(57)【要約】圧力容器から化学組成物を加圧して圧出させるために用いられる、湿潤不活性気体を生成させるために、圧力容器中の化学組成物または湿潤用組成物と乾燥した好ましくは高純度の不活性気体を接触させるための装置および方法が提供される。外部の加湿器のための付加的な空間は必要ではない。きわめて少量の蒸気しか湿潤不活性気体を生成させるために必要としないので、化学組成物の組成は、有意に影響されない。
2004517746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）液体化学組成物のための入口および出口、および蒸気空間を備え、前記液体化学組成物を収容するのに適合し、前記液体化学組成物はその中に気化性成分を有するところの圧力容器、
ｂ）乾燥不活性気体を前記圧力容器中の前記液体化学組成物の少なくとも一部と接触させて、前記化学組成物から前記揮発性部分の少なくとも一部を前記不活性気体に移行させて前記蒸気空間内で湿潤不活性気体を生成させるための手段、
ｃ）前記湿潤不活性気体を用いて前記化学組成物を前記容器から圧出させるための手段
を備える化学組成物を配送するための装置。
【請求項２】
前記入口および出口がＴ字形接続のそれぞれの脚部であり、Ｔ字の残りの脚部が前記圧力容器に接続されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記乾燥不活性気体が不活性気体入口導管を通って前記容器の底部近くで前記圧力容器中に散布されるのに適合しており、前記不活性気体入口導管が出口端を有する請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記不活性気体入口の前記出口端が、前記出口端に付属する散布装置を有する請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記接触のための手段が泡立ちのための手段である請求項１記載の装置。
【請求項６】
直列に接続された２つの前記圧力容器が存在する請求項１記載の装置。
【請求項７】
並列に接続された２つの前記圧力容器が存在する請求項１記載の装置。
【請求項８】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、前記第１の区分室と前記第２の区分室は分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）前記第１の区分室は、湿潤用組成物のための入口導管、および前記湿潤用組成物を廃棄するために配送させるための廃棄導管に接続され、前記分割要素は、前記第１の区分室において前記湿潤用組成物の液体レベルを確立するように機能し、前記第１の区分室は、湿潤不活性気体を生成させるために、前記第１の区分室において前記不活性気体と前記湿潤用組成物との間の接触を提供するように位置する端部を有する乾燥不活性気体入口導管をも有し、前記第１の区分室は、前記湿潤不活性気体のための出口をさらに有し、
ｃ）前記湿潤不活性気体のための出口は、湿潤不活性ガス導管により前記第２の区分室に接続され、
ｄ）前記第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管に接続され、前記第２の区分室は蒸気空間を有し、前記蒸気空間は、前記湿潤不活性気体導管を介して前記第１の区分に接続されている
化学組成物配送のための装置。
【請求項９】
前記湿潤不活性気体導管が、前記圧力容器の前記第２の区分室内の前記液体化学組成物のレベルをモニターするための手段の一部である請求項８記載の装置。
【請求項１０】
前記湿潤不活性気体導管が、前記湿潤不活性気体中の液滴を除去するためのミスト除去装置を含む請求項８記載の装置。
【請求項１１】
直列に接続された２つの前記圧力容器が存在する請求項８記載の装置。
【請求項１２】
並列に接続された２つの前記圧力容器が存在する請求項８記載の装置。
【請求項１３】
前記圧力容器の高さが少なくとも約１メートルである請求項８記載の装置。
【請求項１４】
前記乾燥不活性気体入口導管の端部が、廃棄するために配送される湿潤用組成物に浸漬されるのに適合している請求項８記載の装置。
【請求項１５】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、前記第１の区分室と前記第２の区分室が分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）前記第１の区分室は、前記第１の区分室内に湿潤用組成物をスプレーするための入口導管および前記湿潤用組成物を廃棄するために配送させるための廃棄導管に接続され、前記入口導管は前記第１の区分室内に前記湿潤用組成物をスプレーするための手段で終端し、前記分割要素は前記第１の区分室内に前記湿潤用組成物のレベルを確立するように機能し、前記第１の区分室は、乾燥不活性気体のための気体入口導管にも接続され、該気体入口導管は、湿潤不活性気体を生成させるために前記第１の区分室における前記不活性気体と前記湿潤用組成物との間の接触を可能とするように位置する端部を有し、前記第１の区分室は、前記湿潤不活性気体のための出口をさらに有し、
ｃ）前記湿潤不活性気体のための出口は、湿潤不活性気体導管により前記第２の区分室に接続され、
ｄ）前記第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管、および蒸気空間を有し、前記蒸気空間は前記湿潤不活性気体導管を介して前記第１の区分室に接続されている
化学組成物の配送のための装置。
【請求項１６】
前記湿潤不活性気体導管が、前記圧力容器内の前記液体化学組成物のレベルをモニターするための手段の一部である請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記湿潤不活性気体の導管が、前記湿潤不活性気体中の液滴を除去するためのミスト除去装置を含む請求項１５記載の装置。
【請求項１８】
直列で接続される２つの前記圧力容器が存在する請求項１５記載の装置。
【請求項１９】
並列で接続される２つの前記圧力容器が存在する請求項１５記載の装置。
【請求項２０】
前記乾燥不活性気体入口導管の端部が、廃棄するために配送される前記湿潤用組成物に浸漬されるのに適合する請求項１５記載の装置。
【請求項２１】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室が分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）前記第１の区分室は、ハウジングにより形成されるチャンバ内に湿潤用組成物をスプレーするための入口導管および廃棄のために前記湿潤用組成物を配送させるための廃棄導管に接続され、前記入口導管は前記チャンバ内に前記湿潤用組成物をスプレーするための手段で終端し、前記ハウジングは、乾燥不活性気体入口導管に接続され、前記乾燥不活性気体入口導管およびハウジングは前記チャンバ内における前記乾燥不活性気体と前記湿潤用組成物の間の接触を可能とするのに適合し、そのようにして湿潤不活性気体を生成させ、前記ハウジングは、前記湿潤不活性気体を前記第１の区分室内に動かすための手段を有し、
