容纳液体或含液体物质的衬、容器及方法

专利名称：容纳液体或含液体物质的衬、容器及方法
容纳液体或含液体物质的衬、容器及方法
本申请是申请日2006年4月25日、标题为“用于物质储存和分配的包装及方法” 申请号200680022738.1的分案申请。
相关申请
本申请的主题涉及并涵盖Glenn M. Tom等人于2005年4月25日提交的名称为 “适于压力分配的基于零液面上空间/最小液面上空间衬的液体储存和分配系统”的美国 临时专利申请No. 60/674,578，以及Glenn M. Tom等人于2006年I月24日提交的名称为 “物质储存和分配包装及方法”的美国临时专利申请No. 60/761，608所披露的内容。2005 年4月25日提交的美国临时专利申请No. 60/674，578与Minna Hovinen等人于2005年4 月25日提交的名称为“具有侦空能力的带衬的液体储存和分配系统”的美国临时专利申请 No. 60/674，579和Weihua Wang等人于2005年4月25日提交的名称为“用于储存和分配 化学试剂和组合物的装置和方法”的美国临时专利申请No. 60/674，577相关。所有这些临 时申请的披露内容各自以引用形式合并入本文中。技术领域
本发明一般涉及物质保存系统，其用于储存和分配化学试剂和组合物，例如高纯 液体试剂和在微电子器件制造中使用的化学机械抛光成分，以及适于压力分配液体或者其 它流体的多种应用形式。
背景技术：
在许多工业应用中，化学试剂和成分需要以高纯态提供，并且已经开发出专门的 包装(方法)来保证所提供的物质在包装物充装、储存、传送以及最终的分配操作的全过程 保持在纯的和适宜的状态。
在微电子器件制造领域，对于种类广泛的液体和含液体组合物来说，对合适包装 的需要特别迫切，因为被包装物质中的任何污染物，和/或环境污染物至装在包装容器中 的物质的任何进入都会不利地影响用上述液体或含液体组合物生产的微电子器件产品，导 致这些微电子器件产品存在缺陷或甚至对于其设计用途来说毫无用处。
出于这些考虑的缘故，已经开发出很多类型的高纯包装，用于在微电子器件生产 中使用的液体和含液体组合物，如光致抗蚀剂、蚀刻剂、化学气相沉积剂、溶剂、晶片和器具 清洁制剂、化学机械抛光组合物等。
已经投入使用的一种高纯包装包括在一柔性的衬或袋中装有液体或液体组合物 或其它物质的硬质外包装，该衬或袋通过一保持结构如帽或盖子固定在该硬质外包装中的 合适位置。这样的包装通常被不同地称为“盒中袋”、“容器中袋”、或“筒中袋”包装，这取 决于硬质外包装的具体形式。这种包装的硬质外包装可以例如由高密度聚乙烯或其它聚 合物或金属制成，而衬可以是以由聚合物膜材料制成的预清洁的、灭菌的可折叠(可收缩 的)袋的形式提供，这些材料有例如聚四氟乙烯(PTFE)、低密度聚乙烯、聚乙烯基多层层合 物、PTFE基多层层合物、聚氨酯等，其被选择为对拟装在衬中的液体或者液体基物质是惰性的。这种类型的包装已经可商业获得，例如来自ATMI公司(Danbury, CT,美国)的商标为 NOffPAK的产品。
在涉及液体和液体基组合物的这种衬包装的分配操作中，通过将包括一汲取管的 分配组件连接至该衬的一端口，并且使该汲取管浸入所装的液体中，而将液体从该衬中分 配。在分配组件被这样连接至该衬之后，在衬的外表面施加流体压力，使其逐渐坍缩，迫使 流体通过该分配组件排至相连的流路到达最终使用位置。可替换地，可以将一负压施加至 衬的出口或者施加至与其连接的分配组件，以便将该液体吸出包装。
