KR100863082B1 - Storage vessel for liquid high-purity substances - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 저장 용기, 용매 용기 및 사용된 용매를 수용하는 진공원으로서의 용기를 구비한 패키지의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a package having a storage container, a solvent container and a container as a vacuum source for containing the solvent used.
도 2는 저장 용기 및 그 저장 용기 내에 배치된 용매 용기 또는 사용된 용매를 수용하는 진공원으로서의 용기를 포함하는 패키지의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a package including a storage container and a solvent container disposed within the storage container or a container as a vacuum source containing a solvent used.
도 3은 이러한 패키지의 일 실시예를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing one embodiment of such a package.
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 소비 장치(consumer)에 공급되는 액체 물질용 저장 용기에 관한 것으로서, 저장 용기의 교체시 연결부 및 연결 라인을 세척하는 장치를 구비하는 액체 물질용 저장 용기에 관한 것이다.The present invention relates to a storage container for a liquid substance supplied to a consumer according to the preamble of claim 1, wherein the storage for a liquid substance has a device for cleaning the connecting portion and the connecting line when the storage container is replaced. It's about courage.
이러한 소비 장치는 예를 들어 화학 기상 증착(CVD)을 위한 반응기이다. 이러한 CVD 반응기는 칩, 즉 집적 마이크로회로 및 이와 유사한 소자를 제조하는 데 사용된다. 또한, 예를 들어 경질 재료층 또는 유리 섬유를 제조하는 장치는 반드시 액체 화학 제품을 구비하여야 한다. 이러한 소자의 지속적으로 높아지는 요건을 만족시키기 위하여, 대응되는 공정을 위한 극도의 고순도 물질이 사용되어야 한다. Such a consuming device is for example a reactor for chemical vapor deposition (CVD). Such CVD reactors are used to fabricate chips, i.e. integrated microcircuits and similar devices. In addition, for example, a device for producing a hard material layer or glass fibers must be provided with a liquid chemical product. In order to meet the ever-increasing requirements of these devices, extremely high purity materials for the corresponding process must be used.
하지만, 이러한 소비 장치에 공급되는 물질을 포함하는 저장 용기가 교체되는 경우에, 불순물이 저장 용기로부터 반응기로의 라인 내에 생성되는 위험이 있으며, 특히 저장 용기가 교체되는 경우에 부득이한 공기 유입을 통한 불순물의 생성 위험이 있다. 이는 특히 물질, 통상적으로 유기 금속 또는 반금속 화합물이 공기 및/또는 습기에 종종 극도로 민감하기 때문에 공급 라인 내 액체 물질의 잔류물(residue)의 분해로 이어질 수 있다.However, in the case where the storage vessel containing the material supplied to such a consuming device is replaced, there is a risk that impurities are generated in the line from the storage vessel to the reactor, in particular through the inflow of air inevitable when the storage vessel is replaced. There is a risk of production. This can lead to the decomposition of the residue of liquid material in the feed line, especially because the material, typically the organometallic or semimetal compound, is often extremely sensitive to air and / or moisture.
이러한 불순물을 제거하기 위하여, 지금까지는 송출 라인을 소비 장치(consumer)에 연결시키는 라인과 저장 용기 내의 물질을 가압시키는 압력 가스 라인을 세척하였는데, 진공 펌프로 특정 라인을 진공시킴으로써 저장 용기를 교환한 후에 용매 용기로부터 배출된 용매에 흡수시키며, 이어서 이러한 용매는 폐기물 용기로 흘러들어간다. 이러한 플러싱(flushing) 공정은 일반적으로 수 회에 걸쳐 수행된다. 이러한 세척 공정에는 신중한 작업 및 신뢰할만한 운전자가 요구되며, 많은 시간이 소요되고(예를 들어 용매 용기, 사용된 용매를 위한 폐기물 용기 및 진공의 레벨을 모니터해야만 한다), 부가적인 용매 용기 및 사용된 용매를 위한 폐기물 용기로 인해 정교한 작업이 필요하다.To remove these impurities, up to now, the lines connecting the delivery line to the consumer and the pressure gas lines to pressurize the material in the storage vessel have been cleaned. After the exchange of the storage vessel by vacuuming a specific line with a vacuum pump, Absorbed in the solvent discharged from the solvent container, this solvent then flows into the waste container. This flushing process is generally performed several times. This cleaning process requires careful work and a reliable operator, which is time consuming (for example, the level of solvent containers, waste containers for solvents used and the level of vacuum must be monitored), and additional solvent containers and used Waste containers for solvents require sophisticated work.
