KR20010021710A - 벌크형 화학제 전달 시스템 - Google Patents

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KR20010021710A
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노아크레이그엠.
그레그존엔.
잭슨로버트엠.
에써크레이그
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프레드릭 제이. 시질리, 더글라스 네우골드
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Abstract

벌크형 화학제 전달 시스템은 적어도 하나의 매니폴드 상자에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 포함하고, 각 매니폴드 상자는 적어도 두 개의 출력 라인을 구비하고, 적어도 하나의 출력 라인은 2차 캐니스터에 연결된다. 비제한적인 대표예에서, 벌크형 화학제 캐니스터는 약 200 리터의 용량을 갖는다. 또한 캐니스터로부터의 화학제 전달에 사용하기 위한 신규한 매니폴드와 운반/억제 카트가 개시되어 있다.

Description

벌크형 화학제 전달 시스템{BULK CHEMICAL DELIVERY SYSTEM}
집적 회로 기판 등의 전자 장치의 제조는 잘 알려져 있다. 이런 제조 중 특정 단계에서, 화학제는 화학제를 사용하는 특정 프로세스 공구에 공급될 수 있다. 예컨대, CVD 반응기는 통상 TEOS에서의 비결정질의 실리콘 산화물과 같은 소정 재료의 층을 발생시키기 위해 사용된다. 본래 TEOS는 5 또는 10 갤런 캐니스터를 이용하는 벌크형 전달 캐비넷을 통해 CVD 반응기에 공급되었다. TEOS의 소모 증가는 증대된 금속층 및 300 mm 프로세스에 의해 현저히 증대했다. 대형 웨이퍼 상에서의 프로세스가 보다 복잡해짐으로써 각 층의 경제성에 압박을 가하였다. 200리터 캐니스터를 사용하게 되면 소비자가 규모 절감의 경제성을 얻을 수 있도록 한다. 또한 대형 벌크형 캐니스터는 용기 교체의 수, 노동 및 선적 비용을 감소시킨다. 제조 실행을 위한 TEOS 요구의 증가란 점에서, 화학제가 방해받지 않고 다중 프로세스 공구로 유동하도록 하는 시스템을 필요로 하고 있다. 마찬가지로, 기존 제조 설비는 각 캐비넷에서 캐니스터를 일상적으로 교체하고 각각의 교체는 시스템을 잠재거으로 오염시키게 되기 때문에, 오염 지점의 개수를 줄이는 것이 바람직하다.
통상적으로, 고순도의 TEOS[및 도핑용 반도체 첨가 불순물]는 앰풀이라 하는 소용량의 용기로부터 CVD 반응 챔버에 공급되었다. 최근에는, 미국 특허 제545,766호, 제5,562,132호 및 제5,607,002호에 기재된 바와 같이, 스테인리스강 용기가 개발되었다. 본 발명자들은 심한 독성이 아닌 공지의 물리적 특성을 갖는 물질을 위해 설계된 이들 특허에 개시된 매니폴드 시스템들은 다른 보다 격렬한 화학제를 수용하도록 변경되는 것이 요구된다는 것을 발견하였다. 더욱이, 본 발명자들은 시스템의 자동 안전 장치를 개선하고자 하고 있다. 따라서, 본 발명자들은 상기 참조 특허들에서 기재된 재충전 시스템에서 사용하기 위한 매니폴드를 개선할 필요가 있다고 결정하였다.
본 발명은 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS) 등의 화학제를 벌크형 전달 캐니스터로부터 화학 증착 장치 등의 제조 프로세스 공구로 전달하는 시스템 및 매니폴드에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 전형적인 벌크형 화학제 전달 시스템을 도시한 도면이다.
도1a는 단일 벌크형 캐니스터 캐비넷이 채용된 본 발명의 전형적인 벌크형 화학제 전달 시스템을 도시한 도면이다.
도2a, 도2b 및 도2c는 본 발명에 이용될 수 있는 전형적인 밸브 매니폴드 상자를 도시한 도면이다.
도3 내지 도5는 본 발명의 실행에 이용될 수 있고 화학제의 누설을 억제할 수 있는 전달 카트를 도시한 도면이다.
도6은 벌크형 캐비넷에 사용되는 전형적인 매니폴드를 개략 도시한 도면이다.
도7a 및 도7b는 불활성 가스로 덮힌 영역에서 모든 전자 소자들을 차단시킴으로써 위험한 폭발 환경에 사용하기에 적절하게 되도록 제작될 수 있는 본 발명의 캐비넷을 도시한 도면이다.
도8은 본 발명의 전형적인 매니폴드 형태를 도시한 도면이다.
도9는 캐니스터를 사용하는 동안 매니폴드 내의 가스 경로에 대한 도면이다.
도10은 캐니스터 내의 헤드 압력을 제거하는 감압 단계 중에 매니폴드 내의 유동 경로를 도시한 도면이다.
도11은 액체 배수 중에 매니폴드 내의 가스 유동을 도시한 도면이다.
도12는 사이클 소기 중에 매니폴드 내의 가스 유동을 도시한 도면이다.
도13은 사이클 소기 중에 매니폴드 내의 유동 소기를 도시한 도면이다.
도14는 본 발명의 또 다른 전형적인 매니폴드 형태를 도시한 도면이다.
도15는 사이클 소기중 도14의 매니폴드 내의 가스 유동을 도시한 도면이다.
본 발명은 상술한 하나 이상의 단점 및 필요성에 대한 해결책을 제공한다.
일 태양에 있어서, 본 발명은 적어도 하나의 매니폴드 상자에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 포함하고, 각 매니폴드 상자는 적어도 2개의 출력 라인을 구비하고, 적어도 하나의 출력 라인은 2차 캐니스터에 연결된 벌크형 화학제 전달 시스템이다.
시스템은 다중 CVD 반응기와 같은 다중 프로세스 공구에 큰 규모의 고순도 액체 화학제를 공급할 수 있다. 실례로서, 도1 및 도1a가 도시된 본 발명의 실시예에서, 각각 4개의 출력 라인들을 갖는 4개의 캐비넷에 각각 화학제를 공급하는 4개의 매니폴드를 구비함으로써, 시스템은 64개의 프로세스 공구에 화학제를 제공할 수 있다. 그러나, 매니폴드 상자, 벌크형 캐비넷 및 2차 캐비넷의 출력 라인들의 개수는 크게 변할 수 있고, 출력 라인들의 임의의 개수도 사용될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 또한, 하나 이상의 부가적인 매니폴드 상자들이 화학제 공급물을 연속으로 더 분배하도록 사용될 수 있다.
다른 광의의 태양에 있어서, 본 발명은 적어도 2개의 출력 라인들을 갖는 적어도 하나의 매니폴드 상자에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 포함하고, 적어도 하나의 출력 라인은 프로세스 공구 또는 2차 캐니스터에 선택적으로 연결될 수 있는 벌크형 화학제 전달 시스템이다. 대체 실시예로서, 본 발명은 적어도 2개의 출력 라인들을 갖는 매니폴드 상자를 포함하고, 적어도 하나의 출력 라인은 캐니스터에 연결하는 벌크형 화학제 전달 시스템이다. 다른 대체 실시예에 있어서, 본 발명은 적어도 2개의 출력 라인들을 갖는 매니폴드 상자를 포함하고, 적어도 하나의 출력 라인은 프로세스 공구에 연결하는 벌크형 화학제 전달 시스템이다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 전자 장치의 제조시에 사용되는 프로세스 공구에 화학제를 제공하는 데 유용한 프로세스를 마련하는데, 이 프로세스는 벌크형 캐니스터에 의해 화학제가 공급되는 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 이송되는 2차 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 벌크형 캐니스터는 약 200 리터의 용량을 가지며, 2차 캐니스터는 벌크형 캐니스터보다 작은 용량을 갖는다. 일 실시예에서, 화학제는 테트라에틸오르소실리케이트이다. 일 실시예에서, 제2 벌크형 캐니스터는 벌크형 캐니스터에 연결된 매니폴드를 통해서 직접 또는 간접적으로 밸브 매니폴드 상자에 화학제를 선택적으로 제공한다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 벌크형 화학제 공급 시스템의 제조를 위한 프로세스를 마련하는데, 이 프로세스는 제1 벌크형 캐니스터를 마련하고 이 제1 벌크형 캐니스터를 적어도 두 개의 출구 포트를 각각 갖는 적어도 두 개의 밸브 매니폴드 상자에 연결하는 단계와, 적어도 하나의 출구 포트를 프로세스 공구에 화학제를 전달하도록 구성된 2차 캐니스터에 연결하는 단계를 포함한다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 벌크형 화학제 공급 시스템을 마련하는데, 이 시스템은 적어도 하나의 출구 포트가 2차 캐니스터에 연결되도록 구성된 적어도 두 개의 출구 포트를 갖는 적어도 하나의 밸브 매니폴드 상자에 연결된 벌크형 캐니스터를 포함한다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 전자 장치의 제조를 위한 프로세스가 마련되는데, 이 프로세스는 벌크형 캐니스터로부터 화학제가 이송되어 있는 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 공급되는 제2 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 프로세스에 따라 제조된 전자 장치에 관한 것이다.
여기에 사용된 "프로세스 공구"는 본 발명의 시스템에 의해 제공된 화학제를 최종적으로 사용하는 프로세스 공구를 의미한다. 따라서, 본 발명의 시스템은 사용중에 화학제를 필요로 하는 어떠한 프로세스 공구에도 화학제를 제공할 수 있다. 이런 프로세스 공구는 화학 증착, 사진석판술 및 에칭 작업을 위한 장치를 포함할 수 있다. 이들 프로세스 공구는 집적회로, 메모리 회로, 평판 디스플레이, 광섬유 제품 및 멀티칩 모듈(MCM) 등의 전자 장치의 제조시에 자주 사용된다. 또한, 본 발명은 집적회로 및 메모리 회로의 제조시에 사용되는 CVD 반응기 등의 프로세스 공구에 TEOS 등의 화학제를 공급하는 데 사용할 수도 있다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 벌크형 화학제 공급 시스템을 제공하는데, 이 시스템은 분배 매니폴드에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 수용하는 캐니스터와, 적어도 하나의 분배 매니폴드에 연결되는 적어도 하나의 매니폴드 상자를 포함하며, 상기 매니폴드 상자는 적어도 두 개의 출력 라인을 포함하고, 상기 적어도 하나의 출력 라인은 제2 분배 매니폴드에 연결되어 있는 2차 캐니스터에 연결되고, 2차 캐비넷에 수용되어 있다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 전자 장치의 제조시에 사용되는 프로세스 공구에 화학제를 제공하기 위한 프로세스를 마련하는데, 이 프로세스는 벌크형 캐니스터에 의해 화학제가 공급되어 있는 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 공급되는 2차 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함한다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 벌크형 화학제 공급 시스템의 제조를 위한 프로세스를 마련하는데, 이 프로세스는 제1 벌크형 캐니스터를 제공하고 이 제1 벌크형 캐니스터를 적어도 두 개의 출구 포트를 각각 갖는 적어도 두 개의 밸브 매니폴드 상자에 연결하는 단계와, 프로세스 공구에 화학제를 이송하도록 구성된 2차 캐니스터에 적어도 하나의 출구 포트를 연결하는 단계를 포함한다.
