(57)【要約】【課題】低蒸気圧、高純度化学物質の供給装置を速やかに且つ完全に洗浄するマニホールドを提供すること。【解決手段】（１）２つのポートを有する容器と、（２）第１及び第２端部、並びに、コネクターを有する１つの管路と、（３）２つのダイアフラムバルブを有し、各バルブシート面が該管路の該第１端部に接続され、１つのバルブのダイアフラム面が第１ポートに接続され、もう１つのバルブのダイアフラム面がベントに接続される、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、（４）２つのダイアフラムバルブを有し、各バルブシート面が該管路の該第２端部に接続され、１つのバルブのダイアフラム面がパージに接続され、もう１つのバルブのダイアフラム面が押込みガス又は化学物質の出口に接続される、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ、を含んで成るマニホールド。【選択図】　　　図１
2004134735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：
（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、押込みガス源、パージガス源及びベント源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れの通じる、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源及び真空源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、押込みガス源、バブリングガス源及び低蒸気圧、高純度化学物質のための分配から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）前記第１容器と流れが通じ、且つ、前記第１容器に押込みガスを供給すること、及び、前記第１容器から押込みガスに低蒸気圧、高純度化学物質を分配することから成るグループより選択される作用の可能な前記第２ポート。
【請求項２】
前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、残留低揮発性化学物質を濡れ表面からパージして、該容器のポート又はベントポートを通して放出又は真空引きするために使用される、高圧パージガス源用の管路と流れの通じる、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項３】
前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、真空源用の管路と流れの通じる、請求項２に記載のマニホールド。
【請求項４】
前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質の分配用の管路と流れの通じる、請求項３に記載のマニホールド。
【請求項５】
前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント及び真空源用の管路と流れの通じる、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項６】
前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス用の管路と流れの通じる、請求項５に記載のマニホールド。
【請求項７】
前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源用の管路と流れの通じる、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項８】
前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス及び真空用の管路と流れの通じる、請求項７に記載のマニホールド。
【請求項９】
前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、真空源と流れの通じるバルブ、及び、パージガス源と流れの通じるバルブと流れの通じる、請求項８に記載のマニホールド。
【請求項１０】
前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、溶剤源と流れの通じるバルブ、及び、パージガス源と流れの通じるバルブと流れの通じる、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項１１】
前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源用の管路と流れが通じ、且つ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、溶剤源と流れの通じるバルブと、真空源と流れの通じるバルブと、パージガス源と流れの通じるバルブと流れの通じる、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項１２】
前記第１及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリがヒーターを有する、請求項１に記載のマニホールド。
【請求項１３】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント及び真空源と流れの通じる第２管路と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配点と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）前記第１容器と流れが通じ、且つ、前記第１容器に押込みガスを供給することの可能な前記第２ポート。
【請求項１４】
前記第１及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリがヒーターを有する、請求項１３に記載のマニホールド。
【請求項１５】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源と流れの通じる第２管路と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源及び真空源と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配点と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）前記第１容器と流れが通じ、且つ、前記第１容器に押込みガスを供給することの可能な前記第２ポート。
【請求項１６】
前記第１及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリがヒーターを有する、請求項１５に記載のマニホールド。
【請求項１７】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント及び真空源と流れの通じる第２管路と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源及び溶剤源と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配点と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）前記第１容器と流れが通じ、且つ、前記第１容器に押込みガスを供給することの可能な前記第２ポート。
【請求項１８】
前記第１及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリがヒーターを有する、請求項１７に記載のマニホールド。
