TW201124311A - Material storage and dispensing system and method with degassing assembly - Google Patents

Description

201124311 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本案揭示内容有關於增進的材料儲存及/或分配系統 及方法。更具體而B，本案揭露内容是關於配備有去氣 組件的增進式材料儲存及/或分配系統與方法。 ’、 【先前技術】 習知技術仍存在許多紗_ ，士政nn 卞你卞夕缺點，本發明目的在於解決這些 缺點。 一 【發明内容】 在貫施例中，本案揭示内容是關於__種去氣設備， 該去氣設備包含—材料接收腔室、氣室（plenum)、囊袋、 袋子、小包、隔間或類似物，其經配置以接收材料，例 如’但不限於含流體介質（fluid ___⑽卜如 (但不侷限於)光阻劑、蝕刻劑、摻雜劑、化學氣相沉積 試劑、溶劑、晶圓或1具之清潔配方、化學機械研磨組 成等等’並包含-可抽真空腔室、氣室、囊袋、袋子、 小包、隔間或類似物，其經配置以對其實施抽真空。可 建構或實施該系統，使得材料接收腔室與可抽真空腔室 為至少部分接觸或不接觸的關係。然而，也可能採用其 它適當的配置。 在另-實施例中’本案揭示内容是關於一種材料儲存 201124311 及/或分配系統，其具有上述之去氣設備。 在又-實施例中，本案揭示内容有關於一種去除流體 中之氣體或減少流體中(不限於流體)之氣泡形成的方 法，且流體可例如’但不限於光阻劑、蝕刻劑、摻雜劑、 化學氣相沉積試劑、溶劑、晶圓或工具之清潔配方、化 學機械研磨組成，。該方法可能包括以流體密封 (fluid-tight)、不洩漏（leak_tight)或密封（seai tight)方式設 置一套筒（sleeve)使其環繞或覆蓋住一材料接收腔室= 至少一部分，並將該套筒抽真空或排空該套筒。在—些 實施例中，該外覆套筒可能包圍至少—部份的材料接收 腔室，且以此方式安排可使材料接收腔室的外表面或外 壁暴露於真空下或遭遇真空。在另一實施例中，外覆套 筒可包含一側壁，該側壁與該材料接收腔室的一外表面 或室壁（或一部份的外表面或室壁）相接觸或為選擇性氣 體傳送的關係’並且該側壁可連續或非連續地延伸而環 繞在該材料接收腔室周圍。該外覆套筒的内壁可能創造 出—額外阻礙，氣體必需通過該阻礙方能到達該外覆套 筒的可抽真空腔中。 雖然已揭示多個實施例，但熟悉該項技術者將可從展 不及描述本發明示範性實施例的下述詳細内容中明白本 發明之其他實施例。將領悟到，在不偏離本發明精神與 乾圍下，於各種常見方面上對本發明做出多種修飾。因 此’該些圖式及詳細描述是用來說明發明本質，而非做 為限制之用。 201124311 【實施方式】 本案揭示内容有關於新穎又有利的材料儲存及/或分 配系統以及方法。具體而言，本案揭示内容是關於配備 有去氣組件的新穎且有利之材料儲存及/或分配系統以 及方法。本案揭示之各種實施例對於壓力分配系統或應 用特別有用，用以減少或消除微氣泡生成、減少或消除 氣體擴散進入欲儲存或分配之材料中的非期望擴散作 用，以及/或移除搭乘或溶解在材料中的至少一部份氣體 或空氣氣泡。 參閱第1圖，根據本發明一實施例，用以儲存及/或分 配材料的系統10可包含—外殼（overpack)11、容器、瓶、 槽、反應器、貯藏器或類似物，其内部具有環形空間J 7 用以接收或容納一材料接收腔室i 8及一可抽真空腔室 (evacuable chamber)或去氣腔室（degassing chamber)16。 可抽真空腔室16可能包含一隙縫空間，該隙縫空間能處 於真空狀態。雖然可期望使用真空狀態，但在一些實施 例中，可藉著使可抽真空腔室16排氣至周遭大氣或環境 中而達到去氣作用（degassing effect)。 如第1圖所示，雖未嚴格限制，但材料接收腔室18的 至少一部份可能位於或被包圍在可抽真空腔室16内，且 以接〇、固定、銲接或類似方法設置可抽真空腔室1 6使 八、不洩露、流體密封或氣密（pressure_tight)方式環繞在 201124311 材料接收腔室18之周長周圍或沿著材料接收腔室紅 周長外圍而設置。在-實施例中，可抽真空腔室16通常 可在其出入口 (access opening)2〇處或靠近出入口 處

