KR100582876B1

KR100582876B1 - 대용량의 가스 저장 및 분배 장치

Info

Publication number: KR100582876B1
Application number: KR1019997010766A
Authority: KR
Inventors: 톰글렌엠
Original assignee: 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2006-05-24
Also published as: KR20010012803A

Abstract

본 발명은 물리적 수착제(14)에 수착(收着)될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 및/또는 열을 매개로 한 탈착(脫着)에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 상기 물리적 수착제(14)를 담는 저장 및 분배 용기와, 탈착된 가스 보전 구조체, 예컨대 물리적 수착제(14)로부터 탈착되고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체(112) 쪽으로 유동하는 유체를 보전하는 저장 용기(101) 또는 연장된 길이의 가스 유동 도관을 포함한다. 펌프(118)가 상기 저장 및 분배 용기(101)와 가스 유동 연통되게 작동식으로 결합되어, 흡착된 유체를 유체 보전 구조체(112)로 수송한다. 작동 조립체(120)가 상기 보전 구조체(112) 내에 보유되는 유체의 압력을 모니터링하여, 후에 구조체로부터 유체를 배출할 수 있게 상기 보전 구조체(112) 내의 유체를 미리 정해진 압력 범위 및 양으로 유지한다.

Description

대용량의 가스 저장 및 분배 장치{HIGH CAPACITY GAS STORAGE AND DISPENSING SYSTEM}

본 발명은 전체적으로 용기로부터 유체를 선택적으로 분배하는 저장 및 분배 장치에 관한 것으로서, 상기 용기 내의 유체 성분은 고상의 수착(收着) 매체(sorbent medium)에 의해 수착식으로(sorptively) 유지되어 있고, 그 유체 성분은 분배 작동시에 상기 수착 매체로부터 탈착(脫着)식으로(desorptively) 방출된다. 구체적으로 설명하면, 본 발명은 탈착된 유체를 지속적인 작동 중에 일정한 고유량(high flow rate)으로 공급할 수 있는 방식의 저장 및 분배 장치에 관한 것이다.

광범위한 산업적 공정 및 용례에 있어서, 소형이고, 휴대할 수 있으며 필요시에 유체를 공급할 수 있게 이용할 수 있는 확실한 공정 유체 공급원에 대한 요구가 있다. 이러한 공정 및 용례로서는 반도체 제조, 이온 주입(ion implantation), 평면 패널 디스플레이(flat panel display)의 제조, 의학적 치료, 수처리(water treatment), 비상 호흡 장치, 용접 작업, 액체 및 가스 등을 운반하는 것을 포함하는 우주 기반 응용례 등이 있다.

1988년 5월 17일에 등록 공고된 카알 오. 놀뮬러(Karl O. Knollmueller)의 미국 특허 번호 제4,744,221호에는 약 5 Å 내지 약 15 Å 범위의 기공 크기를 갖는 제오라이트와, 아르신(arsine)을 약 -30 ℃ 내지 약 30 ℃ 온도에서 접촉시켜 제오라이트(zeolite)에 아르신을 흡착시키고, 이어서 제오라이트 물질로부터 아르신을 방출시키기에 충분한 시간 동안 최대 약 175 ℃의 상승된 온도까지 제오라이트를 가열하여 아르신을 분배함으로써, 아르신을 저장 및 후에 공급하는 방법이 개시되어 있다.

상기 특허에 개시된 방법은 제오라이트 물질을 가열하기 위한 가열 수단을 제공해야 하고, 그 가열 수단은 이전에 수착된 아르신을 제오라이트로부터 원하는 양으로 탈착시키기에 충분한 온도까지 제오라이트를 가열하도록 구성 및 배치되어야 한다는 단점이 있다.

아르신 함유 제오라이트를 보유하는 용기의 외부에 가열 자켓(heating jacket) 또는 다른 수단을 사용하는 것은, 상기 용기가 통상 상당한 열용량을 갖고 있어 분배 작동에 상당한 지연 시간(lag time)을 유발하게 된다는 점에서 문제가 있다. 또한, 아르신을 가열하면 아르신이 분해되어, 수소 가스가 형성되고, 이는 처리 장치에 폭발성 있는 위험을 야기한다. 또, 이와 같이 열을 매개로 하여 아르신을 분해하면, 처리 장치 내의 가스 압력이 실질적으로 증가하게 되고, 이는 장치의 수명 및 작동 효율의 관점에서 극히 불리하다.

내부에 배치되는 가열 코일 또는 다른 가열 요소를 제오라이트 층(zeolite bed) 자체에 제공하는 것은 문제가 되는데, 왜냐하면 원하는 바의 균일한 아르신 가스 방출을 달성하기 위하여, 상기한 수단을 이용하여 제오라이트 층을 균일하게 가열하는 것은 어렵기 때문이다.

가열된 캐리어 가스 스트림을 사용하여 격납 용기 내의 제오라이트 층을 통과하도록 하면 전술한 문제를 극복할 수도 있다. 그러나, 아르신의 가열된 캐리어 가스 탈착을 달성하는 데 필요한 온도는 바람직하지 않게도 높을 수 있거나, 그렇지 않으면 아르신 가스를 최종적으로 사용하기에는 부적절할 수 있으므로, 상기 분배된 가스를 최종적으로 사용할 수 있도록 냉각 또는 다른 처리를 할 필요가 있다.

1996년 5월 21일에 등록 공고된 글렌 엠. 탐(Glenn M. Tom) 및 제임스 브이. 맥매너스(James V. McManus)의 미국 특허 번호 제5,518,528호에는 수소화물 가스(hydride gas), 할로겐화물 가스(halide gas), 유기 금속 V족 화합물(organometallic Group V compound)과 같은 가스를 저장 및 분배하는 가스 저장 및 분배 장치가 개시되어 있고, 이 장치에 의해 상기 놀뮬러의 특허에 개시된 가스 공급 공정의 여러 단점을 극복한다.

