gereinigt.
In der Vorrichtung (einem Doppeltankaufbau), die in 14 veranschaulicht ist, sind zwei Quelltanks 22 und 222 über Leitungen 16a und 216 austauschbar für eine einzelne Prozesseinrichtung 10 bereitgestellt. Unter Verwendung einer Gestaltung, die mit der in 8 veranschaulichten Vorrichtung übereinstimmt, sind der Quelltank 22, eine gemeinsame Reinigungsfluidquelle 55 und eine gemeinsame Spülgasquelle 57 mit der zusätzlichen Leitung 216 verbunden. Die Leitungen 16a und 216 werden unter Verwendung der oben beschriebenen Prozesse S11 bis S19 abwechselnd gereinigt.
In der Vorrichtung, die in 15 veranschaulicht ist, ist ein Hilfsflüssigkeitstank 322 durch die Leitung 316 mit dem Quelltank 22 verbunden. Unter Verwendung einer Gestaltung, die mit der in 8 veranschaulichten Vorrichtung übereinstimmt, sind der Quelltank 22, eine gemeinsame Reinigungsfluidquelle 55 und eine gemeinsame Spülgasquelle 57 mit der zusätzlichen Leitung 316 verbunden. Die Leitungen 16a und 316 werden unter Verwendung der oben beschriebenen Prozesse S11 bis S19 gleichzeitig oder abwechselnd gereinigt.
In der Vorrichtung, die in 16 veranschaulicht ist, sind zusätzlich eine zweite Reinigungsfluidquelle 455 und ein zweiter Abfalltank 462 angeordnet, damit die Fähigkeit zur Verwendung unterschiedlicher Reinigungsfluida besteht. In diesem Fall kann unter Verwendung eines der Reinigungsfluida durch die oben beschriebenen Prozesse S13 bis S19 eine schubweise Reinigungsbehandlung durchgeführt werden.
Obwohl durch den Fachmann verschiedenste Abwandlungen und Veränderungen im technischen Bereich des Konzepts dieser Erfindung erdacht werden können, sollte sich verstehen, dass diese Abwandlungen und Veränderungen ebenfalls in den Umfang dieser Erfindung fallen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wie im Vorhergehenden erklärt wurde, stellt diese Erfindung eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung bereit, die eine Reinigungsfunktion beinhaltet und das Zurücklassen von Rückständen, die von der Flüssigkeit und/oder vom Reinigungsfluid stammen, in der Nähe des Verbindungs- oder Anschlussbereichs zwischen der Flüssigkeitszufuhrleitung und dem Quelltank verhindert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 enthält eine schematische Zeichnung der Leitungsgestaltung in einem MOCVD-System, das einen Tantaloxidfilm herstellt, und das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung beinhaltet, die eine Ausführungsform dieser Erfindung darstellt.
2(a) und 2(b) enthalten jeweils eine senkrechte und eine waagerechte Schnittzeichnung, die den inneren Aufbau des Flussumschaltmechanismus Vc schematisch veranschaulichen.
3 enthält ein Ablaufdiagramm, das die Abfolge für das Austauschen des Quelltanks unter Verwendung von beispielhaften Ausführungsformen des erfinderischen Verfahrens zum Reinigen einer Flüssigkeitszufuhrleitung und des erfinderischen Verfahrens zum Abnehmen des Quelltanks darlegt.
4 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
5 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um noch eine andere Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
6 enthält einen senkrechten Schnitt, der ein abgeändertes Beispiel eines Flussumschaltmechanismus veranschaulicht, bei dem es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt.
7(a) und 7(b) enthalten einen senkrechten bzw. einen waagerechten Schnitt, die ein anderes abgewandeltes Beispiel eines Flussumschaltmechanismus veranschaulichen, bei dem es sich um noch eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt.
8 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um noch eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
9 enthält ein Leitungsdiagramm, das den Aufbau eines Probeentnahmeabschnitts veranschaulicht, der in Versuchen, die unter Verwendung der in 8 veranschaulichten Vorrichtung durchgeführt wurden, anstelle des Abfalltankaufbaus beinhaltet war.
10 enthält ein Ablaufdiagramm, das die Abfolge einer beispielhaften Ausführungsform des erfinderischen Verfahrens zum Reinigen einer Flüssigkeitszufuhrleitung darlegt.
