專利名稱：包含氣體移出設(shè)備的液體分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分配系統(tǒng)，例如用來(lái)有歲文供應(yīng)流體材并+以供4吏 用的分配系統(tǒng)。 一方面，本發(fā)明涉及壓力分配系統(tǒng)，其通過(guò)用如空 氣或液體等加壓介質(zhì)來(lái)替換材料而4吏得液體或其它流體材并+自來(lái) 源容器排放，其它方面涉及此類系統(tǒng)的制造、4乘作和配置方法。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)應(yīng)用中，化學(xué)試劑與組成成分需以高純度的狀態(tài)來(lái) 供應(yīng)，因而發(fā)展出特殊的封裝件來(lái)確保材料在整個(gè)裝填、儲(chǔ)存、運(yùn) 送和最終分配的過(guò)程中，以適當(dāng)純度與形態(tài)來(lái)供應(yīng)。
在微電子裝置制造領(lǐng)域中，由于封裝材料內(nèi)的任何污染物和/ 或任何進(jìn)入封裝件中的環(huán)境污染物，將不利于以此液體和含液體的 組分制作的微電子裝置產(chǎn)品，造成微電子裝置產(chǎn)品不良、甚至凈艮廢， 迫切需要能適當(dāng)封裝各種液體和含液體的組分的封裝技術(shù)。
鑒于此，已發(fā)展出多種高純度封裝件來(lái)封裝用于制造微電子裝 置的液體和含液體的組分，例如光致抗蝕劑、蝕刻劑、化學(xué)氣相沉 積試劑、溶劑、晶片與工具清洗配方、化學(xué)枳i械研磨組分、彩色濾 光化學(xué)試劑、表面涂層、液晶材料等。
用于此類用途的其中 一種高純度封裝件包括一硬式或半硬式
外包裝件(overpack)，其以 一彈性內(nèi)4十或嚢袋容納液體和液底
18(liquid-based)組分，內(nèi)襯或嚢袋利用如蓋子等固定結(jié)構(gòu)而固定于 外包裝件內(nèi)。此類封裝件通常稱為"罐裝內(nèi)袋包裝(bag-in-can)";
(BIC)、"瓶裝內(nèi)袋包裝(bag-in陽(yáng)bottle )，， (BIB)和"桶裝內(nèi)袋包 裝(bag-in-drum )" ( BID )。此類封裝件可購(gòu)買ATMI公司(位于美 國(guó)康涅《火才各(CT )州的丹伯里(Danbury )市)注冊(cè)商才示為NOWPAK 的商品。優(yōu)選地，內(nèi)襯包含彈性材料，外包裝容器包含實(shí)質(zhì)上比彈 性材料要硬的壁面材料。硬式或半硬式外包裝件可由例如高密度聚 乙烯或其它高分子(polymer,或聚合物)或金屬組成，內(nèi)襯可為聚 膜材料制成的已預(yù)洗的無(wú)菌折疊袋，例如聚四氟乙烯(PTFE)、低 密度聚乙烯、PTFE基多層板、聚酰胺、聚酯、聚氨基曱酸酯或其 它不與內(nèi)襯中所含液體或液底材料反應(yīng)的材料等。包含任一上述材
料的多層板均可使用。構(gòu)成內(nèi)襯的示例性材料還包括金屬化膜層、 金屬箔、高分子/共聚物、層壓板、擠出物(extrusion)、共擠物 (co-extrusion)和吹制與模鑄膜層。此類封裝件可購(gòu)自ATMI 7>司 (美國(guó)康涅狄格(CT)州的丹伯里(Danbury)市)注冊(cè)商標(biāo)為 NOWPAK的商品。
在分配操作此類液體與液底組分的內(nèi)襯型封裝件時(shí)，分配來(lái)自 內(nèi)襯中的液體的方法是將一分配構(gòu)件連接至內(nèi)襯的4妄口 ，該分配構(gòu) 件包括一浸管(dip tube)或短探針，且浸管浸沒在所含液體中。當(dāng) 分配構(gòu)件連接到內(nèi)襯后，諸如氣體等流體壓力施加于內(nèi)襯的外表面 上， <吏其逐漸4斤疊并迫4吏液體流經(jīng)分配構(gòu)4牛而4非;改至相關(guān)流動(dòng)回3各 以流向最后〗吏用^立置。
頂部空間(headspace)的氣體(內(nèi)襯頂端的額外氣體)與微氣 泡會(huì)在諸如平面顯示器(FPD)和集成電路(IC)制造設(shè)施中進(jìn)4亍 內(nèi)襯式(liner-based)封裝件內(nèi)的液體分配時(shí)造成重大工藝問(wèn)題。 頂部空間氣體可能源自填充過(guò)程，其中封裝件未填滿液體。為了提 供能讓體積膨脹時(shí)使用的頂部空間以適應(yīng)封裝件周遭例如當(dāng)封裝件運(yùn)送到封裝件分配流體的位置，因溫度改變導(dǎo)致液體 膨脹時(shí)，常需不完全填滿封裝件。
如此，頂部空間的氣體可能夾帶(entrain)在分配液體中，而 產(chǎn)生異質(zhì)、多相的分配流體流(stream),其有害于采用此分配液體 的工藝或產(chǎn)品。再者，分配液體中出現(xiàn)頂部空間氣體會(huì)造成流體流 動(dòng)傳感器、流動(dòng)控制器等裝置故障或出錯(cuò)。
使用含液體組成的封裝件引起的另一相關(guān)問(wèn)題為，氣體會(huì)滲透 或泄漏到所含液體中而溶解并形成氣泡。以內(nèi)襯式封裝件為例，內(nèi) 襯外的氣體可能會(huì)通過(guò)內(nèi)襯而滲入所含液體中。當(dāng)采用內(nèi)襯式封裝 件來(lái)壓力式分配操作時(shí)，如空氣或氮?dú)獾燃訅簹怏w本身可通過(guò)內(nèi)襯 材料且溶解于內(nèi)襯里的液體中。接著分配液體時(shí)，分配管線和下游 儀器與設(shè)備中的壓降可能造成先前溶解于液體中的氣體釋出，以致 于在分配液體流中形成氣泡，結(jié)果產(chǎn)生類似于夾帶在液體流中的頂 部空間氣體^:的不良影響。故，期望在開始分配之前先移除頂部空 間的氣體，并且在開始分配液體后繼續(xù)移除釋方文出來(lái)的氣體。還期 望能快速移除氣體以減少微氣泡形成。
就制造半導(dǎo)體和其它微電子產(chǎn)品而言，即使是微小尺寸的氣泡 (微氣泡)也會(huì)造成集成電路或平面顯示器產(chǎn)品不良、甚至失效。 因此移除用于此類產(chǎn)品制造的液體中所有的外來(lái)氣體是當(dāng)務(wù)之急。
使用典型的內(nèi)襯式封裝件時(shí)，使用者加壓封裝件并打開排氣閥 (venting valve )使頂部空間氣體流出內(nèi)襯。排出頂部空間氣體后， 液體進(jìn)入頂部空間氣體排放管線，傳感器關(guān)閉排氣閥并打開另 一閥 門以專門分配排液管線中的液體。當(dāng)封裝件通過(guò)例如監(jiān)測(cè)分配流體 的壓力和檢測(cè)壓降隨時(shí)間的變化而指示出倒空檢測(cè)狀態(tài)(empty detect condition)時(shí)，連接到含內(nèi)襯的容器的連接器或其它接合裝 置可脫離該已排空的容器，且安裝到新的(例如滿的)容器上，以繼續(xù)進(jìn)行分配運(yùn)作。由于頂部空間移除管線中存有液體，定時(shí)器將 繞過(guò)液體傳感器直到再次遇到頂部空間氣體，接著定時(shí)器會(huì)關(guān)閉排
放閥，使液體重返排^:管線并重新激活傳感器。
然而此種配置方式易受失，文才莫式(failure modes)的影響，失 效才莫式包括發(fā)生下列事件(i)定時(shí)器未正確i殳定并傳送頂部空間 已移除的錯(cuò)誤信號(hào)；(ii)每個(gè)填充封裝件的頂部空間各不相同，故 某一封裝件的設(shè)定不適用于其它封裝件，以致無(wú)法正確地移除頂部 空間氣體；(iii)頂部空間氣體排放管線中的氣泡將產(chǎn)生已移除頂部 空間氣體的錯(cuò)誤指示；以及(iv)留在頂部空間排放管線的液體(先 前存在)可能給出已移除頂部空間氣體的錯(cuò)誤指示。
盡管整合式貯存器可用來(lái)消除微氣泡與頂部空間，但其成本較 高、流體流動(dòng)方式較復(fù)雜且操作較困難。微氣泡在壓力分配時(shí)的壓 力下容易通過(guò)滲透性的內(nèi)襯層，因此特別容易引發(fā)問(wèn)題。
內(nèi)襯封裝件具有最小且最好不具頂部空間(零頂部空間)已證
有最小且最好不具頂部空間亦可相對(duì)減少或消除頂部空間氣體進(jìn) 入液體或液底組分的情況。
另外，在儲(chǔ)存與分配內(nèi)襯封裝件的液體與液底組分時(shí)，期望能 控制分配情形以;險(xiǎn)測(cè)分配材料是否庫(kù)€盡或即將耗盡，進(jìn)而實(shí)時(shí)終止 下游運(yùn)作或轉(zhuǎn)換到新的材料封裝件?？煽康卦谧詈箅A段監(jiān)測(cè)分配情 形，特別是檢測(cè)倒空或接近倒空狀態(tài)，可得到內(nèi)襯封裝件的最佳使 用效果，并期望設(shè)計(jì)出和實(shí)現(xiàn)此種封裝件。4企測(cè)完后，最好自動(dòng)切 換液體的第二來(lái)源，如此可避免額外的下游運(yùn)作問(wèn)題。
與用來(lái)分配液體至諸如制造^:電子裝置產(chǎn)品等工業(yè)工藝的封 裝件相關(guān)的另一問(wèn)題為，許多應(yīng)用的液體都非常昂貴，尤其是特殊
21化學(xué)試劑。故就經(jīng)濟(jì)方面考量，需盡可能充分利用封裝件內(nèi)的液體， 以在完成分配后，實(shí)質(zhì)上無(wú)液體殘留在封裝件。因此，期望以能夠 判定分配終點(diǎn)的方式來(lái)監(jiān)測(cè)分配過(guò)程。本領(lǐng)域中，仍致力于4是供有 效的終點(diǎn)檢測(cè)器，使封裝件中的殘余液體量減至最少。
在現(xiàn)有技術(shù)中，分配封裝件已采用浸管，即，向下延伸至容器 內(nèi)部且停止在容器底部上方附近的管子。因材料會(huì)余留在浸管中
(例如就19公升的BIC封裝件而言，分配終了時(shí)留在浸管中的液 體量可能約為30 cc;而200公升的BIC封裝件則略微多些)，因此 將浸管用于分配構(gòu)件會(huì)大幅增加封裝件中的殘余液體量。
故本領(lǐng)域中，仍不斷尋求分配封裝件和系統(tǒng)的改善之道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及分配系統(tǒng)，用來(lái)供應(yīng)流體材料至4吏用流體的工具、 工藝或位置與供應(yīng)至用于此分配系統(tǒng)的構(gòu)件與組件，以及關(guān)于制 造、4吏用和商業(yè)化此系統(tǒng)、構(gòu)件與組件的方法。
在一方面中，本發(fā)明涉及流體分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含壓力分配 佳-于裝4牛(pressure dispense package)和氣體移除i殳備，該壓力分配 封裝件用以裝入進(jìn)4于壓力分配的流體，以及該氣體移除i殳備用以在 分配流體之前與期間，移除壓力分配封裝件中的氣體。
在另一方面中，本發(fā)明涉及一種方法，該方法包含(a)壓力 分配來(lái)自前述流體分配系統(tǒng)的流體；(b)在壓力分配來(lái)自至少一個(gè) 封裝件的流體之前，先移除該封裝件的頂部空間氣體；以及(c) 在移除封裝件的頂部空間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中移除進(jìn)入 液體中的氣體。此方法還包括微電子裝置的制造過(guò)程。在又一方面中，本發(fā)明涉及一種連4妄器，用以配合壓力分配封 裝件，該連接器包含氣體移除設(shè)備，用以在分配來(lái)自該封裝件的液 體之前與期間，移除該壓力分配封裝件的氣體，其中氣體在移除前
接觸液體。此連接器可選擇性地包括主體部，其限定出貯存器且 包括一與內(nèi)襯接合的探針，以在內(nèi)襯與探針之間形成不泄漏流體 (fluid-tight)的密封狀態(tài)，探針包括向上伸進(jìn)貯存器的導(dǎo)管且其上 端終止在貝i存器的上端下方，如此連^妄器中向上流動(dòng)的液體將流經(jīng) 導(dǎo)管并,人其上端流入貯存器，因而分離貯存器內(nèi)的氣體與液體，以 在貯存器的液體與氣體間形成一液位界面；至少一個(gè)傳感器，與貯 存器保持感測(cè)關(guān)系；排液閥；排氣閥；以及閥控制器，其可操作地 連4妄有至少一個(gè)傳感器并響應(yīng)控制排氣閥和排液閥，乂人而分離貯存 器內(nèi)的氣體和液體，并且分別排方文氣體和液體。
在又一方面中，本發(fā)明涉及液體分配系統(tǒng)，包含前述4妄合至壓 力分配封裝件的連接器。此封裝件可包括一內(nèi)襯，該內(nèi)襯設(shè)置在包
裝容器內(nèi)。
在另一方面中，本發(fā)明涉及一種方法，包含(a)利用前述連 4妻器來(lái)壓力分配至少一個(gè)壓力分配封裝件的流體；(b)在壓力分配 至少一個(gè)封裝件的流體之前，先移除該封裝件的頂部空間氣體；以
及(c)在移除封裝件的頂部空間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中 移除進(jìn)入液體中的氣體。
在又一方面中，本發(fā)明涉及一種方法，包含(a)壓力分配來(lái) 自一壓力分配封裝件的液體；(b)在將液體壓力分配至一使用流體 的應(yīng)用之前，先移除封裝件的頂部空間氣體；以及(c)在移除封 裝件的頂部空間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中移除進(jìn)入液體的非 所;欲氣體。此方法可包^"例如^f吏液體流過(guò)可4非》文的氣/液分離區(qū)或貯 存器(例如位于接合有封裝件的連接器中)；感測(cè)氣/液分離區(qū)或貯存器內(nèi)存在或積聚的氣體；以及響應(yīng)感測(cè)步驟而排出氣/液分離區(qū)或 貯存器的氣體。此方法還可包括制造微電子裝置。
在再一方面中，上述方面還可包含4吏用一壓力轉(zhuǎn)換器或其它內(nèi) 嵌(inline )或固定的壓力4企測(cè)裝置來(lái)指示容器壓力與分配液體壓力 的差異，以自動(dòng)指示分配容器呈"倒空(empty)"狀態(tài)。
在另一方面中，上述方面還可包含4吏用一個(gè)或多個(gè)壓力轉(zhuǎn)換 器、電動(dòng)和/或氣動(dòng)閥、電子壓力控制裝置、可編程邏輯控制器、流 量計(jì)、和/或處理工具的指示裝置來(lái)最佳化壓力差。
在又一方面中，上述方面還可包含結(jié)合4吏用諸如電容傳感器或 超聲波傳感器等氣泡指示或流體指示裝置，以及氣動(dòng)或電動(dòng)閥和可 編程邏輯控制(PLC)、微控制器、或其它電動(dòng)/氣動(dòng)控制裝置來(lái)抽 出頂部空間氣體。
在再一方面中，上述方面還可包含一多重封裝壓力分配系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包含多個(gè)壓力分配封裝件，用以自動(dòng)進(jìn)行"A至B"的切換。
在另一方面中，可合并^f壬一上述方面以;彈到附加^尤點(diǎn)。
本發(fā)明的其它方面、特征和實(shí)施例在參照說(shuō)明書與所附權(quán)利要 求后將變得更明顯易懂。


1圖是一處理設(shè)備的示意圖，其包括一內(nèi)襯式流體儲(chǔ)存和分配 封裝件，用以供應(yīng)化學(xué)試劑給樣史電子產(chǎn)品制造設(shè)施中的工具，以制 造樣走電子產(chǎn)品。
24圖2至圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流動(dòng)限制排放閥組件的 各視圖，其例如可與諸如內(nèi)襯式壓力分配容器等壓力分配容器結(jié)合使用。
圖7是才艮據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的壓力分配系統(tǒng)的示意畫，其采 用 一氣泡感測(cè)終點(diǎn)4企測(cè)器。
圖8是圖7所示系統(tǒng)中的氣泡感測(cè)終點(diǎn)4企測(cè)器的氣泡感測(cè)信號(hào) 隨時(shí)間變^f匕的圖形。
圖9是可自動(dòng)從A封裝件切換至B封裝件的壓力分配轉(zhuǎn)換系 統(tǒng)的示意圖，用以lt送4b學(xué)試劑到下游的工具或其它^殳備、工藝或位置。
圖10是才艮凈居本發(fā)明又一實(shí)施例的分配系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng) 由A與B系統(tǒng)構(gòu)成并包含完全自動(dòng)化的頂部空間移除、倒空4企測(cè)和 可依據(jù)倒空檢測(cè)結(jié)果從A封裝件切換至B封裝件的功能，其中系統(tǒng) 采用"無(wú)浸管"設(shè)計(jì)，故使用非常短的分配探針，該探針僅夠伸入 內(nèi)襯來(lái)密封內(nèi)襯設(shè)備。
圖11是根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的分配系統(tǒng)的示意圖，其包含 通過(guò)"液體流出"管線來(lái)移除頂部空間氣體的貯存器。
