(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液路をパージするためのバルブ配列であって、
処理液源と液流量計との間で処理液を搬送する処理液路と、
前記液流量計に有効に結合された注入バルブと、
前記液流量計の上流側に隣接して配置され、処理液路の第１部分を形成する第１絶縁バルブと、
該第１絶縁バルブの上流に配置され、処理液路の第２部分を形成する第２絶縁バルブと、
前記第１及び前記第２絶縁バルブ間の前記処理液路に有効に結合され、パージガス源に有効に結合するパージバルブと、
前記第１及び前記第２絶縁バルブの間の前記処理液路に有効に結合され、ポンプに有効に結合するポンプバルブと、
を備え、
前記第１絶縁バルブが、前記パージバルブと前記液流量計との間において作動的に結合され、
前記第１絶縁バルブ、前記液流量計及び前記注入バルブが、１つの交換可能なユニットとして構成されている、
ことを特徴とするバルブ配列。
【請求項２】
処理液路の少なくとも１つに結合されたヒータと、前記第１及び前記第２絶縁バルブと前記ポンプバルブとをさらに備えた請求項１に記載のバルブ配列。
【請求項３】
前記第１絶縁バルブは、
第１部分と、
前記第１部分と前記液流量計との間に配置するための第２部分と、
前記第１及び前記第２部分の間に配置され、前記第１及び前記第２部分の間の処理液の流れを許容するための開放位置と前記第１及び前記第２部分の間の処理液の流れを防止するための閉鎖位置とを有する絶縁機構とを備え、
前記第２絶縁バルブは、
第１部分と、
前記第１部分及び前記処理液源の間に配置するための第２部分と、
前記第１部分及び前記処理液源の間に配置され、前記第１及び前記第２部分の間の処理液の流れを許容するための開放位置と前記第１及び前記第２部分の間の処理液の流れを防止するための閉鎖位置とを有する絶縁機構とを備え、
前記パージバルブは、
前記第１及び前記第２絶縁バルブの前記絶縁機構の間で前記処理液路に有効に結合される第１部分と、
パージガス源に有効に結合する第２部分と、
前記第１及び前記第２部分の間に配置され、前記第１及び前記第２部分の間のパージガスの流れを許容するための開放位置と前記第１及び前記第２部分の間のパージガスの流れを防止するための閉鎖位置とを有する絶縁機構とを備え、
前記ポンプバルブは、
前記第１及び前記第２絶縁バルブの前記絶縁機構の間で前記処理液路に有効に結合される第１部分と、
ポンプに有効に結合する第２部分と、
前記第１及び前記第２部分の間に配置され、前記処理液路のポンピングを許容するための開放位置と前記処理液路のポンピングを防止するための閉鎖位置とを有する絶縁機構とを備えている請求項１に記載のバルブ配列。
【請求項４】
前記第１絶縁バルブの前記第１部分は前記第１絶縁バルブの前記第２部分より小さいウェッティングぺリメータを有し、前記第２絶縁バルブの前記第１部分は前記第２絶縁バルブの前記第２部分より小さいウェッティングぺリメータを有している請求項３に記載のバルブ配列。
【請求項５】
前記パージバルブの前記第１部分は前記パージバルブの前記第２部分より小さいウェッティングぺリメータを有し、前記ポンプバルブの前記第１部分は前記ポンプバルブの前記第２部分より小さいウェッティングぺリメータを有している請求項４に記載のバルブ配列。
【請求項６】
請求項３に記載のバルブ配列と、
前記第２絶縁バルブの前記第２部分に有効に結合された処理液源と、
前記第１絶縁バルブの前記第２部分に有効に結合された液流量計と、
前記パージバルブの前記第２部分に有効に結合されたパージガス源と、
前記ポンプバルブの前記第２部分に有効に結合されたポンプと、
を備えたことを特徴とする処理液搬送システム。
【請求項７】
前記処理液源は金属・有機源を備えている請求項６に記載の処理液搬送システム。
【請求項８】
前記処理液源はＴＤＭＡＴ源を備えている請求項７に記載の処理液搬送システム。
【請求項９】
前記パージガス源は非反応ガス源を備えている請求項６に記載の処理液搬送システム。
【請求項１０】
前記パージガス源は窒素ガス源を備えた請求項９に記載の処理液搬送システム。
【請求項１１】
前記第１絶縁バルブ、前記第２絶縁バルブ、前記パージバルブ及び前記ポンプバルブに有効に結合されたコントローラをさらに備え、
