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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5698456
(24)【登録日】2015年2月20日
(45)【発行日】2015年4月8日
(54)【発明の名称】気体除去を含む液体分配システム
(51)【国際特許分類】
B01J 4/00 20060101AFI20150319BHJP
B65D 81/26 20060101ALI20150319BHJP
B65D 77/06 20060101ALI20150319BHJP
B65D 77/04 20060101ALI20150319BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20150319BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20150319BHJP
【ＦＩ】
B01J4/00 104
B65D81/26 Z
B65D77/06 K
B65D77/04 A
H01L21/31 B
B05C11/10
【請求項の数】34
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2009-515594(P2009-515594)
(86)(22)【出願日】2007年6月11日
(65)【公表番号】特表2009-539606(P2009-539606A)
(43)【公表日】2009年11月19日
(86)【国際出願番号】US2007070911
(87)【国際公開番号】WO2007146892
(87)【国際公開日】20071221
【審査請求日】2010年6月9日
(31)【優先権主張番号】60/813,083
(32)【優先日】2006年6月13日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】60/829,623
(32)【優先日】2006年10月16日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】60/887,194
(32)【優先日】2007年1月30日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】599006351
【氏名又は名称】アドバンスド テクノロジー マテリアルズ，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(72)【発明者】
【氏名】ウェア，ドナルド，ディー．
(72)【発明者】
【氏名】トム，グレン，エム．
(72)【発明者】
【氏名】デス，ポール
(72)【発明者】
【氏名】コーランド，エイミー
(72)【発明者】
【氏名】ジェロルド，ジェイソン
(72)【発明者】
【氏名】ミッケルセン，カーク
(72)【発明者】
【氏名】オドウアティ，ケビン，ティー．
(72)【発明者】
【氏名】カイゼウスキ，マイケル，エー．
【審査官】
菊地 則義
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２００５／１００２０３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０００−０１５０８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−１０３９２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０９−０６６２２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００７−２５８３６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１４０２５７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ０１Ｊ ４／００− ４／０４
Ｂ６５Ｄ ６７／００−７９／０２
Ｂ６５Ｄ ８１／１８−８１／３０
Ｂ６５Ｄ ８１／３８
Ｂ６５Ｄ ８３／１４
Ｂ０１Ｄ １９／００−１９／０４
Ｈ０１Ｌ ２１／３１
Ｂ０５Ｃ ７／００−２１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧力分配のために流体を保持するように適合され、内容積を規定する容器と分配口とを有する圧力分配パッケージと、
前記圧力分配パッケージ内に流体が存在するときに前記容器からの前記流体の分配前に前記圧力分配パッケージから気体を除去するように適合された気体除去装置と、を備え、
前記気体除去装置は、前記分配口の近傍で前記容器と嵌合するように適合されたコネクタを有し、前記コネクタは、前記容器から前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを有し、前記リザーバは、気体出口と液体出口とを有する、
流体分配システム。
前記圧力分配パッケージ内に流体が存在するときに前記容器からの前記流体の分配前に前記圧力分配パッケージから気体を除去するように適合された気体除去装置と、を備え、
前記気体除去装置は、前記分配口の近傍で前記容器と嵌合するように適合されたコネクタを有し、前記コネクタは、前記容器から前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを有し、前記リザーバは、気体出口と液体出口とを有する、
流体分配システム。
【請求項2】
前記気体出口は、第１のレベルに配置され、
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項１に記載のシステム。
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記気体除去装置が、（ｉ）自身から流体を分配する前に、前記圧力分配パッケージからのヘッドスペースガスを除去し、（ｉｉ）前記圧力分配パッケージから前記ヘッドスペースガスを除去した後に、前記パッケージに入る進入気体を除去するように適合される、
請求項１又は２に記載のシステム。
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項4】
前記圧力分配パッケージが、可撓性材料を有し前記流体を保持するように適合された折り畳み可能なライナーを含み、前記容器は、オーバーパックを有し、前記ライナーが、前記オーバーパック内に配置され、前記オーバーパックが、前記可撓性材料より剛性である壁材料を含む、
請求項１から３の何れか一項に記載のシステム。
請求項１から３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項5】
前記コネクタは、前記ライナーと前記オーバーパック容器との間の空間への加圧気体の流れを許容するための気体加圧源に接続可能とされる流体通路を有する、
請求項４に記載のシステム。
請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
前記圧力分配パッケージは、浸漬管を有する、
請求項４又は５に記載のシステム。
請求項４又は５に記載のシステム。
【請求項7】
前記コネクタは、前記リザーバ内へと上方向に延在する導管を含むプローブを有し、前記プローブは、前記容器の上部分にある下端で終了するずんぐりした（stubby）プローブである、
請求項４又は５に記載のシステム。
請求項４又は５に記載のシステム。
【請求項8】
前記流体は、マイクロ電子デバイス製造用化学試薬を含み前記ライナーの内部に収容される、
請求項４から７の何れか一項に記載のシステム。
請求項４から７の何れか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記折り畳み可能なライナーと前記オーバーパックとの間に画定された容積と流体連通している加圧気体源をさらに備える、
請求項４から８の何れか一項に記載のシステム。
請求項４から８の何れか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記気体除去装置が、
前記リザーバ内の気体の蓄積を感知し、それに応答して、前記リザーバ内の気体の前記蓄積を示す出力信号を生成するように適合されたセンサと、
前記出力信号に応答して、前記リザーバからの気体の除去を実行するように適合された少なくとも第１の制御要素と、をさらに有する、
請求項１から９の何れか一項に記載のシステム。
前記リザーバ内の気体の蓄積を感知し、それに応答して、前記リザーバ内の気体の前記蓄積を示す出力信号を生成するように適合されたセンサと、
前記出力信号に応答して、前記リザーバからの気体の除去を実行するように適合された少なくとも第１の制御要素と、をさらに有する、
請求項１から９の何れか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記センサが、容量センサ、光検出器又は光センサを含む、
請求項１０に記載のシステム。
請求項１０に記載のシステム。
【請求項12】
前記通気可能なリザーバが、縦軸と、前記縦軸に垂直の平均内断面積と、前記通気可能なリザーバの上部境界に沿って配置された気体収集ゾーンと、を有し、前記気体収集ゾーンが、前記縦軸に垂直で、前記通気可能なリザーバの前記平均内断面積より小さい内断面積を有する、
請求項１から１１の何れか一項に記載のシステム。
請求項１から１１の何れか一項に記載のシステム。
【請求項13】
前記通気可能なリザーバ内に配置され、前記気体収集ゾーンへの微細気泡の移動を促進するように適合された少なくとも１つのバッフルをさらに備える、
請求項１２に記載のシステム。
請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記気体除去装置が、
前記圧力分配パッケージから分配された液体中の気泡の存在を示す出力信号を生成するように動作可能である気泡センサと、
前記出力信号に応答して、前記通気可能なリザーバを通気し、気泡がない液体を前記通気可能なリザーバから引き出せるように適合された制御要素と、を有する、
請求項１から１３の何れか一項に記載のシステム。
前記圧力分配パッケージから分配された液体中の気泡の存在を示す出力信号を生成するように動作可能である気泡センサと、
前記出力信号に応答して、前記通気可能なリザーバを通気し、気泡がない液体を前記通気可能なリザーバから引き出せるように適合された制御要素と、を有する、
請求項１から１３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項15】
前記気体除去装置が、
圧力トランスデューサと、化学物質供給弁と、ヘッドスペース除去弁と、を含み、
前記ヘッドスペース除去弁が、気泡センサ、光検出器、及び容量センサのいずれかを備える少なくとも１つのセンサと動作可能に結合され、前記圧力分配パッケージからの気体の除去を実行し、前記化学物質供給弁が、前記圧力分配パッケージから分配される前記液体の流量を調整するように適合される、
請求項１から１４の何れか一項に記載のシステム。
圧力トランスデューサと、化学物質供給弁と、ヘッドスペース除去弁と、を含み、
前記ヘッドスペース除去弁が、気泡センサ、光検出器、及び容量センサのいずれかを備える少なくとも１つのセンサと動作可能に結合され、前記圧力分配パッケージからの気体の除去を実行し、前記化学物質供給弁が、前記圧力分配パッケージから分配される前記液体の流量を調整するように適合される、
請求項１から１４の何れか一項に記載のシステム。
【請求項16】
前記圧力分配パッケージのエンプティ状態又はエンプティに近づく状態を検出するように適合されたエンプティ検出装置をさらに備える、
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項17】
前記圧力分配パッケージから分配される流体の圧力降下を感知し、それに応答して対応する出力を生成するように適合される圧力トランスデューサを含むエンプティ検出装置をさらに備える、
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項18】
前記圧力分配パッケージの下流に配置され前記圧力分配パッケージから流体を受け取るように構成された切換リザーバをさらに備え、
前記切換リザーバは、前記圧力分配パッケージのエンプティ状態又はエンプティ状態に近付いていることが検出された場合に、前記圧力分配パッケージから前もって受け取った流体を供給するように適合される、
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
前記切換リザーバは、前記圧力分配パッケージのエンプティ状態又はエンプティ状態に近付いていることが検出された場合に、前記圧力分配パッケージから前もって受け取った流体を供給するように適合される、
請求項１から１５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項19】
圧力分配パッケージと嵌合するように適合されたコネクタであって、
気体出口と液体出口とを有し前記圧力分配パッケージから前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを含む気体除去装置を備え、
前記気体除去装置は、前記圧力分配パッケージ内に流体が存在するときに、前記圧力分配パッケージから液体を分配する前に前記圧力分配パッケージから気体を除去するように適合される、
コネクタ。
気体出口と液体出口とを有し前記圧力分配パッケージから前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを含む気体除去装置を備え、
前記気体除去装置は、前記圧力分配パッケージ内に流体が存在するときに、前記圧力分配パッケージから液体を分配する前に前記圧力分配パッケージから気体を除去するように適合される、
コネクタ。
【請求項20】
前記気体出口は、第１のレベルに配置され、
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項１９に記載のコネクタ。
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項１９に記載のコネクタ。
【請求項21】
前記気体除去装置が、（ｉ）液体を分配する前に、前記パッケージからヘッドスペースガスを除去し、（ｉｉ）前記パッケージから前記ヘッドスペースガスを除去した後に、前記少なくとも１つのパッケージに入る進入気体を除去するように適合される、
請求項１９又は２０に記載のコネクタ。
請求項１９又は２０に記載のコネクタ。
【請求項22】
前記気体除去装置が、前記リザーバ内の気体の蓄積を感知し、それに応答して、前記リザーバ内の気体の前記蓄積を示す出力信号を生成するように適合された少なくとも１つのセンサをさらに有する、
請求項１９から２１の何れか一項に記載のコネクタ。
請求項１９から２１の何れか一項に記載のコネクタ。
【請求項23】
前記気体除去装置が、前記出力信号に応答して、前記リザーバから気体を除去するように適合された少なくとも第１の制御要素をさらに有する、
請求項２２に記載のコネクタ。
請求項２２に記載のコネクタ。
【請求項24】
前記通気可能なリザーバが、縦軸と、前記縦軸に垂直の平均内断面積と、前記通気可能なリザーバの上部境界に沿って配置された気体収集ゾーンと、を有し、前記気体収集ゾーンが、前記縦軸に垂直で、前記通気可能なリザーバの前記平均内断面積より小さい内断面積を有する、
請求項１９から２３の何れか一項に記載のコネクタ。
請求項１９から２３の何れか一項に記載のコネクタ。
【請求項25】
前記気体除去装置が、
前記気体収集ゾーン内の気体の蓄積を感知し、それに応答して、前記気体収集ゾーン内の気体の前記蓄積を示す出力信号を生成するように適合されたセンサと、