圖12是圖10的分配系統(tǒng)所采用的連接器和閥/壓力轉(zhuǎn)換器組件 的示意性透視圖，其設(shè)置在流體儲(chǔ)存和分配封裝件上。
圖13是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的壓力分配封裝件的分配流體 壓力(kPa)對(duì)應(yīng)分配量(公升)的關(guān)系圖。圖14是圖10中所示采用氣泡傳感器的系統(tǒng)用于檢測(cè)容器接近 倒空狀態(tài)時(shí)，其封裝件重量(kg)和分配流體壓力(kPa)對(duì)應(yīng)時(shí) 間(秒)的關(guān)系圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明特定實(shí)施例、可用于一內(nèi)襯式材料儲(chǔ)存和 分配封裝件的多層^l的透—見圖。
圖16是連接器的局部示意性透視圖，其特征為使用一整合式 貯存器來(lái)分離供應(yīng)容器所分配的液體中的外來(lái)氣體，并且在使用 時(shí)，該連接器接合至該供應(yīng)容器。
圖17是連接器的示意性透視圖，其包括圖16所示的部分。
圖18是連接器與一步進(jìn)閥或伺服控制閥裝配在一起以進(jìn)行分 配時(shí)的局部示意性透3見圖，其包括圖16所示的部分。
圖19是利用本發(fā)明特定實(shí)施例的設(shè)備進(jìn)行壓力測(cè)量以感測(cè)倒 空狀態(tài)時(shí)， 一供應(yīng)容器內(nèi)的化學(xué)試劑(cc)對(duì)應(yīng)流體黏度(cps)的
關(guān)系圖。
圖20A至圖20C是才艮據(jù)本發(fā)明一特定實(shí)施例、適用于進(jìn)4亍壓 力分配的連接器的局部示意性截面圖，連接器的特征在于一整合式 貯存器和用來(lái)感測(cè)狀態(tài)的傳感器，其中氣泡沿著可排氣貯存器的上
部積聚，4吏氣體在分配時(shí)可定期且自動(dòng)地從貯存器中排出，圖20A 至圖20C則分別示出了三個(gè)連續(xù)操作狀態(tài)時(shí)的連接器部分。
圖21A是^^艮據(jù)另一特定實(shí)施例、用于進(jìn)行壓力分配的連接器的 局部示意性截面圖，連接器的特征為整合式貯存器，該貯存器具有 擋板與截面縮小的集氣區(qū)，以及用于感測(cè)狀態(tài)的傳感器，其中氣泡
26積聚在集氣區(qū)中，使氣體在分配過(guò)程中定期且自動(dòng)地從貯存器中排出。
圖21B為圖21A中部分連接器的放大截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及用以供應(yīng)流體材料的分配系統(tǒng)以及制造和使用此 系統(tǒng)的方法。在一特定方面中，本發(fā)明涉及內(nèi)村式液體容器系統(tǒng)， 用以儲(chǔ)存和分配化學(xué)試劑和組分，例如用于制造^f鼓電子裝置產(chǎn)品的 高純度液態(tài)試劑和化學(xué)積4成研磨組分。
使用內(nèi)襯式封裝件來(lái)儲(chǔ)存和分配流體材料時(shí)，內(nèi)襯裝設(shè)在硬式 或半硬式外部容器，分配操作可包括將一壓力分配氣體流入至容器 內(nèi)并且在內(nèi)襯外，如此氣體所施加的壓力逐漸壓緊內(nèi)襯，迫使內(nèi)襯 中的流體材料從內(nèi)襯中流出。經(jīng)此分配出來(lái)的流體材料可經(jīng)由連接 器、閥門等流過(guò)管道、歧管而至使用位置，如4吏用流體的處理工具。
此內(nèi)襯式液體容器系統(tǒng)可用于儲(chǔ)存和分配各種類型的化學(xué)試 劑和組分。雖然本發(fā)明以下主要描述儲(chǔ)存和分配用于制造纟效電子裝 置產(chǎn)品的液體或含液體的組分，^旦應(yīng)理解本發(fā)明的應(yīng)用不限于此， 而可擴(kuò)及涵蓋其它不同的應(yīng)用用途和所含才才并牛。
盡管本發(fā)明參照包括各種內(nèi)襯式封裝件和容器的特定實(shí)施例 i兌明于下，然而應(yīng)理解，這些實(shí)施例中的壓力分配配置方式或本發(fā) 明的其它特4i也可施4亍于無(wú)內(nèi)襯的封裝件和容器系統(tǒng)。
在此的"樣i電子裝置"是指涂布抗蝕劑的半導(dǎo)體襯底、平面顯 示器、薄膜式記錄頭、孩M幾電系統(tǒng)(MEMS)和其它先進(jìn)的孩t電子 組件。微電子裝置可包括圖案化和/或覆蓋式(blanketed)硅晶片、平面顯示器襯底或高分子襯底。另外，微電子裝置可包括中孔性
(mesopo匪s )或微孑L性無(wú)機(jī)固體。
在液體與含液體的組分(以下指稱液態(tài)介質(zhì))的內(nèi)襯封裝工藝 中，期望能盡量減少內(nèi)襯中液態(tài)介質(zhì)的頂部空間。頂部空間為內(nèi)襯 中覆蓋液態(tài)々某質(zhì)的氣體體積。
本發(fā)明的內(nèi)襯式液態(tài)介質(zhì)容器系統(tǒng)特別可應(yīng)用于制造樣t電子 裝置產(chǎn)品的液態(tài)介質(zhì)。另外，此系統(tǒng)也能應(yīng)用到其它方面，包括醫(yī) 療藥品、建材、食品與々欠津牛、石化燃并牛與石油、農(nóng)耕化學(xué)品等液態(tài) 介質(zhì)或液態(tài)材料需加以封裝的應(yīng)用領(lǐng)域中。
在此與內(nèi)襯中的流體相關(guān)的"零頂部空間"意指內(nèi)襯中完全填 滿液態(tài)介質(zhì)，而無(wú)氣體覆蓋在內(nèi)4于的液態(tài)介質(zhì)上。
同樣地，在此與內(nèi)村中的流體相關(guān)的"近乎零頂部空間"意指 內(nèi)襯實(shí)質(zhì)上完全填滿液態(tài)介質(zhì)，除了非常少量的氣體覆蓋在內(nèi)襯中 的液態(tài)介質(zhì)上，即氣體體積小于內(nèi)襯中的流體總體積的5%,優(yōu)選 地為小于流體總體積的3%,更優(yōu)選地為小于流體總體積的2%,最 優(yōu)選地為小于流體總體積的1%，或以其它方式表示，內(nèi)襯中的流 體體積大于內(nèi)襯總體積的95%，優(yōu)選地為大于內(nèi)襯總體積的97%， 更優(yōu)選地為大于內(nèi)襯總體積的98%,再優(yōu)選地為大于內(nèi)襯總體積的 99%，最優(yōu)選地為大于內(nèi)襯總體積的99，9%。
頂部空間的體積越大，氣體夾帶和/或溶解在液態(tài)介質(zhì)中的才幾率 越大，這是因液態(tài)介質(zhì)在內(nèi)襯中易遭逢攪拌、潑濺和翻轉(zhuǎn)等情況， 并且在搬運(yùn)封裝件時(shí)內(nèi)襯會(huì)撞擊四周的剛硬容器。上述情形將在液 態(tài)介質(zhì)中形成氣泡(如微氣泡)與微粒，因而降低液態(tài)介質(zhì)品質(zhì)， 以致其不再適用于原來(lái)欲使用的用途。為此，最好能使液態(tài)介質(zhì)完 全填滿內(nèi)襯的內(nèi)部，以期將頂部空間減至最小，最好是完全消除，
28即，零或近乎零頂部空間的構(gòu)造。封裝件在裝運(yùn)時(shí)會(huì)加入部分頂部 空間氣體，以適應(yīng)裝運(yùn)過(guò)程所含材料的膨脹作用(隨溫度變化)。 故才艮據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)在利用 一分配流動(dòng)回路來(lái)4妄合封裝件和工具 之后，在接近大氣條件下移除頂部空間氣體。在大氣條件下，氣體 從化學(xué)試劑中釋出，并可在將液體分配至工具之前，輕易地將氣體 ,人該系統(tǒng)中4非出。
封裝件包括連通內(nèi)襯的 一分配4秦口 ，以乂人該接口分配材料。該 分配接口接合至一適當(dāng)?shù)姆峙錁?gòu)件。分配構(gòu)件可為任一形式，例如 包括探針或具有浸管的連接器等構(gòu)件，探針或浸管接觸內(nèi)襯中的材 料且由此分配容器內(nèi)的材料。
在一個(gè)實(shí)施例中，分配構(gòu)4牛連4妄至-克動(dòng)回路(flow circuitry ), 例如微電子裝置制造設(shè)施中的流動(dòng)回路，該微電子裝置制造設(shè)施使 用由封裝件的內(nèi)村供應(yīng)的化學(xué)試劑。半導(dǎo)體制造試劑可為光致抗蝕 劑或其它高純度化學(xué)試劑或特殊試劑。
封裝件可為大型封裝件，其中該內(nèi)襯可容納1至2000公升或 更多的材料。
在壓力分配模式下，內(nèi)襯式封裝件可連接至一加壓氣體源，例 如泵、壓縮^/L、壓縮氣體槽等。
現(xiàn)參照附圖，圖1是一處理設(shè)備的示意圖，其包括一內(nèi)襯式流 體儲(chǔ)存和分配封裝件，以供應(yīng)化學(xué)試劑給微電子產(chǎn)品制造設(shè)施的工 具來(lái)制造樣i電子產(chǎn)品。
圖1示出了本發(fā)明可廣泛應(yīng)用的內(nèi)襯式流體儲(chǔ)存和分配容器 10的透一見圖。容器10包括柔軟有彈性的內(nèi)襯12,其能容納例如高純度的液 體(按重量計(jì)算，純度大于99.99%)。
內(nèi)襯12優(yōu)選地可由管狀現(xiàn)有原料構(gòu)成。使用如吹制管狀高分 子薄膜材料等管狀現(xiàn)有原料，則可避免在內(nèi)襯的側(cè)邊產(chǎn)生熱密封及 焊縫。側(cè)邊無(wú)焊縫是有益的，因?yàn)閮?nèi)襯還能忍受施加于內(nèi)襯上的力 量和壓力，而可避免在4吏用平^反并在其周圍施以熱密封所形成的內(nèi) 襯的接縫處發(fā)生密封不良的情形。
內(nèi)襯12最優(yōu)選地是單次使用的薄膜內(nèi)襯，以在每次使用后(例 如用完容器內(nèi)的液體后)加以移除，并更換新的預(yù)洗內(nèi)襯，而能夠 重復(fù)使用整個(gè)容器10。
內(nèi)襯12優(yōu)選地不含諸如塑化劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、填充 料等可能為污染源的成分，該些成分造成污染的原因例如包括滲入 內(nèi)襯內(nèi)的液體中，或分解產(chǎn)生較易擴(kuò)散至內(nèi)襯的降解物且通過(guò)內(nèi)襯 表面-容角年在液體中或變成污染物。
優(yōu)選地，采用實(shí)質(zhì)純凈的膜層來(lái)形成內(nèi)襯，例如純聚乙烯膜(無(wú) 添加劑)、純聚四氟乙烯(PTFE)膜或其它適合的純高分子材料， ^口聚乙歸酉享(polyvinylalcohol )、 聚丙歸(polypropylene )、 聚氨基 曱酉臾酉旨(polyurethane )、 聚l扁二氯乙歸(polyvinylidene chloride )、 聚氯乙烯(polyvinylchloride )、聚甲醛(polyacetal )、聚苯乙烯 (polystyrene )、聚丙歸腈(polyacrylonitrile )、聚丁婦(polybutylene ) 等。 一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)襯可由含有或不含金屬化膜層和金屬箔的層壓板、 共擠物、疊層擠出物(overmold extrusion )、復(fù)合材料、共聚物和混 合材料構(gòu)成。內(nèi)襯材料可為任何適當(dāng)?shù)暮穸?，例如約1密爾(0.001英寸) 至約30密爾(0.030英寸)。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)襯的厚度為20密 爾(0.020英寸)。
內(nèi)襯可以以任一適當(dāng)方法形成，但優(yōu)選地是采用管狀吹模法來(lái) 制造內(nèi)襯，并在容器上端形成一體成型的填充口 ，其可如圖1所示， 連接至一接口或蓋子結(jié)構(gòu)28。故內(nèi)襯具有用以接合內(nèi)襯與適當(dāng)連接 器的一開口，用以進(jìn)行裝填或分配操作，該分配操作包含分別引進(jìn) 或排放流體。與該內(nèi)襯接口相接合的蓋子可手動(dòng)移除并且可為任一 形狀， 一見內(nèi)襯接口和蓋子的特殊結(jié)構(gòu)而定。蓋子還可連接有浸管， 用以引進(jìn)或分配流體。
如圖1所示，內(nèi)襯12的上部?jī)?yōu)選地包括兩個(gè)接口，然而本發(fā) 明的內(nèi)襯也可采用單一接口或多于兩個(gè)的接口 。內(nèi)襯置于實(shí)質(zhì)剛硬 的外殼或外包裝件14中，該外殼或外包裝件14的形狀通常如圖所 示般為矩形的平行六面體，其包括一用以容納內(nèi)襯12的下貯藏部 16和可選4奪的上堆疊和搬運(yùn)區(qū)18。該堆疊和纟般運(yùn)區(qū)18包括分別相 面對(duì)的正面20A與背面20C以及相面^f的側(cè)壁20B、 20D。至少兩 個(gè)相對(duì)側(cè)壁(如圖1的側(cè)壁20B、 20D)各自具有手動(dòng)才般運(yùn)開口 22、 24，以便用于手動(dòng)抓牢、抬起或傳送該容器?；蛘撸撏獍b件可 為圓柱形或其它適合的形狀或構(gòu)造。
優(yōu)選地，夕卜殼14的下貯藏部16略呈錐形。下貯藏部16的四 個(gè)壁面都向下朝內(nèi)變細(xì)，當(dāng)存放與搬運(yùn)多個(gè)容器時(shí)，可堆疊這些容 器。在一實(shí)施例中，外殼14的下貯藏部16可具錐形壁面，其傾斜 角小于15°，如介于約2°至約12°之間。
大體剛硬的外殼14還包括與該外殼14的壁面緊密接合的一外 包裝上蓋26，以限定出用以容納內(nèi)襯12的外殼14的內(nèi)部空間(如
圖示)。在此實(shí)施例中，內(nèi)襯具有兩個(gè)硬式接口，其包括一主要上開口，
用以接合至蓋子結(jié)構(gòu)28并且供用來(lái)分配液體的浸管36通過(guò)。浸管36為分配構(gòu)件的一部分，分配構(gòu)件包括浸管、分配頭34、接合器38和液體分配管40。分配構(gòu)件也包括一充氣管44,其通過(guò)4妄合器42連接至分配頭34并且連通該分配頭中的通道43。通道43緊密連接至該外包裝上蓋26的內(nèi)部接口 30，以在分配運(yùn)作時(shí)引進(jìn)氣體而施加壓力至內(nèi)襯12上，迫使內(nèi)襯12內(nèi)的液體經(jīng)由中空浸管36的通道，并經(jīng)過(guò)分配構(gòu)件乂人內(nèi)4于流向液體分配管40。
充氣管44連接至接合到諸如壓縮機(jī)、壓縮氣體槽等壓縮氣體源7的進(jìn)氣管線8，以輸送加壓氣體到該外包裝件的內(nèi)部，且在壓力分配過(guò)程逐漸壓緊內(nèi)襯。
液體分配管40連4妻至一管中具流動(dòng)控制閥3和泵4的分配進(jìn)氣管線2，使來(lái)自該封裝件的分配液體流經(jīng)此流動(dòng)回路而到達(dá)微電子產(chǎn)品制造設(shè)施6 ( "FAB")中的工具5 (圖中標(biāo)示為"工具")。工具5可例如包括旋涂機(jī)，用以使用由適當(dāng)光致抗蝕劑材料構(gòu)成的分配液體來(lái)施加光致抗蝕劑在^H"底上。該工具也可為<吏用特定分配4匕學(xué)試劑的其它設(shè)備。
液態(tài)化學(xué)試劑故可從所示的內(nèi)襯式封裝件分配5 'j微電子產(chǎn)品制造i殳施6，用于以制造纟鼓電子產(chǎn)品9，例如平面顯示器或含集成電路的半導(dǎo)體晶片。
內(nèi)襯12最好是由適當(dāng)厚度的膜層材料構(gòu)成，以便于彎曲及折疊。在一實(shí)施例中，內(nèi)襯具壓縮性，使得其內(nèi)部體積可縮小至約為預(yù)計(jì);真滿體積(rated fill volume )的10%或更少，其中該預(yù)計(jì)^真滿體積即為完全填滿外殼14時(shí)，內(nèi)襯可含的液體體積。在其它實(shí)施例中，內(nèi)襯的內(nèi)部體積可壓縮成約為預(yù)計(jì)填滿體積的0.25%或更少(如以4000毫升的封裝件為例，則為10毫升或更少)、或約0.05%
32或更少(如以19公升的封裝件為例，為IO毫升或更少)、或約0.005%或更少(如以200公升的封裝件為例，小于10毫升)。優(yōu)選的內(nèi)襯材料是可曲折的，使內(nèi)襯可以折疊或壓縮，以在裝運(yùn)過(guò)程做為更換單元。當(dāng)內(nèi)襯容納液體時(shí)，內(nèi)襯優(yōu)選地具有防止^f效粒和孩吏氣泡形成的組分和特性，并且內(nèi)4于具有彈性以順應(yīng)因溫度和壓力變化而4吏液體產(chǎn)生膨脹及收縮的情形，其尚能有效維持純度而可用于特殊應(yīng)用，例如半導(dǎo)體制造或其它必須z使用高純度液體的應(yīng)用。