또 다른 일면에 따르면, 본 발명은 전자 장치의 제조를 위한 프로세스를 마련하는데, 이 프로세스는 벌크형 캐니스터로부터 화학제가 공급되어 있는 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 공급되는 제2 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 (1) 진공 공급 밸브와, (2) 진공 발생기와, (3) 압력 배기 밸브와, (4) 캐리어 가스 차단 밸브와, (5) 바이패스 밸브와, (6) 프로세스 라인 차단 밸브와, (7) 제어 밸브와, (8) 캐니스터 입구 밸브와, (9) 캐니스터 출구 밸브를 포함하며, 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되며, 진공 발생기는 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되며, 캐리어 가스 차단 밸브는 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되며, 바이패스 밸브는 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되며, 프로세스 라인 차단 밸브는 캐니스터 출구 밸브에 연결되며, 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된, 화학제를 담는 캐니스터 재충전에 사용되는 매니폴드에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 진공 발생기에 연결된 진공 공급 밸브와, 진공 발생기에 그리고 가스 입구 밸브에 연결된 압력 배기 밸브와, 진공 발생기에 연결된 제어 밸브와, 바이패스 밸브에 연결된 캐리어 가스 차단 밸브와, 캐니스터 출구 밸브에 그리고 바이패스 밸브에 연결된 프로세스 라인 차단 밸브와, 바이패스 밸브와 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된 캐니스터 입구 밸브를 포함하는, 액체 화학제를 포함하는 두 개의 캐니스터를 재충전 가능하게 연결하는 데 유용한 매니폴드에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 매니폴드의 피팅에 캐니스터의 피팅을 연결하여 전달 시스템을 제공하는 단계와, 전달 시스템을 소기시키는 단계를 포함하며, 매니폴드는 진공 공급 밸브와, 진공 발생기와. 압력 배기 밸브와, 캐리어 가스 차단 밸브와, 바이패스 밸브와, 프로세스 라인 차단 밸브와, 제어 밸브와, 캐니스터 입구 밸브와, 캐니스터 출구 밸브를 포함하고, 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되고, 진공 발생기는 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되고, 가스 입구 밸브는 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되고, 바이패스 밸브는 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되고, 프로세스 라인 차단 밸브는 캐니스터 출구 밸브에 연결되고, 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결되는, 매니폴드에 캐니스터를 연결하는 방법에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 진공 공급 밸브와 진공 발생기와 압력 배기 밸브와 캐리어 가스 차단 밸브와 바이패스 밸브와 프로세스 라인 차단 밸브와 제어 밸브와 캐니스터 입구 밸브와 캐니스터 출구 밸브에 라인을 제공하는 단계를 포함하며, 진공 공급 밸브가 진공 발생기에 연결되고, 진공 발생기가 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되고, 가스 입구 밸브가 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되고, 바이패스 밸브가 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되고, 프로세스 라인 차단 밸브가 캐니스터 출구 밸브에 연결되고, 캐니스터 입구 밸브가 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결되도록, 밸브들을 라인들로 연결하는 단계를 포함하는 매니폴드 제조 방법에 관한 것이다.
다른 태양에서, 본 발명은 (1) 진공 공급 밸브와, (2) 진공 발생기와, (3) 캐리어 가스 차단 밸브와, (4) 바이패스 밸브와, (5) 프로세스 라인 차단 밸브와, (6) 제어 밸브와, (7) 캐니스터 입구 밸브와, (8) 캐니스터 출구 밸브를 포함하며, 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되며, 진공 발생기는 제어 밸브에 연결되며, 캐리어 가스 차단 밸브는 바이패스 밸브에 연결되며, 바이패스 밸브는 또한 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되며, 프로세스 라인 차단 밸브는 또 캐니스터 출구 밸브에 연결되며, 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된, 화학제를 담는 캐니스터 재충전에 사용되는 매니폴드에 관한 것이다.
또 다른 폭 넓은 관점면에서, 본 발명은 (1) 진공 공급 밸브를 제공하는 단계와, (2) 진공 발생기를 제공하는 단계와, (3) 캐리어 가스 차단 밸브를 제공하는 단계와, (4) 바이패스 밸브를 제공하는 단계와, (5) 프로세스 라인 차단 밸브를 제공하는 단계와, (6) 제어 밸브를 제공하는 단계와, (7) 캐니스터 입구 밸브를 제공하는 단계와, (8) 캐니스터 출구 밸브를 제공하고, 진공 공급 밸브를 진공 발생기에 연결하고, 진공 발생기를 제어 밸브에 연결하고, 캐리어 가스 차단 밸브를 바이패스 밸브에 연결하고, 또한 바이패스 밸브를 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결하고, 차단 밸브를 캐니스터 출구 밸브에 연결하고 캐니스터 입구 밸브를 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결하는, 화학제를 포함하는 캐니스터의 재충전에 사용하기 위한 매니폴드의 제조 방법이다.
유익하게, 본 발명의 매니폴드는 낮은 증기압 재료 및 유독한 화학제의 경우에 향상된 소기 효율을 가능하게 한다.
본 발명의 캐비넷에 이용될 수 있는 금속 캐니스터, 화학제 재충전 시스템, 작동 과정, 소자들, 개시 매니폴드 시스템등의 일반적리고 비제한적인 설명은 그 모두가 본 명세서에 참고로 기재된 미국 특허 제5,465,766호, 제5,562,132호, 제5,590,695호, 제5,607,002호 및 제5,711,354호에 기재되어 있다.
본 발명의 전형적인 벌크형 전달 시스템(100)이 도1에 도시되어 있다. 도면에서 각각의 밸브의 경우에, 개방 삼각형들은 항상 개방된 라인을 나타내고, 어둡게 된 삼각형들은 개방될 때까지 폐쇄된다. 시스템은 화학제를 매니폴드 상자(110)를 통해 직접 또는 간접으로 2차(중간) 캐비넷에 공급하고 최종적으로 화학제를 사용하는 프로세스 공구로 공급하는 도시안된 벌크형 캐니스터를 수용하는 적어도 하나의 벌크형 캐니스터 캐비넷(101)을 포함한다. 시스템은 절개된 도면에 의해 도시된 대로 대개 약 200 리터 이상의 용량을 갖는 제2 벌크형 캐니스터(103)를 보유하는 제2 벌크형 캐비넷(102)을 임의로 포함할 수 있다. 제2 벌크형 캐니스터는 제1 벌크형 캐니스터(101)가 임의의 다른 이유로 인해 교환, 재충전 및 보수될 때 화학제를 밸브 매니폴드 상자로 공급할 수 있다. 대안으로서, 대형인 제2 벌크형 캐비넷(102)은 정상 작동중 제1 캐비넷(101)을 재충전시키도록 사용될 수 있다.
캐비넷(101, 102)은 도3 내지 도5와 관련하여 설명된 바와 같이 설계될 수 있다. 캐비넷(101, 102)은 각 캐비넷에서 서로 동일하거나 상이한 매니폴드(104)를 포함할 수 있다. 제2 캐니스터로부터의 라인(105)은 캐비넷(101) 내의 제1 캐니스터의 매니폴드에 연결될 수 있다. 제2 캐비넷(102)이 사용되면, 제1 캐비넷(101)이 교환되거나 재충전되는 중에 제2 캐비넷(102)으로부터 화학제를 시스템에 제공하도록 하는 도6을 참조로 설명된 절환 매니폴드와 같은 절환 성능 제품이 사용될 수 있다. 제2 벌크형 캐니스터(102)로의 절환은 오므론, 인크.(Omron, Inc.)와 같은 상업적 공급원으로부터 입수 가능하고 당해 기술분야의 숙련자들에게 주지된 프로세스 제어 수단을 사용하여 자동화될 수 있다. 이와 다르게, 전체 시스템 관리는, 예컨대 미국 특허 제5,465,766호 및 제5,711,354호에 설명된 바와 같이 등록상표 마스(등록상표, MARS) 등의 캐니스터의 교체와 소기 기능을 관리하고 시스템 인자들을 모니터링하는 프로그램 가능 컴퓨터 제어 시스템을 사용하여 제어될 수 있다. 제어기는 또한 소기 순서와 정상 작동 모드를 관리할 수 있다. 소기 순서는 사용 만료된 벌크형 화학제 공급 캐니스터의 제거 이전에 또는 새로운 캐니스터가 설치된 후 매니폴드와 캐니스터 연결 라인을 소기하도록 역할한다. 작동 모드 중, 시스템은 프로세스 공구에 화학제를 제공할 것이고, 이는 벌크형 화학제 공급 캐니스터의 설치 후 시작될 수 있다. 본 발명의 한 측면에서, 전체 시스템은 주 제어기에 대한 테이터 백(data back)을 제공하도록 제2 캐비넷과 밸브 매니폴드 상자 상의 제어기를 구비하거나 구비하지 않은 상태로, 벌크형 캐니스터 캐비넷 내의 단일 제어기에 의해 제어될 수 있다. 이와 다르게, 각각의 제2 벌크형 캐비넷과 각각의 매니폴드 상자는 이들의 기능을 제어하도록 별개의 제어기를 갖출 수 있다.