前記出力信号に応答して、前記気体収集ゾーンからの気体の除去を実行するように適合された少なくとも第１の制御要素と、をさらに有する、
請求項２４に記載のコネクタ。
前記気体収集ゾーン内の気体の蓄積を感知し、それに応答して、前記気体収集ゾーン内の気体の前記蓄積を示す出力信号を生成するように適合されたセンサと、
前記出力信号に応答して、前記気体収集ゾーンからの気体の除去を実行するように適合された少なくとも第１の制御要素と、をさらに有する、
請求項２４に記載のコネクタ。
【請求項26】
前記圧力分配パッケージは、オーバーパック容器を有し、前記オーバーパック容器は、液体を保持する圧縮可能なライナーをその内部に含み、
前記コネクタは、前記ライナーと前記オーバーパック容器との間の空間への加圧気体の流れを許容するための気体加圧源に接続可能とされる流体通路を有する、
請求項１９から２４の何れか一項に記載のコネクタ。
前記コネクタは、前記ライナーと前記オーバーパック容器との間の空間への加圧気体の流れを許容するための気体加圧源に接続可能とされる流体通路を有する、
請求項１９から２４の何れか一項に記載のコネクタ。
【請求項27】
前記圧力分配パッケージは、容器と、液体を保持する圧縮可能なライナーと、をその内部に有し、
前記コネクタは、前記リザーバを画定するとともにプローブを含む本体部を有し、前記プローブは、前記リザーバ内へと上方向に延在する導管を含み、前記プローブは、前記容器の上部分にある下端で終了するずんぐりした（stubby）プローブである、
請求項１９から２４の何れか一項に記載のコネクタ。
前記コネクタは、前記リザーバを画定するとともにプローブを含む本体部を有し、前記プローブは、前記リザーバ内へと上方向に延在する導管を含み、前記プローブは、前記容器の上部分にある下端で終了するずんぐりした（stubby）プローブである、
請求項１９から２４の何れか一項に記載のコネクタ。
【請求項28】
前記導管は、その上端が前記リザーバの上端より下で終了し、従って前記コネクタ内で上方向に流れる液体が前記導管を通過し、その前記上端から前記リザーバ内へと流れ、前記リザーバ内で前記液体から気体を分離するために、前記リザーバ内で前記液体と前記気体の間に液体レベル界面を形成し、
前記コネクタは、さらに、
前記リザーバとセンサ関係にある少なくとも１つのセンサと、
液体放出弁と、
気体放出弁と、
前記少なくとも１つのセンサと動作可能に結合され、前記リザーバ内で液体から気体を分離して、前記気体と前記液体を別個に放出するように、前記気体放出弁及び液体放出弁を制御するように反応状態で配置された弁制御装置と、を備える、
請求項２７に記載のコネクタ。
前記コネクタは、さらに、
前記リザーバとセンサ関係にある少なくとも１つのセンサと、
液体放出弁と、
気体放出弁と、
前記少なくとも１つのセンサと動作可能に結合され、前記リザーバ内で液体から気体を分離して、前記気体と前記液体を別個に放出するように、前記気体放出弁及び液体放出弁を制御するように反応状態で配置された弁制御装置と、を備える、
請求項２７に記載のコネクタ。
【請求項29】
圧力トランスデューサが、前記本体部分に配置され、前記弁制御装置と動作可能に結合され、前記圧力分配パッケージのエンプティ状態を検出するように配置される、
請求項２８に記載のコネクタ。
請求項２８に記載のコネクタ。
【請求項30】
液体分配方法であって、
（ａ）圧力分配パッケージから液体を圧力分配する工程と、
（ｂ）前記圧力分配パッケージから液体利用用途に液体を前記圧力分配する前に、前記圧力分配パッケージからヘッドスペースガスを除去する工程と、
（ｃ）前記圧力分配全体を通して、前記圧力分配パッケージから前記ヘッドスペースガスを除去した後に前記液体に入る望ましくない気体を除去する工程と、を含み、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）は、前記圧力分配パッケージと嵌合するように適合されたコネクタを含む気体除去装置を用いて実施され、前記コネクタは、前記容器から前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを有し、前リザーバは気体出口と液体出口とを有する、
方法。
（ａ）圧力分配パッケージから液体を圧力分配する工程と、
（ｂ）前記圧力分配パッケージから液体利用用途に液体を前記圧力分配する前に、前記圧力分配パッケージからヘッドスペースガスを除去する工程と、
（ｃ）前記圧力分配全体を通して、前記圧力分配パッケージから前記ヘッドスペースガスを除去した後に前記液体に入る望ましくない気体を除去する工程と、を含み、
前記工程（ｂ）及び工程（ｃ）は、前記圧力分配パッケージと嵌合するように適合されたコネクタを含む気体除去装置を用いて実施され、前記コネクタは、前記容器から前記流体を受けるように適合された通気可能なリザーバを有し、前リザーバは気体出口と液体出口とを有する、
方法。
【請求項31】
前記気体出口は、第１のレベルに配置され、
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項３０に記載の方法。
前記液体出口は、前記第１のレベルより下に配置された第２のレベルに配置される、
請求項３０に記載の方法。
【請求項32】
前記液体を、前記リザーバ内の通気可能な気体／液体分離ゾーンに通す工程と、
前記気体／液体分離ゾーン内の気体の存在又は蓄積を感知する工程と、
前記感知工程に応答して、前記気体／液体分離ゾーンから前記気体を通気する工程と、をさらに含む、
請求項３０又は３１に記載の方法。
前記気体／液体分離ゾーン内の気体の存在又は蓄積を感知する工程と、
前記感知工程に応答して、前記気体／液体分離ゾーンから前記気体を通気する工程と、をさらに含む、
請求項３０又は３１に記載の方法。
【請求項33】
前記圧力分配パッケージが、オーバーパック内に配置された液体収容ライナーを備え、
前記圧力分配する工程が、前記ライナーと前記オーバーパックの間の空間に加圧気体を供給する工程を含む、
請求項３０から３２の何れか一項に記載の方法。
前記圧力分配する工程が、前記ライナーと前記オーバーパックの間の空間に加圧気体を供給する工程を含む、
請求項３０から３２の何れか一項に記載の方法。
【請求項34】
前記パッケージから液体を利用するプロセスへと液体を分配する工程が、前記通気中に連続的に実行される、
請求項３３に記載の方法。
請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0002] 本発明は、使用する流体材料の供給を実行するために使用されるような分配システムに関する。特定の態様では、本発明は、例えば、空気又は液体等の加圧した媒体で置換することによって、液体又は他の流体材料を源容器から放出する圧力分配システムに関し、またこのようなシステムの製作、動作プロセス及び展開に関する関連態様に関する。
【背景技術】
【0002】
[0001] 本出願は、以下の３つの特許出願、すなわち２００６年６月１３日出願の米国特許出願第６０／８１３，０８３号、２００６年１０月１６日出願の米国特許出願第６０／８２９，６２３号、及び２００７年１月３０日出願の米国特許出願第６０／８８７，１９４号に対する優先権を主張する。
【0003】
[0003] 多くの産業用途では、化学試薬及び組成物を高純度状態で供給する必要があり、パッケージの充填、保存、輸送及び最終的な分配動作を通じて、供給された材料が確実に純粋で適切な形態に維持されるように専門のパッケージングが開発されている。
【0004】
[0004] マイクロ電子デバイス製造の分野では、多種多様な液体及び液体含有組成物のための適切なパッケージングが特に必要とされている。何故なら、パッケージングした材料内に汚染物質があったり、及び／又はパッケージに収容された材料に環境汚染物質が進入すると、このような液体又は液体含有組成物で製造しているマイクロ電子デバイス製品に悪影響を及ぼし、マイクロ電子デバイス製品を欠陥品にするか、さらには所期の用途に使用できなくなることもあるからである。
【0005】
[0005] これらの考察の結果、フォトレジスト、エッチング液、化学蒸着試薬、溶媒、ウェーハ及びツールの洗浄用製剤、化学的機械的研磨組成物、色フィルタリング用化学物質、オーバーコート、液晶材料等、マイクロ電子デバイス製造に使用される液体及び液体含有組成物のために多くのタイプの高純度パッケージングが開発されている。
【0006】
[0006] このように使用されているあるタイプの高純度パッケージングは、蓋又はカバー等の保持構造によってオーバーパック内の所定の位置に固定された可撓性ライナー又はバッグ内に液体又は液体系組成物を収容する剛性又は半剛性オーバーパックを含む。このようなパッケージングを一般的に「バッグインカン」（ＢＩＣ）、「バッグインボトル」（ＢＩＢ）及び「バッグインドラム」（ＢＩＤ）パッケージングと呼ぶ。このような一般的タイプのパッケージングが、ＡＴＭＩ，Ｉｎｃ．（米国コネチカット州ダンベリ）からＮＯＷＰＡＫという商標で市販されている。ライナーは可撓性材料を含み、オーバーパック容器は、実質的に上記可撓性材料より剛である壁材料を含むことが好ましい。パッケージングの剛性又は半剛性オーバーパックは、例えば、高密度ポリエチレン又は他のポリマー又は金属で形成することができ、ライナーは、ライナー内に収容される液体又は液体系材料に対して不活性であるように選択されたポリマーフィルム材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、低密度ポリエチレン、ＰＴＦＥ系多層積層体、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等の予め洗浄した無菌の折り畳み可能なバッグとして提供することができる。上記材料のいずれかを含む多層積層体を使用することができる。ライナーの例示的構成材料としては、さらに、金属化フィルム、箔、ポリマー／コポリマー、積層体、押出成形品、共押出成形品、インフレーションフィルム及びキャストフィルムが挙げられる。このような一般的タイプのパッケージングが、ＡＴＭＩ，Ｉｎｃ．（米国コネチカット州ダンベリ）からＮＯＷＰＡＫという商標で市販されている。
【0007】
[0007] このような液体及び液体系組成物のライナーパッケージングを含む分配動作では、液体は、浸漬管又は短いプローブを含む分配アセンブリをライナーの口に接続し、浸漬管を収容した液体に浸すことによって、ライナーから分配される。分配アセンブリをライナーにこのように結合した後、関連するフロー回路へと放出して、最終使用場所へと流すために、漸進的に潰れ、液体を強制的に分配アセンブリに通すように例えば気体等の流体の圧力をライナーの外面に加える。
【0008】
[0008] ヘッドスペース（ライナーの頂部にある余分な空気）及び微細気泡が、例えば、パネルディスプレイ（ＦＰＤ）及び集積回路（ＩＣ）製造施設等で、ライナー系パッケージから液体を分配するプロセスの重大な問題となる。ヘッドスペースガスは、パッケージに液体が完全には充填されていない充填動作に由来することがある。液体を分配するためにパッケージを稼働させる場所へとパッケージを輸送している間に、液体を膨張させる温度変化等のパッケージの周囲環境の変化に対応するように、拡張容積としてヘッドスペースを設けるために、パッケージを完全に充填しないことが往々にして必要である。
【0009】
[0009] その結果、ヘッドスペースからの気体が分配される液体に混入され、分配される液体が使用されるプロセス又は製品にとって有害な不均質の多相分配流体流を生成することがある。さらに、分配される液体のヘッドスペースからの気体が存在する結果、流体流量センサ、流量制御装置等の動作に誤作動又はエラーが生じることがある。
【0010】
[0010] 液体組成物を収容するパッケージの使用に付随する関連の問題は、収容された液体への気体の浸透又は漏入、及び液体中での可溶化及び気泡形成である。ライナー系パッケージの場合、ライナーの外側の気体がライナーを通して収容された液体へと浸透することがある。圧力分配動作にライナー系パッケージを使用する場合は、加圧した気体自体、例えば、空気又は窒素がライナー材料を通って浸透し、ライナー中の液体に溶解することがある。その後に液体を分配する時に、分配ライン及び下流の計器及び機器における圧力低下によって、以前に溶解した気体が放出され、その結果、分配される液体の流れに気泡が形成され、閉じ込められたヘッドスペースガスの結果と同様の悪影響を及ぼすことがある。従って、初期分配の前にヘッドスペースガスを除去し、液体分配の開始後に放出された気体を継続的に除去することが望ましい。さらに、微細気泡が形成される可能性を低下させながら気体除去を迅速に達成することが望ましい。
【0011】
[0011] 半導体及び他のマイクロ電子製品の製造では、気泡が存在すると、微細なサイズ（微細気泡）でも集積回路又はフラットパネルディスプレイが欠陥品になるか、又は所期の目的にとって無能になることさえある。従って、このような製品の製造に使用される液体からこのような外部の気体を全部除去することが肝要である。
【0012】
[0012] 典型的なライナー系パッケージを使用する際、使用者はパッケージに加圧し、通気弁を開いて、ヘッドスペースガスがライナーから流出できるようにする。液体がヘッドスペースガス放出ラインに入ると、ヘッドスペースガスが尽きた後、センサが通気弁を遮断し、別の弁を開放して液体放出ライン中の液体のみを分配する。パッケージが例えば分配される流体の圧力を監視し、時間の関数として圧力の圧力降下を検出することによって、エンプティ検出状態の信号を送信すると、ライナーを収容した容器に接合されたコネクタ又は他の結合装置を、空になった容器から外し、新しい（例えば、満杯の）容器に配置して、継続した分配動作を提供することができる。ヘッドスペース除去ラインには液体があるので、ヘッドスペースガスが再び到着するまで、タイマが動作して液体センサを迂回し、その後に液体が通気ラインに再入し、センサがタイマによって「再起動」して、通気弁を閉鎖する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0013】
[0013] しかし、この装置は、以下の事象の発生を伴う故障モードになりやすい。すなわち、（ｉ）タイマが正確に設定されず、ヘッドスペースが除去されていることを示す偽信号を送信する、（ｉｉ）ヘッドスペースが１つの充填されたパッケージと別のパッケージとで変化し、１つのパッケージについて選択されている設定が、別のパッケージには適切ではなく、従ってヘッドスペースガスが正確に除去されない、（ｉｉｉ）ヘッドスペースガス通気ライン内に存在する気泡が、ヘッドスペースガス除去の偽表示を生成する、及び（ｉｖ）ヘッドスペース通気ラインに残っている（以前から存在する）液体が、ヘッドスペースガス除去の偽表示を与えることがある。
【0014】
[0014] 微細気泡及びヘッドスペースを解消するために、一体化したリザーバを使用することができるが、このような措置は資本コスト及び流体力学的な流れの複雑さ及び動作の困難を増大させる。微細気泡は、圧力分配のために圧力が加えられている間に透過性ライナーを通って移動する傾向があるので特に問題となる。
【0015】
[0015] 液体又は液体系組成物中の粒子及び微細気泡の発生を抑制するために、ライナーパッケージのヘッドスペースを最小にし、好ましくはゼロにすることが有利であることが確証されている。パッケージライナーのヘッドスペースが最小、及び好ましくはゼロであることは、相応して液体又は液体系組成物中へのヘッドスペースガスの進入を最小にするか、又は解消するためにも有利である。
【0016】