ｃ）前記分割要素は、前記第１の区分室から前記第２の区分室への前記湿潤不活性気体の通過を可能とするための手段を有し、
ｄ）前記第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管に接続され、前記第２の区分室は、蒸気空間をも有し、前記蒸気空間は、前記分割要素における通過を可能とするための前記手段を介して前記第１の区分室に流体接続されている
化学組成物の配送のための装置。
【請求項２２】
前記導管が前記不活性気体中の液滴を除去するためのミスト除去装置を含む請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
直列で接続される２つの前記圧力容器が存在する請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
並列で接続される２つの前記圧力容器が存在する請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
前記分割要素が前記チャンバ内の湿潤用組成物のレベルを確立するように機能する請求項２１記載の装置。
【請求項２６】
ａ）気化性成分を含む液体化学組成物で圧力容器を満たす工程であって、前記圧力容器は蒸気空間を有し、かつ前記液体化学組成物を収容するのに適するところの工程、
ｂ）前記蒸気空間中に湿潤不活性気体を生成させるために、前記気化性組成物の少なくとも一部を前記液体化学組成物から乾燥不活性気体に移行させるために乾燥不活性気体を前記圧力容器中の前記液体化学組成物の少なくとも一部と接触させる工程、
ｃ）前記蒸気空間中の前記湿潤不活性気体を用いて前記圧力容器から前記液体化学組成物を圧出させる工程
を含む化学組成物を配送する方法。
【請求項２７】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備える圧力容器を提供する工程であって、前記第１の区分室と前記第２の区分室が分割要素により分割されているところの工程、
ｂ）湿潤用組成物で前記第１の区分室を少なくとも部分的に満たす工程であって、前記分割要素は前記第１の区分室内の前記湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）前記不活性気体と前記湿潤用組成物との間の接触を提供し、かくして湿潤不活性気体を生成させるように前記第１の区分室内に、乾燥不活性気体を流す工程であって、前記第１の区分はさらに前記湿潤不活性気体のための出口導管に接続されているところの工程、
ｄ）導管を通して前記第２の区分室内に前記湿潤不活性気体を流入させる工程、
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で前記第２の区分室を実質的に満たす工程であって、前記第２の区分室は前記導管を介して前記第１の区分室に接続されているところの工程
を含む化学組成物を配送する方法。
【請求項２８】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備える圧力容器を提供する工程であって、前記第１の区分室と前記第２の区分室は分割要素により分割されているところの工程、
ｂ）前記第１の区分室内に湿潤用組成物をスプレーする工程であって、前記分割要素は前記第１の区分室内の前記湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）前記第１の区分室内に乾燥不活性気体を流し、前記不活性気体を前記湿潤用組成物と接触させ、かくして湿潤不活性気体を生成させる工程、
ｄ）前記第１の区分室から前記第２の区分室に導管を通して前記湿潤不活性気体を流す工程、および
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で前記第２の区分室を実質的に満たす工程であって、前記第２の区分室は前記導管を介して前記第１の区分室に接続されているところの工程
を含む化学組成物を配送する方法。
【請求項２９】
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室は分割要素により分割され、第１の区分室はハウジングにより形成されるチャンバを有する圧力容器を提供する工程、
ｂ）前記チャンバ内に湿潤用組成物をスプレーする工程であって、前記分割要素は前記チャンバ内の前記湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）前記チャンバ内に乾燥不活性気体を流入させて、前記不活性気体と前記湿潤用組成物との間の接触を提供し、かくして湿潤不活性気体を生成させる工程、
ｄ）導管を通して前記湿潤不活性気体を前記第２の区分室内に流入させる工程、および
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で前記第２の区分室を実質的に満たす工程であって、前記蒸気空間は前記導管を介して前記第１の区分室に接続されているところの工程
を含む化学組成物を配送する方法。
【請求項３０】
前記分割要素が、前記チャンバ内の前記湿潤用組成物のレベルを確立するために機能する請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
前記分割要素が、前記湿潤用組成物を前記第１の区分室から前記第２の区分室に流させるための手段を有する請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、化学組成物配送システムおよび方法に関し、特に、ウエーハの研磨のためのＣＭＰスラリーを含む電子産業向け化学組成物のための化学物質配送システムに関する。
【０００２】
半導体製造のための加工用化学物質は、通常、いわゆる化学物質配送システムにより嵩高の容器からユーザーステーションに配送される。窒素ガスのような高圧不活性気体は、化学物質用容器からユーザーステーションへの化学組成物の輸送のために一般に用いられるようになっている。ポンプを有する配送システムと比べて、化学物質の配送のために高圧不活性気体を用いるシステムは、遠い距離からの配送と、また一様で脈動のない配送という利点を有し、かくして、配送システムの構成要素由来の不純物の影響を回避する。
【０００３】
そのような化学物質配送方法の利点が実現し、かつその方法は広範に実施されているけれども、一部の半導体加工用化学組成物がこのタイプの配送システムで配送されるときいくつかの欠点および問題が生じている。例えば、窒素ガスのような不活性気体は、圧縮プロセスの間のそれらの加工用化学物質の一部に容易に溶解し、最終的には、ウエーハ上にドライスポットを形成する。それらのドライスポットは、製造上の欠陥となり、半導体製造の製造収率を大幅に減少させる。化学組成物中への気体の溶解の問題を回避し、除去するために、圧力容器の内部に設置されたブラダー（ｂｌａｄｄｅｒ）を有する新たな配送システムが発明された。この方法と装置によれば、高圧窒素ガスはブラダーに充填され、ブラダーの外側の化学組成物を加圧する。化学組成物と窒素ガスの間の直接接触がないので、化学物質への窒素ガスの溶解は回避される。さらに、化学組成物は、化学物質の蒸発によるアッセイ変化はない。
【０００４】