따라서, 본 발명의 목적은 특허청구범위 제1항의 전제부에 기재된 유형의 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 세척하기 위한 장치로서 용이하게 취급되면서도 신뢰성 있는 장치를 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a device that is easily handled and reliable as a device for cleaning the connections and connection lines of a storage container of the type described in the preamble of claim 1.
이러한 목적은 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 세척하는 통합 장치를 구비한 고순도 액체 물질을 위한 저장 용기로서 특허청구범위 제1항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 저장 용기에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 저장 용기의 바람직한 실시예들을 형성한다.This object is achieved by a storage container according to the invention with the features of claim 1 as a storage container for a high purity liquid material with an integrated device for cleaning the connection and connection lines of the storage container. The dependent claims form preferred embodiments of the storage container of the present invention.
즉, 본 발명에 따르면, 저장 용기는 플러싱 공정을 위하여 용매 용기 및/또는 진공원으로서 작용하는 진공 용기와 함께 패키지로서 형성된다. That is, according to the present invention, the storage vessel is formed as a package with a solvent vessel and / or a vacuum vessel serving as a vacuum source for the flushing process.
또한, 플러싱에 사용된 용매를 위하여 폐기물 용기가 설치될 수 있다. 이러한 용기는 진공 용기와 또한 결합될 수 있다. 따라서, 저장 용기는 하나, 둘 또는 세 개의 또 다른 용기와 함께 패키지를 형성할 수 있으며, 저장 용기가 교체되는 경우에 새로운 패키지로 전체적으로 대체된다. In addition, a waste container may be installed for the solvent used for flushing. Such a vessel may also be combined with a vacuum vessel. Thus, the storage container can form a package with one, two or three other containers, which are replaced entirely by a new package when the storage container is replaced.
이는 저장 용기가 교체되는 경우에 예를 들어 용매 용기, 사용된 용매를 수용하는 용기 및 진공 용기가 항상 플러싱에 가능하도록 형성되되 충분한 용매, 사용된 용매를 위한 용량 및 진공이 언제나 플러싱에 가능하도록 형성될 수 있기 때문에, 작동 오류의 가능성을 상당히 감소시킴과 동시에 세부 단계를 현저하게 단순화시킨다. This means that when the storage container is replaced, for example, the solvent container, the container containing the solvent used, and the vacuum container are always configured for flushing, while sufficient solvent, the capacity for the solvent used and the vacuum are always available for flushing. This can significantly reduce the likelihood of operational errors while significantly simplifying the detailed steps.
가장 간단한 경우를 보면, 패키지는 액체 물질을 위한 저장 용기 외에도 용매를 위한 오직 하나의 용기만을 포함할 수도 있다. 연결부를 세척하기 위한 진공은 예를 들어 진공 펌프에 의해 생성될 수 있으며, 사용된 용매를 수용하기 위해서 패키지와 독립된 폐기물 용기가 제공될 수 있다. In the simplest case, the package may include only one container for the solvent in addition to the storage container for the liquid material. A vacuum for cleaning the connection can be produced, for example, by a vacuum pump, and a waste container independent of the package can be provided to accommodate the solvent used.
저장 용기와 함께 연결부를 플러싱시키는 진공원으로서 진공 용기만의 패키지, 또는 저장 용기 외에 사용된 용매를 위한 폐기물 용기만의 패키지가 또한 설치가능하다.Packages of only the vacuum container as the vacuum source for flushing the connection with the storage container or packages of only the waste container for the solvent used in addition to the storage container are also installable.