Hi#㈣㈣t 18的周長。出人口 2Q允許材料通 過且能輕合至外殼U的出口（c)utletp。♦在—替代實施 Η中出入口 20可接至一裝置組件（fitment asSembly)13,該裝置組件進而固定至外殼u的出口。熟 悉該項技術者將瞭解到，包含使用或不使用保持件12或 裝置組件13的情況在内，任何可用以將材料接收腔室 18固定至外㉟U i之材料排放口的各種其它適當技術 或機構均可使用。 外殼11上可設置加壓口 21，用以將例如（但不限於） 二氣、氮氣、軋體、水、油等加壓流體填充至環形空間 17中，以壓縮材料接收腔室18，從而迫使盛放在材料接 收腔室1 8内的材料從出入口 2〇排出或產生分配材料的 壓力。可額外或擇一選擇地在外殼u上設置一加壓口 21 ’用於排放環形空間17以移除加壓流體，以用於例如 填充材料接收腔室1 8。加壓口 21可設置在外殼丨丨上的 任意適當位置。 一真空管線22例如（但不限於）可透過一裝置組件15 而連接至可抽真空腔室16,用以排空該可抽真空腔室16 的隙縫空間或將隙縫空間抽真空，以減少或防止氣體或 加壓流體進入材料接收腔室18中，以及/或允許氣體離 開腔室1 8。真空管線22可經過加壓口 2 1或通過設置在 201124311 外殼11上的另_ Ba 真空來源’ “ ，口 ’ 6又置邊開口之目的是用來連接- ’ /'、，列如（但不限於）真空幫浦、内 真空產生系統、文氏管(venturi)，等等一 4、 真空營蟑Μι 寻在後者配置中， ::封方式通過—獨立形成的開口。 材料接！ ’在可抽真空腔室16的隙縫空間内或在 材枓接收腔室18與可抽真空腔室 在 ::防例如多孔材料插入件或薄板，以保二;:二隔 從而防止或最小化中斷作用(choke_off)。或者腔室18 個：至16之該些相對室壁中的至少一室壁可設置有多 個表面特徵結構’包括例如（但不限於）表面粗糙度、突 起、通道或溝槽、凹陷料，以例如當抽线可抽真空 腔室16時，用以防止發生中斷或使中斷作用減至最小。 材料接收腔室18及可抽真空腔室16可各別由柔軟或 可摺疊材料建構而成，藉著施加外力能將其壓縮至一摺 疊狀態’且當減輕或移除壓縮力量時可膨脹至正常膨脹 狀態。材料接收腔室18及可抽真空腔室16可各別由非 滲透性、半滲透性或滲透性材料建構而成。例如在標題 為「材料儲存及分配包裝與方法」的已公開專利申請案 "W0 2006/116389中描述能用來製造材料接收腔室μ及/ 或可柚真空腔室1 ό的適合材料範例，該文獻之所請標的 全文引用於本案中以供所有目的參考。此種材料可能包 括，但不限於’聚乙烯（polyethylene)、聚丙烯 (polypropylene)、聚氯乙烯（polyVinyichl〇ride)、聚胺曱 酸乙酯（polyurethane)、聚胺（p〇iyinide)、聚四氟乙烯 201124311 (polytetrafluoroethylene)和由上述 相容共聚物，以及包含至少— #之單體所組成的 的層疊材（laminates)。 #聚合物或共聚物層 在第2圖所示的另一實施例中， 料的系統30可包含一外殼3 i、儲存及’或刀配材 貯藏器或類似物，其内部具有環形空、瓶、槽、反應器」 納-材料接收腔室38及—可：0 37用以接收或容 真空腔室或去氣腔室 =抽直真空腔室36可能包含-隙縫空間，該隙縫空間 m態。雖'然可期望㈣真空狀態，作在一些 =例中，亦預期到能藉著使該可抽真空腔室36排氣： 周疋大氣或環境中而達到去氣作用。 如第2圖所示’雖未嚴格限制，但材料接收腔室則 至少-部份可能位於或被包圍在可抽真空腔室36内，且 可透過例如(但不限於)-個別裝置組件43(見第3圖)及 設f在外殼31上的對應個別保持機構42將該可抽真空 腔室36 D定（secured)至外殼31，或將該可抽真空腔室 36直接耦接至外殼31。出入口 4〇能允許材料通過並且 能耦接至外殼31的一出口。在另一替代實施例中，出入 口 4〇能附接至一裝置組件33,且裝置組件33進而固定 至外讯31的出口。热悉該項技藝者將可理解，包括使用 或不使用保持件32或裝置組件33的情況在内，任何可 用以將材料接收腔室38固定至外殼31上之材料排放口 的各種其它適當技術或機構均可使用。 例如在標題為「材料儲存及分配包裝與方法」的已公 201124311 開專利申請案WO 2006/U6389中描述能用以將材料接 收腔室38及可抽真空腔室36個別或獨立固定至外殼3 ! 