不活性気体との直接接触を用いて、ウエーハ表面を研磨するために用いられるスラリー組成物のような水性化学組成物を配送する場合、高圧不活性気体が化学組成物と直接接触するときは、組成物表面と容器表面上の組成物残留物における化学組成物中の水と他の化合物は、不活性気体中に急速に失われる。これは、不活性気体は通常、きわめて乾燥しており、きわめて純粋であるからである。化学組成物中の水のような化合物の量は、蒸発のために変化する。半導体製造プロセスで用いられるとき、化学組成物のこの変化は、化学組成物の機能を不適切にするであろう。水が不活性気体中に蒸発するとき、乾燥フィルムまたは乾燥残留物は、はるかに少ない水およびより低い揮発性のより濃縮された組成物により形成され得るであろう。スラリー組成物の場合には、この乾燥フィルムまたは乾燥残留物は、大き目のサイズの凝集粒子の形態になるであろう。これらの凝集粒子は、最終的には、化学組成物とともにユーザーステーションに配送され、ウエーハ表面にスクラッチ傷を作る。この問題は、化学組成物と窒素ガスの直接接触を防ぐことにより、上記ブラダー技術を用いることにより、解決され得るであろう。この技術では、化学組成物と相容性である薄くて柔軟な材料がブラダーとして注意深く選択されねばならない。
【０００５】
不活性気体への水の蒸発の欠点を克服するために、米国特許第６，０７６，５４１号に記載されているように化学組成物を加圧するための圧力容器に注入する前に窒素ガスを加湿するために加湿器が用いられ得る。加湿された窒素ガスが化学組成物と接触するとき、窒素ガスと化学組成物中の水の移行量は、有意に減少するかまたは完全になくなる。それゆえ、圧力容器の中で形成される乾燥残留物または乾燥フィルムはまったくもしくはほとんど存在しなくなる。しかしながら、まだいくつかの欠点が残る。まず、圧力容器の近くに加湿器を収容するためにより広い空間が必要とされる。このことは重大な問題となり得る。というのは、半導体製造施設では、空間は常に限定されているからである。空間を占める追加装備は常に許容されるわけではなく、空間は常に提供し得るわけではない。第２に、加湿された窒素ガスは、システムの操作にいくつかの問題を作り出しうる。加湿された窒素は、圧力容器に比較的長いラインを通って流れるために、窒素ガス中の水分は、物理的条件の変化のためにラインの中で凝縮し得る。この凝縮物は、弁を遮蔽し、弁の不具合を起こさせ得る。その凝縮物もまたさらに、化学組成物を希釈するために、圧力容器に運ばれ得るであろう。そのような種類の希釈による化学組成物の変化は許容されえない。というのは、化学組成物の組成は、使用者の仕様に合致するように正確に制御されねばならないからである。さらに、化学組成物中の過酸化水素のような一部の化学組成要素は、加湿されていても高純度の不活性気体に向けて蒸発するであろう。したがって、化学組成物は、化学組成物がそのような方法により配送されるとき変化するであろう。しかしながら、化学組成物のそのような変化は、一部の事例では重大な問題となり得ない。
【０００６】
それゆえ、もし上記欠点を減らすかなくす化学物質配送システムおよび方法が設計され得るならば、それは有益であり、化学物質配送技術における進歩となるであろう。
【０００７】
本発明によれば、圧力容器による液体化学組成物配送の間の乾燥残留物および乾燥フィルムの問題ならびにすでに公知の加湿システムに関わる問題を減少させるか除去する、新規で単純な装置および方法が提案される。本明細書で用いられる「システム」と「装置」という用語は、互換的に用いられている。
【０００８】
本明細書で用いられる「液体化学組成物」という用語は、
圧力、重力またはそれらの組み合わせの存在下で流れる流体を意味し、
ニュートンまたは非ニュートン流体であり得、
水性、非水性、またはそれらの組み合わせであり得、
構成要素（液状、固形状および気体状）の組み合わせであり得る。
【０００９】
好ましくは、本発明から利益を得る液体化学組成物は、ある態様では、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、溶剤、共溶剤、カップリング剤などのような１以上の有機化合物および例えば、個々の粒子、または個々の粒子の凝集物中に分散する研磨材を含む諸成分の組み合わせを有する実質的に水性のニュートン流体である。化学的−機械的平坦化スラリーおよび化学的−機械的研磨スラリーは、２つの好ましい液体化学組成物である。適切な有機溶剤には、例えば、有機アルコール、ケトン、酸など、イソプロピルアルコールが含まれ得る。
【００１０】
本発明の第１の側面は、液体化学組成物を配送するための装置である。第１の装置の態様は、
ａ）液体化学組成物のための入口および出口、および蒸気空間を備え、液体化学組成物を収容するのに適合し、該液体化学組成物はその中に気化性成分（好ましくは主成分たる水）を有するところの圧力容器、
ｂ）乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を圧力容器中の液体化学組成物の少なくとも一部と、接触させ（好ましくは泡立たせ）て、化学組成物から前記気化性部分の少なくとも一部を前記不活性気体に移行させて蒸気空間内で湿潤不活性気体を生成させるための手段、
ｃ）高純度の湿潤不活性気体を用いて化学組成物を容器から圧出させるための手段
を含む。
【００１１】
この態様の好ましい装置は、入口と出口がＴ字形接続のそれぞれの脚部であり、Ｔ字の残りの脚部が圧力容器に接続されているものである。また、好ましい装置は、乾燥していて、好ましくは高純度の不活性気体が、不活性気体の入口導管をとおって圧力容器の底部近くで圧力容器に散布されるのに適合するものであり、不活性気体入口導管は出口端を有し、好ましくは、不活性気体入口の出口端は該出口端に付属する散布装置を有する。
【００１２】
本明細書で用いられる「乾燥」と言う用語は、不活性気体が、好ましくは、１０パーセント相対湿度（ＲＨ）未満、より好ましくは１パーセントＲＨ未満の水分含有量を有することを意味する。不活性気体について言及するとき、本明細書で用いられる「高純度」とは、不活性気体が、百万あたり１０部（ｐｐｍ）未満の全不純物（無機化合物および有機化合物）、より好ましくは５ｐｐｍ未満を有することを意味する。不活性気体について言及するとき、本明細書で用いられる「超高純度」とは、不活性気体が十億あたり１部未満の全不純物（無機化合物および有機化合物）を有することを意味する。１つの好ましい乾燥不活性気体は、参照により本明細書に組み込まれる、半導体装置および材料の国際（ＳＥＭＩ）標準Ｃ３．２９−９６、９９．９９９５％品質バルク気体性窒素のための標準（１９９９）に参照されるものである。「湿潤」という用語は、水蒸気、有機物蒸気、無機物蒸気およびそれらの組み合わせからなる群より選択される成分を有する気体組成物を意味する。
【００１３】
