KR100416424B1 - 유체 저장 및 분배 시스템 - Google Patents

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KR100416424B1
KR100416424B1 KR10-1999-7010976A KR19997010976A KR100416424B1 KR 100416424 B1 KR100416424 B1 KR 100416424B1 KR 19997010976 A KR19997010976 A KR 19997010976A KR 100416424 B1 KR100416424 B1 KR 100416424B1
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왕루핑
톰글렌
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어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
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Abstract

유체 저장 및 분배 시스템(10)은 소정의 압력으로 유체(17)를 수용하는 용기(12)를 포함한다. 용기는 미리 정해진 압력으로 설정된 압력 조정기(26)를 구비한다. 조정기는 용기 내부에 또는 외부에 배치되며, 1단 또는 다단식이고, 용기의 포트와 연관되어 있다. 예를 들어 밸브(20)와 같은 흐름 제어 수단을 포함하는 분배 조립체는 조정기(26)와 가스/증기 흐름 연통 관계로 배치되어, 밸브의 개구에 의해 용기(12)로부터 가스/증기가 분배된다. 용기 내의 유체는 예를 들어, 실온의 주 온도 조건에서 그 액화 압력을 초과하는 압력으로 용기 내에 봉쇄된 액체로 구성될 수도 있다.

Description

유체 저장 및 분배 시스템{FLUID STORAGE AND DISPENSING SYSTEM}
광범위하고 다양한 산업적 공정 및 응용에, 공정 유체(들)의 신뢰성 있는 공급원이 요청되고 있다.
그러한 공정 및 적용 분야는 반도체 제조, 이온 주입, 평면 패널형 표시 장치의 제조, 의학적 조치 및 치료, 수처리(水處理), 인공 호흡 장치, 용접 작업, 액체 및 가스의 공간적인 분배 등을 포함한다.
1988년 5월 17일자로, 칼 오. 크놀뮬러(Karl O. Knollmueller)에게 허여된 미국 특허 제4,744,221호는 아르신(arsine)을 약 -30℃ 내지 +30℃의 온도에서 기공 크기가 약 5 내지 15 옹스트롬 범위에 있는 제올라이트와 접촉시켜 아르신을 제올라이트에 수착(收着)시킴으로써, 아르신을 저장하고 순차적으로 분배하는 방법을 개시하고 있다. 아르신은 그후에 그것을 제올라이트 재료로부터 방출시키기에 충분한 시간 동안 약 175℃까지의 높은 온도로 제올라이트를 가열함에 의해 분배된다.
크놀뮬러의 특허에 개시된 방법은 미리 수착된 아르신을 원하는 양만큼 탈착(脫着)시키기에 충분한 온도까지 제올라이트를 가열시키기 위하여 제올라이트 재료의 가열 수단을 마련해야 한다고 하는 단점이 있다.
아르신을 유지하는 제올라이트를 수용하고 있는 용기의 외부에 가열 자켓 또는 기타의 수단을 사용하는 것은, 용기가 통상 상당한 열용량을 가지고 있고, 이에 따라 분배 작업에 상당한 지체 시간을 유발한다는 데에 문제점이 있다. 또한, 아르신을 가열하면 아르신이 분해되어 수소 가스가 형성되는데, 이 수소 가스는 공정 시스템에 폭발 위험을 야기시킨다. 나아가, 열을 매개로 하는 아르신의 분해는 공정 시스템 내에 상당한 가스 압력의 상승을 초래하는데, 이는 안전의 관점 뿐만 아니라, 시스템의 수명 및 작업 효율의 관점에서도 극히 불리할 수 있다.
제올라이트 베드(zeolite bed) 자체 내에 배치되는 가열 코일 또는 다른 가열 요소를 마련하는 것은 그러한 수단을 사용하여 제올라이트 베드를 균일하게 가열하여 원하는 균일도의 아르신 가스 방출을 성취하기가 어렵기 때문에 문제가 있다.
제올라이트가 충전된 용기 내에서 그 제올라이트 베드를 통과해서 가열된 담체 가스 흐름이 흐르도록 하여 전술한 문제를 극복할 수도 있지만, 가열된 담체 가스로부터 아르신의 탈착을 성취하는 데에 필요한 온도가 바람직하지 못하게 높거나 그렇지 않으면 그 아르신 가스가 최종적으로 사용하기에 부적절하게 될 수도 있으므로, 분배된 가스를 최종 용도에 맞게 조절하기 위하여 후에 냉각이나 다른 처리를 수행할 필요가 있다.
1996년 5월 21일자로 글렌 엠. 톰(Glenn M. Tom)과 제임스 브이. 맥마누스(James V. McManus)에게 허여된 미국 특허 제5,518,528호는 크놀뮬러 특허에 개시된 가스 공급 공정의 전술한 단점을 극복하는 가스 저장 및 분배 시스템을 개시하고 있다. 이 톰 등의 명의의 특허의 가스 저장 및 분배 시스템은, 예컨대 수소화물 가스, 할로겐 화합물 가스, 유기 금속 V족 화합물 등의 가스를 저장하고 분배하기 위한 수착-탈착 장치를 구비한다. 톰 등의 명의의 특허의 가스 저장 및 분배 시스템은 제올라이트 또는 활성탄 재료와 같은 담체 흡착 매체에 솔베이트 가스(sorbate gas)를 가역적으로 수착시킴에 의해서 저장된 솔베이트 가스의 압력을 감소시킨다.
보다 구체적으로 말하면, 그러한 저장 및 분배 시스템은 고상(固相)의 물리적인 흡착 매체를 수용하고, 또한 가스를 내외로 선택적으로 유동시키도록 구성·배치되는 저장 및 분배 용기와; 내부 가스 압력으로 상기 저장 및 분배 용기 내에 배치되어 있는 고상의 물리적인 흡착 매체와; 이 고상의 물리적인 흡착 매체에 물리적으로 수착되는 솔베이트 가스와; 상기 저장 및 분배 용기와 가스 흐름 연통(連通) 관계로 접속된 분배 조립체로서, 상기 솔베이트 가스를 상기 고상의 물리적인 흡착 매체로부터 탈착시키고 그 탈착된 가스가 상기 분배 조립체를 통해 흐르도록 저장 및 분배 용기 외부에 상기 내부 압력보다 낮은 압력을 제공하도록 구성·배치되는 분배 조립체를 구비하며, 상기 고상의 물리적인 흡착 매체는 물, 금속 및 산화 천이금속 종(種)(예컨대, 산화물, 아황산염 및/또는 아질산염)과 같은 미량 성분(trace components)이 결핍되어 있는데, 이 미량 성분이 존재하는 경우에는 이것이 저장 및 분배 용기 내의 솔베이트 가스를 분해하게 된다.
고상의 물리적인 흡착 매체로부터 그러한 미량 성분을 배제시킴으로써, 25℃의 내부 압력 조건에서의 1년 후의 솔베이트 가스의 분해가 극히 낮은 수준으로 유지되어, 예컨대 솔베이트 가스의 1-5중량% 이하로 분해된다.
그러므로, 톰 등의 명의의 특허의 저장 및 분배 용기는 고압 가스 실린더를 사용하는 종래 기술에 비해 실질적인 진보를 구현하고 있다. 통상적인 고압 가스 실린더는 그 내부에서의 가스의 분해에 의해 실린더 내부의 가스 압력이 급격히 상승하는 경우 실린더의 파열 또는 실린더로부터의 바람직하지 못한 대량의 가스 방출이 초래되기 쉬울 뿐만 아니라, 조정기 조립체가 손상되거나 오동작하여 누출이 발생하기 쉽다.
그러므로, 당해 기술 분야에서는 전술된 여러 가지 문제점을 극복하는 선택적 가스 분배용의 개량된 유체 저장 및 분배 시스템을 제공할 필요가 있다.
당해 기술 분야의 실태 및 보다 자세히 후술될 본 발명과 관련된 기술 문헌으로는 다음과 같은 것들이 있다. 스테너(Stenner) 명의의 미국 특허 제3,590,860호(조정기 다이어프램 및 작동 스프링 조립체를 포함하는 액체 프로판 카트리지용의 수동으로 조절 가능한 조정기 밸브); 코프레 등(Coffre et al.)의 명의의 미국 특허 제4,836,242호(벨로우즈와 입구 밸브를 구비하고, 벨로우즈와 저압 출구 사이에 고체 입자 필터가 배치된 전자 등급(electronic grade) 가스 공급용 감압기(減壓機)); 올리비에(Ollivier) 명의의 미국 특허 제5,230,359호(압축 유체를 조정 가능하게 교축하도록 밸브가 압력 조정기 내에 배치되어 있는, 고압 가스 실린더용의 다이어프램을 기초로 한 압력 조정기); 바라노브스키 2세(Baranowski, Jr.) 명의의 미국 특허 제3,699,998호(조정기 요소들을 제위치에 유지하기 위하여 겹판 스프링 파스너가 사용되는 교정 가능한 압력 조정기); 메이스(Mays) 명의의 미국 특허 제3,791,412호(저압의 교축된 유체를 분배하기 위한 한 쌍의 밸브 요소를 포함하는, 고압 가스 용기용의 감압(減壓) 밸브); 웜서(Wormser) 명의의 미국 특허 제3,972,346호(U자형 링 시일 포핏 조립체를 구비한 압력 조정기); 에이즈모어(Eidsmore) 명의의 미국 특허 제4,793,379호(밸브 요소의 자기 작동을 이용하는, 압축 가스 실린더의 주 차단 및 흐름 제어용의 버튼 조작식 밸브); 세네스키(Senesky) 명의의 미국 특허 제2,615,287호(다이어프램 및 다이어프램 클램핑 부재 요소들을 구비하는 가스 압력 조정기); 마틴(Martin) 명의의 미국 특허 제4,173,986호(압력 조정기 및 응답형 포핏 밸브 구조체를 구비하는 압축 가스 흐름 제어 밸브); 바우만 등(Baumann et al.)의 명의의 미국 특허 제3,388,962호(소결된 금속제 펠릿 흐름 요소를 구비하는 압축 가스 연료 계량 장치); 젠킨스(Jenkins) 명의의 미국 특허 제1,679,826호(펠트 스트립을 포함하는 가스 여과 수단 및 다이어프램 요소를 사용하는 고압 용기용의 유체 압력 조정기); 세인트 클레어(St. Clair) 명의의 미국 특허 제2,354,283호(진동을 최소화하기 위하여 흐름 제한기 구조체(flow restrictor structure)와 함께 압력 작동식 다이어프램을 구비하는 액화 석유 가스 탱크용의 유체 압력 조정기); 르호머 등(Lhomer et al.)의 명의의 미국 특허 제5,566,713호(피스톤형 압력 조정기 및 블록 감소/조정 수단을 포함하는 가스 흐름 제어 분배 조립체); 아미드지츠(Amidzich) 명의의 미국 특허 제5,645,192호(밀봉 링/스프링 조립체를 구비하는, 용기 내의 과도 가스 압력 경감용 밸브 조립체); 카네트 등(Cannet et al.)의 명의의 미국 특허 제5,678,602호(눈금이 표시된 유량계 밸브와 함께 감압 및 조정 수단을 구비하는, 압축 가스 탱크용의 가스 제어 및 분배 조립체); 웹스터(Webster) 명의의 미국 특허 제2,793,504호(감압(減壓) 수단, 조정 수단, 그리고 스프링 편향 폐쇄 수단을 구비하는 압축 유체 용기용 밸브); 해리스(Harris) 명의의 미국 특허 제1,659,263호(다이어프램과, 이 다이어프램과 조정기의 환형 시트 사이의 항마찰(anti-friction) 와셔를 포함하는 압축 가스 실린더용 조정기); 토마스(Thomas) 명의의 미국 특허 제2,047,339호(흐름 제어 유닛과 누출 방지 밸브를 구비하는 액화 석유 가스 저장 장치); 그리고 바우만 등(Baumann et al.) 명의의 미국 특허 제3,994,674호(조정기 밸브 조립체를 구비하는 압축 액화된 가연성 가스 용기용의 분리 가능한 버너 조립체).