상기 톰 등의 특허에 개시된 가스 저장 및 분배 장치에는, 고상의 물리적 수착제를 보유하고 가스를 용기 안팎으로 선택적으로 유동시키도록 배열된 저장 및 분배 용기를 포함하고, 가스를 저장 및 분배하는 흡착-탈착 장치가 포함되어 있다. 수착질(收着質, sorbate) 가스가 상기 수착제에 물리적으로 흡착된다. 분배 조립체가 상기 저장 및 분배 용기와 가스 유동 연통되게 결합되고, 상기 용기의 외부에 용기의 내부 압력보다 낮은 압력을 제공하여, 고상의 물리적 수착 매체로부터 수착질을 탈착하고 이 탈착된 가스를 분배 조립체를 통해 유동시킨다. 탈착 공정을 증대시키기 위해 가열 수단을 사용할 수 있지만, 전술한 바와 같이, 가열을 하게 되면, 수착/탈착 장치에 대해 여러 단점이 수반되므로, 압력 차이를 매개로 하여 수착질 가스를 수착 매체로부터 방출하여 적어도 부분적으로 탈착이 이루어지게 상기 톰 등의 장치를 작동시키는 것이 좋다.

상기 톰 등의 특허에 개시된 저장 및 분배 용기는 고압 가스 실린더를 사용하는 종래 기술에 비하여 실질적인 개량을 이루어 낸다. 종래의 고압 가스 실린더는 그 내부의 가스 압력이 허용 가능한 한계를 넘어서게 되면, 실린더가 파열되고 원하지 않게도 가스가 실린더로부터 다량 방출될 뿐만 아니라, 조정기 조립체가 손상되거나 제대로 작동되지 않음으로써 누설되기 쉽다. 이러한 과압은, 예컨대 실린더 내부의 가스 압력을 급속하게 증가시키는 가스의 내부 분해(internal decomposition)로부터 유래될 수 있다.

따라서, 톰 등의 특허에 개시된 가스 저장 및 분배 용기는 저장된 수착질 가스를 캐리어 수착제, 예컨대 제오라이트 또는 활성화된 탄소 물질(activated carbon material)에 가역적으로 흡착시킴으로써, 상기 가스의 압력을 감소시킨다.

본 발명의 목적은 일정한 고유량으로 유체를 공급할 수 있는 상기한 방식의 개선된 유체 저장 및 분배 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 다음의 개시 내용으로부터 보다 완전히 명백해질 것이다.

본 발명은 수착 가능한 유체를 저장하고 분배하는 장치에 관한 것으로서, 상기 수착 가능한 유체에 대해 수착 친화성(sorptive affinity)이 있는 고상의 물리적 수착 매체를 보유하고 있는 저장 및 분배 용기를 포함한다. 상기 수착 가능한 유체는 상기 수착 매체에 물리적으로 흡착된다. 분배 조립체가 상기 저장 및 분배 용기와 가스 유동 연통되게 연결되고, 열 및/또는 압력 차이를 매개로 하여 상기 유체를 상기 수착 물질로부터 탈착한 후에 그 탈착된 유체를 필요시에 선택적으로 분배할 수 있게 구성되고 배열된다.

상기 분배 조립체는, 예컨대

(Ⅰ) 상기 수착 물질로부터 유체를 탈착하고, 이 탈착된 유체가 상기 용기로부터 분배 조립체를 통해 유동하게 상기 저장 및 분배 용기의 외부에, 내부 압력보다 작은 압력을 제공하도록 구성 및 배열될 수 있고; 및/또는,

(Ⅱ) 열적으로 탈착된 유체가 분배 조립체를 통해 유동할 수 있게 구성 및 배치될 수 있으며, 상기 수착 물질로부터 유체를 탈착할 수 있게 상기 수착 물질을 가열하여, 그 탈착된 유체가 상기 용기로부터 상기 분배 조립체 내로 유동할 수 있게 하는 수단을 포함할 수 있다.

상기 분배 조립체는 용기 내부의 수착 물질로부터 탈착된 유체를 추출하기 위하여, 상기 저장 및 분배 용기의 내부 체적부에 펌핑 작용 또는 흡인 작용을 가하는 펌프를 포함하도록 구성될 수도 있다.

본 발명은 특히, 탈착된 유체 보전(보유) 구조체[desorbed fluid retention(holding) structure], 저장 및 분배 용기와 가스 유동 연통되게 작동식으로 연결되는 펌프, 이 펌프에 작동식으로 연결되는 유동 제어 수단과 조합하여, 미국 특허 번호 제5,518,528호에 보다 상세히 개시된 일반적인 방식의 저장 및 분배 장치를 제공함으로써, 이 장치의 작동시에, 탈착된 유체 보전 구조체로부터 유체를 일정하게 고유량으로 분배하고자 한다.

본 발명의 넓은 실시 양태에서 사용되는 상기 탈착된 유체 보전 구조체는 널리 변형될 수 있다. 예컨대, 이러한 탈착된 유체 보전 구조체는 서지 탱크(surge tank) 또는 보전 용기 또는 흡착된 유체를 보전하는 보전 체적부(hold-up volume) 기능을 하는 다른 용기를 포함할 수 있다.

별법으로서, 상기 보전 구조체는 유체 유동 밸러스트(ballast) 구조체로서 효과적으로 기능을 하기에 충분한 내부 체적을 갖는 파이프, 도관, 유동 통로 또는 다른 유체 수송 구조체의 내부 체적을 구성할 수도 있어, 상기 보전된 유체는 상기 장치의 작동 중에 그 장치로부터 일정하게 고유량으로 방출되기에 충분한 양으로 상기 보전 구조체에 제공된다.

본 발명의 양호한 실시 양태에 있어서, 상기 탈착된 유체 보전 구조체 내의 유체 압력은 모니터링되고, 그 압력 수준은 상응하게 펌프의 펌핑 작용을 제어할 수 있도록 채택되어 가스의 원하는 고유량 분배를 달성한다.

예컨대, 상기 보전 구조체의 보전 유체를 압력 감지하는 것은 기계식 펌프, 가령 기계식 회전 펌프의 속도를 제어하여, 원하는 유량의 분배된 유체를 얻는 데 이용될 수도 있다. 별법으로서, 상기 모니터링된 압력은 펌프 상류측의 교축 밸브를 제어하는 데 사용될 수도 있어, 분배를 위하여 요망되는 유체 분배 유량을 달성하도록 펌프의 펌핑 작용을 적절하게 선택적으로 조정(증가 또는 감소)한다. 또 다른 별법으로서, 상기 압력의 모니터링은, 그에 상응하게 펌프로의 유동을 조절하는 기능을 하는 배압 조정기(back pressure regulator)를 작동시켜, 상기 저장 및 분배 장치로부터 원하는 유체 배출 유량을 얻는 데 이용될 수도 있다.