液体化学組成物の配送のための本発明の第２の装置の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室は分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）第１の区分室は、湿潤用組成物のための入口導管、および湿潤用組成物を廃棄するために配送させるための廃棄導管に接続され、分割要素は、第１の区分室において湿潤用組成物の液体レベルを確立するように機能し、第１の区分室は湿潤不活性気体を生成させるために、第１の区分室において不活性気体と湿潤用組成物との間の接触を提供するように位置する（好ましくは、廃棄するように配送されるように液体化学組成物に浸漬されるのに適合する）端部を有する乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体入口導管をも有し、第１の区分室は湿潤不活性気体のための出口をさらに有し、
ｃ）湿潤不活性気体のための出口は、湿潤不活性ガス導管により第２の区分に接続され、
ｄ）第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管に接続され、第２の区分室は蒸気空間を有し、蒸気空間は、湿潤不活性気体導管を介して第１の区分に接続され
ている。
【００１４】
第２の態様の好ましい装置は、導管が、第２の区分室内の液体化学組成物のレベルをモニターするための手段の一部であるものである。湿潤不活性気体の導管が湿潤不活性気体から液滴を除去するための手段を含み、そのような手段がスクリーン、メッシュ、ミスト除去装置、凝集装置（ｃｏａｌｅｓｃｅｒ）、吸着材料、吸収材料、分子ふるい、ゼオライト、フィルター、熱交換器、凝縮器（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）、低温冷却機などから選択される装置もまた好ましい。
【００１５】
液体化学組成物の配送のための第３の装置の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室が分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）第１の区分室は、第１の区分室内に湿潤用組成物をスプレーするための入口導管および湿潤用組成物を廃棄するために配送させるための廃棄導管に接続され、入口導管は第１の区分室内に湿潤用組成物をスプレーするための手段で終端し、分割要素は第１の区分室内に湿潤用組成物のレベルを確立するように機能し、第１の区分室は、乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体のための気体入口導管にも接続され、気体入口導管は、湿潤不活性気体を生成させるために第１の区分室における不活性気体と湿潤用組成物との間の接触を可能とするように位置する（好ましくは、廃棄するために配送される液体化学組成物のスプレーされた部分のレベルの上）端部を有し、第１の区分室は、湿潤不活性気体のための出口をさらに有し、
ｃ）前記湿潤不活性気体のための出口は、湿潤不活性気体導管により第２の区分室に接続され、
ｄ）第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管、および蒸気空間を有し、蒸気空間は湿潤不活性気体導管を介して第１の区分に接続され
ている。
【００１６】
液体化学組成物の配送のための本発明の第４の装置の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室が分割要素により分割されているところの圧力容器を具備し、
ｂ）第１の区分室は、ハウジングにより形成されるチャンバ内に湿潤用組成物をスプレーするための入口導管および廃棄のために湿潤用組成物を配送させるための廃棄導管に接続され、入口導管はチャンバ内に湿潤用組成物をスプレーするための手段で終端し、（分割要素は、好ましくは、チャンバ内の湿潤用組成物のレベルを確立するように機能し）、ハウジングは、乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体のための気体入口導管に接続され、気体入口導管およびハウジングはチャンバ内における不活性気体と湿潤用組成物の間の接触を可能とするのに適合し、ハウジングは、湿潤不活性気体を第１の区分室内に動かすための手段を有し、
ｃ）分割要素は、第１の区分室から第２の区分室への前記湿潤不活性気体の通過を可能とするための手段を有し、
ｄ）第２の区分室は、液体化学組成物のための入口導管および出口導管に接続され、第２の区分室は、蒸気空間をも有し、蒸気空間は、分割要素における通過を可能とするための手段を介して第１の区分室に流体接続され
ている。
【００１７】
第５の装置の態様は第４の態様のわずかな変形であり、ハウジングが、乾燥不活性気体と接触した後、湿潤用組成物がハウジングを通過させ、第２の区分に落下させるための１以上の手段を有するという特徴を含む。好ましくは、湿潤用組成物を、ハウジングを通過させるための手段は、ハウジングの底部、ハウジングの側壁、または両方からなる群より選択される位置に配置される。
【００１８】
第１の区分の内側に複数のハウジングが存在し得るものであり、それぞれが気体入口導管およびそれぞれのハウジングに湿潤用組成物をスプレーするための導管を有することが本発明の範囲に含まれることは理解されるであろう。
【００１９】
本発明の第２の側面は、液体化学組成物を配送する方法を含む。第１の好ましい方法の態様は、
ａ）気化性成分（好ましくは水分を含む）を含む液体化学組成物で圧力容器を満たす工程であって、圧力容器は蒸気空間を有し、かつ液体化学組成物を収容するのに適するところの工程、
ｂ）蒸気空間中に湿潤不活性気体を生成させるために、気化性組成物の少なくとも一部を液体化学組成物から乾燥不活性気体に移行させるために乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を圧力容器中の液体化学組成物の少なくとも一部と接触させ（好ましくは泡立たせることにより）る工程、
ｃ）蒸気空間中の湿潤不活性気体を用いて圧力容器から液体化学組成物を圧出させる工程
を含む。
【００２０】
液体化学組成物を配送する第２の方法の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備える圧力容器を提供する工程であって、第１の区分室と第２の区分室が分割要素により分割されているところの工程、
ｂ）湿潤用組成物で第１の区分室を少なくとも部分的に満たす工程であって、分割要素は第１の区分室内の湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）不活性気体と湿潤用組成物との間の接触を提供し、かくして湿潤不活性気体を生成させるように第１の区分室内に、乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を流す工程であって、第１の区分はさらに湿潤不活性気体のための出口導管に接続されているところの工程、
ｄ）導管を通して第２の区分室内に湿潤不活性気体を流入させる工程、
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で第２の区分室を実質的に満たす工程であって、第２の区分室が導管を介して第１の区分室に接続されているところの工程
を含む。
【００２１】
液体化学組成物を配送する第３の方法の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備える圧力容器を提供する工程であって、第１の区分室と第２の区分室は分割要素により分割されているところの工程、