라인(106)은 캐비넷(101) 내의 매니폴드로부터 밸브 매니폴드 상자(110)와 같은 하나 이상의 밸브 매니폴드 상자까지 이어진다. 소정수의 매니폴드 상자(110)가 채용될 수 있다. 일 실시예에서, 네 개의 상자가 사용된다. 각 상자(110)는 본 명세서에서 전술된 도2a, 도2b 및 도2c에 도시된 바와 같은 매니폴드(111)를 포함할 수 있다. 밸브 매니폴드 상자(110)는 화학제를 사용하는 프로세스 공구 또는 하나 이상의 소형 캐니스터(121)를 수용하는 제2 캐비넷(120, 125)에 이어지는 다중 라인(112)으로 매니폴드를 분배시킴으로써 화학제의 스트림을 배출하도록 역할한다. 각각의 캐비넷은 소정수의 캐니스터를 포함할 수 있고, 하나 이상의 캐니스터는 별개의 분배 매니폴드를 통해 프로세스 공구에 공급될 수 있는 다른 화학제를 포함할 수 있다. 도1에서, 2차 캐비넷(120)은 두 개의 소형 캐니스터(121)를 수용하고, 2차 캐비넷(125)은 하나의 소형 캐니스터(121)를 수용한다. 밸브 매니폴드 상자 내의 매니폴드의 정확한 형상은 시스템과 프로세스 공구의 균형에 대한 화학제 스트림을 제공하는 기능이 달성되는 한, 본 발명의 실시예로 제한되지 않는다. 밸브 매니폴드 상자 내의 밸브의 형상은 밸브 매니폴드 상자의 구성 요소 하류 스트림의 유용성을 허용하고, 개별 라인의 독립적인 소기와 보수 유지를 허용하기 위해 변화될 수 있다. 선택적으로, 2차 캐비넷(120)에 대한 매니폴드 상자(110)로부터의 라인은 연결되지 않을 수도 있고, 시스템은 재충전 캐니스터(121)가 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 다른 캐니스터를 구비한 또 다른 캐니스터(121)에 화학제를 재충전하기 위해 절환되도록 설계 및 프로그래밍된다. 주로 프로세스 공구에 화학제를 전달하도록 된 캐니스터(121)의 변화를 용이하게 하기 위해, 매니폴드는 설계될 수 있고, 제어기는 재충전 캐니스터(121)가 프로세스 공구에 화학제를 전달하도록 프로그래밍된다. 그러나, 통상 재충전 또는 공급 캐니스터가 변경된다면, 시스템은 화학제가 매니폴드 상자(110)로부터 직접 프로세스 공구에 이송하기 위해 절환되도록 설계된다. 이와 다르게, 프로세스 공구는 제2 캐비넷이 없는 경우, 밸브 매니폴드 상자로부터 직접 이송될 수 있다. 유사하게, 적어도 하나의 매니폴드 상자에 화학제를 공급하는 것 외에, 벌크형 캐비넷은 하나 이상의 프로세스 공구에 화학제를 직접 공급할 수도 있다. 밸브 매니폴드 상자는 소정 개수의 출력 라인을 포함할 수 있고, 통상 네 개의 출력 라인을 포함한다. 도1 및 도1a에서, 네 개의 출력 라인이 채용된다.
도1a는 단일 벌크형 캐니스터 캐비넷(101)이 채용된 본 발명의 대표적인 시스템(100)을 도시한다. 도1a의 도면 부호는 도1의 도면 부호와 일치한다. 도1과 같이, 소정 개수의 밸브 매니폴드 상자(110)가 포함될 수 있다. 통상, 네 개의 밸브 매니폴드 상자(110)가 사용된다. 유사하게, 사용된 2차 캐비넷(120 및/또는 125)의 개수는 변화할 수 있고, 통상 네 개가 사용된다. 따라서, 밸브 매니폴드 상자(110)는 필요한 만큼 많은 수의 배출 포트를 포함하도록 설계될 수도 있다. 주어진 시스템(100) 내에서 2차 캐비넷은 캐비넷(125) 내에 하나의 캐니스터를 포함하거나 캐비넷(120) 내에 두 개의 캐니스터를 포함할 수 있거나 캐비넷들의 조합이 하나 이상의 캐비넷(120)이 단일 캐니스터를 유지하고 하나 이상의 캐비넷(125)이 두 개의 캐니스터를 유지하는 시스템을 위해 이용될 수 있다는 것도 알아야 한다. 또한, 캐비넷(120, 125)은 필요하다면 더 많거나 적은 수의 캐니스터를 포함하도록 변경될 수 있고, 대체 설계에서 이용될 수 있는 캐비넷의 수에 대한 제한은 없다. 캐비넷(101) 내의 대형 캐니스터의 크기 또는 캐비넷(120, 125)들 내의 캐니스터의 크기에 대한 제한 역시 없지만, 통상 캐비넷(101) 내의 캐니스터는 캐비넷(120, 125) 내의 캐니스터보다 크다.
본 발명의 실시에 있어서 이용될 수 있는 밸브 매니폴드 상자(200)는 도2a, 도2b 및 도2c에 도시되어 있다. 도2a에서, 입구 밸브(210)는 도1의 공급 매니폴드로부터의 배출 라인으로부터 화학제를 수용한다. 입구 밸브(210)는 수동 또는 공압식 밸브, 또는 매니폴드 밸브를 수리할 필요가 있으면 매니폴드의 완전한 소기를 허용하는 이중 액티베이터 밸브일 수 있다. 밸브 매니폴드(110)는 두 개 이상의 대형 캐니스터와 같은 다수의 공급원으로부터 화학제를 수용할 수도 있다. 입구 밸브 및 공압식 액티베이터에 대한 용접 연결은 유출 검출에 관한 안전의 중요성을 증대시킬 수 있다. 입구 밸브(210)로부터의 라인(211)은 두 개 이상의 배출 포트의 그룹으로 이어지고, 네 개의 포트가 도2a에 도시되어 있다. 라인(211)은 압력 라인(220)으로부터의 헬륨과 같은 가스에 의해 가압된다. 압력 라인(220)은 가스를 가스 입구 밸브(221)로 이송하는 (도시 안된) 가스 공급원을 거쳐 가스를 공급하고, 라인(222) 및 라인(220) 내로의 유동을 제어하는 제어기 밸브(223)를 통해 유동시킨다. 압력 라인(220)은 선택적이지만, 실제로는 보편적으로 사용된다. 화학제는 밸브 매니폴드 상자(200)의 분리부(230) 내에서 적절하게 포트된(ported) 소기 밸브(231)와 액체 제어 밸브(232)의 두 개 이상의 쌍을 거쳐 분리된다. 액체 제어 밸브(232)가 폐쇄되면, 밸브 포팅은 액체 제어 밸브(232)의 시트(seat)의 상부를 가로질러 그리고 중간 캐비넷 또는 장착된 재충전 가능한 용기를 사용할 수도 있는 프로세스 공구에 공급하는 출력 라인에 연결될 수 있는 배출 포트(234) 내로 유동하도록 소기 밸브(231)로부터 가스를 소기하도록 한다. 이런 소기는 다른 분기부들이 연결되어 있는 동안 하나의 분기부 내의 액체의 소기 또는 배출을 허용한다. 출력 밸브(233)는 화학제의 출력을 출력 라인 각각을 통해 조절한다. 밸브 매니폴드는 여섯 개의 벽으로 구성된 사각형 상자의 형상일 수 있는 하우징(240) 내에 포함될 수 있다. 하우징(240)은 용접 또는 적절한 체결구의 이용에 의한 것과 같은 종래의 방법을 이용해서 조립된 판재 금속과 같은 어떠한 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 전방 벽은 플렉시글라스(Plexiglas)와 같은 투명 재료로 만들어질 수도 있다. 하우징(240)은 입구 및 출구 라인에 대해 적절한 크기이며 적절하게 위치된 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 매니폴드 상자는 액체 센서 및 매니폴드 상자의 바닥 상에 수집된 액체 화학제가 제거될 수 있는 배출 출구를 포함할 수 있다. 상자의 바닥은 유출물이 특정 장소에 수집될 수 있도록 경사질 수 있다. 센서는 신호를 제어기에 제공할 수 있고, 이에 의해 운전자가 경보를 받으며, 매니폴드 상자는 작동 정지 등이 된다.
도2b는 밸브 매니폴드 상자(200)의 제1 측면도이다. 밸브 매니폴드 상자의 입구측의 측면도인 도2b에서, 밸브 매니폴드 상자에 대한 파이핑 및/또는 연결에 대해 더 나은 유연성 및 더 용이한 변화를 허용하도록 각각의 단부 상에 제거 가능한 판이 있다. 제거 가능한 판은 분리 판일 수 있다.
도2c는 밸브 매니폴드 상자(200)의 제2 측면도이다. 도2c에서, 제거판을 이용하는 출구측이 도시되어 있고, 이런 경우에 분리 판은 하나 이상의 라인이 이미 위치되어 있을 때에 추가적인 라인을 추가하기 위해 제거의 용이함을 허용한다.
전자 장치(예컨대, 집적 회로) 제조 설비 내의, 영구적인 2차 저장 영역을 구비한 전형적인 대형 캐비넷은 용기가 캐비넷 내로 상승되는 것을 필요로 한다. 용기가 5 또는 10 갤런(18.93 또는 37.85 리터)의 화학제를 보유하면, 용기를 캐비넷 내로 (보통 8 내지 12 인치(203 내지305 mm)로) 수동으로 상승시키는 데에 큰 어려움이 없다. 그러나, 200 리터형 캐니스터와 같은 대형 캐니스터에 있어서 이런 상승은 불가능해 진다. 이하에서 고려되는 설계는 대형의 200 리터형 캐니스터를 캐비넷 내에 위치시키는 것과 관련해서 발생하는 문제점을 제거한다.
벌크형 캐니스터(103)는 도3 내지 도5에 도시된 것과 같은 적재 카트 내에 포함될 수 있다. 도3은 이런 벌크형 전달 시스템을 도시한다. 시스템은 캐니스터(301)와 카트(300)를 수용하는 벌크형 화학제 캐니스터(301), 가동 수용 운반 카트(300) 및 벌크형 화학제 캐비넷(350)을 구비한다. 실제로, 캐니스터(301)는 적절한 보유부가 캐니스터(301) 상에 있을 때 오버헤드 크레인 등과 같은 것을 이용하여 이동시킴으로써 카트(300)에 위치될 수도 있다.