【請求項１９】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源と流れの通じる第２管路と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源、溶剤源及び真空源と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配点と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）前記第１容器と流れが通じ、且つ、前記第１容器に押込みガスを供給することの可能な前記第２ポート。
【請求項２０】
前記第１及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリがヒーターを有する、請求項１９に記載のマニホールド。
【請求項２１】
高純度化学物質供給システムにおける低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：（ａ）前記低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の前記低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の前記第２端部から第１管路の前記第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、前記第１容器を、前記低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、前記第２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源と流れの通じる第２管路と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配及びバブリングガス源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れが通じ、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源、溶剤源及び真空源と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）第５及び第６ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面と流れが通じ、前記第５ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、真空源と流れが通じ、前記第６ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、第４ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れの通じる、第３ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｆ）第７及び第８ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第３ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れが通じ、前記第７ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源と流れが通じ、前記第８ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、溶剤源と流れの通じる、前記第４ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｇ）前記第１容器及び第５ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れの通じる前記第２ポートと、
（ｈ）第９及び第１０ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１管路の前記第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、前記第９ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、前記第２ポートと流れが通じ、前記第１０ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、ベント源と流れが通じ、前記第２管路が、前記第２管路の第１端部と第２端部を取り外すための第２低デッドスペースコネクターを有する、前記第５ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｉ）第１１及び第１２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第２管路の前記第２端部と流れが通じ、前記第１１ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、低蒸気圧、高純度化学物質のための分配及び押込みガス源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れが通じ、前記第１２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、第７ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れの通じる、第６ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｊ）第１３及び第１４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第１２ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面と流れが通じ、前記第１３ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、真空源と流れが通じ、前記第１４ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、第８ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れの通じる、前記第７ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｋ）第１５及び第１６ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、前記第７ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと流れが通じ、前記第１５ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、溶剤源と流れが通じ、前記第１６ダイアフラムバルブの前記ダイアフラム面が、パージガス源と流れの通じる、前記第８ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｌ）前記第１容器の前記第２ポートにあるＴ形状端部。
【請求項２２】
前記ブロックバルブアッセンブリがヒーターを含む、請求項２１に記載のマニホールド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化学物質供給システムの容器を取り外すための、低デッドスペースの容易に洗浄されるマニホールドに関し、特に高純度又は超高純度化学物質を、化学析出のための半導体製作設備又はツールのような使用場所に供給するための装置に関する。本発明は、他の用途を有することがあるが、特に半導体の製作に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造業者は、半導体デバイスの製作における欠陥を回避するために、製造プロセスについて、少なくとも高純度を有する化学物質を必要とする。集積回路の製作に使用する化学物質は、十分なプロセス収率を与えるために、通常、超高純度でなければならない。集積回路のサイズが小さくなるにつれて、化学物質源の純度を維持する必要性は増大する。