상기 장치는, 선택한 물리적 수착제에 수착될 수 있고, 이러한 수착에 이어 압력 및/또는 열을 매개로 한 탈착에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 그 유체를 분배하도록 구성 및 배치될 수 있으며,

상기 물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되고 후에 방출을 위해 유동하여 들어오는 유체를 보유하는 서지 탱크와;

상기 서지 탱크를 상기 저장 및 분배 용기와 유동 연통식으로 연결하는 제1 유동 통로 수단과;

상기 제1 유동 통로 수단과 작동식으로 결합되고, 상기 저장 및 분배 용기 내의 상기 유체를 탈착시키도록 선택적으로 작동 가능하며, 이 탈착된 유체를 상기 제1 유동 통로 수단을 통해 상기 유체 보유 서지 탱크 쪽으로 수송하는 펌프와;

상기 서지 탱크에 보유된 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여, 상기 펌프를 작동시키거나 작동 해제함으로써, 상기 서지 탱크 내의 유체를 미리 정해진 압력 범위로 유지하는 작동 조립체와;

상기 서지 탱크로부터 유체를 배출하는 제2 유동 통로 수단과;

상기 제2 유동 통로 수단에 작동식으로 결합되고, 상기 서지 탱크로부터 상기 제2 유동 통로 수단을 통해 유동하는 유체의 유동을 선택적으로 제어하는 유동 제어 수단을 포함한다.

상기 장치는, 상기 펌프의 상류측에서 상기 제1 유동 통로 수단과 작동식으로 결합되어 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 제1 유동 통로 수단을 통해 서지 탱크로 유동하는 유체의 유동을 선택적으로 제어하는 유동 제어 수단을 더 포함할 수도 있다.

상기 장치는 상기 용기 내의 물리적 수착제를 가열하여 그 수착제로부터 유체를 열적으로 탈착하는 수단을 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시 상태 및 특징은 후술하는 내용으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 저장 및 분배 용기와 결합된 유동 회로를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 한 실시 상태에 따른 고유량의 운반 저장 및 분배 장치의 개략적인 흐름도이다.

도 3은 탈착된 유체 배출 라인 내의 펌프를 직접적으로 제어하기 위해 압력을 모니터링하는, 본 발명의 다른 실시 상태에 따른 고유량의 운반 저장 및 분배 장치의 개략적인 흐름도이다.

도 4는 배출 라인 내의 펌프로 유동하는 유체를 조절하는 교축 밸브를 조정하기 위하여 배출 라인 내의 유체의 압력을 이용하는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고유량의 운반 저장 및 분배 장치의 개략적인 흐름도이다.

도 5는 장치 내의 펌핑 작용을 조절하기 위하여 배압 조정기를 사용하는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고유량의 운반 저장 및 분배 장치의 개략적인 흐름도이다.

도 6은 장치 내에 탈착된 유체 보전 구조체로서, 연장되어 나아가는 파이프 라인을 사용하는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저장 및 분배 장치의 개략적인 흐름도이다.

다음에 열거하는 미국 특허 및 미국 출원에 개시된 내용은 본 명세서에 참고로 합체된다.

1997년 4월 11일에 출원된 미국 특허 출원 제08/809,019호.

1996년 5월 21일에 등록 공고된 미국 특허 제5,518,528호.

1998년 1월 6일에 등록 공고된 미국 특허 제5,704,965호.

1998년 1월 6일에 등록 공고된 미국 특허 제5,704,967호.

1998년 1월 13일에 등록 공고된 미국 특허 제5,707,424호.

1997년 5월 20일에 출원된 미국 특허 출원 제08/859,172호.

1997년 12월 31일에 출원된 미국 특허 출원 제09/002,278호.

이하에 개시된 내용에 있어서, 본 발명은 수착질 유체로서 가스를 기준으로 설명하지만, 본 발명은 널리 액체, 가스, 증기 및 다상(多相) 유체에 대해서도 적용될 수 있고, 단일 성분의 유체 뿐만 아니라 유체 혼합물을 저장 및 분배하는 것에도 관련된다.

도면을 참고로 하여 설명하면, 도 1은 저장 및 분배 용기(12)를 포함하는 저장 및 분배 장치(10)의 개략도이다. 상기 저장 및 분배 용기는, 예컨대 벽(16)에 의해 경계 지워지고, 높이 대 직경의 비가, 예컨대 약 3 내지 약 10의 범위에 있을 수 있는 세장형의 종래 가스 실린더 용기를 포함할 수 있다. 상기 저장 및 분배 용기의 내부 체적은 약 0.25 리터 내지 약 40 리터의 범위에 있어, 이러한 저장 및 분배 용기는 수동으로 운반할 수 있는 특성이 있다.

상기 용기의 내부 체적(11)에는 적당한 수착 매체(14)층이 배열되어 있다.

상기 용기(12)의 상단부에는 유입 튜브(20)를 통해 용기의 내부 체적(11)과 연통하는 밸브 헤드(18)가 마련되어 있다. 상기 유입 튜브(20) 내부에는 용기로부터 분배되는 유체에 입자성 고상물이 포집되는 것을 방지하기 위하여, 프릿(frit) 또는 다른 필터 요소가 마련될 수 있다.

상기 밸브 헤드(18)에는 용기로부터 유체를 분배하기 위해 밸브 헤드의 밸브를 선택적으로 개방하고, 이러한 유체의 유동을 종료시키기 위하여 밸브 헤드의 밸브를 선택적으로 폐쇄하는 핸드 휠(22) 또는 (밸브 헤드의 밸브 요소에 작동식으로 연결되고 적당한 컨트롤러 및 모니터링 요소와 결합되는 자동 밸브 액츄에이터와 같은) 다른 밸브 조정 수단이 마련될 수도 있다. 상기 밸브 헤드(18)는 도시된 바와 같이 유체 분배 조립체(24)에 결합된다.

상기 수착 매체(14)는 수착성이 좋은 임의의 적당한 재료를 포함할 수 있는데, 이 재료는 저장되어 나중에 용기(12)로부터 분배되는 유체에 대해 수착 친화성이 있으며고, 수착질은 그 재료로부터 적절히 탈착될 수 있다. 예를 들면, 결정질의 알루미노규산염 조성물(crystalline alluminosilicate), 예컨대, 기공의 크기가 약 4 Å 내지 약 13 Å인 미소 기공(micropore) 알루미노규산염 조성물, 기공의 크기가 약 20 Å 내지 약 40 Å인 중간 기공(mesopore) 결정질의 알루미노규산염 조성물, 상당히 균일한 구형 입자 형태의 비드 활성화 탄소 수착제, 예컨대 BAC-MP, BAC-LP 및 BAC-G-70R 비드 탄소 물질[뉴욕주, 뉴욕시에 소재하는 쿠레하 코포레이션 오브 아메리카(Kureha Corporation of America)]과 같은 탄소 수착 물질, 실리카, 알루미나, 매크로 망상질 중합체(macroreticulate polymer), 규조토(kieselguhr) 등이 있다.