하지만, 패키지는 사용된 용매를 수용하기 위한 용기를 동시에 형성시킬 수 있는 진공원으로서 저장 용기 외에 용매 용기 및 진공 용기 모두를 포함하는 것이 바람직하다. However, the package preferably includes both a solvent container and a vacuum container in addition to the storage container as a vacuum source capable of simultaneously forming a container for containing the solvent used.
용매를 위한 용기, 진공 용기 및 사용된 용매를 위한 별도의 폐기물 용기는 진공 용기 외에 존재하는 경우에 매우 다양한 방법으로 저장 용기와 패키지로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 용기들은 액체 물질을 위한 저장 용기의 측면, 밑면, 또는 내부에 배치될 수 있다. 용매, 진공 및/또는 사용된 용매를 위한 수 개의 용기들이 제공될 수 있다. 이러한 용기들은 주 용기 주위의 이중 또는 다중 재킷(jacket)에 의해 형성될 수 있다. 하지만, 이러한 용기들은 운반 및 저장에 사용될 수 있는 저장 용기와 함께 항상 패키지를 형성한다. The container for the solvent, the vacuum container and the separate waste container for the solvent used can be combined into the storage container and package in a wide variety of ways when present outside the vacuum container. For example, the containers may be disposed on the side, bottom, or inside of the storage container for the liquid material. Several containers for the solvent, vacuum and / or solvent used may be provided. Such containers may be formed by double or multiple jackets around the main container. However, these containers always form a package with a storage container that can be used for transport and storage.
진공 용기는 예를 들어 분자 체(molecular sieve), 일례로 제올라이트와 같은 고상 흡착제를 포함할 수 있다. 이러한 흡착제는 진공 용기 내의 진공을 유지하기 위해서, 즉 유출구를 통하여 진공 용기를 관통하는 공기를 흡입하기 위해서 설치될 수 있다. 진공 용기가 사용된 용매를 수용할 때, 흡착제는 용매를 흡수하는 데 사용된다. 이러한 흡착제의 성질은 이후에 용매에 적용된다. 즉, 헥산과 같은 소수성 용매에는 소수성 흡착제가 사용되고, 에탄올과 같은 친수성 용매에는 친수성 흡착제가 사용된다. The vacuum vessel may comprise, for example, a molecular sieve, for example a solid phase adsorbent such as zeolite. Such adsorbents may be installed to maintain a vacuum in the vacuum vessel, ie to suck air through the vacuum vessel through the outlet. When the vacuum vessel receives the solvent used, the adsorbent is used to absorb the solvent. The nature of this adsorbent is then applied to the solvent. That is, a hydrophobic adsorbent is used for a hydrophobic solvent such as hexane, and a hydrophilic adsorbent is used for a hydrophilic solvent such as ethanol.
용매 용기, 진공 용기 및 만약 존재한다면 사용된 용매를 위한 용기는 압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부에, 바람직하게는 커플링과 압력 가스 라인의 차단 장치 사이에 또는 커플링과 송출 라인의 차단 장치 사이에 차단 장치를 통하여 연결되도록 구성된다. 이러한 차단 장치는 밸브, 마개 또는 이와 유사한 것이 될 수 있다. 저장 용기의 압력 가스 라인 연결부는 차단 장치를 구비한 연결부에 의해 송출 라인의 연결부에 연결되는 것이 바람직하다. The solvent vessel, the vacuum vessel and the vessel for the solvent used, if present, are at the connection of the pressure gas line and the delivery line, preferably between the coupling device of the coupling and pressure gas lines or between the coupling device and the blocking device of the delivery line. Is connected via a blocking device. Such a shutoff device can be a valve, a stopper or the like. The pressure gas line connection of the storage vessel is preferably connected to the connection of the delivery line by means of a connection with a shutoff device.