（ａ）前記第１及び前記第２絶縁バルブを閉塞し、前記処理液路の一部分を絶縁し、
（ｂ）前記パージバルブ及び前記ポンプバルブを開放し、前記パージガス源からの前記パージガスを有する前記処理液路の絶縁部分をパージし、
（ｃ）前記パージバルブを閉塞し、処理液及び前記処理液路の前記絶縁部分からのパージガスを汲み上げるようにプラグラムされた請求項６に記載の処理液搬送システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、
前記（ｂ）及び（ｃ）を繰返し、前記処理液路の前記絶縁部分は処理液を十分にパージされるようにさらにプログラムされた請求項１１に記載の処理液搬送システム。
【請求項１３】
処理液路から処理液をパージする方法であって、
（ａ）処理液源と液流量計の間に配置された処理液路の一部分を、前記処理液源と前記液流量計との間に配置された閉じた複数の絶縁バルブを介して絶縁する段階と、
を含み、
前記液流量計が該液流量計に有効に結合された注入バルブを有し、
前記複数の絶縁バルブのうちの第１絶縁バルブ、前記液流量計及び前記注入バルブが、１つの交換可能なユニットとして構成され、
当該方向が、さらに、
（ｂ）パージガスを有する前記処理液路の前記絶縁部分をパージする段階と、
（ｃ）処理液を汲み上げ、前記処理液路の前記絶縁部分からガスをパージする段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記（ｂ）及び（ｃ）を繰返し、前記処理液路の前記絶縁部分が処理液を十分にパージされるようになることをさらに含む請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は処理チャンバーのための処理液搬送システムに関し、より詳細には、処理液搬送システムの処理液路からの処理液の除去に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学気相成長法（ＣＶＤ）のような多くの半導体処理は気化した処理液を使用する。これらの気化した処理液が発生させられ、処理液システムを介して処理チャンバーに供給され、処理液システムは配管、バルブ、流量調節器及び気化機構の相互接続を備えている。通常、別個の気化機構が各処理液を気化するために供給され、処理液源及び搬送ガス源に結合されている。多数の気化機構が存在するが（例えば、バブラー、注入バルブ等）、最も伝統的な処理液搬送システムは複数の注入バルブを使用し、処理液を気化し、処理チャンバーに搬送される。
【０００３】
通常の注入バルブは、加圧された処理液を受け取るための処理液入口、加圧された不活性搬送ガスを受け取るための搬送ガス入口、気化した処理液／搬送ガス混合物を送り出すための出口を備えている。注入バルブは加熱され、処理液が搬送ガスに注入される時に搬送ガス中の処理液の加熱され低い部分蒸気圧は処理液を気化させる。
【０００４】
注入バルブが（例えば、機械的故障のため）故障し、（例えば、他の処理化学薬品又は注入バルブそれ自体を有する処理液の相互作用による注入バルブ内の堆積形成のため）詰まり、交換されなければならない。しかし、注入バルブにより気化された処理液が空気（例えば、湿気、酸素等）で有害に作用し、処理液搬送システム又は処理チャンバーを損傷することがある副産物（例えば、酸化物のような固体の薄膜）を形成する時に、注入バルブの交換プロセスは悪化させられ、その後、処理された半導体ウェーハ又を汚染し、或いは人間又は環境を害する（例えば、毒物）。
【０００５】
注入バルブの交換の間の心身に有害な処理液形成を防止するため、可能であれば、注入バルブが取り除かれた時に処理液は大気に晒されるすべての処理液路からパージされる。しかし、処理液パージプロセスは、金属・有機（例えば、テトラキス（ジメチルアミノ）チタニウム（ＴＤＭＡＴ））のような強接着性を有する処理液が図１に関連させて説明された処理液路からパージされなければならない時に従来の処理液搬送システム内では困難である。
【０００６】
図１は従来の処理液搬送システム１１（「従来システム１１」）の概略図であり、気化された処理液を処理チャンバー（図示せず）に搬送する。従来システム１１は処理液源１３を備え、処理液源は処理液路１７を介して注入バルブ１５に結合される（すなわち、直接又は間接のいずれかにより動作するように結合される）。処理液路１７は省略して示され、処理液源１３が注入バルブ１５から実質的に距離（例えば、約１〜１５フィート）があってもよいことを示している。