上之適當耦接機構、連接件、安裝件或類似物的範例， 該文獻之所請標的全文已於先前引用至本案中以供所有 目的參考。 加壓口 41可設置在外殼31上，用以將例如（但不限於） 空氣、氮氣 '氣體、水、油等加壓流體填充至環形空間 37中，以壓縮材料接收腔室38，從而迫使盛放在材料接 收腔室38内的材料從出入口 4〇排出或產生分配材料的 壓力。可額外或擇一選擇地在外豸31 i設置一加壓口 41，用於排放環形空間37以移除加壓流體，以例如填充 材料接收腔室38。加壓口 41可設置在外殼u上的任意 適當位置。 ~ 能經由設置在可抽真空腔室36上的真空口抽空或部 份抽空（大體上以箭頭A表示）該可抽真空腔室36。根據 本案揭示内容，熟悉該項技術者將理解到，可根據特定 需求或應用改變可抽真空腔室36上之真空口 '任何相關 二管線以及在外殼3 1上用以將可抽真空腔室3 6連接 至真空來源之任何開口的設置位置。 在進-步實施例中’能在可抽真空腔室36的隙縫空間 内或在材料接收腔室38與可抽真空腔室36之間設置一 分隔構件，例如多孔材料插入件或薄板，以保持一分隔 距離’從而防止中斷或使中斷作用(ch〇ke_〇ff)最小化。 或者，腔室38與腔室36之該些相對室壁中的至少一室 10 201124311 ，包括例如（但不限於）表 、凹陷等等，以例如當抽 中斷或使中斷作用減至最 壁可設置有多個表面特徵結構 面粗縫度、突起、通道或溝槽 空該腔室36時，用於防止發生 收腔室38及可抽真* 可摺疊材料建構而成，，著 至36可各別由柔軟或 , a ^ ^ 4 ^ 日施加外力可將其壓縮成摺疊 狀心〜咸輕或移除壓縮力量 態。材料接收腔室18及可抽直 吊膨服狀 昇工腔室16可各別由韭唤 透性、半滲透性或滲透性材料 ^

「材料儲存及分配包裝盘方法？而成。例如在標題為 2006/11„8〇 , 聚/、方去」的已公開專利申請案WO 中描述了能用來製造材料接收腔冑38及/ 或可抽真空腔室36的適合材料範例，該文獻之所請標的 全文引用於本案中以供所有目的參考。此種材料可能包 括’但不限於’聚乙烯、聚丙烯、聚氣乙烯、聚胺甲酸 乙酉旨、聚胺、聚四獻L、成每σ μ .+，h , 齓G埽和上述材料之單體所組成的相 容性共聚物，以及句冬；5 ,卜 a „ 匕3至少一層此類聚合物或共聚物層 的層疊材。 雖不揭限於任何具體實施例，但可預期到，相較於未 執行原位（in-shu)去氣的壓力分配系統或方法，文中所述 之新穎實施例能用來減少含流體介質中的氣體濃度。亦 可預期到’相較於未執行原位去氣的壓力分配系統或方 法’文中所述實施例能消除或減少氣體湧入含流體介質 中。通常，技術用語「psat」在本文中可能用來描述含 流體介質中的氣體含量水平。一個（1)大氣壓的psat值表 201124311 示㈣體在一個⑴大氣壓下與液體達成平衡。在此壓力 下’貫質上不存在從含流體介質形成新氣泡或改變含流 體介質中的氣泡大小的趨勢。在不具有如文中各種實施 例所述之去氣組件的材料儲存及，或分配系統中⑷如， 只具有單層内襯且不含本文所述之第二層内襯的系 統)’來自外殼且用來驅趕流體的氣體以及例如位於隙縫 空間中或陷在内襯摺疊處内的氣泡可能溶解至液體中而 提高Psat值。文中各種實施例能藉著抽出氣體或氣泡， 使氣體或氣泡通過渗透性内部内襯且進人材料接收腔室 和可抽真空腔室之間的隙縫空間中而降低psat值。 在一些實施例中，由於在運送容器的過程中，含流體 介質可能容易在材料接收腔室中迴盪、飛濺及移動，並 =材料接收㈣可能撞擊環繞的堅硬容器，因此材料腔 室中的頭冑2間容積越大，“氣體夾帶或溶解在材料 接收腔室之含流體介質中的可能性越高。此情況將造成 在含流體介質中形成氣泡、微氣泡及微粒，而令含流體 介質品質降低，且導致該含流體材料可能不適用於其原 本目的。基於此理由，纟-些實施例中，期望完全填滿 材料腔至的内部容積以最小化或消除頭部空間。在本案 揭示内容的具體實施例中，可在進行分配之前，藉著對 可抽真空腔室實施抽真空來移除材料接收腔室的頭部空 間。可在填充材料接收腔室之後及/或從材料接收腔室分 配出含流體介質之前，完成移除材料接收腔室之頭部= 間的動作。 12 201124311 ，熟悉該項技 雖然已參照多個較佳 術者將認知到在不偏離 可在形體及細節上做出 實施例說明本發明，熟悉 本發明精神與範圍的情況 多種變化。 