專利名稱：用于低蒸汽壓的化學(xué)制品的可清洗容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移除化學(xué)制品供給系統(tǒng)中的容器的易清洗低死角的歧管，且尤其涉及一種用于將高純度或超高純度的化學(xué)制品供給使用端的裝置，所述使用端例如半導(dǎo)體制造設(shè)備或用于化學(xué)沉積的工具。盡管本發(fā)明可以具有其他應(yīng)用，但是本發(fā)明尤其適用于半導(dǎo)體制造。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體制造要求制造過程中所用的化學(xué)制品至少是高純度的，以便避免在半導(dǎo)體設(shè)備的制造過程中產(chǎn)生缺陷。集成電路制作中所用的化學(xué)制品通常必須具有超高純度，以獲得令人滿意的加工成品率。由于集成電路的尺寸已減小，因此，更需要保持所用化學(xué)制品的純度。
一種在集成電路制造中所使用的超高純度化學(xué)制品為四(二甲基酰胺基)鈦(TDMAT)。TDMAT被廣泛用于集成電路制造操作中，例如用于化學(xué)氣相沉積(CVD)操作中，以便形成鈦和氮化鈦膜、通道及阻擋層。
集成電路加工廠通常要求TDMAT的純度為99.99+％，更好為99.999999+％(8-9’s+％)。該高純度對于保持滿意的加工成品率是必須的。此外，集成電路加工廠還需要使用專門設(shè)備來容納這種高純度或超高純度的TDMAT并把這種高純度或超高純度的TDMAT供給CVD反應(yīng)腔。
高純度化學(xué)制品和超高純度化學(xué)制品，例如TDMAT，由散裝(bulk)化學(xué)制品供給系統(tǒng)提供至使用端，例如提供至半導(dǎo)體制造設(shè)備或工具。在(Sdigele等人的)美國專利US5590695中，已公開了一種用于高純度化學(xué)制品的供給系統(tǒng)，這種系統(tǒng)采用兩個隔斷閥組件76和91，但其并不利于快速地清洗拆卸。(相關(guān)的專利有US5465766；US5562132；US5607002；US5711354；US5878793，US5964254。)該系統(tǒng)包括隔斷閥組件，該隔斷閥組件容納有低壓排氣閥和運(yùn)載氣體隔離閥；另一隔斷閥組件，該另一隔斷閥組件容納有一容器旁通閥和一加工隔離濾毒罐旁通閥。這些隔離閥組件不是串聯(lián)的，也不被用于將容器從歧管上拆卸下來。
在美國專利US5964230和US6138691中公開了用于從加工導(dǎo)管上除去低蒸汽壓的化學(xué)制品的溶劑清洗系統(tǒng)。所述系統(tǒng)會使清洗更加復(fù)雜，并且還增大了必須被處理的物質(zhì)的量。
低死角聯(lián)接是公知的，例如參見US6161875。
在半導(dǎo)體行業(yè)中，TDMAT被認(rèn)為是一種低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品。因此當(dāng)斷開管線或換出加工容器且管線必須在該拆卸之前被清洗時，就會產(chǎn)生特殊的問題。在清潔管線或?qū)Ч軙r的明顯時延對于晶片加工設(shè)備的生產(chǎn)能力而言是不利的，其中每一包含成百集成電路的昂貴工具及昂貴晶片的大批量加工需要快速地加工并避免用于清潔或更換加工容器的明顯的或較長的離線時間。
更具體地說，本發(fā)明涉及電子工業(yè)中的工藝化學(xué)制品的供給領(lǐng)域和其他需要低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品的供給領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣的設(shè)備，其用于在用低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品進(jìn)行加工時，尤其在該工藝化學(xué)制品供給管線上取出工藝化學(xué)制品或更換工藝化學(xué)制品容器期間，快速徹底地清洗工藝化學(xué)制品供給管線、容器和相關(guān)儀器。
工藝化學(xué)制品管線的排出以及氣體清洗已被用于從供給線上清除剩余化學(xué)制品。真空抽吸和惰性氣體清洗在快速地清除高揮發(fā)性化學(xué)制品上都很成功，但是對于低揮發(fā)性化學(xué)制品并不有效。當(dāng)抽出高毒性物質(zhì)時，安全是一個問題。
使用溶劑以清除剩余化學(xué)制品已被提出用于在管線需要被拆卸時，例如為了再充填或維護(hù)而更換容器時從加工管線上清除低蒸汽壓的化學(xué)制品。然而溶劑系統(tǒng)將是復(fù)雜的且需要溶劑源和在溶解已被用于起清潔功能之后處理被污染溶劑的裝置。
其他關(guān)于有效清除化學(xué)制品的專利有US6345642和US6418960。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中用于代蒸汽壓的化學(xué)制品的清洗和清潔化學(xué)制品加工管線方面的缺點(diǎn)，無需加壓氣體和真空的較長清洗周期。