[0016] また、ライナーパッケージに液体及び液体系組成物を保存し、そこから分配する際には、分配される材料がなくなるか、又は空に近づいていることを検出し、従って下流の動作の終了又は新しい材料パッケージへの切り換えを適時に実行できるように、分配動作を管理することが望ましい。従って分配動作の最終段階の監視、及び特にエンプティ状態又はエンプティに近づく状態の検出が信頼できると、ライナーパッケージを最適に使用することができ、従ってこのようなパッケージの設計及び実現のために所望の目的となる。検出が完了すると、液体の第２の源に自動的に切り換え、それによって追加的な下流動作の懸念を解消することが好ましい。
【0017】
[0017] マイクロ電子デバイス製品の製造のような産業プロセスで液体を分配するパッケージに伴う別の問題は、多くの場合に液体が専門の化学試薬のように極めて高価なことに関する。従って、経済的観点から分配動作の完了後にパッケージに残っている液体の残留量が実質的にないように、パッケージからの液体を可能な限り完全に使用することが必要である。このような理由から、分配動作の終点を判定することができるような方法で、このような動作を監視することが望ましい。当技術分野では、パッケージ内の液体残留物の量を最小限にする効率的な終点検出器を提供するために継続的な努力がされている。
【0018】
[0018] 従来技術の分配パッケージでは、浸漬管、すなわち容器の内容積へと下方向に延び、容器の床よりわずかに上で終了する管が使用されてきた。分配アセンブリに浸漬管を使用すると、浸漬管内に残っている材料により、パッケージ内の残留液体の量に有意に寄与する（例えば、分配終了時に浸漬管内の液体の滞留量は、１９リットルのバッグインカン（ＢＩＣ）パッケージでは約３０ｃｃ程度になり、２００リットルのバッグインカンのパッケージではこれよりわずかに多くなることがある）。
【0019】
[0019] 従って、当技術分野は、分配パッケージ及びシステムの改善努力を続けている。
【課題を解決するための手段】
【0020】
[0020] 本発明は、流体を利用するツール、プロセス又は位置に流体材料を供給するのに有用な分配システムに関し、及びこのような分配システムに有用な構成要素及びアセンブリ、及びこのようなシステム、構成要素及びアセンブリの作成、使用及び商品化のための関連する方法に関する。
【0021】
[0021] １つの態様では、一態様の本発明は、圧力分配のために流体を保持するように適合された圧力分配パッケージと、流体の分配前及び分配中に圧力分配パッケージから気体を除去するように適合された気体除去装置と、を備える流体分配システムに関する。
【0022】
[0022] 別の態様では、本発明は（ａ）上記流体分配システムから流体を圧力分配する工程と、（ｂ）少なくとも１つのパッケージからの流体の圧力分配の前に、そこからヘッドスペースガスを除去する工程と、（ｃ）圧力分配の全体を通して、パッケージから上記ヘッドスペースガスを除去した後に、液体に入る進入気体を除去する工程と、を含む方法に関する。このような方法は、さらに、マイクロ電子デバイスの製造を含む。
【0023】
[0023] 別の態様では、本発明は圧力分配パッケージと嵌合するように適合されたコネクタに関し、コネクタは、圧力分配パッケージから液体を分配する前及び分配する間に、そこから気体を除去するように適合された気体除去装置を備え、除去される前の気体は液体に接触している。このようなコネクタは、任意選択で、リザーバを画定し、ライナーと自身の間に流体が漏れないシールを提供するためにライナーと連結するプローブを含む本体部分であって、プローブがリザーバ内へと上方向に延び、その上端がリザーバの上端より下で終了する導管を含み、従ってコネクタ内で上方向に流れる液体が導管を通過し、その上端からリザーバ内へと流れ、リザーバ内で液体から気体を分離するためにリザーバ内で液体と気体の間に液体レベル界面を形成する本体部分と、リザーバとセンサ関係にある少なくとも１つのセンサと、液体放出弁と、気体放出弁と、少なくとも１つのセンサと動作可能に結合され、上記リザーバ内で液体から気体を分離して、上記気体と上記液体を別個に放出するように、上記気体放出弁及び液体放出弁を制御するように反応状態で配置された弁制御装置とを含むことができる。
【0024】
[0024] 別の態様では、本発明は、圧力分配パッケージと結合する上記コネクタを備える液体分配システムに関する。上記パッケージは、オーバーパック容器内に配置されたライナーを含むことができる。
【0025】
[0025] 別の態様では、本発明は、（ａ）少なくとも１つの圧力分配パッケージから上記コネクタを通して流体を圧力分配する工程と、（ｂ）少なくとも１つのパッケージから流体を圧力分配する前に、そこからヘッドスペースガスを除去する工程と、（ｃ）圧力分配全体を通して、パッケージから上記ヘッドスペースを除去した後に液体に入る進入気体を除去する工程と、を含む方法に関する。
【0026】
[0026] 別の態様では、本発明は、（ａ）圧力分配パッケージから液体を圧力分配する工程と、（ｂ）流体使用用途のためにパッケージから液体を圧力分配する前に、そこからヘッドスペースガスを除去する工程と、（ｃ）圧力分配全体を通して、パッケージから上記ヘッドスペースガスを除去した後に液体に入る望ましくない気体を除去する工程と、を含む方法に関する。このような方法は、例えば、上記液体を（例えば、上記パッケージと結合したコネクタ内の）通気可能な気体／液体分離ゾーン又はリザーバに通す工程と、気体／液体分離ゾーン又はリザーバ内の気体の存在又は蓄積を感知する工程と、感知工程に応答して、気体／液体分離ゾーン又はリザーバから上記気体を通気する工程とを含む方法に関する。このような方法は、さらに、マイクロ電子デバイスの製造を含むことができる。
【0027】
[0027] 別の態様では、上記態様は、圧力トランスデューサ、又は容器の圧力／分配液の圧力差を表示する他のインライン又は固定圧力検出デバイスを使用して、分配容器内の「エンプティ」状態を自動的に表示することによって補足することができる。
【0028】
[0028] 別の態様では、上記態様は、１つ又は複数の圧力トランスデューサ、電子及び／又は空気圧弁、電子圧力制御デバイス、プログラマブル論理制御装置、流量計及び／又は表示デバイスをプロセスツールに使用して、圧力差を「最適化」することによって補足することができる。
【0029】
[0029] さらに別の態様では、上記態様は、容量又は超音波センサ等の気泡表示又は流体表示デバイスを、空気圧又は電子弁及びプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）、マイクロコントローラ、又は他の電子／空気圧制御デバイスと組み合わせて使用することにより、ヘッドスペースガスを抽出することによって補足することができる。
【0030】
[0030] 別の態様では、上記態様は、「ＡからＢに」自動的に切り換えるように配置された複数の圧力分配パッケージを含むマルチパッケージ圧力分配システムによって補足することができる。
【0031】
[0031] 別の態様では、上記態様のいずれも、追加の利点のために組み合わせることができる。
【0032】
[0032] 本発明の他の態様、特徴及び実施形態は、以下の開示及び添付の特許請求の範囲からさらに明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】[0033] マイクロ電子製品を製造するためにマイクロ電子製品製造施設のツールに化学試薬を提供するように配置されたライナー系流体保存分配パッケージを含むプロセス設備の略図である。
【図2】[0034] ライナー系圧力分配容器等の圧力分配容器と組み合わせて使用できるような、本発明の一実施形態による流量絞り通気弁アセンブリの図である。
【図3】[0034] ライナー系圧力分配容器等の圧力分配容器と組み合わせて使用できるような、本発明の一実施形態による流量絞り通気弁アセンブリの図である。
【図4】[0034] ライナー系圧力分配容器等の圧力分配容器と組み合わせて使用できるような、本発明の一実施形態による流量絞り通気弁アセンブリの図である。
【図5】[0034] ライナー系圧力分配容器等の圧力分配容器と組み合わせて使用できるような、本発明の一実施形態による流量絞り通気弁アセンブリの図である。
【図6】[0034] ライナー系圧力分配容器等の圧力分配容器と組み合わせて使用できるような、本発明の一実施形態による流量絞り通気弁アセンブリの図である。
【図7】[0035] 気泡センサ終点検出器を使用する、本発明の別の実施形態による圧力分配システムの略図である。
【図9】[0037] 化学試薬を下流のツール又は他の装置、プロセス又は位置へと送出するＡパッケージからＢパッケージへの自動圧力分配切り換えシステムの略図である。
【図10】[0038] 完全自動化したヘッドスペース除去、エンプティ検出及びエンプティ検出後のパッケージＡからパッケージＢへの切り替えを組み込んだＡからＢシステムで構成された、本発明の別の実施形態による分配システムの略図であり、システムは、分配プローブが非常に短く、ライナーが取り付けられないように密封するのに十分なほどしかライナー内に突出していない「非浸漬管」設計を組み込んでいる。
【図11】[0039] 「液体出力」ラインを通してヘッドスペースガスを除去するように適合されたリザーバを組み込んだ、本発明の別の実施形態による分配システムの略図である。
【図13】[0041] 本発明の一実施形態による圧力分配装置パッケージについて、リットル単位の分配体積の関数としてｋＰａ単位の分配流体の圧力を示すグラフである。
【図14】[0042] 容器のエンプティに近づく状態を検出するために気泡センサを使用する、図１０に示したタイプのシステムについて、秒単位の時間の関数としてキログラム（ｋｇ）単位のパッケージ重量及びキロパスカル（ｋＰａ）単位の分配流体圧力を示すグラフである。
【図15】[0043] 本発明の特定の実施形態によるライナー系材料保存及び分配パッケージに有用に使用される多層積層体の斜視図である。
【図16】[0044] 使用時にコネクタが結合されている供給容器から分配される液体から外部気体を分離する一体リザーバを特徴とするコネクタの部分の略斜視図である。
【図19】[0047] 特定の実施形態による装置を使用しての圧力測定を介してエンプティ状態を感知した後の、供給容器内に残った立方センチメートル（ｃｃ）単位の化学物質とセンチポワズ（ｃｐｓ）単位の流体粘度とのグラフである。
【図20A】[0048] 特定の実施形態により圧力分配するように適合されたコネクタの少なくとも一部の略側断面図であり、コネクタは一体リザーバ、及び通気リザーバの上部分に沿ってガスポケットが蓄積した状態を感知するように適合されたセンサを特徴とし、これによって分配動作中にリザーバから気体を定期的かつ自動的に排出することができ、図２０Ａ〜図２０Ｃで、コネクタ部分を３つの連続する動作状態で示している。
【図20B】[0048] 特定の実施形態により圧力分配するように適合されたコネクタの少なくとも一部の略側断面図である。
【図20C】[0048] 特定の実施形態により圧力分配するように適合されたコネクタの少なくとも一部の略側断面図である。
【図21A】[0049] 別の特定の実施形態により圧力分配するように適合されたコネクタの少なくとも一部の略側断面図であり、コネクタは、バッフル及び断面が縮小した気体捕集ゾーンと一体化したリザーバを特徴とし、センサは、気体捕集ゾーンにガスポケットが蓄積した状態を感知するように適合され、これによって分配動作中にリザーバからこのような気体を定期的かつ自動的に排出することができる。
【発明を実施するための形態】
【0034】
[0051] 本発明は、流体材料を供給する分配システム及びこのようなシステムの製作及び使用方法に関する。特定の態様では、本発明は、例えば、マイクロ電子デバイス製品の製造に使用される高純度液体試薬及び化学的機械的研磨組成物等、化学試薬及び組成物を保存及び分配するライナー系液体収容システムに関する。
【0035】
[0052] 流体材料を保存し、分配するライナー系パッケージを使用する際に、ライナーは剛性又は半剛性外部容器内に装着され、分配動作は、気体によって加えられた圧力が強制的にライナーを漸進的に圧縮し、従ってライナー内の流体材料が強制的にライナーから流出するように、ライナーの外側で圧力分配気体が容器に流入することを含むことができる。このように分配された流体材料は、パイプ類、マニホールド類、貫通コネクタ、弁等を通り、例えば、流体利用プロセスツール等の使用場所へと流れることができる。
【0036】
[0053] このようなライナー系液体収容システムは、多種多様な性質の化学試薬及び組成物の保存及び分配に使用することができる。本発明を、以降では主にマイクロ電子デバイス製品の製造に使用する液体又は液体含有組成物の保存及び分配に関して説明するが、本発明の有用性はこれに限定されるものではなく、本発明は、多種多様な他の用途及び収容される材料に拡張され、これを包含することを理解されたい。
【0037】
[0054] 本発明を、以降では種々のライナー系パッケージ及び容器を含む特定の実施形態に関して説明するが、例えば、圧力分配構成又は本発明の他の特徴を指向するような、種々のこのような実施形態を、ライナーなしパッケージ及び容器システムで実践できることを理解されたい。
【0038】
[0055] 本明細書で使用する「マイクロ電子デバイス」という用語は、レジストをコーティングした半導体基板、フラットパネルディスプレイ、薄膜記録ヘッド、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）及び他の先進のマイクロ電子構成要素を意味する。マイクロ電子デバイスは、パターン付き及び／又はブランケット付きシリコンウェーハ、フラットパネルディスプレイの基板又はポリマー基板を含むことができる。さらに、マイクロ電子デバイスは、メゾ細孔又はミクロ細孔質無機固体を含むことができる。
【0039】
[0056] 液体及び液体含有組成物（以降では液体媒体と呼ぶ）のライナーパッケージでは、ライナー内の液体媒体のヘッドスペースを最小限に抑えることが望ましい。ヘッドスペースは、ライナー内で液体媒体上に存在する気体の体積である。
【0040】
[0057] 本発明のライナー系液体媒体収容システムは、マイクロ電子デバイス製品の製造に使用される液体媒体に適用するのに特に有用である。また、このようなシステムは、液体媒体又は液体材料がパッケージを必要とする医療及び製薬製品、建築及び建設材料、食料及び飲料製品、化石燃料及び石油、農薬等を含む他の多数の用途でも有用である。
【0041】
[0058] 本明細書で使用する場合、ライナー内の流体に関する「ゼロヘッドスペース」という用語は、ライナーが液体媒体で完全に充填され、ライナー内で液体媒体上に存在する気体の体積がないことを意味する。
【0042】
[0059] 同様に、本明細書でライナー内の流体に関して使用する「ほぼゼロヘッドスペース」という用語は、ライナー内の液体媒体上に存在する非常に少量の気体を除き、ライナーが液体媒体でほぼ完全に充填されていることを意味し、例えば、気体の体積はライナー内の流体の総体積の５％未満、好ましくは流体の総体積の３％未満、さらに好ましくは、流体の総体積の２％未満、最も好ましくは、流体の総体積の１％未満である（又は言い換えると、ライナー内の液体の体積が、ライナーの総容積の９５％を超える、好ましくはこのような総容積の９７％を超える、さらに好ましくは、このような総容積の９８％を超える、さらに好ましくは、このような総容積の９９％を超える、最も好ましくは、このような総容積の９９．９％を超える）。
【0043】