当液体物质在这种带衬的包装中被传送时，一般在液体上面保留一气室(气体空 间)，以便让液上气体缓冲液体的热膨胀和收缩，而不至于在容器上有过大的机械应变。
然而结果，当液体在传送过程中以及包装的其它移动中受到搅动时，气泡可能会 进入被装液体中。如果该液体物质具有高的黏度，该气泡，特别是小气泡，可能会长期留存 在液体物质中。这样的气泡在该液体的使用中是极其有害的，因为混入的气泡会被在质量 保证抽样测试和实际的分配操作中通常使用的颗粒分析仪(器)当作颗粒。使用这种颗粒 分析仪是为了监测该液体为了其设计目的的纯度。由于携带的微气泡的存在，错误的颗粒 数会导致对事实上纯度理想的该液体物质的否定或者重加工。
另外，在液体介质中存在微气泡从其中存有气体的角度可能会有问题。携带的气 体可能干扰液体物质的后继加工，或者会不利地影响用该液体物质生产的产品，并导致其 有缺陷，或甚至对于其设计用途来说没有用处。因此，消除在衬包装的液体物质中的气泡形 成对于该物质的颗粒数测定的准确性和可靠度，以及对有效的加工和使用该液体物质的终 端产品的生产来说非常重要。
现在考虑衬本身，衬理想地具有低渗透性的特征，以限制环境气体穿过衬进入里 面的液体。高渗透性的衬导致增大的气体进入的接触面积和与衬内所装液体物质的接触。 因此，对衬的外围环境中的气体具有超强阻隔性能的衬膜材料会对或可能会对用于液体物 质(可被这种环境气体不利地影响)保存的带衬包装的使用至关重要。
衬的在很多应用中具有第一位重要的另一性质是衬的产生颗粒的性质，即，衬在 例如衬的膨胀和收缩，衬的挠曲移动和直线运动等状态下释放颗粒到装在里面的液体物质 中的难易度(倾向性)。为了保持衬中液体物质的质量和纯度，理想的是将衬的这种颗粒释 放降到最低，最好是消除。因此，已有许多努力集中在抗颗粒释放的衬膜材料的开发上。
对于种类广泛的物质的带衬包装，很多衬是可商业获得的。一种这样的衬是可商 购自ATMI公司(Danbury,Connecticut)的商标为ULTRA的产品,其包括作为膜材料的聚四 氟乙烯。该衬材料的特点是极低的颗粒数，及由此而超强的抗颗粒释放性，其还由于它的聚 四氟乙烯膜材料的缘故而具有超强的化学惰性。
另一种衬产品是可商购自ATMI公司(Danbury, Connecticut)的商标为N400 (之 前为FX)的产品，其由多层层合物制成，由于在层合物中使用了特别配制的聚乙烯基膜材 料的缘故，其具有极低的气体渗透速率和超高的惰性的特点。
前述含聚四氟乙烯膜的衬已经获得广泛的商业成功。然而在很多应用中，所希望 的是，通过如上所述的施压于衬的外表面以逐渐压缩和压紧该衬并借此实现该液体物质从 衬的排出，来进行分配操作。在这样的施压分配操作中，聚四氟乙烯的内在渗透性使得加 压气体可以穿过聚四氟乙烯膜，进而产生较高可能的在装于衬的液体物质中的微气泡的形成。
一般而言，已经用于制造衬的膜材料在其渗透性和其它物理化学性质方面区别很 大。本领域已经将很多种多层膜用在衬的制造中，试图将衬的综合特性最优化。如前所述， 聚四氟乙烯因其化学惰性的缘故已经用于，例如前面提到的ALTRA衬。乙烯-乙烯醇(EVOH) 和尼龙由于其非常低的渗透常数也已用于，例如前面提到的含该材料的N400(之前为FX) 多层层合物，以及聚乙烯。N400层合物，尽管在很多液体保存应用中具有良好的性能，但在 其它应用中可能不是优选的，因为(i)该层合物的内层是聚乙烯，其不如其它材料如聚四 氟乙烯那样化学惰性，(ii)聚乙烯不能被焊接到聚四氟乙烯上，(iii)被捕获在衬层之间 的空气产生事实上的泄漏，以及(iv)在该层合物中的EVOH膜，虽然提供对氮气的良好的隔 离，但是并不提供优越的防潮层。