發(fā)明簡述本發(fā)明是一種容器，這種容器包括兩個端口；第一隔斷閥，該第一隔斷閥具有兩個隔膜閥，每一隔膜閥具有閥座側(cè)和隔膜側(cè)，每一閥座側(cè)面向另一閥座側(cè)，且與一分配導(dǎo)管的第一端相連，一隔膜側(cè)被連接至第一端口，且另一隔膜側(cè)被連接至排氣；第二隔斷閥，該第二隔斷閥具有兩個隔膜閥，每個閥具有一閥座側(cè)和一隔膜側(cè)，其中每一閥座側(cè)面向另一閥座側(cè)，且每一閥座側(cè)被連接至一推動氣體導(dǎo)管，一個閥的隔膜側(cè)被連接至排氣，且另一閥的隔膜側(cè)被連接至第二端口。


圖1A為在容器的一個端口上具有隔斷隔膜閥組件的本發(fā)明第一實(shí)施方案的簡圖。
圖1B為在容器的入口及出口具有幾組隔斷隔膜閥組件的本發(fā)明第二實(shí)施方案的簡圖。
圖2A為在本發(fā)明的每一實(shí)施方案中所使用的具有兩個隔膜閥的隔斷閥組件的部分橫截面圖。
圖2B為圖2A中的隔斷隔膜閥組件的等大分解圖，顯示了從該隔斷隔膜閥組件中去掉了隔膜和氣動致動器。
圖3為在本發(fā)明的第一導(dǎo)管中所使用的低死角連接器的部分橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一個易于清潔和清洗的容器，該容器用于分配或輸送低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品至歧管或化學(xué)制品供給系統(tǒng)，后者反過來將化學(xué)制品分配至加工工具或反應(yīng)器中用于消耗。本發(fā)明的設(shè)備特別適用于在半導(dǎo)體工業(yè)中所使用的工藝化學(xué)制品。
盡管本發(fā)明的儀器可以用于低蒸汽壓的化學(xué)制品，例如四(二甲基酰胺基)鈦，但它也可以被用于不具備低蒸汽壓的化學(xué)制品，即高蒸汽壓的化學(xué)制品，且從而可以使用于寬范圍的化學(xué)制品。
本發(fā)明的容器及其相關(guān)的化學(xué)制品供給系統(tǒng)可以被用在各種使用多種流體的應(yīng)用中，但是特別應(yīng)用于至少具有高純度的液態(tài)化學(xué)制品。例如，液態(tài)化學(xué)制品可以選自原硅酸四乙酯(TEOS)、環(huán)硼氮烷、三仲丁氧鋁、四氯化碳、三氯乙烷、三氯甲烷、亞磷酸三甲酯、二氯乙烯、硼酸三甲酯、二氯甲烷、正丁氧鈦、二乙基硅烷、六氟乙酰丙酮合銅(1)三甲基乙烯基硅烷、異丙氧化物、磷酸三乙酯，四氯化硅，乙氧鉭、四(二乙基酰胺基)鈦(TDET)，四(二甲基酰胺基)鈦(TDMAT)，二叔丁基酰胺基硅烷，硼酸三乙酯，六氯化鈦，磷酸三甲基酯，原硅酸三甲酯，乙氧鈦，四甲基-環(huán)-四硅氧烷，正丙氧鈦，三(三甲基甲硅氧烷基)硼，異丁氧鈦，磷酸三(三甲基甲硅烷基)酯，1，1，1，5，5，5-六氟-2，4-戊二酮，四甲基硅烷及其混合物。
現(xiàn)在將參照使用TDMAT作為由加工容器供給低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品以運(yùn)送至半導(dǎo)體制造廠的加工工具中的特定實(shí)施方案的可清洗容器來用于本發(fā)明的化學(xué)供給系統(tǒng)的可清洗容器描述。
在起泡器中，液態(tài)化學(xué)制品被夾帶在加壓氣體中，在化學(xué)制品殘留于加工容器時，起泡器氣體或運(yùn)載氣體通過汲取管使加壓氣體在化學(xué)制品表面下引入液態(tài)化學(xué)制品而在液態(tài)化學(xué)制品中起泡。加壓氣體夾帶或蒸發(fā)某些化學(xué)制品，且蒸汽通過與加工工具相連接的出口連同加壓氣體一起離開。
化學(xué)制品供給也可以通過蒸汽抽吸完成，其中真空被用于加工容器的出口以使得化學(xué)制品蒸發(fā)并在真空條件下通過出口離開。該蒸汽抽吸可以借助或不借助從入口被導(dǎo)入加工容器中的推動氣體的正氣體壓力協(xié)助完成。
也可以在至加工工具的液態(tài)供給中使用本發(fā)明，其中加工容器通過加壓氣體或位于頂部空間的推動氣體或加工容器內(nèi)化學(xué)制品的液面(直接液體注射或DLI)的作用將汲取管外的液態(tài)化學(xué)制品供給至加工工具。
加壓氣體可為任何惰性氣體，例如氮，氬，氦或稀有惰性氣體。
當(dāng)導(dǎo)管離線并接受清潔或清除剩余化學(xué)制品時，清洗氣體被用于清潔加工導(dǎo)管或管線。
參考附圖1A，高純度化學(xué)供給系統(tǒng)被給出，其中第一容器10裝備有第一端口13和第二端口11以容納在電子設(shè)備制造中所使用的低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品，例如TDMAT?；瘜W(xué)制品可以從容器10通過汲取管15、穿過端口13、導(dǎo)管12并進(jìn)入包含兩個相對隔膜閥的第一隔斷隔膜閥組件14而清除，所述相對隔膜閥即第一隔膜閥75和第二隔膜閥77，它們具有互相面對的閥座側(cè)或低死角側(cè)以促使清潔快速徹底進(jìn)行，如以下將參考附圖2和3所詳細(xì)描述的。