압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부의 차단 장치와, 용매 용기, 진공 용기 및 만약 존재한다면 사용된 용매를 위한 용기를 압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부에 연결시키는 차단 장치는, 선택적으로 압력 가스를 공급하는 포트뿐만 아니라 압력 가스 라인 및 송출 라인을 위한 연결부를 송출 라인 외에 저장 용기의 내부에 연결시키는 채널들이 구비된 판에 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 판의 또 다른 채널은 압력 가스 라인 및 송출 라인을 위한 연결부를 연결 라인에 상호 연결시킬 수 있다.A shutoff device for connecting the pressure gas line and the discharge line, and a shutoff device for connecting the solvent vessel, the vacuum vessel and, if present, the vessel for the used solvent, to the connection of the pressure gas line and the discharge line, optionally supply pressure gas. In addition to the port to be connected to the pressure gas line and the discharge line is preferably installed on the plate provided with channels for connecting the interior of the storage vessel in addition to the delivery line. Another channel of this plate can interconnect the connections for the pressure gas line and the discharge line to the connection line.
"표면 장착 장치"로도 불리우는 부착 차단 밸브를 구비한 판은, 예를 들어 차단 장치가 판의 밀봉부를 구비한 대응하는 탭홀(taphole) 내에 체결되는 것만이 필요하기 때문에 짧은 채널 및 이에 따른 작은 데드 볼륨(dead volume), 그리고 보다 우수한 밀봉성 및 간단한 장착의 특징을 갖는다. 연결부와 선택적으로 압력 가스 라인 및 송출 라인을 위한 커플링은 상기 판에 같은 방법으로 결합될 수 있다.Plates with attachment shut-off valves, also referred to as "surface mounting devices," require short channels and thus small dead volumes, for example, because only the shut-off device needs to be fastened in a corresponding taphole with a seal of the plate. (dead volume), and features better sealing and simple mounting. The connection and optionally the couplings for the pressure gas line and the discharge line can be coupled in the same way to the plate.
용매 용기, 진공 용기 및/또는 사용된 용매를 위한 용기를 압력 가스 라인 및 송출 라인에 연결시키는 차단 장치뿐만 아니라 압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부의 차단 장치도 자동으로 작동가능하도록 형성되는 것이 바람직하다. 자동 작동을 위하여, 차단 장치는 공압적으로 또는 전기적으로 작동하도록 형성될 수 있다.It is preferable that the shutoff device for connecting the solvent vessel, the vacuum vessel and / or the container for the solvent used to the pressure gas line and the discharge line, as well as the shutoff device for the connection of the pressure gas line and the discharge line, is preferably configured to be operable automatically. . For automatic operation, the shutoff device can be configured to operate pneumatically or electrically.
제어부는 저장 용기를 구비한 패키지가 교체된 후 세척 공정이 자동으로 수행되도록 차단 장치를 구동하기 위하여 설치되는 것이 바람직하다.The control unit is preferably installed to drive the blocking device so that the cleaning process is automatically performed after the package with the storage container is replaced.
