(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を少なくとも１つの使用地点に分配するための装置であって、前記装置は、
複数の圧力容器を備えており、前記圧力容器の各々は、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを備え、
前記分配作動モードにおいては、液体が前記圧力容器から圧送され、
前記リターン作動モードにおいては、未使用の液体が戻され、
前記充填作動モードにおいては、新しい液体が導入され、
前記装置は、また、流体回路を有する液体分配システムを備えており、前記流体回路は、前記少なくとも１つの使用地点に接続され、これによって、前記液体を前記圧力容器から供給でき、また、前記未使用の液体を前記少なくとも１つの使用地点から戻すことができ、
前記液体分配システムは、また、前記圧力容器と前記流体回路との間を連通するバルブネットワークを備えており、
前記バルブネットワークは、前記圧力容器のうち２つの圧力容器が互いに連通でき、それによって、前記２つの圧力容器のうちの一方の圧力容器を前記分配作動モードで機能させることが可能となり、また、前記２つの圧力容器のうちの他方の圧力容器を前記リターン作動モードで機能させることが可能となり、それによって、前記少なくとも１つの使用地点から前記未使用の液体を受け取ることができるように形成されており、
前記装置は、さらに、
前記分配作動モードの間、前記液体を、前記圧力容器の各々から前記液体分配システム内に圧送する液体圧送手段を備え、
前記液体圧送手段は、圧力源と前記圧力容器の各々との間を選択的に連通して、前記分配作動モードの間に、前記圧力容器をガス圧力で加圧することができる加圧手段を備え、
前記分配作動モードと前記リターン作動モードで機能するとき、前記圧力容器の各々の内の内部圧力とガス圧力とを調節し、それによって、前記少なくとも１つの使用地点での液体圧力を実質的に一定のままとすることができる調節手段をさらに備え、
前記加圧手段は、充填作動モード及びリターン作動モードの間に前記圧力容器に通じることができるように形成されており、
前記加圧手段は、２つの流路を備えており、
前記２つの流路のうちの一方の流路は、充填作動モードの間に作動して大気圧に通じ、前記２つの流路のうちの他方の流路は、リターン作動モードの間に作動して、前記調節手段と協働し、それによって、リターン作動モードで機能する前記圧力容器の各々の内部圧力が、前記２つの流路のうちの他方の流路を介して調節されることを特徴とする装置。
【請求項２】
液体を少なくとも１つの使用地点に分配するための装置であって、前記装置は、
複数の圧力容器を備えており、前記圧力容器の各々は、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを備え、
前記分配作動モードにおいては、液体が前記圧力容器から圧送され、
前記リターン作動モードにおいては、未使用の液体が戻され、
前記充填作動モードにおいては、新しい液体が導入され、
前記装置は、また、流体回路を有する液体分配システムを備えており、前記流体回路は、前記少なくとも１つの使用地点に接続され、これによって、前記液体を前記圧力容器から供給でき、また、前記未使用の液体を前記少なくとも１つの使用地点から戻すことができ、
前記液体分配システムは、また、前記圧力容器と前記流体回路との間を連通するバルブネットワークを備えており、
前記バルブネットワークは、前記圧力容器のうち２つの圧力容器が互いに連通でき、それによって、前記２つの圧力容器のうちの一方の圧力容器を分配作動モードで機能させることが可能となり、また、前記２つの圧力容器のうちの他方の圧力容器をリターン作動モードで機能させることが可能となり、それによって、前記少なくとも１つの使用地点から前記未使用の液体を受け取ることができるように形成されており、
前記装置は、さらに、
前記分配作動モードの間、前記液体を、前記圧力容器の各々から前記液体分配システム内に圧送する液体圧送手段を備え、
前記液体圧送手段は、圧力源と前記圧力容器の各々との間を選択的に連通して、前記分配作動モードの間に、前記圧力容器をガス圧力で加圧することができる加圧手段を備え、
分配作動モードとリターン作動モードで機能するとき、前記圧力容器の各々の内の内部圧力とガス圧力とを調節し、それによって、前記少なくとも１つの使用地点での液体圧力を実質的に一定のままとすることができる調節手段をさらに備え、
前記調節手段は、分配作動モード及びリターン作動モードの間に、前記圧力容器内の前記内部圧力と前記ガス圧力とを制御できるように位置決めされた、遠隔操作で作動される制御バルブと、
前記流体回路内に設けられ前記液体の圧力を感知できる圧力変換器と、
前記圧力変換器に応答し、液体圧力が実質的に一定のままとなるように前記制御バルブを作動させるコントローラとを備え、
前記加圧手段は、
ガス圧力の源に接続可能な入口部、前記ガス圧力を調節する前記制御バルブの一方の制御バルブ、通気用の出口部、を有する圧力マニホールドと、
前記通気用の出口部に接続された２つの流路と、を備えており、
前記２つの流路のうちの一方の流路は大気圧に通じており、前記２つの流路のうちの他方の流路は、前記内部圧力を調節する前記制御バルブの他方の制御バルブを備えており、
前記加圧手段は、
前記圧力マニホールドと前記圧力容器とに接続された第１のスリーウェイバルブと、前記第１のスリーウェイバルブと前記２つの流路とに接続された第２のスリーウェイバルブとを備えており、
前記第１のスリーウェイバルブと前記第２のスリーウェイバルブの各々には、２つの位置が形成されており、