[0060] ヘッドスペースの体積が大きいほど、存在する気体が液体媒体に閉じ込められる、及び／又は溶解する可能性が高くなる。何故なら、液体媒体がライナー内で跳ねかかり、跳ね返り、平行移動し、さらにパッケージの輸送中に剛性の周囲容器にライナーが衝突しやすいからである。このような状況の結果、液体媒体中に気泡（例えば、微細気泡）及び微粒子が形成され、これは液体媒体を劣化させ、所期の目的にとって不適切にする可能性がある。このような理由から、ヘッドスペースは最小であることが望ましく、使用の時点でライナーの内容積を液体媒体で完全に充填することにより解消する（すなわちゼロ又はほぼゼロヘッドスペース構造である）ことが好ましい。パッケージは、輸送中に（温度変化の結果として）収容された材料の膨張に対応するために、多少のヘッドスペースガスがある状態で輸送しなければならない。従って、本発明による望ましいシステムは、分配フロー回路を介してパッケージをツールに結合した後、ほぼ大気状態のヘッドスペースガスを除去するように配置される。大気状態で、気体は化学試薬から解放され、液体をツールに分配する前にシステムから容易にパージすることができる。
【0044】
[0061] パッケージは、自身から材料を分配するためにライナーと連通している分配口を含む。分配口は、適切な分配アセンブリに接合する。分配アセンブリは、種々の形態のいずれかでよい。例えば、ライナー内の材料と接触し、容器から分配される材料が通る浸漬管を有するプローブ又はコネクタを含むアセンブリである。
【0045】
[0062] 一実施形態の分配アセンブリは、フロー回路、例えば、パッケージのライナー内に供給された化学試薬を使用するマイクロ電子デバイス製造施設のフロー回路に結合するように適合される。半導体製造試薬は、フォトレジスト又は他の高純度化学試薬又は専門の試薬でよい。
【0046】
[0063] パッケージは、大規模パッケージでもよく、ライナーは材料１〜２０００リットル以上の範囲の容量を有する。
【0047】
[0064] 圧力分配モードでは、ライナー系パッケージは、ポンプ、コンプレッサ、圧縮気体タンク等の加圧気体源に結合するように適合することができる。
【0048】
[0065] 次に図面を参照すると、図１は、マイクロ電子製品を製造するためにマイクロ電子製品製造施設内のツールに化学試薬を提供するように配置されたライナー系流体保存分配パッケージを含むプロセス設備の略図である。
【0049】
[0066] 図１は、本発明の広義の実践に有用なタイプの例示的なライナー系流体保存分配容器１０の斜視図を示す。
【0050】
[0067] 容器１０は、液体、例えば、高純度液体（重量で９９．９９％を超える純度を有する）を保持することができる可撓性弾性ライナー１２を含む。
【0051】
[0068] ライナー１２は、管状原料から形成することが望ましい。例えば、ブローチューブのポリマーフィルム材料等の管状素材を使用することにより、ライナーの側部に沿ったヒートシール及び溶接継ぎ目が回避される。側部の溶接シームが存在しないのは有利である。何故なら、ライナーに応力を加える傾向があり重ねて周囲でヒートシールした平坦なパネルで形成されたライナーでは継ぎ目の障害を引き起こすことが稀ではない力及び圧力に対して、ライナーがよりよく耐えることができるからである。
【0052】
[0069] ライナー１２は、１回使用の薄膜ライナーであることが最も好ましく、これによって使用するごとに（例えば、容器に収容された液体がなくなると）外して、予め洗浄した新しいライナーと交換し、容器１０の全体を再使用可能にすることができる。
【0053】
[0070] ライナー１２は、汚染物質の源であるか、又は源となるような可塑剤、酸化防止剤、紫外線安定剤、充填剤等の成分がないことが好ましい。このような成分は、例えば、ライナー内に収容された液体に浸入するか、又は分解して、ライナー内での拡散率が高くなり、表面へと移動して、溶解するか、又は他の方法でライナー内の液体の汚染物質になる分解生成物を生じることによって、汚染物質の源であるか、又は源となるものである。
【0054】
[0071] ライナーには、未使用（添加剤がない）ポリエチレンフィルム、未使用ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、又は他の適切な未使用高分子材料、例えば、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブチレン等の実質的に純粋なフィルムを使用することが好ましい。さらに一般的には、ライナーは金属被膜及び箔がある、又はない状態で、積層体、共押出成形品、オーバーモールド押出成型品、複合材、コポリマー及び材料混合物で形成することができる。
【0055】
[0072] ライナー材料の厚さは、例えば、約１ミル（０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ））から約３０ミル（０．０３０インチ（０．７６２ｍｍ））の範囲等、任意の適切な厚さであってよい。一実施形態では、ライナーは２０ミル（０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ））の厚さを有する。
【0056】
[0073] ライナーは、任意の適切な方法で形成することができるが、容器の上端に、図１に示すように口又はキャップ構造２８と接合することができる一体充填開口部を形成した状態で、ライナーの管状吹き込み成形を使用して製造することが好ましい。それ故、ライナーは流体の個々の導入又は放出を含む充填又は分配動作のために、ライナーを適切なコネクタに結合する開口部を有することができる。ライナー口に接合したキャップは、手動で取り外し可能にすることができ、ライナー口及びキャップの特定の構造に関して、様々に構成することができる。キャップは、流体を導入又は分配するために、浸漬管と結合するように配置することができる。
【0057】
[0074] ライナー１２は、図１に示すように、その最上部分に２つの口を含むことが好ましいが、本発明の広義の実践では、２つ口のライナーか、又は代替的に、３つ以上の口を有するライナーを有用に使用することもできる。ライナーは、実質的に剛性のハウジング又はオーバーパック１４に配置され、これは図示のように全体的に長方形の平行六面体形状であってもよく、ライナー１２を収容する下部受け部分１６、及び任意選択で上部積み重ね及び輸送取り扱い区間１８を含む。積み重ね及び輸送取り扱い区間１８は、それぞれ対面する前部壁及び後部壁２０Ａ及び２０Ｃ、及び対面する側壁２０Ｂ及び２０Ｄを含む。対面する側壁（図１で２０Ｂ及び２０Ｄとして図示）の少なくとも２つは、容器の使用時に容器を手で把持し、物理的に持ち上げるか、又は他の方法で搬送できるようにするために、個々の手動取り扱い開口部２２及び２４を有する。代替的に、オーバーパックは、円筒形であるか、又は任意の他の適切な形状又は構成であってもよい。
【0058】
[0075] ハウジング１４の下部受け部分１６は、図示のようにわずかにテーパ状であることが好ましい。下部受け部分１６の４つの壁は全部、下方向に内側へとテーパ状になり、このような容器を複数保存し、輸送する場合に、保存及び輸送用に容器を積み重ねられるようにする。一実施形態では、ハウジング１４の下部分１６は、１５°未満のテーパ角度、例えば、約２°と１２°の間の角度を有するテーパ状壁を有することができる。
【0059】
[0076] 全体的に剛性のハウジング１４はオーバーパック蓋２６も含み、これはハウジング１４の壁に漏れない状態で接合され、図示のようにライナー１２を収容するハウジング１４の内部空間を制限する。
【0060】
[0077] この実施形態では、ライナーは２つの剛性口を有し、これはキャップ２８に結合し、液体を分配するために浸漬管３６を貫通する通路を収容するように配置された主要最上部口を含む。浸漬管３６は、浸漬管、分配ヘッド３４、継手３８及び液体分配管４０を含む分配アセンブリの一部である。分配アセンブリは、継手４２によって分配ヘッド３４に接合され、分配ヘッドの通路４３と連通する空気充填管４４も含む。通路４３は、オーバーパック蓋２６の内容積口３０と漏れない状態で結合し、分配動作においてライナー１２に圧力を加えるために気体の導入に対応するように適合され、従ってライナー１２内に収容された液体は、強制的にライナーから中空浸漬管３６の内部通路を通り、分配アセンブリを通って液体分配管４０へと至る。
【0061】
[0078] 気体充填管４４は、加圧した気体をオーバーパックの内容積内に送出し、圧力分配動作中にライナーを漸進的に圧縮するために、例えば、コンプレッサ、圧縮気体タンク等の圧縮気体源７に結合された気体供給ライン８に接合される。
【0062】
[0079] 液体分配管４０は、自身内に流量制御弁３及びポンプ４を含む分配気体供給ラインと結合され、分配される液体をパッケージからこのようなフロー回路に通して、マイクロ電子製品製造施設６（「ＦＡＢ」）のツール５（「ＴＯＯＬ」）へと流す。ツール５は、例えば、フォトレジストをウェーハに塗布するスピンコータを備えることができ、分配される液体は、このような目的にとって適切なフォトレジスト材料を含む。代替的に、ツールは、分配される特定の化学試薬を使用するように適合された任意の適切なタイプであってもよい。
【0063】
[0080] 従って、液体化学試薬は、マイクロ電子製品製造施設６で使用するために、例えば、集積回路を組み込んだフラットパネルディスプレイ又は半導体ウェーハ等のマイクロ電子製品９を生成するように図示のタイプのライナー系パッケージから分配することができる。
【0064】
[0081] ライナー１２は、可撓性で折り畳める性質になるような適切な厚さのフィルム材料で形成すると有利である。一実施形態では、ライナーは、内容積を、定格充填容積、すなわちハウジング１４内に十分充填した場合にライナー内に収容することができる液体の体積の約１０％以下まで低減できるように圧縮可能である。種々の実施形態では、ライナーの内容積は定格充填容積の約０．２５％以下まで、例えば、４０００ミリリットルのパッケージでは１０ミリリットル未満、又は約０．０５％以下（１９Ｌのパッケージでは残り１０ｍＬ以下）、又は０．００５％以下（２００Ｌのパッケージでは残り１０ｍＬ以下）まで圧縮可能にすることができる。好ましいライナー材料は、交換ユニットとして輸送中にライナーを折り畳むか、又は圧縮することができるように十分に柔軟である。ライナーは、液体をライナー内に収容した場合に、粒子及び微細気泡の形成を妨害する組成物及び性質であること、すなわち、温度及び圧力に変化により液体が膨張及び収縮できるほど十分に可撓性であり、例えば、半導体製造又は他の高純度が重要である液体供給用途等、液体を使用する特定の最終使用用途のために純度を維持するのに効果的であることが好ましい。
【0065】
[0082] 半導体製造用途では、容器１０のライナー１２内に収容された液体は、ライナーの充填ポイントにて、０．２５ミクロンの直径を有する粒子を１ミリリットル当たり７５個未満有し、ライナーは液体中の全有機炭素量（ＴＯＣ）が３０ｐｐｂ未満でなければならず、フッ化水素、過酸化水素及び水酸化アンモニウムをライナー内に収容するために、カルシウム、コバルト、銅、クロム、鉄、モリブデン、マンガン、ナトリウム、ニッケル及びタングステン等の重要な元素ごとに金属抽出レベルが１０ｐｐｔ未満、元素ごとに鉄及び銅抽出レベルが１５０ｐｐｔ未満で、半導体工業会の「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ（ＳＩＡ、ＩＴＲＳ）１９９９年版」で規定された仕様に一致する。
【0066】
[0083] 図１のライナー１２は、図示のようにその内部空間に金属ペレット４５を収容し、任意選択の特徴として液体内容物の非侵入的電磁攪拌を補助する。電磁攪拌ペレット４５は、ラボラトリ作業で使用するような従来のタイプでよく、適切な磁界作用テーブルとともに使用することができ、従って容器は、ライナーを液体で充填した状態でテーブルに置いた場合に、攪拌し、液体を均質にして沈殿しないようにすることができる。このような電磁攪拌機能を使用して、液体内容物の沈殿又は相分離を促進する状態で液体を運搬した後に、液体の成分を溶解可能にすることができる。このような方法で攪拌要素が遠隔起動可能であることは、密封したライナーの内部に混合装置を侵入的に導入する必要がないという利点を有する。
【0067】
[0084] ライナーに２つの口を製作するか、又は代替的に、１つ口の構成を使用して通気可能であるようにライナーを製作できるように、ハウジング１４のデッキ２６の口３０をライナーの剛性口と結合することもできる。さらに別の実施形態では、ヘッドスペースガス除去口の取付具が、追加の通気口を使用せずに内部液体分配金具を囲んでいる。
【0068】
[0085] ハウジング１４のデッキ２６は、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル及びポリブチレン等、ハウジングの残りの構造的構成要素と同じほぼ剛性の材料で形成することができる。
【0069】
[0086] 容器１０の他の任意選択の変形として、収容された液体及び／又はその所期の使用法に関する情報を提供する目的で、無線周波識別タグ３２をライナーに設けることができる。無線周波識別タグは、無線周波応答器及び受信器を介して使用者又は技術者に情報を提供するように配置することができ、使用者又は技術者はこれによって容器内の液体の状態、そのアイデンティティ、源、古さ、所期の使用場所及びプロセス等を確認することができる。無線周波識別装置の代わりに、手持ち型スキャナ、受信器を装備したコンピュータ等の遠隔センサによって読み取り及び／又は送信可能な他の情報記憶装置を使用してもよい。
【0070】
[0087] 図１に示す容器１０を含む分配動作では、空気又は他の気体（窒素、アルゴン等）を管４４に導入し、蓋２６の口３０に通してライナー１２の外面に圧力を加え、これを縮小させ、それによって強制的に液体を浸漬管３６及び分配アセンブリに通して、液体分配管４０へと至らせることができる。
【0071】
[0088] 同様に、液体充填中にライナー１２が膨張するにつれて空気が追い出されるように、充填動作中に分配ヘッド３４の通路４３を通って管４４へと流すようにして、空気を口３０に通してハウジング１４の内容積から追い出すことができる。
【0072】
[0089] 本発明の１つの態様は、使用された後にパッケージ内に材料残留物が全く残らないように、又は最低限しか残らないように、容器パッケージ内に収容された材料を確実に分配可能であるというユビキタス問題に関する。ライナー系システムでは、この結果を達成することが困難なことがある。例えば、１９リットルのバッグインカン（ＢＩＣ）供給パッケージでは、関連するエンプティ検出プロセス機器がパッケージのほぼエンプティ状態を示した場合に、ライナーには最大３リットルの材料が残っていることがある。このような時点で、この残っている残留材料を容器から回収することが望ましい。
【0073】
[0090] 対応するシステムは、このような目的のために、加圧気体の流量を制御する論理制御装置、及びシステム性能のフィードバックのためにエンプティ検出装置を提供する圧力トランスデューサを使用することができる。圧力トランスデューサは、圧力を監視し、空になることに伴う圧力降下を感知することによって、容器が空になることを検出するように適合することができる。システムは、空になった容器から新しい（満杯の）容器又は別個のリザーバ又はホールドアップタンクに切り換え、それによって連続的動作を提供できるように配置される。何故なら、第２の容器又はリザーバ又はホールドアップタンクへと切り換えると、空になった第１の容器から新しい容器へと切り換えることができ、従って第２の容器又はリザーバ又はホールドアップタンクが空になると、交換用第１の容器が使用するための材料の供給を再開することができるからである。
【0074】
[0091] 本発明の１つの態様は、容器がゼロ又はほぼゼロのヘッドスペースを有するように容器からヘッドスペースを除去することを意図する。容器に結合する適切なタイプのコネクタを使用して、分配動作を実行することができるようにする。コネクタに結合したフロー回路は、例えば、電磁弁、又は高純度液体マニホールド弁等の任意の適切なタイプ、さらに例えば、電流−圧力制御タイプ等の圧力調整器であってもよい。
【0075】