【０００３】
集積回路の製作に使用される、ひとつの超高純度化学物質にテトラキス（ジメチルアミド）チタン（ＴＤＭＡＴ）がある。ＴＤＭＡＴは、チタン及び窒化チタン膜、ビアス及び障壁層を形成するための化学的堆積法（ＣＶＤ法）のような、集積回路の製造操作において広く使用される。
【０００４】
集積回路の製作業者は、９９．９９＋％純度、好ましくは９９．９９９９９９＋％（エイトナイン＋％）純度を有するＴＤＭＡＴを典型的に必要とする。この純度の高さは、十分なプロセス収率を維持するために必要である。ＣＶＤ反応チャンバーに、高純度又は超高純度のＴＤＭＡＴを収容及び供給するために、特別な装置の使用も必要となる。
【０００５】
ＴＤＭＡＴのような高純度化学物質及び超高純度化学物質は、大規模な化学物質供給システムから、半導体製作設備又はツールのような使用場所へ供給される。高純度化学物質のための供給システムは、Ｓｅｉｇｅｌｅらによって、米国特許第５，５９０，６９５号明細書に開示されており、それは２つのブロックバルブアッセンブリ７６と９１を使用するが、速くてきれいな取り外しを容易としない（関係特許は米国特許第５，４６５，７６６号明細書、同第５，５６２，１３２号明細書、同第５，６０７，００２号明細書、同第５，７１１，３５４号明細書、同第５，８７８，７９３号明細書及び同第５，９６４，２５４号明細書を含む）。そのシステムは、即ち、低圧ベントバルブとキャリアーガスアイソレーションバルブを収容するブロックバルブアッセンブリを含んで成り、一方で、もう１つのブロックバルブアッセンブリが、コンテナーバイパスバルブとプロセスアイソレーションキャニスターバイパスバルブを収容する。それらのブロックバルブアッセンブリは直列ではなく、またマニホールドから容器を取り外すことにも使用されない。
【０００６】
プロセス管路から低蒸気圧化学物質を除去するための溶剤パージシステムが、米国特許第５，９６４，２３０号明細書及び米国特許第６，１３８，６９１号明細書に開示されている。このようなシステムによって、パージがいっそう複雑になり、処理すべき材料の量が増加することがある。
【０００７】
米国特許第６，１６１，８７５号明細書にあるような、低デッドスペースのカップリングが知られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＴＤＭＡＴは、半導体産業において、低蒸気圧、高純度化学物質とされており、したがって、プロセスラインの中断時、又は、ラインをそのような取り外しに先立って洗浄しなければならないプロセス容器の交換時に、特別な問題が生じる。ライン又は管路を洗浄するのに相当な時間の遅れがあると、ウエハー処理設備の処理量にとって損失となるし、それぞれ何百もの集積回路を含む、高価なツール及び大量バッチ処理の高価なウエハーは、速く処理すること、及び、プロセス容器又はベッセルの洗浄又は交換のための相当な又は長いオフライン時間を回避することを必要とする。
【０００９】
本発明は、より具体的に言えば、エレクトロニクス産業におけるプロセス化学物質供給の分野、及び、低蒸気圧、高純度化学物質供給を必要とする他の用途に向けられる。さらに具体的に言えば、本発明は、低蒸気圧、高純度化学物質を使って処理しているときに、プロセス化学物質供給ライン、容器及び関連する装置を、特に、このようなプロセス化学物質供給ラインにおけるプロセス化学物質又はプロセス化学物質用容器の交換の間に、速やかに且つ完全に洗浄するための装置に向けられる。
【００１０】
プロセス化学物質ラインの真空排気及びガスパージは、供給ラインから残留化学物質を除去するために使用される。真空吸引と不活性ガスパージの両方が、高揮発性化学物質をすばやく除去するのにうまくいく。しかし、低揮発性化学物質ではあまり効果的でない。毒性の高い材料を抽出するときには、安全性が問題となる。
【００１１】
例えば、補充かメンテナンスのどちらかのための、ベッセル又は容器の取替えについて、ラインを取り外すことが必要であるときに、残留化学物質を除去するための溶剤の使用が、プロセスラインから低蒸気圧化学物質を除去するのに提案された。しかしながら、溶剤システムは複雑であることがあり、溶剤源、及び、洗浄作用に使用した後の汚染溶剤を取り扱う手段、を必要とすることがある。
【００１２】
本発明は、低蒸気圧化学物質のための化学プロセスラインのパージ及び洗浄における従来技術の難点を、より十分に以下に説明するように、圧縮ガスと真空の長いパージサイクルの必要なしに克服する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高純度化学物質供給システムにおける、低蒸気圧、高純度化学物質の移送のためのパージ可能なマニホールドであって、以下を含んで成る：
（ａ）低蒸気圧、高純度化学物質を受け入れること、又は、分配することのできる少なくとも２つのポートを有する、多量の低蒸気圧、高純度化学物質を含むための第１容器と、
（ｂ）第１端部及び第２端部、並びに、第１管路の第２端部から第１管路の第１端部を取り外すための第１低デッドスペースコネクターを有し、該第１容器を、低蒸気圧、高純度化学物質の起点又は分配点に取り外し可能に接続するための第１管路と、
（ｃ）第１及び第２ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、該第１管路の第１端部と低蒸気圧、高純度化学物質の流れが通じ、第１ダイアフラムバルブのダイアフラム面が、少なくとも２つあるポートのうちの第１ポートと流れが通じ、第２ダイアフラムバルブのダイアフラム面が、押込みガス源及びベント源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れの通じる、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｄ）第３及び第４ダイアフラムバルブを有し、各ダイアフラムバルブが、ダイアフラムを有し、バルブシート面とダイアフラム面を有し、そこで、各ダイアフラムバルブのバルブシート面が、もう一方のダイアフラムバルブのもう一方のバルブシート面に並置され、各ダイアフラムバルブの各バルブシート面が、該第１管路の第２端部と流れが通じ、第３ダイアフラムバルブのダイアフラム面が、パージガス及び真空源から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れが通じ、第４ダイアフラムバルブのダイアフラム面が、押込みガス源、バブラーガス源及び低蒸気圧、高純度化学物質のための分配から成るグループより選択される作用の可能な管路と流れの通じる、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリと、
（ｅ）該第１容器と流れが通じ、且つ、該第１容器に押込みガスを供給すること、及び、該第１容器から押込みガスに低蒸気圧、高純度化学物質を分配することから成るグループより選択される作用の可能な第２ポート。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、プロセス容器まで、又は、からの、低蒸気圧、高純度化学物質の分配又は供給のための、容易に洗浄可能な及びパージ可能なマニホールドを提供し、そのプロセス容器は、消費用のプロセスツール又は反応器へ化学物質を分配する。本発明の装置は、特に半導体産業で使用されるプロセス化学物質に適している。
【００１５】
本発明の装置は、テトラキス（ジメチルアミド）チタンのような低蒸気圧化学物質に適用できるが、低蒸気圧でない化学物質、即ち、高蒸気圧化学物質にも適用できる。したがって、多くの化学物質に使用することができる。