캐니스터 또는 저장 용기로도 다양하게 명명될 수도 있는 본 발명에 실제 사용되기 위해 특히 적용되는 체적이 200 리터 크기의 캐니스터(301)는 다양한 여러가지 크기일 수도 있다. 캐니스터는 종래 설계일 수도 있고 및/또는 개별 용도로 설계될 수도 있고, 액체 화학제를 포함하고 제공하도록 통상 구성된다. 캐니스터는 라이너가 있거나 또는 라이너가 없는 스테인리스강으로 통상 제조된다. 캐니스터(301)는 화학제가 고순도를 유지하면서 (도시안된) 라인들이 캐니스터로부터 운송될 수 있도록 연결될 수도 있는 피팅(303)을 구비한다. 캐니스터(301)는 캐니스터(301)의 화학제의 수준을 검출하도록 하나 또는 그 이상의 센서(12개 이상 이용 가능) 뿐만 아니라 하부에 (도시 안된) 내부 라인을 구비할 수도 있다. 센서들은 개별 또는 연속적인 액체 센서일 수 있다. 또한, 캐니스터(301)는 후술하는 스쿠프(383)를 수용하기 위해 수직 외장(304) 내에 구멍(305)을 구비한다. 이용되는 개별 피팅(383)은 광범위하게 다양할 수도 있고, 밸브 매니폴드(380)로부터 유출하는 라인의 적절한 피팅과 조화될 필요가 있다는 것을 알 것이다. 캐니스터(301)는 캐니스터에 용접될 수도 있고 또는 캐니스터의 중량에 의해 안착될 때 적소에 보유되도록 캐니스터(301) 하부에 단순 위치될 수 있는 슬리브(302)도 구비할 수 있다. 슬리브(302)는 포크 리프트의 포크를 수용하도록 적절히 설계될 수도 있다. 카트는 한 번 위치되면 카트를 캐비넷 내로 견고하게 고정시키도록 잠금 장치를 구비할 수도 있다. 리드(306)는 저장 또는 적재 시에 피팅을 보호하도록 사용될 수도 있다.
작동시에 헬륨 등을 위한 흡입 밸브가 밀폐되도록 유지시키 위해 그리고 체적이 하강할 때 단지 개방시키기 위해 압력 조절 제어를 하도록 하나 이상의 압력 변환기가 캐니스터의 여분의 포트 상에 추가될 수도 있다(추가 변환기가 사용될 수도 있음).
도3에 도시된 바와 같이, 가동 카트(또는 "크레이트"; 300)는 크기가 적절하게 정해지고 캐니스터(301)의 크기에 따라 적절히 견고할 수도 있는 기부에 부착되는 휘일(롤러, 310)을 구비한다. 휘일(310)은 주차 브레이크 또는 데드맨 브레이크(deadman's brake)를 포함하는 브레이크를 구비할 수도 있다. 카트(300)는 예컨대 포크 리프트의 포크를 수용하도록 기부의 일부이거나 이에 부착되는 슬리브(312)를 구비할 수도 있다. 카트(300)는 캐비넷(350)으로부터 카트(300)를 제거하기 전에 유출된 적어도 일부의 액체, 바람직하게는 대부분 액체를 용이하게 제거하는 배수 라인을 구비할 수도 있다. 카트(300)는 캐비넷(350) 내에 위치됨에 따라 카트(300)를 용이하게 정렬하도록 캐비넷(350)의 안내부(364)와 정렬된 안내부(314)를 구비할 수도 있다. 안내부(314)는 기부(316)의 일부이거나 이에 부착될 수도 있고, 종래 방법을 이용하여 (즉, 나사 또는 볼트를 이용하거나 용접에 의해) 기부(316)에 부착될 수도 있다. 선택적으로는, 안내부(314)는 상보적인 안내부들이 캐비넷의 측면 상의 적절한 위치에 부착된 상태로 카트(300)의 하나 또는 그 이상의 측면에 부착되는 예컨대, 레일로써 설계될 수도 있다. 대체 예에 있어서, 안내부들은 당업계의 당업자에게 이미 명백한 바와 같이, 카트가 정확히 배열될 때 위치 내로 스냅 체결하는 스프링 하중식 볼 베어링 트랙일 수도 있다. 또한, 네 개의 외벽(318)들은 기부(316)에 부착된다. 전형적으로는, 기부 및 측면은 함께 용접되거나 또는 봉합부없는 측벽이 사용된다. 센서로 향한 기부 등은 각이질 수도 있고, 홈이 형성될 수도 있다. 유사하게는, 기부는 유출된 소량의 액체를 수집하도록 작은 체적의 홈통을 선택적으로 구비하여, 이런 유출을 검출하는 센서(317) 능력을 향상시킨다. 정렬 안내부(319)는 카트(300)에 캐니스터(301)를 위치시키는 데에 이용될 수도 있다. 카트(300)는 공기보다 밀도가 높은 증기를 환기시키도록 배기 덕트를 구비할 수도 있다. 조작부(320)는 조작자가 카트(300)를 조작하는 것을 돕기 위해 카트(300)에 선택적으로 고정될 수도 있다. 카트(300)의 상부(330)는 캐니스터(301)의 상부를 수용하도록 적절한 크기로 정해진 구멍(334)을 구비할 수도 있다. 적재 및 이동중 상부(330)가 캐니스터(301)를 카트(300) 내에 고정시키는 것을 돕기 위해 꼭 맞게 끼워지도록 구멍(334)이 크기가 정해지는 것이 바람직하다. 상부(330)는 선택적으로 구멍(332)으로 관통될 수도 있다. 구멍(332)은 캐니스터(301)의 상부의 누출이 카트(300)의 하부 부분으로 배수되도록 기능한다. 또한, 제거 가능한 부품은 외부로의 노출로부터 피팅을 봉합하고 캐니스터가 사용을 위한 깨끗한 방에 위치될 때 유리할 수도 있도록 사용될 수도 있다. 이는 카트 및 캐니스터 상에 및 내부에 먼지 등이 축적되는 것을 막을 것이다. 또한, 센서(317)는 액체 유출을 감지하도록 구비될 수도 있다. 센서는 유출이 검출된 경우에 조작자에게 신호를 보내거나 시스템을 중지시키는 제어기에 연결될 수 있다. 현재 산업에 있어서, 저장 유닛의 체적이 캐니스터(301)의 체적의 적어도 110%일 것이 추천된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 카트(300)는 카트(300)가 수용하게 되는 캐니스터(301)의 내부 체적의 적어도 110%의 용량을 갖도록 구성된다.
캐비넷(350)은 3개의 측면(391), 기부(360), 도어(390) 및 상부를 포함한다. 하나 이상의 지지대(361)는 캐비넷이 수용되는 바닥에 볼트 체결됨으로써 캐비넷에 부착되어 구조물을 지지할 수 있다. 다르게는, 지지대(361)는 캐비넷의 기부를 바닥에 직접 고정하기 위한 캐비넷 기부의 구멍의 사용에 의해 대체될 수 있어서, 캐비넷의 풋프린트(footprint)를 감소시킬 수 있다. 하나 이상의 도어가 사용될 수 있다. 2개의 도어가 채용된 때, 도어 정지부(362)가 포함될 수 있다. 캐비넷은 프로세스 제어 수단의 설치를 위한 격실(370)[또는 "제어 상자"]을 포함할 수 있다. 다르게는, 프로세스 제어 수단은 주지되어 있으며, 오므론, 인크. 등의 여러 상업적 공급처로부터 입수 가능하다. 프로세스 제어 수단은 도4에 도시된 바와 같이 터치 스크린(393)에 연결될 수 있다.
캐비넷은 본 명세서에 참조되어 합체되거나 본 명세서에서 설명된 미국 특허 제5,465,766호, 제5,562,132호, 제5,590,695호, 제5,607,002호 및 제5,711,354호에 설명된 소정수의 밸브(382)(예컨대, 공압식 작동 밸브)를 갖는 밸브 매니폴드(380)를 포함할 수 있다. 매니폴드는 매니폴드 내의 소기 안된 데드레그(dead leg), 라인 및 피팅이 없도록 유리하게 설계될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 설계는 유리하게는 상호 연결 라인을 배관하는 데 있어서 절곡부를 포함하지 않으며, 또한 가요성 라인도 포함하지 않을 수 있다. 일반적으로, 시스템 내의 압력은 상류측 압력이 하류측의 압력보다 높도록 조절된다. 대형 캐니스터를 위한 캐비넷에서의 대표적인 매니폴드 및 시스템 라인 설계의 비제한적인 예가 도6에 도시되어 있다. 도3에서, 밸브(382)는 제어 상자(370) 내에 수용된 프로세스 제어 수단을 사용하여 제어될 수 있다. 수동 작동식 밸브, 공압 작동식 밸브 또는 임의의 다른 종류의 밸브를 포함하는, 그러나 이런 것으로 제한되지 않는 광범위한 종류의 밸브들이 사용될 수 있음을 알아야 한다. 밸브 매니폴드를 폐쇄하기 위하여 매니폴드 도어(384)가 포함될 수 있다. 매니폴드 라인이 배치될 수 있는 스쿠프(383)가 캐비넷(350) 내에 포함될 수 있다. 스쿠프(383)는 캐니스터(301)의 구멍(305) 내로 끼워지도록 적절한 크기로 될 수 있다. 또한, 스쿠프(383)는 적절한 배출 유동을 허용하는 크기로 될 수 있다. 따라서, 스쿠프(383)는 캐비넷 내의 배출 유동 전체를 저장할 수 있고, 적당한 균형을 위해 조절될 수 있다. 또한, 스쿠프(383)는 매니폴드 영역에서의 임의의 누출된 액체를 하방으로 카트(300)로 안내하는 역할을 수행할 수 있고, 카트는 이런 누출 액체를 위한 저장부를 제공한다. 도3에는 통기 바닥부를 갖는 튜브(386)가 도시되어 있는데, 튜브는 캐비넷을 통한 배출 유동의 조정 및 균형을 허용하도록 배출부 내로 결합되어 있다. 또한, 캐비넷은 배출구(381)를 포함할 수 있다. 선택적으로는, 카트(301)에 대한 정지부로서 작용하도록 범퍼(392)가 캐비넷(350)의 후방측에 부착될 수 있다.
도4는 도3의 캐비넷(300)에서 도어(390)로서 사용되는 이중 도어 시스템을 도시한다. 도4에서 이중 도어 시스템이 도시되어 있지만, 다르게는 하나 이상의 도어가 사용될 수 있다. 도4에서, 좌측 도어(399) 및 우측 도어(391)는 캐비넷(350)에 대해 내부쪽을 볼 수 있는 상태로 도시되어 있다. 각각의 도어는 각각의 도어를 캐비넷(350)에 장착하기 위한 스프링 하중식 힌지(394), 도어 로크(395) 및 통기구(396)를 포함할 수 있다. 게다가, 도어(391)는 프로세스 제어 수단에 연결하는 터치 스크린(393)을 포함할 수 있다. 터치 스크린(393)은 조작자가 프로세스 구성을 관찰하거나 변경하도록 하는 역할을 한다.