【０００７】
処理液路１７の一部に沿って配置し、形成されるのは第１絶縁バルブ１９、第２絶縁バルブ２１、液流量計２３及び第３絶縁バルブ２５である。第１絶縁バルブ１９は処理液源１３近傍に配置され、第２絶縁バルブ２５は注入バルブ１５近傍に配置され、液流量計２３は第３絶縁バルブ２５近傍に配置され、第２絶縁バルブ２１は図示されているように液流量計２３近傍に配置されている。通常、非常に多数の他の絶縁バルブは処理液路１７に沿って存在するが、明瞭のため省略されている。
【０００８】
従来のシステム１１はまた、パージガスライン２９を介して処理液路１７に有効に結合されるパージガス源２７（例えば、窒素、アルゴン、又は処理液と反応しない何か他のガス）と、ポンプライン３３を介して処理液路１７に有効に結合されるポンプ３１（例えば、機械的真空ポンプ）とを備えている。パージガスライン２９の一部に沿って配置され形成されるのは、パージバルブ３５であり、ポンプライン３３の一部に沿って配置され形成されるのはポンプバルブ３７である。
【０００９】
従来システム１１の通常の動作の間、第１絶縁バルブ１９、第２絶縁バルブ２１及び第３絶縁バルブ２５は開放され、液流量計２３により制御されるある割合で処理液源１３から注入バルブ１５に処理液を流れさせる。パージバルブ３５及びポンプバルブ３７は閉塞され、処理ガスがパージガス源２７によりパージされると共にポンプ３１により汲み出されることから防止する。
【００１０】
その後、注入バルブ１５が損傷され、詰まり、又は別の理由で使用不能（すなわち、機能異常）になり、交換されなければならなくなった場合には、注入バルブ１５は第１絶縁バルブ１９を閉塞することにより処理液源から絶縁される。処理液がＴＤＭＡＴ又は（トリメチルビニルシリル）ヘクサフルオル−アセチルアセト銅１（CupraSelect）であると仮定すると、注入バルブ１５は注入バルブ１５を取り除く技術者への実質的な健康の危険性を有することなく、そして従来システム１１への実質的な損傷の危険性を有することなく従来のシステム１１から直接はずすことはできない。例えば、ＴＤＭＡＴは空気中の水分と反応し、人間（例えば、アミン）に有害な副産物及び全体の従来システム１１を汚染する固体の薄膜（例えば、酸化物）を形成する。そのため、処理液は注入バルブ１５が取り除かれる前に処理液路１７からパージされなければならない。
【００１１】
処理液路１７から処理液をパージするためには、第１絶縁バルブ１９を閉塞させ、第２絶縁バルブ２１及び第３絶縁バルブ２５を開放させ、パージバルブ３５及びポンプバルブ３７は開放される。それによりパージガスは、パージガスライン２９、処理液路１７、ポンプライン３３を介して、パージガス源２７からポンプ３１に流出する。パージガスは吸収した処理液の微分子を処理液路１７の表面から取り除き、取り除かれた微分子はポンプ３１を介して処理液路１７から汲み上げられる。ポンプ／パージサイクル（ポンプ３１が処理液及び処理液路１７からのパージガスを汲み上げ続けている間にパージバルブ３５は一定期間閉塞され、パージバルブ３５が開放され、処理液路１７にパージガスをもっと導入する一定期間が続く）は実行され、処理液路１７からの処理液の除去を助けてもよい。
【００１２】
強い接着性を有する処理液（例えば、金属・有機）にとって、上述したポンプ／パージプロセスは、注入バルブ１５が従来のシステム１１から取り除かれる時に有害な副産物の形成を防止するのに十分なレベルまで処理液路１７から処理液を取り除くのにはあまり効果がない。これは特にＴＤＭＡＴにとって真実である。従来のシステム１１のパージ効果を向上させる１つのアプローチは処理液の接着性を減少させるパージの間、「フラッシング液」を使用することである。例えば、へキサンは処理液路からＴＤＭＡＴのパージを向上させるために使用されてもよい。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フラッシング液は通常、高価であり、しばしば好ましくない特性を与える。例えば、へキサンは可燃性であり、へキサン補助のパージを使用する処理液搬送システムの動作コストを増加させる特別の取扱い手順を必要とする。