【００１６】
本発明のマニホールド及び化学物質供給システムは、さまざまな流体を用いるさまざまな用途において使用してよい。しかし、少なくとも高純度の液体化学物質に特有の用途を有する。例えば、液体化学物質は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ボラジン、アルミニウムトリｓｅｃ−ブトキシド、四塩化炭素、トリクロロエタン、クロロホルム、トリメチルホスファイト、ジクロロエチレン、トリメチルボレート、ジクロロメタン、チタンｎ−ブトキシド、ジエチルシラン、ヘキサフルオロアセチルアセトナト−銅（Ｉ）トリメチルビニルシラン、イソプロポキシド、トリエチルホスフェート、四塩化ケイ素、タンタルエトキシド、テトラキス（ジエチルアミド）チタン（ＴＤＥＡＴ）、テトラキス（ジメチルアミド）チタン（ＴＤＭＡＴ）、ビスｔ−ブチルアミドシラン、トリエチルボレート、四塩化チタン、トリメチルホスフェート、トリメチルオルトシリケート、チタンエトキシド、テトラメチル−シクロ−テトラシロキサン、チタンｎ−プロポキシド、トリス（トリメチルシロキシ）ボロン、チタンイソブトキシド、トリス（トリメチルシリル）ホスフェート、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタンジオン、テトラメチルシラン、及び、それらの混合物から成るグループより選択してよい。
【００１７】
本発明の化学物質供給システムのためのパージ可能なマニホールドは、プロセス容器から供給される低蒸気圧、高純度化学物質としてのＴＤＭＡＴを処理する特有の実施態様、それから半導体製作のプロセスツールに関して、以下に記載される。
【００１８】
バブラーにおいて、液体化学物質は、ディップチューブ（それが圧縮ガスを化学物質の表面より下の液体化学物質中に導く）を通り、圧縮ガス、バブラーガス又はキャリアガス（それは、液体化学物質がプロセス容器に存在するので、そのの中に泡立つ）によって伴出される。圧縮ガスがいくらかの化学物質を伴出し又は蒸発させ、蒸気がプロセスツールと連絡する出口を通って、圧縮ガスとともに飛び出る。
【００１９】
化学物質の供給は、蒸気吸引によっても達成することができる。蒸気吸引において、真空がプロセス容器の出口に適用され、真空条件のもと、化学物質を蒸発させ、出口を通して飛び出させる。この蒸気吸引は、入り口よりプロセス容器に向けられる押込みガスからの正圧ガスの補助のあるなしに関わらず達成することができる。
【００２０】
プロセス容器が、プロセスベッセル内のヘッドスペース又は化学物質の液表面にある圧縮ガス又は押込みガスの働きによって、液体化学物質をディップチューブからプロセスツールまで供給する（直接液体噴射、即ち、ＤＬＩ）、プロセスツールへの液体供給において、本発明を使用することも可能である。
【００２１】
圧縮するガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム又は希ガスのような任意の不活性ガスでよい。
【００２２】
プロセス管路がオフラインであるときに、残留化学物質の洗浄又は除去を前提として、パージガスがプロセス管路又はラインを洗浄するために使用される。
【００２３】
図１を参照して、高純度化学物質供給システムによる、本発明の低デッドスペースで、且つ、最小濡れ表面積の装置の使用が説明される。図１のブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、図２の（ａ）及び（ｂ）に詳しく示すのと同じ構造、及び、図３に詳しく示すのと同じ低デッドスペース接続を有する。容器４００は、化学物質をディップチューブ４１４に通し、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４４２と、低デッドスペースコネクター４４４を含む第１管路と、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４４８と、化学物質分配管路４４６に通して除去し、液が化学物質供給システムの外に出るようにして使用できるか、それとも、押込み又はバブリングガスが管路４４６を通り、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４４８及び４４２を通り、ポート４１２を通り、ディップチューブ４１４の下の方に投与されることができ、それが、容器４００に含まれる容器一杯の量の液体化学物質を通って泡立ち、Ｔ形状オリフィス４１６と、ポート４１０と、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４１８と、低デッドスペースコネクター４３２を含む管路と、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４２２と、管路４２０を通って、蒸気として除去されるようにして使用できるかのどちらかである。
【００２４】
どちらの場合においても、低濡れ表面積の管路を有する、縦に並んだブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４１８、４２２、４４２及び４４８、並びに、それらに付随する低デッドスペースコネクター４４４及び４３２によって、従来、低蒸気圧化学物質のサービスに必要とされていた時間よりも相当に短い時間において、コネクター４３２及び４４４で、残りのマニホールドから容器４００を取り外すことが可能となる。
【００２５】
容器４００のマニホールドは、不活性ガス（例えばヘリウム、窒素又は他の非反応性ガス）などの押込みガスを、管路４２０に通して、ダイアフラムバルブＡＶ５を開け、ダイアフラムバルブＡＶ６を閉じたブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４２２へ供給することによって、サービス外の液体に作用する。押込みガスは、コネクター４３２で備え付けられた管路を通り抜け、ダイアフラムバルブＡＶ２を閉じ、ダイアフラムバルブＭＶ１を開けたブロックバルブアッセンブリ４１８へ進み、押込みガスがポート４１０に入り、Ｔ形状オリフィス４１６から通過することを可能にし、容器４００の液体化学物質液面上のヘッドスペースを加圧する。これによって、液体化学物質が押し上がり、ディップチューブ４１４を出て、ポート４１２を通り、開いたダイアフラムバルブＭＶ３を通り、閉じたダイアフラムバルブＡＶ４を通り過ぎ、コネクター４４４を有する第１管路を通って、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４４８へ進み、閉じたダイアフラムバルブＡＶ８を通り過ぎ、開いたダイアフラムバルブＡＶ７を出て、電子デバイスの半導体製造用の直接液体噴射式炉などの、下流のベッセル又は反応器への分配点４４６に進む。
【００２６】
蒸気化学物質を外部へ提供するために、単に押込みガスの投与を、管路４４６を通し、同じバルブ及び管路の配列を通して、反対にすることによって、容器４００のマニホールドを逆に操作することができ、そこで押込みガスはディップチューブ４１４から泡立ち、液体化学物質を蒸気の流れに乗せ、次いで、それはＴ形状オリフィス４１６から、アッセンブリ４１８及び４２２について上記した同じバルブの開閉状態を通って流れ、しかし蒸気化学物質が管路４２０を通って分配される。
【００２７】
このマニホールドの配列は、どちらのブロックバルブ配列も、できる限り濡れ表面を低蒸気圧、高純度化学物質と接触させて、液体化学物質を外部へ出すか、又は、蒸気化学物質を外部へ出すかのどちらかに使用できるので、真空、パージガス、ベント及び溶剤洗浄でさえも、アッセンブリ４１８及び隣接したアッセンブリ、並びに、アッセンブリ４４２及び隣接したアッセンブリによって表されるマニホールドの両側に利用できるようにすることが適切である。
【００２８】