ｂ）第１の区分室内に湿潤用組成物をスプレーする工程であって、分割要素は第１の区分室内で湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）第１の区分室内に乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を流し（好ましくは湿潤用組成物のレベルの上）、不活性気体を湿潤用組成物と接触させ、かくして湿潤不活性気体を生成させる工程、
ｄ）第１の区分室から第２の区分室に導管を通して湿潤不活性気体を流す工程、および
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で第２の区分室を実質的に満たす工程であって、第２の区分室は導管を介して第１の区分室に接続されているところの工程
を含む。
【００２２】
化学組成物を配送する第４の方法の態様は、
ａ）第１の区分室と第２の区分室を備え、第１の区分室と第２の区分室は分割要素により分割され、第１の区分室はハウジングにより形成されるチャンバを有する圧力容器を提供する工程、
ｂ）チャンバ内に湿潤用組成物をスプレーする工程であって、分割要素はチャンバ内の湿潤用組成物のレベルを確立するように機能するところの工程、
ｃ）チャンバ内に乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を流入させて、不活性気体と湿潤用組成物との間の接触を提供し、かくして湿潤不活性気体を生成させる工程、
ｄ）導管を通して湿潤不活性気体を第２の区分室内に流入させること、および
ｅ）蒸気空間を残して液体化学組成物で第２の区分室を実質的に満たす工程であって、その蒸気空間は導管を介して第１の区分室に接続されているところの工程
を含む。
【００２３】
本発明の第１の装置の態様は、乾燥した、好ましくは高純度の不活性気体を湿潤用組成物と接触することを可能とし、その湿潤用組成物は、配送される液体化学組成物である。接触は、湿潤不活性気体を生成させるために圧力容器内で起こり、次いで、その湿潤不活性気体は、圧力容器から液体化学組成物を圧出させるために用いられる。それゆえ、以前の装置および方法でのように、外部の加湿器のための付加的な空間の必要はない。好ましくは、きわめて少量の蒸気しか乾燥不活性気体を飽和させるのに必要とされないので、液体化学組成物のアッセイは、湿潤用組成物が配送される液体化学組成物であるとき、実質的に影響されないであろう。湿潤不活性気体の蒸気含有量はまた、第１の態様において、液体化学組成物を通じて乾燥不活性気体を注意深く流すことによっても容易に制御され得る。
【００２４】
本発明の他の好ましい態様は、一体の圧力容器の中に２つの区分室を有する特徴を有する。配送される液体化学組成物は一方の区分室に供給され、比較的少量の湿潤用組成物（これは、所望であれば、配送される液体化学組成物であり得る）および不活性気体は、乾燥不活性気体と湿潤用組成物との間の接触を引き起こすような様式で別の区分室に供給される。２つの区分室は、本明細書に記載される手段を通して互いに連通する。したがって、液体化学組成物は、化学蒸気、限定されないが、好ましくは水蒸気を含む湿潤不活性気体により噴射される。液体化学物質が乾燥不活性気体中に失われる問題が防止されながら、乾燥残留物の問題が同時になくなる。
【００２５】
１つの好ましい態様によれば、上記２つの区分室が導管を通して互いに連通し、不活性気体を両区分室を流出入させることを可能とする。
【００２６】
加えての好ましい態様によれば、上記２つの区分室は、２つの区分室を分離する分割手段におけるホール、ルーバー、チャンネルなどのような一連の手段、好ましくは小さな開口を通して互いに連通する。
【００２７】
本発明の全ての態様は、液体化学組成物を圧力容器から排出し、圧力容器に再充填し、液体化学組成物を導入し、排出し、不活性気体を充填し、放出させるための必須の制御と隔離のための弁を備える。圧力容器の好ましい態様は、１つの圧力容器または並列の２以上の圧力容器により化学組成物を配送するために操作され得る。２以上の圧力容器は、通常、液体化学組成物を連続的に配送するために並列に設置される。本発明の圧力容器の好ましい態様はまた、１つの圧力容器からもう１つの容器に液体化学組成物を再充填するために直列にも配列され得る。
【００２８】
本発明の以上のおよび他の利点および側面は、限定されないが、図面および好ましい態様の記載を参照して例示される。
【００２９】
好ましい態様の記載
本発明の方法および装置は、半導体ウエーハＣＭＰ装置にスラリーを配送するのに最も適切であるけれども、本発明の方法および装置は、不活性気体が区分室を加圧するために用いられ、水分の損失が問題であるいずれの状況でも用いられ得る。例えば、ある種の研磨材製品の製造においては、スラリーは、「構造化された研磨材（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ａｂｒａｓｉｖｅ）」を製造するために用いられる。一般的には、参照により本明細書に組み込まれるカラーの米国特許第５，３６８，６１９号を参照されたい。研磨材被覆物に硬化されて研磨材コーティングとなるスラリーの配送において、スラリーは、不活性気体を用いて移動させられ得るものであり、本発明の原理が用いられ得る。以下の検討は、半導体産業に重点を置く。というのは、主たる利益は不活性気体を湿潤させるために必要とされる空間の減少だからである。しかしながら、本発明は、いずれか特定の設定での使用に限定されない。
【００３０】
化学組成物は、集積回路の製造プロセス中で様々の目的のために用いられる。例えば、二酸化ケイ素粉末と他の必要な化学組成物との水性組成物は、ウエーハ表面を研磨または平坦化するために用いられる。このプロセスは、通常、半導体製造加工処理において、化学的機械的研磨または化学的機械的平坦化（ＣＭＰ）と称される。平坦化プロセスの品質を保証するために、ＣＭＰスラリー組成物は、好ましくは、化学添加物および粒子サイズ分布について特定の範囲に制御される。化学添加物の濃度は、通常、モニターされ、仕様に合致するようにオンラインで調節される。粒子サイズは、好ましくはモニターされ、大きな粒子はウエーハ表面にスクラッチ傷を作り得るので、凝集プロセスにより形成され得る直径数マイクロメートルを超える不必要な粒子をろ過することにより制御される。それゆえ、好ましくは、大きなサイズの粒子の形成は、化学組成物配送プロセスの間に回避される。
【００３１】
そのような化学組成物は、通常、必要な分配導管を通して圧力容器システムにより配送される。図１は、化学組成物を配送するための本発明の装置１０の好ましい態様を例示する。圧力容器３１は、配送される化学組成物３２を収容する。制御弁２１を備える化学組成物入口導管２０は、圧力容器３１に化学組成物を供給するために容器３１に取り付けられている。制御弁２３を有する化学組成物出口導管２２は、化学組成物をユーザーステーションまたは他の容器に配送させるために圧力容器に取り付けられている。或いは、導管２０および２２は、圧力容器３１に別々に接続され得る。導管２０および２２の両方は、化学組成物と相容性のいずれかの材料であり得る。好ましい材料には、ステンレス鋼のような金属、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、高密度ポリエチレンおよびポリプロピレンのようなプラスチック材料が含まれる。導管２０および２２の直径は、好ましくは、０．１２５インチ（０．３２ｃｍ）から１．０インチ（２．５４ｃｍ）の範囲にある。
