KR20020077031A - 액체 고순도 물질을 위한 저장 용기 - Google Patents

액체 고순도 물질을 위한 저장 용기 Download PDF

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Abstract

컨수머에 공급되는 액체 물질을 위한 저장 용기(1)는 저장 용기(1)의 교체시 연결부(7, 8, 13, 18)를 클리닝하는 장치가 설치되며, 상기 저장 용기(1)는 차단 장치(15) 및 차단 장치(5)를 가진 압력 가스 라인(3)의 커플링(10)이 설치된 연결부(7)의 연결을 위한 커플링(16)이 설치된 연결부(13) 및 차단 장치(19) 및 저장 용기(1)내의 배출 라인(17)을 커플링(11) 및 상기 용기(1)내의 압력 가스에 종속되는 물질을 컨수머로 공급하는 차단 장치(6)가 설치된 연결부(8)에 연결시키는 커플링(21)이 설치된 연결부(18)를 구비한다. 연결부(7, 8, 13, 18)를 플러싱시키는 용매 용기(23) 및 진공원으로서 연결부(7, 8, 13, 18)내에 용매를 흡수하기 위하여 진공이 되는 소비된 용매를 위한 용기(28)는 저장 용기(1)와 함께 패키지(30)를 형성한다.

Description

액체 고순도 물질을 위한 저장 용기{STORAGE VESSEL FOR LIQUID HIGH-PURITY SUBSTANCES}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 저장 용기의 교체시 연결부 및 연결 라인의 클리닝을 위한 장치를 구비한, 컨수머(consumer)에 공급되는 액체 물질을 위한 저장 용기에 관한 것이다.
예를 들어 이러한 컨수머는 화학 기상 증착(CVD)을 위한 반응기이다. 이러한 CVD 반응기는 칩, 즉 집적 마이크로회로, 및 유사한 소자를 생산하는 데 이용된다. 또한, 예를 들어 경화 재료층 또는 유리 섬유를 생산하는 장치는 반드시 액체 화학제품으로 제공되어야 한다. 이러한 소자의 끊임없이 높아지는 요구를 만족시키기 위하여, 대응하는 공정을 위한 극도의 고순도 물질이 사용되어야 한다.
그러나, 이러한 컨수머에 공급되는 물질을 포함하는 저장 용기가 대체되는 경우, 저장 용기에서 반응기로의 라인내에서 일어나는, 특히 저장 용기가 손상되는 경우 부득이한 공기 유입을 통한 불순물의 위험이 있으며, 이것은 특히 상기 물질, 일반적으로 유기 금속 또는 반금속 화합물이 공기 및/또는 습기에 종종 극도로 민감하기 때문에 공급 라인내 액체 물질의 레지듀(residues)의 분해로 이어질 수 있다.
상기 불순물을 제거하기 위하여, 지금까지 송출 라인을 컨수머에 연결시키는 라인, 및 저장 용기내의 물질을 가압시키는 압력 가스 라인을 클리닝하였는데, 진공 펌프로 특정 라인을 진공화함으로써 저장 용기를 교환한 후 용매 용기에서 나온 용매에 흡수시키며, 상기 용매는 그 후 폐기물 용기로 흘러들어간다. 본 플러싱 공정은 일반적으로 수 회에 걸쳐 수행된다. 상기 클리닝 공정은 주의깁게 작업을 하는 신뢰할만한 운전자를 요구하며, 시간을 요하고(예를 들어 용매 용기 및 소비된 용매 및 진공을 위한 용기 및 배출 용기의 수위를 모니터해야만 한다), 부가적인 용매 용기 및 소비된 용매를 위한 배출 용기때문에 다소 정교하다.
따라서, 본 발명의 과제는 청구항 1의 전제부에 명시된 종류의 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 클리닝하기 위한 용이하게 취급되고 신뢰할만한 장치를 제공하는 것이다.
이것은 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 클리닝하는 통합 장치를 구비한 액체 고순도 물질을 위한 청구항 1에 특징이 있는 본 발명에 따른 저장 용기로 달성된다. 종속항은 본 발명의 저장 용기의 유리한 실시예를 명시한다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 저장 용기는 플러싱 공정을 위하여 용매 용기 및/또는 진공원으로 작용하는 진공 용기와 함께 패키지로서 형성된다.