与前述的衬膜渗透隔离性能问题相关的问题是，进入液体物质的气体的溶解。加 压气体渗透通过衬的发生将不可避免地导致气体在该液体物质中的溶解，这取决于气体的 溶解性和其在液上气体中的分压和浓度。气体的这种溶解在液体从该衬的压力分配过程中 特别容易发生。此后，当该液体物质被分配和在下游流路和处理设备中遇到降低的压力条 件(相对于在第一种情形下实现气体溶解的压力分配条件)时，所产生的溶解气体会在液 体物质中形成气泡。这些气泡本身可以不利地影响液体物质的加工和用该液体物质生产的女口广叩ο
例如，在诸如光致抗蚀剂、顶面抗反射涂料(TARC)和底面抗反射涂料(BARC)的材 料的压力分配中，形成具有O.1至20微米范围大小的微气泡是当这些材料沉积在晶片上时 潜在缺陷的根源。这些材料通常是在气体饱和的条件(例如空气饱和的)下被装进容器的。 如果该容器后来被加压，更多的气体将进入溶液。在有液上气体覆盖该液体物质的带衬包 装中，如果在衬和配套的硬质容器之间的环形空间被施压，则来自液面上空间的气体也将 溶入该液体物质中。后来，当施加的压力降低时，例如在液体从衬的分配过程中，且在处于 充装循环中的分配泵中，在该溶解的气体很容易从液体物质中解吸。
本领域在物质(例如，固体、液体和含液体组合物)的包装、特别是带衬包装方面 继续寻求改进，包括集中在开发改进的、具有低渗透性和超化学惰性的衬方面的努力，以及 改进带衬包装结构，包括配合设置和结构，以便为了衬的充装或者物质从中的分配将衬连 接至包装封闭物和/或流路。发明内容
本发明一般涉及物质保存系统，其用于储存和分配诸如化学试剂和组合物的物 质，例如高纯液体试剂和组合物如在微电子器件制造中使用的化学机械抛光组合物。
在一个方面，本发明涉及流体储存和分配包装，包括
具有内腔的容器；
在所述内腔中的衬，设置用来容纳液体介质；
在所述内腔中柔性、可膨胀囊，所述囊可以用流体介质膨胀(被充以流体介质)， 以便当该衬装有液体介质时，该囊接触该衬并将该衬保持在适当位置；以及除气隔室，其被 设计以有限制的流体渗透方式与所述容器的所述内腔相通，并且当该衬装有液体介质和囊 被膨胀时适于从容器的内腔中除去气体。
在另一方面，本发明涉及流体储存和分配包装，包括设置用来保存流体(例如液 体)的容器，以及可活动的和/或柔性的隔离物，该隔离物适于(i)在分配过程中施加压力 给容器中的流体以实现流体从容器的压力分配，而没有在容器内的流体与其它流体的有害 的流体/流体相互作用以及(ii)在容器中流体的非分配储存时限制容器中流体的液面上 空间。
本发明的另一方面涉及一种容器，包括用于储存和/或发送液体介质的衬，和设 计用来赋予该衬硬度或者促进液体介质从其分配的可膨长件。
本发明的再一方面涉及流体储存和分配包装，包括用来装流体例如液体的容器， 以及在该容器中与该流体接触的囊，其中该囊被充以膨胀介质，并设计用来随着容器中流 体的收缩或扩展而分别地扩展或收缩，以致该囊补偿了容器中流体容积的变化。