就半導(dǎo)體制造應(yīng)用而言，在容器10的內(nèi)襯12所含液體中，直徑為0.25孩i米的^f敬粒在填充內(nèi)襯時(shí)應(yīng)少于75顆/毫升，并且內(nèi)坤于液體中的有機(jī)碳(TOC)總量應(yīng)少于30份/十億(parts per billion),諸如鈣、鈷、銅、鉻、鐵、鉬、鎂、鈉、鎳和鵠等各種關(guān)鍵元素的金屬可萃耳又濃度應(yīng)少于10 <分/兆(parts per trillion )，且內(nèi)4于所含的氟化氫、過(guò)氧化氫和氫氧化氨等污染物的鐵和銅可萃取濃度則少于150份/兆，此符合1999年出版的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)公會(huì)半導(dǎo)體國(guó)際技術(shù)準(zhǔn)則(SIA,ITRS)的頭見格。
如圖所示，圖1的內(nèi)襯12內(nèi)部含有金屬球45,以助于非侵入性地》茲性攪拌該液體內(nèi)容物，其為一選用性特4正。,茲性攪拌J求45可為實(shí)驗(yàn)室常用的類型，且可搭配適當(dāng)?shù)拇艌?chǎng)施加桌使用，當(dāng)將具有充滿液體的內(nèi)村的容器力文置到該桌上后，可攪拌該液體使其變得均勻而不會(huì)沉淀。此種磁性攪拌的能力可溶解液體中的成分，隨后可在易促使液體內(nèi)容物沉淀或相分離的條件下運(yùn)送液體。此種方式間接激活的攪拌組件，不需用到會(huì)侵入密封內(nèi)襯內(nèi)部的混合器。
夕卜殼14的層板26中的接口 30可接合至內(nèi)襯上的硬式接口 ，使內(nèi)村設(shè)有兩個(gè)接口，或者，內(nèi)襯可采用單一4妄口排氣的配置方式。在另 一 實(shí)施例中，頂部空間氣體移除口配件圍繞著該內(nèi)部液體分配構(gòu)件，而不需使用額外的排氣口。夕卜殼14的層板26可以采用與外殼其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件一樣剛硬的材料制作，例如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氨基曱酸酯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯、聚曱醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈和聚丁烯。
容器10的另一選擇性改良處為，可在內(nèi)4于上加上一無(wú)線電頻率辨識(shí)巻標(biāo)32，用以提供該內(nèi)襯所含液體和/或其用途相關(guān)的信息。無(wú)線電頻率辨識(shí)巻標(biāo)可通過(guò)一無(wú)線電頻率應(yīng)答和接收器來(lái)提供信息給使用者或技師，供其查明容器中的液體條件，例如特性、來(lái)源、期限、用途、位置和工藝等。也可使用能被諸如手持掃瞄器、配有接收器的計(jì)算機(jī)等遠(yuǎn)程傳感器讀取和/或傳送的其它信息儲(chǔ)存器來(lái)代替無(wú)線電頻率辨識(shí)裝置。
在圖1的容器10的分配操作上，空氣或其它氣體(氮?dú)?、氬氣?可引入充氣管44并通過(guò)上蓋26的沖妄口 30，以施加壓力在內(nèi)襯12的外表面上，造成內(nèi)襯12收縮，從而迫使液體流過(guò)浸管36和分配構(gòu)件而到達(dá)液體分配管40。
同樣地，空氣可經(jīng)由接口 30離開外殼14的內(nèi)部，以在填充過(guò)程中流經(jīng)分配頭34內(nèi)的通道43而流至充氣管44，如此當(dāng)以液體填充內(nèi)襯12而使內(nèi)襯12膨脹時(shí)，可排出空氣。
本發(fā)明一方面是針對(duì)一普遍存在的問(wèn)題，其在于如何確保容器封裝件內(nèi)的材料是可分配的，以在使用完畢后沒有材料或僅最少量的材料殘留在封裝件中。就內(nèi)襯式系統(tǒng)而言很難達(dá)到此結(jié)果。以19公升的罐裝內(nèi)袋包裝(BIC)供應(yīng)封裝件為例，當(dāng)相關(guān)的倒空檢測(cè)工藝設(shè)備指示該封裝件已接近倒空(用盡)狀態(tài)時(shí)，在該內(nèi)襯中可能殘留多達(dá)3公升的材料?；诖它c(diǎn)，期望能夠回收該容器內(nèi)的殘余材料。
34針對(duì)此目的相應(yīng)而生的系統(tǒng)采用 一邏輯控制器來(lái)控制加壓氣體的流動(dòng)，以及使用一用于提供倒空檢測(cè)裝置的壓力轉(zhuǎn)換器，以反饋系統(tǒng)性能。該壓力轉(zhuǎn)換器可通過(guò)感測(cè)因材料耗盡所《I起的壓降來(lái)監(jiān)測(cè)壓力并檢測(cè)容器何時(shí)開始耗盡。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可從一用完的容
器切換至一新的(滿的)容器或一獨(dú)立貯存器或一滯留槽(hold-uptank),進(jìn)而可連續(xù)運(yùn)作；由于切換到第二容器或貯存器或滯留槽可從耗盡的第一容器切換成新的容器，因此當(dāng)?shù)诙萜鳌①A存器或滯留槽耗盡時(shí)，已更換的第一容器可重新供應(yīng)使用材料。
本發(fā)明 一 方面包含了容器的頂部空間的移除動(dòng)作，使容器具有零頂部空間或近乎零頂部空間?？?吏用適當(dāng)類型的連4妾器來(lái)連4妄該容器以進(jìn)行分配作業(yè)。接合至連接器的流動(dòng)回路可為任一適當(dāng)形式，例如包括螺線管閥、高純度液體歧管閥和諸如電流對(duì)應(yīng)壓力控制型的壓力調(diào)節(jié)器。
可采用 一操作接口聯(lián)機(jī)至該供應(yīng)封裝件和分配設(shè)備，以監(jiān)測(cè)材料供應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)并讓使用者依需求輸入條件。
以200公升大小的容器為例，以壓降來(lái)指示倒空狀態(tài)可減少殘余材料，并可使內(nèi)襯內(nèi)的材料分配效果超過(guò)99.92%。另外在開始分配前，先移除內(nèi)襯中材料的頂部空間，可免除4吏用浸管來(lái)進(jìn)4亍分配作業(yè)的需要。由于沒有使用浸管，故內(nèi)襯中的材料實(shí)質(zhì)上可完全分配出。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，前述系統(tǒng)可從一容器切換至另一容器，以繼續(xù)進(jìn)行分配工藝，例如在有分配材料流至下游處理工具的情況下， 一封裝件為倒空狀態(tài)并切換至另一容器。
前述系統(tǒng)允許將頂部空間氣體分配到一 "線上"貯存器(運(yùn)4亍在分配流動(dòng)回路上的貯存器)，并分配到下游處理工具或其它^f吏用位置。也可將頂部空間氣體排出至一排放設(shè)備或其它用來(lái)處理這些氣體的設(shè)備。各容器可配備有一專用貯存器，使頂部空間氣體移出、
離開系統(tǒng)。
上述系統(tǒng)可連接現(xiàn)有設(shè)備，以充分控制化學(xué)劑分配至下游工具
或其它4吏用該分配材并+的i殳備或工藝。該系統(tǒng)可用來(lái)供應(yīng)分配才才泮十
到貯存器的入口閥門，且當(dāng)下游工藝設(shè)備需要材料時(shí)可處于待命狀
太
上述系統(tǒng)也可具備壓力感測(cè)能力，且可依需求來(lái)提高分配才才并午的供應(yīng)壓力，以增進(jìn)分配材料的利用率。
頂部空間移除i殳備可采用 一傳感器，用以才企測(cè)管內(nèi)或貯存器內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)。上述系統(tǒng)的多個(gè)紐j牛可應(yīng)用到獨(dú)立系統(tǒng)或翻新系統(tǒng)中，— 見現(xiàn)有裝置和i殳施需求而定。
根據(jù)前述使用內(nèi)襯式封裝件的頂部空間移除設(shè)備，本發(fā)明的一方面包含才幾械式頂部空間移除閥。此頂部空間移除閥可用于如罐裝內(nèi)袋包裝(BIC)、桶裝內(nèi)袋包裝(BID)、或瓶裝內(nèi)袋包裝(BIB)型的內(nèi)襯式封裝件，且結(jié)合倒空檢測(cè)、氣體移除和/或從A至B的切換操作。A至B的切換操作是指將用于分配材料的一容器(在此指容器"A，，)切換成第二容器或貯存器或滯留槽(在此指容器"B")，以繼續(xù)進(jìn)行分配作業(yè)。容器的數(shù)量可多于二個(gè)；以3個(gè)容器為例，可進(jìn)4亍A至B至C的切換；以4個(gè)容器為例，可進(jìn)4亍A至B至C至D的切換；故A至B的切換可用來(lái)代表在多個(gè)連續(xù)切換的分配容器中的連續(xù)分配作業(yè)。
本發(fā)明的另 一方面提出 一種流動(dòng)限制排放閥，用以排出封裝件中液體內(nèi)的氣體，該封裝件可為內(nèi)襯式封裝件或?yàn)闊o(wú)內(nèi)襯的封裝件，其中待分配的材料借著取代該材料在封裝容器中的內(nèi)部體積而 從該封裝件排出。
本發(fā)明的流動(dòng)限制排放閥是用來(lái)消除包括頂部空間氣體和封 裝容器內(nèi)的微氣泡在內(nèi)的任何氣體，該封裝件一旦加壓能立即消除 此類氣體。在任何當(dāng)容器受到壓力且所含材料中存有氣體(包括通 過(guò)內(nèi)襯滲入所含材料內(nèi)的氣體)的情況下，流動(dòng)限制排放閥能自動(dòng) 移除封裝容器內(nèi)的分配材料中的氣體。
本發(fā)明的流動(dòng)限制排放閥易與多種連接器結(jié)合，并且不需^吏用 相關(guān)的電子組件和昂貴的零件。流動(dòng)限制排放閥可滿足各種封裝容 器的頂部空間大小、各種制造封裝件的方法和各種采用此封裝件的 分配操作方法。流動(dòng)限制排放閥還可避免因輸入壓力過(guò)高以及液體 黏度太低而錯(cuò)誤地關(guān)閉閥門的情形。
圖2至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流動(dòng)限制排放閥及其操作。
如圖2所示，流動(dòng)限制排放閥50包含有一主體部，該主體部 具有由壁面52限定出的細(xì)長(zhǎng)外殼，其如圖示可為圓柱形，用以圍 住內(nèi)部體積53做為外殼的第一開放端54與第二排放端56之間的 細(xì)長(zhǎng)流體流道。內(nèi)部體積53內(nèi)設(shè)有一浮動(dòng)件76，其可依需求可為 實(shí)心、部分中空或完全中空，以4吏該浮動(dòng)件76的密度(比重)小 于待除氣的容器中所儲(chǔ)存、送入或排出的液態(tài)介質(zhì)。利用幕簾、網(wǎng) 線、條棒或其它置于外殼入口端的保持件(未示出)可維持浮動(dòng)件 位于內(nèi)部體積53中。浮動(dòng)件76可具有不同的尺寸和形狀，以適應(yīng) 不同的彈力、頂部空間氣體種類和"液體流出，，黏度。
流動(dòng)限制排放閥的排放端56包括一蓋子62,該蓋子62接合于 周圍壁面52。蓋子62的上端止于其中具有流道59的排放噴嘴58。流道59還清楚地示出于圖3，其中這些流道于蓋子的下端處連通至進(jìn)料口 82，并且于排放噴嘴58中蓋子的上端處連通排放口 80。
通道式排力欠噴嘴58朝下靠著一下圓柱部64，該下圓柱部連4妄至一周圍領(lǐng)圈(circumscribing collar ) 66，該周圍領(lǐng)圈66限定出一內(nèi)部空間并且其內(nèi)安置一壓縮狀態(tài)的彈簧件70,此將進(jìn)一步詳細(xì)i兌明于下。蓋子62的下圓柱部64也在中心連4妄至一向下延伸的軸68,且沿著該軸68周圍成螺旋形地設(shè)置該彈簧件70。此軸的下端連接一封閉體72，該封閉體72的下部具有一接合環(huán)74。當(dāng)浮動(dòng)件76向上推進(jìn)碰到接合環(huán)74時(shí)，接合環(huán)74會(huì)接合浮動(dòng)件76，此將進(jìn)一步i羊細(xì)i兌明于下。
為了在整個(gè)壓力變化期間維持閥門關(guān)閉， 一磁性插入件(未示出)可增設(shè)至封閉體72,并且該封閉體具有一位于該定位器中的反萬(wàn)茲寸生4翁入4牛(opposing magnet insert )。去于于內(nèi)部的這些》茲體可取替所有彈簧。如此可降低彈簧金屬污染這些化學(xué)試劑的可能性。
當(dāng)該流動(dòng)限制排放閥50裝設(shè)在一容器上并與其流體連通時(shí)，任何加壓氣體將依箭頭A指示的方向，從該容器經(jīng)由該下開方文端54流向該流動(dòng)限制排放閥，并朝上流到閥內(nèi)部。此氣體將流過(guò)該通道式排放噴嘴58的流道59，并依圖2中箭頭B指示的方向，如同排方欠物60 4殳向外流出排》文口 80 。
此時(shí)，浮動(dòng)件76可如圖所示地懸浮在往上流動(dòng)的氣流中，或者一見流經(jīng)流動(dòng)限制排》文閥的流量而定，浮動(dòng)件可靜置在閥入口處的上述定位結(jié)構(gòu)(未示出)上。在任一例子中，浮動(dòng)件并未接觸4矣合環(huán)74,且容許加壓氣體和浮動(dòng)件周圍流動(dòng)的氣流流過(guò)。
根據(jù)此操作，相關(guān)容器(如硬式包裝件中的內(nèi)襯)內(nèi)的加壓氣體可通過(guò)排放噴嘴排出封裝件。并通過(guò)此操作，例如在開始施加氣體壓力于內(nèi)襯的外表面時(shí)，可輕易地使頂部空間氣體從該內(nèi)邱于排出。
圖4及圖5示出了流動(dòng)限制排放閥50的連續(xù)操作階段，其中加壓氣體已移出設(shè)有此閥門的相關(guān)容器，且容器內(nèi)的液體流進(jìn)由壁面52圏圍出的外殼內(nèi)部體積53, 4妄著依箭頭A所示的方向經(jīng)由開;改端54流入外殼入口 ，并依箭頭C所示的方向向上流動(dòng)。
向上流動(dòng)的液體往上帶動(dòng)該浮動(dòng)件76，使浮動(dòng)件漂浮在液體表面(圖4及圖5的氣/液界面86),如此該浮動(dòng)件會(huì)接合接合環(huán)74及施加一向上力在封閉體72上，進(jìn)而將彈簧件70壓縮到領(lǐng)圈66所界定出的空間內(nèi)。此時(shí)，封閉體72關(guān)閉流道59,故無(wú)流體能通過(guò)這些流道到達(dá)這些排it口 80。浮動(dòng)件施加的浮力勝過(guò)彈簧件的彈力，而4尋以關(guān)閉閥門。
圖6示出了后續(xù)操作階段，其中連接流動(dòng)限制排放閥的容器內(nèi)的液體中的氣泡和樣么氣泡88，會(huì)依箭頭C的方向上升進(jìn)入閥外殼。隨著氣泡和微氣泡在閥外殼中不斷上升，氣泡將進(jìn)入內(nèi)部體積53的上氣體空間，并于氣/液界面86處冒出，如圖6中于界面處冒出的孩t氣泡/氣泡90。
空間，以致氣/液界面逐漸下降，直到浮動(dòng)件76脫離封閉體的接合環(huán)74的那一刻，彈簧件向下壓迫該封閉體而打開流道59，〗吏積聚的氣體流入流道59中。積聚的氣體4妄著流過(guò)這些流道59，并經(jīng)由排放口 80/人蓋子上端排出。
工
如此，流動(dòng)限制排^t閥將有效地排放積聚在該容器內(nèi)的頂部間氣體和液體中的氣泡/微氣泡，故可避免氣泡/微氣泡積聚在所含液體中，并可在開始?jí)毫Ψ峙湟后w時(shí)快速4非出頂部空間氣體。應(yīng)理解的是，流動(dòng)限制排》文閥的入口長(zhǎng)度和直徑可隨特定氣體和液體的流動(dòng)狀態(tài)(流速和流動(dòng)時(shí)間)改變。進(jìn)一步選擇性改良方面是在流動(dòng)限制排放閥組件的入口處加設(shè)一單向閥件，以避免液體回流到連接流動(dòng)限制排放閥組件的容器中。
流動(dòng)限制排放閥組件的另一改良方面是在排放口 80或流道59中加設(shè)一過(guò)濾件，以允許空氣可流出但防止液體流出該閥組件。過(guò)濾件可由任一適當(dāng)材料組成，例如Gore-Tex⑧纖維或其它可吸氣或
透氣的材料。
閥組件和構(gòu)件可由<壬一適當(dāng)材:枰組成，包4舌Teflon⑧或FEP 、或其它高分子或非高分子材料，視待排放的液體和氣體的需求而定。當(dāng)作浮標(biāo)的浮動(dòng)件可以以4壬一方法塑形，以減少其^f于經(jīng)空氣或其它氣流的阻力，并增加其在外殼的上升液體中的浮力。
除前述結(jié)構(gòu)外，流動(dòng)限制排;改閥組件或可結(jié)合其它可激活的開/關(guān)件，以加強(qiáng)該組件的密閉性，以免液體在不同工藝條件下乂人該組
件漏出。
在一實(shí)施例中，此不局限于上述流動(dòng)限制4非;改閥組件， 一壓力分配系統(tǒng)包括一用來(lái)容納流體的封裝件(如該流體容納在可4斤疊的內(nèi)襯中)，并且該系統(tǒng)包括一位于封裝件下游的過(guò)濾器，用以過(guò)濾從封裝件(例如從內(nèi)村)輸出的流體。過(guò)濾器例如可設(shè)置在流動(dòng)回路和/或接合至封裝件的連接器中。過(guò)濾器優(yōu)選地設(shè)置在一可有效分離氣體和液體的貯存器下游，例如介于一壓力分配封裝件與該貯存器之間。過(guò)濾器最好是可拆除并且可更換的，例如加設(shè)專門收納替換過(guò)濾件的配件或外殼。此過(guò)濾器可用來(lái)捕獲粗大粒子，其可能會(huì)阻塞氣體移除設(shè)備或其它流體節(jié)流裝置的組件(例如閥門)的小孔?；蛘撸虼送?，可選l奪并設(shè)置過(guò)濾器的位置來(lái)限制氣泡流入貯存器和/或分配區(qū)域。過(guò)濾器例如可包括網(wǎng)狀、填充性(packed)或多孔