차단 장치가 전기 제어 라인을 통하여 외부 제어부에 의해 구동되는 경우에, 제어부와의 연결을 위한 대응부에 체결되는 플러그, 소켓 또는 이와 유사한 플러그식 부재를 구비한 차단 장치로부터 제어 라인을 연결시키는 것이 바람직하다. 이는 제어 라인이 패키지의 교체 후 제어부에 연결되는 경우에 에러가 일어나는 것을 방지한다. 플러그식 부재는 퀵 커플링으로서 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 플러그식 부재는 레벨 표시기를 구비한 저장 용기 내의 레벨 측정 장치에 동시에 연결될 수 있다. When the interruption device is driven by an external control via an electrical control line, it is desirable to connect the control line from the interruption device with a plug, socket or similar plugged member fastened to a counterpart for connection with the control. Do. This prevents an error from occurring when the control line is connected to the control unit after replacement of the package. The plugged member is preferably formed as a quick coupling. In addition, the pluggable member can be connected simultaneously to a level measuring device in a reservoir with a level indicator.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 실시예를 통해서 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에 따르면, 레벨(2)까지 액체 물질이 채워진 저장 용기(1)는 소비 장치, 예를 들어 CVD 반응기로 이어지는 압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(4)에 연결된다.According to FIG. 1, a storage container 1 filled with liquid material up to level 2 is connected to a pressure gas line 3 and an
압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(4)은 각각 밸브(5, 6)를 구비하며, 특히 배출 라인(4)의 밸브(6)는 다수의 소비 장치들에 액체 물질을 공급하는 다기관(manifold) 상에 또한 설치될 수 있다. 밸브(5, 6)는 연결부(7, 8)를 거쳐 커플링(10, 11)에 연결된다.The pressure gas line 3 and the
저장 용기(1) 내부의 액체 물질(2)에 압력 라인(3)의 압력을 인가시키기 위하여, 연결부(13)는 저장 용기(1)의 커버(12)에 설치된다. 이러한 연결부는 예를 들어 포트(14)를 거쳐 액체 물질(2) 위에서 저장 용기(1) 내로 연통되고, 밸브(15) 및 커플링(10)에 연결될 수 있는 커플링(16)을 구비한다. 연결부(13)를 거쳐 공급되는 압력 가스에 의해 가압되는 저장 용기(1) 내의 액체 물질(2)을 소비 장치로 이어지는 배출 라인(4)으로 공급하기 위하여, 저장 용기(1)의 하부로 돌출되며 송출 라인(17)으로서 형성되는 배출 라인이 커버(12)에 설치되고, 밸브(19) 및 커플링(11)과의 연결을 위한 커플링(21)을 구비하는 연결부(18)와 연결된다. 상호 연결가능한 커플링(10, 16 및 11, 21)은 가스 라인을 위한 통상적인 연결구에 의하여 형성될 수 있다.In order to apply the pressure of the pressure line 3 to the liquid substance 2 inside the storage container 1, a
2개의 연결부(13, 18)는 연결 라인(22)에 의하여 밸브(20)와 연결된다. 용매(24)를 위한 용기(23)는 밸브(25)를 거쳐 연결부(18)에 연결되며, 또한 진공이면서 고상 흡착제(28)를 포함하는 용기(27)는 밸브(26)를 거쳐 연결부(18)에 연결된다. 용기(24) 및/또는 용기(28)는 또한 연결부(13) 및/또는 연결 라인(22)으로 연결될 수 있다.The two
용기(23, 27)는 저장 용기(1)와 함께 패키지(30)를 형성한다(도 2). 새로운 패키지(30)는 닫힌 밸브(15, 19, 20, 25, 26)를 구비한다. 밸브(5, 6)는 이전에 연결된 패키지의 제거 전에 닫혀진다. 커플링(10, 16, 11, 21)의 연결 후에 공기 충진된 연결부(7, 8, 13, 18)를 세척하기 위하여, 우선 밸브(20, 26)를 열어 연결 라인(22)을 포함하는 연결부(7, 8, 13, 18) 및 연결부(18)로부터 밸브(25, 26)까지의 연장 라인을 진공으로 한다. 이후 밸브(26)를 닫고 밸브(25)를 열어, 용매(24)가 용기(23)로부터 연결부(7, 8, 13, 18) 및 연결 라인(22)으로 유동되도록 한다. 밸브(25)가 닫힌 후, 밸브(26)는 열려져서 연결부(7, 8, 13, 18) 및 연결 라인(22) 내의 용매가 용기(27) 내로 흡입되어 그 내부에 포함된 흡착제(28)에 흡수된다. 본 공정은 수 회에 걸쳐 반복될 수 있다. The