閥75和77的閥座側(cè)具有與段的，低死角的第一導(dǎo)管16的流體連通，該第一導(dǎo)管具有靠近組件14的第一端16b和鄰接第二隔斷隔膜閥組件20的第二端16a。閥75為來自容器10的低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品提供了流體連通，同時閥77為第一導(dǎo)管16的潮濕表面區(qū)域和第一及第二隔斷隔膜閥組件14和20的鄰接區(qū)域提供連接排氣或真空的通路(access)。
導(dǎo)管16的第一端16b和第二端16a由參考附圖3作更詳細(xì)描述的低死角連接器24所分開。
第二隔斷隔膜閥組件20也具有兩個相對的隔膜閥，即第三隔膜閥85和第四隔膜閥87，如以下將參考附圖2和3所詳細(xì)描述的，它們的閥座側(cè)或死角側(cè)相互面對以使清潔快速徹底進(jìn)行。閥85控制清洗氣體的入口和或?qū)怏w推向第一導(dǎo)管16的潮濕表面區(qū)域和隔斷隔膜閥組件14和20的通道，且特別地，該閥的閥座側(cè)提供最小死角。閥87控制化學(xué)制品從容器10至低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品或可選擇地是在起泡應(yīng)用中運(yùn)載氣體的下游分配管110的供給。
第一容器10的第二端口11由第二閥裝置，例如閥114控制，其反過來提供至真空/排氣的通路，和或通過第二導(dǎo)管118到推動氣體的通路。導(dǎo)管118具有低死角連接器116，其可以被構(gòu)造得與如附圖3所示的連接相似，但是它不必具有這種結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谕ǔ２僮髦?，?dǎo)管18和118一般并不暴露于作為在容器10外的液體的低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品?？梢酝ㄟ^閥124或推動氣體126源為導(dǎo)管118提供氦推動氣體或其他非活性或惰性推動氣體。推動氣體穿過打開的閥124、管線118、連接器116、打開的閥114、端口111并進(jìn)入容器10，以對所容納的低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品上面的頂部空間加壓，以分配汲取管15外優(yōu)選為液相的化學(xué)制品。
當(dāng)容器10需要更換以再填裝或維修時，閥124關(guān)閉，切斷推動氣體，且來自源122的真空通過打開的閥120被引入導(dǎo)管118且通過閥114(或以周期清洗順序到達(dá)閥114)。
為了使容器10離線，有必要在低死角連接24，19和116出斷開連接。連接器114和19并不是問題，因?yàn)橥ǔ５?，其僅僅暴露于推動氣體或清洗氣體。然而連接器24和管線16帶來了問題，因?yàn)檫@些潮濕的表面被暴露于低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品，例如TDMAT，如果允許TDMAT出來并進(jìn)入打開的導(dǎo)管16的周圍環(huán)境，其對大氣的暴露帶來了不利影響并表現(xiàn)為對操作者的風(fēng)險，因此，導(dǎo)管16作難過的在隔斷隔膜閥組件14和20的隔膜閥之間的潮濕表面被最小化以生成低死角且通過將潮濕表面反復(fù)暴露于通過源18的真空和或排氣和來自導(dǎo)管112的清洗氣體、排氣，或真空，便利了快速徹底清除化學(xué)殘留物。這些可被交替進(jìn)行直到真空在短時間間隔內(nèi)被快速地獲得，表示低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品從潮濕表面區(qū)域被徹底清除。這使得連接器24連同連接器116和19被打開以將容器10因?yàn)槟忱碛啥蝗〕霾⑼Ｖ棺饔?。該結(jié)構(gòu)使得低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品的管線的清潔和清洗在工業(yè)上用于實(shí)現(xiàn)相同目標(biāo)的現(xiàn)有時間的小部分內(nèi)就可以實(shí)現(xiàn)。相比歷史上的設(shè)備，使用該類型的設(shè)備允許電子制造者用更少的停工時間和更多的在線時間來更快的維護(hù)或補(bǔ)充。