それによって、前記第１のスリーウェイバルブが前記２つの位置のうちの第１の位置に設定されたとき、前記圧力マニホールドと前記圧力容器との間が連通され、前記第１のスリーウェイバルブが前記２つの位置のうちの第２の位置に設定されたとき、前記圧力容器と前記第２のスリーウェイバルブとの間が連通され、
また、それによって、前記第２のスリーウェイバルブが前記２つの位置のうちの第１の位置に設定されたとき、前記２つの流路のうちの一方の流路との間が連通されて、大気圧に通じることができ、
前記第２のスリーウェイバルブが前記２つの位置のうちの第２の位置に設定されたとき、前記２つの流路のうちの他方の流路との間が連通されて、前記調節手段に通じることができることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の装置において、
前記液体分配システムは、また、入口部を備えており、前記バルブネットワークは、また、充填作動モードの間に、前記圧力容器と前記入口部との間を選択的に連通できるように形成されていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の装置において、
前記バルブネットワークは、
分配マニホールドと、
リターンマニホールドと、
前記入口部を有する入口部マニホールドと、
前記圧力容器の各々に接続された第１及び第２のカットオフバルブと、
前記第２のカットオフバルブを前記分配マニホールドと分配マニホールドに接続する２つのチェックバルブ一式とを備えており、
前記第１のカットオフバルブは、前記入口部マニホールドに接続されており、それによって、前記第１のカットオフバルブが開放位置に設定されるとき、液体が前記圧力容器の各々に充填され、
前記第２のカットオフバルブは、前記圧力容器と前記２つのチェックバルブ一式との間に置かれており、
前記２つのチェックバルブは、前記液体が前記リターンマニホールドから前記第２のカットオフバルブに流れることができるように、また、前記第２のカットオフバルブから前記分配マニホールドに流れることができるように方向づけられており、
それによって、前記第２のカットオフバルブがその開放位置に設定されたとき、液体は、分配作動モードの間に前記圧力容器の各々から前記分配マニホールドに流れることができ、あるいは、リターン作動モードの間に前記リターンマニホールドから流れて前記圧力容器に戻ることができることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の装置において、
分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを起動させることができるように、前記圧力容器に接続された液面センサをさらに備えていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の装置において、
前記複数の圧力容器は、３つの圧力容器からなることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項５に記載の装置を使用することによって少なくとも１つの使用地点に液体を分配する方法であって、
複数の圧力容器の各々が、あるサイクルにおいて、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを受けるステップを備えており、それによって、前記複数の圧力容器のうちの１つの圧力容器が分配作動モードにあるとき、前記複数の圧力容器のうちの他の１つの圧力容器がリターン作動モードになり、
前記方法は、また、
分配作動モードに間に、液体を、前記複数の圧力容器の各々から前記少なくとも１つの使用地点に圧送するステップと、
未使用の液体を、リターン作動モードを受けている前記他の圧力容器に戻すステップと、
充填作動モードの間に、分配すべき新しい液体で、前記圧力容器の各々を充填するステップとを備え、
液体の、高液面と、第１の低液面と、第２の低液面とが、前記圧力容器の各々の内で感知され、前記第２の低液面は前記第１の低液面よりも下に設けられており、
液体の前記第１の低液面が、前記１つの圧力容器内で感知されたとき、充填作動モードを完了したさらに別の圧力容器が、分配作動モードを受け、それによって、前記１つの圧力容器と前記さらに別の圧力容器とが、同時に、分配作動モードを受け、
液体の前記第２の低液面が、前記１つの圧力容器内で感知されたとき、前記１つの圧力容器と前記さらに別の圧力容器とが、同時に、リターン作動モードを受け、
液体の前記第１の低液面が、再び、前記１つの圧力容器内で感知されたとき、前記１つの圧力容器がリターン作動モードを受け、そして、未使用の液体が前記１つの圧力容器に戻される結果、前記さらに別の圧力容器が充填作動モードを受け、そして、液体の高液面がそこで感知されるまで、前記さらに別の圧力容器は液体で充填されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記分配作動モードの間に前記圧力容器をガス圧力で加圧して、前記圧力容器の各々から液体を圧送できるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記リターン作動モードの間に、前記圧力容器の各々の内の内部圧力とガス圧力とを調節し、それによって、前記少なくとも１つの使用地点での液体圧力を実質的に一定のままにするステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記流体回路内の液体圧力を感知するステップと、
前記液体圧力の感知に応答して、前記ガス圧力と前記内部圧力とを調節するステップと
をさらに備えていることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