도5는 캐비넷(350) 내에 수용된 카트(300) 내부에 배치된 때의 캐니스터(301)를 도시한다. 따라서, 도5는 본 발명의 시스템의 구성을 도시한다. 캐니스터(301)는 크레인의 사용에 의해 카트(300) 내에 배치되어 있고, 이후에 상부(330)는 카트(300) 상에 고정됨으로써, 캐니스터(301)의 측방향 이동 및 흔들림이 감소될 수 있다. 캐니스터(301)는 카트(300) 내로의 설치 전후에 충전될 수 있다. 도5에서, "피그테일(pigtail)"(즉, 매니폴드 라인)이 구멍(305)의 모서리로부터의 마멸에 대해 보호되도록 스쿠프(383)가 수직 외장(304) 내의 구멍(305)을 통해 활주하는 것을 볼 수 있다. 또한, 분리된 때 피그테일을 자동적으로 상승시키도록 스프링 하중식 인상 장치가 채용될 수도 있다. 또한, 취급 중에 피팅(303)를 보호하는 수직 외장(304)이 천공 카트 상부(380)의 구멍(384) 내로 끼워지는 것을 볼 수 있다.
캐니스터(301)는 캐니스터(301)를 인상하여 카트(300) 내로 이동 및 배치시킴으로써 카트(300) 내에 배치될 수 있다. 대형의 캐니스터(301)를 수용하는 카트(300)는 카트(300)에 강력 휘일(롤러)(310)이 설비되므로 손으로 간단히 미는 것에 의해 간편하게 이동될 수 있다. 유리하게는, 카트(300)가 저장 및 분배 캐비닛(350) 내로 가압될 수도 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 캐비닛(350) 및 카트(300)는 작업자가 카트(300)를 캐비닛(350) 내로 놓기 용이하도록 안내부(314, 364)로 구성되어 있다. 본 발명의 장점은, 가동 카트(300)가 발생될 수도 있는 유출을 억제하는 기능을 하므로, 제2 캐비닛이 종래의 설계를 사용할 수도 있지만, 본 발명의 벌크형 캐비닛에서는 필요하지 않은 억제 저장조 위에 캐니스터를 현수시키는 격자부를 사용하는 종래의 캐비닛에 비해 캐비닛(350)의 크기가 감소된다는 것이다. 또한, 격자부 및 저장조가 캐비닛 내에 수납되지 않으므로, 캐니스터(301)가 종래의 캐비닛에서와 같이 캐니스터를 설치하기 위해 상승될 필요가 없다. 이와 같이, 본 발명의 캐비닛 및 가동 자기-억제 시스템은 공간이 작게 필요하면서도 억제 기능을 제공한다. 본 발명의 시스템이 청정실 분위기에서 사용될 때, 포크 리프트는 대형 캐니스터를 캐비닛 내로 놓을 필요가 없다는 점에서 유리하다. 이는 청정실 포크 리프트가 드물고 매우 비싸며 캐니스터를 내부에 놓는 데 캐비닛 영역 내의 면적 및 여유 공간이 많이 필요하기 때문에 특히 유리하다.
본 발명의 벌크형 전달 시스템을 사용하여 전달될 수 있는 화학제의 종류는 프로세스 공구 및 소정 결과에 따라 크게 변할 수도 있다. 대표적인 화학제의 예로는 테트라에틸오르소실리케이트(TEOS), 트라이에틸포스페이트, 트라이메틸포스파이트, 트라이메틸보레이트, 티타늄테트라클로라이드, 탄탈륨 화합물 등; 클로리네이트 하이드로카본 등의 용제, 아세톤 및 메틸에틸케톤 등의 케톤, 에틸 아세테이트 등의 에스테르, 하이드로카본, 글리콜, 에테르, 헥사메틸디사일라잔(HMDS) 등; 바륨/스트론튬/티타네이트 칵테일(혼합물) 등의 액체 내에 분산된 고체 화합물 등이 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 분배되는 화학제가 유기 액체 내에 현탁된 고체라면, 매니폴드는 유기 액체의 증발시에 고체가 라인 내에 축적되는 것을 방지하기 위해 모든 라인을 액체로 씻어내도록 설계될 수도 있다. 분산되면, 라인이 감압될 때 화합물이 라인 내에서 석출되지 않도록 트라이글라임 또는 테트라하이드로퓨란(THF) 등의 액체 용제와 함께 라인을 씻어내는 것이 바람직하다. 이런 화학제의 예들은 제한하려는 것이 아니다. 화학제는 각종의 순수물일 수도 있고, 화학제의 혼합물이 사용될 수도 있다. 하나의 실시예에서는, 한 종류의 화학제가 사용된다. 소정의 화학제가 미량의 금속에 대해 99.999% 이상의 순도를 갖는 것이 유리할 수도 있다.
도6은 제2 캐비닛(102)이 포함되지 않을 때 캐비닛(101) 내에 사용되는 대표적인 캐니스터, 소기 매니폴드 및 시스템 공급 매니폴드를 도시하고 있다. 도6에는, 200리터 캐니스터일 수도 있는 벌크형 캐니스터(610)가 도시되어 있다. 가스 공급원(630)으로부터 라인(631), 캐리어 가스 차단 밸브(632), 캐니스터 바이패스 밸브(634), 제2 유동 소기 밸브(636, "FP2" 밸브) 및 캐니스터 입구 밸브(638)를 통한 압력이 양일 때, 벌크형 캐니스터(610)는 화학제를 라인(611, 612 및 613), 캐니스터 출구 밸브(640), 프로세스 라인 분리 밸브(642) 및 필터 조립체(620)를 통해 4개의 포트 프로세스 공급 매니폴드(670)로 공급되는데, 여기에서 화학제는 화학제를 도시 안된 라인을 통해 밸브 매니폴드 박스로 제공하는 출구 밸브(672)를 통해 배출되는 스트림으로 분리된다. 화학제는 프로세스 공급 매니폴드(670) 내로 진입되기 전에 필터 조립체(620)를 통과함으로써 소기된다. 본 발명의 중요한 측면은 유동이 필터 바이패스 밸브(624)를 통해 향하도록 필터 분리 밸브(622A 및 622B)를 작동시킴으로써 전체 필터 용기(621)가 제거 및 교체될 수도 있다는 점이다. PLI(642, 폐쇄되어 있음)와 분리 밸브(622A) 사이와, 포스트 필터 분리 밸브(626, PFI)와 분리 밸브(622B) 사이의 적절한 끼움부를 파열시킨 후, 필터 조립체는 새로운 조립체로 교체될 수 있다. 다음에, 필터 및 화학제를 포함하는 오래된 조립체는 상당한 시스템 정지 시간 없이 다루어질 수 있다. 이는 번거롭고, 실수가 발생하기 쉽고, 시간이 많이 걸리는 필터 수단의 교체가 불필요하기 때문에 유리하다. 공급 매니폴드(670)에서, 분배 공급 밸브(671)는 밸브(672)로부터 배출되는 화학제의 유동을 차단하는 역할을 한다. 매니폴드에는 샘플링 포트가 갖춰질 수도 있다. 전체 매니폴드 시스템은 유동 가스 소기 및 진공 주기를 변경시킴으로써 캐니스터 교체 또는 조업 중단 전에 청결해질 수도 있다. 이런 점에서, 캐니스터의 감압 후, 유동 가스 소기 주기는 라인의 액체 배출에 의해 달성될 수도 있다. 예컨대, 가스는 공급원(30)으로부터 CGI(632), CBV(634), PLI(642), 캐니스터 출구 밸브(640) 및 라인(613)을 통해 유입됨으로써, 액체를 캐니스터(610) 내로 제거한다. 필요에 따라, 필터 바이패스 밸브(624)를 통해 유동이 이동되도록 분리 밸브(622)를 폐쇄하는 것이 흔하기는 하지만, 필터 조립체는 액체 배출이 캐니스터(610)를 통한 캐니스터(610) 내로의 가스 관통 라인(13)의 유동에 의해 수행되는 상태로 배출될 수도 있다. FP2(636) 및 제1 유동 소기 밸브(650)(FPI)는 액체 배수가 진행함에 따라 가스가 라인(652)을 통해 캐니스터(610)로부터 출구(654)로 배출될 수 있도록 개방된다. 이런 것은 캐니스터(610) 내에 압력이 축적되는 것을 방지한다.
라인 배수 후에, 사이클 소기는 진공 단계 및 유동 가스 소기를 포함하여 개시될 수 있다. 예컨대, 진공 공급 밸브(656)(VGS)는 캐니스터 입구 밸브(638) 및 캐니스터 출구 밸브(640)를 폐쇄할 때 라인(652)을 통해 매니폴드 시스템을 진공 상태로 만드는 벤츄리(Venturi) 발생기와 같은 진공원(657)으로 가스를 공급할 수 있도록 개방될 수 있다. 또 다르게는, 진공 펌프가 이용될 수 있다. 그 이후에, VGS(656)를 폐쇄한 후[캐니스터 입구 및 출구 밸브(638, 640)들이 폐쇄된 상태로 있음]에 가스원(630)으로부터 요망되는 바와 같이 매니폴드로 가스를 유입시킴으로써 유동 소기가 수행될 수 있다. 캐니스터(610)를 교체하기 위해 피팅을 해체하기 전에 기본적으로 라인내에 화학제도 있지 않도록 보장하기 위해 사이클 소기가 여러번 반복될 수 있다.
라인(613)으로 직접 결합되어 유동 소기용 가스를 공급하는 작용을 하는 라인(629)을 이용하는 대신에, 점선으로 도시된 라인(629)이 선택적으로 이용될 수 있다. 이런 선택적인 구성에서, 캐니스터(610)로의 화학제에 대해 포스트 필터 소기 밸브(627)(PEP)를 개방함으로써 라인 배수가 수행될 수 있다. 이런 설계에서, PFI(622B)는 3방향 밸브일 수 있다. 이런 구성의 이점은 PFI(629)의 하류측 시스템 및 라인이 습식 상태에 있다는 것이다.
도1 또는 도1a에 도시된 시스템이 제2 벌크형 캐비넷(102)을 포함할 때, 제2 벌크형 캐니스터를 연결하는 라인이 지점(680)에서 연결될 수도 있고, 예컨대 라인(613)에서 공급 매니폴드(670)를 제공한다. 이런 구성이 사용될 때, 캐니스터(610)가 교체될 때 또는 라인들이 유지, 보수 등으로 작업 중단되는 경우에 제2 벌크형 캐니스터가 PFI(626)의 하류측의 화학제를 제공할 수 있도록 PFP(627)를 통해 소기하기 위한 가스를 공급하도록 점선 라인(629)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
캐니스터 출구 밸브(640)가 제3 유동 소기 밸브로 작용함을 이해할 수 있다. 따라서, 가스는 라인(641)을 통해 시스템을 소기할 수 있으므로 기본적으로 매니폴드에는 데드레그(dead leg)가 없다.
도1의 캐비넷(101)에 포함될 수 있는 시스템의 일실시예는 본 명세서에서 참조되는 미국 특허 제5,711,354호의 도36 및 도37에 도시되어 있다.