상기 수착 물질은 유체 저장 및 분배 장치의 성능에 악영향을 줄 수 있는 미량 성분(trace component)이 없도록 하기 위하여, 적절히 가공 또는 처리될 수 있다. 예컨대, 금속, 전이 금속 산화물 종과 같은 미량 성분들을 충분히 제거할 수 있도록 수착 물질을 불화수소산으로 세정 처리(washing treatment)할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 한 실시 상태에 따른 고유량의 운반 저장 및 분배 장치(100)의 개략적인 흐름도이다. 도시된 장치는 다량의 수착질 유체를 저장 및 분배 장치로부터 고유량으로 급송하는 데 사용될 수 있다.

상기 장치(100)는 저장되어 후에 용기로부터 분배되는 유체에 대해 수착 친화성이 있는 수착 물질층(102)이 담겨 있는 저장 및 분배 용기(101)를 포함한다. 도 2에 개략적으로 도시된 용기는, 도관, 튜브, 파이프, 유동 채널 또는 저장 및 분배 용기로부터 유체를 분배하는 다른 유동 통로 수단을 포함할 수 있는 배출 라인(104)에 연결되어 있다.

상기 배출 라인(104)에는 유동 제어 밸브(106)가 마련되어 있고, 라인의 하류측에는 펌프(108)와, 저장 및 분배 용기로부터 배출 라인(104)으로 유동하는 유체에 존재할 수 있거나 펌프에서 발생되는 입자들을 감소시키는 필터(110)가 마련되어 있다.

상기 펌프는 임의의 적절한 방식의 펌프일 수 있지만, 이단(二段)형의 모두 금속 밀봉된 격막 펌프(double-stage, all-metal sealed diaphragm pump)인 것이 좋다. 본 발명의 실제 실행시에는 안전성 및 순도의 이유 때문에 이러한 펌프가 좋고, 그 펌프는 누출율이 작고 펌핑 속도가 큰 것을 특징으로 한다.

상기 배출 라인(104)은 4방향 커넥터(113)에 연결되어 있다. 상기 4방향 커넥터(113)는 라인(114)에 의해 서지 탱크(112)에 연결되어, 서지 탱크(112)를 저장 및 분배 용기(102), 펌프(108)와 유동 연통시킨다.

압력 변환기(116)가 라인(118)을 통해 상기 4방향 커넥터(113)에 연결되어 있다. 4방향 커네턱(113)는 절대 압력 조정기(120)를 내부에 배치하고 있는 유체 분배 배출 라인(105)과, 정제기(122) 및 질량 유동 컨트롤러(124)에도 연결되어 있다. 유체 분배 배출 라인(105)에서 나오는 유체는 적당한 유동 통과 수단(도시 생략)에 의해 화살표 방향(A)으로 통과되어 하류측의 처리 장치 또는 분배된 유체 사용 장소로 운반된다.

작동시, 분배되는 유체를 수착식으로 보유하는 수착 물질이 담겨 있는 저장 및 분배 용기는 펌프(108)에 의한 펌핑 작용을 받고, 펌프의 고압측에 있는 [필터(110)에 의해] 여과된 유체는 서지 탱크(112)로 공급된다. 상기 장치는 압력 변환기(116)에 의해 모니터링된 압력이 미리 정해진 상한, 예컨대 700 Torr까지 상승하면, 적당한 밸브 수단(도시 생략)에 의해 펌프를 가동 정지시키거나, 펌프의 유입구를 차단시키도록 설정될 수 있다. 이에 상응하여, 상기 장치는, 압력 변환기에 의해 모니터링된 압력이 소정의 하한, 예컨대 300 Torr로 감소하면, 당업계에 공지된 방식의 적당한 컨트롤러 및 액츄에이터 수단에 의해 펌프를 시동시키거나, 펌프에의 유입구 차단 밸브(도시 생략)를 개방하도록 선택적으로 구성될 수 있다.

서지 탱크로부터 하류측의 유체 압력은 절대 압력 조정기(120)에 의해 모니터링된다. 절대 압력 조정기로부터 하류측의 정제기(122)는 분배되는 유체를 정제하여, 유체 스트림으로부터 어떤 해롭거나 원하지 않는 성분, 예컨대 물이나 산화제를 화학 수착식으로(chemisorptively) 제거하는 기능을 한다. 상기 정제기는 분배된 유체 스트림을 여과하는 기능도 한다. 상기 정제기는 "Waferpure"라는 상표로 [메사추세츠주 베드포드(Bedford)에 소재하는] 밀리포어 코포레이션(Millipore Corporation)에서 판매하는 정제기를 포함하는 임의의 적당한 방식의 정제기일 수 있다.

상기 질량 유동 컨트롤러(124)는 선택한 유체 유량을 저장 및 분배 장치의 최종 목적에 적절한 유량으로 유지하는 기능을 한다.

도 2에 예시적으로 도시한 특성의 저장 및 분배 장치를 제공함으로써, 용기 내의 수착가능한 유체를 저압, 예컨대 안정성 및 취급 관점에서 요망되는 바와 같은 50 Torr 내지 700 Torr의 범위로 유지하는 저장 및 분배 장치를 사용할 수 있고, 동시에 필요에 따라 용기로부터 서지 탱크를 통해 교유량의 수착질 유체 스트림을 제공할 수 있다.

도 2에 예시적으로 도시한 장치에서, 압력 변환기(116)는 펌프(108) 또는 유동 제어 밸브(106)와 제어 관계 및 작동식으로 링크되어, 이하에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 서지 탱크(112)의 유체 압력에 응답하여 펌프(108)의 펌핑 작용 을 조절할 수 있다.

또한, 상기 배출 라인(104)은 그 길이가 충분히 길다면, 그 자체로 유체 보전 체적부를 구성할 수도 있다. 예컨대, 적절한 길이의 파이프의 연장로에서 배출 라인(104)을 구성함으로써 그 내부에 원하는 유체 보전 체적을 제공하여 그 라인에 충분한 유체 저장부를 제공하여 유체를 원하는 고유량으로 분배할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 저장 및 분배 장치를 개략적으로 도시한 도면으로서, 수착질 유체를 함유하는 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기(202)를 포함한다. 상기 용기(202)는 내부에 펌프(206)가 마련된 라인(204)에 연결되어 있다.