40性介質(zhì)、薄膜、和含纖維材泮牛(spunbonded material )。并且可例如以自動(dòng)或手動(dòng)的方式連續(xù)或間萄欠;也執(zhí)4亍該過(guò)濾才乘作，并可4吏用i者3口可編程邏輯控制器等控制器來(lái)控制該過(guò)濾操作。
在另 一實(shí)施例中，包括至少 一個(gè)壓力分配封裝件和所述氣體移除"i殳備的流體分配系統(tǒng)至少以可間斷的方式流體連通至一清洗流體源，并且該系統(tǒng)優(yōu)選地還包含一用以激活清洗運(yùn)作的控制器，以使用該清洗流體來(lái)清洗至少 一部分的氣體移除設(shè)備。清洗運(yùn)作也可手動(dòng)激活。清洗流體可用來(lái)清洗例如所述分配系統(tǒng)和/或氣體移除i殳備的各種導(dǎo)管、連接器、流動(dòng)回路、傳感器和流動(dòng)控制件。閥門可隔離任一主要進(jìn)氣口、液體出口、和排氣口件以利于清洗操作。根據(jù)各感測(cè)件反饋指示需要清洗或由使用者激活，依照一特定時(shí)間表
自動(dòng)進(jìn)行清洗操作。清洗操作還可受控于如可編程邏輯控制器等控制器。
本發(fā)明的又一方面涉及一種壓力分S己操作終點(diǎn)監(jiān)測(cè)器，其特征為簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
圖7示出了流體分配系統(tǒng)100,其包括由內(nèi)襯式封裝件104和106組成的組件102。封裝件104包括一置于硬式包裝件110中的內(nèi)襯108,其接合到連接器116,并且該連接器通過(guò)進(jìn)氣管線123才妻合至加壓氣體源120。同樣地，封裝件106包括一置于硬式包裝件114中的內(nèi)襯112,其接合到連接器118，并且該連4妄器通過(guò)進(jìn)氣管線122而接合至加壓氣體源120。連接器116、 118接合到接合流動(dòng)回3各的歧管124的排液管線。進(jìn)液管線126液體連通一貯存槽138，液體自此貝i存槽138流進(jìn)一引入管線134到達(dá)半導(dǎo)體制造工具136或其它4吏用此液體的i殳施或工藝。
氣泡傳感器128設(shè)在進(jìn)液管線126中，用以判斷封裝件104和106的液體是否存有氣泡。氣泡傳感器一旦4企測(cè)到液體流中的氣泡，隨即響應(yīng)地產(chǎn)生一輸出信號(hào)并由信號(hào)傳輸線-各130傳送到中央處理 單元(CPU) 132, CPU可包含微控制器、可編程邏輯控制器、專 用的可編程計(jì)算才幾或其它控制才莫塊。進(jìn)液管線126還包含一氣動(dòng)閥 131，該氣動(dòng)閥通過(guò)氣動(dòng)管線142連接至壓力轉(zhuǎn)換器146。壓力轉(zhuǎn)換 器146通過(guò)信號(hào)傳輸線路148連接至CPU 132。
在另一實(shí)施例中，微粒計(jì)數(shù)檢測(cè)裝置也可設(shè)于連接器或"流體 流出"管線上，用以指示這些分配至下游的液體純度。
當(dāng)圖7的系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)，通過(guò)傾卸(tripped )該氣動(dòng)閥131可測(cè) 得氣泡傳感器128感測(cè)狀態(tài)的變化。當(dāng)氣動(dòng)閥131激活時(shí)，系統(tǒng)應(yīng) 使來(lái)自該封裝件的液體流過(guò)該進(jìn)液管線126。進(jìn)4于分配之初，伴隨 流入的氣泡可能會(huì)流過(guò)4專感器。然而此經(jīng)由適當(dāng)i殳定CPU的感測(cè) 參數(shù)后可予以忽略。進(jìn)4于主要的分配#:作時(shí)，將不會(huì)測(cè)到任何氣泡。 接近分配終了，即，上游來(lái)源的封裝件快要耗盡時(shí)(來(lái)源封裝件利 用適當(dāng)?shù)拈y門和控制器(未示于圖7 )可進(jìn)行從封裝件A至B的切 換動(dòng)作)，將迫使氣泡流入進(jìn)液管線126并^皮氣泡傳感器128感測(cè) 到，此時(shí)CPU 132將響應(yīng)此情況而i殳定一旗標(biāo)(flag )。分配結(jié)束時(shí)， 即，上游封裝件用盡液體時(shí)，氣泡傳感器將處于兩種狀態(tài)中的其中 之一。系統(tǒng)的進(jìn)液管線126中可能關(guān)住氣體或液體，4旦其狀態(tài)改變 的頻率將相近并且趨向于零。當(dāng)CPU132 4企測(cè)到此行為時(shí)，上游封 裝件為倒空狀態(tài)，且該歧管陣列中與該來(lái)源封裝件有關(guān)的閥門和流 動(dòng)控制器經(jīng)適當(dāng)操作后，將進(jìn)行A至B的切換，使該上游容器切換 成其它新的容器。
圖8示出了在圖7的系統(tǒng)的分配作業(yè)期間，乂人氣泡傳感器128 傳至CPU132的4言號(hào)隨時(shí)間變4匕的圖形。如圖所示，信號(hào)在初始期 間很不穩(wěn)定，接著在分配傳感器內(nèi)的液體的主要過(guò)程中達(dá)到持平。 接近分配終了時(shí)，再度變得不穩(wěn)定，此時(shí)停止傳感器中的末端氣體 回流并停止流動(dòng)傳感器中的液體，且狀態(tài)改變的頻率為零。本發(fā)明再一方面涉及封裝件進(jìn)行完分配操作后，回收該封裝件 的額外殘余材料的方法。當(dāng)封裝件已分配用完后，可提供新的(充 滿液體的)容器做為捕獲容器來(lái)回收殘余的化學(xué)試劑，新的容器具 有頂部空間以供用完容器中未使用的殘余液體填入捕獲容器中。捕 獲容器接著進(jìn)行排氣填充，以使該用完容器中的液體加入該新容器 中而取代掉該新容器的頂部空間氣體，且新容器上方通過(guò)輸送管線 與該用完容器相連，然后將充足的壓力施加至該用完容器的內(nèi)部， <吏其內(nèi)的殘余液體流入捕獲容器。
由此，可耳又得用完容器內(nèi)的殘余液體，并4吏最后殘留在用完容
器內(nèi)的材料重量減少至0.1%以下，其視最初填入容器的液體總重量而定。
'4
至B的液體供應(yīng)系統(tǒng)，以繼續(xù)分配液體流至工具或其它終端使用設(shè) 備、工藝或位置。
如圖9的系統(tǒng)200所示，其包括兩個(gè)壓力分配封裝件A和B。 封裝件A具有與之相連的分配管線202和流動(dòng)控制閥AV2。封裝件 B也具有與之相連的分配管線204和流動(dòng)4空制閥AV3。如圖所示， 分配管線202、 204接合至一含有三向閥AV7、 AV9與AV8的歧管 206。歧管206通過(guò)三向閥AV9連4妄至終點(diǎn)處i殳有一壓力轉(zhuǎn)換器214 的排放管線210。分支管線212用來(lái)連4妄該排;汶管線210和貯存器 216。
貯存器一端接合至一來(lái)源管線218，以輸送分配試劑至下游工 具或其它設(shè)備、工藝或位置。貯存器另一端接合至含有閥AV5的排 放管線220。液位傳感器LS2和LS3與l&存器相聯(lián)系，液位傳感器 LSI則設(shè)于貯存器下游的排放管線220中。
43歧管206接合至第二歧管232,而該第二歧管連接至與該加壓 氣體進(jìn)氣管線226相接的分流管線234。加壓氣體進(jìn)氣管線226連 接至其內(nèi)設(shè)有一閥AV1的封裝壓力管線222,以引進(jìn)加壓氣體至封 裝件A,而管線226接合至其內(nèi)設(shè)有一閥AV4的封裝壓力管線224， 以引進(jìn)加壓氣體至封裝件B。
加壓氣體進(jìn)氣管線226接合至一氮?dú)饣蚱渌訅簹怏w的來(lái)源 228,而管線226包含i至P調(diào)節(jié)器。分流管線234含有排放閥AV6、 噴射槽236和液位傳感器LS4。連接器管線238延伸在該分流管線 234與排放管線210之間，且包含閥AVIO。
因系統(tǒng)將進(jìn)行排放且閥AV5是用來(lái)將系統(tǒng)壓力波動(dòng)減至最低， 故閥AV5的傳導(dǎo)性很低。系統(tǒng)需要PLC或微處理控制器來(lái)測(cè)量液 位傳感器、控制閥，并驅(qū)動(dòng)該i至P壓力調(diào)節(jié)器230。圖9的系統(tǒng) 可依耐用性、成本、占地大小和系統(tǒng)體積等考量是否裝配一閥阻擋 歧管(valve block manifold )。
操作時(shí)，系統(tǒng)將先從"A"側(cè)進(jìn)行輸送。該i至P壓力調(diào)節(jié)器 和閥AVI施加壓力至上游分配容器的環(huán)形空間。液體流過(guò)各閥 AV2、 AV7[R]、 AV8[L]和貯存器216后抵達(dá)管線218中的工具。關(guān) 閉閥AV3、 AV4、 AV5和AV10。容器"B"尚未連接。
分配容器"A"的液體期間，容器"B"連接至系統(tǒng)，優(yōu)選地在 開始分配容器"A"的液體后隨即連接。打開閥AV4以施加壓力至 容器"B"的環(huán)形空間。經(jīng)過(guò)足夠時(shí)間后，打開閥AV3，并且轉(zhuǎn)動(dòng)閥 AV8[L]和閥AV9[R]。頂部空間氣體3奪離開容器"B"而至貯存器， 并JM夸激活系統(tǒng)的液4立傳感器LS1、 LS2、 LS3。系統(tǒng)*接著4空制閥 AV5來(lái)排;改貯存器，并維持液位處于LSI和LS3的才企測(cè)范圍內(nèi)。上 述動(dòng)作僅稍微或不干擾通至工具的液體流或壓力。
44排放容器"B"的頂部空間后，關(guān)閉閥AV3和閥AV4并轉(zhuǎn)動(dòng)閥 AV9[R]，此時(shí)繼續(xù)分配容器"A"的液體。利用壓力轉(zhuǎn)換器214來(lái)測(cè) 量分配系統(tǒng)的壓力。此壓力用來(lái)增加該i至P壓力調(diào)節(jié)器的壓力。 當(dāng)i至P壓力調(diào)節(jié)器的壓力達(dá)到指示僅少量液體留在容器"A"的 臨界點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)開始分配容器"B"的液體。
為使用容器"A，，的殘余液體，來(lái)自該i至P調(diào)節(jié)器的壓力通 過(guò)閥AV1施加至容器"A"的環(huán)形空間。如此液體可流經(jīng)閥AV2 和AV7[L]而流入噴射槽，并且打開閥AV6 4吏其通向排;改設(shè)備，并 且關(guān)閉閥AVIO。
經(jīng)過(guò)一段預(yù)定的短時(shí)間后，容器"A"內(nèi)的所有液體將移至噴 射槽236。關(guān)閉閥AV1、 AV2和AV3。將閥AV6轉(zhuǎn)向氮?dú)庠床⒋蜷_ 閥AVIO。此時(shí)系統(tǒng)處于允許噴射槽的液體流進(jìn)系統(tǒng)的狀態(tài)。當(dāng)噴 射槽的液體耗盡以致氣體開始填入貯存器時(shí)(由LS3感測(cè)到氣體)， 關(guān)閉閥AV10并打開AV3。打開閥AV5以排;改貯存器中的氣體，直 到LSI感測(cè)到液體為止。
若容器"B"做為分配容器，則反向進(jìn)行上述程序。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的分配系統(tǒng)的示意圖，其包括 另一個(gè)"A，，與"B"容器系統(tǒng)，以在第一個(gè)容器先行耗盡時(shí)，從用 該完容器切換至一新的容器。
系統(tǒng)的容器"A"包括硬式包裝件302,其內(nèi)設(shè)有由高分子材 料層板組成的內(nèi)襯306,用以容納待分配的化學(xué)試劑。容器"A，， 具有一連4妄器301，該連4妾器連4妄至一液體分配管線316，分配管 線連4妄至一4匕學(xué)供應(yīng)閥312和裝i殳在阻擋閥310中的頂部空間移除
用以監(jiān)測(cè)分配管線的壓力。一氮?dú)鈦?lái)源接合至與控制箱322中的閥陣列330相連的>12排 放管線328,從而將來(lái)自氮?dú)鈦?lái)源的氣體供給至加壓管線360,并 且該容器"A"的內(nèi)部通過(guò)加壓管線360接收加壓氣體以及連通至 與排放閥陣列332接合的排放管線340。
如圖所示，控制箱322包括用于系統(tǒng)的可編程邏輯控制器 (PLC) /操作接口 324?？刂葡湟策B接至24伏特直流(VDC)電 纜326,以供應(yīng)控制箱和其相關(guān)組件電力。
化學(xué)供應(yīng)閥312利用閥346排;改液體分配管線316分配的化學(xué) 試劑，使之流入貯存器352。液體從貯存器352經(jīng)管線356流至分 配工具或其它^f吏用此液體的工藝或i殳備。液體分配管線316中的頂 部空間移除閥314糸M文頂部空間氣體到含有氣泡傳感器342的頂部 空間移除管線343。頂部空間氣體從頂部空間移除管線343流進(jìn)貯 存器352或經(jīng)由排放管線360流入排放設(shè)備。
容器"B"的配置構(gòu)造類似容器"A"，其特征包括硬式包裝件 304的上端連通至一連4妄器307，且連接器307以類似容器"A"的 連接器301的方式連接至該流動(dòng)回^各。
通過(guò)施加壓力至圖10系統(tǒng)中的上游容器的環(huán)形空間，可實(shí)質(zhì) 上完全倒空該上游容器。通過(guò)施壓至內(nèi)襯而4吏內(nèi)襯中的殘余液體量 達(dá)到預(yù)定量，例如在一特定實(shí)施例中，該殘余液體量為少于15cc。 圖10的系統(tǒng)為一4殳型式；在特定實(shí)施例中，可包含或結(jié)合任一或 所有下列特征(l)邏輯控制器，(2)壓力轉(zhuǎn)換器，用于倒空檢測(cè) 監(jiān)控和/或系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)，(3 ) A至B轉(zhuǎn)換器，其中B可為另 一容 器或一單獨(dú)的貯存器，(4)容器頂部空間的移除設(shè)備，(5)新連接 器系統(tǒng)，(6)當(dāng)作高純度液體歧管閥的螺線管閥，(7)諸如i至P 壓力調(diào)節(jié)器的壓力調(diào)節(jié)器，(8)4乘作，接口，以監(jiān)測(cè)狀態(tài)及讓^f吏用者 依需求輸入，(9)內(nèi)襯式容器系統(tǒng)，以及(10)供應(yīng)壓力與出口壓力間的壓力差監(jiān)測(cè)器，當(dāng)出口壓力下降時(shí)，使用i至P控制器提高 入口壓力，以在容器接近倒空時(shí)維持出口壓力的穩(wěn)定。
此系統(tǒng)可分配頂部空間氣體至線上貯存器，并分配至圖10實(shí)
施例所示的工具。頂部空間氣體還可排出到排放設(shè)備，若欲以此法 移除頂部空間氣體。系統(tǒng)中的每一容器可各自具有一貯存器，以各 自從系統(tǒng)移除頂部空間。
在另 一 實(shí)施例中，系統(tǒng)可—見情況采用枳4戒和/或電力輔助頂部空
間移除設(shè)備。以積4成移除設(shè)備為例，頂部空間氣體將自動(dòng)通過(guò)配件 排出直到液體自動(dòng)關(guān)閉閥門。任何聚積空氣和氣泡也將自動(dòng)升高到 閥門的最高點(diǎn)，然后釋出氣體。手動(dòng)頂部空間移除閥可直4妾i殳在 BIC連接器上或其內(nèi)。
前述系統(tǒng)可接合至現(xiàn)有設(shè)備而充分控制化學(xué)試劑分配至工具。 系統(tǒng)將供應(yīng)化學(xué)試劑至貯存器的入口閥門，并且隨時(shí)4寺命以可供應(yīng) 化學(xué)試劑至需求工具。若需更充分利用化學(xué)試劑，則壓力感測(cè)能力 也可用來(lái)增加供應(yīng)壓力。
獨(dú)立的組件可用于其它以貯存器代替另一容器(如A至B轉(zhuǎn) 換模式中的"B"部分)的系統(tǒng)。當(dāng)分配如圖ll所示的貯存器時(shí)， 使用者可切換離開容器"A"，此將進(jìn)一步說(shuō)明于下。壓力監(jiān)測(cè)器為 系統(tǒng)控制的主要工具；頂部空間移除設(shè)備可使用傳感器來(lái)檢測(cè)管子 或部分貯存器內(nèi)的液態(tài)介質(zhì)。
系統(tǒng)零^f?？蓱?yīng)用到獨(dú)立系統(tǒng)或翻#斤系統(tǒng)，#見系統(tǒng)需求而定。