前記液体はスラリーになっており、前記使用地点は、化学的機械的研磨で使用されるツールを備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、液体を１またはそれ以上の使用地点に分配するための装置及び方法に関する。特に、本願発明は、複数の圧力容器の各々を下記のサイクルに従わせることに係わるそのような装置及び方法に関する。前記サイクルにおいて、充填モードの間に、前記圧力容器に液体が充填され、分配モードの間に、前記液体は、前記圧力容器から１またはそれ以上の使用地点に圧送され、リターンモードの間に、１つまたは複数の使用地点から、未使用の液体が前記圧力容器に戻される。さらにより具体的に説明すると、本願発明は、１つの圧力容器が前記分配モードにあるとき、他の圧力容器が前記リターンモードにあるようにし、それによって、前記液体が継続して循環できるように、前記サイクルが実行される、そのような装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、多数の液体分配用のシステムが、特に、加工処理された化学物質を分配する産業に特に適用されていた。そのような装置の１つの主な用途は、半導体製造業である。半導体製造業では、フォトレジスト、スラリーなどのような化学物質が、そのような製造において使用されるツールのような、１またはそれ以上の使用地点に分配される。スラリーの場合において、使用地点は、ポンプとすることができる。前記ポンプは、化学的機械的研磨や平面化で使用される研磨ツールを供給するために用いられている。
【０００３】
液体を分配するためにポンプが用いられているが、特に、半導体製造においては、液体の流れが脈動（パルセーション）式になることなく、前記化学物質を使用地点に分配することが重要である。脈動式の液体の流れは、圧送装置に往復運動をさせることによって引き起こされる可能性がある。そのような非脈動式の流れ（すなわち、非脈動流）は、圧力容器を使用して、前記分配を行うことによって、生成することができる。そのような目的のために使用される前記圧力容器は、きわめて高い（超高の）純度の窒素のような（実行される前記処理に関して）化学的に非反応性のガスで加圧されている。例えば、米国特許第５，４１７，３４６号においては、液体は、３つの圧力容器から分配される。前記圧力容器は、まず、液体を吸い込むことができるように減圧排気される。その後、前記圧力容器は窒素で加圧されて、前記液体を分配できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
任意の分配システムにおいて、分配する液体の実際の使用に関して、問題が生じる可能性がある。すなわち、分配される液体の全てが、使用地点で必ずしも用いられるとは限らないといことである。この問題を解決するために、上述した両特許においては、再循環経路を設けて、液体を再循環させて、バルク（ｂｕｌｋ）源に戻すようにしていた。前記問題は、スラリーの場合において、特に、厄介である。といのは、粒子を浮遊させた粒子は、流れない状態になっている場合、前記スラリーの状態を脱して沈降する傾向となるからである。
【０００５】
また、いくつかのツールや使用地点が、１つの分配システムに設けられている場合、使用に関する別の問題が生じる。すなわち、１あるいはそれ以上のツールや使用地点を管路から外したり、あるいは、管路に戻した場合、各使用地点での液体の流量は変化する。このため、米国特許第５，４１７，３４６号においては、吐出地点での流量を感知して、自動的に、ニードル弁を起動させ（すなわち、トリガし）、これによって、流れる状態を確実に一定にできるようにしている。上述した特許では述べられていないが、戻り管路内の圧力を調節することにより、要求の変化に対して、前記分配システムの全応答を調節することは一般的である。前記戻り管路は、液体を再循環させて、液体の圧力を調節する圧力調節バルブを通して前記バルク（ｂｕｌｋ）源に液体を戻すようにしている。バルブを使用して、液体が確実に一定に流れるようにすると、分配される化学物質が腐食剤や研磨剤となる可能性が生じ、バルブそれ自体が摩滅可能性のある地点として作用し、前記分配装置において、バルブのメンテナンスが必要になるという問題が生じる。
【０００６】
上述したように、本願発明は、本質的に液体を継続して循環させることができ、また、特に、分配される液体と接触するバルブを使用することなく１つあるいは複数の使用地点で液体の流れの状態を制御できる、サイクルオペレーション（周期動作）を組み入れた、液体を分配する装置及び方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ガス圧力の起動力の下で、液体を少なくとも１つの使用地点に分配するための装置を提供するものである。この目的のために、複数の圧力容器が設けられている。各圧力容器は、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを備えている。前記分配作動モードにおいては、液体は、前記圧力容器から圧送される。前記リターン作動モードにおいては、未使用の液体が圧力容器に戻される。前記充填作動モードにおいては、新しい液体が圧力容器に導入される。液体分配システムには、流体回路が設けられている。前記流体回路は、少なくとも１つの使用地点に接続されており、これによって、前記液体を前記圧力容器から供給し、そして、前記少なくとも１つの使用地点から前記未使用の液体を戻すことができるようになっている。前記液体分配システムは、また、バルブネットワークを備えている。前記バルブネットワークは、前記複数の圧力容器と前記流体回路との間を連通している。前記バルブネットワークは、前記複数の圧力容器のうち２つの圧力容器が互いに連通できるように形成されている。それによって、前記２つの圧力容器のうち一方の圧力容器が、前記分配作動モードで機能し、前記２つの圧力容器のうち他方の圧力容器が、リターン作動モードで機能し、前記少なくとも１つの使用地点から前記未使用の液体を受け取ることができるようになっている。さらに、前記分配作動モードの間に、前記液体を前記圧力容器の各々から前記液体分配システム内に圧送するための手段が設けられている。