本發(fā)明的歧管的有效清潔和清洗的重要方面在于最小化了潮濕表面區(qū)域并簡化了閥表面，其中化學(xué)制品可以在清潔和清洗期間被處理。低死角連接器24，隔斷隔膜閥組件14和20的串聯(lián)組以及隔斷閥組件中的隔膜閥的相對閥座側(cè)的使用，共同地使得潮濕表面最小化并避免了復(fù)雜潮濕表面區(qū)域易于獲得與保留低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品。這將允許在不損失昂貴的化學(xué)制品、該化學(xué)制品不與大氣污染物體反應(yīng)、無需操作者暴露于活性或有毒化學(xué)制品或其副產(chǎn)品、當(dāng)設(shè)備重新在線時不污染潮濕表面的管線的情況下快速清潔，拆卸和重新安裝，且避免了設(shè)備由于大氣污染物或大氣污染物和該化學(xué)制品的反應(yīng)產(chǎn)物而腐蝕。
參考附圖1B，備選的高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)闡明了本發(fā)明的低死角的并最小化了潮濕表面區(qū)域的設(shè)備的使用。附圖1B的隔斷隔膜閥組件具有與附圖2a和b所述的相同結(jié)構(gòu)且與附圖3所述的相同低死角連接。容器400可以被用作液態(tài)輸出化學(xué)制品的供給系統(tǒng)，其通過汲取管414，通過隔斷隔膜閥組件422，包括低死角連接器444的第一導(dǎo)管，第二隔膜閥組件448和化學(xué)制品分配導(dǎo)管446取出化學(xué)制品；或可選擇地，可以施用推動或氣泡氣體通過導(dǎo)管446，通過隔斷閥隔膜組件448和442，通過端口412，向下經(jīng)過汲取管414，其中其通過容納在容器400內(nèi)的液態(tài)化學(xué)制品的填充而氣泡，所述化學(xué)制品將作為蒸汽通過T形管416，端口410隔斷隔膜閥組件418，包含低死角連接器432的導(dǎo)管，隔斷隔膜閥組件422和導(dǎo)管420而被清除。
在任一情況下，串聯(lián)的隔斷隔膜閥組件418，422，442，和448和低潮濕表面區(qū)域?qū)Ч芗捌涓郊拥牡退澜沁B接器444，436和432一起使得容器400在連接器432，436和444處以比歷史上所需要的用于低蒸汽壓的化學(xué)制品服務(wù)明顯要少的時間脫離歧管的余下部分。
用于容器400的歧管通過提供推動氣體，例如慣性氣體比如氦，氮或其他非活性氣體而在液體輸出服務(wù)中工作，該推動氣體通過導(dǎo)管420到達(dá)具有打開的隔膜閥AV5和關(guān)閉的隔膜閥AV6的隔斷隔膜閥組件422。推動氣體通過裝配有連接器432的導(dǎo)管到達(dá)第二閥裝置，例如具有關(guān)閉的隔膜閥AV2和打開的隔膜閥MV1的隔斷隔膜閥組件418，以允許推動氣體進(jìn)入端口410且穿過T形孔416以對容器400內(nèi)的液態(tài)化學(xué)制品液位上的頂部空間加壓。這使得液態(tài)化學(xué)制品上升從汲取管414輸出，通過端口412，通過打開的隔膜閥MV3，通過關(guān)閉的隔膜閥AV4，通過具有連接器444的第一導(dǎo)管進(jìn)入隔斷隔膜閥組件448，通過關(guān)閉的隔膜閥AV8且從打開的隔膜閥AV7輸出，到達(dá)分配點(diǎn)446，至下游的容器或反應(yīng)器，例如用于電子設(shè)備半導(dǎo)體制造的直接液體注射爐。
容器400的歧管可僅僅通過反向施用推動氣體通過導(dǎo)管446，通過相同的閥和導(dǎo)管設(shè)置而反過來操作以提供蒸汽化學(xué)制品輸出，其中推動氣體由汲取管414向外起泡且在蒸汽流中帶走液態(tài)化學(xué)制品，其接著通過如上所述的用于組件418和422的相同狀態(tài)的打開和關(guān)閉的閥而流出T形孔416，但是蒸汽化學(xué)制品被通過導(dǎo)管420分配。
由于歧管設(shè)備會被用在液態(tài)化學(xué)制品輸出中或蒸汽化學(xué)制品輸出中，對于具有可能與低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品相接觸的潮濕表面的任一陣列的隔斷閥，也可以對由組件418和鄰接組件以及組件422和鄰接組件所表示的歧管的兩側(cè)進(jìn)行真空、清洗氣體、排氣和甚至溶劑沖洗。
與端口412相連接的歧管可以通過在隔斷隔膜閥組件456中打開閥MV3，關(guān)閉閥AV4，關(guān)閉閥AV7，打開閥AV8，關(guān)閉閥AV12，打開閥AV13，關(guān)閉閥AV17和打開閥AV16以使用推動氣體源454推動液態(tài)化學(xué)制品通過端口412和汲取管414回到容器400中。接著，清洗氣體源458可以在高壓力下被打開幾分鐘以通過AV17，AV13，連接器444，AV4，導(dǎo)管434和真空/排氣源440清除幾乎所有的化學(xué)殘留物。可以將清洗氣體源保持在較高的壓力下打開幾分鐘或甚至可能幾小時以清除幾乎所有的化學(xué)殘留物。接著閥AV4被關(guān)閉且AV16被關(guān)閉且隔斷隔膜閥組件452中的閥AV12被打開以使得歧管的潮濕表面區(qū)域接觸真空?？蛇x擇地，如果440為真空排氣源，則真空可以通過打開AV4而不是AV12而作為源頭。為了使用溶劑的清洗能力，閥AV12可被關(guān)閉且閥AV4可被打開且接著溶劑458被施用于歧管的潮濕表面區(qū)域上，將任何殘留的化學(xué)制品和溶劑(在溶劑被使用的情況下)通過歧管清除。應(yīng)施用進(jìn)一步的反復(fù)清洗和真空以便清除溶劑(在溶劑被使用的情況下)并確定歧管的潮濕表面區(qū)域?yàn)榍鍧嵉?。這通常通過檢測在具有如上所述用于真空周期的適當(dāng)關(guān)閉的閥的系統(tǒng)中到達(dá)真空的閾值的時間來確定。