본 발명은 반도체 소자 및 재료의 제조와 같은 분야에서 가스를 분배하고 분배된 가스를 사용하기 위하여, 고압 액체 또는 다른 유체를 저장하는 데에 사용될 수 있는 유체 저장 및 가스 분배 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 저장 및 분배 시스템의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 도 1에 도시된 유형의 유체 저장 및 분배 시스템으로부터 분배되는 유체를 사용하는 반도체 제조 설비를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 저장 및 분배 시스템의 개략적인 단면도.
도 4는 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템의 밸브 헤드 조립체의 사시도.
도 5는 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템에 사용된 확산기 유닛의 입면도.
도 6은 도 3의 유체 저장 및 분배 시스텝의 조정기의 부분 절취 단면도.
도 7은 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템의 유체 저장 및 분배 용기 상부의 개략적인 입면도.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 선행 기술의 문제점을 극복하는, 선택적인 가스 분배용의 개량된 유체 저장 및 분배 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 가격, 사용의 용이성 및 성능에 있어서의 상당한 장점으로 특징지워지는 선택적인 가스 분배용의 개량된 유체 저장 및 분배 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 후술되는 설명 및 첨부된 특허 청구 범위로부터 보다 충분히 명확해질 것이다.
본 발명은 반도체 제품의 제조와 같은 분야에서 사용하기 위한 유체 저장 및분배 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 유체 저장 및 가스 분배 시스템은 증기가 분배될 유체를 구성하게 되는 액체를 수용하도록 구성·배치된 저장 및 분배 용기를 구비한다. 유체는 저장 및 분배 용기 내에, 예컨대 그것을 액체 상태로 유지하는 압력으로 충전된다. 저장 및 분배 용기는 출구 포트를 구비하고, 분배 조립체가 그 출구 포트에 접속되어 장착되는 데, 이 분배 조립체는 상기 용기 내의 액체로부터 유도되는 가스의 선택적인 배출을 위한 출구와 분배 밸브를 포함하는 밸브 헤드 조립체를 구비할 수도 있다.
유체 압력 조정기가 상기 출구 포트와 연관되는데, 이 유체 압력 조정기는, 예컨대 용기의 목부에서 출구 포트와 결합되는 압력 조정기/상 분리기(phase separator) 조립체의 일부를 구성하여, 유체를 용기 내에 유지하고, 유체가 액체 상태일 경우에는, 그 액체가 상기 분배 밸브 및 출구로 누출되는 것을 방지할 수 있다. 압력 조정기 및 선택적으로 구비되는 상 분리기는 용기로부터 출구 포트를 통해서 분배되는 유체의 유로(流路) 내에 있도록 배치된다. 압력 조정기 및 선택적으로 구비되는 상 분리기는 용기의 내외측에 배치될 수도 있다. 바람직하기로, 그 요소들은 내부에 배치되어, 사용시에 충격 및 주위 환경에 노출될 가능성을 최소화하고, 수용된 유체가 용기로부터 누출되는 경로를 최소화한다. 압력 조정기 및 선택적으로 구비되는 상 분리기가 내부에 배치되는 경우, 용기는 밀봉을 위해 출구 포트에 단일의 용접부 또는 이음매를 사용할 수 있다.
적절하기로는, 상 분리기가 액체로부터 유도되는 증기 또는 가스에는 투과성이지만 액체에는 불투과성인 다공성 멤브레인을 구비할 수도 있으며, 상 분리기는 용기 내에 충전된 유체가 액체인 경우, 액체를 용기 내에 유지하고 액체가 용기로부터 유출되는 것을 방지함에 있어서 그 액체가 압력 조정기에 들어가 그 기능을 저해하는 것을 방지하도록 압력 조정기의 상류에 차폐 모드(protective mode)로 배치되는 것이 바람직하다.
압력 조정기는 미리 정해진 압력 수준으로 가스 또는 증기를 상기 실린더로부터 방출하도록 그 미리 정해진 압력 수준으로 설정될 수 있는 흐름 제어 장치이다. 압력 수준 설정점은 분배 조건 및 용기로부터의 가스 방출 모드에 따라 대기압 초과 압력, 대기압 미만 압력 또는 대기압일 수 있다.
본 발명의 유체 저장 및 분배 용기는 긴 본체부가 용기의 본체부 횡단면에 비해 횡단면의 면적이 감소된 목부를 지니도록 통상적인 고압 가스 실린더와 같은 방법으로 형성될 수 있다. 그 용기는 그와 같은 형태로 통상적인 제조 공정에 부합할 수 있는데, 그 용기에는 세정 후에 밸브 헤드 조립체가 설치될 수 있으며, 그 밸브 헤드 조립체는 매니폴드 장치 내의 밸브(수동 또는 자동식) 및 관련 압력 및 흐름 제어 요소를 포함한다.
본 발명의 유체 저장 및 가스 분배 시스템를 사용함에 있어서는, 액체가 충전 유체 매체로서 바람직하지만, 저장되어 선택적으로 분배될 유체 매체로서 고압 가스를 사용하는 것도 가능하다.
포핏 요소를 포함하는 종래의 압력 조정기를 사용하여 가스 또는 증기가 압력 조정기의 설정점 미만의 압력에 있도록 상기 유체 압력 조정기를 적절히 낮은 압력 수준에 설정함으로써, 상기 저장 및 분배 용기를 용이하게 충전할 수 있는데, 상기 포핏 요소는 스프링 편향 요소와 같은 편향 요소에 의해 폐쇄 위치로 편향될 수도 있고, 또한 폐쇄된 채로 유지됨으로써 설정점의 압력보다 높은 압력에 응답하지만 개방되어 그것을 통한 유체의 흐름을 허용함으로써 설정점의 압력보다 낮은 압력에 응답한다.
따라서, 압력 조정기의 포핏 요소가 그것의 시트로부터 분리되어 저장 및 분배 시스템의 분배 모드에 대하여 반대되는 흐름 형태로 가스가 용기 속으로 유입될 수 있게 하는 수준으로 용기의 내부 압력을 설정함으로써 충전 작업을 수행하여 저장 및 분배될 유체를 용기에 충전할 수 있다. 이러한 방법으로, 용기를 단지 하나의 포트만을 구비하도록 제조할 수 있으며, 따라서 이 포트는 우선 그 단일의 포트를 통해서 용기에 유체가 충전될 수 있게 함은 물론, 분배를 위하여 가스가 용기로부터 방출될 수 있게 하는 기능을 한다.
별법으로, 용기를 두 개의 유체 흐름 포트를 구비하도록 구성할 수 있는데, 이 경우 유체 흐름 포트는 별도의 충전 라인과 분배 라인을 수용할 수 있다. 예를 들면, 분배 포트는 용기의 목부에 배치되어 통상의 밸브 헤드 조립체와 연관될 수 있는 반면, 충전 포트는 용기 구조체의 다른 지점에 설치될 수 있다.
본 발명의 용기는, 가령 예를 들자면 반도체 제조 작업에 사용되는 수소화물 유체[예를 들어, 아르신, 포스핀(phosphine), 스티빈(stibine), 실란(silane) 등]와 산성 가스(예를 들어, 불화수소, 염화수소, 염소, 3염화붕소, 3불화붕소, 할로겐화 실란 및 디실란 등)와 같은 어떤 적절한 유체를 저장 및 분배하는 데 사용될 수 있다.
사용시, 분배 밸브는 용기의 포트와 관련된 분배 조립체의 일부로서 마련될 수도 있으며, 그러한 밸브는 수동 또는 자동으로 개방되어 가스가 다공성 멤브레인 또는 상 분리 요소(존재하는 경우)를 통해서, 그리고 유체 저장 및 분배 시스템으로부터의 가스 배출용 조정기를 통해서 흐를수 있도록 하고, 그 후에는 가령 이온 주입 장치, 화학적 증착 챔버, 반도체 설비 세정 스테이션 등과 같은 하류의 처리 시스템으로 흐를 수 있게 한다.
본 발명의 하나의 태양은 유체 저장 및 분배 방법에 있어서,
유체 압력 조정기의 하류측으로의 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내에 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
상기 유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 유체 유로를 개방하고, 유체를 유체 압력 조정기에 의해 정해진 유속으로 배출함으로써 충전된 유체를 선택적으로 분배하는 단계를 포함하며,
선택적으로는, 충전된 유체가 액체이고, 분배중의 유체는 유체 압력 조정기의 상류에서 상 분리되어, 봉쇄된 상태로 충전된 유체로부터 단지 가스만이 배출되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 태양은 유체 저장 및 분배 시스템에 있어서,
유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적에 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 2단 유체 압력 조정기를 구비하고,
상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 2단 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 그 가스가 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 태양은 유체 저장 및 가스 분배 시스템에 있어서,
증기가 분배될 유체를 구성하게 되는 액체를 수용하도록 구성·배치되고, 유체는 그것이 액상으로 있게 하는 압력으로 충전되어 있으며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
상기 유체 흐름 포트에 접속된 유체 분배 조립체와;
상기 용기의 내부에 배치된 2단 유체 압력 조정기/입자 필터 조립체와;
상기 용기 내에 있는 액체로부터 유도되는 가스가 유체 압력 조정기/입자 필터 조립체와 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 그 가스가 시스템으로부터 배출되도록 하기 위하여, 상기 분배 조립체를 선택적으로 작동시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 유체의 저장 및 분배 방법에 있어서,
유체 압력 조정기 하류측으로 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내에 다단 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 유체 유로를 개방하고, 유체를 상기 유체 압력 조정기에 의하여 정해진 유속으로 방출함으로써 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계
를 포함하는 유체의 저장 및 분배 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 태양은 반도체 제품 제조 방법에 있어서,
유체 압력 조정기 하류측으로 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내에 다단 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 유체 유로를 개방하고, 유체를 상기 유체 압력 조정기에 의하여 정해진 유속으로 방출함으로써 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계; 그리고
방출된 유체를 반도체 제품 제조에 사용하는 단계
를 포함하는 반도체 제품 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50 psig 내지 5000 psig)의 용기의 내부 압력에서 그 위에 가스가 수착되는 물리적인 흡착 재료가 충전된 용기와, 이 용기와 접속되어 용기로부터 가스를 분배하도록 선택적으로 작동 가능한 가스 분배 조립체를 구비하는 유체 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 태양은 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와 가스 공급원을 포함하는 반도체 제조 시스템에 있어서, 상기 가스 공급원은 약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50 psig 내지 5000 psig)의 용기의 내부 압력에서 그 위에 가스가 수착되는 물리적인 흡착 재료가 충전된 용기와, 이 용기와 접속되어 용기로부터 가스를 분배하도록 선택적으로 작동 가능한 가스 분배 조립체를 구비하는 반도체 제조 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 유체의 저장 및 분배 방법에 있어서,
약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50 psig 내지 5000 psig) 범위의 압력에서 적어도 부분적으로 수착된 상태에 있는 유체를 충전하는 단계와;
유체를 수착된 상태에서 탈착시켜 충전 용기로부터 방출함으로써 유체를 선택적으로 분배하는 단계
를 포함하는 유체 저장 및 분배 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 태양은 유체 저장 및 분배 시스템에 있어서,
약 50 리터 미만의 내부 용적을 에워싸고, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)보다 큰 유입구를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
상기 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하도록 배치된 유체 분배 조립체; 그리고
상기 용기의 내부 용적 내의 미리 정해진 압력을 유지하도록 그 용기의 내부 용적 내에 배치된 유체 압력 조정기
를 구비하는 유체 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다.