【００１４】
したがって、さらなる費用を必要とせず、及び又はフラッシング液の使用を伴う安全性の考慮をすることなく、処理液搬送システムから処理液をより効果的にパージする処理液のパージ方法及び装置の必要性がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
従来技術の必要性を扱うため、新しいバルブの配列は処理液搬送システムから処理液のより効果的なパージを可能にすることを供給する。特に、新しいバルブの配列では、処理液路の小部分だけが処理液をパージされ、機能異常の注入バルブの交換に影響を与えなければならない。パージされる処理液路の小部分はフラッシング液の使用なしに処理液を効果的にパージされることがある小表面領域又は「ウェッティングぺリメータ」を有している。
【００１６】
新しいバルブの配列は処理液搬送システムの液流量計近傍に配置された第１絶縁バルブと、処理液源と第１絶縁バルブとの間に配置された第２絶縁バルブと、第１及び第２絶縁バルブの間に配置されたパージバルブと、パージバルブと第２絶縁バルブの間に配置されたパージバルブとを備えている。好ましくは各バルブは４個のバルブ（すなわち、絶縁バルブ）により規定された処理液量のウェッティングぺリメータを減少するように形成されている。例えば、絶縁バルブのウェッティングぺリメータは小さいウェッティングペリメータ入力又は出力ポートのいずれかを有するバルブを使用することにより、各バルブの小さいウェッティングぺリメータポートを絶縁バルブの方に向かせることにより減少させてもよい。絶縁ボリューム内にパージガスで直接パージできないＴ型又は他の領域がないことが好ましい（例えば、デッドレッグ）。
【００１７】
新しいバルブの配列で、処理液搬送システムは形成され、機能異常の注入バルブは人間への健康の危険性又は処理液搬送システムへの損傷の危険性を引き起こすことなく交換されてもよい。機能異常の注入バルブを交換するため、第１及び第２絶縁バルブは閉塞され、ポンプ及びパージバルブは開放され、第１及び第２絶縁バルブの間の処理液路の絶縁部分から処理液をパージする。好ましくは、ポンプ／パージサイクルが使用され、パージプロセスはプログラムされたコントローラを介して手動又は自動的に行われてもよい。
【００１８】
絶縁バルブの小さいウェッティングぺリメータ及びそのデッドレッグ不足のため、処理液路の絶縁部分は処理液から十分にパージされ、絶縁部分が空気に晒され（すなわち、十分にパージされ）る時、そして、パージされた処理液がＴＤＭＡＴのような強接着性の金属・有機を備えている時でさえ、有害な副産物の形成を防止する。有効にパージされた処理液路の絶縁部分で、ポンプ及びパージバルブは閉塞され、第１絶縁バルブ、液流量計及び機能異常の注入バルブはシールドユニットとして取り除かれ、処理液は処理液路又はシールドユニットのいずれかからも解放されない。新しい（すなわち、新品で、異なる、一新され、清浄された）第１絶縁バルブ、液流量計及び注入バルブはその後、好ましくは、シールドユニット、湿気のない又は処理液と反応することがある他の種類として、処理液搬送システムに接続される。４個のバルブにより形成された新しい絶縁バルブは、処理液搬送システムの汚染を避けるため、それに処理液をサイド導入する前に、水分及び他の反応性種をパージする。この方法では、処理液のパージ及び注入バルブの交換はより経済的に実行され、健康及び機器への損傷の危険性を減少させる。創意に富んだバルブの配列はまた処理液システム内の他の構成部品（例えば、液流量計、処理液源、ガス源、ポンプ、作用する注入バルブ等）の交換に対しても同様に作用するように使用されてもよい。
【００１９】
本発明の他の目的、特徴及び利点は好適な実施例の以下の詳細な説明、添付した特許請求の範囲及び添付した図面からもっと十分に明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図２は本発明により構成された創意に富んだ処理液搬送システム１１’（「創意に富んだシステム１１’」）の概略図である。特に、図２に示すように、創意に富んだシステム１１’は処理液源１３と、注入バルブ１５と、処理液と１７と、第１絶縁バルブ１９と、液流量計２３と、第３絶縁バルブ２５と、パージガス源２７と、パージガスライン２９と、ポンプ３１と、ポンプライン３３と、図１のポンプバルブ３７、及び創意に富んだ「ショートパス（short-path）」バルブの配列３９を備えている。