在與端口410相連接的歧管中的潮濕區(qū)域在連接432處斷開連接時將需要通過隔斷隔膜閥組件422來清潔。閥AV2被關(guān)閉且閥AV15被關(guān)閉且閥AV11被打開，以使與端口410相連接的歧管接觸真空源424。可以施用若干清洗和真空周期，以適當(dāng)?shù)厍宄c端口410相連的歧管的潮濕表面區(qū)域。為更徹底清潔或清除特別低蒸汽壓的化學(xué)制品，可以通過打開閥AV14，AV10，AV6和AV2且關(guān)閉閥AV15，AV11，AV5和MV1來施用溶劑，以便來自溶劑源431的溶劑流過與端口410連接的歧管，且通過排氣/真空440清除溶劑和夾帶的化學(xué)制品。通常地，在進(jìn)行溶劑清潔之后，通過如上所述的用于清潔和真空操作的閥操作，需要重復(fù)幾次清洗和真空以使溶劑對歧管進(jìn)行足夠清潔。
如附圖1B的隔斷隔膜閥組件在以下的表1中被按照序號清楚地列出。
表1第一隔斷隔膜閥組件部件號442第二隔斷隔膜閥組件部件號448第三隔斷隔膜閥組件部件號452第四隔斷隔膜閥組件部件號456第五隔斷隔膜閥組件部件號418第六隔斷隔膜閥組件部件號422第七隔斷隔膜閥組件部件號426第八隔斷隔膜閥組件部件號430如附圖1B的隔膜閥(和附圖1A的子集)在以下的表2中被按照序號清楚地列出。
表2第一隔膜閥部件號MV3第二隔膜閥部件號AV4第三隔膜閥部件號AV7第四隔膜閥部件號AV8第五隔膜閥部件號AV12第六隔膜閥部件號AV13
第七隔膜閥 部件號AV16第八隔膜閥 部件號AV17第九隔膜閥 部件號MV1第十隔膜閥 部件號AV2第十一隔膜閥部件號AV5第十二隔膜閥部件號AV6第十三隔膜閥部件號AV11第十四隔膜閥部件號AV10第十五隔膜閥部件號AV14第十六隔膜閥部件號AV15附圖2A為第一隔斷隔膜閥組件14的更詳細(xì)的描述，其與第二隔斷隔膜組件20具有相同的閥結(jié)構(gòu)(因?yàn)樵撛驔]有詳細(xì)地單獨(dú)示出組件20)。附圖2A為表示液態(tài)低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品的第一隔斷隔膜閥組件14的或與第一隔膜閥75流體連通的第二導(dǎo)管12的部分橫截面圖，該第一隔膜閥75包含含有柔性金屬圓盤的隔膜74a，該柔性金屬盤具有凸側(cè)和包含閥的閥座側(cè)和閥座78a的凹側(cè)，以及與所示用于閥77的致動器相類似的致動器。導(dǎo)管12通過孔12a與閥75相連。隔膜的隔膜側(cè)包含在隔膜74a的凹面之間的三角形橫截面區(qū)域，芯88的底部和閥座78a的表面處于閉合狀態(tài)。閥座78a與隔膜74a的凹側(cè)相嚙合且當(dāng)隔膜與閥座78a脫離嚙合時，使得液態(tài)的低蒸汽壓的高純度TDMAT穿過閥，到達(dá)短槽76至與第二隔斷閥組件20相連接的導(dǎo)管16且最終在分配點(diǎn)110處進(jìn)行化學(xué)制品的分配。隔膜74a被任一裝置致動，例如手動致動器，電子螺線管，液壓致動或優(yōu)選如所例示的，用于隔斷隔膜閥組件14的其他隔膜閥的氣動致動器。
真空/排氣通過導(dǎo)管18包含隔膜74的第二隔膜閥77，閥座78，致動器連接器70，致動器電樞80，氣動致動器68，偏動簧片82，波紋管或活塞84提供給第一導(dǎo)管16，通過電樞80和氣動源86將氣動壓力轉(zhuǎn)化為閥的驅(qū)動。氣動氣體通過源86和與通過縫隙83與波紋管84相連接的電樞80中的同軸槽被提供給波紋管84。氣動致動器通過鎖定螺母72與隔膜相嚙合。如同隔膜閥75，第二隔膜閥77具有其隔膜74的隔膜側(cè)和閥座側(cè)。閥75具有如例示用于閥77的相似致動器。
本發(fā)明的隔膜閥的閥座側(cè)具有非常小的可以保留低蒸汽壓的液態(tài)化學(xué)制品的死角或死體積。此外，隔膜閥75和77在其閥座側(cè)相互并列并通過開鑿于隔斷隔膜閥組件14基座的單塊外的非常短的槽76連接至導(dǎo)管16。由于這兩個閥的有利設(shè)置，可以通過使用相連的加壓氣體和真空，在無需其他工具，比如溶劑的情況下，清潔第一導(dǎo)管16。與現(xiàn)有技術(shù)的在導(dǎo)管系統(tǒng)相比，其中拆卸導(dǎo)管以維護(hù)或更換容器10之前，需要幾小時乃至幾天來達(dá)到導(dǎo)管中剩余化學(xué)制品的預(yù)定水平，清潔可以在短的間隔內(nèi)，例如在施用加壓氣體和真空后的幾分鐘內(nèi)完成。