라인(204) 내의 4방향 커넥터(216)는 이러한 라인을 [연결 라인(214)에 의해] 보전 용기(208)와 유체 유동 연통되게 연결한다. 압력 변환기(210)는 압력 탭(tap) 라인(219)에 의해 4방향 커넥터(216)에 연결되어 있다.

도 3의 장치에 있어서, 압력 변환기는 신호 전송 라인(212)에 의해 펌프(206)와 제어 가능하게 링크되어 있다. 이러한 개략적인 도면에 있어서, 펌프는 신호 라인(212)에 전송된 신호에 의해 펌프의 펌핑 작용을 변화시키도록 선택적으로 조정가능한 펌프로서 도시되어 있다. 이러한 라인에 전송된 신호는 보전 용기(208) 내의 탈착된 유체의 압력과 상호 관련이 있다.

이러한 방식으로, 펌프는 보전 용기(208) 내에 원하는 압력 수준을 유지하도록 선택적으로 조정되어, 4방향 커넥터(216) 하류측의 라인(204)에서 적절한 배출 압력으로 충분한 양의 탈착된 가스를 제공한다.

도 4는 다른 유체 저장 및 분배 장치(201)를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 동일한 장치 요소들은 도 3의 대응 요소들과 상응하게 도면 보호를 붙였다.

도 4의 실시예에 있어서, 압력 변환기(210)는 그 변환기(210)에 의해 감지된 압력에 응답하여 선택적으로 조정되는 교축 밸브(220)에 신호 전송 라인(218)에 의해 링크되어, 상응하게 교축 밸브의 셋팅을 변화시키고, 펌프(206)의 펌핑 작용을 조절하며, 보전 용기(208) 내의 탈착된 유체를 원하는 압력 및 양으로 유지한다.

펌프(206)가 장치의 작동 중에 시동되거나 차단될 수 있는 도 3의 장치와 비교하여, 도 4의 펌프는 계속하여 온 상태에 있으며, 밸브(220)를 조정함으로써 교축되어, 보전 용기(208) 내의 탈착된 가스를 분배하기에 적절한 양으로 유지한다.

도 5는 다른 유체 저장 및 분배 장치(203)를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 동일한 장치 요소들은 도 3 및 도 4의 대응 요소들과 상응하게 도면 부호를 붙였다.

도 5의 실시예에 있어서, 4방향 커넥터(210)는 라인(219)에 의해 배압 조정기(230)에 연결되어 있다. 상기 배압 조정기(230)는 보전 용기(208) 내의 유체 압력을 감지하고, 그에 상응하게 펌프(206) 상류측의 가스 유동 라인(232)을 통해 배압을 부여함으로써, 보전 용기(208) 내에 원하는 양의 탈착된 유체를 유지한다.

도 5의 펌프(206)는 도 4의 실시예에서와 같이, 계속 온 상태에 있고, 배압 조정기의 작동에 의해 펌핑 작용이 변화되어, 그에 상응하게 펌핑 활동을 조절하며 보전 용기(208) 내에 원하는 양의 탈착된 유체를 유지한다.

일반적으로, 도 3의 유체 저장 및 분배 장치가 도 4 및 도 5에 도시한 장치에 비해 좋은데, 왜냐하면, 도 4 및 도 5의 장치에서 펌프는 계속 "온" 상태에 있는 특성으로 인해, 그러한 장치의 유지 보수를 보다 철저히 해야 하고, 펌프 요소로부터 유래하는 입자가 발생하기 쉽기 때문이다. 도 3의 장치에서는 펌프가 "펌프 온"/"펌프 오프" 양식으로 작동하여, 펌프의 온 라인 작동 시간이 상당히 감소되고, 장치의 유지 보수를 개선할 수 있으며, 입자 발생 특성을 더욱 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 다른 유체 저장 및 분배 장치(300)의 개략도이다.

도 6에 도시한 장치에는 유체 저장 및 분배 용기(302)가 포함되어 있다. 그 용기(302)에는 용기의 내부 체적과 경계를 이루는 벽(306)에 의해 정해지는 용기 케이싱(304)이 구비되어 있다. 상기 용기는 수착 매체(308)와, 이 매체에 수착되어 나중에 용기로부터 분배되는 유체를 함께 보유한다.

상기 용기(302)는 밸브 헤드(310)의 밸브를 수동으로 개폐하는 핸드 휠(312)이 마련된 밸브 헤드(310)를 특징으로 한다. 상기 핸드 휠(312)은 밸브 헤드(310)의 밸브를 자동으로 제어하는 기능을 하는 자동 작동 수단으로 교체되거나 그 수단과 결합되어, 가스를 제어된 유량으로 용기로부터 배출할 수 있다.

상기 밸브 헤드(310)는 유체 배출 라인(314)과 유동 연통되게 연결되어 있는 가스 배출구를 특징으로 한다. 상기 배출 라인(314)은 펌프(318)에 연결되어 있다. 펌프는 장치에서 펌핑 작용을 제공하도록 동작 가능하고, 유체를 배출 라인(316) 쪽으로 배출시킨다.

상기 배출 라인(316)은, 압력 탭 라인(322)에 의해 압력 모니터링 및 제어 유닛(324)에 접속된 3방향 커넥터(320)에 연결되어 있다.

상기 3방향 커넥터(320) 하류측의 유체 배출 라인(316) 내부에는 질량 유동 컨트롤러(326)가 배치되어 있다. 상기 질량 유동 컨트롤러는 선택한 유체 유량을 반도체 제조 설비(328)에 맞게 유지한다. 탈착된 유체는 반도체 물질, 반도체 장비 또는 반도체 장비 전구 물질 구조체와 같은 반도체 제품을 생산하는 반도제 제조 작업에 사용된다.

탈착된 가스를 사용하고 나서, 반도체 제조 공정에서 나오는 잔여 유출 가스가 라인(330)에서 유출물 처리 복합체(effluent treatment complex)(332)로 배출되는데, 최종 정제된 유출물은 상기 복합체로부터 라인(334)에서 대기 또는 후속 처리 또는 최종 목적을 위해 배출된다.

상기 압력 모니터링 및 제어 유닛(324)은 선택적으로, 펌프(318)에 의한 펌핑 작용 수준을 제공하도록 여러 방식으로 결합될 수 있어, 라인(316) 내의 원하는 양의 탈착된 유체가 반도체 제조 설비(328) 쪽으로 유동하도록 해준다.