[0092] 供給パッケージ及び分配機器に関連するオペレータインタフェースを使用して、材料供給システムの状態を監視し、必要に応じて使用者が入力できるようにすることができる。
【0076】
[0093] エンプティ状態の表示器として圧力降下を使用することにより、残留材料を低減させ、サイズが最大２００リットルの容器では、ライナー内の材料の９９．９２％超の分配を達成することが可能である。さらに、分配を開始する前にライナー内の材料からヘッドスペースを除去することによって、分配動作用の浸漬管の使用を回避することが可能である。浸漬管をなくすことにより、ライナーから実質的に全部の材料を分配することが可能である。
【0077】
[0094] 好ましい実施形態の上記システムは、一方のパッケージがエンプティで、他方を切り換えている間に、例えば、分配される材料が下流のプロセスツールへと流れる状態で、分配プロセスが継続するように、１つの容器から別の容器に切り換えるように適合される。
【0078】
[0095] 上記システムでは、ヘッドスペースガスを、「オンライン」（分配フロー回路内で活動中）のリザーバに分配し、下流のプロセスツール、又は他の使用位置に分配することができる。ヘッドスペースガスをドレインに空けるか、又はこのような気体で他の処分をすることもできる。ヘッドスペースガスを除去できるように、複数の容器にそれぞれ、システムとは別個の専用リザーバを配置することができる。
【0079】
[0096] 上述したシステムを既存の機器に結合して、下流のツール又は他の分配材料使用装置又はプロセスによって、分配される化学物質の完全制御を実現することができる。システムは、分配される材料をリザーバの入口弁に供給するように配置し、下流のプロセス機器により材料が要求された場合に、準備完了の状態にすることができる。
【0080】
[0097] 圧力感知機能も上述したシステムで実現し、分配材料の使用を改善するために、必要に応じて分配材料の供給圧力を上昇させるために使用することができる。
【0081】
[0098] ヘッドスペース除去には、管又はリザーバ内の液体媒体を検出するセンサを使用することができる。上述したシステムの構成要素は、既存の設備及び施設の要件に基づいて、独立型又はレトロフィットシステムに使用することができる。
【0082】
[0099] ライナー系パッケージ使用時のヘッドスペース除去についての上記説明に関して、本発明の１つの態様は、機械的ヘッドスペース除去弁を意図する。このような機械的ヘッドスペース除去弁は、エンプティ検出、気体除去及び／又はＡからＢへの切り換え動作と関連して、例えば、バッグインカン（ＢＩＣ）、バッグインドラム（ＢＩＤ）又はバッグインボトル（ＢＩＢ）タイプ等のライナー系パッケージに使用することができる。ＡからＢへの切り換え動作とは、連続的な分配動作を可能にするために、１つの容器（この役割では「Ａ」容器）から分配材料の第２の容器又はサージタンク又はホールドアップリザーバ（この役割では「Ｂ」容器）へと切り換えることを意味する。容器の数は、言うまでもなく２個を超える数に増加させ、３個の容器の場合はＡからＢ、さらにＣへの切り換えを可能にし、４個の容器の場合はＡからＢ、Ｃ、さらにＤへの切り換えを可能にして、以下同様とすることができ、従ってＡからＢへの切り換えは、順番に切り換えられる複数の分配容器における連続的な分配動作を指すために使用される。
【0083】
[00100] 別の態様の本発明は、パッケージ内の液体から気体を通気する流量絞り通気弁を提供し、これはライナー系パッケージか、又は代替的に、分配するために供給される材料が、パッケージ容器の内容積から追い出されることによってパッケージから放出されるライナーなしパッケージであってもよい。
【0084】
[00101] 本発明の流量絞り通気弁は、ヘッドスペースガスを含む全ての気体、さらにパッケージ容器の微細気泡を排除し、パッケージに加圧したらすぐにこのような気体を排除するように動作する。流量絞り通気弁は、容器が加圧され、収容された材料内に、ライナーに浸透して収容された材料内に拡散する気体等の気体が存在する全ての状況で、分配される材料のパッケージ容器から気体を除去するために自動的に機能する。
【0085】
[00102] 本発明の流量絞り通気弁は、多種多様なタイプのコネクタで容易に実現され、関連する電子機器及び高価な構成要素類を必要としない。流量絞り通気弁は、材料を充填したパッケージ容器のヘッドスペース容積の変動、及びパッケージの製造に付きものの変動、さらにパッケージを展開する分配動作の変動に対応する。流量絞り通気弁は、高い入力圧力及び低い粘度の液体による弁の誤った閉鎖も阻止する。
【0087】
[00104] 図２に示すように、流量絞り通気弁５０は、壁５２によって画定された細長いハウジングを含む本体部分を有し、壁は図示のように円筒形の形態であってよく、ハウジングの第１の解放端５４とハウジングの第２の放出端５６との間で細長い流体流路として内容積５３を囲む。内容積５３には浮き要素７６が配置され、これは中実であるか、ガス抜きをしたい容器に保存されるか、それで輸送されるか、又はそこから分配される液体媒体よりも密度（比重）が低い場合、必要に応じて部分的又は完全に中空であってもよい。この浮き要素は、ハウジングの開放入口端に配置されたスクリーン、網又は棒又は他の保持要素（図示せず）によって流量絞り通気弁の内容積５３内に保持することができる。浮き要素７６は、ばね力、ヘッドスペースガスのタイプ及び「液体出力」粘度に対応するために、サイズ及び形状も変化することができる。
【0088】
[00105] 流量絞り通気弁の放出端５６は、外接壁５２と接合するキャップ６２を含む。キャップ６２の上端は、自身内に流路開口部５９を有する放出ノズル５８にて終了する。流路開口部５９は、キャップの下端が供給開口部８２と連通し、キャップの上端が放出開口部８０にて放出ノズル５８に連通する状態で、図３にさらに明白に図示されている。
【0089】
[00106] 流路を設けた放出ノズル５８は、以降でさらに十分に説明するように、ばね要素７０を圧縮状態で配置することができる内部空間を画定する外接カラー６６が接合された下部円筒形部分６４へと下方向に降下する。キャップ６２の下部円筒形部分６４は、自身の中心に接合されて下方向に延びる軸部６８も有し、その周囲にばね要素７０が螺旋状に装着される。軸部の下端は、下部分に係合リング７４を含む閉鎖体７２に接続される。係合リング７４は、以降でさらに十分に説明するように、浮き要素７６が上方向に押しやられて係合リングと接触すると、浮き要素７６と嵌合状態で係合可能である。
【0090】
[00107] 圧力変化を通して弁の閉鎖状態を維持するために、磁気インサート（図示せず）を、対向する磁気インサートが保持器内にある状態で閉鎖体７２に追加することができる。全てのばねの代わりに封入した磁石を使用してもよい。これは、ばねからの金属が化学物質を汚染する可能性を解消する。
【0091】
[00108] 流量絞り通気弁５０を、それと流体流連通している容器に装着すると、加圧した気体が、容器から開放下端５４を通して方向矢印Ａで示す方向で流量絞り通気弁へと流入し、弁の内容積へと上方向に流れる。このような気体は、流路を設けた放出ノズル５８の流路５９を通って流れ、流路開口部８０から放出物６０として出て、図２の方向矢印Ｂで示す方向で外側に流れる。
【0092】
[00109] この期間中に、浮き要素７６は図示のように上方向に流れる気体流内に懸垂するか、又は代替的に、流量絞り通気弁を通る流量に応じて、浮き要素を上述したタイプの保持構造（図示せず）上で弁の入口に配置することもできる。いずれの場合も、浮き要素は係合リング７４と接触せず、気体流が浮き要素の周囲を流れる状態で、加圧された気体の流れに対応する。
【0093】
[00110] この動作により、剛性オーバーパック内に保持されたライナー等の関連する容器内の加圧気体が、放出ノズルを通って通気され、パッケージから出る。このような動作により、ライナーの外面の気体圧力を外部から加えることを含む初期加圧中等に、ライナーからヘッドスペースガスを容易に除去することができる。
【0094】
[00111] 図４及び図５は、流量絞り通気弁５０のその後の動作段階を示す。弁が装着されている関連の容器から加圧気体が除去されており、容器からの液体は壁５２によって制限されたハウジングの内容積５３へと流入し、矢印Ａで示す方向では開放端５４を通ってハウジングの入口に流入し、内容積内では矢印Ｃで示す方向で上方向に流れる。
【0095】
[00112] 液体が上方向に流れると、浮き要素７６を上方向に運んで、浮き要素が液体の表面に浮き（気液界面８６が図４及び図５に図示されている）、従って浮き要素が係合リング７４と係合して、閉鎖体７２に上方向に力を加え、従ってばね要素７０が圧縮し、カラー６６によって制限された空間に圧縮状態で押し込まれる。この位置で、閉鎖体７２が流路５９の流れを閉鎖し、従って流体がこのような流路を通って流路開口部８０へと流れることができない。それ故、浮き要素によって加えられた浮き圧力が、ばね要素のばね力を克服して、弁を閉鎖する。
【0096】
[00113] その後の動作段階が図６に示されている。流量絞り通気弁に接合した容器内の液体中の気泡及び微細気泡８８が、矢印Ｃで示す方向に上昇して、弁のハウジングに入る。弁のハウジング内で上昇し続けるにつれ、微細気泡及び気泡は、内容積５３の上部気体空間に入り、気液界面８６にて、図６のこのような界面で弾ける微細気泡／気泡９０で示すように弾ける。
【0097】
[00114] 弾ける気泡及び微細気泡から弁のハウジング内で気液界面上に存在する気体空間へと気体が入ると、気液界面が漸進的に低下し、浮き要素７６が閉鎖体の係合リング７４から係合解除するポイントまで到達すると、閉鎖体がばね要素によって下方向に押しやられ、蓄積した気体の流れへと流路５９を開放する。次に、蓄積した気体が流路５９を通って流れ、流路開口部８０を通ってキャップの上端で放出される。
【0098】
[00115] この方法で、容器の液体中に蓄積したヘッドスペースガス及び気泡／微細気泡は、流量絞り通気弁を通って効率的に通気され、収容された液体中への気泡及び微細気泡の蓄積を防止し、液体の圧力分配の初期加圧時にヘッドスペースガスを迅速に通気する。
【0099】
[00116] 流量絞り通気弁の入口長さは、特定の気体及び液体流（流量及び流れの継続時間）に対応するためにその長さ及び直径を変化させることができることを理解されたい。他の任意選択の変形として、流量絞り通気弁アセンブリの入口に一方向弁要素を追加して、流量絞り通気弁アセンブリが結合された容器への液体の戻りに関する問題を回避することができる。
【0100】
[00117] 流量絞り通気弁アセンブリに対して任意選択に施せる別の変形として、流路開口部８０に、又は流路５９内にフィルタ要素を設けて、液体が弁アセンブリから流出するのを維持しながら、空気を通過させることができる。フィルタは、ゴアテックス（登録商標）織物又は他の通気性又は気体透過性材料等の任意の適切な構成材料でよい。
【0101】
[00118] 弁アセンブリ及び構成要素は、テフロン（登録商標）又はＦＥＰ又は他の高分子又は非高分子材料等、液体及び通気される気体の要件に対応する任意の適切な構成材料で形成することができる。浮きとしての浮き要素は、ハウジング内で上昇する液体中でのその揚力（浮力）特性を最大にしながら、空気又は他の気体の流れにおける行程を最小にする任意の適切な方法で成形することができる。
【0102】
[00119] 流量絞り通気弁アセンブリは、多種多様なプロセス状態で液体がアセンブリから出るのを防止するように、アセンブリの漏れにくさをさらに向上させるために、例示的に図示した構造に加えて、他の起動可能な開閉式要素を組み込むことができる。
【0103】
[00120] 上記流量絞り通気アセンブリに必ずしも関連しない一実施形態では、圧力分配システムが、（例えば、折り畳み可能なライナー内に）流体を保持するように適合されたパッケージを含み、システムは、パッケージから（例えば、ライナーから）送出される流体を濾過するためにパッケージの下流にフィルタを含む。フィルタは、例えば、パッケージに結合可能なフロー回路及び／又はコネクタ内に配置することができる。フィルタは、気体と液体の分離を実行するリザーバの上流、例えば、圧力分配パッケージとこのようなリザーバの間に配置することが好ましい。フィルタは、着脱式で、専用の取付具又は交換用フィルタ要素を受けるように適合されたハウジング等と交換可能であることが好ましい。このようなフィルタは、気体除去装置又は他の流体流量調整装置の構成要素（例えば、弁）の小さいオリフィスと干渉するか、又はそれを閉塞するような全ての粗い粒子を捕捉するように機能することができる。代替的又は追加的に、フィルタは、このようなリザーバ及び／又は分配領域への気泡の通過を制限するように選択し、配置することができる。フィルタは、例えば、網、充填又は多孔質媒体、膜、及びスパンボンド材料のいずれかを含むことができる。濾過動作は、連続的に実行するか、又は例えば、自動的又は使用者が開始することにより断続的に実行することができ、プログラマブル論理制御装置等の制御装置で制御することができる。
【0104】
[00121] 別の実施形態では、本明細書で説明するように少なくとも１つの圧力分配パッケージ及び気体除去装置を含む流体分配システムが、洗浄流体の源と少なくとも間欠的に流体連通し、システムは、さらに、上記気体除去装置の少なくとも一部を洗浄するために、上記洗浄流体を利用して洗浄動作を開始するように適合された制御装置を備えることが好ましい。洗浄動作は、手動で開始してもよい。洗浄流体は、例えば、種々の導管、コネクタ、フロー回路、センサ、及び本明細書で説明するような分配システム及び／又は気体除去装置の流量制御要素を洗浄するために使用することができる。弁を動作させて、１次気体入口、液体出口、及び気体出口要素のいずれかを隔離して、このような洗浄動作を容易にすることができる。このような洗浄動作は、洗浄が必要であることを示す種々の感知要素のいずれかからのフィードバックに基づいて所与のスケジュールで、又は使用者の始動時に自動的に実行することができる。洗浄動作は、さらに、プログラマブル論理制御装置等の制御装置によって制御することができる。
【0105】
[00122] 本発明の別の態様は、単純で経済的な性質である圧力分配動作の終点モニタに関する。
【0106】
[00123] 図７は、ライナー系パッケージ１０４及び１０６のアセンブリ１０２を含む流体分配システム１００の略図である。パッケージ１０４は、加圧気体供給ライン１２２によって加圧気体源１２０に接合されたコネクタ１１６と結合する剛性オーバーパック１１０内のライナー１０８を含む。同様の方法で、パッケージ１０６は、加圧気体供給ライン１２２によって加圧気体源１２０に接合されたコネクタ１１８と結合する剛性オーバーパック１１４内のライナー１１２を含む。コネクタ１１６及び１１８は、フロー回路のマニホールド１２４を接合する液体放出ラインと結合する。液体供給ライン１２６は、液体流連通状態でリザーバタンク１３２と接合し、そこから液体が導入ライン１３４内で半導体製造ツール１３６又は他の液体を使用する施設又はプロセスへと流れる。
【0107】
[00124] 液体供給ライン１２６内には気泡センサ１２８が配置されて、パッケージ１０４及び１０６から引き出された液体中に気泡が存在するか否かを判定する。気泡センサは、液体の流れに気泡を検出すると、それに応答して出力信号を生成し、これは信号伝送線１３０でＣＰＵ１３２へと伝送され、これはマイクロコントローラ、プログラマブル論理制御装置、専用の汎用プログラマブルコンピュータ、又は他の制御モジュールを備えることができる。液体供給ライン１２６は、空気圧ライン１４２によって圧力スイッチ１４６に接合された空気圧弁１３１も含む。圧力スイッチ１４６は、信号伝送線１４８によってＣＰＵ１３２に接続される。
【0108】