隔膜閥的閥座側(cè)包括通過短槽，例如76與共同導(dǎo)管，例如16直接相連的閥部，且當(dāng)閥關(guān)閉時到達(dá)具有隔膜的凹面的閥座的密封表面。隔膜閥的隔膜側(cè)包括與縫隙，例如12a相連的閥座的密封表面的另一側(cè)，且仍然在隔膜凹側(cè)的下方。隔膜閥的隔膜側(cè)可以視為構(gòu)成一環(huán)狀，一般為V形橫截面的空間，其可潛在地被化學(xué)制品弄濕且構(gòu)成難以有效而快速地清潔該化學(xué)制品的區(qū)域。因此，通過使共同導(dǎo)管或第一導(dǎo)管16與第一隔斷閥組件的隔膜閥的閥座側(cè)直接相連接，且通過使隔膜閥相互并置穿過非常短的連接或槽76，本發(fā)明提供了低死角閥設(shè)置，其通過應(yīng)用按序排列且重復(fù)的加壓氣體和真空可以被輕易地清潔而不需使用溶劑。
氣動致動器68具有用于閥致動的加壓氣體源86。閥77通常為關(guān)閉的閥，其通過在折流板84上操作的彈簧82和致動器電樞80偏動至閉合位置，致動器電樞80將其推向隔膜77以便與閥座78嚙合。加壓氣體通過同軸管通過彈簧82的中心到達(dá)致動器的孔83，其位于折流板上與彈簧82相對的一側(cè)。氣壓抵住折流板和彈簧以通過電樞80偏動打開隔膜77且允許化學(xué)制品流過該閥。這僅僅表示氣動致動器諸多操作方法中的一種且氣動致動器的操作不為本發(fā)明的一個方面。任何已知的用于使用氣體力學(xué)致動的方法和設(shè)備都可以被考慮，且事實(shí)上也可以使用非氣動驅(qū)動，例如手動或螺線管驅(qū)動。閥75類似地裝配有與68，70，72和86類似的未說明的閥致動設(shè)備。
附圖2B為附圖2A的隔斷隔膜閥組件的分解透視圖，這次顯示用于閥75的氣動致動器68a。隔膜閥的位置如一個閥門作為芯的例子所示，被開鑿于單個單塊材料，例如陶瓷，塑料例如Teflon，或其他合適的材料之外，但是優(yōu)選為金屬，例如電解法拋光的不銹鋼。第二導(dǎo)管12的孔12a被例證為閥中導(dǎo)管的隔膜側(cè)連接。閥座78a描繪閥座78a的密封表面的閥座側(cè)和如圖所示從核心位置88被去掉的隔膜74a。顯示了氣動致動器68a帶有其氣動氣源連接86a。導(dǎo)管12，16b和18分別如圖所示，從單塊隔斷隔膜閥組件14發(fā)出。
第二隔斷隔膜閥組件20與如附圖2A所示的第一隔斷閥組件14類似，在參照在第一隔斷隔膜閥組件時，在這種情況中的第二隔斷閥組件的導(dǎo)管16對應(yīng)于第一導(dǎo)管16所示的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)管112對應(yīng)于第二導(dǎo)管12所示的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)管110對應(yīng)于第三導(dǎo)管18所示的結(jié)構(gòu)。
第一低死角連接24如附圖3所圖示。第一導(dǎo)管16的密封表面90的末端具有軸向地依賴沿導(dǎo)管16密封表面89方向的密封表面的環(huán)狀刀鋒邊94，其也可以具有軸向地依賴其密封表面的環(huán)狀刀鋒邊96。這些刀鋒邊94和96與環(huán)狀密封襯墊92相嚙合，該襯墊優(yōu)選為相對較軟的金屬以形成具有較好密封的低死角連接。壓縮裝置100可上螺旋的嚙合環(huán)98以使得各個刀鋒邊進(jìn)入與環(huán)狀軟金屬墊圈92的密封嚙合。
在附圖1A和1B中，顯示了隔膜閥帶有標(biāo)燈或新月圖示，以表明隔膜自身的設(shè)置，其隔膜側(cè)和其閥座側(cè)處于根據(jù)如附圖2A所示的方向。因此，如附圖1A和1B中的隔膜閥的凹部表示具有低死角和最小潮濕表面面積的隔膜閥的閥座側(cè)且如附圖1A和1B中的隔膜閥的凸側(cè)表示具有更大的潛在死角或更多潛在潮濕表面面積的隔膜閥的隔膜側(cè)，如上參考附圖2A所述。
通過使用由低死角連接方式連接的兩個隔斷隔膜閥組件的結(jié)合，其中隔膜閥的閥座側(cè)在隔斷閥組件中相互面對，以在容器更換或保養(yǎng)時為化學(xué)制品的去污染損失最小的潮濕表面面積，本發(fā)明在化學(xué)制品的容器中分配低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品方面對現(xiàn)有技術(shù)提供了獨(dú)特的和意外的改善。使用本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行清潔已證明干燥時間少于1小時而現(xiàn)有技術(shù)需要數(shù)天。這使得電子設(shè)備的制造者最小化更換或維修的時間且最大化被設(shè)計用于工廠中生產(chǎn)電子設(shè)備的昂貴設(shè)備的利用，在這些工廠中每個工廠輕易地就花費(fèi)10億美元用于建設(shè)和操作。
已經(jīng)參考若干優(yōu)選實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的全部范圍應(yīng)該由權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求