예를 들면, 상기 압력 모니터링 및 제어 유닛(324)은 신호 전송 라인(342)에 의해 직접 펌프(318)에 링크될 수 있어, 상기 유닛(324)에 의해 모니터링된 압력에 응답하여 펌프를 선택적으로 작동시키거나 작동 해제하여, 배출 라인(316) 내에 적절한 양의 탈착된 가스를 유지한다.

다른 접근법으로서, 상기 압력 모니터링 및 제어 유닛(324)은 펌프(318)의 상류측 라인(314) 내의 유체에 선택한 배압을 부여하도록 유체 유동 라인(340)과 함께 배열될 수 있어, 배출 라인(316) 내에 원하는 양의 탈착된 유체를 유지한다.

또 다른 접근법으로서, 상기 압력 모니터링 및 제어 유닛(324)은 신호 전송 라인(326)에 의해, 펌프(318) 상류측의 유동 제어 밸브(338)에 링크될 수 있다. 상기 유동 제어 밸브는 펌프(318) 쪽으로 유동하는 탈착된 유체의 유동을 조절하여, 이러한 펌프에 의해 달성되는 펌핑 활동을 조절하도록 선택적으로 조절 가능하다.

도 6의 실시예에 있어서, 유체 배출 라인(316)의 길이는 그 라인(316)에 들어 있는 유체가 반도체 제조 설비(328)에 적절한 양으로 공급되도록 충분히 길게 적절히 선택할 수 있다.

본 발명의 장치는 본 명세서에 개시된 것에 따라 본 발명의 공정을 실행하도록 다양하게 구성되고 형성될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 예를 들면, 도 2의 장치에 있어서, 압력 변환기(116), 펌프(108), 압력 조정기(120), 질량 유동 컨트롤러(124) 및 밸브(106) 뿐만 아니라 펌프와 결합된 유입 밸브 모두는 저장 및 분배 장치를 제어 가능하게 작동하도록 수동 또는 자동 제어 장치 회로에 작동식으로 상호 연결될 수 있어, 소정 유량으로 유체를 분배하거나, 적당한 사이클 타이머 수단의 제어 하에서 주기적인 요구에 따라 유체를 분배한다. 이러한 사이클 타이머 수단은, 예컨대 원하는 사이클 작동을 제공하도록 적절히 프로그램된 마이크로프로세서 또는 컴퓨터 제어 장치를 포함할 수 있다.

본 발명은 본 명세서에서 특정의 도면, 실시 상태 및 실시예를 참고로 도시 및 설명하였지만, 본 명세서에 개시된 내용과 일치하는 다른 수 많은 실시예, 특징 및 수행이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 전술한 개시 내용의 사상 및 범위 내에서 널리 추론되고 해석될 수 있다.

본 발명의 수착 물질 및 장치는 산업적으로 이용되는 유체 화학 물질을 안전하게 저장하는 데 유용하게 사용된다. 상기 수착 물질 및 장치는 특히 초소형 전자 구조체 및 제품을 제조하고, 화학 물질 저장 설비 및 다량의 화학 물질을 수송하는 데에 적용될 수 있다. 이러한 용도에 있어서, 본 발명은 위험한 고압 저장 용기의 필요성을 제거하는 데 사용된다.

Claims

선택한 물리적 수착제에 수착(收着)될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 및/또는 열을 매개로 한 탈착(脫着)에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치로서,

상기 물리적 수착제를 담는 저장 및 분배 용기와;

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 공정 설비에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 서지 탱크를 포함하되, 상기 서지 탱크는 상기 배출 라인과 상기 서지 탱크 사이의 연결 라인에 의해 상기 배출 라인과 연결되고,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통하여 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 유지하도록 구성된 펌프; 및

상기 보전 구조체에 미리 정해진 양의 유체를 유지한 후에 상기 배출 라인으로 배출하고, 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조절하는 압력 모니터링 및 제어 어셈블리

을 포함하는 장치.
선택한 물리적 수착제에 수착(收着)될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 및/또는 열을 매개로 한 탈착(脫着)에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치로서,

상기 물리적 수착제를 담는 저장 및 분배 용기와;

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 공정 설비에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 상기 배출 라인의 연장로를 포함하되, 상기 배출 라인의 연장로는 상기 공정 설비에 사용되는 유체를 적정 유속의 유체 흐름으로 상기 공정 설비에 연속적으로 공급할 수 있는 길이이며,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통하여 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 유지하도록 구성된 펌프; 및

상기 보전 구조체에 미리 정해진 양의 유체를 유지한 후에 상기 배출 라인으로 배출하고, 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조절하는 압력 모니터링 및 제어 어셈블리

을 포함하는 장치.
선택한 물리적 수착제에 수착(收着)될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 및/또는 열을 매개로 한 탈착(脫着)에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치로서,

상기 물리적 수착제를 담는 저장 및 분배 용기와;

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 공정 설비에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 서지 탱크 및 상기 배출 라인이 연장로를 포함하되, 상기 서지 탱크는 상기 배출 라인과 상기 서지 탱크 사이의 연결라인에 의해 배출라인과 연결되고, 상기 배출 라인의 연장로는 상기 공정 설비에 사용되는 유체를 적정 유속의 유체 흐름으로 상기 공정 설비에 연속적으로 공급할 수 있는 길이이며,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통하여 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 유지하도록 구성된 펌프; 및

상기 보전 구조체에 미리 정해진 양의 유체를 유지한 후에 상기 배출 라인으로 배출하고, 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조절하는 압력 모니터링 및 제어 어셈블리