본 공정을 자동으로 수행하기 위하여, 밸브(15, 19, 20, 25, 26)는 플러그식 부재(37, 38)를 포함하는 플러그 연결부를 거쳐 제어부(39)와 연결되는 전기 제어 라인(31 내지 34)을 통해 자동으로, 즉 예를 들어 공압적으로 또는 전기적으로 작동가능하다. 연결부(7, 8)의 밸브(5, 6)는 제어 라인(35, 36)을 통하여 제어부(39)에 의해 작동가능하다. 세척 처리 작업의 종료시, 밸브(20, 25, 26)는 닫힌다. 이후, 밸브(5, 15, 6, 19)는 압력 가스하에서 라인(4)을 거쳐 소비 장치에 액체 물질을 공급하도록 개방될 수 있다.In order to perform this process automatically, the
도 2에 따르면, 도 1의 2점 쇄선으로 도시된 본 장치의 부분(40)은 동시에 저장 용기(1)를 닫는 판(41)에 표면 장착 장치로서 결합될 수 있다. 용매를 위한 용기(23) 및 진공 용기(27)는 저장 용기(1)의 내부에 배치된다. 연결부(7, 8, 13, 18)는 커플링(10, 11, 16, 21)에서와 같이 판(41)의 구멍에 의해 또한 형성될 수 있거나 밸브(5, 6, 15, 19)에 결합될 수 있다. 또한, 연결 라인(20)은 연결부(7, 8) 사이에 설치될 수 있다. According to FIG. 2, the
커버, 즉 판(41)을 보호하기 위하여, 저장 용기(1)는 보더(border)(43)를 구비한 테(hoop) 형상의 연장부(42)를 구비하는데, 이는 예를 들어 팽팽한 고리처럼 보호 커버가 체결되도록 한다.In order to protect the cover, i.e. the
도 2에 따르면, 도 3의 패키지(30)는 원주형 벽(45), 환형 받침부(47)를 구비한 내측으로 휜 바닥부(46) 및 파티션(partition)(48)을 구비하는 원통으로서 또한 형성되며, 이러한 파티션(48)에 이어서 보더(43)를 구비한 연장부(42)가 이어진다.According to FIG. 2, the
배출 또는 송출 라인(17)을 구비한 저장 용기(1)는 원주형 벽(45)에 동심으로 원통(30)의 내부에 배치되어 바닥부(46) 상에 지지된다. 원주형 벽(45), 바닥부(46), 파티션(48) 및 저장 용기(1) 사이의 공간은 진공이 되고, 사용된 용매를 위한 용기(27)를 형성한다. 이러한 용기는 예를 들어 제올라이트와 같은 고상 흡착제로 또한 채워지기도 한다. 따라서 사용된 용매가 흡수되기 때문에, 예를 들어 원주형 벽(45)이 손상을 입을 경우 화재 위험은 감소한다. 또한, 용기(1)가 손상을 입을 경우, 용기(1) 내의 액체 물질(2)은 흡수되고, 이에 의해서 패키지(30)의 안전성이 상당히 증가된다. 용기(27)를 밸브(26)(도 1)와 연결시키는 연결부(49)는 파티션(48)에 설치된다. 용매 용기(23)는 공간(27) 내의 저장 용기(1) 주위에 배치된 관 코일에 의해 형성된다. 그 대신에, 저장 용기(1) 주위의 링 또는 중공 실린더가 용매 용기를 또한 형성할 수 있다. The storage container 1 with the discharge or discharge
커플링(16, 21) 및 표면 장착 장치(40)는 연장부(42)에 배치된다. 표면 장착 장치(40)는 저장 용기(1) 상의 플랜지(52)와 연결된 판(41) 상에 위치된다. 표면 장착 장치에서 용매 용기(23)를 밸브(25)(도 1)와 연결시키는 라인(51)은 파티션(48)을 관통하는 연결부(53)를 통하여 채워진 용매 용기(23)의 하단에 연결된다. 보더(43)의 커버(54)는 상단에서 패키지(30)를 닫는다. 또한, 도 3은 작동 밸브(15, 19, 20, 25, 26)(도 1)를 위한 수 개의 작동기(55 내지 58)를 도시하고 있다. The
따라서, 본 발명은 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 세척하기 위한 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 세척하는 통합 장치를 구비한 고순도 액체 물질을 위한 저장 용기를 사용함으로써 용이하게 취급되고 신뢰성 있는 세척 효과를 얻을 수 있다.Accordingly, the present invention provides an easy handling and reliable cleaning effect by using a storage container for high purity liquid material with an integrated device for cleaning the connection and connection line of the storage container for cleaning the connection and connection line of the storage container. You can get it.
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