圖11是根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的分配系統(tǒng)400的示意圖。在此系統(tǒng)中，分配封裝件402包括內(nèi)部設(shè)有內(nèi)襯408的硬式或 半硬式包裝件404。供氣器412提供氮?dú)饣蚱渌鼔毫Ψ峙錃怏w。來(lái) 自供氣器412的壓力分配氣體/人主要的流動(dòng)管線414流經(jīng)其內(nèi)i殳有 閥418的分支進(jìn)氣管線416,從而流入介于該內(nèi)襯與包裝件之間的 環(huán)形空間406。
分配時(shí)，足夠的流率將該加壓氣體引進(jìn)該環(huán)形空間中，且逐漸 壓縮該內(nèi)4于，以通過(guò)分配管線424分酉己、液體。分配管線424 i殳有閥 422。壓力轉(zhuǎn)換器426利用壓力感測(cè)導(dǎo)管430 4妄合至該分配管線424。 分配管線424還接合至貯存器432,貯存器432內(nèi)含有頂部空間436 且配備有液體4專感器450。
貯存器432連接至其內(nèi)具有一流動(dòng)控制閥440的輸送管442， 以使分配液體流向下游工具，例如半導(dǎo)體制造工具或其它設(shè)備、工 藝或位置。貯存器432的頂部空間4妄合至一具有液體傳感器460的 排氣管線462。排氣管線462連接至排氣管線464,例如其相對(duì)兩 端連接至閥466、 468的歧管管線。閥468連接排放管線470，用以 排放頂部空間氣體并抽出系統(tǒng)中的氣泡和微氣泡。
來(lái)自氮?dú)鈦?lái)源412的主要流動(dòng)管線414 4矣合至閥466,以4吏氣 體流過(guò)排氣管線464和排放管線470。閥418接合至排放管線419, 用以排;改該封裝件402的頂部空間氣體。
才艮據(jù)圖11的配置方式，內(nèi)襯408中的頂部空間IO經(jīng)由貯存器 432排放，且最后經(jīng)由排放管線470排出系統(tǒng)。貯存器432由液體 傳感器450、 460監(jiān)控，并做為滯留槽以供應(yīng)液體至下游處理工具 或其它使用此分配液體的目的地。液體傳感器提供判斷封裝件402 內(nèi)液體用盡終點(diǎn)的能力。自動(dòng)控制系統(tǒng)可自動(dòng)化圖11的系統(tǒng)，其連4妄各種閥門、壓力 轉(zhuǎn)換器和液體傳感器，如此分配系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)可提供化學(xué)試劑至下游 目的i也，并且不含可能污染分配液體而影響下游4吏用此液體的工藝 的氣體。
圖12是設(shè)置在流體儲(chǔ)存與分配封裝件上的連接器和閥/壓力轉(zhuǎn) 換器組件的示意圖，其可應(yīng)用于圖10的分配系統(tǒng)或獨(dú)立系統(tǒng)用來(lái) 解決頂部空間及倒空情形。
如圖12所示，流體儲(chǔ)存與分配封裝件500包括容器502，容器 502具有周圍壁面503和蓋子506,周圍壁面503和蓋子506 二者 一起圏圍出 一 內(nèi)部體積而將流體材料留在內(nèi)襯中。壁面503包括上 部504，該上部504中具有直徑方向相對(duì)的開口 508、 510，手指可 分別伸入這些開口來(lái)握住容器。中央頸部509自蓋子向上延伸，并 包圍著一通向容器內(nèi)部的開口。中央頸部509的開口連通內(nèi)襯。
連4妄器516 4妻合中央頸部509且緊密4妄合該頸部。該連4妄器利 用其內(nèi)部的流體通道與該容器內(nèi)的內(nèi)襯相連通。連4妄器中也具有一 流體通道供加壓氣體流進(jìn)容器以及流入介于該內(nèi)襯與壁面503之間 的空間中，以在壓力分配操作過(guò)程中導(dǎo)入一加壓氣體時(shí)，施加壓力 至內(nèi)襯上，進(jìn)而壓縮內(nèi)襯及分配流體。
連接器516利用接合器512連接至阻擋閥514,使內(nèi)襯的流體 流過(guò)連接器進(jìn)入阻擋閥，且流過(guò)化學(xué)供應(yīng)閥520抵達(dá)與該閥相連的 化學(xué)試劑分配管線(未示于圖12)。氣動(dòng)氣體管線530利用一配件 526連接至化學(xué)供應(yīng)閥520，用以激活及停止閥520。
阻擋閥中的頂部空間移除閥522也利用連4妾器和4妾合器512來(lái) 連通內(nèi)4于。頂部空間移除閥522可連4妄至頂部空間4非;改管線(未示 于圖12)，并用來(lái)排放內(nèi)襯中的頂部空間氣體，使得用來(lái)分配液體的內(nèi)襯具有零頂部空間或近乎零頂部空間構(gòu)造。氣動(dòng)氣體管線528 利用配件524連接至頂部空間移除閥522 ，用以激活及4亭止閥522。
圖12的系統(tǒng)包括一其內(nèi)具有氣泡/液體檢測(cè)裝置523的排氣管 線521。氣泡/液體4全測(cè)裝置可為任一適當(dāng)類型的裝置，例如RF傳 感器、感光器或排氣管線上的鄰近交換器，用以感測(cè)頂部空間^T時(shí) 完全移除或幾乎完全移除。系統(tǒng)還可包括一液體分配管線525，該 液體分配管線525含有一壓力4專感器527。
閥520、 522是能使用任一適當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣體源的氣體來(lái)提供壓縮 氣體的氣動(dòng)閥，例如空氣壓縮才幾、壓縮空氣槽等。
上述連4妄器516也具有貫穿其中的通道，該通道可連4妄一加壓 氣體源，以施加外力于內(nèi)襯上進(jìn)行分配(為了簡(jiǎn)化，圖12未示出
此結(jié)構(gòu)特征)。
使用壓力轉(zhuǎn)換器532來(lái)監(jiān)測(cè)圖12封裝件的內(nèi)襯所分配出的流 體壓力，該壓力轉(zhuǎn)換器532將壓力感測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)換成壓力信號(hào)，此信 號(hào)由壓力信號(hào)傳輸線路534傳送到如上述圖10的CPU或控制器。
分配此封裝件期間，可引用加壓氣體來(lái)維持所分配的化學(xué)試劑 的壓力實(shí)質(zhì)上不隨時(shí)間變化；參照?qǐng)D13，其為分配流體壓力(kPa) 對(duì)應(yīng)分配量(公升(L))的關(guān)系圖，分配壓力在分配過(guò)程實(shí)質(zhì)上維 才爭(zhēng)為約136kPa至138kPa。
如圖13所示，當(dāng)封裝件的內(nèi)襯內(nèi)約18公升的化學(xué)試劑分配完 后，壓力將因液體耗盡而快速下降。圖12的壓力轉(zhuǎn)換器可利用倒 空才全測(cè)法監(jiān)測(cè)此壓降，由此換掉該容器，并以處于上游分配才莫式的
新容器來(lái)取代。
50圖14示出了圖10中釆用氣泡傳感器來(lái)^^測(cè)容器接近倒空狀態(tài) 的系統(tǒng)的封裝件重量(公斤(kg))和分配流體壓力(kPa)對(duì)應(yīng)時(shí) 間(秒)的關(guān)系圖。在圖14中，曲線A為氣泡傳感器曲線，曲線 B為容器重量曲線，曲線C為所分配的流體壓力曲線。
如圖14所示，容器最初約重0.91 7〉斤，720秒時(shí)重量減至約 0.2/>斤，此時(shí)氣泡傳感器4企測(cè)到第一個(gè)氣泡。經(jīng)過(guò)約1040秒的分 配操作后，封裝件內(nèi)約殘余12cc的化學(xué)試劑。在720秒至1040秒 期間，因存有氣泡和液體，導(dǎo)致分配流體壓力曲線產(chǎn)生些樣i震蕩； 依據(jù)壓力曲線的"下降，，情形，包括分配流體壓力在此時(shí)間范圍內(nèi)
下降的速度漸漸變快，可得知何時(shí)開始用盡封裝件的液體。當(dāng)分配 流體壓力快速降至約0.25 kPa時(shí)，開始用盡封裝件內(nèi)的可分配液體。
此壓降行為可由系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，且可依此將用完容器切換成含有分
配液體的新容器。
故本發(fā)明著重在解決幾個(gè)問(wèn)題上，包4舌頂部空間移除、倒空枱r 測(cè)和繼續(xù)有效i也進(jìn)4于分配。
頂部空間移除
先前技術(shù)使用設(shè)置于封裝件與工具間的獨(dú)立貯存器來(lái)處理頂 部空間氣體和其它進(jìn)入封裝件的液體內(nèi)的氣體。本發(fā)明意欲使用兩 種不同方法來(lái)解決封裝件的頂部空間氣體。第 一種解決方法示出于 圖12，其4吏用兩個(gè)閥門，其一閥門連4妄至液體分配管線，另一閥門 連接至排氣管線，并且還包括一壓力傳感器。排氣管線上設(shè)有氣泡 或液體傳感器，用以感測(cè)何時(shí)該頂部空間氣體已去除并轉(zhuǎn)換成液 體。傳感器指出此轉(zhuǎn)換時(shí)間點(diǎn)，系統(tǒng)則將排氣閥切換成關(guān)閉及將液 體分配管線切換成打開，使封裝件進(jìn)行分配作業(yè)。第二種方法采用 圖2至圖6所示的枳4成閥，其可與圖12的方法4吏用結(jié)合，^f旦不需Y吏用第二排氣閥。在此狀況中，才幾械閥依前述方式處理樣i氣泡和頂 部空間氣體。
倒空4全測(cè)
先前技術(shù)使用天平掂估封裝件的重量以得知何時(shí)達(dá)到倒空狀
態(tài)。此方法會(huì)浪費(fèi)一些材料。圖12的實(shí)施例也使用一壓力傳感器 來(lái)比較液體壓力與引入外包裝的加壓氣體壓力。這兩個(gè)壓力維持相 等。若產(chǎn)生壓降時(shí)，欲排放的液體壓力即使在保持氣體壓力不變的 情況下仍會(huì)降4氐，故系統(tǒng)感測(cè)到此變化并關(guān)閉系統(tǒng)或進(jìn)4亍A至B 的切換動(dòng)作(或使用捕獲容器來(lái)取得殘余物)。在此實(shí)施例中，申 請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)伴隨倒空產(chǎn)生的壓降與流體黏度有關(guān)，其為壓力測(cè)量的 主題。圖19為利用本發(fā)明特定實(shí)施例的設(shè)備進(jìn)行壓力測(cè)量來(lái)感測(cè) 倒空狀態(tài)時(shí)，該供應(yīng)容器內(nèi)的化學(xué)試劑(立方7>分(cc))對(duì)應(yīng)流體 #占度(厘泊(cps))的關(guān)系圖。如圖所示，流體黏度為1至IO厘泊 時(shí)，內(nèi)襯內(nèi)的液體殘余量相當(dāng)固定(實(shí)際上僅略為減少)，但當(dāng)黏 度提高為10至31厘泊時(shí)，液體殘余量有逐漸增加趨勢(shì)。在另一實(shí) 施例中，可依圖7實(shí)施例，采用氣泡傳感器或孩i粒計(jì)數(shù);險(xiǎn)測(cè)裝置來(lái) 感測(cè)倒空;)犬態(tài)。
圖15是可與氣體移除i殳備結(jié)合4吏用以消除液體和廢物轉(zhuǎn)移的 多層板的透視圖。薄膜設(shè)計(jì)成可讓氣體通過(guò)，4旦液體無(wú)法通過(guò)。根 據(jù)本發(fā)明 一特定實(shí)施例，此多層板可用于內(nèi)襯式材料儲(chǔ)存和分配封 裝件。多層^反600包括襯層602 (例如聚四氟乙烯(PTFE)和過(guò)氟 烷氧化物(PFA)的氟化高分子和包括此類高分子單體的共聚物)、 中間薄膜604和第三層或外層606。
如圖15的特定實(shí)施例所示，空氣可通過(guò)多層玲反，其中/人外部 環(huán)境穿透內(nèi)襯的方向以箭頭"T"表示。借著4吏用此多層板，可防
52層結(jié)構(gòu)，但利用上述頂部空間和氣泡/」微氣泡移除結(jié)構(gòu)將^f艮快移出進(jìn) 入內(nèi)^)"的空氣。
應(yīng)理解，本發(fā)明的封裝件可以以各種形式制作和組合，且不同 實(shí)施例可具有相關(guān)的氣泡傳感器、終點(diǎn)(倒空)檢測(cè)器、壓力監(jiān)測(cè) 設(shè)備、連接器、流動(dòng)回路和工藝控制器與儀器。
再者，本發(fā)明封裝件所含的材料(例如內(nèi)襯式封裝件的內(nèi)襯內(nèi) 的材料)可為各種材料且組成不只限于液體本身，還可為含液體的 材料，如懸浮液與泥漿、和其它可流動(dòng)與不可流動(dòng)的材料。例如， 所含材料可包含半導(dǎo)體制造化學(xué)試劑，光致抗蝕劑、化學(xué)氣相沉積
試劑、清洗組分、4參雜材料、化學(xué)積4成研磨(CMP)組分、溶劑、 蝕刻劑、保護(hù)劑、表面功能化試劑或其它可用于微電子裝置產(chǎn)品制 造的材料。
本發(fā)明另一方面涉及用來(lái)接合液體容器一4妾口以分配液體的
連才妄器，其中該連4妄器包括一主體部，該主體部具有一向下延伸的
探針，以在連接器與容器內(nèi)襯間形成緊密接合氣體/液體的密封狀 太
該主體部包括一l!i存器，以及該探針包括一向上伸進(jìn)入該貯存 器的導(dǎo)管，且該導(dǎo)管的上端終止于貯存器的上端下方，如此向上流 過(guò)探針的液體將流經(jīng)導(dǎo)管并從其上端流入貯存器，因而分離貯存器 內(nèi)的氣體和液體，以在貯存器的液體與氣體間形成一液位界面。
一低液位傳感器i殳置在貯存器的下部中并且可4乘作地接合至 一排氣閥，用以排放貯存器中的氣體。同樣地，高液位傳感器置于 貯存器的上部中并且可才喿作地4妻合至一排液閥，用以排;故貯存器中 的液體。一閥控制器可操作地接合該低液位傳感器和該高液位傳感器， 且響應(yīng)這些傳感器地控制該排氣閥和該排液閥，以分離貯存器內(nèi)的 氣體和液體，并分別4非》文氣體和液體。
在一實(shí)施例中，排氣閥和排液閥為電動(dòng)閥且可為步進(jìn)閥或伺服 4空制閥。或者，兩個(gè)閥可為氣動(dòng)閥。
在一實(shí)施例中，該閥控制器包含一設(shè)置在主體部?jī)?nèi)的集成電^各 邏輯控制器。
一壓力轉(zhuǎn)換器可設(shè)在主體部中且可操作地接合至該閥
控制器。
在一特定實(shí)施例中，該連接器還包括一設(shè)置在貯存器的上部中 的 一 高高液位傳感器，其位于該高液位傳感器上方且可才喿作地4妄合 至該排液閥，以及包括一設(shè)置在貯存器的下部中的一低低液位傳感 器，其位于該低液位傳感器下方且可才乘作地4妄合至該排氣閥，其中 該高高液位傳感器和該低低液位傳感器接合至該閥控制器，以進(jìn)一 步控制排氣閥和排液閥，避免氣體出現(xiàn)在連沖妄器所排放出的液體 中。
本發(fā)明某些實(shí)施例相應(yīng)涉及一種液體分配封裝件，其包括一具 接口的容器以及上述接合該接口的連接器。液體分配封裝件還可包 括一 置于該容器內(nèi)的內(nèi)襯，其中該內(nèi)村是用來(lái)容納欲進(jìn)行壓力分配 的化學(xué)試劑。內(nèi)襯可容納如光致抗蝕劑等化學(xué)試劑。
本發(fā)明某些實(shí)施例涉及使用該連接器來(lái)分配容器內(nèi)的液體的 應(yīng)用，例如用以制造孩i電子裝置。
在又一方面中，本發(fā)明涉及分配容器內(nèi)的'液體的方法，包4舌以
下步驟使液體流入接合一容器的連接器中的氣/液分離區(qū)；從高液 位位置和低液位位置監(jiān)測(cè)氣/液分離區(qū)的氣/液界面位置；以及響應(yīng)該監(jiān)測(cè)步驟排出氣/液分離區(qū)的氣體和液體，由此繼續(xù)排放液體及排 放氣體，以在繼續(xù)排放液體過(guò)程中，借著調(diào)整氣體的排放，保持氣 /液界面處于高液位位置與《氐液位位置之間。
依此方法排放的液體可包含化學(xué)試劑，例如用來(lái)制造諸如集成 電路或平面顯示器等微電子裝置的光阻。在一實(shí)施例中，通過(guò)壓力 分配容器的液體，例如內(nèi)襯式容器所含的分配液體，可使液體流到 氣/'液分離區(qū)。
連接器及整合式貯存器
圖16為連接器的局部示意性透視圖，其特征為整合式貯存器， 用以分離一供應(yīng)容器所分配的液體中的外來(lái)氣體，且使用時(shí)，該連 接器接合至該容器。連接器還可協(xié)助移除頂部空間氣體。
連接器700包括探針702。探針由向下延伸的流體接合結(jié)構(gòu)構(gòu) 成，用以容納從容器往上流動(dòng)而分配的液體(伴隨有夾帶或溶解于 液體中的氣體)，液體并且流過(guò)結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)通道。圖16的探
相壽交于可以以圖1的浸管方式向下伸進(jìn)容器下半部的細(xì)長(zhǎng)探針，此 較短的探針結(jié)構(gòu)有時(shí)稱為"粗短"探針。當(dāng)組裝完成的連接器連接 至封裝件時(shí)，探針在諸如內(nèi)襯式液體供應(yīng)封裝件的供應(yīng)封裝件的上 部形成不泄漏氣體/液體的密封狀態(tài)。
探針702包括分配操作時(shí)供液體進(jìn)入的下端704和連通該連接 器主體724的貯存器716的中央導(dǎo)管706。中央導(dǎo)管706具有中央 鉆孑L708，用以容納向上流動(dòng)的氣體/液體，以及具有開放上端710，
