[发明专利]流体供给系统、流体储存和分配系统及供给流体的方法

说明书

本申请是分案申请，其原案申请的申请号为200680026054.9(国际申请号：PCT/US2006/021622)，申请日为2006年6月5日，发明名称为“流体储存和分配系统以及方法”。

技术领域

本发明涉及流体储存和分配系统以及方法。以下所公开的本发明的各方面涉及各种用于流体储存和分配的装置、结构和设置以及方法和方法，并且包括但并不限于，有效地用于流体储存和分配包装的应用中以确保正确的接合并避免流体污染问题的预连接确认接合件、有效地用于与流体分配操作中被压力压缩的衬件相结合的流体储存和分配包装的空检测系统、用于辅助从加盖容器移除分配连接件的符合人机工程学(ergonomically)的改进结构、用于防止容器盖的误用的盖整体性确保系统、以及用于确保正确的分配组件和容器进行接合的键码(keycoding)系统。

背景技术

在流体储存和分配包装的使用中，该包装可以容纳用于半导体使用及加工中的诸如高纯度试剂的流体。在多数情况下，这种应用中的流体在特性上是昂贵的，和/或如果被误分配则在效果上是有害的。基于这个理由，期望保藏该试剂，而不会有由于例如流体的误分配而可能出现的排尽所造成的任何损失。流体的误分配还可能削弱或甚至致使正在加工的半导体装置无法使用。此外，在半导体加工中所使用的各种化学试剂在特性上是非常危险的，例如是有毒的、自燃的、腐蚀性的或者当暴露在外时对人或处理设备是有害的。

基于这些理由，以正确且可靠的方式使流体储存和分配包装与分配设备相接合是十分重要的。在许多半导体加工操作中尤其如此，在半导体加工操作中，在晶片加工和半导体装置制作过程中利用了多个化学试剂包装，并且每个这种流体包装均连接至使包装与半导体工具或其它流体利用设备相互连接的流动线路。

已在半导体加工领域中广泛使用的一种包装是基于衬件的流体储存和分配包装。在该包装中，高纯度化学试剂容纳于柔性的聚合物衬件中，且该衬件设置在通常被称为“第二层包装”的刚性外部容器内。在使用中，包括分配头的分配组件与该衬件相接合，并且加压气体流入该第二层包装中。加压气体在衬件上施加压缩力并不断挤压处于所施加的气体压力下的衬件，以实现从该衬件分配流体。当分配组件接合至包装并且连接于用于分配操作的适当的流动线路时，各种实施例中的分配头被构造成具有向下延伸至处于衬件中的流体中的汲取管。通常，充满流体后的衬件通过衬件开口处的隔膜密封来密封，以防止大气或环境污染。

上述类型的示例性包装可以从ATMI公司(Danbury，Connecticut)通过商业方法获得(注册商标为)。

基于以上所讨论的理由，在分配组件与衬件包装的接合中，关键的是使分配组件及相关的流动线路与正确的流体储存和分配包装互相连接。对于容器和分配组件的这种接合所具有的本质问题是误接合(即，将错误的分配组件连接至供给容器)导致当包装上的密封隔膜被分配头的汲取管刺穿时带来的污染，且接着发现已利用了错误的分配组件。即使误连接被及时发现这也可能发生，例如由于不能使分配组件与流体包装上的任何互补连接结构相接合。尽管包装系统已得到发展，其中分配组件与流体储存和分配容器上的盖的误接合是电子效应的，例如在从ATMI公司(Danbury，CT，USA)通过商业方法获得的注册商标为的这类容器中，因而期望在电子监控及控制十分昂贵、不可行、或行不通的应用中以简单的、机械的方式来防止流体输送构件的这种误连接。

因此，提供正确连接的预连接确认接合件是本领域的重大进步，该预连接确认接合件可应用于上述类型的流体储存和分配包装，以避免分配设备被来自误选包装的流体污染。

上述类型的基于衬件的流体储存和分配包装在使用中的另一个重大问题是需要分配尽可能多的衬件的流体材料(content)，从而有效地利用以上所讨论的在特性上可能昂贵的流体，而不会在分配操作终止时将大量地流体残留在该衬件中。

在衬件包装的初始填充中，流体通常以产生标称的顶部空间(可以例如是衬件的内容积的大约5％)的方式来填充该衬件，从而满足在包装的随后的储存和运输过程中流体的膨胀空间。因此，该顶部空间提供了处于衬件中的流体上方的少量的杂质气体，诸如空气或其它环境气体。尽管这些顶部空间气体在容积上是较少的，但它对于所容纳的流体是有害的。