【００２１】
ショートパスバルブの配列３９は液流量計２３近傍の処理液路１７の一部分に沿って及びそれを形成して配置される第１のショートパス絶縁バルブ４１と、処理液路１７の一部分に沿って及びそれを形成し、処理液源１３の方向に第１ショートパス絶縁バルブ４１から短い距離（例えば、中心線から、１．０から１．５インチの中心線）に配置される第２ショートパス絶縁バルブ４３とを備えている。ショートパスバルブの配列３９は第１ショートパス絶縁バルブ４１と第２ショートパス絶縁バルブ４３の間に配置されたパージガスライン２９を介して処理液路１７に有効に結合されるショートパスのパージバルブ４５と、第２ショートパス絶縁バルブ４３とショートパスパージバルブ４５の間に伸びる第２ポンプライン４９を介して処理液路１７に有効に結合されるショートパスポンプバルブ１７とをさらに備えている。ショートパスポンプ５１は図示されているようにショートパスポンプライン４９に有効に結合されている。所望する場合には、ポンプ３１及び５１は同一ポンプでもよい。
【００２２】
創意に富んだシステム１１’の通常の動作の間、第１絶縁バルブ１９、第３絶縁バルブ２５、第１ショートパス絶縁バルブ４１及び第２ショートパス絶縁バルブ４３は開放され、処理流量計２３により制御される割合で処理液源１３から注入バルブ１５へ処理液を流れさせる。ポンプバルブ３７、ショートパスパージバルブ４５及びショートパスポンプバルブ４７は閉じられ、処理液がパージガス源２７によりパージされるのを防止すると共にポンプ３１及びショートパスポンプ５１により汲み上げられるのを防止する。したがって、通常の動作の間、創意に富んだシステム１１’は図１の従来のシステム１１と同様に機能する。
【００２３】
注入バルブ１５は機能異常となり、交換されなければならなくなった時に創意に富んだシステム１１’の主要な利点が認識され、図１の従来のシステム１１と図２の創意に富んだシステム１１’の両方に関して最も良く理解される。図１の従来のシステム１１にとって、注入バルブ１５は処理液の処理ライン１７をパージすることにより、及びその後、機能異常の注入バルブ１５を交換することにより交換されることを想起しなさい。特に、処理液をパージする間、注入バルブ１５は第１絶縁バルブ１９を閉塞することにより処理液源１３から絶縁され、処理液路１７はパージガス源２７からパージガスライン９、処理液路１７、及びポンプライン３３を通ってポンプ３１にパージガスを流すことにより、（パージガス源２７及びポンプ３１を介して）パージされる。その後、パージバルブ１５は処理液路１７から外される。述べたように、この従来のパージプロセスは、強接着性（例えば、金属・有機）を有する処理液が使用された場合に、有害な副産物が形成するのに十分な処理液を処理ガス路１７から取り除くのには効果がない。
【００２４】
図１の従来のシステム１１内で無効な処理液をパージする主な理由は、（１）処理液をパージしなければならない注入バルブ１５とポンプ３１の間の大きいウェッティングペリメータ（すなわち、処理液と接触する面の領域）、（２）パージガスで直接パージすることができない処理液路の部分（例えば、デッドレッグボリューム）である。従来のシステム１１の２個の最大のデッドレッグは第１絶縁バルブ１９とポンプライン３３が処理液路１７に結合する位置の間のデッドレッグＤ1と、注入バルブ１５とパージガスライン２９が処理液路１７に結合する位置の間のデッドレッグＤ2である。デッドレッグＤ1とデッドレッグＤ2のいずれも、従来のシステム１１でパージしている間には、パージガスで直接パージされない。図２の創意に富んだシステム１１’の注入バルブ１５を交換するため、処理液を大きいウェッティングぺリメータ又は大きいデッドレッグからパージすることは（後述するように）要求されない。
【００２５】