ポート４１２と結合したマニホールドは、バルブＭＶ３を開け、バルブＡＶ４を閉め、バルブＡＶ７を閉め、バルブＡＶ８を開け、バルブＡＶ１２を閉め、バルブＡＶ１３を開け、バルブＡＶ１７を閉め、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４５６のバルブＡＶ１６を開けることによって、高圧パージガス源４５４を使用して、液体化学物質をポート４１２及びディップチューブ４１４に通して容器４００に押し戻し、洗浄することができる。次いで、パージガス源４５４は数分間高圧のままとして、ほとんどすべての残留化学物質を除去する。もう１つの選択としては、残留化学物質を管路４３４、チャッキバルブ４３８及びベント４４０へ押し出すために、ＭＶ３を閉め、ＡＶ４を開けることである。次いで、パージガス源４５４を数分間高圧に保ち、ほとんどすべての残留化学物質を除去する。次に、バルブＡＶ４を閉め、バルブＡＶ１６を閉め、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４５２のバルブＡＶ１２を開けて、マニホールドの濡れ表面を真空にさらす。バルブＡＶ１２を閉めることができ、バルブＡＶ４を開けることができて、次いで、溶剤４５８が開いたバルブＡＶ１７を通してマニホールドの濡れ表面に投与され、残留化学物質及び溶剤（溶剤を使用する場合）をベント４４０から除去する。さらに続けて、パージと真空を繰り返すことが、溶剤（溶剤を使用する場合）を除去するために実施され、マニホールドの濡れ表面をきれいにする。これは、通常、真空サイクルについて、上に記載した適切なバルブを閉めた系において、真空の限界レベルに達する時間を見つけ出すことによって決定される。
【００２９】
ポート４１０と結合したマニホールドの濡れ表面は、接続４３２で取り外す前に、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ４２２を通して洗浄することが必要である。バルブＡＶ２を閉め、バルブＡＶ１５を閉め、バルブＡＶ１１を開けて、ポート４１０と結合したマニホールドを真空源４２４にさらす。パージと真空の数サイクルによって、ポート４１０と結合したマニホールドの濡れ表面の適切な洗浄を行うことができる。さらにより完全な、特に低蒸気圧化学物質の洗浄又は除去のために、溶剤をバルブＡＶ１４、ＡＶ１０、ＡＶ６及びＡＶ２を開け、バルブＡＶ１５、ＡＶ１１、ＡＶ５及びＭＶ１を閉めることによって投与することができ、溶剤を溶剤源４３１からポート４１０と結合したマニホールドまで流し、溶剤及び伴出される化学物質をベント４４０から除去する。典型的には、溶剤洗浄の後、パージと真空を数回繰り返すことが、パージ及び真空操作について、上に記載したバルブ操作とともに、溶剤によるマニホールドの十分な洗浄を得るために望まれる。
【００３０】
図１のブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、明確にするためにシーケンスナンバーを使って以下の通り表１に記載される。
表１
第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４４２
第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４４８
第３ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４５２
第４ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４５６
第５ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４１８
第６ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４２２
第７ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４２６
第８ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ　　　部品番号４３０
【００３１】
図１のダイアフラムバルブは、明確にするためにシーケンスナンバーを使って以下の通り表２に記載される。
表２
第１ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＭＶ３
第２ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ４
第３ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ７
第４ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ８
第５ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１２
第６ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１３
第７ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１６
第８ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１７
第９ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　　部品番号ＭＶ１
第１０ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ２
第１１ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ５
第１２ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ６
第１３ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１１
第１４ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１０
第１５ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１４
第１６ダイアフラムバルブ　　　　　　　　　　　　部品番号ＡＶ１５
【００３２】
図２の（ａ）は、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ１４のより詳細な図を示し、それは第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ２０と同じバルブ構造である（このため個々に詳細には示さない）。図２の（ａ）は、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ１４の部分断面図で、液体低蒸気圧、高純度化学物質又は第１ダイアフラムバルブ７５と流れの通じる第２管路１２を示し、第１ダイアフラムバルブ７５は、バルブ７７に示すものと同様のアクチュエータに加え、ダイアフラム７４ａを含み、凸面及び凹面を有する柔軟な金属ディスクを含み、バルブのバルブシート面及びバルブシート７８ａを含む。管路１２は開口１２ａを通してバルブ７５と連絡する。ダイアフラムのダイアフラム面は、バルブを閉めた状態において、ダイアフラム７４ａの凹表面と、コア８８の床と、バルブシート７８ａ表面の間に三角形の断面積を含む。バルブシート７８ａはダイアフラム７４ａの凹面を塞ぎ、ダイアフラムがバルブシート７８ａから離れると、液体低蒸気圧、高純度ＴＤＭＡＴがバルブを通り抜け、第２ブロックバルブアッセンブリ２０及び最終的に分配点１１０での化学物質の分配と接続する管路１６への短いチャンネル７６に進むことを可能にする。ダイアフラム７４ａは、手動アクチュエータ、電気ソレノイド、水圧作動、又は、好ましくは、図示される空気式アクチュエータ（ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ１４のもう一方のダイアフラムバルブに図示される）などの手段によって操作される。