또한, 플러싱에 사용되는 소비된 용매를 위하여 배출 용기가 설치될 수 있다. 상기 용기는 상기 진공 용기와 또한 결합될 수 있다. 따라서 상기 저장 용기는 하나, 둘 또는 세 개의 또다른 용기와 함께 패키지를 형성할 수 있으며, 상기 저장 용기가 교체되는 경우 새로운 패키지로 전체로서 대체된다.
이것은 상기 저장 용기가 교환되는 경우 예를 들어 용매 용기, 소비된 용매를 받아들이는 용기 및 진공 용기는 충분한 용매, 사용된 용매를 위한 용량 및 진공이 언제나 플러싱에 가능하도록 설계될 수 있기 때문에 작동 오류의 가능성을 상당히 감소시킴과 동시에 흐름도를 현저하게 단순화시킨다.
가장 간단한 경우에서, 상기 패키지는 액체 물질을 위한 저장 용기외에도 용매를 위한 오직 하나의 용기만을 포함할 수도 있다. 상기 연결부를 클리닝하는 진공은 예를 들어 진공 펌프에 의해 생산될 수 있으며, 소비된 용매를 받아들이기 위해서 상기 패키지와 독립된 배출 용기가 제공될 수 있다.
저장 용기와 함께 연결부를 플러싱시키는 진공원으로서 진공 용기만의 패키지, 또는 저장 용기외에 사용된 용매를 위한 배출 용기만의 패키지가 또한 설치가능하다.
그러나, 상기 패키지는 사용된 용매를 받아들이기 위한 용기를 동시에 형성할 수 있는 진공원으로서 저장 용기외에 용매 용기 및 진공 용기 모두를 포함하는 것이 바람직하다.
용매를 위한 용기, 진공 용기 및 소비된 용매를 위한 별도의 배출 용기는 진공 용기외에 존재하는 경우, 매우 다양한 방법으로 저장 용기와 패키지로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 용기는 액체 물질을 위한 저장 용기의 측면, 밑면, 또는 내부에 배치될 수 있다. 용매, 진공 및/또는 사용된 용매를 위한 수 개의 용기가 제공될 수 있다. 상기 용기는 주 용기 주위에 이중 또는 다중 재킷(jackets)이 형성될 수 있다. 그러나, 상기 용기는 운반 및 저장에 사용될 수 있는 저장 용기와 함께 패키지를 언제나 형성한다.
상기 진공 용기는 예를 들어 분자 체(sieve), 예를 들어 제올라이트와 같은 고상 흡착제를 포함할 수 있다. 상기 흡착제는 진공 용기내에서 진공 유지, 즉 유출구를 통하여 진공 용기를 관통하는 공기를 흡착하기 위하여 설치될 수 있다. 진공 용기가 소비된 용매를 받아들일 때, 상기 흡착제는 용매를 흡수하는데 사용된다. 상기 흡착제의 성질은 이후에 용매에 적용된다. 즉, 헥산과 같은 소수성 용매에는 소수성 흡착제가 사용되고, 에탄올과 같은 친수성 용매에는 친수성 흡착제가 사용된다.
용매 용기, 진공 용기, 및 만약 존재한다면 소비된 용매를 위한 용기는 압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부에, 바람직하게는 커플링과 압력 가스 라인의 차단 장치 사이 또는 커플링과 송출 라인의 차단 장치사이에 차단(shut-off) 장치를통하여 연결되도록 적용된다. 상기 차단 장치는 밸브, 마개 또는 이와 유사한 것이 될 수 있다. 저장 용기의 압력 가스 라인 연결부는 차단 장치를 가진 연결부에 의해 송출 라인의 연결부에 연결되는 것이 바람직하다.
압력 가스 라인, 송출 라인의 연결부내의 차단 장치 및 용매 용기, 진공 용기, 및 만약 존재한다면 소비된 용매를 위한 용기를 압력 가스 라인 및 송출 라인의 연결부에 연결시키는 차단 장치는 송출 라인외에, 선택적으로 압축 가스를 공급하는 포트뿐만 아니라 압력 가스 라인 및 송출 라인을 위한 연결부를 저장 용기에 연결시키는 채널이 구비된 판에 연결되는 것이 바람직하다. 상기 판의 또다른 채널은 압력 가스 라인 및 송출 라인을 위한 연결부를 상호연결시키는 연결 라인에 의해 형성될 수 있다.