創意に富んだシステム１１’の注入バルブ１５を交換するため、一度、注入バルブ１５が機能異常になると、第１ショートパス絶縁バルブ４１及び第２ショートパス絶縁バルブ４３は閉塞され、第１ショートパス絶縁バルブ４１、液流量計２３、第３絶縁バルブ２５及び機能異常の注入バルブ１５はシールドユニット５３（例えば、第１ショートパス絶縁バルブ４１を閉塞することによりシールドユニット５３の１端部及び機能異常の注入バルブ１５によりシールドユニットの他端部）として取り除かれると共に交換されるようになっている。機能異常の注入バルブが詰まった場合には、詰まりはユニット５３の注入バルブ端部をシールし、さもなければ、注入バルブ１５は閉塞され、ユニット５３の注入バルブ端部をシールされてもよい。
【００２６】
第１ショートパス絶縁バルブ４１及び第２ショートパス絶縁バルブ４３は閉塞される時に処理液路１７の小部分（例えば、２個のバルブ４１，４３の間）を規定する。その後、処理液路１７の小部分１７’、処理液路１７とショートパスパージバルブ４５の間のパージガスライン２９の部分及び処理液路１７とショートパスポンプバルブ４７の間のショートパスポンプライン４９の部分はショートパスパージバルブ４５とショートパスポンプバルブ４７を開放することにより処理液をパージする。ポンプ／パージサイクルがパージの間に使用されるのが好ましい。
【００２７】
処理液路１７の小部分１７’の小さいウェッティングぺリメータ及びその著しいデッドレッグの不足のため（例えば、図１のデッドレッグＤ2は存在せず、デッドレッグＤ1は部分１７’の外部であるのでデッドレッグＤ1は影響を受けない）、小部分１７’は処理液を迅速にパージし、シールドユニット５３が取り除かれる時に、有害な副産物の形成を防止するようになっている。ＴＤＭＡＴのような強接着性の金属・有機処理液でさえ処理液路１７の小部分１７’から迅速にパージされる。したがって、小部分１７’のパージに続いて、シールドユニット５３は創意に富んだシステム１１’から取り除かれ、新しいシールドユニット（図示せず）は創意に富んだシステム１１’に取り付けられる。好ましくは、新しいシールドユニットは、湿気、又は、処理液と反応しうる他の化学種を含まないことが好ましい。その後、バルブ４１〜４７により規定される絶縁バルブはそれに処理液を導入する前に（例えば、前述した処理液パージプロセスと同じ方法で処理液路１７の小部分１７’をパージすることにより）湿気及び他の反応性種をパージし、創意に富んだシステム１１’の汚染を防止するようになっている。
【００２８】
図３は図２のショートパスバルブの配列３９の好適な構成３９’の斜視図であり、液流量計２３及び注入バルブ１５に有効に結合されて示されている。第３絶縁バルブ２５は図示されていない。第１ショートパス絶縁バルブ４１、第２ショートパス絶縁バルブ４３、ショートパスパージバルブ４５及びショートパスポンプバルブ４７は空気式バルブであるのが好ましく、第１及び第２ショート絶縁バルブ４１，４３は３方向の空気式バルブであるのが好ましい。３方向の空気式バルブは図４に関連させて後述される４個のバルブにより規定される絶縁ボリューム内でのデッドレッグの形成を防止する。第１ナット５５及び第２ナット５７は第１ショートパス絶縁バルブ４１と第２ショートパス絶縁バルブ４３の間及び第１ショートパス絶縁バルブ４１とショートパスパージバルブ４５の間にそれぞれ供給され、前述したように、シールドユニット５３の除去を容易にする（図３）。
【００２９】
図４は図３の好適なバルブの配列３９’の簡略化した側面図であり、処理液源１３、液流量計２３、注入バルブ１５、パージガス源２７及びショートパスポンプ５１に有効に結合されて示されている。コントローラ５９は各バルブ４１〜４７に有効に結合され、プログラムを含むメモリ６１を有し、前述したようにバルブ４１〜４７の動作を制御する。ヒータ６３はまた図示されているように、バルブ４１，４３及び４７、処理液路１７の小部分１７’及びショートパスポンプライン４９に結合されている。
【００３０】
好適なバルブの配列３９’の各バルブ４１〜４７は４個のバルブにより規定された絶縁ボリュームのウェッティングペリメータを減少するように構成されている。特に、バルブ４１〜４７は選択され、小さいウェッティングペリメータ入力又は出力ポートのいずれかを有し、バルブの小さいペリメータポート側は４個のバルブにより規定された絶縁ボリュームの方を向いている。例えば、第１ショートパス絶縁バルブ４１は第１部分４１ａ（例えば、入力ポート）、第２部分４１ｂ（例えば、出力ポート）及び第１部分４１ａと第２部分４１ｂの間の絶縁機構４１ｃを有して示されている。絶縁機構４１ｃは、第１及び第２部分４１ａ，４１ｂの間に処理液を流れさせるための開放位置及びその間の処理液の流れを防止するための閉塞位置を有している。第１部分４１ａは第２部分４１ｂより非常に小さいウェッティングペリメータを有し、そのため第２ショートパス絶縁バルブ４３の方を向いている。バルブ４３〜４７は（図示されているように）同様に構成されている。