【００３２】
側管５０は、圧力容器３１の中の頂部と底部の間の連通を確立するために、一方の端部５２で圧力容器３１の頂部近くに、そしてもう一方の端部５４で圧力容器３１にその底部で取り付けられる。
【００３３】
レベルセンサー５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄが、好ましくは、圧力容器３１の中の化学組成物のレベルをモニターするために側管に設けられている。側管５０は、導管２０および２２と同一または異なるプラスチック材料であり得るが、しかし好ましくは、０．５インチ（１．３ｃｍ）以上の内径の範囲を有する。レベルセンサー５１ａ、５１ｂ、５１ｃおよび５１ｄは、好ましくは、レベル測定技術の当業者により通常用いられる光学タイプまたはコンデンサータイプのものから選択される。超音波のような他のタイプのレベルセンサーもまたレベルのモニターのために用いられ得る。超音波レベルセンサーが用いられるとき、それらは、異なる位置で圧力容器３１に直接取り付けることができる。それゆえ、この場合には、側管５０は不必要かもしれない。
【００３４】
制御弁４６および逆止弁４７を有する高圧不活性気体のための導管４５は、底部近くで圧力容器３１壁を通過し、ディフューザー４０に接続される。導管４５もまた、導管２０および２２のための材料と同じ材料であり得る。ディフューザー４０は、好ましくは、不活性気体を流通させるフィルターカートリッジと同様の膜カートリッジである。ディフューザー４０は、また、不活性気体を流通させる複数の孔を有する１以上の管から構成することができる。いずれの物理的構造でも、ディフューザー４０は、好ましくは、配送される化学組成物と相容性の材料である。
【００３５】
制御弁４２を有するもう１つの導管４３が、必要なとき圧力容器３１を排気するように圧力容器３１に取り付けられている。圧力容器３１の内部圧力が予め設定された圧力より大きくなったときに、気体を放出するために、圧力逃がし弁６０が導管６１を介して圧力容器３１に取り付けられている。上記各制御弁は、好ましくは、ステンレス鋼、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、高密度ポリエチレン、およびポリプロピレンのような、化学組成物と相容性の材料で構成される空気弁である。
【００３６】
操作しているとき、化学組成物は、導管２０を通って圧力容器３１に充填される。圧力容器３１内の化学組成物の量は、レベルセンサー５１ａ〜ｄによりモニターされる。組成物のレベルがレベルセンサー５１ｂによりモニターされる高いレベルに達すると、制御弁２１が閉じられる。その後、好ましくは高圧で、超高純度の窒素ガスのような不活性気体が、制御弁４６を開くことにより導管４５を通って導入される。不活性気体はディフューザー４０を通って流れ、化学組成物３２内で小さな泡３０を形成する。泡のサイズは、ディフューザー４０の細孔または小孔のサイズに依存する。ディフューザーには、直径５０ｍｍ未満、より好ましくは、約５ｍｍ未満の気泡を作らせることが好ましい。気体の流れは、好ましくは、分あたり約１標準リットル（ｓｌｐｍ）から約１００ｓｌｐｍの範囲の流量で、約０．５気圧から約５気圧の範囲の圧力で制御される。気泡は化学組成物を通って上昇し、上昇につれて多少の蒸気も集める。不活性気体は、化学組成物３２上の蒸気空間６２を満たし、次に、化学組成物３２を加圧する。
【００３７】
圧力容器３１の高さ、またはより適切には化学組成物３２の深さは、気泡が十分な蒸気を集めるために重要である。圧力容器３１の高さは、好ましくは、少なくとも１メートルであり、圧力容器３１内の化学組成物３２の深さは、好ましくは、レベルセンサー５１ｂでモニターしてその高いレベルで少なくとも０．５メートルである。
【００３８】
不活性気体中の蒸気（好ましくは水分）含有量は、好ましくは、約５０パーセントから１００パーセントの相対湿度の範囲にあり、より好ましくは約８０から９５パーセントの範囲にあり、他の化学物質の蒸気は、存在する水分があってもなくても、百万当りの部レベルまでの濃度にある。
【００３９】
化学組成物が１以上のユーザーステーションに配送されるべきであるとき、制御弁２３は開かれ、化学物質は、蒸気含有不活性気体圧の下で導管２２を通して圧力容器３１から流出する。このとき、蒸気含有不活性気体は、排出された化学組成物により残された空間を満たすために蒸気空間６２に供給される。それゆえ、圧力容器３１の内部圧力は一定に維持され、化学組成物は安定な圧力と流量で配送される。高純度窒素ガスは好ましい。というのは、それは広く入手可能であり、いずれか他の不活性気体より相対的に高価でないからである。組成物がレベルセンサー５１ｃによりモニターされる低いレベルに達するとき、制御弁２３および２１が閉じられる。次いで、圧力容器３１内の高圧不活性気体は、制御弁４２を開くことにより放出される。この段階で、化学組成物は、制御弁２１を開くことにより圧力容器３１に充填される。化学組成物は、圧力容器３１に再充填され得、必要とされる周期で配送のために放出される。２以上のそのような圧力容器が並列で操作され得る。圧力容器の一方が再充填モードにあるとき、もう一方は、１以上のユーザーステーションへの化学組成物の連続配送を達成する排出モードにあり得る。
【００４０】
圧力容器３１は、好ましくは、ステンレス鋼、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ガラス、および内表面にそれらのプラスチックまたはガラス材料の１種が被覆された鉄鋼のような金属またはプラスチック材料で形成される。圧力容器３１は、圧力容器に約１０気圧までの圧力を取らせるのに十分な材料特性および壁厚さの組み合わせを有さねばならない。圧力容器の容量は、好ましくは、約１から約５０００リットルの範囲にあり、より好ましくは、約２０から５００リットルの範囲にある。
【００４１】
不活性気体は、いまや、化学組成物に接触した後気化性部分の少なくとも一部を有するので、化学組成物の頂部層中と、圧力容器３１の内壁上に残る組成物液滴中の蒸気分子は、不活性気体中に消失しないであろう。それゆえ、乾燥フィルムまたは乾燥残留物は形成されないであろう。この好ましい態様によれば、公知のシステムにおけるように、不活性気体を加湿するために外部の加湿器を有する必要がない。この好ましい態様による利点は、この好ましい態様は、ユーザーのための空間を節約し、よりコスト上有効である。もう１つの利点は、その配送システム全体は、すでに公知のシステムより容易に操作され得るということである。というのは、それはいくつかの構成要素を除去しているからである。
【００４２】