[00125] 別の実施形態では、コネクタ又は「流体出力」ラインに粒子計数検出装置も設けて、下流の作業へと流れている分配材料の純度を表示することができる。
【0109】
[00126] 図７に示すシステムの動作時には、空気圧弁１３１が作動すると、気泡センサ１２８の感知状態の変化が測定される。空気圧弁１３１が作動した場合、システムは液体を源パッケージから液体供給ライン１２６に通して流しているはずである。分配動作の開始時に、偶発的な気泡がセンサを通過することがある。これは、ＣＰＵの感知パラメータを適切に設定することによって無視することができる。その後の分配動作の大部分で、気泡は検出されない。分配動作の終了時付近では、運転中の源パッケージが空に近づくと（源パッケージは、適切な弁及び制御装置（図７には図示せず）によってパッケージをＡからＢに切り換えるように適合される）、気泡が強制的に液体供給ライン１２６に通されて、気泡センサ１２８に感知され、それに応答してＣＰＵ１３２によってこのようなポイントにフラグが設定される。分配動作の終了時には、運転中のパッケージの液体がなくなると、気泡センサが２つの状態のうち一方になる。システムは、ライン１２６内に気体がある状態で停止するか、又は代替的に、ライン１２６内に液体がある状態で停止することもできるが、状態変化の周波数はゼロに近づき、ゼロになる。ＣＰＵ１３２がこの挙動を検出した場合、運転中のパッケージはエンプティであり、マニホールドで接続されたアレイ内の源パッケージに関連する弁及び流量制御装置を適切に操作することによって、運転中の容器から他の新しい容器へのＡからＢへの切り換えを実行することができる。
【0110】
[00127] 図８は、図７に示すシステムの分配動作中に、時間の関数として気泡センサ１２８からＣＰＵ１３２への信号を示すグラフである。図示のように、信号の軌跡は、始動時に不安定さを示し、その後はセンサ内に液体がある状態で、分配の主要部分の間に信号が直線的に連続している。分配動作の終了時付近で、軌跡に不安定さが現れ、極値は、センサ内に気体がある状態での流れの停止、及びセンサ内に液体がある状態での流れの停止を反映し、図示のように状態変化の周波数は、分配終了時にゼロになる。
【0111】
[00128] 本発明の別の態様は、分配運転を終了した後にパッケージから追加の残留材料を回収する方法に関する。分配の結果としてパッケージが空になっている場合、残留化学試薬は、捕捉容器として働く新しい（液体で充填された）容器を提供することによって回収することができ、これは空になった容器からの未使用液体の残留物で捕捉容器を充填することに対応するヘッドスペースを有する。これで、捕捉容器は通気状態で充填するように配置され、従って空になった容器からの液体を加えることによって新しい容器からヘッドスペースガスを変位することができ、その結果、新しい容器が移送ラインによって空になった容器と結合され、その後に空になった容器の内容積に十分な圧力が加えられて、残留液体をそこから捕捉容器へと流す。
【0112】
[00129] このような方法により、空になった容器内の残留液体を捕捉し、空になった容器内の最終的な材料の量を、容器に最初に充填された液体の総重量に基づいて０．１重量パーセント未満まで低減させることが可能である。
【0113】
[00130] 本発明のライナー系圧力分配パッケージを、完全自動化したＡからＢへの切り換え液体供給システム内で寸法に従って使用し、ツール、又は他の最終使用装置、プロセス又は位置への分配液体流量の継続性を提供することができる。
【0114】
[00131] 例示的システム２００が図９に図示され、２つの圧力分配パッケージＡ及びＢを含んでいる。パッケージＡは、自身と結合されて、流量制御弁ＡＶ２を含む分配ライン２０２を有する。パッケージＢは同様に、自身と結合され、流量制御弁ＡＶ３を含む分配ライン２０４を有する。分配ライン２０２及び２０４は、図示のように三方向弁ＡＶ７、ＡＶ９及びＡＶ８を備えるマニホールド２０６に結合される。マニホールド２０６は、三方向弁ＡＶ９を介して、末端に圧力トランスデューサ２１４を含む放出ライン２１０と接合される。分岐ライン２１２は、放出ライン２１０をリザーバ２１６と相互接続する。
【0115】
[00132] リザーバの一方端は、分配試薬を下流のツール又は他の装置、プロセス又は位置へと送出するために源ライン２１８に結合される。リザーバの他方端は、弁ＡＶ５を含む排出ライン２２０に結合される。液体レベルセンサＬＳ２及びＬＳ３はリザーバに関連し、液体レベルセンサＬＳ１は、リザーバの下流の排出ライン２２０に含まれている。
【0116】
[00133] マニホールド２０６は、２次マニホールド２３２に結合され、これは加圧気体供給ライン２２６に結合したバイパスライン２３４に接合される。加圧気体供給ライン２２６は、加圧気体をパッケージＡに導入するために、弁ＡＶ１を有するパッケージ圧力ライン２２２に結合され、ライン２２６は、加圧気体をパッケージＢに導入するために弁ＡＶ４を有するパッケージ圧力ライン２２４に結合される。
【0117】
[00134] 加圧気体供給ライン２２６は、窒素又は他の加圧気体の源２２８と結合され、ライン２２６はｉ−Ｐ調整器を含む。バイパスライン２３４は排出弁ＡＶ６及び噴射タンク２３６、及び液体レベルセンサＬＳ４を含む。コネクタライン２３８は、バイパスライン２３４と放出ライン２１０の間に延び、弁ＡＶ１０を含む。
【0118】
[00135] システムの放出が実行され、弁ＡＶ５はシステム圧力の変動を最小限にする働きをするので、弁ＡＶ５のコンダクタンスは低い。システムは、レベルセンサを測定し、弁を制御して、ｉ−Ｐ圧力調整器２３０を駆動するために、ＰＬＣ又はマイクロプロセッサ制御装置を必要とする。図９に概略的に図示されたシステムは、堅牢性、費用及びシステムの占有面積及び体積の観点から望ましいように、弁ブロックマニホールドを組み込むことができる。
【0119】
[00136] 動作時には、システムは最初に「Ａ」側から送出すると説明される。運転中の分配容器の環状空間への圧力は、ｉ−Ｐ圧力調整器及び弁ＡＶ１によって提供される。液体は、弁ＡＶ２、ＡＶ７［Ｒ］、ＡＶ８［Ｌ］、リザーバ２１６を通ってライン２１８内のツールへと移動する。弁ＡＶ３、ＡＶ４、ＡＶ５及びＡＶ１０はオフである。容器「Ｂ」はまだ接続されていない。
【0120】
[00137] 「Ａ」容器から液体を分配する間に、「Ｂ」容器は、好ましくは容器「Ａ」から液体を分配し始めたすぐ後に、システムに取り付けられる。容器「Ｂ」の環状空間が開放弁ＡＶ４によって加圧される。十分な時間の後、弁ＡＶ３が開き、弁ＡＶ８［Ｌ］及びＡＶ９［Ｒ］が切り換えられる。これで、システムの液体レベルセンサＬＳ１、ＬＳ２及びＬＳ３が動作している状態で、ヘッドスペースガスが容器「Ｂ」からリザーバへと移動する。次に、システムが弁ＡＶ５を調整してリザーバを通気し、液体レベルをＬＳ１及びＬＳ３の検出範囲内に維持する。これは、ツールへの流量又は圧力に対する妨害がほとんど、又は全くない状態で実行される。
【0121】
[00138] 容器「Ｂ」のヘッドスペースが排出された後、容器「Ａ」からの液体の分配が継続している間に、弁ＡＶ３及びＡＶ４が閉じて、弁ＡＶ９［Ｌ］が切り換えられる。送出システムの圧力が、圧力トランスデューサ２１４で測定される。この圧力は、ｉ−Ｐ圧力調整器の圧力を上昇させるために入力として使用される。ｉ−Ｐ圧力調整器の圧力が、容器「Ａ」に少量の液体が残っていることを示す臨界点に到達すると、システムが容器「Ｂ」からの液体分配を開始する。
【0122】
[00139] 容器「Ａ」に残っている液体を使用するために、ｉ−Ｐ調整器からの圧力を弁ＡＶ１を通して容器「Ａ」の環状空間に加える。ＡＶ６が排出するように開き、弁ＡＶ１０が閉じている状態で、液体は、弁ＡＶ２及びＡＶ７［Ｌ］を通って噴射タンクに流入することができる。
【0123】
[00140] 所定の短い期間の後、容器「Ａ」からの液体は全部、噴射タンク２３６へと移動する。弁ＡＶ１、ＡＶ２及びＡＶ３が閉じられる。弁ＡＶ６が窒素源へと切り換えられ、弁ＡＶ１０が開かれる。システムのこの状態によって、噴射タンクからの液体をシステムに供給することができる。ＬＳ３（液体から気体を感知）で感知されるように、噴射タンクの液体がなくなり、気体がリザーバを充填し始めると、弁ＡＶ１０が閉じられ、弁ＡＶ３が開かれる。リザーバ内の気体は、ＬＳ１が液体を感知するまで、弁ＡＶ５を開くことによって抽出することができる。
【0124】
[00141] 容器「Ｂ」が分配容器である場合、次にシステムの容器「Ａ」側に関して、上述したプロセスを逆にする。
【0125】
[00142] 図１０は、別の「Ａ」及び「Ｂ」容器システムを含み、このシステムがこのような容器の第１の容器が空になった時点で、空になった容器から新しい容器へと切り換えるように適合された本発明の別の実施形態による分配システムの略図である。
【0126】
[00143] システムの「Ａ」容器は、高分子材料の積層体で形成され、分配用の化学試薬を保持するライナー３０６が配置された剛性オーバーパック３０２を含む。「Ａ」容器は、ブロック弁３１０に装着された化学物質供給弁３１２及びヘッドスペース除去弁３１４に接続された液体分配ライン３１６に接合されたコネクタ３０１を有する。ブロック弁３１０の下流の液体分配ライン３１６は、分配ラインの圧力を監視するために圧力トランスデューサ３２０に接続される。
【0127】
[00144] 「Ａ」容器の内容積は、制御ボックス３２２内の弁のアレイ３３０と接合するＮ２放出ライン３２８に結合された窒素ガス源（「Ｎ２供給源」）から引き出された気体が供給され、通気弁アレイ３３２と結合する通気ライン３４０と連通する加圧ライン３６０を介して、加圧気体を受け取る。
【0128】
[00145] 制御ボックス３２２は、図示のように配置されたシステムのプログラマブル論理制御装置（ＰＬＣ）／オペレータインタフェース３２４を含む。制御ボックスは、ボックス及びそれに関連する構成要素に電力を供給するために２４ボルトＤＣケーブル３２６にも接合される。
【0129】
[00146] 化学物質供給弁３１２は、リザーバ３５２に流入させるために分配化学試薬を液体分配ライン３１２から弁３４６を通して放出するように動作する。リザーバ３５２から、ライン３５６内で分配ツール又は他の液体を利用するプロセス又は装置へと流れる。液体分配ライン３１６内のヘッドスペース除去弁３１４が、気泡センサ３４２を含むヘッドスペース除去ライン３４３へとヘッドスペースガスを放出する。ヘッドスペースガスは、ヘッドスペース除去ライン３４３からリザーバ３５２に、又は排出ライン３６０によって排出路へと流れる。
【0130】
[00147] 「Ｂ」容器は、「Ａ」容器と同様に構成され、「Ａ」容器のコネクタ３０１と同様の方法でフロー回路に接合されたコネクタ３０７と上端が連通する剛性オーバーパック３０４を特徴とする。
【0131】
[00148] 図１０のシステムの運転中の容器は、容器の環状空間に圧力を加えることによって実質的に完全に空になる。ライナーへのこのような圧力印加は、ライナー内に残る液体の所定のレベル、例えば、特定の実施形態では１５ｃｃ未満を達成するように実行される。図１０に示すシステムは、特定の実施形態では以下の特徴のいずれか又は全部、又はその組合せで様々に構成できる一般的タイプである。すなわち、（１）論理制御装置、（２）エンプティ検出監視及び／又はシステム性能監視のための圧力トランスデューサ、（３）Ｂが別の容器又は別個のリザーバであってもよいＡからＢへの切り換え、（４）容器からのヘッドスペース除去、（５）新しいコネクタシステム、（６）高純度液体マニホールド弁としてのソレノイド弁、（７）ｉ−Ｐ圧力調整器等の圧力調整器、（８）状態を監視し、必要に応じて使用者が入力できるようにするオペレータインタフェース、（９）ライナー系容器システム、及び（１０）出口圧力が降下すると、容器が開き状態に近づくにつれて出口圧力を安定して維持するためにｉ−Ｐ制御装置を使用することによって、入口圧力を降下できるように、供給圧力と出口圧力との圧力差監視である。
【0132】
[00149] このシステムは、図１０の実施形態で示すように、ヘッドスペースガスをオンラインのリザーバに分配し、ツールに分配できるようにする。ヘッドスペースガスは、この方法でヘッドスペースを除去することが好ましい場合は、排出路へと吐き出すこともできる。システムの各容器には、システムとは別個にヘッドスペースを除去できるように、自身のリザーバを配置することができる。
【0133】
[00150] 別の実施形態のこのようなシステムは、任意選択で機械及び／又は電子補助のヘッドスペース除去を使用することができる。機械的除去では、液体が弁を自動的に閉じるまで、取付具を通してヘッドスペースガスを自動的に吐き出す。蓄積した空気及び気泡があれば、これも全て自動的に弁の最高点まで上昇し、気体を放出する。この手動ヘッドスペース除去弁は、ＢＩＣコネクタの真上又はその内部に配置することができる。
【0134】
[00151] 上記システムを既存の機器と結合して、ツールによる化学物質の分配の完全制御を実現することができる。システムは、リザーバの入口弁に化学物質を供給し、ツールによって必要とされた場合に、いつでも化学物質を供給できる状態にある。圧力感知機能も使用して、化学物質をよりよく使用するために、必要に応じて供給圧力を上昇させることができる。
【0135】
[00152] ＡからＢに切り換えるシナリオの「Ｂ」部分として、別の容器ではなくリザーバを使用できる他のシステムでは、別個の構成要素を使用することができる。使用者は、以降で説明するように、図１１に示すようなリザーバから分配している間に、「Ａ」容器から切り換えることができる。圧力監視は、システム制御の主要なツールであり、ヘッドスペース除去は、管内の、又はリザーバの一部としての液体媒体を検出するセンサを使用することができる。
【0136】
[00153] システムの部品は、システムの要件に基づいて独立型又はレトロフィットシステムに使用することができる。
【0137】
[00154] 図１１は、本発明の別の実施形態による分配システム４００の略図である。
【0138】
[00155] このシステムでは、分配パッケージ４０２は、自身内に装着されたライナー４０８を有する剛性又は半剛性オーバーパック４０４を含む。窒素又は他の圧力分配気体が気体供給源４１２によって供給される。気体供給源４１２からの圧力分配気体は、主流ライン４１４から、自身内に弁４１８を含む分岐供給ライン４１６を通って、ライナーとオーバーパックの間の環状空間４０６へと流入する。
【0139】
[00156] 分配中に、加圧気体は、分配ライン４２４を通して液体を分配するためにライナーを漸進的に圧縮するのに十分な流量及び圧力で、環状空間に導入される。分配ライン４２４は弁４２２を含む。圧力トランスデューサ４２６は、圧力感知導管４３０によって分配ラインに結合される。分配ライン４２４は、自身内にヘッドスペース４３６を有し、液体センサ４５０を装備するリザーバ４３２とも結合される。
【0140】
[00157] リザーバ４３２は、分配液体を半導体製造ツール、又は他の装置、プロセス又は位置等の下流のツールに流すために、自身内に流量制御弁４４０を有する送出導管４４２に接合される。リザーバ４３２のヘッドスペースは、自身内に液体センサ４６０を有する気体放出ライン４６２に結合される。気体放出ライン４６２は気体通気ライン４６４に接合され、このようなラインは、弁４６６及び４６８に接続された対向する端部を有するマニホールドを構成する。弁４６８は、ヘッドスペースガス及びシステムから抽出した気泡及び微細気泡を放出するために、通気ライン４７０に結合される。
【0141】
[00158] 窒素源４１２からの主流ライン４１４は、気体通気ライン４６４及び通気ライン４７０を通るバイパス流のために弁４６６に結合される。弁４１８は、パッケージ４０２からヘッドスペースガスを通気するために通気ライン４２０に結合される。
【0142】