下，當 【圖式簡單說明】 雖然本案說明書總結 楚聲明本發明之所請標 述内各能更瞭解本發明 圖疋本發明之材料儲存及/或分配系統之實施例的 的申請專利範圍已明確指出且清 的’但相信從配合附圖說明之上 ’該些附圖如下： 側剖面圖。 第2圖是本發明之材料儲存及/或分配系統另一實施例 的側剖面圖。 第3圖顯示第2圖之材料儲存及/或分配系統實施例中 之裝·置組件實施例的俯視刮面圖。 【主要元件符號說明】 10儲存及/或分配材料的系統 11外殼 12保持件 13主裝置 14真空口 15第二裝置 16可抽真空腔室 13 201124311 1 7環形空間 1 8材料接收腔室 20 出入口 21加壓口 22真空管線 3 0儲存及/或分配材料的系統 31外殼 32保持件 33裝置組件 36可抽真空腔室 3 7環形空間 38材料接收室 40 出入口 41加壓口 42保持機構 43裝置組件

Claims (1)

1. 201124311 七、申請專利範圍： 丨.—種去氣設備，包括： —材料接收腔室，經配置以接收一材料；以及 —可抽真空腔室，經配置以對其實施抽真空； 其中該材料接收腔室及該可抽真空腔室處於至少部 77接觸關係或非接觸關係之一。 λ •如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該可抽 真工腔室係經安排以當對該可抽真空腔室施以抽真空 時’使該材料接收腔室的一表面暴露於真空中。 3.如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該材料 接收腔室至少部分設置在該可抽真空腔室中。 4*如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該材料 接收腔室及該可抽真空腔室以毗連關係安排或彼此相 鄰。 .如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中係以環 繞或沿該材料接收腔室之周長外圍的方式裝設該可抽真 工腔至，且該可抽真空腔室容納該材料接收腔室的至少 —部份。 15 201124311 6. 如申請專利範圍第丨項所述之去氣設備，其中藉著設 置一套筒使其覆蓋在該材料接收腔室之至少一部份上而 形成該可抽真空腔室。 7. 如申請專利範圍第6項所述之去氣設備，其中該套筒 之至少一區段的形狀與該材料接收腔室實質一致。 8. 如申請專利範圍帛i項所述之去氣設備，其中該材料 接收腔室或該可抽真空腔室至少其中一者是由一非滲透 性、半滲透性或滲透性材料所形成。 9. 如申凊專利範圍第！項所述之去氣設備，其中該材料 接收腔室或該可抽真空腔室至少其中一者包括一選擇性 滲透膜，其允許氣體擴散通過但不允許液體流過。 10·如申請專利範圍帛！項所述之去氣設備，其中該材 料接收腔室包括一透氣膜’用以允許氣體逸出，同時防 止材料自其逸出。 U.如中請專㈣圍第1項所述之去氣設備，其中該材 料接收腔室或該可抽真空腔室至少其中一者是由一可摺 疊材料（collapsible material)所形成。 12.如中請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該材 16 201124311 料接收腔室或該可抽真空腔室至少其中一者是<選擇性 地從一正常膨脹狀態摺疊成一摺疊狀態，或可選擇性地 從該摺疊狀態膨脹成該正常膨脹狀態。 13. 如申請專利範圍第1項所述之去氣設備’其中該材 料接收腔室及該可抽真空腔室各自包含至少一出入口。 14. 如申請專利範圍第13項所述之去氣設備，更包括一 裝置組件麵接至該至少一出入口的至少其中/者。 15. 如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該材 料接收腔室及該可抽真空腔室至少部分設置在一外殼 内。 16·如申請專利範圍第15項所述之去氣設備，其中該外 殻是由一實質剛性材料建構而成。 17.如申請專利範圍第15項所述之去氣設備，其中該外 殻是由一非剛性材料建構而成。 1 8·如申睛專利範圍第1 5項所述之去氣設備’其中該外 殻包括至少一出入口。 19.如申請專利範圍第15項所述之去氣設備，其中該外 17 201124311 殻經配置以接收流體’該流體處於來自一外部壓力來源 之壓力下。 