1.一種可清洗容器(10)，用于高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)中所用的低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品，該容器包括(a)容器(10)，用于容納一定量的所述低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品，其具有至少兩個能夠接收或分配所述低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品的端口(11，13)；(b)第一隔斷隔膜閥組件(14)，具有第一隔膜閥(75)和第二隔膜閥(77)，每個隔膜閥具有隔膜(74a)且具有閥座側(cè)(78a)和隔膜側(cè)(88)，其中每一隔膜閥(75)的閥座側(cè)(78a)與另一隔膜(74)的另一閥座側(cè)(78)并置，且每一隔膜閥(75，77)的每一閥座側(cè)被設(shè)置成使所述高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)的導(dǎo)管(16)與低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品流體連通，所述第一隔膜閥(75)的隔膜側(cè)(88)與所述至少兩個端口的第一端口(13)流體連通，所述第二隔膜閥(77)的所述隔膜側(cè)被設(shè)置成與導(dǎo)管(18)流體連通，所述導(dǎo)管(18)能起到真空源或排氣源的作用；(c)第二閥裝置(114)，該第二閥裝置與導(dǎo)管(118)流體連通，所述導(dǎo)管(118)能起到選自如下的功能推動氣體源，真空源，分配低蒸汽壓的高純度的化學(xué)制品；(d)所述第二端口(11)與所述容器(10)流體連通，并且能夠起到選自如下的功能通向所述容器(10)的真空源，向所述容器(10)供給推動氣體，從所述容器(10)將低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品分配到推動氣體中。
2.如權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述第二隔膜閥的所述閥座側(cè)與用于高壓力清洗氣體源的導(dǎo)管流體連通，所述清洗氣體被用于從潮濕表面上清除剩余的低揮發(fā)性化學(xué)制品，進(jìn)入通過容器端口或排氣/真空端口的排氣或真空中。
3.如權(quán)利要求2所述的容器，其中，所述第二閥裝置(114)與用于真空源(122)的導(dǎo)管(118)流體連通。
4.如權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述第二閥裝置(114)與導(dǎo)管(118)流體連通，該導(dǎo)管(118)用于分配低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品。
5.如權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述第二隔膜閥(77)的所述隔膜側(cè)與用于真空源的導(dǎo)管(18)流體連通。
6.如權(quán)利要求1所述的容器，其中，所述第二隔膜閥(77)的所述隔膜側(cè)與用于排氣源的導(dǎo)管(18)流體連通。
7.如權(quán)利要求5所述的容器，其中，所述第二閥裝置(114)與用于清洗氣體的導(dǎo)管(126)流體連通。
8.一種可清洗容器(400)，用于高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)所用的低蒸氣壓的高純度化學(xué)制品，該可清洗容器包括(a)容器(400)，用于容納一定量的所述低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品，該容器(400)具有至少兩個能夠接收或分配所述低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品的端口(410，412)；(b)第一隔斷隔膜閥組件(442)，該第一隔斷隔膜閥組件具有第一隔膜閥(MV3)和第二隔膜閥(AV4)，每一隔膜閥具有一隔膜且具有一閥座側(cè)和一隔膜側(cè)，其中每一隔膜閥的閥座側(cè)與另一隔膜的另一閥座側(cè)并置，每一隔膜閥的每一閥座側(cè)被設(shè)置成使所述高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)的導(dǎo)管與低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品流體連通，所述第一隔膜閥(MV3)的隔膜側(cè)與所述至少兩個端口中的第一端口(412)形成流體連通，所述第二隔膜閥(AV4)的所述隔膜側(cè)被設(shè)置成與導(dǎo)管(434)流體連通，該導(dǎo)管(434)能夠起到真空源或排氣源的作用；(c)另一隔斷隔膜閥組件