용기는 내부 용적이 약 20 리터 미만으로서, 최대 10 리터, 예컨대 약 1 내지 10 리터 범위인 것이 바람직하다. 그러한 용기는 보다 자세히 후술되는 구조 및 치수와 형상으로 제조될 수 있다. 용기는 소정의 압력 용량, 즉 역효과(용기의 파열 또는 용기로부터의 유체의 누출)없이 수용할 수 있는 공급 압력 수준( continuous service pressure level)이 적어도 약 70.31 ㎏f/㎠(약 1000 lb/in2)까지, 보다 바람직하기로는 351.55 ㎏f/㎠(5000 lb/in2)까지 인 것이 바람직하다. 용기는 하류의 가스 소비 설비, 예컨대 반도체 제조 설비로 유체를 선택적으로 분배하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 하나의 태양은 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와, 상기 가스의 공급원을 구비하고, 이 가스 공급원은
내부 용적이 약 50 리터 미만이고, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)보다 큰 유입구를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
상기 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하도록 배치된 유체 분배 조립체; 그리고
상기 용기의 내부 용적 내의 미리 정해진 압력을 유지하도록 그 용기의 내부 용적 내에 배치된 유체 압력 조정기
를 구비하는 반도체 제조 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다른 하나의 태양은, 센티미터당 4.53개의 나사산과 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 가지며 공칭 치수가 3.81㎝인 나사부(1½-11½ NGT 나사부)가 형성된 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1.5 인치 NGT)의 개구와, 10.63498㎝ 내지 10.795㎝(4.187 내지 4.25 인치)의 외경과, 0.23876 내지 0.3175㎝(0.094 내지 0.125 인치)의 공칭 벽두께와, 그리고 32.385 내지 34.925㎝(12.75 내지 13.75 인치)의 길이를 갖춘 2.0-2.25 리터 DOT 3AA 2015 실린더를 포함하는 유체 저장 및 분배 용기에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 태양은 내부 용적이 50 리터 미만이고, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)보다 큰 목부 개구를 구비한 용기와, 상기 목부 개구에 접속된 분배 조립체와, 이 분배 조립체에 접속되고 상기 용기의 내부 용적에 배치된 조정기를 구비하는 유체 저장 및 분배 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 다른 태양 및 특징과 실시예는 후술되는 설명 및 첨부된 청구 범위로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명은 부분적으로는 톰 등의 명의의 미국 특허 제5,518,528호의 유체 저장 및 분배 시스템의 변형된 유형의 유체 저장 및 분배 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 유체 저장 및 분배 시스템은 봉쇄된(confined) 액체 용적과 가스 분배 조립체 사이에 유체 압력 조정기를 배치함으로써 용이하게 제작될 수 있으며, 상기 가스 분배 조립체에는 가스 흐름 차단 밸브, 질량 유량(mass flow) 제어기 등의 가스 흐름 제어 요소가 포함된다.
보조적으로, 유체 압력 조정기는 용기, 예를 들어 실린더 케이싱 또는 하우징에 의해 조정기가 충격이나, 주위 환경에 대한 노출 및 손상으로부터 보호되도록 유체 저장 및 분배 용기의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 유체 압력 조정기가 유체 저장 및 분배 용기의 내부에 배치되는 것이 바람직하긴 하지만, 본 발명의 폭넓은 실시에 있어서는 유체 압력 조정기를 용기의 외부에 배치할 수도 있다. 따라서, 본 발명은 용기의 유체 흐름 포트와 연관된 유체 압력 조정기를 시스템의 내부 뿐만 아니라 외부에 설치하는 것을 광범위하게 고려하고 있다.
유체 압력 조정기는, 예를 들어 인티그레이티드 플로우 시스템스, 인코포레이티드(Integrated Flow Systems,Inc)에 의해 시판되고 있는 SR4 시리즈 세트 압력 조정기와 같은 어떤 적당한 유형일 수 있다. 본 명세서의 발명의 상세한 설명란에 기술된 바와 같이, 유체 압력 조정기는 설정점 값보다 높은 압력에서는 유체가 흐르지 않도록 하기 위해 시트 구조체로 편향되는 포핏 요소를 포함하는 포핏 밸브 유형일 수도 있다.
상기 설정점은 "네이티브(native)", 즉 설정점 고정형 장치이거나, 설정점 가변형(조절 가능한) 장치일 수 있다. 유체 압력 조정기는 그 설정점 압력과 관련하여 조절 가능한 가변형 장치인 것이 바람직하다. 유체 압력 조정기는 예를 들자면, 700 토르(Torr) 정도의 적절한 수준으로 설정되어, 용기의 유체 흐름 포트와 연관된 분배 조립체가 그 분배 조립체의 흐름 제어 밸브의 개방 등에 의해 개방되어 유체가 흐르게 되면 이러한 설정점 압력 수준에서 유체 저장 및 분배 용기로부터 유체가 분배되어 흐르도록 할 수도 있다.
분배될 가스의 공급원으로서의 유체 저장 및 분배 용기 내의 유체 매체는, 어떤 적절한 유체 저장 조건에서 임의의 적당한 유체 매체, 예를 들어 유체 압력 조정기에 의해 결정된 설정점 압력으로 유지되는 고압 가스 또는 대안적으로 액체일 수 있다. 따라서, 유체 저장 및 분배 시스템의 가스 공급원은 고압 가스 또는 액화 가스일 수도 있다.
선택적으로 그리고 바람직하게는, 가스 공급원이 고압 액체인 경우 조정기 밸브 시트를 가로질러 액체가 누출되는 것을 방지하도록 상 분리기가 사용된다. 상 분리기는 임의의 적당한 형태로 형성될 수도 있지만, 바람직하게는 충전 액체의 증기 또는 가스는 투과할 수 있지만, 그 액체는 투과할 수 없는 다공성 멤브레인을 포함한다. 이러한 상 분리기의 투과성 멤브레인에 사용되는 적당한 재료에는, 다공률과 투과율이 적절한 다양한 중합체 재료 필름과, 더블유.엘.고어 앤드 어소시에이트 인코포레이티드(엘크톤, 엠디)[W.L.Gore Associates,Inc(Elkton,MD)] 에 의해 제조되어 상품명 "고어-텍스(Gore-Tex)"와, 상품명 "엑티벤트(Activent)"와, 상품명 "드라이로프트(DryLoft)", 그리고 "고어 윈드스토퍼(Gore Windstopper)"로 시판되고 있는 이른바 "호기성(呼氣性;breathable)" 직물이 포함된다.
유체 압력 조정기와 상 분리기는 유체 저장 및 분배 용기의 내부 또는 외부에 배치될 수 있는 조립체 형태로 서로 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 유체 압력 조정기와 상 분리기 조립체는 유체 저장 및 분배 용기의 내부에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 유체 저장 및 분배 용기에 사용되는 유체에는, 예를 들어 반도체 제조 공정에 사용되는 수소화물 유체와 같은 적당한 유체가 포함될 수 있다. 이러한 종류의 수소화물 유체의 예에는 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란, 염화실란, 그리고 디보란이 포함된다. 할로겐 화합물 부식제, 세정제, 시약원 등과 같이 반도체 제조 공정에 있어서 유용성이 있는, 불화수소, 3염화붕소, 3불화붕소, 염화수소, 할로겐화 실란(예를 들어, SiF4), 그리고 디실란(예를 들어, Si2F6) 등의 산성 가스를 비롯하여, 반도체 제조 공정에 유용한 기타 유체를 사용할 수 있다.
본 발명의 유체 저장 및 분배 용기는 종래의 유체 압력 조정기 장치를 사용하여 손쉽게 구성될 수 있다. 미국 특허 제5,518,528호에 개시된 흡착제에 기초한 가스 저장 및 분배 시스템과 관련하여, 본 발명의 유체 저장 및 분배 용기는 유체가 액상인 경우 유체 저장 용량이 상당히 높다.
일예로써, 미국 특허 제5,518,528호에 도시 및 개시된 유형의 흡착제를 기초로한 가스 저장 및 분배 시스템의 경우에는, 저장 및 분배 용기로서 "JY" 실린더를 사용하며, 분배될 가스에 대하여 수착 친화력을 갖는 물리적인 흡착 재료가 수용되어 있고, 아르신 가스의 경우 통상 약 0.5 kg 정도의 가스를 운반한다.
대응하는 본 발명의 유체 저장 및 가스 분배 시스템의 용기의 경우에는 아르신 액체 1리터를 저장할 수 있으며, 이로부터 1.8 kg의 아르신 가스를 분배할 수 있다.
본 발명의 유체 저장 및 분배 시스템은, 종래 기술의 흡착제를 기초로 한 저장 및 분배 시스템에 사용되는 흡착제 재료에 특징적으로 존재하는 잠재 오염물 또는 불순물이 없는 고순도 유체의 분배가 가능하다.
또한, 본 발명의 유체 저장 및 분배 시스템은, 유체 압력 조정기와 임의의 상 분리기가 유체 저장 및 분배 용기의 내부에 배치되도록 제작될 수도 있고, 이음매 없는 용기 구조일 수도 있었던 구조에 용기의 유체 흐름 포트와 관련하여 이음매(seam)가 단 하나의 누출 경로를 구성다는 점에서, 유체 전개에 있어 높은 수준의 안전도를 제공한다. 통상의 유체 실린더의 경우에는 용기 본체의 단면적에 비해 실린더의 목부가 비교적 작기 때문에, 가스의 진입 또는 방출을 위한 최소 한도의 누출 경로만이 제공되고, 이것은 납땜. 용접, 그리고 유체에 대한 투과성이 상당히 낮은 밀봉재 등에 의한 접착 밀봉에 의해 누설 방지를 용이하게 해준다.