"표면 장착 장치"라고 또한 명명된 부착 차단 밸브를 가진 그러한 판은, 예를 들어 상기 차단 장치가 판에 봉인을 가진 대응하는 출탕구(tapholes)내로 죄어지는 것만이 필요하기 때문에 짧은 채널 및 이에 따른 작은 데드 볼륨(dead volume), 더 나은 봉인 및 간단한 장착으로 특징되어진다. 연결부 및 선택적으로 압력 가스 라인을 위한 커플링 및 송출 라인은 상기 판에 같은 방법으로 결합될 수 있다.
용매 용기, 진공 용기 및/또는 소비된 용매를 위한 용기를 압축 가스 및 송출 라인에 연결시키는 차단 장치뿐만 아니라 압축 가스 라인 및 송출 라인의 연결부내의 차단 장치도 자동적으로 작동가능하도록 형성되는 것이 바람직하다. 자동 작동을 위하여 상기 차단 장치는 공압적으로 또는 전기적으로 작동하도록 형성될수 있다.
제어부는 저장 용기를 가진 상기 패키지가 교체된 후 클리닝 공정이 자동적으로 일어나도록 차단 장치를 구동하기 위하여 설치되는 것이 바람직하다.
상기 차단 장치가 전기 제어 라인을 통하여 외부 제어부에 의해 구동되는 경우, 제어부와의 연결을 위한 짝부에 맞추어지는 플러그, 소켓 또는 이와 유사한 플러그-타입부를 가진 차단 장치로부터 제어 라인을 연결하는 것이 유리하다. 이것은 제어 라인이 패키지의 교환 후 제어부에 연결되는 경우 에러가 일어나는 것을 방지한다. 상기 플러그-타입부는 레벨 표시기를 가진 저장 용기내의 레벨 측정 장치에 동시에 연결할 수 있다.
이하, 본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명될 것이다.
도 1은 저장 용기, 용매 용기 및 사용된 용매를 받아들이는 진공원으로서의 용기를 가진 패키지의 개략도를 도시하며; 및
도 2는 저장 용기 및 상기 저장 용기내에 배치된 용매 용기 및 소비된 용매를 받아들이는 진공원으로서의 용기를 포함하는 패키지 단면의 개략도를 도시하며, 및
도 3은 이러한 패키지의 일 실시예를 통한 단면을 도시한다.
도 1에 있어서, 액체 물질이 레벨(2)까지 채워진 저장 용기(1)는 컨수머, 예를 들어 CVD 반응기로 이어지는 압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(4)에 연결된다.
압력 가스 라인(3) 및 라인(4)은 각각 밸브(5, 6)를 가지며, 이것에 의해 특히 라인(4)의 밸브(6)는 다수의 컨수머에 액체 물질을 공급하는 다기관(manifold)상에 또한 설치될 수 있다. 밸브(5, 6)는 연결부(7, 8)을 거쳐 커플링(10, 11)에 연결된다.
저장 용기(1)의 내부에 액체 물질(2)을 압력 라인(3)의 압력하에 놓이게 하기 위하여, 연결부(13)는 용기(1)의 커버(12)에 설치되며, 상기 연결부는 예를 들어 포트(14)를 거쳐 물질(2)위에서 용기(1)내로 개방되어 있고, 밸브(15) 및 커플링(10)에 연결될 수 있는 커플링(16)을 가진다. 연결부(13)를 거쳐 공급되는 압력 가스에 의해 가압되는 저장 용기(1)내의 액체(2)를 컨수머로 이어지는 라인(4)으로 공급하기 위하여, 저장용기(1)의 하부 부분내로 돌출되어 있으며 송출 라인(17)으로 형성된 배출 라인은 커버(12)에 설치되어 있으며, 밸브(19) 및 커플링(11)과의 연결을 위한 커플링(21)을 구비한 연결부(18)와 연결되어 있다. 상호연결가능한 커플링(10, 16 및 11, 21)은 가스 라인을 위한 통상적인 연결구에 의하여 형성될 수 있다.