【０００８】
他の特徴において、本願発明は、液体を少なくとも１つの使用地点に分配する方法を提供している。前記方法によれば、複数の圧力容器の各々は、あるサイクルにおいて、分配作動モード、リターン作動モード、及び充填作動モードを受けることとなる。それによって、前記複数の圧力容器のうちの１つの圧力容器が前記分配作動モードにあるとき、別の１つの圧力容器は、リターン作動モードになる。液体は、前記分配作動モードの間に、各圧力容器から前記少なくとも１つの使用地点に圧送される。そして、未使用の液体が、リターン作動モードを受けている前記別の圧力容器に戻される。前記圧力容器の各々には、前記充填作動モードの間に、分配すべき新しい液体が充填される。
【０００９】
本願発明の前記装置及び方法は、３つの圧力容器で行って、それによって、前記プロセスを連続的に行うようにすることが好ましい。しかしながら、本願発明は、２つの圧力容器で実施することもできる。そのような場合において、前記リターン作動モードの終わりと前記充填作動モードの終わりとの間にわずかな作動の不連続(性）が生じるかもしれない。あるいは、前記リターン作動モードと前記充填作動モードとの間がいくらか重なって、連続的な作動が可能かもしれない。さらに、本願発明は、１つの圧力容器を有する任意の装置に関連して実施できる。例えば、本願発明は、複数の圧力容器として機能する複数の圧力容器と関連して説明されているが、複数の圧力容器として機能する複数のシリンダや複数の圧送圧力容器を有する複数のポンプに等しく適用可能である。そのような可能性の全ては、請求の範囲が及ぶように意図されている。
【００１０】
上述した説明から明らかなように、本願発明は、基本的な意味において、前記分配された液体が、複数の使用地点に循環させられ、また、未使用の液体が、リターン作動モードを受けている１つの圧力容器に戻されるようにした装置及び方法に関係している。そのような態様において、液体は、前記分配作動モードの間に移動する。明らかなように、本願発明は、他の特徴において、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードのその基本の周期的な作動は、特に、複数の使用地点で液体の圧力を確実に一定にすることによって、１つの使用地点または複数の使用地点で液体の流れの状態を確実に一定にできるという事実に関係している。圧力容器の場合において、これは、分配作動モードを受けている前記圧力容器のガス圧力を調節することによって、また、前記リターン作動モードを受けている前記圧力容器の内部圧力を調節することによって達成することができる。本願発明の他の効果及び特徴は、もちろん、図面及び詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００１１】
明細書は、本願出願人が発明とみなす本願発明の主題を明白に指摘する請求項で結論付けられているが、添付した図面と関連させることによって本願発明をより理解できるであろうと考える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面を参照すると、本願発明に係わる装置１が図示されている。装置１は、スラリーのような液体薬品を、使用地点２及び３に分配できるように構成されている。使用地点２及び３は、スラリーの場合において、前記液体を化学的機械的な研磨ツールに供給するぜん動性のポンプとすることができる。
【００１３】
装置１には、圧力容器１０、１２及び１４が設けられている。後述されるように、圧力容器１０、１２及び１４の各々は、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードを受けるようになっている。前記分配作動モードにおいて、圧力容器１０、１２及び１４の各々は、加圧されて、液体が使用地点２及び３に供給される。前記液体は、圧力容器１０、１２及び１４の各々から、液体分配システム１６を通して、分配される。液体分配システム１６は、流体回路１８を備えている。流体回路１８は、使用地点２及び３に接続されており、これによって、液体を、圧力容器１０、１２及び１４から使用地点２及び３に供給でき、また、未使用の液体を、使用地点２及び３から圧力容器１０、１２及び１４に戻すことができるようになっている。未使用の液体は、そのとき、前記リターン作動モードを受けている圧力容器（１０、１２及び１４）に案内される。液体分配システム１６は、また、バルブネットワーク２０を備えている。バルブネットワーク２０によって、圧力容器１０、１２及び１４の底部領域２２、２４及び２６との間で液体の流れを制御できるようになっている。図示されていないが、全ての液体の配管は、半径の曲がりをなめらかにして、スラリーのような液体の剪断作用を防止すべきである。圧力容器配管システム２８が、圧力源（図示せず。しかし、当業者によって理解できるように、蒸発（気化）された液体窒素）と圧力容器１０、１２及び１４の頂部領域３０、３２及び３４との間を連通している。
【００１４】
後述するように、流体回路１８内の液体の圧力は感知されている。そして、圧力容器１０、１２及び１４が分配作動モード及びリターン作動モードにあるとき、圧力容器１０、１２及び１４内の圧力を調節して、液体の圧力を制御し、それによって、液体の圧力は、実質的に一定のままになっている。この圧力制御によって、使用地点２及び３の各々での液体の流量は、確実に一定のままになっている。