전술한 바와 같이, 유체 저장 및 분배 용기에 단 하나의 유체 흐름 포트를 구성하는 것이 가능하다. 유체 압력 조정기가 적절한 압력 수준, 예를 들어 700 토르에 설정되면, 용기의 온도는 (분배될 유체의) 가스 증기압이 조정기 설정점 아래인 온도까지 낮아질 수도 있다. 이 상태에서, 조정기의 포핏 요소가 그 시트로부터 분리되고 가스가 외부 공급원으로부터 저장 용기 내로 흐를 수 있게 된다.
도면을 참조하면, 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체 저장 및 가스 분배 시스템(10)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
유체 저장 및 가스 분배 시스템(10)은 원통형 측벽(14)과, 바닥(16)과, 그리고 상측 목부(18)로 이루어진 저장 및 분배 용기(12)를 포함하며, 이 용기는 액체(17)를 수용하는 둘러싸인 내부 용적(15)을 획정하고 있다. 액체(17)는 반도체 제조 공정에 사용되는 액체 수소화물과 같은 적당한 액체를 포함할 수도 있다. 이러한 수소화물의 예를 들자면 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란, 디보란 등이 있다. 액체(17)는 액상을 유지하기 위하여 용기(12) 내에서 충분한 압력으로 유지된다.
용기(12)의 상측 목부(18)에는 밸브 출구(22)와 연통하는 밸브(20)를 포함하는 밸브 헤드 조립체가 배치되어 있으며, 상기 밸브 출구를 통해 용기로부터 증기가 화살표(A) 방향으로 분배된다.
밸브(20)는 본 발명의 주어진 최종 사용예에서 소망되는 바에 따른 적당한 유형(전기식, 공압식 등)일 수 있는 밸브 작동기(24)와 연관된 것으로 도시되어 있다. 선택적으로, 밸브(20)는 수동으로 작동될 수도 있으며, 또는 기타 흐름 제어 수단이 제공될 수도 있다.
밸브(20)는 예를 들어 폐쇄 상태로 스프링에 의해 편향될 수 있는 포핏 요소를 사용하는 통상적인 유형의 유체 압력 조정기(26)와 가스 흐름 연통 관계로 접속되는데, 상기 포핏 요소는 그것을 가로질러 발생하는 압력차가 소정 수준을 초과하면 변위된다. 압력 조정기(26)는, 예를 들어 대기압 미만 압력, 대기압 또는 대기압 초과 압력 값, 예를 들면 700 토르로 설정될 수 있다. 저장 및 분배 작업에 적절한 특정 압력 수준은 용기에 내장된 액체 또는 기타 유체와 연관되어 선택된다.
압력 조정기(26)와 접속된 상 분리기(28)는 액체(17)로부터 유도된 가스 또는 증기는 투과시킬 수 있지만 액체 자체는 투과시킬 수 없는 멤브레인(30)을 포함한다.
증기/가스 투과성이면서 액체 불투과성의 멤브레인은 액체로부터 발생한 가스 또는 증기만 통과시키고 액체는 통과하지 못하도록 하기에 적당한 재료로 형성될 수 있다. 멤브레인은 실제로, 예를 들자면 폴리프로필렌, 폴리비닐라이덴 플루오로화물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리플루오로아세테이트, 실리콘, 그리고 표면 처리된 유리 직물를 비롯하여 잠재적으로 유용한 각종 재료로 형성될 수 있다. 바람직한 사용 재료의 일예로는 상품명 "고어-텍스"(고어 텍스 코포레이션에 의한)로 시판되고 있는 것과 같은 폴리비닐라이덴 플루오로화물의 "호기성" 직물이 있다. 멤브레인 상 분리기 재료로 사용되고 있는 다른 시판 재료에는 노릴 필름(Noryl film)[매사츄세츠주 피츠필드(Pittsfield, MA) 소재 제네랄 일렉트릭 컴파니(General Electric Company)의]이 있다.
도 1의 액체 저장 및 가스 분배 시스템의 사용에 있어서, 액체는 그 유동성을 보장하는 미리 정해진 압력으로 저장된다. 이를 위해, 압력 조정기(26)는 용기의 내부 용적(15)의 적절한 내부 압력을 미리 정해진 수준으로 설정한다. 액체 불투과성이면서 가스/증기 투과성의 멤브레인(30)에 의해, 용기가 거의 직립 상태를 유지하고 있는 도 1에 도시된 같은 수직 상태로부터 약간 기울어지는 경우에도, 액체가 가스 조정기, 즉 압력 조정기(26) 안으로 유입되지 않게 한다.
용기(12)로부터 가스를 분배하여야 하는 경우, 밸브 작동기(24)가 작동되어 밸브(20)를 개방시키며, 이에 따라 액체로부터 유도된 가스 또는 증기가 투과성 멤브레인(30)과, 압력 조정기(26)와, 그리고 밸브(20)를 통해 흘러, 밸브 헤드 분배 조립체로부터 밸브 출구(22)를 통해 방출된다.
밸브(20)를 개방하면 투과성 멤브레인(30)의 방출 측의 압력이 감소되어, 액체로부터 유도된 증기가 멤브레인을 투과해 배출된다. 이 때, 유체 압력 조정기는 분배되는 가스의 압력을 설정점 압력 수준에 유지한다.
도 1의 실시예의 용기(12)에는 도시한 바와 같이 별도의 충전 포트(42)[용기의 목부에 마련된 유체 흐름 포트와 연관된]가 설치될 수도 있으며, 이 별도의 충전 포트는 용기를 충전하도록 액체 공급원에 접속될 수도 있다.
대안적으로, 용기에는 단지 하나의 목부 개구만이 마련될 수도 있는데, 이 때 유체 압력 조정기는 충전에 적절한 온도 수준으로 설정된다. 충전 작업 중에, 용기가 저온 유지 장치 또는 냉각제조(coolant bath) 내에 배치되어 냉각됨으로써, 용기의 온도가 낮아져 유체 압력 조정기에 의해 설정되는 미리 정해진 압력 아래로 될 수 있다. 이 때 유체 압력 조정기는 용기의 내부 용적(15) 내에 압력 조정기의 설정점보다 낮은 가스 압력을 갖게 되며, 이에 따라 압력 조정기의 포핏 요소가 그 시트로부터 분리되어 용기에 유체가 진입하게 되고 이어서 용기 내부에 액체가 저장될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 저장 및 분배 시스템(110)을 사용하는 반도체 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 유체 저장 및 분배 시스템(110)은 대체로 도 1의 용기(12)의 형태로 구성된 대체로 원통형의 용기(112)를 포함한다. 용기는 미리 정해진 압력의 액체를 수용하고 있다. 밸브 헤드 조립체는 밸브 작동기(124)와 밸브(120)로 구성되며, 이 작동기가 밸브를 선택적으로 작동시켜 용기로부터 라인(142)으로 가스가 배출되도록 한다.
밸브 작동기(124)는 중앙 처리 유닛(210)에 의해 제어되는데, 이 유닛은 신호 전송 라인(212)에 의해 밸브 작동기(124)와 제어 가능한 관계로 접속된 컴퓨터 또는 마이크로프로세서 제어 장치를 포함할 수도 있다.
중앙 처리 유닛(210)은 사이클 타임 프로그램(cycle time program)에 따라 밸브를 작동시키도록 구성 및 배치될 수도 있다. 대안적으로, 중앙 처리 유닛(210)은 주어진 처리 상태를 나타내는 신호를 중앙 처리 유닛에 전송하는 처리 상태 신호 전송 라인(216)에 의해 반도체 제조 설비(200)의 처리 상태를 모니터할 수 있으며, 이에 따라 중앙 처리 유닛이 밸브 작동기(124)를 대응하는 정도로 작동시켜, 반도체 제조 설비의 요구에 비례하여 라인(142)의 가스 흐름을 조정한다.
중앙 처리 유닛(210)은 또한 용기(112)와 관련된 열 센서 또는 매입형 열전쌍(embedded thermocouple)에 연결될 수도 있는 신호 전송 라인(214)을 통해 용기의 온도와 상관되는 신호를 수신하여, 용기(112)의 온도와 관련한 라인(142)에서의 유체의 흐름을 보정할 수도 있다.
반도체 제조 설비(200)는 반도체 재료 또는 소자, 또는 이러한 재료나 소자가 내장된 제품용의 반도체 처리 장비의 적절한 배치를 포함할 수도 있다.
예를 들어, 반도체 제조 설비(200)는 이온 주입 시스템, 리도트랙(lithotracks), 화학적 증착 반응기, 그리고 관련 시약 공급 및 기화 장비[액체 운송 장비, 버블러(bubblers) 등], 에칭 유닛, 세정 장치 등을 포함할 수도 있다.
본 발명의 특정한 일 실시예에 있어서, 액체 수소화물 유체는 용기(112) 내에서 가압 상태로 유지되며, 이 유체로부터 유도된 가스는 라인(142)을 통해 이온 주입 챔버를 포함하는 반도체 제조 설비(200)로 선택적으로 분배된다. 적당한 담체 및/또는 희석 가스와 함께 분배된 가스는 이온화되고, 이렇게 형성된 이온 종(種)은 반도체 소자 선구 구조체(precursor structure) 또는 서브조립체와 같은 기재에 주입된다.
분배된 가스의 사용 후, 반도체 제조 설비(200)는 라인(202)을 통해 유출 가스 스트림을 유출 가스 처리 시스템(204)으로 방출하며, 처리되어 최종 정화된 유출 가스를 라인(206)을 통해 방출한다.
반도체 제조 설비는, 예를 들어 본 발명에 따라 구성 및 조작되는 별도의 해당 유체 저장 및 분배 용기로부터 분배될 수도 있는 복수의 처리 가스를 사용하도록 광범위하게 변형 및 구성될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 유체 저장 및 분배 장치가 지나친 수고나 비용 없이 압력을 받아 액화될 수 있는 아르신과 같은 유체의 대용량의 저장 및 운송에 상당히 효과적이면서 제작이 용이한 수단을 제공한다는 것을 이해할 것이다.
또한, 유체 압력 조정기를 유체 저장 및 분배 용기의 내부 용적 내에 배치함으로써, 용기는 유체 종(種)의 진입 또는 방출을 위한 잠재적인 누출 경로로서 그 목부에 단일 이음매만을 구비하는 상태로 제작될 수 있다. 따라서, 용기의 제작이 용이해질 수 있고, 사용 시에 내부에 배치된 가스 압력 조정기는 용기의 구조적 완전 무결함이나 작동에 안좋은 영향을 미칠 수 있을 뿐만 아니라 저장 및 분배 용기의 또 다른 잠재 누출 경로를 형성할 수 있는 충격이나 주위 환경에 대한 노출로부터 보호된다.
도 1과 관련하여 기술된 상기 시스템의 해결책이 대체로 만족스럽긴 하지만, 유체 용기의 장기간 저장 조건 하에서는, 멤브레인의 하류측에 액체의 응결이 발생할 수도 있다. 예를 들어, 용기가 한쪽으로 치우쳐 놓여 있고 이 상태에서 액체 용적이 투과성 상 분리기 멤브레인의 높이를 초과하여 연장되고 있다면, 약간의 포텐셜 구배가 존재하는데 이것은 액체의 "수두(head)"와 관련된 중력 포텐셜과 동일하다. 이 액체 수두의 포텐셜을 평형 상태로 만들기 위하여, 액체는 멤브레인의 대향하는 측면에서의 각 액체 레벨이 평형을 이룰 때까지 멤브레인의 밸브쪽에서 응결된다.
