[发明专利]流体分配系统及方法、连接器、微电子产品制造设备

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号为200780025430.7（国际申请号为PCT/US2007/070911），申请日为2007年6月11日，发明名称为“包含气体移出设备的液体分配系统”。

技术领域

本发明涉及一种分配系统，例如用来有效供应流体材料以供使用的分配系统。一方面，本发明涉及压力分配系统，其通过用如空气或液体等加压介质来替换材料而使得液体或其它流体材料自来源容器排放，其它方面涉及此类系统的制造、操作和配置方法。

背景技术

在许多工业应用中，化学试剂与组成成分需以高纯度的状态来供应，因而发展出特殊的封装件来确保材料在整个装填、储存、运送和最终分配的过程中，以适当纯度与形态来供应。

在微电子装置制造领域中，由于封装材料内的任何污染物和/或任何进入封装件中的环境污染物，将不利于以此液体和含液体的组分制作的微电子装置产品，造成微电子装置产品不良、甚至报废，迫切需要能适当封装各种液体和含液体的组分的封装技术。

鉴于此，已发展出多种高纯度封装件来封装用于制造微电子装置的液体和含液体的组分，例如光致抗蚀剂、蚀刻剂、化学气相沉积试剂、溶剂、 晶片与工具清洗配方、化学机械研磨组分、彩色滤光化学试剂、表面涂层、液晶材料等。

用于此类用途的其中一种高纯度封装件包括一硬式或半硬式外包装件（overpack），其以一弹性内衬或囊袋容纳液体和液底（liquid-based）组分，内衬或囊袋利用如盖子等固定结构而固定于外包装件内。此类封装件通常称为“罐装内袋包装（bag-in-can）”；（BIC）、“瓶装内袋包装（bag-in-bottle）”（BIB）和“桶装内袋包装（bag-in-drum）”（BID）。此类封装件可购买ATMI公司（位于美国康涅狄格（CT）州的丹伯里（Danbury）市）注册商标为NOWPAK的商品。优选地，内衬包含弹性材料，外包装容器包含实质上比弹性材料要硬的壁面材料。硬式或半硬式外包装件可由例如高密度聚乙烯或其它高分子（polymer，或聚合物）或金属组成，内衬可为聚膜材料制成的已预洗的无菌折叠袋，例如聚四氟乙烯（PTFE）、低密度聚乙烯、PTFE基多层板、聚酰胺、聚酯、聚氨基甲酸酯或其它不与内衬中所含液体或液底材料反应的材料等。包含任一上述材料的多层板均可使用。构成内衬的示例性材料还包括金属化膜层、金属箔、高分子/共聚物、层压板、挤出物（extrusion）、共挤物（co-extrusion）和吹制与模铸膜层。此类封装件可购自ATMI公司（美国康涅狄格（CT）州的丹伯里（Danbury）市）注册商标为NOWPAK的商品。

在分配操作此类液体与液底组分的内衬型封装件时，分配来自内衬中的液体的方法是将一分配构件连接至内衬的接口，该分配构件包括一浸管（dip tube）或短探针，且浸管浸没在所含液体中。当分配构件连接到内衬后，诸如气体等流体压力施加于内衬的外表面上，使其逐渐折叠并迫使液体流经分配构件而排放至相关流动回路以流向最后使用位置。

顶部空间（headspace）的气体（内衬顶端的额外气体）与微气泡会在诸如平面显示器（FPD）和集成电路（IC）制造设施中进行内衬式（liner-based）封装件内的液体分配时造成重大工艺问题。顶部空间气体可能源自填充过程，其中封装件未填满液体。为了提供能让体积膨胀时使 用的顶部空间以适应封装件周遭环境的变化，例如当封装件运送到封装件分配流体的位置，因温度改变导致液体膨胀时，常需不完全填满封装件。

如此，顶部空间的气体可能夹带（entrain）在分配液体中，而产生异质、多相的分配流体流（stream），其有害于采用此分配液体的工艺或产品。再者，分配液体中出现顶部空间气体会造成流体流动传感器、流动控制器等装置故障或出错。

使用含液体组成的封装件引起的另一相关问题为，气体会渗透或泄漏到所含液体中而溶解并形成气泡。以内衬式封装件为例，内衬外的气体可能会通过内衬而渗入所含液体中。当采用内衬式封装件来压力式分配操作时，如空气或氮气等加压气体本身可通过内衬材料且溶解于内衬里的液体中。接着分配液体时，分配管线和下游仪器与设备中的压降可能造成先前溶解于液体中的气体释出，以致于在分配液体流中形成气泡，结果产生类似于夹带在液体流中的顶部空间气体般的不良影响。故，期望在开始分配之前先移除顶部空间的气体，并且在开始分配液体后继续移除释放出来的气体。还期望能快速移除气体以减少微气泡形成。