2개의 연결부(13, 18)는 연결라인(22)에 의하여 밸브(20)와 연결되어 있다. 용매(24)를 위한 용기(23)는 밸브(25)를 거쳐 연결부(18)에 연결되어 있으며, 또한 진공이고, 고체흡착제(28)를 포함하는 용기(27)는 밸브(26)를 거쳐 또한 연결된다. 용기(24) 및/또는 용기(28)의 연결은 연결부(13) 및/또는 연결라인(22)으로 또한 달성될 수 있다.
용기(23, 27)는 저장 용기(1)(도 2)와 함께 패키지(30)를 형성한다. 새로운 패키지(30)는 닫힌 밸브(15, 19, 20 및 25)로 전해진다. 밸브(5, 6)는 이전에 연결된 패키지의 제거 전에 닫혀진다. 커플링(10, 16, 11, 21)의 연결 후 공기충진된 연결부(7, 8, 13, 18)를 깨끗이 하기 위하여, 우선 밸브(20, 26)를 열어 연결 라인(22)를 포함하는 연결부(7, 8, 13, 18) 및 연결부(18)에서 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)내로 유동시킨다. 밸브(25)가 닫힌 후, 밸브(26)는 열려져서 연결부(7, 8, 13, 18) 및 연결 라인(22)내의 용매가 용기(27)내로 흡수되어 그 곳에 포함된 흡착제(28)에 흡수된다. 본 공정은 수 회에 걸쳐 반복될 수 있다.
본 공정을 자동적으로 수행하기 위하여, 밸브(15, 19, 20, 25, 26)는 플러그-타입부(37, 38)를 포함하는 플러그 연결부를 거쳐 제어부(39)와 연결되도록 조정되는 전기 제어 라인(31 내지 34)을 거쳐 자동적으로, 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. 클리닝 처리 후, 밸브(20, 25, 26)는 닫힌다. 그 후, 밸브(5, 15, 6, 19)는 압력 가스하에서 라인(4)을 거쳐 컨수머에 액체 물질을 공급하도록 개방될 수 있다.
도 2에 있어서, 도 1의 2점쇄선으로 테두리된 본 장치의 부분(40)은 저장 용기(1)를 동시에 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 플랜지(41)의 구멍에 의해 또한 형성될 수 있거나 밸브(5, 6, 15, 19)내에서 결합될 수 있다. 또한, 연결 라인(20)은 연결부(7, 8) 사이에서 설치될 수 있다.
상기 커버 즉, 판(41)을 보호하기 위하여, 용기(1)는 보더(border)(43)를 가진 테(hoop) 모양의 연장부(42)를 가지는데, 이는 예를 들어 팽팽한 고리처럼 보호 커버가 조여지도록 한다.
도 2에 있어서, 도 3에 따른 패키지(30)는 환상 바닥(47) 및 파티션(48)을가진 내부로 휜 밑면(46)인 원주형 벽(45)을 가진 원통으로서 또한 형성되며, 보더(43)를 가진 연장부(42)는 상기 파티션(48)에 계속된다.
송출 또는 배출 라인(17)을 가진 저장 용기(1)는 원주형 벽(45)에 대하여 원통(30)의 내부에 동심원상으로 배치되는데, 이는 밑면(46)상에 지지된다. 원주형 벽(45), 밑면(46), 파티션(48) 및 저장 용기(1)사이의 공간은 진공이 되고, 사용된 용매를 위한 용기(27)를 형성한다; 이것은 예를 들어 제올라이트와 같은 고상 흡착제로 또한 채워지기도 한다. 사용된 용매가 따라서 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, 그것에 의해서 패키지(30)의 안전성을 상당히 증가시킨다. 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. 대신에, 저장 용기(1)주위의 링 또는 중공(hollow) 실린더는 용매 용기를 또한 형성할 수 있다.
커플링(16, 21) 및 표면 장착 장치(40)는 연장부(42)에 배치된다. 표면 장착 장치(40)는 저장 용기(1)상에 플랜지(52)와 연결된 플랜지(41)상에 위치한다. 표면 장착 장치에서 밸브(25)(도 1)를 가진 용매 용기(23)에 연결된 라인(51)은 파티션(48)을 관통하는 연결부(53)를 통하여 채워진 용매 용기(23)의 하단 저면에 연결된다. 보더(43)의 커버(54)는 상단에서 패키지(30)에서 떨어져 닫힌다. 또한, 도 3은 작동 밸브(15, 19, 20, 25, 26)(도 1)를 위한 수 개의 작동기(55 내지 58)를 도시한다.