추가로, 3염화붕소(BF3)용으로 통상 사용되는 고압 실린더 유형의 가스 저장 및 분배 용기의 경우, 시스템의 가스 저장 용량이 실린더 압력에 의해 결정되며 제한되는 것이 보통이다. 이 경우에 가스의 액화에 필요한 압력이 터무니 없이 높을 수도 있다.
전술한 바에 추가하여, 종래에 압축 가스용으로 사용된 가스 실린더 용기는 통상적으로, 국립 가스 테이퍼(NGT;National Gas Taper-기본 테이퍼 값으로 3/4 in/ft, 즉 0.0625㎝/㎝을 가짐) 표준에 따라 측정하였을 때, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 1.905㎝(¾인치 NGT)의 밸브 유입구와, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 1.27㎝(½인치 NGT)의 밸브 유입구와, 그리고 더 적은 밸브 유입구를 사용한다. "병 내의 조정기(regulator in a bottle)" 기법을 유용하게 활용하기 위해서는 지금까지 통상 사용하였던 것보다 큰 실린더 유입구가 필요하다. 압축 가스 연합(CGS;Compressed Gas Association)에 의해 가장 많이 추천된 압축 가스 실린더 유입구는, 센티미터당 4.53개의 나사산과 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 가지며 호칭 치수가 3.81㎝인 나사부[1.5 인치 NGT-11½tpi(1 인치 당 나사산의 수)]를 가지며, 최소 직경이 4.5466㎝(1.79 인치)인 개구이다. 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 1.905㎝(¾인치 NGT)의 개구 보다 큰 개구는 통상 유량이 많고 크기가 큰 실린더(내부 용적이 50 리터보다 큰)가 필요한 용례용으로 설계된 것이다. 본 발명자는 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1인치 NGT)의 개구 보다 큰 개구를 갖추고 있으면서 용적이 50 리터 미만인 실린더는 알지 못하며, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1인치 NGT)의 개구보다 큰 개구가 용적이 20 리터 미만인 실린더에 채용한다는 것은 거의 가능성이 없다는 것을 알고 있다.
"병 내의 조정기" 기법을 상업적으로 실시하기 위해서는, 미국 운송국(USDOT;United States Department of Transportation)의 패키징 표준을 충족하고, 통상 이용하였던 것보다 큰 유입구를 구비하며, 약 70.31 내지 351.55 ㎏f/㎠[약 1000 내지 5000 lb/in2(psi)] 범위의 압력을 견딜 수 있는 실린더를 제공할 필요가 있다. 이러한 용기는 종래 기술에서 제안되거나 제작된 적이 없으며, 상업적으로 활용된적도 없다.
유체 흐름 포트를 특징으로 하는 유제 저장 및 분배 용기와, 상기 포트와 유체 흐름 연통 상태로 접속된 유체 분배 조립체를 구비하는 본 발명의 유체 저장 및 분배 시스템에 있어서, 본 발명에 따른 상기 포트와 연관된 조정기는 전술한 바와 같은 상 분리 문제를 해결할 수 있도록 2단 조정기를 포함하는 것이 적합할 수 있다.
전술한 바와 같이, 저장 및 분배 용기가 상 분리기 유닛과 조합된 1단 조정기를 사용하는 경우에는, 한쪽으로 치우쳐 진다면 액체 용적이 투과성의 상 분리기 멤브레인의 높이를 초과하여 연장할 수 있기에 충분한 액체를 상기 용기가 수용할 수 있다. 이러한 상태에서, 액체는 멤브레인의 대향하는 측면에서의 각 액체 레벨이 평형을 이룰 때까지 멤브레인의 밸브쪽에서 응결될 것이다.
2단 조정기의 사용은 이러한 결점을 배제시킨다. 용기의 대부분의 내부 용적으로부터 액체가 2단 조정기의 제1 단과 제2 단 사이로 이동하는 경우, 2단 조정기의 고압 단의 감압성(感壓性) 요소(용기 내의 액체와 최초 유체 연통 상태에 있는 조정기의 단이 고압단이며, 후속하여 제1 단과 유체 연통하는 조정기의 단이 저압단이다)는 폐쇄 위치로 강제된다. 통상, 조정기의 각 단의 감압성 요소는 포핏 밸브이다. 고압 단이 폐쇄 상태로 강제되고 중간 영역(고압 단과 저압 단 사이)의 압력이 상승할 경우, 이 증가된 중간 영역의 압력은 제2 단으로부터 방출되는 유체의 최종 압력에는 영향을 거의 미치지 않는다.
2단 조정기의 고압 단을 위한 압력 설정점은 2단 조정기의 최종 단(저압 단)의 압력보다 큰 적당한 압력 수준으로 설정될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 시스템의 충전 공정(유체 충전)을 포함하는 유체 저장 및 분배 시스템의 전체 작동에 충격을 주지 않고도, 1단 조정기 구성에서의 액체 응결 문제가 해결된다.
따라서, 2단 조정기를 사용하는 유체 저장 및 분배 시스템은 도 1에 개략적으로 도시되고 전술한 바와 같이 형성될 수도 있지만, 압력 조정기(26)가 1단 조정기가 아닌 2단 조정기이다. 이에 따라, 2단 유체 압력 조정기는 용기의 포트와 연관되고, 용기의 내부 용적에서 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치된다.
본 발명의 다른 실시예는 가스, 예를 들어 수소화물 가스, 할로겐 화합물 가스, 그리고 유기 금속 화합물 가스로 구성된 군으로부터 선정된 가스에 대해 수착 친화력을 갖는 물리적인 흡착 재료가 충전된 용기를 포함하는 유체 저장 및 분배 시스템에 관한 것이다. 이러한 유형의 가스(즉, 물리적인 흡착 재료가 수착 친화력을 갖는 것들 중 하나)는 약 3.5155 내지 351.55 ㎏f/㎠[약 50 내지 5000 lb/in2(psig)]의 게이지 압력의 용기 내압으로 용기 내에 충전된다. 바람직하게는, 이러한 가스의 약 5 내지 40％가 자유로운(비수착) 상태에 있으며, 약 60 내지 95％는 물리적인 흡착 재료에 수착된 상태에 있다.
흡착 재료가 충전된 용기는 1996년 5월 21일자로, 글렌 엠. 톰과 제임스 브이. 맥마누스에게 허여된 미국 특허 제5,518,528호에 개시된 바와 같이, 분배 조립체 또는 다른 방출 수단을 구비하도록 구성 및 배치될 수도 있으며, 상기 특허는 전체적으로 본원에 참조로 인용된다. 용기는 선택적으로 도 1에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있지만, 액체(17)가 가스 종(種)을 수착에 의해 유지하는 물리적인 흡착 재료 베드로 대체되며, 이러한 가스 종을 물리적인 흡착 재료 베드의 간극과 용기의 내부 용적의 상부 공간(head space)에 존재한다.
종래 기술로는 예를 들어 1998년 1월 6일자로, 글렌 엠. 톰 등에게 허여된 미국 특허 제5,704,967호(이 특허는 "약 1200 토르 미만"의 대기압 초과 압력을 개시하고 있다)의 대기압 초과 압력으로 가스를 저장 및 분배하는 데에 유용한 것으로 일컬어지는, 미국 특허 제5,518,528호에 개시된 유형의 흡착제를 기초로 한 가스 저장 및 분배 시스템이 개시되어 있지만, 종래 기술은 상당히 높은 압력, 예를 들어 약 3.5155 ㎏f/㎠(약 50 psig)이상, 보다 바람직하게는 약 7.031㎏f/㎠(약 100 psig)이상의 상당히 높은 압력에서의 가스 공급원으로써 사용될 수 있는 흡착제를 기초로 한 가스 저장 및 운송 시스템은 고려하고 있지 않다. 그 이유는, 흡착 재료의 물리적인 질량에 의한 내부 용적의 폐색은 불리하며, 용기에 저장될 수 있는 가스의 총량을 감소시키는 "용적 손실(lost volume)"을 초래하기 때문인 것으로 보인다.
이러한 단점에 반하여, 용기의 내부 용적 내에 고압 저장 조건을 사용하는 흡착제를 기초로 한 가스 저장 및 분배 시스템을 배치하면 흡착제가 충전된 용기의 저장 용량을 상당히 개선시킨다는 것은 놀라우면서도 예기치 못하게 발견되었다. 전술한 톰 등의 명의의 미국 특허 제5,518,528호에 개시된 바와 같이, 바람직하게는 분할 형태로 고상의 물리적인 흡착 재료로 실린더를 충전함으로써, 흡착 가능한 가스가 액상에 가까운 물리적인 상태로 실린더에 저장될 수 있어, 종래의 고압 가스 실린더에 비해 가스 저장 용량이 상당히 증가된다.
이러한 예상 밖의 가스 저장 용량 향상은 아래의 표 1의 데이타에 예시되어 있으며, 이 표 1에서 BF3의 저장 용량은 실온(20℃)에서 흡착제 충전 가스 실린더 및 통상의 실린더와 비교한 것이다. 표 1의 BF3의 흡착 용량은 내부 용적이 2.2 리터(시판되고 있는 "JY" 실린더에 상당)의 가스 저장 및 분배 용기에 대하여, 예상 신뢰성이 ±20％인 컴퓨터 모델을 사용하여 결정된 것으로, 이 때의 흡착제는 본원에 전체적으로 참조되어 있는 톰 등의 명의의 미국 특허 제5,704,965호에 개시된 유형의 비드(bead) 활성탄 흡착 재료로 이루어 졌다.
압력 흡착제 충전 실린더 고압 실린더
(psig) 흡착된 BF3 자유로운 BF3 총 흡착된 BF3 자유로운 BF3 총
(g) (g) (g) (g) (g) (g)
0 220 6 223 0 6 6
100 569 24 593 0 48 48
500 836 109 945 0 218 218
800 889 173 1062 0 346 346
1000 906 215 1121 0 430 430
1500 925 321 1246 0 642 642
표 1의 데이타에 의해 도시된 바와 같이, 흡착제가 충전된 실린더에 들어 있는 3불화붕소의 총량이 종래의(흡착제가 없는) 가스 실린더에 충전된 3불화붕소의 양보다 상당히 많았다. 예를 들어, 7.031㎏f/㎠(100 psig)에서는 흡착제가 충전된 실린더에 들어 있는 3불화붕소의 총량은 종래의(흡착제가 없는) 가스 실린더에 충전된 3불화붕소의 양보다 12.35배 많았다. 105.465㎏f/㎠(1500 psig)에서는 흡착제가 충전된 실린더에 들어 있는 3불화붕소의 총량이 종래의(흡착제가 없는) 가스 실린더에 충전된 3불화붕소의 양보다 1.94배 많았다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 유체 저장 및 분배 시스템은 유체 흐름 포트가 있는 유체 저장 및 분배 용기와, 상기 포트와 유체 연통하는 유체 분배 조립체와, 그리고 상기 포트와 연관된 유체 압력 조정기를 포함하며, (i) 약 50 리터 미만, 바람직하게는 약 20 리터 미만, 보다 바람직하게는 약 10 리터 미만, 즉 약 1 내지 10 리터 범위의 내부 용적과, (ii) 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 유입구보다 큰 유입구를 구비하도록 형성될 수도 있다.