【００３３】
パージガス及びあるいは圧縮ガスが、管路１８及び第２ダイアフラムバルブ７７（第２ダイアフラムバルブ７７は、ダイアフラム７４と、バルブシート７８と、アクチュエータコネクター７０と、アクチュエータアーマチャー８０と、空気式アクチュエータ６８と、バイアススプリング８２と、ベローズ又はピストン８４を含み、ベローズ又はピストンが空気圧をアーマチャー８０及び空気源８６を通してバルブ操作に変換する）を通して、第１管路１６に提供される。空気ガスが、供給源８６、及び、開口８３を通してベローズ８４と連絡するアーマチャー８０の同軸チャンネルによってベローズ８４に供給される。空気式アクチュエータは、止めナット７２によってダイアフラムにかみ合っている。第２ダイアフラムバルブ７７は、ちょうどダイアフラムバルブ７５と同様に、そのダイアフラム７４のダイアフラム面及びバルブシート面を有する。バルブ７５は、バルブ７７に図示するものと同様のアクチュエータ構造を有する。
【００３４】
本発明のダイアフラムバルブのバルブシート面には、低蒸気圧液体化学物質が維持されることのある、デッドスペース又は容積がほとんどない。さらに、ダイアフラムバルブ７５及び７７は、それらのバルブシート面で互いに並置され、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ１４のベースである単一ブロックから穴の開けられた非常に短いチャンネル７６を通して管路１６に接続する。これら２つのバルブのこの有利な配列のために、ガスの圧縮と真空を一定の順序に配列して適用することによって、溶剤のような更なる手段を必要としないで、第１管路１６を洗浄することが可能となる。容器１０のメンテナンス又は交換のための管路の取り外しに先立ち、数時間から数日をかけて、管路の残留化学物質を規定レベルに到達させる従来の技術システムとは対照的に、洗浄は、圧縮ガスと真空を数分の順序で配列するような、短い間隔で達成することができる。
【００３５】
ダイアフラムバルブのバルブシート面は、７６のような短いチャンネルを通して、１６のような共有管路と直接連絡するバルブの一部と、バルブが閉まっているときのダイアフラムの凹表面とバルブシートのシール表面までを含む。ダイアフラムバルブのダイアフラム面は、１２ａのような開口と連絡するバルブシートの反対側のシール表面と、ダイアフラムの凹面のさらに下の方を含む。ダイアフラムバルブのダイアフラム面は、環状の、一般的にはＶ形状断面の空間を構成するように見えることがあるが、それは潜在的に化学物質で濡れた状態になることがあり、このような化学物質を効果的に且つ速やかに洗浄するには難しいエリアを構成することがある。それゆえ、本発明は、共有管路又は第１管路１６を第１ブロックバルブアッセンブリのダイアフラムバルブのバルブシート面に直接連絡させること、及び、ダイアフラムバルブを互いに非常に短い接続又はチャンネル７６を通して並置することによって、低デッドスペースのバルブ配列を与え、これによって溶剤又は長時間のパージを使用せずに、圧縮ガスと真空を一定の順序で繰り返すことで容易に洗浄することができる。
【００３６】
空気式アクチュエータ６８は、バルブ動作のための圧縮空気源８６を有する。バルブ７７は、バッフル８４及びアクチュエータアーマチャー８０（それがバルブシート７８を塞ぐために、ダイアフラム７４を押す）上で作用するスプリング８２によって閉位置に偏ったノルマルクローズバルブである。圧縮空気は、スプリング８２の中心を通る同軸チューブを通り抜けて、アクチュエータアーマチャー８０の開口８３まで進み、スプリング８２と反対のバッフル８４側に出る。空気圧はバッフル及びスプリングに対して作用し、アーマチャー８０を通して、ダイアフラム７４を開側に偏らせ、化学物質がバルブを通って流れることを可能にする。これは空気式アクチュエータが作用するいくつかの方法のうちの１つを表しているに過ぎず、空気式アクチュエータの作用は本発明の態様ではない。空気圧を使用して作動させる公知の方法及び装置のどれもが考えられ得るし、実際に、手動又はソレノイド作動のような空気式ではない作動を使用することができる。バルブ７５は、同様に６８、７０、７２及び８６に類似したバルブ作動機器（図示されない）を装備している。
【００３７】
図２の（ｂ）は、図２の（ａ）のブロックダイアフラムバルブアッセンブリの分解斜視図を示し、今回はバルブ７５のための空気式アクチュエータ６８ａを示している。ダイアフラムバルブの場所は、コア８８として１つのバルブについて図示されるが、セラミックなどの材料、テフロン（商標）などのプラスチック、又は、他の適した材料の単一ブロックから穴が開けられる。しかし、好ましくは、電解研磨されたステンレス鋼などの金属とする。第２管路１２の開口１２ａは、ダイアフラム面にバルブの管路の接続を見せるようにして図示される。バルブシート７８ａは、バルブシート７８ａとダイアフラム７４ａとのシール表面であるバルブシート面を描いており、ダイアフラム７４ａは、そのコアの場所８８から取り除いて示される。空気式アクチュエータ６８ａは、その空気ガス源の接続８６ａとともに示される。化学物質源又は第２管路１２と、圧縮ガス／パージガス源又は第３管路１８と、化学物質を分配するための共有又は第１管路１６が示され、それぞれブロックダイアフラムバルブアッセンブリ１４の単一ブロックから出ている。
【００３８】
第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ２０は、図２の（ａ）に図示される第１ブロックバルブアッセンブリ１４に類似しており、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリに関するように、第２ブロックバルブアッセンブリ２０に関して、この場合の管路１６は第１管路１６について示される構造に対応し、管路１１２は第２管路１２について示される構造に対応し、管路１１０は第３管路１８について示される構造に対応する。
【００３９】
第１低デッドスペース接続２４が図３に図示される。第１管路１６のシール表面９０は、環状ナイフエッジ９４が管路１６のシール表面８９の方向にシール表面から軸方向に依存して終わり、管路１６のシール表面８９もまた、そのシール表面から軸方向に依存する環状ナイフエッジ９６を有する。これらのナイフエッジ９４及び９６は、環状シールガスケット９２でかみ合い、シールガスケット９２は、高いシール性を有する低デッドスペース接続を形成するために比較的柔らかい金属が好ましい。コンプレッションフィッティング１００は、ねじによってリング９８をかみ合わせ、それぞれのナイフエッジを、環状の柔らかい金属ガスケット９２とのシール結合に押し込む。
【００４０】
図４から図７は、少なくとも２つのポートを有する低蒸気圧、高純度化学物質用容器を操作するためのマニホールドの単独部分を示す。説明を分かり易くするために、化学物質の濡れ表面を有することを前提とすることのできるマニホールドの部分のみを記載する。しかし、容器の第２ポートも適切なマニホールドを有するものと解される。
【００４１】
図４に関して、容器（示されない）からの化学物質は、ポート５１０を通り、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ５１４の第１ダイアフラムバルブＶ１を通り、閉じた第２ダイアフラムバルブＶ２を通り過ぎ、図３に示される構造と類似した低デッドスペース接続５１６を有する第１管路（このような第１管路はアッセンブリ５１４に隣接した第１端部、及び、アッセンブリ５２０に隣接した第２端部を有する）を通って除去される。化学物質は、第２ダイアフラムバルブアッセンブリ５２０を通り抜け、閉じた第３ダイアフラムバルブＶ３を過ぎて、開いた第４ダイアフラムバルブＶ４から使用場所又は貯槽へ化学物質を分配する管路５１８へ進む。