不活性気泡は、気泡が組成物表面の頂部で破裂した後、化学組成物の小さな液滴をいくつか作り出し得る。それらの液滴は、圧力容器壁の内表面上にこぼれ、最終的には組成物の本体に再び滴り落ちる。その液滴は決して乾燥残留物を形成しない。というのは、不活性窒素ガスは蒸気で飽和されているからである。好ましくは、不活性気体は化学組成物に溶解しない。これは、溶解した不活性気体と気相不活性気体との間の平衡が、通常、半導体製造で用いられる化学組成物の製造とパッケージングのプロセスの間に良好に確立されているからである。不活性気体の高圧による付加的な分解は無視し得る。というのは、窒素のような不活性気体は、水性化学組成物に極めて小さな溶解性しか有さないからである。不活性気体は、もし好ましい超純粋不活性気体がこの目的のために用いられるならば、化学組成物にまったく汚染物質を与えないであろう。通常の操作条件（約２０℃）では、化学組成物の分圧は、窒素ガス中できわめて低いであろう。それゆえ、化学組成物を通って発泡する好ましい超高純度窒素ガスは、化学組成物の検定結果を有意に変化させないであろう。例えば、きわめて少量の水しか、窒素ガスを飽和させるためには必要とされないので、水の濃度の変化もまた無視し得る。例えば、室温（約２０℃）および３０ｐｓｉｇの圧力で３５リットルの窒素ガスは、飽和するのにたった０．３７ミリリットル（ｍｌ）の水しか必要としない。
【００４３】
代わりの方法では、化学組成物は、不活性気体に蒸気を提供するために用いられ得る。図２は、本発明のもう１つの好ましい装置１００を例示する。図２に例示されているように、装置１００は、化学組成物を収容するための圧力容器３１を有する。制御弁２１を有する化学組成物入口導管２０は、配送される化学組成物を供給するために底部で圧力容器３１の化学組成物区分室２９に接続されている。制御弁２３を有する化学組成物出口導管２２は、化学物質を配送するために底部で圧力容器３１に接続されている。この態様では、圧力容器の不活性気体区分室１３５に少量の湿潤用化学物質を供給するために、制御弁１５１を有する湿潤用組成物の入口導管１５０が存在する。制御弁１５１は、任意に、湿潤用組成物を不活性気体区分１３５に流入させる１つの通路および湿潤用組成物の廃棄物を区分室１３５から流出させるもう１つの通路を有する三方弁である。湿潤用組成物の出口導管１５３は、好ましくは、湿潤用組成物を排出するための三方弁１５１に接続される。
【００４４】
制御弁４６を有する不活性気体入口導管４５は、好ましくは高圧高純度不活性気体を不活性気体区分室１３５に供給するために備えられ、制御弁４３を有する排気導管４２は排気を可能とする。側管１４３がその一方の端部で圧力容器３１にその底部で接続され、もう一方の端部で排気導管４２に接続されている。付加的な制御弁１３８が、側管１４３と排気導管４２との接続点と圧力容器３１との間で排気導管４２に設置されている。好ましくは、一方の端部で側管１４３に、もう一方の端部で圧力容器３１にその頂部壁で接続される分枝導管５０が存在する。図１に例示される好ましい態様におけるように、４つのレベルセンサー５１ａ〜５１ｄは、好ましくは、圧力容器３１内の化学組成物レベルをモニターするために側管１４３に設けられている。ミスト除去装置１３９は、組成物から離れて運ばれるいずれのミストも除去することが好ましい。
【００４５】
上記各導管および各制御弁は、好ましくは、配送される化学組成物と相容性の材料で形成される。ステンレス鋼のような金属材料、およびＰＴＦＥ、ＰＦＡ、高密度ポリエチレン、およびポリプロピレンなどのようなプラスチック材料が好ましい。制御弁は、好ましくは、空気圧タイプのものである。ミスト除去装置は、プラスチック繊維またはプラスチック膜タイプの商業的に入手可能なタイプのもののいずれかであり得る。
【００４６】
圧力容器３１は、好ましくは、図１を参照して記載される圧力容器と同様の材料および寸法で形成される。配送される化学組成物３２と湿潤用組成物１３４（好ましくは脱イオン水）の両方を収容するために、圧力容器３１は、分割手段１３３により２つの別々の区分室に分けられる。不活性気体区分室１３５は、脱イオン水または配送される組成物のような湿潤用組成物を収容するために圧力容器３１の上方部分に位置する。化学組成物区分室２９は、配送される化学組成物を収容するために、圧力容器３１の下方部分に位置する。２つの区分室は、排気導管１３７の一部、側管１４０および１４３、および導管５０を通って互いに連通する。湿潤不活性気体を導管１４３を通して流させるために導管５０に弁を含むことが好ましく、このようにして、液体化学組成物を通して湿潤気体を泡立たせる。
【００４７】
装置１００を操作するとき、化学組成物はまず、組成物入口導管２０を通して組成物区分室２９に供給される。このとき、制御弁２１は開かれ、制御弁２３は閉じられ、不活性気体制御弁１３８は閉じられ、且つ、排気制御弁４３は開かれる。区分室２９内の組成物がレベルセンサー５１ｂによりモニターされる高いレベルに達するとき、制御弁２１は閉じられ、充填は停止される。脱イオン水または希釈された化学組成物のような湿潤用組成物は、湿潤用組成物の制御された深さまで不活性気体区分室１３５に供給され、組成物供給側への三方弁は閉じられる。組成物の深さは、好ましくは、不活性気体入口導管１５４の先端が組成物中に埋め込まれるように少なくとも２インチ（５ｃｍ）である。しかしながら、このことは厳密に必要ではない。湿潤用組成物は、制御された組成物のレベルを維持するために、周期的に三方弁を開くことにより区分室に供給されるべきである。必要なときに、「組成物排出」位置に三方弁１５１を転回させることにより、区分室１３５内の廃棄組成物を排出する。不活性気体供給制御弁４６は、好ましくは、制御された圧力で不活性気体により小さな区分室１３５を充填させるために常に開かれている。不活性気体（好ましくは高純度窒素ガス）は、気体区分室内の湿潤用組成物を通って泡立ちする。次いで、湿潤用組成物中の化学物質または水は、不活性気体中に気化する。区分室２９内の組成物３２をユーザーステーションに配送しようとするときには、排気弁４３が閉じられ、制御弁１３８は開かれる。相対湿度約５０から１００パーセントにある、水蒸気および／または湿分を有する不活性気体は、ミスト除去装置１３９、導管１３７、１４０および５０を通って化学物質区分室２９の頂部に流れる。最終使用者に配送される化学組成物は、高圧不活性気体により加圧される。組成物出口制御弁２３が開いているとき、化学組成物は、出口導管２２を通り、一連の導管および制御装置を通って１以上のユーザーステーションに流れる。配送は、制御弁２３を閉じることによりいつでも停止され得るし、その制御弁を開くことにより再開され得る。圧力容器３１内の組成物がレベルセンサー５１ｃによりモニターされる低レベルに達するとき、制御弁２３を閉じることにより配送は停止する。このとき、不活性気体制御弁１３８は、同様に閉じられる。排気制御弁４３が、圧力容器の内部の圧力を減少させるために開かれる。そのとき、圧力容器３１の化学組成物区分室２９は、容易に再充填される。そのような再充填と排出は、何回も反復され得る。２以上のそのような圧力容器３１が、ユーザーステーションに化学組成物を連続配送するために、一方は配送モードで、他方は再充填モードで並列に操作され得る。
【００４８】