본 발명의 캐비넷은 위험한 폭발성 환경하에서 사용되기에 적합하도록 제조될 수 있다. 일반적으로, 이런 것은 불활성 가스로 덮여진 영역에서 모든 전자 소자들을 차단시킴으로써 달성된다. 이런 방식으로, 전자 소자로부터 발산된 스파크는 기본적으로 산소를 갖지 않는 환경하에 있게 되어서, 캐비넷에 잔존하는 증기로 인한 폭발 가능성을 현저히 감소시킨다. 이런 캐비넷의 비제한적인 일실시예가 도7a 및 도7b에 도시되어 있다.
도7a 및 도7b에서, 그 참조 부호들은 도3과 관련하여 설명된 성분들에 대응하고, 다만 그 참조 부호에 문자 "A"를 부기하여 도시된다. 도7a 및 도7b에서, 제어 상자(370A) 및 터치 스크린(383A)이 캐비넷(700)에서 고립되었음을 볼 수 있다. 제어 상자(370A)는 프로세스 제어 계기와 같은 (도시 안된) 전자 계기를 포함할 수 있다. 사용중에 제어 상자(370A, 383A)용 하우징은 불활성 가스로 덮여져 있고, 이런 불활성 가스는 하나 이상의 소기 라인(771)에 의해 공급될 수 있다. 하나 이상의 소기 라인(771)은 터치 스크린(383A)용 하우징에 연결될 수 있다. 소기 라인(771)에 연결되지 않은 제어 상자로 불활성 가스가 직접 유동될 수 있도록 추가적인 도관들이 이용될 수 있다. 이런 방식으로, 터치 스크린 및 제어 상자 모두에서 불활성 가스 블랑켓을 제공하도록 단일 라인이 이용될 수 있다. 제어 상자 및 터치 스크린용의 하우징으로부터 과도한 불활성 가스를 배출하고 초기 소기를 제공하기 위해 하나 이상의 릴리프 밸브(772)가 이용될 수 있다. 초기의 고압 소기의 시간을 조정하고 불활성 가스를 차단된 성분들에 대해 불활성 가스를 감독 및 계량하기 위해 소기 제어 유닛(773)이 포함될 수 있다. 엑스포 안전 시스템으로부터 입수 가능한 종래의 소기 제어기들이 이용될 수 있다.
도7b에 도시된 바와 같이 터치 스크린(393A)은 점선으로 표시된 하우징 안에 넣어질 수 있다. 터치 스크린을 충분히 분리시키기 위해서, 가스킷 재료(384B), 소기 가스 이송을 위한 구멍을 구비한 플라스틱(예컨대, 아크릴) 스페이서(384C), 터치 스크린 창 가스킷 재료(394E), 및 소기 수용 프레임(394F)에 의해 보유 지지되는 플라스틱 창(394D)(예컨대, 전자-전도성 폴리카버네이트 시트)의 이용과 같은 추가의 구성 요소가 사용될 수 있다. 이런 대표적인 방식으로 터치 스크린이 추가로 분리될 경우, 터치 스크린은 예컨대 자석 막대와 랜야드(394H)의 사용을 통해 처리되는 강볼(394G)을 사용함으로써 접속될 수 있다.
본 발명의 매니폴드 시스템이 도8에 도시되어 있다. 도8에서 벤튜리 진공 발생기와 같은 진공원(14)은 선(12)에 의해 진공 공급 밸브("VGS"; 10)에 연결되어 있다. 진공원이 벤튜리 진공 발생기라면 VGS(10)은 불활성 가스 라인(11)을 통해 진공원(14)으로의 (질소, 헬륨, 아르곤과 같은) 가스의 유동을 제어하도록 기능한다. 진공원(14)은 또한 배기하기 위해서 배출하는 배기 라인(13)에 부착될 수 있다. 진공원(14)은 저압 도출 밸브("LPV"; 20), 캐리어 가스 차단 밸브("CGI"; 30), 캐니스터 바이패스 밸브("CBV"; 40) 및 제어 밸브("CP3"; 60)에 연결될 수 있다. CGI는 또한 캐리어 가스 입구 밸브라고도 한다. 도8에서, 진공원(14)은 라인(15), 티이(18), 및 라인(17)을 통해 LPV(20)에 라인(15), 티이(18), 라인(16), 티이(35), 및 라인(37)을 통해 CGI(30)에 라인(15), 티이(18), 라인(16), 티이(35), 라인(36), 티이(44), 및 라인(61)을 통해 CBV에 연결된다. 라인(37)의 체크 밸브(33)는 매니폴드가 소정의 해제 압력을 이클립스하지 않는다면 이클립스할 때까지 폐쇄된다. 따라서, 진공원(14)은 통상 라인(37)을 통해 CGI(30)으로 폐쇄된다. 일반적으로, 매니폴드 압력이 제곱 인치당 약 100파운드와 같은 사전 설정 기준치를 초과하게 되면 체크 밸브(33)가 기동하도록 설정될 수 있다. 체크 밸브는 시스템 내의 압력이 소정의 수준에 도달하면 가스를 도출시키는 역할을 한다. LPV(20)의 기능은 시동및 캐니스터 변화 동안 매니폴드 및 캐니스터를 도출시키고 배출하는 것을 제어하는 것이다. 진공 게이지(22)는 LPV(20)에도 연결될 수 있다. 진공 게이지(22)는 소기 사이클 동안 진공을 점검하도록 기능할 수 있다. 라인(23)은 LPV(20)를 CGI(30)에 연결시킬 수 있다. 라인(31)은 CGI(30)을 가압된 불활성 가스의 유동을 공급하는 레귤레이터(32)에 연결시킬 수 있다. 운반 압력 게이지(36)는 레귤레이터 압력 및 모든 작동 동안의 압력을 감시하도록 레귤레이터(32)에 묶여질 수 있다.
도8에서, 라인(34)은 CGI(30)을 CBV(40)에 연결시킬 수 있다. 라인(41, 42)은 CBV(40)를 프로세스 라인 차단 밸브("PLI"; 50)와 제어 밸브("CP2";70)에 부착시킬 수 있다. PLI(50)의 기능은 매니폴드에서 나온 화학제의 유동을 제어하는 것이다. CGI(30)는 매니폴드로의 가압된 가스 공급을 제어하도록 기능한다. CBV(40)의 기능은 PLI(50) 및 라인(71)으로 압력 또는 진공의 공급을 제어하는 것이다. 라인(51)은 화학제를 시스템 외부의 장치 또는 재충전될 또 다른 캐니스터로 운반할 수 있다. 라인(52)은 PLI(50)을 제어 밸브("CPI";80)에 연결시키는 역할을 한다. 라인(61)은 제어 밸브(60)를 제어 밸브(70)에 연결시킬 수 있다. 제어 밸브(70)로부터, 라인(73, 74)은 티이(72)로부터 제어 밸브(80)와 캐니스터 입구 밸브("CI"; 90)로 이어지면서 라인(71)은 티이 피팅(72)에 이르게 된다. CI(90)은 캐니스터의 가압 및 배출을 제어하도록 기능한다. 제어 밸브(80)는 라인(81)을 통해 캐니스터 출구 밸브("CO"; 100)에 연결될 수 있다. CO(100)은 화학제 전달 동안 캐니스터(110)로부터의 화학제의 유동 및 캐니스터 변화동안 캐니스터 출구 용접부의 소기를 제어하도록 기능한다. 통상 수나사 및 암나사 조인트와 같은 피팅와 연관하여, CI(90)과 CO(100)은 매니폴드를 공급 캐니스터 상의 대응하는 구조물과 연결시키는 역할을 한다. 매니폴드를 캐니스터(110)에 결합시키는 피팅(커플러)은 통상 CI(90)와 티이(72) 사이 및 CO(100)와 CPI(80)사이에 있게 된다. 만약 CO(100)가 이중 액티베이터 밸브라면, 티이(72)는 CI(90)와 직접 연결되도록 하방으로 이동될 수 있어서, 그 결과 라인은 이중 액티베이터 밸브를 직접 CI(90)에 연결시킨다.
캐니스터(110)는 다양한 화학제로 채워질 수 있고, 통상 반도체 제조에 사용하기 위해서는 고순도의 화학제가 요구되어진다. 예컨대, 캐니스터는 TEOS, 비소 화합물, 티타늄 화합물, 붕소 화합물, 구리 화합물 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 캐니스터(110)는 적어도 부분적으로 미량의 금속에 대해 순도 99.9999%인 화학제로 채워질 수 있다.
도관, 배관, 파이프, 통로 등으로 불리우기도 하는 전술한 라인은 예컨대 스테인리스강 배관과 같은 금속 배관으로 구성될 수 있다. 각각의 밸브는 NUPRO 6L-M2D-111-P-Ⅲ 가스 제어 밸브와 같은 종래의 공기 작동식 밸브일 수 있다. 마찬가지로, 제어기는 AP Tech 1806S 3PW F4-F4 V3 제어기와 같은 표준형일 수 있다. 시스템은 압력 끼움 밸브를 이용하는 종래의 방법이나 용접 등에 의해 조립될 수 있다. 밸브는 터치 스크린 제어 패널에 접속되는 오므론의 프로그램 가능한 제어기 상자와 같은 종래의 프로세스 제어에 의해 제어될 수 있다. 이와는 다르게, 밸브는 소프트웨어가 EPROM에 상주하는, 명령 연속 실행을 위한 수용형 마이크로프로세서를 합체한 ADCS APC(상표명) 제어기를 이용함으로써 제어될 수 있다. 예컨대 제어 유닛은 압축 가스의 흐름을 제어하여 공기 밸브를 개폐시킬 수 있다.
사용 중에, 본 발명의 매니폴드는 다음과 같이 작동될 수 있다. 화학제를 캐니스터(110)로부터 운반 지점까지 밀어내기 위해, 매니폴드 내의 밸브는 압축 가스가 시스템 내로 그리고 캐니스터 내로 허용되도록 적절히 개폐된다. 도9에 있어서, 라인(120)은 캐니스터(110)로 유입되는 압축 가스의 경로를 도시하고, 라인(121)은 딥 튜브(111)를 통해 캐니스터(110)로부터 배출되는 액체 화학제의 경로를 도시한다. 따라서, 공급원(도시안됨)으로부터의 압축 가스는 제어기(32)에 의해 라인(31)으로 배출된다. 그후에 가스는 개방된 CGI(30)를 통과하고나서, 라인(34), CBV(40), 라인(71), CI(90)를 거쳐 캐니스터(110) 내로 통과한다. 유입되는 가스로부터의 압력은 액체 화학제를 딥 튜브로 강제로 상향 이동시켜서, CO(100), 라인(81), CP1(80), 라인(52), PLI(50) 및 배출 라인(51)을 거쳐서 수용 지점으로 강제 이동시킨다.