(418)，該隔斷隔膜閥組件具有兩個隔膜閥(MV1，AV2)，每一隔膜閥具有一隔膜且具有一閥座側(cè)和一隔膜側(cè)，其中每一隔膜閥的閥座側(cè)與另一隔膜閥的另一閥座側(cè)并置，且每一隔膜閥的每個閥座側(cè)與第二導(dǎo)管流體連通，所述兩個隔膜閥中的一個所述隔膜側(cè)(MV1)與所述至少兩個端口中的第二端口(410)流體連通，所述兩個隔膜閥中的另一個隔膜閥(AV2)的所述隔膜側(cè)與導(dǎo)管(434)流體連通，該導(dǎo)管(434)能夠起到真空源或排氣源的作用；(d)所述第二端口(410)與所述容器(400)流體連通，并且能夠起到選自如下的功能把推動氣體供給到所述第一容器，真空源，或從所述容器(400)將低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品分配到推動氣體中。
9.一種可清洗容器(400)，用于高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)中所用的低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品，該可清洗容器包括(a)容器(400)，該容器用于容納一定量的所述低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品，其具有至少兩個能夠接收或分配所述低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品的端口(410，412)；(b)第一隔斷隔膜閥組件(442)，該第一隔斷隔膜閥組件具有第一隔膜閥(MV3)和第二隔膜閥(AV4)，每一隔膜閥具有隔膜且具有閥座側(cè)和隔膜側(cè)，其中每一隔膜閥的閥座側(cè)與另一隔膜的另一閥座側(cè)并置，每一隔膜閥的每一閥座側(cè)被設(shè)置成使所述高純度化學(xué)制品供給系統(tǒng)的分配導(dǎo)管(446)與低蒸汽壓高純度化學(xué)制品流體連通，且所述第一隔膜閥(MV3)的隔膜側(cè)與所述至少兩個端口中的第一端口(412)和汲取管(414)流體連通，所述第二隔膜閥(AV4)的所述隔膜側(cè)被設(shè)置成與導(dǎo)管(434)流體連通，所述導(dǎo)管(434)能夠起到真空源或排氣源的功能；(c)第二閥裝置(418)，該第二閥裝置被設(shè)置成與推動氣體源和/或真空源流體連通；和(d)所述第二端口(410)與所述容器(400)流體連通，并且能夠向所述容器(400)供給推動氣體和/或真空。
10.一種可清洗容器(400)，用于高純度化學(xué)供給系統(tǒng)所用的低蒸汽壓高純度化學(xué)制品，該可清洗容器包括(a)容器(400)，用于容納一定量的所述低蒸汽壓高純度的化學(xué)制品，并且該容器具有至少兩個能夠接收或分配所述低蒸汽壓高純度化學(xué)制品的端口(410，412)；(b)第一隔斷隔膜閥組件(442)，該第一隔斷隔膜閥組件具有第一隔膜閥(MV3)和第二隔膜閥(AV4)，每一隔膜閥具有隔膜且具有閥座側(cè)和隔膜側(cè)，其中每一隔膜閥的閥座側(cè)與另一隔膜的另一閥座側(cè)并置，且每一隔膜閥的每一閥座側(cè)被設(shè)置成與用于起泡氣體的導(dǎo)管(446)流體連通，且所述第一隔膜閥的隔膜側(cè)與所述至少兩個端口中的第一端口(412)流體連通，且所述第二隔膜閥(AV4)的所述隔膜側(cè)被設(shè)置成與真空源或排氣源流體連通；(c)另一隔斷隔膜閥組件(418)，該隔斷隔膜閥組件(418)具有兩個隔膜閥(MV1，AV2)，每一隔膜閥具有隔膜且具有閥座側(cè)和隔膜側(cè)，其中每一隔膜閥的閥座側(cè)與另一隔膜閥的另一閥座側(cè)并置，且每一隔膜閥的每一閥座側(cè)被設(shè)置成與第二導(dǎo)管流體連通，且所述兩個隔膜閥的一個隔膜閥(MV1)的所述隔膜側(cè)與所述兩個端口中的第二端口(410)流體連通，且所述兩個隔膜閥中的另一個隔膜閥(AV2)的所述隔膜側(cè)被設(shè)置成與排氣或真空源(434)流體連通；(d)所述第二端口(410)與所述容器(400)流體連通，并且能夠從所述容器(400)將低蒸汽壓的高純度化學(xué)制品分配到推動氣體中。
全文摘要
一種容器，包括兩個端口；第一隔斷閥，該第一隔斷閥具有兩個隔膜閥，每個隔膜閥具有一閥座側(cè)和一隔膜側(cè)，每一閥座側(cè)面向另一閥座側(cè)，且與分配導(dǎo)管的第一端相連接，一隔膜側(cè)與第一端口相連，另一隔膜側(cè)與排氣和或真空相連；第二閥，該第二閥與推動氣體導(dǎo)管和第二端口相連。
文檔編號H01L21/205GK1618682SQ20041008993
公開日2005年5月25日 申請日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者T·A·斯泰德, G·維范科, C·M·伯特徹爾 申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司