【００１５】
流体回路１８は、分配用の脚部１８Ａとリターン用の脚部１８Ｂとを備えている。分配用の脚部１８Ａによって、液体は使用地点２及び３に送出されるようになっている。また、リターン用の脚部１８Ｂによって、液体は、使用地点２及び３から、バルブネットワーク２０に戻されるようになっている。なお、２つの使用地点２及び３のみが図示されているが、本願発明は、任意の数の使用地点に適用可能である。さらに、本願発明は、単一の使用地点にも適用可能であり、特に、単一の使用地点が間欠的に使用される場合に効果的である。
【００１６】
バルブネットワーク２０は、圧力容器１０、１２及び１４の各々が分配作動モードにあるとき、圧力容器１０、１２及び１４のうちの少なくとも１つの別の圧力容器が、使用地点２及び３から未使用の液体を受けるリターン作動モードになるように構成されている。この目的のために、バルブネットワーク２０は、分配マニホールド３６とリターンマニホールド３８とを備えている。分配マニホールド３６から、液体は、分配用の脚部１８Ａに分配される。未使用の液体は、リターン用の脚部１８Ｂからリターンマニホールド３８に戻される。入口部４２を有する供給マニホールド４０が、設けられている。入口部４２は、分配される液体のバルク（ｂｕｌｋ）源に接続できる。図示されていないが、バルク源から入口部４２に移送させるための任意の手段を使用することができる。例えば、好適な特別の手段を用いることなく、ポンプ、重力、または真空引きを用いることができる。
【００１７】
バルブネットワーク２０には、カットオフバルブ（締切り弁）及びチェックバルブ（逆止弁）のグループが設けられている。カットオフバルブ及びチェックバルブのグループは、圧力容器１０、１２及び１４の種々の作動モードの間に液体の流れを制御できるようになっている。前記カットオフバルブは、液体の流れを許容する開放位置と、液体の流れを遮る閉鎖位置とを備えている。前記チェックバルブは、一方の方向のみに液体が流れることを許容する。具体的に説明すると、第１のカットオフバルブ４４と、第２のカットオフバルブ４６と、２つのチェックバルブ４８及び５０の一式とが、圧力容器１０の作動に協働しており、第１のカットオフバルブ５２と、第２のカットオフバルブ５４と、チェックバルブ５６及び５８とが、圧力容器１２の作動に協働しており、第１のカットオフバルブ６０と、第２のカットオフバルブ６２と、２つのチェックバルブ６４及び６６とが、圧力容器１４の作動に協働している。なお、２つのチェックバルブ（４８、５０、５６、５８、６４、６６）は、液体が、リターンマニホールド３８から分配マニホールド３６へのみ流れることができるように方向づけられている。
【００１８】
このようにして、圧力容器１０が分配モードにあるとすると、第１のカットオフバルブ４４が閉鎖位置に設定され、第２のカットオフバルブ４６が開放位置に設定される。これによって、液体は、圧力容器１０から分配マニホールド３６に圧送され、次いで、流体回路１８の分配用の脚部１８Ａに圧送される。圧力容器１２が分配作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ５２は閉鎖位置に設定され、そして、第２のカットオフバルブ５４は開放位置に設定される。同様に、圧力容器１４が分配作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ６０は閉鎖位置に設定され、そして、第２のカットオフバルブ６２は開放位置に設定される。
【００１９】
圧力容器１０が分配作動モードで機能しているとき、圧力容器１２はリターン作動モードで機能する。この目的のために、第１のカットオフバルブ５２は閉鎖位置に設定され、第２のカットオフバルブ５４は開放位置に設定される。未使用の液体は、流体回路１８のリターン用の脚部１８Ｂを通って流れリターンマニホールド３８に戻り、次いで、チェックバルブ５６と第２のカットオフバルブ５４とを通って、圧力容器１２の底部領域２４内に戻る。このようにして、リターン作動モードにおいて圧力容器１２を設定するためのカットオフバルブは、分配作動モードの場合と同じになる。前記同じバルブの設定は、圧力容器１０がリターン作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ４４及び第２のカットオフバルブ４６に関して当てはまり、また、圧力容器１４がリターン作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ６０及び第２のカットオフバルブ６２に関して当てはまる。後述するように、前記流れの方向は、リターン作動モードを受ける圧力容器（１０、１２、または１４）を通気（または、ガス抜き）して低圧にし、次いで、分配作動モードを受ける圧力容器（１０、１２、または１４）の圧力を加圧することによって、確立される。複数対のチェックバルブ４８及び５０と、チェックバルブ５６及び５８と、チェックバルブ６４及び６６とは、分配マニホールド３６からリターンマニホールド３８へ、加圧された液体の流れが逆流するのを防止する。
【００２０】
圧力容器１０が分配作動モードにあり、圧力容器１２がリターン作動モードにあるとき、圧力容器１４は充填作動モードにある。この目的のために、第１のカットオフバルブ６０は開放位置に設定され、第２のカットオフバルブ６２は閉鎖位置に設定される。液体は、バルク源から入口部４２に入り、供給マニホールド４０内に流れ込み、次いで、圧力容器１４の底部領域２６内に流れ込む。圧力容器１０が充填作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ４４は開放位置に設定され、第２のカットオフバルブ４６は閉鎖位置に設定される。そして、圧力容器１２が充填作動モードにあるとき、第１のカットオフバルブ５２は開放位置に設定され、第２のカットオフバルブ５４は閉鎖位置に設定される。