【００３１】
第１及び第２ショートパス絶縁バルブ４１，４３は３方向の空気式バルブを備えていることに注目しなさい。パージガスライン２９及びショートパスポンプライン４９は（例えば、それぞれ第１及び第２ショートパス絶縁バルブ４１，４３の絶縁機構近傍の）小部分１７’の端部に配置されることができるので、３方向の空気式バルブ４１，４３の使用によりバルブ４１〜４７により規定された絶縁ボリューム内のデッドレッグを実質上排除し、処理液がそこからパージされる容易性をさらに増加させる。
コントローラ５９を使用して機能異常の注入バルブ１５を交換するため、メモリ６１にあるプログラムが実行される。プログラムは、コントローラ５９に対して、第１ショートパス絶縁バルブ４１及び第２ショートパス絶縁バルブ４３を閉じるように命令し、注入バルブ１５を処理液路１７の小部分１７’から絶縁するようになっている。その後、プログラムはコントローラ５９をショートパスパージバルブ４５及びショートパスポンプバルブ４７を開放するように導き、処理液路１７の小部分１７’から処理液をパージするようになっている。少量のパージされる処理液及びデッドレッグの不足のため、処理液は迅速に処理液路１７の小部分１７’、処理液路１７とショートパスパージバルブ４５の間のパージガスライン２９の部分及び処理液路１７'の小部分とショートパスポンプバルブ４７の間のショートパスポンプライン４９の部分から除去される。好ましくは、プログラムは前述したようにショートパスパージバルブ４５を開閉することにより、コントローラ５９に幾つかのポンプ／パージサイクルを実行させる。実行されるポンプ／パージサイクル数は処理液路１７の小部分１７’内のふくれ上がり率を監視することにより、又は試行錯誤により決定される。
【００３２】
処理液のパージに続いて、プログラムは、コントローラ５９に対して、ショートパスパージバルブ４５及びショートパスポンプバルブ４７の両方を閉じるように命令する。その後、オペレータは第１ナット５５及び第２ナット５７を緩め、シールドユニット５３を除去する（図２）。その後、新しいシールドユニット（図示せず）が供給される。一度、新しいシールドユニットが適所に配置されると、処理液路１７の小部分１７’は処理液路１の小部分１７’に処理液をサイド導入する前にショートパスポンプ５１及び又はパージガス源２７を介して、湿気（例えば、空気）及び他の反応種をパージする。ショートパスバルブの配列３９’からの処理液のパージをさらに向上させるため、第１ショートパス絶縁バルブ４１、第２ショートパス絶縁バルブ４３、ショートパスポンプバルブ４７、処理液パス１７の小部分１７’及びショートパスポンプライン４９は処理液をパージしている間、ヒータを介して約７０から８０℃の温度に加熱されるのが好ましい。ヒータ６３は加熱トレース、ヒータロッド、柔軟なシリコンゴムヒータ、当技術において周知であるカスタムフォームのフィッティングヒータ等を備えていてもよい。
【００３３】
ショートパスバルブの配列３９’の上記列挙した構成部品の１以上を加熱することはバルブ配列３９’内の各種表面から処理液の脱着のためさらなるエネルギを供給し、ここに説明されたポンプ／パージサイクルと関連させて、非常に効果的な処理液のパージとなる。所望であれば、処理液に熱エネルギを与えるために加熱されたパージガスが同様に使用されてもよい。
【００３４】
熱エネルギ源に加えて、非熱エネルギ源がショートパスバルブの配列３９’内の処理液にエネルギを与えるために使用されてもよく、処理液の脱着を助ける。熱と非熱源の両方はまた図２のショートパスバルブの配列３９'内、及び（後述する）図５のショートパスバルブの配列３９’’内で処理液のパージを向上させるために使用されてもよく、コントローラ５９はヒータ６３を制御するためにプログラムされてもよい。
【００３５】