이러한 용기는 압력 용량, 즉 역효과(용기의 파열 또는 용기로부터의 유체의 누출)없이 수용할 수 있는 연속적인 공급 압력 용량이 적어도 약 70.31㎏f/㎠(약 1000 lb/in2)까지, 보다 바람직하기로는 약 351.55㎏f/㎠(약 5000 lb/in2)까지인 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 이러한 용기는 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1.5 인치 NGT)의 실린더 밸브 유입구를 구비한 2.0 리터의 내부 용적으로 형성될 수도 있으므로, 유입구는 IFS 설정점 조정기와 같은 조정기 장치를 끼워 맞추기에 충분할 만큼 크다.
"병 내의 조정기" 구조의 경우에, 이러한 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 유입구보다 큰 유입구가 필요한데, 그 이유는 첫째, IFS 설정점 조정기와 같은 조정기의 직경이 통상 3.81㎝ 내지 4.064㎝(1.5 인치 내지 1.6 인치)로 실린더 내측에 조정기가 끼워 맞춰지기 위해서는 유입구의 크기가 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1.5 인치 NGT) 정도이어야 하며, 둘째 BF3, AsH3, F2, PH3, SiH4등의 가스의 저장 및 운송을 수반하는 분야에서는 이 정도 크기의 NGT 개구만이 USDOT에 의해 인가된 실린더 유입구로서 허용되기 때문이다. 외부에 나선이 있는 연결부 또는 직선 나선이 있는 기타 유형의 실린더 밸브 유입구는 현재로는 이들 가스용의 USDOT에 의한 법적 허용 연결부로서 허용되지 않는다.
0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 유입구보다 큰 유입구를 구비한 유형의 용기의 제조 방법은,
(1) 원통형 컵 내에 금속 디스크를 냉간 프레스 가공하는 단계와,
(2) 열간 금속 스피닝 가공에 의해 실린더 목부를 성형하는 단계와,
(3) 수동 또는 자동화 기계 가공 공정을 사용하여 용기의 목부에 실린더 개구를 제조하는 단계를 포함한다.
이러한 유형의 용기의 특정 실시예는, 센티미터당 4.53개의 나사산과 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 가지며 공칭 치수가 3.81㎝인 나사부(1½-11½인치 NGT 나사부)가 형성된 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1.5 인치 NGT) 개구와, 10.63498㎝ 내지 10.795㎝(4.187 내지 4.25 인치)의 외경과, 0.23876 내지 0.3175㎝(0.094 내지 0.125 인치)의 공칭 벽두께와, 6.35㎝(2.5 인치)의 목부의 공칭 외경과, 스펀(spun)으로서 최대 3.81㎝(1.5 인치)의 목부 내경, 그리고 32.385 내지 34.925㎝(12.75 내지 13.75 인치)의 길이를 갖는 2.0-2.25 리터 DOT 3AA 2015 실린더를 포함한다. 이러한 용기는 가스 종으로의 3불화붕소를 용기에 저장하고 그 용기로부터 분배하도록 사용하기에 적당하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유체 저장 및 분배 시스템(300)의 개략적인 단면도이다. 이 시스템(300)은 원통형 벽(304)의 하단이 바닥 부재(306)에 의해 폐쇄되어 있는 거의 원통형의 유체 저장 및 분배 용기(302)를 포함한다. 용기의 상단에 마련된 목부(308)는 용기의 상측 개구를 획정하여 둘러싸고 있는 원통형 칼라(301)를 포함한다. 이에 따라, 용기 벽, 바닥 부재, 그리고 목부는 도시된 바와 같이 내부 용적(328)을 획정한다.
용기의 목부에서는, 밸브 헤드 조립체(314)의 나사 형성 플러그(312)가 칼라(310)의 내측에 나선이 형성된 개구와 나사 체결되어 맞물린다. 밸브 헤드 조립체(314)는 그 밸브 헤드 조립체의 중앙의 사용 용적 공동과 유체 흐름 연통 관계로 접속된 중앙의 유체 유로(320)를 포함한다. 상기 중앙의 사용 용적 공동은 유출구(324)에 접속되는데, 이 유출구는 외측에 나사가 형성되어 있을 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는 연결부, 관련 배관, 도관 등이 부착되도록 구성될 수도 있다.
중앙의 사용 용적 공동에는 밸브 요소(332)가 배치되어 있으며, 이 밸브 요소는 도시된 실시예에서 핸드 휠(326)에 연결되지만, 별법으로 자동 밸브 작동기나 기타 제어기 또는 작동 수단에 연결될 수도 있다.
밸브 헤드 조립체(314)는 또한, 밸브 블록 내에서 용기의 지나친 과압 상태를 방지하도록 과압 안전 밸브(318)에 접속되며 용기의 내부 용적(328)과 연통하는 배출 유로(316)를 특징으로 한다.
밸브 헤드 조립체(314) 내의 중앙의 유체 유로(320)는 그 하단에서 연결부 유동관(330)에 접속되고, 이 유동관은 다시 조정기(332)에 접속된다. 조정기는 용기로부터 방출되는 유체의 선택된 압력을 유지하도록 설정된다. 조정기의 하단에는 관형 끼워 맞춤부(336)가 접속되고, 그 끼워 맞춤부에는 다시 최하단에 확산기 단부 캡(331)을 구비하는 확산기 유닛(334)에 예를 들어, 맞대기 용접에 의해 접속된다. 확산기 유닛은 스테인레스강으로 형성될 수도 있으며, 그 확산기 벽은 316L 스테인레스강과 같은 소결 처리된(sintered) 스테인레스강으로 형성된다. 확산기 유닛의 벽은 시스템으로부터 방출되는 가스 유량이 분당 30 리터인 경우에 미리 정해진 직경보다 큰, 예를 들어 0.003 마이크로미터 이상의 모든 입자의 제거를 허용하는 다공율을 갖고 있다. 이러한 유형의 필터 확산기 유닛은 매사츠세츠주 베드포드(Bedford MA) 소재 밀리포레 코포레이션(Millipore Corporation)에 의해 상품명 웨퍼가드(WAFERGARD)로 시판되고 있다.
사용 시에, 적당한 유체 시약, 예를 들어 고압 가스나 액화 가스, 또는 선택적으로는 가스에 대해 수착 친화력이 있는 물리적인 흡착제에 수착에 의해 유지되고 있는 수착 가능한 가스가 용기(302)의 내부 용적(328)에 충전되며, 이 내부 용적에는 적당한 고상의 물리적인 흡착 재료의 베드가 충전된다. 유체 압력 조절기(332)는 밸브 헤드 조립체(314)의 밸브가 개방된 경우 분배되는 유체의 흐름을 제공하도록 선택된 설정점으로 설정되며, 이 때 유체는 확산기 유닛(334), 끼워 맞춤부(336), 조정기(332), 연결부 유동관(330), 밸브 헤드 조립체(314)의 중앙의 유체 유로(320), 중앙의 사용 용적 공동, 그리고 유출구(324)를 통하여 흐른다. 밸브 헤드 조립체는 본 발명의 주어진 최종 사용 분야에 바람직하거나 필요한 바에 따라, 기타 배관, 도관, 흐름 제어기, 모니터링 수단 등에 접속될 수도 있다.
도 4는 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템의 밸브 헤드 조립체(314)의 사시도이다. 도 3과 일치하는 요소에는 일치하는 도면 부호가 표기되어 있는 도 4를 참조하면, 플러그(312)에는 칼라(310)의 내면 상의 나사부와 상보형의 나사부(313)가 마련되며, 이에 따라 밸브 헤드 조립체의 플러그와 용기는 기밀 방식으로 서로 상보형으로 결합될 수 있다.
도 5는 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템(300)에 사용된 확산기 유닛(334)의 입면도이다. 도시된 바와 같은 확산기 유닛(334)은 도 3에 도시된 조정기(332)의 하우징과 맞물리도록 나사부(337)에 의해 나사 체결되는 관상 끼워 맞춤부를 구비하는 것으로 도시되어 있다.
도 6은 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템(300)의 조정기(332)의 부분 절취 단면도이다. 도시된 바와 같이 조정기(332)는 하측 유입구(333)를 구비하며, 이 유입구에는 확산기 유닛의 관상 끼워 맞춤부가 나사 체결에 의해 결합된다. 조정기(332)의 상단에는 도 3에 도시된 바와 같은 연결부 유동관(330)에 접속되는 유출구(335)가 마련되어 있다. 조정기는 1단 조정기 또는 다단 조정기일 수 있다. 전술한 바와 같이, 2단 조정기는 용기의 과회전이나 기울어짐에 대해 멤브레인 상 분리기의 사용에 부수적인 유체 응결 문제를 극복한다는 장점과, 용기가 본 발명의 주어진 최종 사용 분야에서 필요로 할 수도 있는 입자 여과 확산기 유닛의 존재 여부와 상관 없고, 멤브레인 상 분리기가 없는 1단 또는 다단 조정기를 사용할 수도 있다는 장점이 있다.
도 7은 도 3의 유체 저장 및 분배 시스템(300)의 유체 저장 및 분배 용기(302) 상부의 단면도이다. 용기(302)의 도시된 부분은 원통형 벽(304)과, 목부(308), 그리고 칼라(310)를 포함한다. 칼라의 내면은 밸브 헤드 조립체(314)[도 4 참조]의 플러그(312) 상의 나사 체결부(313)에 상보형의 나사 체결부(309)에 의해 나사 체결된다. 용기는 스테인레스강 재료나 기타 철 금속 합금, 또는 다른 금속이나 비금속 재료를 사용하여 전술한 바와 같이 제작될 수 있으며, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 목부 개구보다 큰 목부 개구와 적절한 NGT 나사부를 제공한다.
본원에 개시된 다양한 특징 및 실시예는 특정 사용 조건에 유용한 유체 공급 장치를 구성하는 유체 저장 및 분배 시스템을 제공하도록 각각 별도로 또는 서로 조합되거나 다양하게 변형되어 사용될 수도 있다.
따라서, 본 발명이 특정 요소, 특징 및 실시예를 참조하여 설명되어 있지만, 본 발명이 이러한 구조나 공정으로만 제한되는 것은 아님을 알 수 있으며, 당업자라면 즉각적으로 제안할 수 있는 변형 및 수정이 본원 명세서의 내용에 부합하는 범위 내에서 광범위하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 유체 저장 및 분배 시스템은 에칭, 화학적 증착, 이온 주입 등과 같은 다양한 유닛 작업에 가스를 필요로 하는 반도체 제조 장치에 산업용으로 유리하게 사용될 수 있다. 이들 가스 중 대부분은 유해하거나 및/또는 비싸며, 가스 공급 용기는 기밀 처리되어야 하고, 가스의 정확한 분배에 있어 신뢰도가 높아야 할 뿐만 아니라, 반도체 제조 설비의 공간 제약이 매우 심하므로 저장 용량이 높은 것이 바람직하다. 본 발명의 저장 및 분배 시스템은 상기 분야에 상당히 효과적이며 전술한 조건에 부합한다.