을 포함하는 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 압력 모니터링 및 제어 어셈블리는, 상기 펌프의 상류측에 배치되어 상기 저장 및 분배 용기로부터 펌프로 유동하는 유체의 유동을 선택적으로 제어하는 유동 컨트롤러를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 압력 모니터링 및 제어 어셈블리는, 상기 펌프의 속도를 제어하는 펌프 컨트롤러를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 압력 모니터링 및 제어 어셈블리는, 상기 펌프의 상류측에서 상기 탈착된 유체에 충분한 크기의 배압을 부여하도록 선택적으로 유체를 유동시켜, 상기 보전 구조체 내에 미리 정해진 양의 유체를 유지하는 유동 통로를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 용기 내의 물리적 수착제를 가열하여 그 수착제로부터 유체를 열적으로 탈착하는 가열 수단을 더 포함하는 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 유체는 수소화물 가스, 할로겐화물 가스, 가스상의 유기 금속 V족 화합물로 구성되는 그룹에서 선택된 가스를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 유체는 실란(silane), 디보레인(diborane), 게르만(germane), 불소(fluorine), 암모니아, 포스핀(phosphine), 아르신(arsine), 스티바인(stibine), 황화수소, 하이드로겐 셀레나이드(hydrogen selenide), 하이드로겐 테루라이드(hydrogen telluride), 삼염화붕소(boron trifluoride), 육염화텅스텐(tungsten hexafluoride), 염소, 염화수소, 브롬화수소(hydrogen bromide), 요오드화수소(hydrogen iodide), 불화수소(hydrogen fluoride)로 이루어지는 그룹에서 선택한 가스를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 물리적 수착제는 탄소 물질, 결정질의 알루미노규산염 물질, 실리카, 알루미나, 매크로 망상질 중합체, 규조토를 포함하는 그룹에서 선택한 수착 물질을 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 물리적 수착제는 활성화된 탄소 물질을 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 펌프는 격막 펌프(diaphragm)를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 반도체 설비로의 유체의 유동을 제어하도록 작동식으로 구성된 질량 유동 컨트롤러를 더 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 압력 모니터링 및 제어 어셈블리는 절대 압력 조정기를 포함하는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 보전 구조체에서의 압력은 50 Torr 내지 700 Torr의 범위로 유지되는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 보전 구조체로부터 배출되고상기 분배 라인을 통해 상기 공정 설비로 흘려지는 유체를 화학 수착식으로 정제하는 정제기를 더 포함하는 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 저장 및 분배 용기는 세장형이고, 그 내부 용적은 0.25 리터 내지 약 40 리터의 범위에 있는 것인 장치.
물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와;

반도체 제조 유닛과;

반도체 제조시에 사용되는 유체를 공급하는 장치

를 포함하는 반도체 제조 설비로서,

상기 유체를 공급하는 장치는,

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 상기 반도체제조 유닛에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 서지 탱크를 포함하되, 상기 서지 탱크는 상기 배출 라인과 상기 서지 탱크 사이의 연결 라인에 의해 상기 배출 라인과 연결되고,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통해 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 보유하도록 구성된 펌프와;

상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조정하여, 상기 보전 구조체 내에 미리 정해진 양의 유체를 유지하고, 후에 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 배출 라인으로 배출하는 작동 조립체를 포함하는 반도체 제조 설비.
물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와; 반도체 제조 유닛과; 반도체 제조시에 사용되는 유체를 공급하는 장치를 포함하는 반도체 제조 설비로서,

상기 유체를 공급하는 장치는,

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 상기 반도체제조 유닛에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 상기 배출 라인의 연장로를 포함하되, 상기 배출 라인의 연장로는 상기 공정 설비에 사용되는 유체를 적정 유속의 유체 흐름으로 상기 공정 설비에 연속적으로 공급할 수 있는 길이이며,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통해 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 보유하도록 구성된 펌프와;

상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조정하여, 상기 보전 구조체 내에 미리 정해진 양의 유체를 유지하고, 후에 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 배출 라인으로 배출하는 작동 조립체를 포함하는 반도체 제조 설비.
물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와; 반도체 제조 유닛과; 반도체 제조시에 사용되는 유체를 공급하는 장치를 포함하는 반도체 제조 설비로서,

상기 유체를 공급하는 장치는,

상기 저장 및 분배 용기로부터 분배되는 유체를 사용하기 위해 상기 반도체제조 유닛에 상기 저장 및 분배 용기를 연결하도록 배치된 배출 라인과;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 보전 구조체와;

상기 보전 구조체는 서지 탱크 및 상기 배출 라인이 연장로를 포함하되, 상기 서지 탱크는 상기 배출 라인과 상기 서지 탱크 사이의 연결라인에 의해 배출라인과 연결되고, 상기 배출 라인의 연장로는 상기 공정 설비에 사용되는 유체를 적정 유속의 유체 흐름으로 상기 공정 설비에 연속적으로 공급할 수 있는 길이이며,

탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 배출 라인을 통해 상기 보전 구조체로 수송하여 그 구조체에 보유하도록 구성된 펌프와;

상기 보전 구조체에 보유되어 있는 유체의 압력을 모니터링하고, 이에 응답하여 상기 펌프의 펌핑 작용을 조정하여, 상기 보전 구조체 내에 미리 정해진 양의 유체를 유지하고, 후에 상기 공정 설비로 설정 유속의 유체 흐름을 계속 공급하기 위해 상기 배출 라인으로 배출하는 작동 조립체를 포함하는 반도체 제조 설비.
제품을 제조하는 데 공정 유체를 사용하는 제조 방법으로서,

저장 및 분배 용기에서, 상기 유체에 대해 수착 친화성이 있는 물리적 수착제에 유체를 저장하는 단계와;

상기 수착제로부터 유체를 탈착하는 단계와;

상기 탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 보전 구조체 쪽으로 유동시키는 단계와;

상기 제품을 제조하기에 충분한 양의 상기 탈착된 유체를 채운 상태로 상기 보전 구조체를 유지하는 단계와;

상기 보전 구조체로부터 유체를 배출하는 단계와;