11 enthält ein Diagramm, das die Ergebnisse von Versuchen zeigt, die die Reinigungswirksamkeit eines Vergleichsbeispiels EC (fortlaufende Behandlung) und eines Beispiels EB (schubweise Behandlung), bei dem es sich um eine beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, verglichen haben.
12 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
13 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
14 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
15 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.
16 enthält ein Leitungsdiagramm, das eine Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung, bei der es sich um eine andere beispielhafte Ausführungsform dieser Erfindung handelt, schematisch veranschaulicht.

Claims

Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung mit Reinigungsfunktion, umfassend: einen leckdichten Quelltank (12), der Flüssigkeit enthält und mit einem Ablassanschluss (24) für die Ausgabe der Flüssigkeit und einem Druckbeaufschlagungsanschluss für die Einbringung von Druckbeaufschlagungsgas für die Lieferung der Flüssigkeit unter Druck versehen ist; eine Druckbeaufschlagungsgasleitung (27) für die Zufuhr des obigen Druckbeaufschlagungsgases in den Quelltank, wobei die Druckbeaufschlagungsgasleitung den obigen Druckbeaufschlagungsanschluss und eine Quelle für Druckbeaufschlagungsgas (28) verbindet; einen Flussumschaltmechanismus, der am obigen Ablassanschluss angebracht ist und mit einem ersten Anschluss, wobei der erste Anschluss (33) mit dem Ablassanschluss verbunden ist, einem zweiten (34) und einem dritten (35) Anschluss, die durch einen Zwischenfließdurchgang (36) miteinander verbunden sind, und die mit dem ersten Anschluss (33) verbunden sind, und einem Ventilelement (43), das einen isolierten Zustand erzeugen kann, in dem die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss (33) und dem zweiten (34) und dem dritten (35) Anschluss gesperrt ist, während die Verbindung zwischen dem zweiten (34) und dem dritten (35) Anschluss aufrechterhalten ist, versehen ist; eine Zufuhrleitung (16), die den zweiten Anschluss (34) mit einer vorgeschriebenen Einrichtung verbindet, um die obige Flüssigkeit zur Einrichtung zu liefern; eine Reinigungsfluidleitung (54), die die obige Zufuhrleitung (16) mit einer Quelle für Reinigungsfluid (55) verbindet, um Reinigungsfluid in die Zufuhrleitung (16) zu liefern; eine Spülgasleitung (56), die die Zufuhrleitung mit einer Quelle für Spülgas (57) verbindet, um Spülgas in die Zufuhrleitung zu führen; und eine Ausstoßleitung (25), die an den dritten Anschluss angeschlossen ist und das Reinigungsfluid und das Spülgas, die in die Zufuhrleitung eingebracht wurden, ausstößt, wenn der obige isolierte Zustand eingerichtet ist, wobei der Ausstoß durch den obigen zweiten Anschluss, den Zwischenfließdurchgang und den dritten Anschluss vor sich geht.
Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (33), zweite (34) und dritte (35) Anschluss jeweils durch eine erste, zweite bzw. dritte Öffnung mit einem gemeinsamen Raum (38) verbunden sind, der als Teil des Zwischenfließdurchgangs wirkt, und dass das obige Ventilelement über die Fähigkeit verfügt, die erste Öffnung zu verschließen, während die zweite und die dritte Öffnung offen bleiben.
Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss durch eine erste Öffnung mit einem gemeinsamen Raum verbunden ist, der als Teil des Zwischenfließdurchgangs wirkt, der zweite und der dritte Anschluss durch eine Verbindung, die nicht durch den gemeinsamen Raum verläuft, miteinander verbunden sind, und durch eine gemeinsame Öffnung mit dem gemeinsamen Raum verbunden sind, und das obige Ventilelement über die Fähigkeit verfügt, die gemeinsame Öffnung zu verschließen.
Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement durch einen Balg oder eine Membran gestützt wird, der bzw. die einen Teil der Innenwand des gemeinsamen Raums bildet.
Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vakuumausstoßelement an die Ausstoßleitung angeschlossen ist.
Flüssigkeitsversorgungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Befestigungsventil in der Zufuhrleitung in der Nähe des zweiten Anschlusses angeordnet ist, ein zweites Befestigungsventil in der Ausstoßleitung in der Nähe des dritten Anschlusses angeordnet ist, und der Flussumschaltmechanismus vom ersten und zweiten Befestigungsventil abnehmbar ist.