Claims (117)

  1. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통(連通) 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    이로써 배출중의 가스는 상기 흐름 제어 요소를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 상기 용기의 내부 용적 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 액체가 그 유체 압력 조정기를 통해서 흐르는 것을 방지하도록 그 유체 압력 조정기와 작동적으로 연관된 상 분리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 상 분리기는 가스 투과성이며 액체 불투과성 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유체 분배 조립체는 밸브 작동기와 작동적으로 연결되어 있는 흐름 제어 밸브와, 상기 용기 내의 유체로부터 유도되는 가스의 제어된 배출 흐름을 위하여 밸브의 조정을 개시하도록 상기 밸브 작동기를 조작하는 자동 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  6. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 용기의 내부 용적 내에는 액화된 수소화물 가스 및 액화된 산성 가스로 구성되는 군에서 선택되는 액체가 충전되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  7. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    액체 수소화물은 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란 및 디보란으로 구성되는 군으로부터 선택되는 수소화물 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  8. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 용기의 내부 용적에 충전된 액체는 아르신, 3염화붕소, 3불화붕소로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  9. 유체 저장 및 가스 분배 시스템으로서,
    증기가 분배될 유체를 구성하게 되는 액체를 수용하도록 구성·배치된 저장 및 분배 용기로서, 상기 유체는 그 유체가 액상으로 있게 하는 압력으로 상기 유체 저장 및 분배 용기에 충전되며, 유체 흐름 포트를 구비하는 그 유체 저장 및 분배 용기와;
    유체 흐름 포트와 접속된 유체 분배 조립체와;
    액체를 상기 용기 내에 유지하고, 그 액체가 가스 분배 중에 상기 분배 조립체 속으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 용기 내부에 배치된 유체 압력 조정기/상 분리기 조립체; 그리고
    상기 유체 분배 조립체를 선택적으로 작동시켜, 용기 내에 있는 액체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기/상 분리기 조립체 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 상기 시스템으로부터 배출되도록 하는 제어기
    를 구비하며,
    배출중의 가스는 상기 제어기를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  10. 유체 저장 및 가스 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 유체 흐름 포트에는 단일 이음매(seam)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 상 분리기는, 액체가 유체 압력 조정기 안으로 유입되어 용기 내에 액체를 유지하는 그 유체 압력 조정기의 기능을 방해하는 것을 방지하고 용기로부터 액체의 유출을 방지하도록 상기 압력 조정기의 상류에 배치되는, 액체로부터 유도된 가스에 대해서는 투과성이지만 액체에 대해서는 불투과성인 다공성 멤브레인을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 용기는 이중 유체 흐름 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  13. 유체 저장 및 가스 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 용기는 액화된 수소화물 가스 및 액화된 산성 가스로 구성되는 군으로부터 선택된 유체를 수용하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  14. 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와, 가스 공급원을 구비하는 반도체 제조 시스템으로서, 상기 가스 공급원이
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하여, 배출중의 가스가 상기 흐름 제어 요소를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르도록 구성되어 있으며,
    상기 유체 저장 및 분배 용기의 내부 용적에는 유체가 수용되고, 이 유체는 고압 가스 및 액화 가스로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 이온 주입 챔버, 화학적 증착 반응기, 리도트랙 유닛(lithotracks units), 버블러(bubblers), 액체 공급 유닛 및 세정 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  16. 유체 저장 및 분배 방법으로서,
    유체 압력 조정기 하류측 유체 유로 내의 흐름 제어 요소에 의해 유체 압력 조정기 하류측으로의 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내의 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    유체가 상기 유체 압력 조정기 하류에서 흐를 수 있도록 상기 유체 유로 내의 상기 흐름 제어 요소를 개방하고, 상기 유체를 배출시켜 그 유체가 배출중에 상기 흐름 제어 요소를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르도록 함으로써, 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계
    를 포함하며,
    상기 유체는 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기의 에워싸인 내부 용적 내에 봉쇄된 상태로 유지되며, 상기 유체 압력 조정기는 상기 유체 흐름 포트와 연관되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  17. 제16항에 있어서, 충전된 유체는 액체이고, 분배 중의 유체는 유체 압력 조정기의 상류에서 상 분리되어 봉쇄된 상태로 충전된 유체로부터 가스만이 배출되도록 허용되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  18. 반도체 제품 제조 방법으로서,
    유체 압력 조정기 하류측 유체 유로 내의 흐름 제어 요소에 의해 유체 압력 조정기 하류측으로의 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내의 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    유체가 상기 유체 압력 조정기 하류측에서 흐를 수 있도록 상기 유체 유로 내의 상기 흐름 제어 요소를 개방하고, 상기 유체를 배출시켜 그 유체가 배출 중에 상기 흐름 제어 요소를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르도록 함으로써, 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계; 그리고
    배출된 유체를 반도체 제품 제조에 사용하는 단계
    를 포함하며,
    상기 유체는 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기의 에워싸인 내부 용적 내에 봉쇄된 상태로 유지되며, 상기 유체 압력 조정기는 상기 유체 흐름 포트와 연관되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 배출된 유체가 이온 주입에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서, 배출된 유체가 화학적 증착에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  21. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 유체 압력 조정기는 가스를 용기로부터 대기압 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  22. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 가스를 용기로부터 700 Torr 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  23. 제9항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기/상 분리기 조립체는 가스를 유체 저장 및 분배 시스템으로터 대기압 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  24. 제9항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기/상 분리기 조립체는 가스를 시스템으로부터 700 Torr 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  25. 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와, 가스 공급원을 구비하는 반도체 제조 시스템으로서, 상기 가스 공급원이
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 유체로부터 유도되어 용기로부터 배출되는 가스의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며,
    상기 유체 압력 조정기는 가스를 상기 용기로부터 대기압 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  26. 제14항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 가스를 용기로부터 700 Torr 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  27. 유체 저장 및 분배 방법으로서,
    유체 압력 조정기 하류측으로의 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내의 상기 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 상기 유체 유로를 개방하고, 상기 유체 압력 조정기에 의해 정해진 유속으로 유체를 배출함으로써, 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계
    를 포함하며,
    상기 유체 압력 조정기는 상기 유체를 대기압 미만의 압력으로 상기 유체 유로로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법
  28. 제16항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 가스를 700 Torr 미만의 압력으로 유체 유로로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  29. 반도체 제품 제조 방법으로서,
    유체 압력 조정기 하류측으로의 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내의 상기 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 상기 유체 유로를 개방하고, 상기 유체 압력 조정기에 의해 정해진 유속으로 유체를 배출함으로써 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계; 그리고
    배출된 유체를 반도체 제품 제조에 사용하는 단계
    를 포함하며,
    상기 유체 압력 조정기는 상기 유체를 대기압 미만의 압력으로 상기 유체 유로로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  30. 제18항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 유체를 상기 유체 유로로 700 Torr 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  31. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 내부 용적 내에 대기압 초과 압력으로 있는 유체와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 용기의 내부 용적에 있는 유체로부터 유도된 가스의 미리 정해진 압력을 유지하여 상기 가스가 상기 대기압 초과 압력보다 낮은 압력으로 배출되도록 배치되는 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는, 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 유체 유로를 따라 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 흐름 제어 요소를 구비하며, 이에 따라 배출중의 가스는 상기 흐름 제어 요소를 통해서 흐르기 전에 상기 유체 압력 조정기를 통해서 흐르는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  32. 제31항에 있어서, 상기 유체는 수소화물, 할로겐 화합물, 에칭용 가스 및 반도체 제조 장치용 세정시약으로 구성되는 군으로부터 선택되는 유체 종(種)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  33. 제31항에 있어서, 상기 유체는 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란, 클로로실란, 디보란, 3불화붕소로 구성되는 군으로부터 선택되는 유체 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  34. 유체 저장 및 분배 장치로서,
    용기의 포트를 형성하는 목부를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 포트 내에 장착되고, 상기 용기 내의 유체로부터 유도되는 가스를 미리 정해진 압력 수준으로 분배하기 위하여 그 미리 정해진 압력 수준으로 설정되는 가스 조정기와;
    용기의 목부에 결합되는 밸브 헤드
    를 구비하며,
    상기 밸브 헤드는 선택적으로 개폐 가능한 밸브를 구비하며, 가스 조정기에 설정되어 있는 미리 정해진 압력 수준으로 가스의 분배를 제어하기 위하여 분배 중의 유체가 밸브를 통해서 흐르기 전에 가스 조정기를 통해서 흐르도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  35. 제34항에 있어서, 반도체 제조용 유체가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  36. 제34항에 있어서, 상기 포트에 단일의 이음매를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  37. 제34항에 있어서, 상기 가스 조정기의 적어도 일부분이 용기의 목부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  38. 제34항에 있어서, 상기 가스 조정기의 적어도 일부분이 용기의 내부 용적 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  39. 제34항에 있어서, 상기 밸브 헤드의 밸브는 자동 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  40. 제34항에 있어서, 상기 밸브 헤드의 밸브는 수동 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  41. 제34항에 있어서, 수소화물 가스를 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  42. 제34항에 있어서, 산성 가스를 포함하는 유체를 수용하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  43. 제34항에 있어서, 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란, 디보란으로 구성되는 군으로부터 선택된 유체 종을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  44. 제34항에 있어서, 액체가 가스 조정기와 접촉하는 것을 방지하도록 구성된 가스 투과성의 액체 장벽을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  45. 제34항에 있어서, 상기 가스 조정기는 미리 정해진 압력 수준 이상의 압력으로의 흐름을 방지하도록 시트 구조체로 편향되는 포핏 요소를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  46. 제34항에 있어서, 상기 가스 조정기는 설정점 고정형 장치인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  47. 제34항에 있어서, 상기 가스 조정기는 설정점 가변형 장치인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  48. 제34항에 있어서, 상기 밸브 헤드는 전기 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  49. 제34항에 있어서, 상기 밸브 헤드는 공압 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  50. 제34항에 있어서, 상기 용기는 단일 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  51. 제34항에 있어서, 상기 밸브용의 밸브 작동기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  52. 제51항에 있어서, 가스의 분배시 가스의 흐름을 조절하기 위하여 상기 밸브 작동기와 제어 관계로 접속되어 있는 중앙 처리 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  53. 제52항에 있어서, 상기 중앙 처리 유닛은 분배된 가스가 소비되는 공정 설비에 모니터링 관계로 연결되어 상기 공정 설비의 공정 조건을 모니터하고, 응답적으로 상기 밸브 작동기를 작동 시켜 상기 공정 설비의 가스에 대한 요구 조건에 따라 상기 공정 설비로의 가스의 흐름을 조절하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  54. 제53항에 있어서, 상기 공정 설비는 반도체 제조 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  55. 제52항에 있어서, 상기 중앙 처리 유닛은 상기 용기에 온도 모니터링 관계로 연결되어 용기의 온도와 관련하여 가스의 흐름을 보정하도록 가스의 흐름을 상응하게 조절하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  56. 제34항에 있어서, 아르신을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  57. 제34항에 있어서, 포스핀을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  58. 제34항에 있어서, 스티빈을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  59. 제34항에 있어서, 실란을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  60. 제34항에 있어서, 디보란을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  61. 제34항에 있어서, 3염화붕소를 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  62. 제34항에 있어서, 3불화붕소를 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  63. 제34항에 있어서, 할로겐 화합물을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  64. 제34항에 있어서, 세정시약을 포함하는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 장치.