【００４２】
接続５１６で容器を取り外すのに濡れ表面を洗浄するために、第３ダイアフラムバルブＶ３を開け、第４ダイアフラムバルブＶ４を閉め、管路５２２を通り抜ける供給源５２４からのパージガスが、残留化学物質をポート５１０を通して容器へ押し戻す。次に、第１ダイアフラムバルブＶ１を閉め、第２ダイアフラムバルブＶ２を開けて、さらに化学物質を管路５２６及び接続５３０の外へ除去し、真空源５３２を通して放出する。供給源５２４からのパージガスは高圧で数分間開放され、残留化学物質はＶ２かＶ１のどちらかを開けることによって除去することができる。次いで、第３ダイアフラムバルブＶ３を閉め、マニホールドの濡れ表面が、供給源５３２によって真空にさらされる。典型的には、数回の速いパージと真空のサイクルが、洗浄を適切なレベルに到達させるのに必要であり、一般に、それはマニホールドの濡れ表面への真空の開始から設定真空レベルに達するのに必要な時間を計ることによって決定される。濡れ表面をきれいにパージするために必要とされる典型的な合計時間は６０分よりもかなり短い。低蒸気圧化学物質の除去を促進させるために、いくつかのブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、適切な加熱装置５１２によって、この技術分野において通常知られているような加熱又はヒートトレースをすることができる。
【００４３】
図５は、容器（示されない）のための同様のマニホールドを示し、このマニホールドにおいては、別々の真空及びベント源が提供される。化学物質は、図示されない容器のポート６１０を通して除去される。化学物質は、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ６１４の開いた第１ダイアフラムバルブＶ１を通り抜け、閉じた第２ダイアフラムバルブＶ２を過ぎて、図３と類似した低デッドスペース接続６１６を含む第１管路（このような第１管路は、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ６１４に隣接した第１端部、及び、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ６２０に隣接した第２端部を有する）を通り抜ける。化学物質は、閉じた第３ダイアフラムバルブＶ３を通り過ぎ、開いた第４ダイアフラムバルブＶ４を出て、貯槽又は下流の使用場所へ管路６１８を通って分配される。
【００４４】
マニホールドの濡れ表面を洗浄するために、ダイアフラムバルブＶ４を閉め、バルブＶ７を開けることにより、パージガス源６２４が、閉じたバルブＶ５を通り過ぎ、管路６２２及び開いたダイアフラムバルブＶ３を通り抜け、残留化学物質を開いた第１ダイアフラムバルブＶ１に通し、ポート６１０を通して容器へ押し戻すことができる。次に、ダイアフラムバルブＶ１を閉め、ダイアフラムバルブＶ２を開けることにより、パージガスは、管路６２６と、チャッキバルブ６２８と、低デッドスペース接続６３０を通り抜け、パージガスの流れに乗った残留化学物質とともにベント６３２の外へ出すことができる。供給源６２４からのパージガスは高圧で数分間開放され、Ｖ２かＶ１のどちらかを開けることによって残留化学物質を除去することができる。次いで、ダイアフラムバルブＶ２及びパージガスバルブＶ７を閉めること、並びに、バルブＶ５を開けることによって、真空をマニホールドの濡れ表面に適用し、ダイアフラムバルブＶ１からバルブＶ５までの流路を真空源６２３にさらす。パージガス及び真空は、低蒸気圧、高純度化学物質が許容できるレベルまで（通常、真空が付与された後、許容できる時間において、それ以上、化学物質のオフガスが発生していないことを実証して、真空レベルがマニホールドの濡れ表面で達成されたと決定することによって）除去されたことを測定するまで、マニホールドの濡れ表面の至るところに交互に循環される。濡れ表面をきれいにパージするために必要とされる典型的な合計時間は６０分よりもかなり短い。マニホールドの濡れ表面からの低蒸気圧、高純度化学物質の除去をさらに助けるために、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、６１２で表される、産業において周知の、適切なヒートトレース又は加熱コンパートメントによって加熱することができる。
【００４５】
図６を参照して、本発明の別の実施態様を説明する。容器（示されない）のためのマニホールドが、ポート７１０から液体化学物質の分配管路７１８を制御する第４ダイアフラムバルブＶ４までを通る。マニホールドは、真空管路７２６及び溶剤／パージ管路７２２、並びに、付随する装置によってサービスを提供される。化学物質は、図示されない容器からポート７１０を通り、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ７１４の開いた第１ダイアフラムバルブＶ１を通って除去される。化学物質は、閉じた第２ダイアフラムバルブＶ２、及び、第１ダイアフラムバルブアッセンブリ７１４と、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ７２０の間の第１管路を通り過ぎる。第１管路は、図３に類似の低デッドスペース接続７１６によって、アッセンブリ７１４に隣接した第１端部と、アッセンブリ７２０に隣接した第２端部に分割される。液体化学物質は、閉じた第３ダイアフラムバルブＶ３を通り過ぎ、開いた第４ダイアフラムバルブＶ４を出て、貯槽又は使用場所に化学物質を分配する管路７１８まで進む。化学物質は、第２ポートで容器に接続されたマニホールドにより、容器内の化学物質のヘッドスペースに対して適用される押込みガスの圧力によって分配される。
【００４６】
マニホールドの濡れ表面を洗浄するために、第４ダイアフラムバルブＶ４を閉め、押込みガスの流れを止め、バルブＶ７を開けることにより、管路７２４からのパージガスが、マニホールドの濡れ表面の残留化学物質を、ポート７１０に通して容器へ押し戻すことを可能とする。次に、第１ダイアフラムバルブＶ１を閉め、第２ダイアフラムバルブＶ２を開けることにより、パージガスが、残存する化学物質を管路７２６及び低デッドスペース接続７３０に通して真空源７３２へ排出することを可能とする。供給源７２４からのパージガスは、高圧で数分間開放され、残留化学物質はＶ２かＶ１のどちらかを開けることによって除去することができる。パージガス及び真空は、交互に及び同時に、バルブＶ７の適切な開閉によって適用することができる。数サイクルのパージと真空の後、残留化学物質がマニホールドの濡れ表面に残っていれば、次いで、バルブＶ７を閉め、バルブＶ６を開け、バルブＶ２を開けたまま保持することによって、溶剤をマニホールドの濡れ表面に投与し、溶剤源７２５からの残留化学物質のための溶剤を使用して、マニホールドの濡れ表面を洗い流す。溶剤及び化学物質もまた、ベント／真空源７３２を通して処分される。それは説明しないが適切な除去を含むことがある。溶剤で洗った後、マニホールドはさらにパージガスと真空の数サイクルにさらされる。すべての化学物質が除去されると、マニホールドは、容器を取替えるために、又は、全マニホールドの任意の部分を修理するために、低デッドスペース接続７３０及び７１６で安全に取り外すことができる。マニホールドの濡れ表面からの低蒸気圧、高純度化学物質の除去をさらに助けるために、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、７１２で表される、産業において周知の、適切なヒートトレース又は加熱コンパートメントによって加熱することができる。
【００４７】