20.如申請專利範圍第15項所述之去氣設備’其中該外 殼經配置以承受低於大氣壓之壓力（subatm〇spheric pressure)或高於大氣壓之壓力（superatm〇spheric pressure) ° 2 1.如申請專利範圍第丨5項所述之去氣設備，更經配置 以在該外殼中接收一加壓流體，以可控制地從該材料接 收腔室移走一期望數量的材料。 22. 如申請專利範圍第！項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室連接至一真空來源。 23. 如申請專利範圍第13項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室經由該至少一出入口連接至一真空來源。 24. 如申請專利範圍第i項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室經配置以至少部分地移除該材料中的氣體。 25. 如申請專利範圍第21項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室至少部分設置於該加壓流體與該材料接收腔 室之間’以至少部分地移除擴散進入或流入該材料中的 18 201124311 加壓流體。 26·如申請專利範圍第1 5項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室設置於該外殼與該材料接收腔室之間。 27. 如申請專利範圍第15項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室將該材料接收腔室與該外殼分隔開。 28. 如申請專利範圍第13項所述之去氣設備，其中該材 料接收腔室的至少_ ψ λ 〇 &許 Μ 、$、a 』王乂出入口允奸材枓通過進入及離開訪 材料接收腔室。 Λ 29.如申請專利範圍第 抽真空腔室的至少一出 部抽真空。 13項所述之去氣設備，其中該可 入口適用於將該可抽真空腔室内 30·如申請專利範圍第1項 孔材料設置在該可抽真空腔 腔室與該可抽真空腔室之間 可抽真空腔室之間保持一預 斷（choke-off)。 所述之去氣設備，其中一多 室内部，或夾在該材料接收 ，以在該材料接收腔室與該 定分隔距離，以實質防止中 3 1.如申請專利 料接收腔室與該 乾圍第1項所述之去氣設備，其中該 可抽真空腔室的―表^含多個表面 Λ 19 201124311 起或凹陷’該些表面突起或凹陷經配置與安排以在該特 料接收腔室和該可抽真空腔室之間提供一預定分隔駔 離，以達成至少下列一者：形成用以排出流體的一或多 個流動通道或實質防止中斷。 32.如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該特 料是一流體。 33.如申請專利範圍第1項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室包括一實質不透氣膜，用以防止氣體自其逸 出。 34.如申請專利範圍第21項所述之去氣設備，其中該可 抽真空腔室包括一實質不透氣膜，用以防止至少一個下 列狀況：氣體從該可抽真空腔室中逸出或加壓氣體進入 該可抽真空腔室。 5 · 種流體儲存及分配系統，其包括上述申請專利範 圍中任一項所述之去氣設備。 6’種對一流體去氣或防止在一流體中生成微氣泡的 方法，包括下列步驟··使用申請專利範圍第丨至34項任 一項所述之設備或申請專利範圍第35項所述之系統。 20 201124311 種對⑽體去t或防止在一流體中生成微氣泡的 方法’包括下列步驟： M —般流體密封的安排方式設置—套筒圍繞或覆蓋 一材料接收腔室的至少一部份；以及 抽空該套筒，使該材料接收腔室的該部份暴露於真 空下。 38. —種去氣設備，包括： 一材料接收腔室，經配置以接收一材料；以及 一可抽真空腔室，經配置以對其實施抽真空， 其中6亥材料接收腔室及該可抽真空腔室至少部份設 置在外殼中，該外殼經配置以接收一加壓流體，以可 控制地從该材料接收腔室中移走一期望數量的材料，以 及 其中該可抽真空腔室至少部分設置在該加壓流體及 °玄材料接收腔室之間，以從該可抽真空腔室及/或該材料 接收腔室中至少部分移除氣體，及/或防止加壓流體進入 該可抽真空腔室及/或該材料接收腔室中。 21