使向上流動(dòng)的氣體/液體在分配時(shí)從該上端溢流出并流入貯存器。
55貝i存器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)傳感器，用以感測(cè)高液位和低液位。低液位
傳感器714設(shè)在可感測(cè)到該貯存器內(nèi)與其^妄觸的液體的位置，且可 連接適當(dāng)?shù)男盘?hào)傳輸線路來(lái)輸出控制信號(hào)至用于該連接器的步進(jìn) 閥或伺服控制閥的控制器(未示于圖16 )，以處理集成電路邏輯720。 貯存器內(nèi)也設(shè)有高液位傳感器712,其位于4妄近導(dǎo)管706的開方文上 端710附近的貯存器716的一高度處。
貯存器內(nèi)還i殳有壓力轉(zhuǎn)換器722，用以監(jiān)測(cè)貯存器716內(nèi)的流 體壓力。壓力轉(zhuǎn)換器用來(lái)檢測(cè)該供應(yīng)容器的倒空狀態(tài)。貯存器716 連通該連4妄器主體724的氣體流出通道718。
因此，整合式貯存器可設(shè)在連接器主體內(nèi)，且運(yùn)作時(shí)可^t為積 聚氣體的捕捉器，積聚氣體源自該內(nèi)村褶層中的氣泡、內(nèi)襯的頂部 空間氣體和大氣空氣、或其它在分配期間通過(guò)內(nèi)襯滲入其內(nèi)部的氣體。
貯存器內(nèi)也可依需求裝設(shè)圖3所述的排氣管。
圖17為連4妄器726的透—見圖，包括圖16示出的部分。如圖所 示，連接器主體724裝設(shè)在連接器外殼中，用以連接容器接口，連 接器由此分配液體至采用液體的下游設(shè)備，例如微電子處理工具。 圖16的所有組件標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)用于圖17。
圖18為該連4妄器配有一步進(jìn)閥或伺月良控制閥的局部示意性透 一見圖，其包4舌圖16示出的部分。
連接器700的特征為自該主體724向下延伸的探針702，且圖 16的所有組件標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)于圖18中相同的組件。連接器包括步進(jìn)閥 或伺服控制閥734、 730，用以排放氣體(依箭頭B的方向)和液 體(依箭頭A的方向)。閥734"l妄合至圖16的4非氣口 (通道718)，以排放接觸液體或從液體分離出的非所欲氣體。電線736供電及激 活閥734。閥730是用來(lái)排放流經(jīng)探針702的液體，進(jìn)而分配到使 用液體的下游設(shè)備或設(shè)施。閥734、 730可配有接合器、快速分離 連接器、鎖定結(jié)構(gòu)等，以將閥門連"t妄至相關(guān)流動(dòng)回^各或其它液'體排 放結(jié)構(gòu)。電線732供電及激活排液閥730。
使用步進(jìn)閥或伺服控制閥不需再使用氣動(dòng)管線，并可提供連接 器電子控制流速的功能。集成電路邏輯可如圖示設(shè)在連接器主體 中，或可設(shè)為獨(dú)立結(jié)構(gòu)。集成電路邏輯連接至電動(dòng)閥734、 730，以 依需求關(guān)閉、完全打開或半開這些閥門。
圖16-圖18的實(shí)施例-使用兩個(gè)傳感器進(jìn)4亍高液4立和#/液4立感 測(cè)。傳感器指示集成電路邏輯接口貯存器內(nèi)的頂部空間氣體量。貯 存器頂端的傳感器712指示何時(shí)關(guān)閉相關(guān)的頂部空間移除閥。貯存 器底部的傳感器指示貯存器內(nèi)存有太多空氣而打開頂部空間移除 閥。在此兩種狀況下，連接至使用液體的下游設(shè)備或設(shè)施的排液管 線可做為開關(guān)(toggle);當(dāng)打開一個(gè)閥時(shí)，則關(guān)閉另一個(gè)閥，反之 亦然。排液閥和高感測(cè)閥可同時(shí)打開來(lái)消除排液匱乏，包括流到下 游i殳備或i殳施的分配液體不足。
在一實(shí)施例中，當(dāng)貯存器頂端感測(cè)到空氣時(shí)，只使用單一傳感 器來(lái)打開液閥和氣閥。應(yīng)理解的是，連接器可具有不同的構(gòu)造。
在另 一 實(shí)施例中，使用四個(gè)傳感器來(lái)確認(rèn)分配時(shí)的安全高度及 避免空氣進(jìn)入排;改液體。這些傳感器包括(i)高傳感器、(ii)高 高傳感器、(iii)低傳感器和(iv)低低傳感器，其中(ii)高高傳 感器設(shè)在貯存器上部且位于(i)高傳感器上方，(iv)低低傳感器 設(shè)在貯存器下部且位于(iii)低傳感器下方。在又一 實(shí)施例中，壓力分配封裝件的液體的分配方法使用可4非 氣貯存器、傳感器(如電容傳感器、感光器和/或光學(xué)傳感器)和氣 體控制件。此方法包括供應(yīng)含氣流體至可排氣貯存器，貯存器具有 設(shè)在第一高度的氣體出口和設(shè)在低于第一高度的第二高度的液體 出口，用以感測(cè)部分氣體已沿著可排氣貯存器上部積聚，并響應(yīng)產(chǎn) 生感測(cè)輸出信號(hào)來(lái)操作氣體控制件，進(jìn)而響應(yīng)感測(cè)輸出信號(hào)來(lái)有效 移除可排氣貯存器內(nèi)的氣體，及輸送液體通過(guò)液體出口。移除貯存 器內(nèi)的氣體后，可中斷液體輸送步驟。在分配完壓力分配封裝《牛的
液體前，可多次重復(fù)感測(cè)和才乘作步艱《。方法步驟可采用圖20A-圖 20C或圖21A-圖21B的i殳備。
圖20A-圖20C為根據(jù)另一實(shí)施例的連接器800的局部示意性 截面圖，其特征為整合式貯存器816和鄰近貯存器內(nèi)的氣/液界面的 傳感器855，使氣體在分配時(shí)定期且自動(dòng)地從貯存器排出。開始分 配'液體后可4非出氣體一次以上，jt匕可稱為"自動(dòng)嗝氣(auto-burp)"。
雖未示出，連接器800可視情況包括上述探針。連接器800包 括連接容器和/或內(nèi)襯(未示出)與置于連接器800的主體824內(nèi)的 貯存器816的中央導(dǎo)管806。中央導(dǎo)管806具有中央鉆孔808，用 以容納向上流動(dòng)的氣體/液體，以及具有開》文上端810，使向上流動(dòng) 的氣體/液體在分配時(shí)從上端810溢流出并流入貯存器816。若連接 器800與加壓分配設(shè)備配合使用，則其包括加壓氣體供應(yīng)管線803， 以助于含流體的4斤疊內(nèi)襯進(jìn)4亍分配。
排氣導(dǎo)管818連通貯存器816的上部，并且4妄合激活排氣閥 834。對(duì)應(yīng)的排液導(dǎo)管819連通貯存器816的下部，并且接合激活 排液閥830。導(dǎo)管806的上端810優(yōu)選地設(shè)在排氣導(dǎo)管818與排液 導(dǎo)管819之間。兩個(gè)傳感器示出于圖20A-圖20C,即，壓力轉(zhuǎn)換器822 (具有 連接中央導(dǎo)管806或貯存器816的相關(guān)入口 821 )和傳感器855， 用以感測(cè)氣嚢856 (圖20B )已沿著貯存器816上部積聚的狀態(tài)。 傳感器855可選擇產(chǎn)生輸出信號(hào)來(lái)指示以下任一狀態(tài)存有氣體、 不含氣體、存有液體、不含液體、存有氣泡或出現(xiàn)一氣/液界面。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器855為電容傳感器，其依據(jù)介電強(qiáng) 度感測(cè)流體是否存在。電容傳感器已經(jīng)通過(guò)插置分配器(divider) 而測(cè)試和調(diào)整，以感測(cè)各種用來(lái)制造集成電^各和電子元件的材泮牛 (例如包括光致抗蝕劑和彩色濾光材料)的液位，如此傳感器無(wú)需 直4妾-接觸液體即可進(jìn)4亍感測(cè)。在一實(shí)施例中，可教學(xué)(teachable) 的傳感器可與連接器中的任一插置材沖牛(例如聚亞醯胺或如聚四氟 乙烯的氟化高分子)結(jié)合使用，由此避免傳感器液體直接接觸。可 教學(xué)的傳感器期望為電容傳感器。在另一實(shí)施例中，也可使用非可 教學(xué)的傳感器。除電容傳感器外，還可選用感光器和輻射源(光視> 感光器)或光學(xué)傳感器進(jìn)行液位感測(cè)。
圖20A示出了連4妄器800的第一才喿作狀態(tài)。貯存器816實(shí)質(zhì)上 填滿液體858,且傳感器855不才企測(cè)貯存器內(nèi)的液體858上方是否 存有氣嚢。因無(wú)需排放任何氣體，故排氣閥834為關(guān)閉；排液閥830 為打開，使液體858從貯存器816流到消耗液體的處理工具(未示出)。
然而如圖20B所示，分配過(guò)禾呈中，溶解或混入供應(yīng)液體的氣體 可能會(huì)供給貯存器816。液體和氣體交替堵塞中央導(dǎo)管806。當(dāng)包 括微氣泡的氣泡引至貯存器816時(shí)，因氣泡密度比周圍液體密度小， 故氣泡會(huì)向上浮動(dòng)并積聚在貯存器816的上部，而在液體858下方 形成氣嚢856。期望通過(guò)維持貯存器816內(nèi)的液體858高度來(lái)降4氐 氣泡伴隨液體流出貯存器816的4幾會(huì)。隨著氣嚢856積聚在貯存器816中，相對(duì)傳感器855的液位將 下降，且觸發(fā)產(chǎn)生指示狀態(tài)改變的輸出信號(hào)。響應(yīng)傳感器855的輸 出信號(hào)，打開排氣閥834,使貯存器816上部的氣嚢856從排氣導(dǎo) 管818排出。同時(shí)，優(yōu)選地關(guān)閉排液閥830， 4吏通過(guò)中央導(dǎo)管806 和上端810 ^是供的液體填入貯存器816，進(jìn)而<吏氣/液界面857上升。
如圖20C所示，當(dāng)氣/液界面857上升填滿貝^:存器816時(shí)，傳 感器855感測(cè)狀態(tài)變化而產(chǎn)生輸出信號(hào)，并響應(yīng)指示關(guān)閉排氣閥 834。同時(shí)，打開排液閥830使液體從貯存器816流經(jīng)排液導(dǎo)管819 而回收。分配時(shí)，此過(guò);f呈、或定期"嗝氣"或射出貯存器816的氣 體可依需求自動(dòng)反復(fù)進(jìn)行。
由于任一氣/液界面均可能造成部分氣體擴(kuò)散到液體中且反之 亦然(即，氣體中形成液態(tài)蒸氣)，因此期望快速排出此界面的氣 體，以分配完全液態(tài)的化學(xué)試劑至半導(dǎo)體處理工具等。
應(yīng)理解的是，盡管圖20A-圖20C的可排氣貯存器816、閥830、 834和傳感器855是整合到連接器800以接合至該分配容器，但這 些構(gòu)件也可i殳在分配容器和相關(guān)連4妄器的下游，例如i殳在獨(dú)立的自 動(dòng)化氣體移除設(shè)備或"嗝氣"設(shè)備中。
圖21A-圖21B示出的連4妾器900的功能十分類似于前述連4妄 器800，但具有一些加強(qiáng)之處。改善的連沖妄器900同樣具有加壓氣 體供應(yīng)管線卯3、主體924、中央流體供應(yīng)導(dǎo)管卯3、導(dǎo)管末端910、 排氣導(dǎo)管918、排氣閥934、排液導(dǎo)管919、排液閥930、壓力轉(zhuǎn)換 器922、壓力轉(zhuǎn)換導(dǎo)管921、和傳感器955,然而不同處在于貯存器 的形狀。特別是，貯存器916包括窄化集氣區(qū)917和一個(gè)或多個(gè)擋 板915，且傳感器設(shè)在集氣區(qū)917附近。集氣區(qū)917位于貯存器916的上緣，使氣泡在定期排放前，積 聚在氣/液界面957上方的氣嚢內(nèi)?？s小集氣區(qū)917的寬度或截面(相 對(duì)于垂直軸)具有許多優(yōu)點(diǎn)。第一，縮小截面可將氣/液界面減至最 低，進(jìn)而減少界面957的氣體與液體進(jìn)行質(zhì)量傳遞。第二，縮小截 面可造成氣/液界面957快速移動(dòng)，促^f吏傳感器955更快響應(yīng)而更頻 繁地排;故集氣區(qū)917的氣體。如此也可確保在集氣區(qū)917中形成小 氣嚢并加以快速排放。相較于前述連接器800的貯存器816，不僅 形成較小的氣/液界面957，其還縮短界面957的間隔。相較于可排 氣貯存器916中垂直于垂直軸的平均內(nèi)截面，集氣區(qū)917的內(nèi)部截 面優(yōu)選地為小于或約等于平均截面的二分之一 ，更優(yōu)選地為小于或 約等于平均截面的四分之一，又更優(yōu)選地為小于或約等于平均截面 的八分之一。
就貯存器916而論，其形狀期望能設(shè)計(jì)成可協(xié)助輸送氣泡和4效 氣泡到集氣區(qū)917。氣泡越快4氐達(dá)集氣區(qū)917，其4妄觸液體958的 時(shí)間越短。 一個(gè)或多個(gè)擋一反915可i殳于貯存器中，以增進(jìn)液體循環(huán)， 并促使微氣泡升高到集氣區(qū)917排出，而非進(jìn)入排液導(dǎo)管919。考 量諸如黏度、流速、氣體飽和度和壓低等條件后， 一個(gè)或多個(gè)擋板 可方文置在貯存器916的任一適當(dāng)位置(如沿著頂部、中間區(qū)域、頂 部、或側(cè)邊i殳置)，以滿足不同的應(yīng)用需求。各種計(jì)算才幾輔助濟(jì)u動(dòng) 仿真工具可用來(lái)選擇適合的擋板和貯存器形狀，期望助于輸送孩史氣 泡到集氣區(qū)。
雖然本發(fā)明已以特定方面、特4正和實(shí)施例揭露如上，然其并非 用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明精神和范 圍內(nèi)，可根據(jù)本文中的揭露內(nèi)容作出各種改動(dòng)與修飾。因此本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)包含各種改動(dòng)與修飾，且視后附權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。主要組件符號(hào)說(shuō)明
2、 8 進(jìn)氣管線 4 泵 6 設(shè)施 9 產(chǎn)品 12 內(nèi)襯 16 貯藏部 20A 正面 20C 背面 26 上蓋/層4反 30 接口 34 分配頭 38、 42 接合器 43 通道 45 球 52 壁面 54 開力丈端
3 4空制閥
5 工具
7 氣體源
10 容器
14 外殼/包裝件
18 堆疊與擁i運(yùn)區(qū)
20B、 20D 側(cè)壁
22、 24 開口
28 蓋子結(jié)構(gòu)
32 巻標(biāo)
36 浸管
40 分配管
44 充氣管
50 排放閥
53內(nèi)部體積
56 排i丈端58 噴嘴
60 4非出物
64 圓柱部
68 軸
72 封閉體
76浮動(dòng)件
82 進(jìn)料口
88、 90 氣泡
102 構(gòu)件
108、 112 內(nèi)^H"
116、 118 連接器
122、 123、 126、 134、 142
124 歧管
130、 148 信號(hào)傳輸線^各 132 CPU 138 貯存槽 200 系統(tǒng)
說(shuō)明書第46/49頁(yè)
59 流道
62 蓋子
66 領(lǐng)圈
70 彈簧件
74 接合環(huán)
80 排放o
86 界面
100 分酉己系纟克
104、 106 封裝件
110、 114 內(nèi)去;H牛
120 氣體源
128 傳感器
131 氣動(dòng)閥
136 工具 146轉(zhuǎn)換器200780025430.7
58 噴嘴202、 204、 210、 212、 218、 220、 222、 224、 226、 234、 238 管
線
206、 232 歧管
216 貯存器
230 調(diào)節(jié)
352 402
器
301、 307 連接器
306 襯壁
214壓力轉(zhuǎn)換器
228 來(lái)源
236 噴射槽
302、 304 包裝件
310、 312、 314、 346 閥
316、 328、 340、 343、 356、 360 管線
320 壓力轉(zhuǎn)換器
324 操作接口
330、 332 閥陣列
322 4空制箱
貯存器 封裝件
326 342 400 404
406 環(huán)形空間
410、 436 頂吾卩空間
電纜 傳感器 分配系統(tǒng) 包裝件
408 內(nèi)^于
412供氣器
414、 416、 419、 424、 462、 462、 470 管線
418、 422、 440、 466、 468 閥426壓力轉(zhuǎn)換器
432 貯存器
450、 460 4專感器
502 容器
504 上部
508、 510 開口 512接合器
516 連接器
523 檢測(cè)裝置 527傳感器
600 多層4反
604 薄膜
700、 726 連接器
704 下端
708 鉆孔
712、 714 4專感器
718 通道