  65. 제1항에 있어서, 상기 용기는 상기 유체 흐름 포트를 구획하는 목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  66. 제65항에 있어서, 유체 압력 조정기의 적어도 일부가 용기의 목부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  67. 제65항에 있어서, 유체 압력 조정기의 적어도 일부가 용기의 내부 용적 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  68. 제1항에 있어서, 용기의 상기 내부 용적에는 가열기가 수용되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  69. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 대기압 미만의 미리 정해진 압력 수준에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  70. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 대기압의 미리 정해진 압력 수준에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  71. 제1항에 있어서, 상기 유체 압력 조정기는 대기압을 초과하는 미리 정해진 압력 수준에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  72. 제1항에 있어서, 상기 유체는 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  73. 제1항에 있어서, 상기 유체는 액화 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  74. 제1항에 있어서, 배출되는 가스의 흐름을 조절하도록 상기 흐름 제어 요소와 제어 관계로 접속된 중앙 처리 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  75. 제1항에 있어서, 상기 유체 저장 및 분배 용기는 연직 방향으로 긴 대체로 원통형의 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  76. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 압력을 미리 정해진 압력으로 유지하도록 배치되어 있는 2단 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 2단 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  77. 제76항에 있어서, 상기 2단 유체 압력 조정기는 용기의 내부 용적 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  78. 제76항에 있어서, 상기 분배 조립체는 작동적으로 밸브 작동기와 접속되는 흐름 제어 밸브와, 용기 내의 유체로부터 유도되는 가스의 제어된 배출 흐름을 위하여 밸브의 조정을 개시하도록 상기 밸브 작동기를 작동시키는 자동 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  79. 제76항에 있어서, 액화 수소화물 가스 및 액화 산성 가스로 구성되는 군으로부터 선택되어 용기의 내부 용적에 충전되는 액체를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  80. 제76항에 있어서, 아르신, 포스핀, 스티빈, 실란, 디보란, 불화수소, 3염화붕소, 3불화붕소, 염화수소, 할로겐화 실란 및 디실란으로 구성되는 군으로부터 선택되어 상기 용기의 내부 용적에 충전되는 액체를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  81. 제76항에 있어서, 아르신, 3염화붕소, 3불화붕소로 구성되는 군으로부터 선택되어 상기 용기의 내부 용적에 충전되는 액체를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  82. 유체 저장 및 가스 분배 시스템으로서,
    증기가 분배될 유체를 구성하게 되는 액체를 수용하도록 구성·배치된 저장 및 분배 용기로서, 상기 유체는 그 유체가 액상으로 있게 하는 압력으로 상기 저장 및 분배 용기에 충전되어 있으며, 유체 흐름 포트를 구비하는 그 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트에 접속된 분배 조립체와;
    상기 용기 내부에 배치된 2단 유체 압력 조정기/입자 필터 조립체와;
    상기 용기 내의 액체로부터 유도된 가스가 유체 조정기/입자 필터 조립체와 상기 분배 조립체를 통해서 상기 시스템으로부터 배출되도록 하기 위하여, 상기 분배 조립체를 선택적으로 작동시키는 제어기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  83. 제82항에 있어서, 상기 용기는 액화 수소화물 가스와 액화 산성 가스로 구성되는 군으로부터 선택되는 유체를 충전하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 가스 분배 시스템.
  84. 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와, 가스 공급원을 구비하는 반도체 제조 시스템으로서, 상기 가스 공급원은,
    유체를 수용하는 내부 용적을 에워싸며, 유체 흐름 포트를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 유체 흐름 포트와 유체 흐름 연통 관계로 접속된 유체 분배 조립체와;
    상기 유체 흐름 포트와 연관되고, 상기 용기의 내부 용적 내의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 다단 유체 압력 조정기
    를 구비하고,
    상기 유체 분배 조립체는 용기의 내부 용적 내에 있는 유체로부터 유도된 가스가 다단 유체 압력 조정기 및 유체 분배 조립체를 통해서 흘러 용기로부터 배출되도록 하기 위하여 선택적으로 작동 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  85. 제84항에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 이온 주입 챔버, 화학적 증착 반응기, 리도트랙 유닛, 버블러, 액체 공급 유닛 및 세정 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  86. 유체 저장 및 분배 방법으로서,
    다단 유체 압력 조정기 하류측으로 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내에 상기 다단 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    다단 유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 상기 유체 유로를 개방하고, 상기 다단 유체 압력 조정기에 의해 정해진 유속으로 유체를 배출함으로써 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  87. 제86항에 있어서, 충전된 유체는 액체인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및분배 방법.
  88. 반도체 제품 제조 방법으로서,
    다단 유체 압력 조정기 하류측으로 유체의 흐름이 폐쇄되어 유체 유로 내에 상기 다단 유체 압력 조정기에 대하여 봉쇄된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    다단 유체 압력 조정기 하류측으로 유체가 흐르도록 상기 유체 유로를 개방하고, 상기 다단 유체 압력 조정기에 의해 정해진 유속으로 유체를 배출함으로써 봉쇄된 유체를 선택적으로 분배하는 단계; 그리고
    배출된 유체를 반도체 제품 제조에 사용하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  89. 제88항에 있어서, 배출되는 유체는 이온 주입에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  90. 제88항에 있어서, 배출되는 유체는 화학적 증착에 사용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품 제조 방법.
  91. 제86항에 있어서, 유체 압력 조정기는 용기로부터 가스를 대기압 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  92. 제86항에 있어서, 유체 압력 조정기는 용기로부터 가스를 700 Torr 미만의 압력으로 배출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  93. 약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50psig 내지 5000psig)의 용기 내부 압력에서 가스가 수착되어 있는 물리적 흡착 재료가 충전된 용기와, 이 용기와 접속되어 용기로부터 가스를 분배하도록 선택적으로 작동 가능한 가스 분배 조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  94. 제93항에 있어서, 상기 가스는 수소화물 가스, 할로겐 화합물 가스 및 유기 금속 화합물 가스로 구성되는 군으로부터 선택되는 가스 종을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  95. 제93항에 있어서, 상기 용기는 상기 가스를 수착된 상태는 물론 자유 상태로도 충전하고 있는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  96. 제93항에 있어서, 상기 가스의 약 5 내지 40%가 자유 상태로 존재하고, 약 60 내지 95%가 물리적 흡착 재료에 수착된 상태로 존재하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  97. 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와 가스 공급원을 구비하고, 상기 가스 공급원은 약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50psig 내지 5000psig)의 용기 내부 압력에서 가스가 수착되어 있는 물리적 흡착 재료를 수용하는 용기와, 이 용기와 접속되어 용기로부터 가스를 분배하도록 선택적으로 작동 가능한 가스 분배 조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  98. 제97항에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 이온 주입 챔버, 화학적 증착 반응기, 리도트랙 유닛, 버블러, 액체 공급 유닛, 세정 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  99. 유체 저장 및 분배 방법으로서,
    유체를 약 3.5155 ㎏f/㎠ 내지 351.55 ㎏f/㎠(약 50psig 내지 5000psig) 범위의 압력에서 적어도 부분적으로 수착된 상태로 유체를 충전하는 단계와;
    유체를 수착된 상태로부터 탈착하여 충전된 상태로부터 배출함으로써 유체를 선택적으로 분배하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  100. 제99항에 있어서, 충전된 상태로부터 배출된 유체를 반도체 제조 공정에 사용하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 방법.
  101. 유체 저장 및 분배 시스템으로서,
    약 50 리터 미만의 내부 용적을 에워싸며, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 입구 개구보다 큰 입구 개구를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하도록 배치된 유체 분배 조립체와;
    상기 용기의 내부 용적 내에서 그 내부의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  102. 제101항에 있어서, 상기 용기의 내부 용적은 약 20 리터 미만인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  103. 제101항에 있어서, 상기 용기의 내부 용적은 약 10 리터 미만인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  104. 제101항에 있어서, 상기 용기의 내부 용적은 약 1 내지 약 10 리터 범위인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  105. 제101항에 있어서, 상기 용기의 압력 용량은 70.31 ㎏f/㎠(1000 lb/in2)이상인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  106. 제101항에 있어서, 상기 용기의 압력 용량은 351.55 ㎏f/㎠(5000 lb/in2)이상인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  107. 제101항에 있어서, 상기 입구 개구는 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1½인치 NGT)인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  108. 제101항에 있어서, 상기 입구 개구는, 센티미터당 4.53개의 나사산과 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 가지며 공칭 치수가 3.81㎝인 나사부[1½인치 NGT-11½tpi(1 인치 당 나사산의 수)] 형성 개구인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 시스템.
  109. 가스를 사용하는 반도체 제조 장치와 가스 공급원을 구비하는 반도체 제조 시스템으로서, 상기 가스 공급원이
    약 50 리터 미만의 내부 용적을 에워싸며, 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)의 입구 개구보다 큰 입구 개구를 구비하는 유체 저장 및 분배 용기와;
    상기 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하도록 배치된 유체 분배 조립체와;
    상기 용기의 내부 용적 내에서 그 내부의 미리 정해진 압력을 유지하도록 배치되어 있는 유체 압력 조정기
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  110. 제109항에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 이온 주입 챔버, 화학적 증착반응기, 리도트랙 유닛, 버블러, 액체 공급 유닛 및 세정 장치로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
  111. 센티미터당 4.53개의 나사산과 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 가지며 공칭 치수가 3.81㎝인 나사부(1½-11½NGT의 나사부)가 형성된 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1½인치 NGT)의 개구를 구비하며, 외경이 10.63498㎝ 내지 10.795㎝(4.187 내지 4.25 인치)이고 공칭 벽 두께가 0.23876 내지 0.3175㎝(0.094 내지 0.125 인치)이며 길이가 32.385 내지 34.925㎝(12.75 내지 13.75 인치)인 2.0-2.5 리터의 DOT 3AA 2015 실린더를 포함하는 유체 저장 및 분배 용기.
  112. 내부 용적이 50 리터 미만이고 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 2.54㎝(1 인치 NGT)보다 큰 목부 개구가 있는 용기와, 상기 목부 개구와 접속된 분배 조립체와, 이 분배 조립체와 접속되어 상기 용기의 내부 용적 내에 배치되는 조정기를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
  113. 제112항에 있어서, 상기 목부 개구는 0.0625㎝/㎝의 테이퍼를 갖는 3.81㎝(1.5 인치 NGT)의 목부 개구인 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
  114. 제112항에 있어서, 입자가 유체 분배 조립체로 도입하는 것을 방지하기 위하여 상기 조정기에 연결되는 입자 필터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
  115. 제112항에 있어서, 상기 조정기는 다단 조정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
  116. 제112항에 있어서, 상기 용기는 물리적 흡착 재료와, 이 물리적 흡착 재료가 수착 친화성을 갖는 가스를 수용하는 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
  117. 제116항에 있어서, 상기 용기의 내부 용적의 압력은 3.5155 ㎏f/㎠(50 psig)보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 저장 및 분배 조립체.
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