[00159] 図１１に示す装置により、ライナー４０８内のヘッドスペース４１０がリザーバ４３２を通って通気され、最終的に通気ライン４７０内でシステムから放出される。リザーバ４３２は、液体センサ４５０及び４６０によって監視され、下流のプロセスツール又は分配液体の他の流体宛先へと液体の滞留供給を提供するように機能する。液体センサは、パッケージ４０２の液体がなくなると、終点判定機能を提供するように機能する。
【0143】
[00160] 図１１に示すシステムは、分配液体中の汚染物質となり、下流の流体利用プロセスと干渉するような気体が存在しない状態で、分配システムが動作時に、化学試薬液体を下流の宛先に提供するように機能するように、種々の弁、圧力トランスデューサ及び液体センサと連結した自動制御システムで自動化することができる。
【0144】
[00161] 図１２は、ヘッドスペース除去及びエンプティ状態に対応するために、図１０の分配システムで使用することができるようなタイプ又は独立型の流体保存分配パッケージに装着されたコネクタ及び弁／圧力トランスデューサアセンブリの略斜視図である。
【0145】
[00162] 図１２に示すように、流体保存分配パッケージ５００は、ライナー内に流体材料を保持している内容積をともに囲んでいる外接壁５０３及びカバー５０６がある容器５０２を含む。壁５０３は、自身内に対角線上に対向する開口部５０８及び５１０がある上部分５０４を有し、これによって指を個々の開口部に通して延ばした状態で、容器を手で把持することができる。カバーから上方向に延びるのは、容器の内容積への開口部を囲む中心首部分５０９である。中心首部分５０９の開口部はライナーと連通する。
【0146】
[00163] 首部分５０９には、首部分と嵌合状態で係合可能なコネクタ５１６が結合されている。コネクタは、流体通路を通して容器内のライナーと連通するように装備されている。コネクタは、自身内に流体通路も有して、加圧気体が圧力分配作業に導入されると、加圧気体を容器に、及びライナーと壁５０３の間の空間に流入させ、ライナーに圧力を加えてこれを圧縮させ、流体を分配する。
【0147】
[00164] コネクタ５１６は、継手５１２によってブロック弁５１４に結合され、それによってライナーからの流体がコネクタを通って流れ、ブロック弁に入り、化学物質供給弁５２０を通って、このような弁（図１２には図示せず）に接合可能な化学試薬分配ラインへと流れることができる。空気圧駆動気体ライン５３０が、取付具５２６によって化学物質供給弁５２０に接続され、弁５２０を起動し、停止する。
【0148】
[00165] ライナーには、コネクタ及び継手５１２を通してブロック弁内のヘッドスペース除去弁５２２も連通している。ヘッドスペース除去弁５２２は、ヘッドスペース放出ライン（図１２には図示せず）に接続可能で、ライナーのヘッドスペースガスを排出し、液体を分配するためにライナーのゼロヘッドスペース又はほぼゼロヘッドスペース構成を提供する働きをする。空気圧駆動気体ライン５２８が、取付具５２４によって化学物質供給弁５２２に接続され、弁５２２を起動し、停止する。
【0149】
[00166] 図１２のシステムは、自身内に気泡／液体検出装置５２３を含む気体放出ライン５２１を含む。気泡／液体検出装置は、ヘッドスペースが完全に除去されるか、又はほぼゼロに除去された場合に、それを感知するために、気体放出ライン上のＲＦセンサ、光検出器又は近接スイッチ等の任意の適切なタイプであってもよい。システムは、自身内に圧力センサ５２７を含む液体分配ライン５２５も含む。
【0150】
[00167] 弁５２０及び５２２は、空気コンプレッサ、圧縮空気タンク等の任意の適切な駆動気体源から、動作のために圧縮気体を提供できる空気圧弁である。
【0151】
[00168] 上述したようなコネクタ５１６は、分配するためにライナーに外側から力を加えるために、加圧気体源と接続可能な通路も有する（簡単に表示するために、図１２には構造的特徴を図示せず）。
【0152】
[00169] ライナーから分配される流体の圧力は、図１２のパッケージ内で圧力トランスデューサ５３２によって監視され、これは圧力感知を圧力信号に変換し、これが例えば、図１０に関して図示し、説明したように、圧力信号伝送線５３４によってＣＰＵ又は制御装置へと伝送される。
【0153】
[00170] このようなパッケージから分配する間に、リットル単位の分配体積の関数としてｋＰａ単位の分配流体の圧力を示す図１３のグラフで示すように、分配化学試薬の圧力が経時的に実質的に一定に維持されるように、加圧気体を導入することができ、分配圧力は、分配動作中に１３６〜１３８ｋＰａの近傍で実質的に維持される。
【0154】
[00171] 図１３に示すように、パッケージ内のライナーから約１８リットルの化学試薬が分配された後、液体がなくなると、圧力が急速に低下する。このような圧力低下は、図１２に示す圧力トランスデューサによって、エンプティ検出の一方法として監視し、容器の切り換え、及び運転中の分配モードへの新しい容器の配置を実行することができる。
【0155】
[00172] 図１４は、容器のエンプティに近づく状態を検出するために気泡センサを使用する図１０に示すタイプのシステムについて、秒単位の時間の関数としてキログラム（ｋｇ）単位のパッケージ重量とキロパスカル（ｋＰａ）単位の分配流体圧力を示すグラフである。図１４のグラフでは、曲線Ａは気泡センサの曲線であり、曲線Ｂは容器重量の曲線、曲線Ｃは分配流体圧力の曲線である。
【0156】
[00173] 図１４に示すように、容器の初期重量は約０．９１ｋｇであり、該重量は７２０秒で約０．２ｋｇまで減少し、ここで気泡センサが第１の気泡を検出する。約１０４０秒の分配動作の後、パッケージ内の残留化学物質の量は１２ｃｃ程度である。７２０秒と１０４０秒の間に、分配流体圧力の曲線は、気泡及び液体の存在により多少の変動を経験し、このような時間枠で分配流体圧力の低下率が漸進的に加速することを伴う圧力曲線の「降下」があり、パッケージから液体がなくなったことを示す。パッケージから分配可能な液体がなくなると、分配流体の圧力が約０．２５ｋＰａへと急速に低下する。
【0157】
[00174] それ故、このような圧力降下挙動はシステムによって監視することができ、その発生を使用して、空になった容器から分配作業用の液体を保持している新しい容器への交換を実行することができる。
【0158】
[00175] 従って、本発明はヘッドスペース除去、エンプティ検出及び連続的で効率的な分配を含む幾つかの問題に対応する。
【0159】
[00176] ヘッドスペース除去。 従来技術は、ヘッドスペースガス及びパッケージ内の液体に入る任意の他の微細気泡気体を扱うために、パッケージとツールの間に配置された別個のリザーバを使用する。本発明は、パッケージでヘッドスペースガスに対応する２つの別個の方法を想定する。第一は、図１２に示した解決法で、これは２つの弁を使用し、一方は液体分配ラインに接続され、一方は気体放出ラインに接続されて、さらに圧力センサを含む。気体分配ラインには、ヘッドスペースガスが除去されて、液体に遷移している場合に、それを感知する気泡又は液体センサがある。センサは、この遷移を示し、システムは放出弁をオフに、液体分配ラインをオンに切り換えて、パッケージが分配できるようにする。第２の方法は、図２〜図６に示すタイプの機械的弁を使用し、これは図１２の方法に組み込むことができるが、気体を放出するために第２の弁を必要としない。この場合、機械的弁は、前述したように微細気泡及びヘッドスペースガスを扱う。
【0160】
[00177] エンプティ検出。 従来技術は、エンプティ状態に近づいている場合に、それを知るためにパッケージを計量するスケールを使用する。この方法は、有意の量の材料を無駄にする。図１２の実施形態は、液体の圧力を、外部パックに導入される加圧気体からの圧力と比較するために、圧力センサも使用する。気体圧力を一定に保持していても、分配中の液体の圧力が低下するように、圧力の低下があると、システムはこの変化を感知して、遮断するか、又はＡからＢへの切り換えを実行する（又は残りを採取するために捕捉容器を使用する）。このような実施形態では、出願人は、エンプティ状態に付随する圧力低下が、圧力測定される流体の粘度と多少の関係を有することを発見した。本発明の特定の実施形態による圧力測定を介したエンプティ状態の感知後、供給容器に残っている化学物質を（立方センチメートル（ｃｍ３）で）示すグラフが、図１９に与えられている。図示のように、ライナーに残っている流体の体積は、１〜１０センチポワズで比較的一定である（実際はわずかな低下を経験する）が、粘度が１０センチポワズから３１センチポワズへと増加するにつれ、残っている流体の体積は増加傾向を辿る。別の実施形態では、気泡センサ又は粒子計数検出装置を使用して、図７の実施形態のようにエンプティ検出状態を感知する。
【0161】
[00178] 図１５は、液体と廃棄物の移動をなくすために気体除去と組み合わせて使用することができる多層積層体の斜視図である。この膜は、空気は通過できるが液体は通過できないように設計される。このような積層体は、本発明の１つの特定の実施形態によりライナー系材料保存分配パッケージに有用に使用される。多層積層体６００は、ライナーフィルム（例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及びパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）等のフッ素ポリマー及びこのようなポリマーのモノマーを含むコポリマー）、中間膜６０４、及び第３の層又は外層６０６を含む。
【0162】
[00179] 図１５の図示された特定の実施形態で示すように、積層体は空気透過性であり、そのライナーの外部環境からの透過方向が矢印「Ｔ」で図示されている。この積層体を設けることにより、大気中の水分及び液体材料が、外層によってライナー内に保持されている材料に透過することが防止される。空気は多層構造を透過することができるが、このような空気の流入は、上述したヘッドスペース及び気泡／微細気泡除去体系によって、使用ポイントでライナー内容部から容易に除去することができる。
【0163】
[00180] 従って、本発明のパッケージは、多種多様な形態で製作及び構成することができ、その種々の実施形態で気泡センサ、終点（エンプティ）検出器、圧力監視機器、コネクタ、フロー回路、及びプロセス制御装置及び計器を有することができる。
【0164】
[00181] さらに、本発明のパッケージ内、例えば、ライナー系パッケージ内に保持される材料は、広範に変化し、本質的に液体ばかりでなく、液体含有材料、例えば、懸濁液及びスラリー、さらに他の流動性及び非流動性材料も構成することができる。例えば、収容される材料は、半導体製造化学試薬、例えば、フォトレジスト、化学蒸着試薬、洗浄組成物、ドーパント材料、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）組成物、溶媒、エッチング剤、不活性化剤、表面機能化試薬、又はマイクロ電子デバイス製品の製造に有用性を有する他の材料を含むことができる。
【0165】
[00182] 別の態様の本発明は、自身から液体を分配する液体容器の部分に結合するように適合されたコネクタに関し、コネクタは、コネクタと容器ライナーの間に気体／液体が漏れないシールを生成するために下方向に延びるプローブがある本体部分を含む。
【0166】
[00183] 本体部分はリザーバを含み、プローブは、上方向にリザーバ内へと延び、上端がリザーバの上端の下方で終了する導管を含み、従ってプローブを通って上方向に流れる液体は、導管を通過して、その上端からリザーバに流入し、リザーバ内で気体を液体から分離するために、リザーバ内の液体と気体の間に液体レベル界面を形成する。
【0167】
[00184] 液体低レベルセンサは、リザーバの下部分に配置されて、リザーバからガスを放出するために気体放出弁と動作可能に結合される。同様の方法で、液体高レベルセンサは、リザーバの上部分に配置されて、リザーバから液体を放出するために液体放出弁と動作可能に結合される。
【0168】
[00185] 弁制御装置が、液体低レベルセンサ及び液体高レベルセンサと動作可能に結合され、それに応答して、リザーバ内の液体から気体を分離し、気体と液体を別個に放出するように、気体放出弁及び液体放出弁を制御するよう配置される。
【0169】
[00186] 一実施形態の気体放出弁及び液体放出弁は電子弁であり、ステッパ又はサーボ制御弁であってもよい。代替的に、このような弁は空気圧弁であってもよい。
【0170】
[00187] 一実施形態の弁制御装置は、本体部分に配置された集積回路論理制御装置を備える。圧力トランスデューサを本体部分に配置して、弁制御装置と動作可能に結合することができる。
【0171】
[00188] 特定の実施形態では、コネクタは、さらに、リザーバの上部分で液体高レベルセンサの高さより上に、液体放出弁と動作可能に結合する液体高高レベルセンサを含み、リザーバの下部分で液体低レベルセンサの高さより下に、気体放出ベント動作可能に結合する液体低低レベルセンサを含み、液体高高レベルセンサ及び液体低低レベルセンサは、弁制御装置と動作可能に結合して、気体放出弁及び液体放出弁をさらに調整し、コネクタから放出される液体中に気体が存在することを回避する。
【0172】
[00189] 本発明の特定の実施形態は、同様に、口及び上述したように口と結合したコネクタを有する容器を含む液体分配パッケージを想定する。このような液体分配パッケージは、さらに、容器内にライナーを含んでもよく、ライナーは、圧力分配するために化学試薬を保持するように適合される。ライナーは、フォトレジスト等の化学試薬を保持することができる。
【0173】
[00190] 本発明の特定の実施形態は、例えば、マイクロ電子デバイスを製造するために、容器から液体を分配するためにコネクタを同様に使用することを想定する。
【0174】
[00191] 別の態様では、本発明は、容器から液体を分配する方法に関する。この方法は、容器に結合されたコネクタの気体／液体分離ゾーンに液体を通す工程と、気体／液体分離ゾーンで液体高レベル位置及び液体低レベル位置にて気体／液体界面位置を監視する工程と、このような監視に応答して、液体の連続的放出中に、液体高レベル位置と液体低レベル位置の間に気体／液体界面を維持するために、液体が連続的に放出され、気体の放出が調整される状態で、気体／液体分離ゾーンから気体及び液体を放出する工程と、を含む。
【0175】
[00192] このような方法で放出される液体は、集積回路又はフラットパネルディスプレイ等のマイクロ電子デバイスを製造するためのフォトレジスト等の化学試薬を含むことができる。このような方法の一実施形態の液体は、例えば、分配するために液体を保持するライナー系容器等の容器から分配される圧力によって気体／液体分離ゾーンへと渡される。
【0176】
[00193] 一体リザーバを有するコネクタ。 図１６は、使用時にコネクタが結合された供給容器から分配される液体から外部気体を分離する一体リザーバを特徴とするコネクタの部分の略斜視図である。このようなコネクタは、ヘッドスペースガスの除去を容易にするために使用することもできる。
【0177】
[00194] コネクタ部分７００はプローブ７０２を含む。プローブは、下方向に延びる流体係合構造によって構成され、これは構造内の１つ又は複数の通路を通して、分配される容器からの液体（及び閉じ込められた気体又は溶解した気体）の逆流に対応する。図１６に示すタイプのプローブは、下方向に延びて関連する容器に入り、容器内容積の中間又は上部分にある下端で終了することができる。このような比較的短いプローブ構造は、図１に示す浸漬管の方法で、容器内容積の下部分まで下方向に延びるようなサイズ及び構造でよい細長いプローブとは対照的に、「ずんぐりした（stubby）プローブ」と呼ぶことがある。プローブは、完全に組み立てたコネクタと結合された場合に、例えば、ライナー系液体供給パッケージ等の供給パッケージの上部分に対して、気体／液体が漏れないシールを生成する。