430 導(dǎo)管
442 輸送管
500封裝件
503 壁面
506 蓋子
509 頸部
514、 520、 522 閥
521、 525、 528、 530 管線
524、 526 配件
534信號(hào)傳輸線^各
602 襯層
606 夕卜層
702 探針
706 導(dǎo)管
710 上端
716貝i存器
720 邏輯722壓力轉(zhuǎn)換器
730、 734 閥
800 連接器
806、 818、 819 導(dǎo)管
810 上端
821 入口
824 主體
855 傳感器
857 氣儀界面
900 連接器
906、 918、 919、 921 導(dǎo)管
915 擋板
917 集氣區(qū)
924 主體
955 傳感器
958 液體。
66
724 主體
732、 736 電線
803 管線
808 ife孑L
816 貯存器 822壓力轉(zhuǎn)換器
830、 834 閥
856 氣嚢
858 液體
903 管線
910 末端
916 貯存器
922 壓力轉(zhuǎn)換器
930、 934 閥
957 界面
權(quán)利要求
1. 一種流體分配系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含至少一個(gè)壓力分配封裝件，用以容納進(jìn)行壓力分配用的流體；以及一氣體移除設(shè)備，用以在壓力分配所述流體之前與期間移除所述壓力分配封裝件中的氣體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述流體包含液體，并且所 述氣體在移除之前與所述液體^妻觸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備用來(lái)(i) 在分配所述流體之前，移除所述至少一個(gè)去于裝4牛的頂部空間氣 體；以及(ii)在移除所述至少一個(gè)封裝件的所述頂部空間氣 體之后，移除進(jìn)入所述至少一個(gè)封裝件內(nèi)的進(jìn)入氣體。
4. 一艮據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓力分配封裝 件包括一內(nèi)襯，其用以容納所述流體，并且所述內(nèi)坤于置于一外包裝容器內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述內(nèi)襯包含彈性材料，所 述外包裝容器包含實(shí)質(zhì)上比所述彈性材料硬的壁面材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述封裝件包含罐裝內(nèi)袋包 裝(BIC)型封裝件、桶裝內(nèi)袋包裝(BID)型封裝件或瓶裝 內(nèi)袋包裝(BIB)型封裝件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述內(nèi)襯包含高分子膜材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述高分子膜材料包含聚乙 烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯、聚氨基甲酸酯、聚偏二 氯乙烯、聚氯乙烯、聚曱醛、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丁烯、 聚酰胺、聚酯、以及多層板。
9. 4艮據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述內(nèi)襯包含一多層斗反，所 述多層板包括一氟化高分子內(nèi)襯層；以及一阻擋層，其包含聚酰胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯三 氟乙烯(PCTFE)、聚酯、聚萘二酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯 對(duì)苯二曱酸酯(PET)、液晶高分子(LCP)、金屬、氧化物、. 碳材料、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合物或上述任一材料的混合物、化合物、 》余層或纟且合物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述氟化高分子內(nèi)襯層包含 聚四氟乙烯(PTFE)、過(guò)氟烷氧化物(PFA)、氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯-氯三氟乙烯(ECTFE)或上述兩種或兩種以上 才才沖牛的混合物、4b合物或纟且合物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多層板還包含一第三 層，所述第三層包含中密度聚乙烯(MDPE)、尼龍(nylon)、 聚酰胺、乙烯-乙烯醇(EVOH)或含乙烯和非乙烯單體的共聚物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述多層板包含一第三層， 所述第三層包含以下任一特征(i)其組成實(shí)質(zhì)上與所述氟化 高分子內(nèi)襯層相同；(ii)其熱膨脹系數(shù)實(shí)質(zhì)上與所述氟化高 分子襯層相同；(iii)其熔點(diǎn)溫度實(shí)質(zhì)上高于所述阻擋層；以及(iv)當(dāng)加熱達(dá)到至少為其熔點(diǎn)90%的一絕對(duì)溫度時(shí)，具有 一不粘黏的表面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述高分子膜材料的厚度介 于約1密耳至約30密耳之間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所i內(nèi)襯具可壓縮性，使所 述內(nèi)襯的內(nèi)部體積能被壓縮至所述內(nèi)襯填滿時(shí)的預(yù)計(jì)體積的 約0.25%或更少、約0.05%或更少、或約0.005%或更少。
15. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述內(nèi)襯以 一零頂部空間或 近乎零頂部空間的狀態(tài)容納所述流體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓力分配封裝 件不含浸管。
17. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，適于用來(lái)分配所述內(nèi)襯中至少 99.9%體積的材料。
18. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包含一附于所述內(nèi)襯的無(wú)線電 頻率辨識(shí)巻標(biāo)、。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓力分配封裝件不含內(nèi)斗t。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)封裝件含有化學(xué)試劑。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述化學(xué)試劑包含微電子 裝置制造用化學(xué)試劑。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中所述化學(xué)試劑包含光致抗蝕劑。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其以流體供應(yīng)關(guān)系接合至一流體 使用設(shè)備，而提供實(shí)質(zhì)上無(wú)氣泡的流體給所述流體使用設(shè)備。
24. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其以流體供應(yīng)關(guān)系接合至一微電 子裝置制造工具，而提供實(shí)質(zhì)上無(wú)氣泡的流體給所述工具。
25. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含流動(dòng)回路，用以使所述至 少 一個(gè)壓力分配封裝件和所述氣體移除i殳備相互連4妄。
26. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含一加壓氣體源，用來(lái)供應(yīng) 氣體至所述至少 一 個(gè)封裝件，以壓力分配所述至少 一 個(gè)封裝件中的沭u體。
27. 才艮據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述加壓氣體源包含一泵、 一壓縮一幾或 一 氣體槽。
28. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包含一加壓氣體源，其與介于 所述可折疊內(nèi)襯與所述外包裝容器之間的體積流體連通。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，還包含一控制器，用以控制來(lái) 自所述加壓氣體源的加壓氣體的流動(dòng)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含一操作接口 ，用以監(jiān)測(cè)所 述流體分配系統(tǒng)的狀態(tài)及讓所述系統(tǒng)的使用者做輸入之用。
31. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備包含一可排氣貯存器，用以容納所述流體；以及流動(dòng)回3各，其至少可間斷地.;充體連通所述至少 一個(gè)壓力 分配封裝件和所述可排氣貯存器。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述可排氣貯存器包含一 設(shè)在第一高度的氣體出口，以及一設(shè)在第二高度的液體出口， 并且所述第二高度低于所述第一高度。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備還包含一傳感器，用以感測(cè)在所述貯存器中的氣體積聚狀態(tài)， 并響應(yīng)地產(chǎn)生一指示此狀態(tài)的輸出信號(hào)；以及至少一個(gè)第一控制件，用以響應(yīng)所述輸出信號(hào)而有效地 移除所述貝i存器中的氣體。
34. 才艮據(jù);f又利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器感測(cè)地連4妄至 所述可排氣貯存器，并且所述傳感器設(shè)置在介于所述第一高度 與所述第二高度中間的一高度處。
35. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)， 一狀態(tài)存有氣體、不含氣體、 泡以及出現(xiàn)氣/液界面。
36. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)， 感器。
37. 4艮據(jù)斗又利要求33所述的系統(tǒng)， 觸所述貯存器的電容傳感器。
38. 4艮據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)， 或一光學(xué)傳感器。其中所述輸出信號(hào)指示以下任 存有液體、不含液體、存有氣其中所述傳感器包含一 電容傳其中所述傳感器包含一 間接接其中所述傳感器包含一感光器
39. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器包含一可教式傳感器。
40. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)第一控制件 包含一第一激活閥。
41. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述可排氣貯存器具有一 垂直軸、與所述垂直軸垂直的一平均內(nèi)截面、以及沿著所述可 排氣貯存器的一上緣設(shè)置的一集氣區(qū)，其中所述集氣區(qū)具有一 垂直于所述垂直軸的內(nèi)部截面，所述內(nèi)部截面實(shí)質(zhì)上小于所述 可排氣貯存器的所述平均內(nèi)截面。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備還包含一傳感器，用以感測(cè)在所述集氣區(qū)的氣體積聚狀態(tài)，并 響應(yīng)地產(chǎn)生一指示此狀態(tài)的輸出信號(hào)；以及至少一個(gè)第一控制件，用以響應(yīng)所述輸出信號(hào)而有效地 移除所述集氣區(qū)的氣體。
43. 4艮據(jù)4又利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述集氣區(qū)的所述內(nèi)部截 面小于或約等于所述可排氣貯存器的所述平均內(nèi)截面的二分 之一。
44. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述集氣區(qū)的所述內(nèi)部截 之一。
45. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，其中所述集氣區(qū)的所述內(nèi)部截 之——。
46. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，還包含至少一個(gè)擋板，其設(shè)置 在所述可排氣貯存器內(nèi)，用以協(xié)助傳送^f效氣泡到所述集氣區(qū)。
47. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，還包含一流體進(jìn)入導(dǎo)管以及一 壓力轉(zhuǎn)換器，所述壓力轉(zhuǎn)換器與所述流體進(jìn)入導(dǎo)管及所述可排 氣貯存器的任一者流體連通。
48. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述可排氣貯存器設(shè)在一 連接器內(nèi)，所述連接器實(shí)際接合至所述壓力分配封裝件。
49. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，還包含一流體入口，其流體連 通所述可排氣貯存器，并且i殳置在比所述液體出口的所述第二 高度高的一高度處。
50. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備包括一氣泡傳感器，其感測(cè)地連接至所述可排氣貯存器上游 的所述流動(dòng)回路，并運(yùn)作以產(chǎn)生 一指示所述壓力分配封裝件所 分配的液體中存有氣泡的輸出信號(hào)；以及一控制件，用以響應(yīng)所述輸出信號(hào)使所述可排氣貯存器 排氣，使所述可排氣貯存器排出的液體實(shí)質(zhì)上不含氣泡。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備包括一壓力轉(zhuǎn)換器； 一4匕學(xué)供應(yīng)閥；以及 一頂部空間移除閥；其中所述頂部空間移除閥可梯:作;也4妄合至少 一個(gè)傳感 器，所述至少一個(gè)傳感器包含一氣泡傳感器、 一感光器或一電 容傳感器，用以從所述壓力分配封裝件有效地移除氣體，并且所述化學(xué)供應(yīng)閥調(diào)節(jié)所述壓力分配封裝件所分配的所述液體 的法u動(dòng)。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，還包含一控制器，其可操作地 4妄合至所述4匕學(xué)供應(yīng)閥與所述頂部空間移除閥的^f壬一者、所述 壓力轉(zhuǎn)換器以及所述至少 一個(gè)傳感器，以控制所述壓力分配封 裝件的壓力分配。
53. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，還包含一過(guò)濾器，用以達(dá)成下 列任一項(xiàng)(1)防止^f效粒流過(guò)與所述至少一個(gè)壓力分配封裝件 相連的一節(jié)流裝置，以及(2)限制氣泡流入所述貯存器。
54. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，還包含一過(guò)濾器，其流體連通 地設(shè)置在所述至少一個(gè)封裝件與所述貯存器之間。
55. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其至少可間斷地流體連通至一 清洗流體源，并且所述系統(tǒng)還包含一控制器，用以激活一清洗 運(yùn)作，由此使用所述清洗流體來(lái)清洗至少一部分的所述氣體移 除設(shè)備。
56. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述氣體移除設(shè)備包括一閥 門，所述閥門設(shè)置用以打開及選擇性地排放所述頂部空間氣體 和所述進(jìn)入氣體，并且所述閥門適于防止液體/人所述閥門流出。
57. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述閥門包括一外殼，所述 外殼內(nèi)i殳有一浮動(dòng)件，所述浮動(dòng)件在防止流體乂人所述閥門流出 的 一關(guān)閉位置與氣體可通過(guò)且從所述閥門流出的 一非關(guān)閉位 置之間移動(dòng)，所述外殼中的任何液體都無(wú)法從所述閥門流出。
58. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含一倒空檢測(cè)設(shè)備，用以檢 測(cè)所述至少 一個(gè)封裝件的倒空狀態(tài)或接近倒空狀態(tài)。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其中所述倒空檢測(cè)設(shè)備包括一 壓力轉(zhuǎn)換器。
60. 4艮據(jù)權(quán)利要求59所述的系統(tǒng)，其中所述壓力轉(zhuǎn)換器適于感測(cè) 所述去于裝4牛所分配的流體的壓降，并響應(yīng);也產(chǎn)生一只于應(yīng)lt出。
61. 根據(jù)一又利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)壓力分配封裝 件包含一第 一壓力分配封裝件和一第二壓力分配封裝件，并且 所述系統(tǒng)還包含一控制系統(tǒng)，所述控制器統(tǒng)用以產(chǎn)生一輸出信 號(hào)來(lái)指示所述第 一壓力分配封裝件或所述第二壓力分配封裝 件到達(dá)倒空狀態(tài)或接近倒空狀態(tài)。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述第一壓力分配封裝 件或所述第二壓力分配封裝件中 一者到達(dá)倒空狀態(tài)或接近倒 空狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)會(huì)響應(yīng)所述輸出信號(hào)，而自動(dòng)地/人來(lái) 自所述第 一壓力分配封裝件或所述第二壓力分配封裝件中一 者的第 一流體分配狀態(tài)切換成來(lái)自所述第 一壓力分配封裝件 或所述第二壓力分配封裝件中另 一者的第二流體分配狀態(tài)。
63. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包含一貝i存器，以當(dāng)所述至少 一個(gè)封裝件中4壬一者用盡或幾乎用盡所述流體時(shí)，用以供應(yīng)源 自所述至少一個(gè)封裝件的流體。
64. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，當(dāng)所述至少一個(gè)封裝件的一第一 封裝件到達(dá)倒空狀態(tài)或接近倒空狀態(tài)時(shí)，所述系統(tǒng)會(huì)切換至所 述至少一個(gè)封裝件的一第二封裝件，以繼續(xù)壓力分配所述流體。
65. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)封裝件和所述 氣體移除設(shè)備利用 一含有至少 一個(gè)流體控制裝置的流動(dòng)回路 相互連接，所述流體控制裝置包含一螺線管閥或 一壓力調(diào)節(jié)器。
66. 4艮據(jù);K利要求65所述的系統(tǒng)，其中所述壓力調(diào)節(jié)器包含一電 流對(duì)應(yīng)壓力控制式調(diào)節(jié)器。
67. —種方法，其包含(a)壓力分配來(lái)自權(quán)利要求1-65中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的流體；(b)在壓力分配所述流體前，移除所述 至少一個(gè)封裝件的頂部空間氣體；以及(c)在移除所述封裝件的所述頂部空間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中移除進(jìn)入所 述液體中的氣體。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，還包含制造一孩吏電子裝置。
69. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述^f敬電子裝置包含一半 導(dǎo)體產(chǎn)品或一平面顯示器。
70. —種連接器，用以接合一壓力分配封裝件，所述連接器包含一 氣體移除設(shè)備，用以在分配所述封裝件的液體之前與期間，移 除所述壓力分配封裝件中的氣體，其中所述氣體在移除前接觸 所述液體。
71. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備用來(lái)(i)在分配來(lái)自所述封裝件的流體之前，先移除所述封裝件 的頂部空間氣體；以及(ii)在移除所述封裝件的所述頂部空 間氣體之后，移除進(jìn)入所述至少 一個(gè)封裝件中的進(jìn)入氣體。
72. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備包含 一可排氣貯存器，用以容納來(lái)自所述壓力分配封裝件的所述液體。
73. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的連接器，其中所述可排氣貯存器包含 一設(shè)在第一高度的氣體出口以及一設(shè)在第二高度的液體出口， 并且所述第二高度低于所述第一高度。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備還包 含至少 一個(gè)傳感器，用以感測(cè)在所述貯存器中的氣體積聚狀 態(tài)，并響應(yīng)地產(chǎn)生一指示此狀態(tài)的輸出信號(hào)。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的連接器，其中所述至少一個(gè)傳感器包 含一電容傳感器、 一感光器或一光學(xué)傳感器。
76. 根據(jù)權(quán)利要求75所述的連接器，其中所述至少一個(gè)傳感器中 的任一者是可教學(xué)的。
77. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備還包 含至少一個(gè)第一控制件，用以響應(yīng)所述輸出信號(hào)而有效地移除 所述貯存器中的氣體。
78. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的連接器，其中所述至少一個(gè)傳感器的 所述輸出信號(hào)指示以下任一狀態(tài)存有氣體、不含氣體、存有 液體、不含液體、存有氣泡以及出現(xiàn)氣/液界面。
79. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的連接器，其中所述可排氣貯存器具有 一垂直軸、與所述垂直軸垂直的一平均內(nèi)截面、以及沿著所述 可排氣貯存器的 一上*彖_沒置的一集氣區(qū)，其中所述集氣區(qū)具有一垂直于所述垂直軸的內(nèi)部截面，所述內(nèi)部截面實(shí)質(zhì)上小于所 述可排氣貯存器的所述平均內(nèi)截面。
80. 根據(jù)權(quán)利要求79所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備還包 含一傳感器，用以感測(cè)在所述集氣區(qū)中的氣體積聚狀態(tài)， 并響應(yīng)地產(chǎn)生一指示此狀態(tài)的輸出信號(hào)；以及至少一個(gè)第一控制件，用以響應(yīng)所述輸出4言號(hào)而有凌丈地 移除所述集氣區(qū)的氣體。
81. 根據(jù)權(quán)利要求79所述的連接器，其中所述集氣區(qū)的所述內(nèi)部 截面小于或約等于所述可排氣貯存器的所述平均內(nèi)截面的二 分之一。
82. 根據(jù)權(quán)利要求79所述的連接器，其中所述集氣區(qū)的所述內(nèi)部 截面小于或約等于所述可排氣貯存器的所述平均內(nèi)截面的四 分之一。
83. 根據(jù)權(quán)利要求79所述的連接器，其中所述氣體移除設(shè)備包含 至少一個(gè)自動(dòng)控制閥。
84. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的連接器，還包含一過(guò)濾器，所述過(guò)濾 器設(shè)置在所述貯存器的上游。
85. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的連接器，其中所述壓力分配封裝件內(nèi) 具有一內(nèi)襯，用以容納液體，并且所述連接器包含一主體部，其限定出一貝e:存器，并且包括4妄合所述內(nèi)襯 的 一纟笨針，以在所述內(nèi)襯與所述#果針間形成不泄漏流體的密封 狀態(tài)，所述探針包括向上伸進(jìn)所迷貯存器的一導(dǎo)管，并且所述導(dǎo)管的一上端終止于所述貯存器的頂端下方，使所述連4妄器中 向上流動(dòng)的液體流經(jīng)所述導(dǎo)管并從所述導(dǎo)管的所述上端流入 所述貯存器，由此分離所述貯存器內(nèi)的氣體和所述液體，進(jìn)而在所述貯存器內(nèi)的所述液體與所述氣體之間形成一液位界面； 至少一個(gè)傳感器，其與所述貯存器保持感測(cè)關(guān)系； 一朝卜液閥； 一4非氣閥；以及一閥控制器，其可操作地連接所述至少一個(gè)傳感器，并 響應(yīng)所述傳感器地控制所述排氣閥和所述排液閥，以分離所述 貯存器內(nèi)的所述氣體和所述液體，并分別排方文所述氣體和所述液體。
86. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的連接器，其中所述閥控制器包含一集 成電路邏輯控制器，其置于所述主體部中。
87. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的連接器，還包含一壓力轉(zhuǎn)換器，其置 于所述主體部中并且可才喿作地4妄合至所述閥控制器，并4企測(cè)才妾 合至所述連接器的一容器的倒空狀態(tài)。
88. 根據(jù)權(quán)利要求85所述的連接器，其中所述至少一個(gè)傳感器包 含多個(gè)液位傳感器。
89. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的連接器，其中其以流體接收關(guān)系接合 至一加壓氣體源。
90. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的連接器，其中其以流體供應(yīng)關(guān)系接合 至一使用所述液體的半導(dǎo)體制造處理工具。
91. 一種液體分配系統(tǒng)，包含權(quán)利要求70至90中任一項(xiàng)所述的連 接器，所述連接器接合一壓力分配封裝件。
92. 根據(jù)權(quán)利要求91所述的液體分配系統(tǒng)，其中所述壓力分配封 裝件包括一內(nèi)襯，所述內(nèi)襯置于一外包裝容器內(nèi)。
93. 4艮據(jù)沖又利要求92所述的液體分配系統(tǒng)，還包含4b學(xué)試劑，其 置于所述內(nèi)^H"內(nèi)。
94. 根據(jù)權(quán)利要求93所述的液體分配系統(tǒng)，其中所述化學(xué)試劑包 含微電子裝置制造用化學(xué)試劑。
95. —種半導(dǎo)體工藝系統(tǒng)，包含權(quán)利要求91所述的液體分配系統(tǒng)。
96. —種方法，其包含(a)利用權(quán)利要求70至90中任一項(xiàng)所述 的連接器來(lái)壓力分配來(lái)自至少一個(gè)壓力分配封裝件的流體；(b)在壓力分配所述流體之前，先移除所述至少一個(gè)封裝件 的頂部空間氣體；以及(c)在移除所述封裝件的所述頂部空 間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中移除進(jìn)入所述液體的進(jìn)入氣 體。
97. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的方法，還包含制造一微電子裝置。
98. 根據(jù)權(quán)利要求96所述的方法，其中所述微電子裝置包含一半 導(dǎo)體產(chǎn)品或一平面顯示器。
99. 一種方法，其包含(a)壓力分配來(lái)自一壓力分配封裝件的液 體；(b)在壓力分配所述液體至一4吏用流體的應(yīng)用前，先移除 所述封裝件的頂部空間氣體；以及(c)在移除所述封裝件的 所述頂部空間氣體后，在整個(gè)壓力分配過(guò)程中移除進(jìn)入所述液 體中的非所;欲氣體。
100. 根據(jù)權(quán)利要求99所述的方法，其中所述封裝件包含一含有液 體的內(nèi)襯，所述內(nèi)襯置于一外包裝容器內(nèi)，并且所述壓力分配 過(guò)程包含提供一加壓氣體至介于所述內(nèi)襯與所述外包裝容器 之間的空間。
101. 才艮據(jù)i又利要求99所述的方法，還包含使所述液體流過(guò)一連接器中的一可排放氣/液分離區(qū)，所 述連接器接合所述封裝件；感測(cè)所述氣/液分離區(qū)內(nèi)存在或積聚氣體；以及響應(yīng)所述感測(cè)步驟排出所述氣/液分離區(qū)的所述氣體。
102. 根據(jù)權(quán)利要求99所述的方法，還包含使所述液體流過(guò)一可排氣貯存器，所述貯存器流體連通 所述封裝件；感測(cè)所述貝i存器內(nèi)存在或積聚氣體；以及響應(yīng)所述感測(cè)步驟排出所述貯存器內(nèi)的所述氣體。
103. 根據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，其中在所述排出步驟期 間，仍繼續(xù)分配來(lái)自所述封裝件的所述液體至一使用液體的工藝
104. 根據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，還包含在所述排出步驟 期間中斷所述壓力分配步驟。
105. 根據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，其中在分配完所述壓力 分配封裝件中的實(shí)質(zhì)所有液體之前，重復(fù)多次所述感測(cè)步驟和 所述排出步驟。
106. 根據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，其中所述感測(cè)步驟采用 一電容傳感器。
107. 才艮據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，其中所述感測(cè)步驟釆用 一感光器或一光學(xué)傳感器。
108. 根據(jù)權(quán)利要求101或102所述的方法，其中所述液體包含一微 電子裝置制造用化學(xué)試劑。
109. 根據(jù)權(quán)利要求108所述的方法，還包含制造一微電子裝置。
110. 根據(jù)權(quán)利要求109所述的方法，其中所述微電子裝置包含一半 導(dǎo)體產(chǎn)品或一平面顯示器。
111. 一種系統(tǒng)，用以扭^亍^又利要求101或102所述的方法。
全文摘要
一種流體分配系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用來(lái)傳送封裝件中各種液態(tài)和氣態(tài)或汽態(tài)同時(shí)存在的材料，封裝件優(yōu)選地包括一種可含流體的可折疊內(nèi)襯。在分配封裝件內(nèi)的液體之前，先移除壓力分配封裝件的頂部空間氣體，接著在分配過(guò)程中移除進(jìn)入氣體。至少一個(gè)傳感器感測(cè)貯存器或氣/液分離區(qū)中的氣體或氣/液界面。氣體移除系統(tǒng)包括一整合式貯存器、至少一個(gè)傳感器和至少一個(gè)流動(dòng)控制件，且氣體移除系統(tǒng)可設(shè)在用來(lái)接合壓力分配封裝件的連接器內(nèi)，以有效地移除容器中由待分配液體形成的氣體。
文檔編號(hào)G01F11/00GK101484782SQ200780025430
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月13日
發(fā)明者保羅·戴斯, 凱文·T·奧多爾蒂, 唐納德·D·韋爾, 埃米·科蘭德, 柯克·米克爾森, 格倫·M·湯姆, 賈森·杰羅爾德, 邁克爾·A·西斯埃斯基 申請(qǐng)人:高級(jí)技術(shù)材料公司