図７は、低蒸気圧、高純度化学物質用容器（図示されない）のための、さらにもう１つのマニホールドの設計図を示す。液体化学物質は、図１において説明されるような押込みガスによって、容器のポート８１０を通して、容器から押し出され、第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ８１４の開いた第１ダイアフラムバルブＶ１を通り抜け、閉じた第２ダイアフラムバルブＶ２を通り過ぎ、アッセンブリ８１４及び第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ８２０に接続する第１管路を通り抜ける。第１管路は、図３に図示されるような低デッドスペース接続８１６によって、アッセンブリ８１４に隣接する第１端部と、アッセンブリ８２０に隣接する第２端部に分かれる。液体化学物質は、閉じた第３ダイアフラムバルブＶ３を通り過ぎ、開いた第４ダイアフラムバルブＶ４を通って分配管路８１８に出て、ＣＶＤ炉のような貯槽又は使用場所に化学物質を供給する。
【００４８】
化学物質の分配を中断すること、及び、取替え又は修理のためにマニホールドから容器を取り外すことが望まれるとき、第４ダイアフラムバルブＶ４を閉め、第３ダイアフラムバルブＶ３及びバルブＶ７を開けて、パージガスを管路８２４からマニホールドの濡れ表面に導入し、残留化学物質をポート８１０に通して容器へ押し戻す。次いで、第１ダイアフラムバルブＶ１を閉め、第２ダイアフラムバルブＶ２を開けて、残存する化学物質を、ベント管路８２６と、チャッキバルブ８２８と、低デッドスペース接続８３０に通して、適切な減少度又は含有量になるまで、ベント管路８３２から押し出す。供給源８２４からのパージガスは高圧で数分間開放され、残留化学物質はＶ２かＶ１のどちらかを開けることによって除去することができる。次いで、バルブＶ７を閉め、バルブＶ２を閉め、一方で、真空バルブＶ５を開けて、マニホールドの濡れ表面を真空源８２３にさらし、さらに残留化学物質を除去する。このパージ及び真空処理は、典型的に何回かのサイクルを通して実施される。もし化学物質の除去が困難であれば、バルブＶ５を閉めることができ、溶剤を溶剤管路８２５及び開いたバルブＶ６に通して投与することができる。溶剤はマニホールドの濡れ表面の残留化学物質を伴出し、開いたバルブＶ２から出て、ベント管路８３２を通って放出される。溶剤処理の後、さらにパージガスと真空のサイクルが、残留溶剤のラインをきれいにし洗浄するために典型的に実施される。次いで、バルブＶ７からパージガスをほんの少し流すことを除いて、すべてのバルブを閉め、一方で、第１管路が低デッドスペース接続８１６で分解され、ベント管路が低デッドスペース接続８３０で分解され、化学物質の混入、大気成分での腐食、又は、有害な副生成物の生成を気にせずに、容器の取替え又は修理を実施する。マニホールドの濡れ表面からの低蒸気圧、高純度化学物質の除去をさらに助けるために、ブロックダイアフラムバルブアッセンブリは、８１２で表される、産業において周知の、適切なヒートトレース又は加熱コンパートメントによって加熱することができる。
【００４９】
図４から図７の装置は、容器、又は、もう一方の容器のポート若しくはマニホールドを図示せず、部分的な図において示されるが、図４から図７の装置は、図１に表される、更なるマニホールディングを意図していることがわかる。具体的に言えば、液体化学物質は、図１と同様に、投与した押込みガスによって、容器からディップチューブ５１０、６１０、７１０又は８１０を通って押し出される。しかしながら、図４〜図７の装置はまた、押込みガスが、図４〜図７のそれぞれについて、第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリの第４バルブＶ４を通して導入されることができ、図示されない容器中に泡立ち、第２ポート、及び、右側のマニホールドについて図１に図示されるものに従って設計したマニホールドを出て、化学物質とともに伴出される押込みガスを含む蒸気を除去する、ということも意図している。
【００５０】
図１及び図４〜図７において、ダイアフラムバルブは、図２の（ａ）における配向の描写に従って、そのダイアフラム面とそのバルブシート面を有するダイアフラムの配列を示すために、三日月形又は新月形の描写で図示される。それゆえ、図１及び図４〜図７のダイアフラムバルブの凹面は、低デッドスペース及び最小濡れ表面積を有するダイアフラムバルブのバルブシート面を表し、図１及び図４〜図７のダイアフラムバルブの凸面は、図２の（ａ）に関して上に記載した、より潜在的なデッドスペース及びより潜在的な濡れ表面を有するダイアフラムバルブのダイアフラム面を表す。
【００５１】
本発明は、低デッドスペース接続（ダイアフラムバルブは、低デッドスペース接続で、容器を交換又は修理するような時に、化学物質の汚染除去について最小の濡れ表面積を提供するために、ブロックバルブアッセンブリにおいて、互いに向き合ったバルブシート面を有する）によって接続される２つのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを組み合せて使用することによって、化学物質の容器から低蒸気圧、高純度化学物質の分配における従来技術に対し、類のない、予測できない改良を提供する。本発明の装置を使用する洗浄は、従来技術が数日を必要とするところ、１時間未満の乾燥時間を実証してみせた。これによって、電子デバイスの製作業者は、交換又は修理のための時間を最小にすることができ、且つ、建設及び運転するのに、プラントあたり容易に１０億ドル以上かかる製作において、電子デバイスを製造するために設計した高価な装置を最大限利用することができる。
【００５２】
本発明は、いくつかの好ましい実施態様について説明したが、本発明の全範囲は、特許請求の範囲から確認されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器の入り口及び出口ポートに、何組かのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを有する、本発明の第１実施態様の概略図。
【図２】（ａ）は、本発明のそれぞれの実施態様に使用する２つのダイアフラムバルブを有する、ブロックバルブアッセンブリの部分断面図、そして（ｂ）は、ブロックから取り外されたダイアフラム及び空気式アクチュエータを示す、図２の（ａ）のブロックダイアフラムバルブアッセンブリの等角分解図。
【図３】本発明の第１管路に使用する低デッドスペースコネクターの部分断面図。
【図４】ベント機能なしの２つのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを有する容器の１つのポートのみを示す、本発明の第２実施態様の概略単離図。
【図５】ベント機能付きの２つのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを有する容器の１つのポートのみを示す、本発明の第３実施態様の概略単離図。
【図６】溶剤機能付きであるが、ベント機能なしの２つのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを有する容器の１つのポートのみを示す、本発明の第４実施態様の概略単離図。
【図７】溶剤機能及びベント機能付きの２つのブロックダイアフラムバルブアッセンブリを有する容器の１つのポートのみを示す、本発明の第５実施態様の概略分離図。
【符号の説明】
４００…容器
４１０…第２ポート
４１２…第１ポート
４４２…第１ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ
４４０…ベント源
４４４…コネクター
４４６…押込みガス源／化学物質分配点
４５４…パージガス源
４４８…第２ブロックダイアフラムバルブアッセンブリ
ＭＶ３…第１ダイアフラムバルブ
ＡＶ４…第２ダイアフラムバルブ
ＡＶ７…第３ダイアフラムバルブ
ＡＶ８…第４ダイアフラムバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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