【００２１】
圧力容器（１０、１２、または１４）が分配作動モードになった後、圧力容器（１０、１２、または１４）はリターン作動モードで機能し、次いで、充填作動モードで機能する。しかしながら、モード間での切り替えは、瞬間に行うべきではなく、そして、圧力容器１０、１２、または１４のうちの２つ圧力容器それ自体は、任意のときに同時に、短時間の間だけ分配作動モードで機能することが好ましい。これらの２つの圧力容器は、充填作動モードをそれぞれ完了させて分配作動モードで作動しているものである。そのような同時に起こる分配作動モードの後、２つの圧力容器のうち充填作動モードを最も遅くに完了させた一方の圧力容器が、継続して分配作動モードで機能し、他方の圧力容器は次にリターン作動モードで機能する。この時間の間、圧力容器１０、１２、または１４のうちリターン作動モードで機能した第３の圧力容器も同時にそのように機能し、次いで、充填作動モードに切り替わる。これらの混合モードの作動によって、圧力の脈動（パルセーション）が流体回路１８内で発生することが防止される。後述するように、前記モードの起動（すなわち、トリガ）は、液体の高さすなわち液面（換言すれば、液位）の検出によって制御される。
【００２２】
バルブネットワーク２０にはカットオフバルブ６８が設けられており、これによって、バルク供給源からの液体の流れを遮ることができるようになっている。また、カットオフバルブ７０が設けられている。通常の作動の間、カットオフバルブ７０は閉鎖位置に設定されている。カットオフバルブ７０が開放位置に設定されたとき、液体は再循環させられて、バルク供給源に戻される。カットオフバルブ７２及び７４によって、分配マニホールド３６及びリターンマニホールド３８から液体を排出できるようになっている。そのような排出の間、カットオフバルブ７６及び７８は、流体回路１８を分離ないしは隔離する。カットオフバルブ８０を設けることによって、液体を流体回路１８から戻して排出できるようになっている。
【００２３】
分配すべき化学物質に対して反応しない加圧ガスの源から、圧力が供給されている。半導体処理産業においては、加圧されたきわめて高い（超高の）純度の窒素が、そのような目的のために通常使用されている。圧力容器配管システム２８が、圧力マニホールド８２を備えている。圧力マニホールド８２は、ガス圧力源に接続するための入口部８４と、通気用の出口部８６とを備えている。通気用の出口部８６は、通常、開口されている。これによって、腐蝕性の化学物質（すなわち、腐蝕性薬品）が排出されたガスに存在する場合に、排出できるようになっている。分配作動モードの間の圧力容器１０、１２及び１４の加圧は、第１のスリーウェイバルブ（すなわち、三方弁、換言すれば三方バルブ）８８、９０及び９２によって制御されている。第１のスリーウェイバルブ８８は、圧力マニホールド８２と圧力容器１０との間に接続されている。第１のスリーウェイバルブ９０は、圧力マニホールド８２と圧力容器１２との間に接続されている。第１のスリーウェイバルブ９２は、圧力マニホールド８２と圧力容器１４との間に接続されている。第２のスリーウェイバルブ９４、９６及び９８は、第１のスリーウェイバルブ８８、９０及び９２にそれぞれ接続されて、リターン作動モードと充填作動モードの間に、通気（または、ガス抜き）を制御できるようになっている。前述のスリーウェイバルブ（８８−９８全て）は、２つのバルブポートの間で流れを確立することができるように２つの位置を備えている。
【００２４】
第１のスリーウェイバルブ８８、９０または９２の各々が、２つの位置のうちの第１の位置に設定されたとき、圧力マニホールド８２とそれぞれ接続された圧力容器１０、１２または１４との間が連通し、それによって、分配作動モードを確立できるようになっている。このようにして、第１のスリーウェイバルブ８８が前記２つの位置のうちの第１の位置に設定されたとき、高圧の窒素が圧力容器１０内に流入し、それによって、圧力容器１０は、分配作動モードになる。
【００２５】
第１のスリーウェイバルブ８８、９０または９２の各々がそれらの２つの位置のうちの第２の位置に設定されたとき、圧力容器１０、１２及び１４の頂部領域３０、３２及び３４と第２のスリーウェイバルブ９４、９６及び９８との間が連通する。第１のスリーウェイバルブ８８、９０または９２のこの第２の位置への設定は、充填作動モード及びリターン作動モードの間に起きる。
【００２６】
第２のスリーウェイバルブ９４、９６及び９８は、２つの位置のうちの第１の位置及び第２の位置に設定されるとき（第１のスリーウェイバルブ８８、９０または９２は、２つの位置のうちの第２の位置に設定されている）、圧力容器１０、１２及び１４の頂部領域３０、３２及び３４と、流路１００または流路１０２との間が連通する。第２のスリーウェイバルブが流路１００に関係する位置に設定されるとき、圧力容器１０、１２及び１４は、大気圧となっている排水路に単にに通じる。これによって、充填作動モードの間に、圧力容器（１０、１２、または１４）を充填できるようになっている。例えば、圧力容器１４が充填作動モードにあるとき、第１のスリーウェイバルブ９２は第２の位置に設定され、第２のスリーウェイバルブ９８もその位置に設定されて、流路１００と連通可能になる。そのような場合において、圧力容器１２はリターン作動モードを受けることとなり、第２のスリーウェイバルブ９６それ自体は反対位置に設定され、流路１０２と連通可能になる。流路１０２は、圧力調節バルブ１０４を備えている。リターン作動モードの間、ガスは、圧力調節バルブ１０４を通って解放される。圧力調節バルブ１０４は、ガス圧力よりも低圧で作動できるように制御される制御バルブとなっている。それによって、液体は、流体回路１８を介して移動させられる。また、圧力調節バルブ１０４は、リターン作動モードを受ける圧力容器内の圧力を調節できるように制御される制御バルブとなっている。