상기 배출된 유체를 상기 제품 제조에 사용하는 단계

를 포함하는 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 유체는 수소화물 가스, 할로겐화물 가스, 가스상의 유기 금속 V족 화합물로 구성되는 그룹에서 선택된 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 유체는 실란, 디보레인, 게르만, 불소, 암모니아, 포스핀, 아르신, 스티바인, 황화수소, 하이드로겐 셀레나이드, 하이드로겐 테루라이드, 삼염화붕소, 육염화텅스텐, 염소, 염화수소, 브롬화수소, 요오드화수소, 불화수소로 이루어진 그룹에서 선택한 가스를 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 물리적 수착제는 탄소 물질, 결정질의 알루미노규산염 물질, 실리카, 알루미나, 매크로 망상질 중합체, 규조토로 이루어지는 그룹에서 선택한 수착 물질을 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 물리적 수착제는 활성화된 탄소 물질을 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 보전 구조체에 있는 유체는 50 Torr 내지 700 Torr의 범위의 압력으로 유지되는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 서지 탱크로부터 배출되는 유체는 상기 제품을 제조하는 데 사용되기 전에 화학 수착식으로 정제되는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 이온 주입, 수처리 및 용접 작업으로 구성되는 그룹에서 선택한 공정 단계를 포함하는 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 이온 주입 공정 단계를 포함하는 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 제품은 반도체, 평면 패널 디스플레이 및 비상 호흡 장치로 구성되는 그룹에서 선택되는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 제품은 반도체를 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 제품은 평면 패널 디스플레이를 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 제품을 제조하기에 충분한 양의 상기 탈착된 유체를 채운 상태로 상기 보전 구조체를 유지하는 단계는, 상기 보전 구조체 내의 유체 압력을 모니터링하고 이에 응답하여 상기 보전 구조체로의 유체 펌핑을 조절함으로써, 구조체 내부의 유체를 미리 정해진 압력 및 양으로 유지하는 것을 포함하는 것인 제조 방법.
청구항 21에 있어서, 상기 유체는 상기 보전 구조체로부터 미리 정해진 유량으로 배출되어 상기 제품의 제조에 사용되는 것인 제조 방법.
청구항 34에 있어서, 상기 미리 정해진 유량은 질량 유동 컨트롤러를 통해 상기 유체를 유동시키고 미리 정해진 유량으로 그 유체를 질량 유동 컨트롤러로부터 배출함으로써 유지되어 상기 제품 제조에 사용되는 것인 제조 방법.
청구항 35에 있어서, 상기 제품을 제조하기에 충분한 양의 상기 탈착된 유체를 채운 상태로 상기 보전 구조체를 유지하는 단계는, 상기 보전 구조체 내부의 유체 압력을 모니터링하고 이에 응답하여 상기 보전 구조체로 유체를 펌핑하거나 그 펌핑을 종료시킴으로써, 구조체 내의 유체를 미리 정해진 압력 및 양으로 유지하는 것인 제조 방법.
반도체를 비롯한 제품을 제조하는 데 공정 유체를 사용하는 제조 방법으로서,

저장 및 분배 용기에서, 상기 유체에 대해 수착 친화성이 있는 물리적 수착제에 유체를 저장하는 단계와;

상기 수착제로부터 유체를 탈착하는 단계와;

상기 탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 보전 구조체 쪽으로 유동시키는 단계와;

상기 제품을 제조하기에 충분한 양의 상기 탈착된 유체를 채운 상태로 상기 보전 구조체를 유지하는 단계와;

상기 보전 구조체로부터 유체를 배출하는 단계와;

상기 배출된 유체를 상기 반도체를 비롯한 제품의 제조에 사용하는 단계

를 포함하는 방법.
물리적 수착 물질에 수착될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 또는 열 또는 압력 및 열을 매개로 한 탈착에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치로서,

(ⅰ) 상기 유체에 대해 수착 친화성이 있는 물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와;

(ⅱ) 상기 물리적 수착제로부터 탈착되는 유체를 보유하고, 후에 그 유체를 배출하는 탈착된 가스 보전 구조체와;

(ⅲ) 탈착된 유체를 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 유체 보전 구조체로 수송하도록 구성된 펌프와;

(ⅳ) 서지 탱크 내의 유체 압력을 감지하고, 이에 응답하여, 상기 펌프의 작용에 의해 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 보전 구조체 쪽으로 유동하는 유체의 유동을 조정하는 수단

을 포함하는 장치.
청구항 38에 있어서, 상기 수단은, 상기 보전 구조체와 작동식으로 결합되어 상기 구조체 내의 유체 압력을 모니터하며, 이에 응답하여, 펌프를 작동 또는 작동 해제함으로써, 상기 보전 구조체 내에 선택된 유체 압력을 유지하고 후에 이 보전 구조체로부터 유체를 분배하기 위한 압력 모니터를 포함하는 것인 장치.
제38항에 있어서, 상기 수단은, 상기 펌프로의 유체 유동을 제어하는 밸브와, 압력 모니터를 포함하며, 이 압력 모니터는, 상기 보전 구조체의 유체 압력을 모니터하고, 이에 응답하여, 상기 저장 및 분배 용기로부터 펌프로 유동하는 유체의 유동을 제어하는 밸브를 조절함으로써, 적어도 미리 선택한 양의 탈착된 유체를 상기 보전 구조체 내에 유지하고 후에 상기 구조체로부터 유체를 분배하도록 구성되고 배열되는 것인 장치.
청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 수단은, 상기 보전 구조체와 압력 응답식으로 결합되고 상기 저장 및 분배 용기로부터 펌프 쪽으로 유동되는 유체에 충분한 크기의 배압을 부여하여 상기 보전 구조체 내에 유체를 선택한 양으로 유지하고 후에 유체를 그 구조체로부터 분배하도록 작동되는 배압 조정기를 포함하는 것인 장치.
선택한 물리적 수착제에 수착될 수 있고 이러한 수착에 이어 압력 또는 열 또는 압력 및 열을 매개로 한 탈착에 의해 상기 수착제로부터 탈착될 수 있는 유체를 저장하고 필요시에 분배하는 장치로서,

상기 물리적 수착제를 담고 있는 저장 및 분배 용기와;

상기 물리적 수착제로부터 탈착되고, 후에 배출을 위해 유동하여 들어오는 유체를 보유하는 서지 탱크와;

상기 서지 탱크를 상기 저장 및 분배 용기와 유동 연통식으로 연결하는 제1 유동 통로 수단과;

상기 제1 유동 통로 수단과 작동식으로 결합되고, 상기 저장 및 분배 용기 내의 상기 유체를 탈착시키도록 선택적으로 작동 가능하며, 이 탈착된 유체를 상기 제1 유동 통로 수단을 통해 상기 서지 탱크 쪽으로 수송하여 이 서지 탱크에 보유시키는 펌프와;

상기 서지 탱크에 보유된 유체의 압력을 감지하고, 이에 응답하여, 상기 펌프를 작동시키거나 작동 해제함으로써, 상기 서지 탱크 내의 유체를 미리 정해진 압력 범위로 유지하는 작동 조립체와;

상기 서지 탱크로부터 유체를 배출하는 제2 유동 통로 수단과;

상기 제2 유동 통로 수단에 작동식으로 결합되고, 상기 서지 탱크로부터 상기 제2 유동 통로 수단을 통해 유동하는 유체의 유동을 선택적으로 제어하는 유동 제어 수단

을 포함하는 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 펌프의 상류측에서 상기 제1 유동 통로 수단과 작동식으로 결합되고, 상기 저장 및 분배 용기로부터 상기 제1 유동 통로 수단을 통해 상기 서지 탱크 쪽으로 유동되는 유체의 유동을 선택적으로 제어하는 유동 제어 수단을 더 포함하는 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 용기 내의 물리적 수착제를 가열하여 이 수착제로부터 유체를 열적으로 탈착하는 수단을 더 포함하는 장치.