공급 캐니스터(전체 캐니스터)가 교체되면, 라인은 매니폴드로부터 잔류 화학제를 제거하도록 소기될 수 있다. 제1 프로세스는 캐니스터(110) 내의 상부 압력을 제거하도록 기능하는 감압 프로세스가다. 감압 프로세스는 몇가지 방법으로 수행될 수 있다. 예컨대, 감압을 일으킬 수 있는 두 과정이 도10에 도시되었다. 실선(130)으로 도시된 하나의 감압 방법에 있어서, VGS(10)는 가스가 라인(11)으로부터 라인(12)을 통해 진공원(14)으로 유동하도록 개방되어, 진공이 라인(13)을 통해 배기부로 배출되는 유동과 함께 생성된다. 진공원(14)에서 생성되는 진공은 개방된 CP1(60), 라인(62), CP2(70), 라인(71), 티이(72), 라인(74) 및 개방된 CI(90)를 통해, 라인(15), 티이(18), 라인(16), 티이(35), 라인(36), 티이(44), 라인(61) 상에 진공을 생성함으로써, 진공을 캐니스터(110)의 상부 공간까지 끌어들인다. 이와는 다르게, 감압은 LPV(20), CP2 및 CI(90)를 개방함으로써 진공이 실선(135)을 통해 끌어들여지도록 함으로써 수행될 수 있다.
감압후, 라인(용접물)으로부터 액체를 제거하기 위한 액체 배수가 개시된다. 따라서, 도11에서, 가스는 제어기(32)를 통해 라인(31)으로 유입된다. CGI(30), CBV(40) 및 CO(100)는 개방되어 액체 화학제가 캐니스터(110) 내로 강제로 복귀되도록 라인(34, 41, 52, 81)을 통해 유동한다. 라인 배수 중의 가스의 유동은 실선(140)에 의해 도시되어 있다.
그후, 도5와 도6에 각각 도시된 바와 같이 진공 단계와 유동 소기 단계를 포함하는 소기 사이클이 개시된다. 진공 단계는 도12에 실선(150, 155)에 의해 도시된 구성을 통한 방법을 포함하여 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 따라서, 일 실시예에 있어서, CBV(40)와 LPV(20)는 VGS(10)가 개방되어 라인(11, 12)을 통해 가스가 진공원(14) 내로 유입될 수 있도록 개방되고, 진공은 라인(13)을 통해 배기부로 흡인되고, 진공은 라인(15, 17, 23, 34, 41, 52, 81)으로 끌어들여진다. 이와는 다르게, LPV(20)와 CP2(70)가 개방되어 진공이 라인(15, 17, 23, 34, 42, 71, 74)으로 끌어들여진다. 부가적으로, LPV(20), CP2(70) 및 CBV(40)가 모두 개방되어 진공이 라인(41, 52, 81) 뿐만 아니라 라인(42, 71, 74)으로 끌어들여지도록 할 수 있다. 라인(42/71/74, 41/52/81)이 간헐적으로 배수되도록 개방은 교대로 수행될 수 있다.
도13에 있어서, 소기 사이클의 유동 소기가 도시되었다. 도13에 있어서, 제어기(32)는 압축 가스가 라인(31) 내로 유입되게 한다. CGI(30), CBV(40), CP1(80) 및 CP1(60)가 개방된 상태에서(CI(90)과 CO(100)는 폐쇄된 점에 유의), 가스는 라인(34, 41, 52, 73, 71, 62, 61, 36, 16, 15, 13)을 통해 유동함으로써 매니폴드를 도13에 실선(160)으로 도시된 바와 같이 소기한다. LPV(20)는 라인(23, 17)이 소기될 수 있도록 간헐적으로 개방될 수 있다. 소기후, 습기가 매니폴드 내로 유입될 수 없도록 매니폴드 상에 양의 압력은 유지되지만 끼움맞춤 상태는 일반적으로 손상된다. 예컨대, CGI(30), CBV(40) 및 CP2(70)는 끼워맞춤 손상후 가스가 라인(74, 81)으로부터 유동되어 배출되도록 개방될 수 있다. 새로운 캐니스터가 안착된 후, 소기 사이클은 전형적으로 새로운 캐니스터의 부속품 및 용접물 내의 물 뿐만 아니라, 매니폴드에 들어갈 수 있는 어떠한 물 또는 다른 오염물의 제거를 반복한다.
도14에는, LPV(20), 라인(17, 23) 및 게이지(22)가 없는 것을 제외하고 도8에 도시된 실시예와 유사한 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 만일 CO(100)가 이중 액티베이터 밸브이면, 티이(72)는 이중 액티베이터에 직접 부착된 제어 밸브(80) 및 CI(90)와 직접 접속하도록 하방 이동될 수 있어서, 라인은 이중 액티베이터를 CI(90)에 직접 접속하고 매니폴드 내의 잠재적 데드레그의 수는 감소한다. 도14에 도시된 실시예에서, 라인(43) 내지 CBV(40)는 선택적으로 제거될 수 있다. 도9에 도시된 동일한 유동 구성은 도14의 구성에 대해서 화학제를 캐니스터(110) 외부로 밀어내는데 이용될 수 있다. 도14에 도시된 구성의 감압은 도10의 라인(130)과 같이 도시된 유동 구성의 사용을 달성할 수 있다. 도11의 실선(140)으로 표시된 액체 배수는 도14의 구성을 위해 사용될 수 있다. 진공 단계는 라인(180)에 의해 표시된 바와 같은 도15에서 설명된 바와 같이 달성될 수 있다. 도13의 유동 소기는 도14의 구성을 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예는 밸브의 수를 줄여서 매니폴드의 비용을 낮추고 주어진 매니폴드용 밸브의 고장 가능성을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 누출 발생 가능 지점의 수를 감소시키는 많은 장점을 갖는다. 또한, 본 실시예는 시스템 내의 데드레그 수를 줄여서, 보다 효율적인 유동 소기를 가져온다. 캐니스터가 변화하는 동안 라인으로부터 화학제를 제거할 수 있는 향상된 성능 때문에, 본 실시예의 매니폴드는 비소 화합물과 같은 위험한 화학제가 사용될 수 있는 시스템을 제공한다. 마찬가지로, 이 매니폴드의 실시예는 다이글림(diglyme) 및 트라이글림(triglyme)과 같은 유기 캐리어 액체 내에 분산된 금속 또는 고형 화합물과 같은 향상된 분산을 이용하는 것을 허용한다. 만일 분산을 사용하면, 라인들이 감압될 때 화합물이 라인들 내에 침전되지 않도록 트라이글림 또는 테트라하이드로푸란(THF)과 같은 액상 용매로 라인들을 씻어 내리는 것이 바람직하다. 더욱이, 본 발명의 어떤 실시예에 있어서, 매니폴드가 라인들 내의 화학제의 증발을 가속하도록 가열될 수 있는 것을 고려한다. 이 점에 있어서, 매니폴드는 배리악(variac) 등에 연결된 가열 테이프로 감싸진 가열된 환경에서 유지될 수 있다. 유동 소기 동안 증발을 촉진하기 위하여, 가열된 가스는 가열된 아르곤, 질소, 또는 다른 불활성 가스와 같이 대신 사용될 수 있다. 또한, 이들 기술의 조합이 사용될 수도 있다. 어떤 형태의 화학제에 대해서, 보다 용이하게 비워진 화합물을 생성하도록 라인 내에 하나 이상의 화합물과 반응하는 반응 화학제와 함께 소기하는 것이 가능하다.
본 발명의 매니폴드는 매니폴드의 라인들이 어떤 화학제를 포함하는지 판단하도록 예컨대, 라인(15)에 부착된 센서를 포함한다. 유사하게, 샘플 포트는 라인으로부터의 샘플 가스가 화학제의 유무에 대해 시험하기 위한 분석 장치를 사용하여 추출되어 시험될 수 있는 라인(15) 내에 포함될 수 있다.
본 발명의 추가 변경 및 변형된 실시예는 이런 설명의 관점에서 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 따라서, 이런 설명은 단지 실례로서 이해되고 본 기술 분야의 숙련자들에게 본 발명을 수행하는 방법을 가르치기 위한 것이다. 여기에 도시되고 설명된 본 발명의 형태는 이 양호한 실시예로서 취해지는 것으로 이해된다. 상응하는 요소는 여기에서 도시되고 설명되는 것들을 대신할 수 있고, 본 발명의 일정한 특징은 다른 특징의 사용과 독립적으로 이용될 수 있고, 본 발명의 이 설명으로 이익을 가지 후에 본 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다.

Claims (52)

  1. 적어도 하나의 매니폴드 상자에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 포함하고, 각 매니폴드 상자는 적어도 2개의 출력 라인을 구비하고, 적어도 하나의 출력 라인은 2차 캐니스터에 연결된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 2차 캐니스터는 화학제를 프로세스 공구에 공급하도록 된 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 시스템을 통한 화학제의 유동을 제어하는 프로그램 가능한 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 2차 캐니스터는 캐비넷 내에 수용되며, 둘 이상의 캐니스터가 캐비넷 내에 선택적으로 수용될 수 있는 것을 특징으로 하는벌크형 화학제 전달 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 적어도 약 200 리터의 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 운반 카트에 수용되는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 2차 캐니스터가 프로세스 공구에 연결되는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 테트라에틸오르소실리케이트인 화학제를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 시스템은 테트라에틸오르소실리케이트, 트리에틸포스페이트, 트리메틸포스파이트, 트리메틸보레이트, 티타늄테트라크롤라이드 또는 탄탈륨 화합물인 화학제를 포함하며, 상기 화학제는 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 벌크형 캐니스터가 화학제를 공급하지 않을 때 적어도 하나의 밸브 매니폴드 상자에 화학제를 제공하는 제2 벌크형 캐니스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터 및 매니폴드 상자에 연결된 제1 공급 매니폴드를 더 포함하고, 상기 벌크형 캐니스터 및 제1 공급 매니폴드는 캐비넷 내에 수용된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 또한 적어도 하나의 프로세스 공구, 2차 캐니스터 또는 이들의 조합체에 직접 연결된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 캐비넷 내에 수용된 운반 및 억제 카트 내에 수용된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 전달 시스템.