【００２７】
各圧力容器１０、１２及び１４の圧力は、（分配作動モードの間に）パイロットレギュレーター１０６によって調節される。パイロットレギュレーター１０６は、当該パイロットレギュレーター１０６の下流に設けられたスレーブ（すなわち、従属）圧力レギュレーター１０８、１１０及び１１２の圧力を制御する他の制御バルブとなっている。これによって、分配作動モード、リターン作動モード及び充填作動モードの間で圧力容器を切り替える間に、圧力容器１０、１２または１４内で生じるかもしれない圧力変動が防止される。効果はより小さいが、スレーブ圧力レギュレーター１０８、１１０及び１１２を設けることなく、パイロットレギュレーター１０６のみを採用してもよい。さらに、圧力リリーフバルブ１１４を安全装置として設けて、誤動作が起きた場合に、圧力容器配管システム２８の故障を防止することができる。
【００２８】
理解できるように、ガス圧力を圧力容器に射出する前記手段は、好適であるが、多くの異なったバルブ構造の１つとなっている。例えば、圧力容器との間でつながる別体の管路を備えた２位置弁（２ポジションバルブ）を設けて、ガス圧力を圧力容器に射出し、また、続けて、圧力容器の通気（または、ガス抜き）を行うこともできる。
【００２９】
図示されていないが、しかし、当業者にとって公知なように、カットオフバルブ及びスリーウェイバルブとして作動する上述したバルブの全ては、プログラムで制御できる論理コントローラ（論理制御装置）、または、たぶんアナログ装置によって制御できる。そのような回路または装置とそれへの電気的な接続は、当業者にとって公知であろう。したがって、そのような回路または装置とそれへの電気的な接続は、図示されていない。しかしながら、そのような回路または装置の作動は、それぞれ、高液面検出器１１６、１１８及び１２０と、第１の低液面検出器１２２、１２４及び１２６と、第２の低液面検出器１２８、１３０及び１３２とによって制御されるであろう。液面検出器１１６−１３２の各々は、全て、超音波ポイントレベル検出器または機械的な装置とすることができる。
【００３０】
具体例により説明すると、圧力容器１０が分配作動モードにある場合、液面が第１の低液面検出器１２２によって検出されたとき、（液体がちょうど充填された）圧力容器１４が起動（すなわち、トリガ）されて加圧される。したがって、第１のスリーウェイバルブ９２は、圧力マニホールド８２と圧力容器１４の頂部領域３４との間を連通させる位置に設定される。わずかに遅れた後、第２のカットオフバルブ６２が開き、そして、このとき、両方の圧力容器１０及び１４は、分配作動モードで機能する。一方、圧力容器１２は、リターン作動モードで機能している。圧力容器１０の液面が下がり、第２の低液面検出器１２８によって感知されたとき、圧力容器１０が直ちに流路１０２に通じるように、第１のスリーウェイバルブ８８と第２のスリーウェイバルブ９４とが設定される。そのようにして、圧力容器１０は、圧力容器１２と一緒にリターン作動モードで機能する。この時間の間、圧力容器１０及び１２は、未使用の液体で再充填される。圧力容器１０内で感知される液面が上昇して第１の低液面検出器１２２によって感知されたとき、第１のカットオフバルブ５２は開口位置に起動させられ、第２のカットオフバルブ５４はその閉鎖位置に再設定（リセット）され、その結果、圧力容器１２は充填作動モードを受け、そして、液面が高液面検出器１１８によって感知されるまで、圧力容器１２は液体で充填される。同時に、第１のスリーウェイバルブ９０と第２のスリーウェイバルブ９６は、大気圧が流路１００に通じることができるように設定される。液面が高くなって高液面検出器１１８によって感知されたとき、第１のカットオフバルブ５２は、その閉鎖位置に再設定される。次のサイクルの作動の間、圧力容器１２は、分配作動モードで作動する。その間、圧力容器１０は、リターン作動モードから充填作動モードに変移し、圧力容器１４は、分配作動モードとリターン作動モードとの間で変移する。流体回路１８内にある程度の圧力脈動（パルセーション）を引き起こす可能のある瞬間の切り替えよりも、上述したような混合モードのほうが好ましい。
【００３１】
使用地点での圧力と液体の流れとを制御するために、流体回路１８内の液体の圧力が、圧力変換器１３４によって感知される。このようにして、圧力変換器１３４を使用地点２及び３の中央に配置することによって、使用地点２及び３の両方での圧力を確実に一定にすることができる（その結果、液体の流れを一定にすることができる）。圧力変換器１３４の出力は、コントローラ１３６に入力として供給される。コントローラ１３６は、さらに、作動して、パイロットレギュレーター１０６と圧力調節バルブ１０４とを調整することができる。パイロットレギュレーター１０６と圧力調節バルブ１０４とは、遠隔操作により作動する制御バルブとなっており、これによって、分配作動モードを受ける圧力容器のガス圧力と、リターン作動モードを受ける圧力容器の内部圧力とを制御でき、その結果、圧力変換器１３４によって感知された液体圧力は、システム応答の制限内で実質的に一定状態のままとなる。コントローラ１３６は、液体圧力が下がったとき、パイロットレギュレーター１０６を開けて圧力を増加させることができるように、また、液体圧力が上がったとき、パイロットレギュレーター１０６を閉じて圧力を減少させることができるように、プログラムされている。さらに、次いで、圧力調節バルブ１０４を調整して、リターン作動モードを受けている圧力容器内の低圧力が維持され、また、圧力変換器１３４によって感知される液体圧力も一定に維持される。これは、コントローラ１３６をプログラムすることによって達成され、これによって、液体圧力を一定に維持でき、また、流れの特性にしたがってパイロットレギュレーター１０６と圧力調節バルブ１０４とを適切に調整できる。