図５は創意に富んだ処理液搬送システム１１’の概略図であり、創意に富んだシステム１１’から処理液源１３を除去するために構成された追加の創意に富んだショートパスバルブの配列３９’’（追加のバルブの配列３９’’）を使用する。追加のバルブの配列３９’’は処理液源１３近傍の処理液路１７の一部に沿ってそれを形成して配置された第１ショートパス絶縁バルブ４１と、液流量計２３（図示せず）の方向に第１ショートパス絶縁バルブ４１から短い距離（例えば、中央線から、１．０から１．５インチの中央線）処理液路１７の一部に沿ってそれを形成して配置された第２ショートパス絶縁バルブ４３とを備えている。
【００３６】
追加のバルブの配列３９’’は第１ショートパス絶縁バルブ４１と第２ショートパス絶縁バルブ４３の間に配置された追加のパージガスライン２９’を介して、処理液路１７に有効に結合したショートパスパージバルブ４５と、ポンプライン３３を介して処理液路１７に有効に結合されたショートパスポンプバルブ４７とをさらに備えている。パージガス源２７はショートパスパージバルブ４５に有効に結合され、ポンプ３１はショートパスポンプバルブ４７に有効に結合されている。
【００３７】
追加のバルブの配列３９’’は図２のバルブ配列３９が（前述したように）機能異常の注入バルブ１５の交換の間に使用される方法と類似した方法で、処理液１３、ポンプ３１又はパージガス源２７の交換の間に使用されてもよい。例えば、処理液源１３を交換するため、第１ショートパス絶縁バルブ４１は閉塞され、第１ショートパス絶縁バルブ４１及び処理液源１３がシールドユニットとして除去されると共に交換されるようになっている。第１ショートパス絶縁バルブ４３が閉塞された後、第２ショートパス絶縁バルブ４３が閉塞され、２個のバルブ４１，４３の間の処理液路１７の小部分１７’を規定するようになっている。その後、処理液路１７の小部分１７’’、処理液路１７とショートパスパージバルブ４５の間のパージガスラインの部分２９’、及び処理液路１７とショートパスポンプバルブ４７の間のポンプラインの部分３３は前述したように、ショートパスパージバルブ４５とショートパスポンプバルブ４７を開放することにより処理液をパージさせる。
【００３８】
一度、処理液路１７の小部分１７’’は処理液を完全にパージし、処理液源１３及び第１ショートパス絶縁バルブ４１は（例えば、図２のシールドユニット５３の除去及び交換と同様の方法で）シールドユニットとして除去されると共に交換される。処理液を大気にされること及びそれによりそれの有害な結果は回避される。ポンプ３１及びパージガス源２７は同様に除去されると共に交換されてもよい。
【００３９】
前述した説明は本発明の好適な実施例だけ開示しており、本発明の範囲内にある上記開示した装置及び方法は当業者であれば容易に明らかであろう。例えば、絶縁バルブの如何なるタイプはバルブ４１〜４７のために使用されてもよく、非反応ガス（例えば、窒素）は処理液路１７の小部分１７’から処理液をパージするために使用されてもよい。さらに、構成部品のかなり多数がシールドユニットを形成していてもよい。コントローラはまた処理液源１３、液流量計２３、注入バルブ１５、パージガス源２７、ショートパスポンプ５１及び創意に富んだシステム１１’内又はそれに接続された処理装置内の他の構成部品の動作を制御しいてもよい。
【００４０】
したがって、本発明はその好適な実施例に関連させて開示されているが、前記特許請求の範囲により規定されるように、他の実施例が本発明の精神及び範囲内にあることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】前述した従来の処理液搬送システムの概略図である。
【図２】本発明による創意に富んだバルブの配列を使用する創意に富んだ処理液搬送システムの概略図である。
【図３】図２の創意に富んだバルブの配列のための好適な構成の斜視図である。
【図４】図３の好適なバルブの配列の簡略化された側面図である。
【図５】本発明による創意に富んだバルブの配列を使用するさらなる創意に富んだ処理液搬送システムの概略図である。
【図１】
0004740441.tif 000002
【図２】
0004740441.tif 000003
【図３】
0004740441.tif 000004
【図４】
0004740441.tif 000005
【図５】
0004740441.tif 000006