  14. 분배 매니폴드에 연결된 벌크형 화학제 캐니스터를 수용하는 캐비넷과, 적어도 하나의 분배 매니폴드에 연결된 적어도 하나의 매니폴드 상자를 포함하며, 상기 매니폴드 상자는 적어도 두 개의 출력 라인을 구비하며, 적어도 하나의 출력 라인은 제2 분배 매니폴드에 연결되고 제2 캐비넷 내에 수용되어 있는 2차 캐니스터에 연결된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 2차 캐니스터는 화학제를 프로세스 공구에 공급하도록 된 라인에 연결된 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 시스템을 통한 화학제의 유동을 제어하는 프로그램 가능한 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 적어도 약 200 리터의 용량을 갖는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  18. 제14항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 운반 카트에 수용되는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  19. 제14항에 있어서, 적어도 하나의 2차 캐니스터는 프로세스 공구에 연결되는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  20. 제14항에 있어서, 상기 시스템은 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 테트라에틸오르소실리케이트인 화학제를 포함하는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  21. 제14항에 있어서, 상기 시스템은 테트라에틸오르소실리케이트, 트리에틸포스페이트, 트리메틸포스파이트, 트리메틸보레이트, 티타늄테트라크롤라이드 또는 탄탈륨 화합물인 화학제를 포함하며, 상기 화학제는 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 것을 특징으로 하는 벌크형 화학제 공급 시스템.
  22. 전자 장치의 제조에 사용되는 프로세스 공구에 화학제를 공급하기 위한 프로세스에 있어서,
    벌크형 캐니스터에 의해 화학제가 공급된 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 이송되는 2차 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  23. 제22항에 있어서, 상기 벌크형 캐니스터는 약 200 리터의 용량을 가지며, 상기 2차 캐니스터는 상기 벌크형 캐니스터의 용량보다 작은 용량을 갖는 것을 특징으로 하는프로세스.
  24. 제22항에 있어서, 상기 화학제는 테트라에틸오르소실리케이트인 것을 특징으로 하는 프로세스.
  25. 제23항에 있어서, 제2 벌크형 캐니스터가 상기 밸브 매니폴드 상자에 화학제를 선택적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  26. 벌크형 화학제 공급 시스템의 제조를 위한 프로세스에 있어서,
    제1 벌크형 캐니스터를 마련하고 이 제1 벌크형 캐니스터를 적어도 두 개의 출구 포트를 각각 갖는 적어도 두 개의 밸브 매니폴드 상자에 연결하는 단계와,
    적어도 하나의 각각의 출구 포트를 프로세스 공구에 화학제를 전달하도록 구성된 2차 캐니스터에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  27. 전자 장치의 제조를 위한 프로세스에 있어서,
    벌크형 캐니스터로부터 화학제가 공급되어 있는 밸브 매니폴드 상자로부터 화학제가 공급되는 제2 캐니스터로부터 프로세스 공구에 화학제를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  28. 제28항에 있어서, 화학제는 벌크형 캐니스터로부터 분배 매니폴드를 거쳐 밸브 매니폴드 상자로 이송되고, 상기 프로세스 공구에는 제2 캐니스터로부터 제2 분배 매니폴드를 거쳐 화학제가 공급되는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  29. 제28항에 있어서, 상기 화학제는 테트라에틸오르소실리케이트, 트리에틸포스페이트, 트리메틸포스파이트, 트리메틸보레이트, 티타늄테트라크롤라이드 또는 탄탈륨 화합물인 화학제를 포함하며, 상기 화학제는 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 없는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  30. 제29항에 있어서, 상기 화학제는 테트라에틸오르소실리케이트, 트리에틸포스페이트, 트리메틸포스파이트, 트리메틸보레이트, 티타늄테트라크롤라이드 또는 탄탈륨 화합물인 화학제를 포함하며, 상기 화학제는 99.9999% 이상 미량 금속이 없는 것을 특징으로 하는 프로세스.
  31. 제28항의 프로세스에 따라 제조된 전자 장치.
  32. 제29항의 프로세스에 따라 제조된 전자 장치.
  33. 제30항의 프로세스에 따라 제조된 전자 장치.
  34. 제31항의 프로세스에 따라 제조된 전자 장치.
  35. 화학제를 포함하는 캐니스터의 재충전에 사용되는 매니폴드에 있어서,
    (1) 진공 공급 밸브와,
    (2) 진공 발생기와,
    (3) 압력 배기 밸브와,
    (4) 캐리어 가스 차단 밸브와,
    (5) 바이패스 밸브와,
    (6) 프로세스 라인 차단 밸브와,
    (7) 제어 밸브와,
    (8) 캐니스터 입구 밸브와,
    (9) 캐니스터 출구 밸브를 포함하며,
    상기 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되며,
    상기 진공 발생기는 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되며,
    상기 캐리어 가스 차단 밸브는 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되며,
    상기 바이패스 밸브는 또한 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되며,
    상기 프로세스 라인 차단 밸브는 또한 캐니스터 출구 밸브에 연결되며,
    상기 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  36. 제34항에 있어서, 상기 밸브는 공압식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  37. 제34항에 있어서, 상기 밸브는 스테인리스강 배관 작업에 의해 연결되며, 상기 밸브는 스테인리스강으로 제조된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  38. 제34항에 있어서, 상기 캐리어 가스 차단 밸브는 불활성 가스 공급원에도 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  39. 제34항에 있어서, 상기 캐니스터 입구 밸브 및 캐니스터 출구 밸브는 공압 작동 밸브인 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  40. 제34항에 있어서, 상기 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  41. 액체 화학제를 포함한 두 개의 캐니스터를 재충전 가능하게 연결하는데 유용한 매니폴드에 있어서,
    진공 발생기에 연결된 진공 공급 밸브와,
    상기 진공 발생기 및 가스 입구 밸브에 연결된 압력 배기 밸브와,
    상기 진공 발생기에 연결된 제어 밸브와,
    바이패스 밸브에 연결된 캐리어 가스 차단 밸브와,
    캐니스터 출구 밸브 및 바이패스 밸브에 연결된 프로세스 라인 차단 밸브와,
    바이패스 밸브와 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된 캐니스터 입구 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  42. 제40항에 있어서, 상기 밸브는 공압식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  43. 제40항에 있어서, 상기 밸브는 스테인리스강 배관 작업에 의해 연결되며, 상기 밸브는 스테인리스강으로 제조된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  44. 제40항에 있어서, 상기 진공 공급 밸브는 진공원에 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  45. 제40항에 있어서, 상기 캐리어 가스 차단 밸브는 불활성 가스 공급원에도 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  46. 제40항에 있어서, 상기 진공 공급 밸브는 2차 매니폴드에도 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  47. 제40항에 있어서, 상기 매니폴드는 압력 배기 밸브와 진공 발생기 및 제어 밸브 연결하는 제1 티이 피팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  48. 제40항에 있어서, 제2 티이가 캐니스터 입구 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 직접 또는 간접적으로 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  49. 캐니스터를 매니폴드에 연결하는 방법에 있어서,
    매니폴드의 피팅에 캐니스터의 피팅을 연결하여 전달 시스템을 제공하는 단계와, 전달 시스템의 공기와 물을 소기시키는 단계를 포함하며,
    상기 매니 폴드는 진공 공급 밸브와, 진공 발생기와, 압력 배기 밸브와, 캐리어 가스 차단 밸브와, 바이패스 밸브와, 프로세스 라인 차단 밸브와, 제어 밸브와, 캐니스터 입구 밸브와, 캐니스터 출구 밸브를 포함하고,
    상기 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되고,
    상기 진공 발생기는 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되고,
    상기 가스 입구 밸브는 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되고,
    상기 바이패스 밸브는 또한 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되고,
    상기 프로세스 라인 차단 밸브는 또 캐니스터 출구 밸브에 연결되고,
    상기 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 매니폴드 제조 방법에 있어서,
    진공 공급 밸브와 진공 발생기와 압력 배기 밸브와 캐리어 가스 차단 밸브와 바이패스 밸브와 프로세스 라인 차단 밸브와 제어 밸브와 캐니스터 입구 밸브를 제공하는 단계와,
    상기 진공 공급 밸브가 진공 발생기에 연결되고, 상기 진공 발생기가 압력 배기 밸브 및 제어 밸브에 연결되고, 상기 가스 입구 밸브가 압력 배기 밸브 및 바이패스 밸브에 연결되고, 상기 바이패스 밸브가 또한 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되고, 상기 차단 밸브가 또 캐니스터 출구 밸브에 연결되고, 캐니스터 입구 밸브가 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결되도록, 밸브들을 라인들로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 제조 방법.
  51. 화학제를 포함하는 캐니스터의 재충전에 사용되는 매니폴드에 있어서,
    (1) 진공 공급 밸브와,
    (2) 진공 발생기와,
    (3) 캐리어 가스 차단 밸브와,
    (4) 바이패스 밸브와,
    (5) 프로세스 라인 차단 밸브와,
    (6) 제어 밸브와,
    (7) 캐니스터 입구 밸브와,
    (8) 캐니스터 출구 밸브를 포함하며,
    상기 진공 공급 밸브는 진공 발생기에 연결되며,
    상기 진공 발생기는 제어 밸브에 연결되며,
    상기 캐리어 가스 차단 밸브는 바이패스 밸브에 연결되며,
    상기 바이패스 밸브는 또한 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결되며,
    상기 프로세스 라인 차단 밸브는 또 캐니스터 출구 밸브에 연결되며,
    상기 캐니스터 입구 밸브는 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결된 것을 특징으로 하는 매니폴드.
  52. 화학제를 포함하는 캐니스터의 재충전에 사용되는 매니폴드의 제조 방법에 있어서,
    (1) 진공 공급 밸브를 마련하는 단계와,
    (2) 진공 발생기를 마련하는 단계와,
    (3) 캐리어 가스 차단 밸브를 마련하는 단계와,
    (4) 바이패스 밸브를 마련하는 단계와,
    (5) 프로세스 라인 차단 밸브를 마련하는 단계와,
    (6) 제어 밸브를 마련하는 단계와,
    (7) 캐니스터 입구 밸브를 마련하는 단계와,
    (8) 캐니스터 출구 밸브를 마련하는 단계를 포함하며,
    상기 진공 공급 밸브를 진공 발생기에 연결하고,
    상기 진공 발생기를 제어 밸브에 연결하고,
    상기 캐리어 가스 차단 밸브를 바이패스 밸브에 연결하고,
    상기 바이패스 밸브를 또한 프로세스 라인 차단 밸브 및 캐니스터 입구 밸브에 연결하고,
    상기 라인 차단 밸브를 또 캐니스터 출구 밸브에 연결하고,
    상기 캐니스터 입구 밸브를 제어 밸브 및 캐니스터 출구 밸브에 연결하는 것을 특징으로 하는 매니폴드 제조 방법.
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