【００３２】
別の実施例として、好適性は低いが、ガスの圧力と内部圧力とを調節しそれによって使用地点での液体の流れを制御する手段を用いてもよい。この手段は、パイロットレギュレーター１０６と圧力調節バルブ１０４に関して機械的に調整されるバルブを採用することによって構成できる。そのような機械的に調整されるバルブは、一定のガス圧力と一定の内部圧力とを維持できるように設定される。そのような手段は、使用地点での液体圧力に応答する電子システムのように正確には液体圧力と流れを維持できないという点で不利である。
【００３３】
当業者によって明らかであるように、圧力調節バルブ１０４は、リターン作動モードを受ける圧力容器内の一定圧力を維持できるように構成された機械的な装置とすることができる。そのような場合において、パイロットレギュレーター１０６のみが、液体圧力変動に応答して、コントローラ１３６によって調整される。同様に、パイロットレギュレーター１０６も、液体圧力の変化に応答してコントローラ１３６によって圧力調節バルブ１０４のみが作動される機械的な装置とすることができる。しかしながら、任意の実施例において、圧力調節バルブ１０４を作動させて、ガスの圧力間の圧力差を維持しなければならない。前記ガスは、リターン作動モードの間に解放され、これによって、流体回路１８を介して液体を圧送できる。
【００３４】
上で概説したような態様において、腐蝕性を有する可能性があり及び／又は研磨作用を有する可能性のある液体は、一定の液体圧力を維持するように作動する制御バルブに決して接触しない。
【００３５】
当業者によって理解できるように、３つの圧力容器のみが図示されているが、本願発明の一実施例において、３つ以上の圧力容器を用いることができる。例えば、第４の圧力容器は常に充填させるようにして、システムが故障した場合に加圧するようにしてもよい。上で示されたように、本願発明を実施するために、最小で２つの圧力容器が必要である。
【００３６】
本願発明は好適な実施例を参照して説明したが、本願発明の精神及び範囲から離れることなしに、多数の変化、追加及び削除を当業者は行うことができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明に係わる方法を実施するための装置である。
【符号の説明】
１  装置                          ２  使用地点
３  使用地点                      １０  圧力容器
１２  圧力容器                    １４  圧力容器
１６  液体分配システム            １８  流体回路
１８Ａ  分配用の脚部          １８Ｂ  リターン用の脚部
２０  バルブネットワーク          ２２  底部領域
２４  底部領域                    ２６  底部領域
２８  圧力容器配管システム        ３０  頂部領域
３２  頂部領域                    ３４  頂部領域
３６  分配マニホールド            ３８  リターンマニホールド
４０  供給マニホールド            ４２  入口部
４４  第１のカットオフバルブ      ４６  第２のカットオフバルブ
４８  チェックバルブ              ５０  チェックバルブ
５２  第１のカットオフバルブ      ５４  第２のカットオフバルブ
５６  チェックバルブ              ５８  チェックバルブ
６０  第１のカットオフバルブ      ６２  第２のカットオフバルブ
６４  チェックバルブ              ６６  チェックバルブ
６８  カットオフバルブ            ７０  カットオフバルブ
７２  カットオフバルブ            ７４  カットオフバルブ
７６  カットオフバルブ            ７８  カットオフバルブ
８０  カットオフバルブ            ８２  圧力マニホールド
８４  入口部                      ８６  通気用の出口部
８８  第１のスリーウェイバルブ    ９０  第１のスリーウェイバルブ
９２  第１のスリーウェイバルブ    ９４  第２のスリーウェイバルブ
９６  第２のスリーウェイバルブ    ９８  第２のスリーウェイバルブ
１００  流路                      １０２  流路
１０４  圧力調節                  １０６  パイロットレギュレーター
１０８  スレーブ圧力レギュレーター
１１０  スレーブ圧力レギュレーター
１１２  スレーブ圧力レギュレーター
１１４  圧力リリーフバルブ        １１６  高液面検出器
１１８  高液面検出器              １２０  高液面検出器
１２２  第１の低液面検出器        １２４  第１の低液面検出器
１２６  第１の低液面検出器        １２８  第２の低液面検出器
１３０  第２の低液面検出器        １３２  第２の低液面検出器
１３４  圧力変換器                １３６  コントローラ
【図１】
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