他の２つのレベルセンサー５１ａおよび５１ｄは、圧力容器３１の区分２９室内の化学組成物について、きわめて高いレベルおよびきわめて低いレベルをモニターするために用いられる。それら２つのセンサー由来の信号は、主として安全性の配慮のためにある。レベルがきわめて高いかまたはきわめて低いレベルかのいずれかに達すると、警報が発せられ、システムが予め設定された時間内に停止し得る。
【００４９】
湿潤用組成物または希釈された化学組成物は、図３に例示されているように気体区分室１３５内に位置するシャワーヘッド２１０を有する導管を通って圧力容器３１の気体区分室１３５に供給され得る。シャワーヘッドにより湿潤用組成物をスプレーすることにより液滴２１１を作り出す。不活性気体は、気体区分室１３５の底部近くまで、好ましくは気体区分室の長さのほぼ全てまで延びる導管４５を通って気体区分室１３５に供給される。不活性気体は、不活性気体に蒸気および／または湿気を移行させるために液滴２１１と接触し、次いで、濡れた不活性気体は、必要なときに化学組成物を加圧するために、ミスト除去装置１３９、制御弁１３８、導管１３７、１４０および５０を通って化学組成物区分室２９に流れる。組成物の液滴は、気体区分室１３５の床として働き、そこで湿潤用組成物のレベルを決める分割要素１３３上に集められ、制御弁１５１を有する導管１５３を通って排出される。
【００５０】
図４は、本発明のもう１つの好ましい装置の態様５００を例示する。図２および図３に例示される態様と比較して、図４の態様は、気体区分室１３５の中にハウジング１５８を有する。導管１５０および弁１５６は、ハウジング１５８内の２１１として示されている湿潤用組成物をスプレーする働きをするシャワーヘッド２１０を通して湿潤用組成物を配送する。不活性気体は、同様に、導管４５、弁４６および導管１５４を通ってハウジング１５８に供給される。化学蒸気および／または湿分を有する不活性気体をハウジング１５８から流出させるための手段１５７が設けられている。手段１５７は、好ましくは、孔、ルーバー付きの板、バブルキャップなどからなる群より選択される。不活性気体中の液滴を除去するために、プラスチック繊維のようなミスト除去材料を手段１５７に設けることができる。好ましくは、湿潤不活性気体を通過させるためにハウジング１５８と圧力容器３１の内壁との間に環状チャンネル１５９が存在する。気体区分室１３５と化学組成物区分室２９のための分割手段１３３には、好ましくは、２つの区分室の間の連通のために、複数の小さな孔１６０または同様の手段が存在する。湿潤不活性気体は、配送される化学組成物を加圧するために気体区分室１３５から区分室２９に孔または他の手段を通して流れ得る。
【００５１】
操作の間、図１〜３を参照する好ましい態様におけるように、化学組成物は、制御弁２１により化学物質供給導管２０を通って圧力容器３１の化学組成物区分室２９に供給される。組成物レベルがレベルセンサー５１ｂによりモニターされる高いレベルに達すると、制御弁２１は閉じられる。排気のための制御弁４３が閉じられる。不活性気体が制御弁４６を開くことによりハウジング１５８に供給される。湿潤用組成物は、液滴を作り出すために連続的にシャワーヘッド２１０によりスプレーされ得る。不活性気体は、液滴と接触し、次いで、気体組成物区分室１３５内の蒸気空間１３５に流入し、さらに、化学組成物を加圧するために孔１６０を通って空間１４１に流入する。ユーザーステーションに化学組成物を配送することが必要になると、制御弁２３が開かれ、化学組成物がいずれか必要な外部の導管に至る導管２２およびユーザーステーションに至るまでの制御装置を通って流れる。制御弁１５６をオンのままにしておくと、湿潤用組成物を連続的にスプレーし得るし、組成物排出導管中の制御弁１５１もまた連続排出のために開かれたままにし得る。
【００５２】
図５は、第５の装置の態様を例示し、それは、図４に例示される態様のわずかな変形である。ハウジングの底部近くにおよび／または底部内にハウジング１５８の中の複数の開口１６１が示されており、湿潤用組成物を配送される液体化学組成物中に滴下させるように機能する。
【００５３】
上記各好ましい態様は、好ましくは、コンピューター制御システムまたはＰＬＣシステムにより自動的に操作される。制御弁は、好ましくは、空気圧により操作され、自動制御システムにより制御される。レベルセンサーのようなモニター装置からの信号は、システムに必要な操作信号を処理し、始動させるためのコンピューターまたはＰＬＣに与えられる。
【００５４】
図１、２、３、４および５に例示される上記好ましい態様の記載から、当業者は、本発明の利点を即座に理解し得る。まず、好ましい装置は、操作するのが容易である。というのは、それは、好ましく統合された装置における好ましい機能のすべてを有するからである。化学組成物は、いくつかの制御弁を操作することにより圧力容器に装填され、圧力容器から排出され得る。同時に、高圧不活性気体および、好ましくは、湿潤用組成物は、配送される化学組成物を加圧するために、不活性気体中に化学物質および／または水を蒸発させるための圧力容器に供給される。それゆえ、不活性気体に蒸気を提供するための外部の装置は必要ではない。配送される化学組成物のアッセイでは、蒸発によっては、実質的に変化しない。装置はまた、容易に自動化される。第２に、非常に貴重な空間が節約される。というのは、高圧不活性気体を加湿するために用いられる付加的な外部の加湿器が存在しないからである。第３に、圧力システムのコスト全体が顕著に減少する。というのは、公知の装置および方法と同じ目的のためにより少ない装置しか用いられていないからである。
【００５５】
本発明の好ましい装置および方法の上記記載は、本発明の典型であるけれども、それらは、いかなる意味でも、特許請求の範囲を限定しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、化学組成物を通して気体を泡立たせることにより不活性気体を加湿する装置および方法の好ましい態様のプロセスの模式的な側面立面図である。
【図２】図２は、２つの区分室および２つの区分室の間の連通のための外部導管を有する方法および装置の好ましい態様のプロセスの模式的な側面立面図である。
【図３】図３は、図２の好ましい態様のための別の区分室配置のプロセスの模式的な側面立面図である。
【図４】図４は、２つの区分室と内部の連通の配置を有する装置および方法のもう１つの好ましい態様の、プロセスの模式的な側面立面図である。
【図５】図５は、図４に例示される態様のわずかな変更である第５の装置の態様を例示する。
【符号の説明】
１０，１００，５００…装置、２０，１５０，１５４…入口導管、２１，２３，４２，４６，１３８，１５１…制御弁、２２，１５３…出口導管、３１…圧力容器、３２…化学組成物、４０…ディフューザー、４２，１３７…排気導管、４３，４５，６１…導管、４７…逆止弁、５０，１４０，１４３…側管、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ…レベルセンサー、６０…逃がし弁、６２…蒸気空間、１３３…分割手段、１３９…ミスト除去装置、１５８…ハウジング、１５９…チャンネル、２１０…シャワーヘッド。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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