따라서, 본 발명은 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 클리닝하기 위한 저장 용기의 연결부 및 연결 라인을 클리닝하는 통합 장치를 구비한 액체 고순도 물질을 위한 저장 용기를 사용함으로써 용이하게 취급되고 신뢰할 만한 클리닝 효과를 얻을 수 있다.

Claims (14)

  1. 저장 용기 교환시 연결부 클리닝 장치를 가진, 컨수머에 공급되는 액체 물질을 위한 저장 용기는 차단 장치를 가진 압력 가스 라인으로 이어지는 커플링이 설치된 연결부, 및 저장 용기의 배출 라인을 커플링 및 컨수머로 이어지는 용기내의 압력 가스에 종속되는 물질을 공급하기 위한 차단 장치가 설치된 연결부에 연결시키는 커플링 및 차단장치가 설치된 연결부에의 연결을 위한 차단 장치 및 커플링이 설치된 연결부를 가지고, 연결부를 플러싱시키는 용매 용기, 소비된 용매 및 연결부내에서 용매를 흡수하기 위한 진공원을 위한 용기가 설치된 저장 용기에 있어서,
    상기 용매 용기(23) 및/또는 진공원을 형성하는 진공 용기(27)는 상기 저장 용기(1)와 함께 패키지(30)를 형성하는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    소비된 용매를 위한 용기는 저장 용기(1)와 함께 패키지(30)를 형성하는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 용기(27)는 소비된 용매를 위한 용기를 형성하는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 진공 용기(27)는 고상 흡착제(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  5. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매 용기(23), 진공 용기(27) 및/또는 소비된 용매를 위한 용기는 차단 장치(25, 26)를 거쳐 압력 가스 라인(3)으로 이어지는 연결부(13) 및 배출 라인(17)으로 이어지는 연결부(18)에 연결되도록 적용되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  6. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 가스 라인(3)으로 이어지는 연결부(13) 및 배출 라인(17)으로 통하는 연결부(18)는 연결부(22)를 거쳐 차단 장치(20)와 연결되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  7. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(17)으로 이어지는 연결부(13, 18)내의 차단 장치(15, 19) 및/또는
    용매 용기(23), 진공 용기(27) 및/또는 소비된 용매를 위한 용기를 압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(17)으로 이어지는 연결부(13) 및 연결부(18)에 연결시키는 차단 장치(25, 26)는 연결부(13, 18)를 저장 용기(1)의 내부 및 배출 라인(17) 및/또는 연결 라인(22)에 연결시키는 채널을 구비한 판(41)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플랜지(41)는 저장 용기(1)의 개구부를 닫는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  9. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,
    압력 가스 라인(3) 및 배출 라인(17)으로 이어지는 연결부(13, 18)내의 차단 장치(15, 19) 및/또는
    용매 용기(23), 진공 용기(27) 및/또는 소비된 용매를 위한 용기를 연결부(13) 및 연결부(18)에 연결시키는 차단 장치(25, 26) 및/또는
    연결 라인(22)내의 차단 장치(20)는 제어 라인(31 내지 34)을 거쳐 자동적으로 작동가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    차단 장치(14, 19, 20, 25, 26)로부터의 제어 라인(31 내지 34)은 제어부(39)와의 연결을 위한 짝부(38)에 체결되는 플러그-타입부(37)에 연결되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플러그-타입부(37)는 퀵 커플링으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 저장 용기(1)는 수준 측정 장치를 포함하고, 이의 라인은 수준표시기와 연결되는 플러그-타입부(37)와 연결되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  13. 전 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이것은 원통의 내부에 배치되며,
    상기 저장 용기(1) 및 원통의 원주형 벽(45)사이의 공간은 소비된 용매를 위한 용기(27)를 형성하는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    용매 용기(23)는 저장 용기(1) 및 원주형 벽(45)사이의 공간에서 저장 용기(1)주위에 배치되는 것을 특징으로 하는 저장 용기.
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