【0178】
[00195] プローブ７０２は、分配動作中に液体が入る下端７０４、及びコネクタ部分の本体７２４のリザーバ７１６と連通する中心導管７０６を含む。中心導管７０６は、上方向の気体／液体の流れに対応する中心内腔７０８、及び開放上端７１０を有し、これによって分配動作中に上方向に流れる気体／液体が上端で溢れ、リザーバ内に流れ出ることがある。
【0179】
[00196] リザーバは、液体高レベル及び液体低レベルを感知するために自身内に配置された２つのセンサを有する。低レベルセンサ７１４は、これと接触するリザーバ内の液体を感知する関係で配置され、コネクタのステッパ又はサーボ制御弁（図１６には図示せず）の制御装置に制御信号を出力し、集積回路論理７２０を伴う処理のために、適切な信号伝送線と結合することができる。リザーバは、自身内に配置された液体高レベルセンサ７１２も有し、これはリザーバ７１６内で導管７０６の開放上端７１０の近接した高さにある。
【0180】
[00197] リザーバは、リザーバ７１６内の流体の圧力を監視するために、自身内に配置された圧力トランスデューサ７２２も有する。このような圧力トランスデューサは、供給容器のエンプティ状態を検出する働きをする。リザーバ７１６は、コネクタ部分の本体７２４の気体出口通路７１８と気体流連通する状態で結合する。
【0181】
[00198] それ故、一体リザーバがコネクタ本体に設けられ、動作時に、ライナーの折り目からの気泡が蓄積することによって生じた気体、ライナーからのヘッドスペースガス、及び分配サイクル中にライナーを通ってその内容積に透過した周囲空気又は他の気体が蓄積するためのトラップとして作用する。
【0182】
[00199] リザーバは、必要に応じて、図３に関して説明したタイプの気体分離管も装備することができる。
【0183】
[00200] 図１７は、図１６に示す部分を含むコネクタ７２６の略斜視図である。図示のように、コネクタ部分の本体７２４は、コネクタがマイクロ電子プロセスツール等の下流の液体を使用する装置へと液体を分配する元となる容器の部分と結合するように適合されると、コネクタハウジングに装着される。図１６に示すコネクタ部分の全ての部品及び構成要素は、図１７に対応する番号が付けられている。
【0185】
[00202] 図示のようなコネクタ部分７００は、本体７２４から下方向に延びるプローブ７０２を特徴とし、図１８に示すアセンブリの部品及び構成要素は、図１６の同じ部品及び構成要素に対応する数字が付けられている。コネクタ部分は、動作時に（矢印Ｂで示す方向に）気体を放出し、（矢印Ａに示す方向に）液体を放出するように適合されたステッパ又はサーボ制御弁７３４及び７３０を含む。弁７３４は、図１６に示す気体放出開口部７１８と結合し、分配される液体と接触している、又はそこから分離されている望ましくない気体を放出する。弁７３４は、電力ライン７３６によって弁に供給される電力によって起動する。弁７３０は、下流の液体を使用する装置又は施設に分配するために、プローブ７０２を通過する液体を放出するように適合される。弁７３４及び７３０には、弁を関連するフロー回路又は他の流体放出構造に接続するように適合されると、継手、急速脱着コネクタ、ロック構造等を設けることができる。液体放出弁７３０は、電力ライン７３２によって弁に供給される電力によって起動する。
【0186】
[00203] ステッパ又はサーボ制御弁を設けると、空気圧ラインの必要がなくなり、コネクタへの流量機能を提供するために電子制御に対応する。図示のように集積回路論理をコネクタの本体に設けるか、又は代替的に、別個の構造に設けることもできる。集積回路論理は、電子弁７３４及び７３０と連通し、必要に応じてこのような弁を閉じるか、全開するか、又は中間程度まで開く。
【0187】
[00204] 図１６〜図１８に示す実施形態は、高い液体及び低い液体を感知する２つのセンサを使用する。これらのセンサは、集積回路論理インタフェースに対して、リザーバ内にどの程度のヘッドスペースがあるかを示す。リザーバの頂部にあるセンサ７１２は、関連するヘッドスペース除去弁をいつ閉じるかを示す。リザーバの下部分にあるセンサは、リザーバ内の空気が多すぎて、ヘッドスペース除去弁を開くことを示す。両方の場合で、下流の液体を使用する装置又は施設への液体放出ラインをトグル（toggle）として使用し、従って一方の弁が開くと、他方の弁が閉じ、その逆にもなる。液体放出弁及び高レベルセンサ弁を同時に開いて、下流の装置又は施設へと分配液が不適切に流れることを含む液体放出の不足をなくすことができる。
【0188】
[00205] 一実施形態では、リザーバの頂部で空気が感知された場合に、液体弁と気体弁の両方を開くために、１つのセンサしか使用しない。このような目的のために、コネクタを様々に構成できることが認識される。
【0189】
[00206] 別の実施形態では、分配における追加の安全レベル、及び放出液体中に液体がないことを確保するために、４つのセンサを使用する。センサは、（ｉ）高センサ、（ｉｉ）高高センサ、（ｉｉｉ）低センサ、及び（ｉｖ）低低センサを含み、高高センサ（ｉｉ）がリザーバの上部分で高センサ（ｉ）より上に配置され、低低センサ（ｉｖ）がリザーバの下部分で低センサ（ｉｉｉ）より下に配置される。
【0190】
[00207] 別の実施形態では、圧力分配パッケージから液体を分配する方法は、通気可能なリザーバ、センサ（容量センサ、光検出器及び／又は光センサ等）、及び気体制御要素を使用する。上記方法は、第１のレベルに配置された気体出口を有し、第１のレベルより低い第２のレベルに配置された液体出口を有する通気可能なリザーバに、気体を含む流体を供給する工程と、通気可能なリザーバの上部分に沿って気体のポケットが蓄積する状態を感知して、それに応答してセンサ出力信号を生成する工程と、上記センサ出力信号に応答して、上記通気可能なリザーバから上記気体の除去を実行するために、気体制御要素を動作させる工程と、液体出口を通して液体を送出する工程と、を含む。液体を送出する工程は、リザーバから気体が除去されると中断されることがある。感知する工程と動作させる工程は、圧力分配パッケージから液体内容物を完全に分配する前に、複数回繰り返すことができる。このような方法の工程は、図２０Ａ〜図２０Ｃ又は図２１Ａ〜図２１Ｂの装置で実行できることが望ましい。
【0191】
[00208] 図２０Ａ〜図２０Ｃは、一体リザーバ８１６、及び分配動作中にリザーバから気体を周期的に自動排出できるようにするために、リザーバ内で気液界面の近傍にあるセンサ８５５を特徴とする別の実施形態によるコネクタ８００の少なくとも一部の略側断面図である。最初に液体を分配し始めた後に、１回又は複数回実行することができるこのような気体の排除を、「自動げっぷ（auto-burp）」動作と呼ぶことができる。
【0192】
[00209] 図示されていないが、コネクタ８００は、上述したように任意選択のプローブを含むことができる。コネクタ８００は、容器及び／又はライナー（図示せず）とコネクタ８００の本体８２４内に配置されたリザーバ８１６との間に連通状態で結合された中心導管８０６を含む。中心導管８０６は、上方向の気体／液体の流れに対応する中心内腔８０８、及び開放上端８１０を有し、これによって分配動作中に上方向に流れる気体／液体が上端８１０で溢れ、リザーバ８１６内に流れ出ることがある。コネクタ８００は、加圧した分配装置とともに使用することが望ましいので、流体を収容した折り畳み可能なライナーからの分配を促進する際に使用する加圧気体供給ライン８０３を含む。
【0193】
[00210] 自身の上部分でリザーバ８１６と流体連通している気体出口導管８１８は、起動可能な気体出口弁８３４と連通状態で結合する。対応する液体出口導管８１９は、その下部分でリザーバ８１６と流体連通し、起動可能な液体出口弁８３０と連通状態で結合する。導管８０６の上端８１０は、気体出口導管８１８と液体出口導管８１９の間のレベルに配置することが好ましい。
【0194】
[00211] 図２０Ａ〜図２０Ｃには、２つのセンサが図示されている。すなわち、圧力トランスデューサ８２２（中心導管８０６又はリザーバ８１６と連通状態で結合する関連の入口８２１を有する）、及びリザーバ８１６の上部分に沿って（図２０Ｂに示すような）気体ポケット８５６が蓄積している状態を感知するように適合されたセンサ８５５である。センサ８５５は、例えば、気体の存在、気体の不在、液体の存在、液体の不在、気泡の存在、及び気液界面の存在等のいずれかの出力信号を生成するように選択することができる。
【0195】
[00212] 好ましい実施形態では、センサ８５５は絶縁耐力に基づいて流体の存在を感知するように適合された容量センサである。容量センサは、流体とセンサとが直接接触することを必要とせずにレベルの感知を可能にするために、集積回路及び電子機器（例えば、フォトレジスト及びカラーフィルタ材料等の材料を含む）の作成に使用される種々の材料の液体レベルを感知する分割器を挿入した状態で試験され、最適化されている。一実施形態では、コネクタ内に挿入する任意の望ましい材料（例えば、ポリイミド又はポリテトラフルオロエチレン等のフッ素ポリマー）と組み合わせて、教示可能なセンサを使用して、同様に流体とセンサとの直接接触を回避することができる。このような教示可能なセンサは、容量センサであることが望ましい。別の実施形態では、教示可能でないセンサを使用してもよい。容量センサの代替物として、光検出器及び放射源（光アイセンサ）、又は光センサをレベル感知に使用することができる。
【0196】
[00213] コネクタ８００の第１の動作状態が、図２０Ａに図示されている。リザーバ８１６は実質的に液体８５８で充填され、センサ８５５はリザーバ内で液体８５８より上にいかなる気体ポケットの存在も検出していない。従って、気体を通気する必要がないので、気体出口弁８３４は閉じられ、液体出口弁８３０は開いて、液体がリザーバ８１６から液体を消費するプロセスツール（図示せず）へと流れることができるようにする。
【0197】
[00214] しかし、分配中に、供給液体に溶解するか、又は他の状態で混合した気体を、図２０Ｂに示すようにリザーバ８１６に供給することができる。液体と気体の交互の栓が、中心導管８０６に見られる。微細気泡を含む気泡がリザーバ８１６に導入されると、このような気泡は、周囲の液体と比較して密度が低いので浮き上がり、リザーバ８１６の上部分に蓄積して、液体８５８によって下方が制限される気体ポケット８５６を形成する。リザーバ８１６から出る液体の流れに気泡が閉じ込められる可能性を低減するために、リザーバ８１６内に高レベルの液体８５８を維持することが望ましい。
【0198】
[00215] リザーバ８１６内に気体ポケット８５６が蓄積するにつれ、液体レベルがセンサ８５５に対して低下し、変化した状態を示す出力信号をトリガする。センサ８５５からの出力信号に応答して、気体出口弁８３４が開き、それ故リザーバ８１６の上部分からの気体８５６が気体出口導管８１８を通って逃げられるようにする。それと同時に、中心導管８０６及び出口端８１０を通って供給される液体がリザーバ８１６を充填するにつれて、液体出口弁８０３が閉じて、気体／液体界面８５７が再び上昇できるようにすることが好ましい。
【0199】
[00216] 液体レベル８５７が上昇してリザーバ８１６を充填すると、センサ８５５が状態の変化を感知して出力信号を生成し、これは図２０Ｃに示すように、これに応答して気体出口弁８３４の閉鎖をトリガする。それと同時に、液体出口弁８３０が開き、リザーバ８１６からの液体の流れが、液体出口導管８１９を通って流れ、再開できるようにする。このようなプロセス又は周期的な「げっぷ（burping）」又はリザーバ８１６からの気体排出は、圧力分配動作中に必要に応じて自動的に繰り返される。
【0200】
[00217] 気液界面があると、気体の質量が液体へ、及びその逆へと多少の拡散移動（すなわち気体中の液体蒸気の形成）を引き起こすので、純粋な液体化学物質を半導体プロセスツール等に分配する場合に、このような界面から気体を迅速に排出することが望ましい。
【0201】
[00218] 図２０Ａ〜図２０Ｃの通気可能なリザーバ８１６、弁８３０、８３４及びセンサ８５５は、分配容器に結合するためにコネクタ８００に一体化するものとして図示されているが、このような要素は、例えば、自動化した独立型気体除去又は「げっぷ（burping）」装置では、分配コネクタ及び関連するコネクタの下流に設けることができる。
【0202】
[00219] 蒸気コネクタ８００と比較して、機能的に非常に類似しているが特定の強化点を有するコネクタ９００が、図２１Ａ〜図２１Ｂに図示されている。強化したコネクタ９００は、同様に加圧気体供給ライン９０３、本体９２４、中心流体供給導管９０６、導管端部９１０、気体出口導管９１８、気体出口弁９３４、液体出口導管９１９、液体出口弁９３０、圧力トランスデューサ９２２、及び圧力トランスデューサの導管９２１、及びセンサ９５５を有するが、リザーバの幾何形状が異なる。より詳細には、リザーバ９１６は、狭くなった気体収集ゾーン９１７及び１つ又は複数のバッフル９１５を含み、センサが気体収集ゾーン９１７の近傍に配置されている。
【0203】
[00220] 気体収集ゾーン９１７はリザーバ９１６の上部境界に配置され、周期的に通気する前に気液界面９５７の上にあるポケットに気泡が蓄積することができる。気体収集ゾーン９１７の（縦軸に対する）幅又は断面積を最小限にすることには多くの利点がある。第一に、断面積が低減すると、気液界面が最小になり、これは界面９５７における気体と液体間の質量移動を低減させる。第二に、断面積が低減すると、気液界面９５７の動作がさらに迅速になり、これはセンサ９５５の応答を速くし、気体収集ゾーン９１７からの気体のさらに頻繁な通気をトリガする。これによって、気体収集ゾーン９１７内の結果となる気体ポケットが小さくなり、迅速に通気されることも確保される。その結果、空気と気体の界面９５７が小さくなるばかりでなく、以前のコネクタ８００のリザーバ８１６に対して、このような界面９５７の間隔が低減する。縦軸に対して垂直の通気可能なリザーバ９１６の平均内部断面積に対して、気体収集ゾーン９１７の同等の内部断面積は、このような平均面積の約半分以下であることが好ましく、このような平均面積の約４分の１以下であることがさらに好ましく、このような平均面積の約８分の１以下であることがさらに好ましい。
【0204】
[00221] リザーバ９１６の全体に関して、その形状は、気体収集ゾーン９１７への気泡及び微細気泡の移動を促進するように選択することが望ましい。このようなゾーン９１７への気泡の経路指示が迅速であるほど、液体９５８と接触している時間が短くなる。液体の循環を増加させ、それによって微細気泡を気体収集ゾーン９１７へと上昇させて、液体出口導管９１９に入らずに排出させるために、リザーバに１つ又は複数のバッフル９１５を設けることができる。粘度、流量、気体の飽和及び圧力等の事項を考慮に入れて、所望の用途に対応するために、１つ又は多くのバッフルを、リザーバ９１６の任意の適切な部分に（例えば、頂部、中央、底部、又は側部に沿って）配置することができる。気体収集ゾーンへの微細気泡の移動を促進することに関して、所望の結果を提供するために、種々のコンピュータ援用流量モデリングツールを使用して、適切なバッフル及びリザーバの幾何形状を選択することができる。
【0205】
[00222] 本明細書では、本発明の特定の態様、特徴及び例示的実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明の有用性はこれに限定されず、本明細書の開示に基づいて、本発明の当業者に示唆されるように多数の他の変形、修正及び代替実施形態へと拡張し、それを含むことが認識される。同様に、特許請求の範囲に記載の本発明は、このような変形、修正及び代替実施形態を全てその精神及び範囲内に含むものとして、広義に想定及び解釈されるものとする。