本发明的另一方面涉及袋中袋包装,包括第一柔性、可扩展(expandable)材料制 成的内袋，第二柔性、可扩展材料制成的外袋，其中该内袋和外袋彼此连接，在其间形成可 膨胀(可充入流体/可充气)空间，并进一步包括充气通道，用于将膨胀流体引入该可膨胀 空间，借此压缩力被施加在内袋和外袋中的一个上，以使该包装硬挺和/或促使流体从其 中的压力分配。
本发明的再一方面涉及袋中袋包装，包括可膨胀(可充气)隔室，其选择地可膨 胀和/或可填充，其中一个或多个隔室设计用来装适于被分配使用的流体介质，另一个或 者其它隔室设计用来被膨胀(填充)以使该包装硬挺，该被膨胀的隔室适于在使用时被进 一步膨胀，以实现流体介质从装它的隔室中的压力分配。
本发明的另一方面涉及液体介质储存和分配包装，包括一个容器，该容器具有用 于容纳液体介质的内腔，该容器包括一个半柔性部分，该部分是形状可变的，以变化可用来 容纳液体介质的所述内腔的尺寸，借此该内腔选择性地在提供对于所述液体介质具有较大 液面上空间的扩展体积状态与提供对于所述液体介质具有较小液面上空间的收缩体积状 态之间变化。
本发明的另一方面涉及液体介质储存和分配包装，包括一个容器，该容器具有用 于容纳液体介质并在上方具有液面上空间的内腔，所述容器被构造和设置，使得(i)在该 内腔中提供足够的空间以承受所述液体介质的膨胀/收缩的影响，以及(ii)避免在液面上 空间中产生等于或大于3psig(0. 21kg/cm2)的饱和压，以致液体介质在搅动和分配时不会 达到3psig或更大的饱和压。
本发明在一个方面还涉及储存和分配高纯度液体介质的方法，包括将该高纯度 液体介质储存在设于具有一内腔的容器中的衬中，用柔性的、充有流体介质的可膨胀的囊 将该衬保持在所述内腔中的固定位置，以及，在该高纯度流体介质储存于该衬(在容器中 的固定位置)期间从该容器的内腔中除去气体，以保持所述液体介质的高纯度。
本发明在另一个方面还涉及储存和分配流体的方法，包括将流体引入到一容器 中，并利用可活动和/或柔性隔离物以(i)在分配过程中施加压力给容器中的流体以实现 流体从容器中的压力分配，而没有在容器内的流体与其它流体的有害的流体/流体相互作 用以及(ii)在容器中流体的非分配储存时限制容器中流体的液面上空间。
本发明在另一个方面还涉及储存和分配流体的方法，包括将流体引入到一容器 中，以及在该容器中设置一囊与该流体接触，其中该囊被充以膨胀介质，并设计用来随着容器中流体的收缩或扩展而分别地扩展或收缩，以致该囊补偿了容器中流体体积的变化。
本发明在另一个方面还涉及为后来的分配而包装物质的方法，包括提供一袋中 袋包装，包括第一柔性、可扩展材料制成的内袋，第二柔性、可扩展材料制成的外袋，其中该 内袋和外袋彼此连接，在其间形成可膨胀(可充入流体/可充气)空间，将物质引入该内袋 用于后来的分配，并膨胀该可膨胀空间，以施加压缩力在内袋上，以使该包装硬挺。
本发明在另一个方面还涉及储存和分配液体介质的方法，包括(i)将该液体介 质包装在一个容器中，该容器具有用于容纳液体介质的内腔，该容器包括一个半柔性部分， 该部分是形状可变的，以变化可用来容纳液体介质的所述内腔的尺寸，借此该内腔选择性 地在提供对于所述液体介质具有较大液面上空间的扩展体积状态与提供对于所述液体介 质具有较小液面上空间的收缩体积状态之间变化，(ii)定位该半柔性部分，以为该液体介 质的储存提供收缩的体积状态，(iii)在储存在该收缩的体积状态后，重定位半柔性部分以 便为液体介质的分配提供扩展的体积状态，以及Qv)在容器的内腔处于扩展体积状态的 过程中，从该容器中分配该液体介质。
本发明在另一个方面还涉及储存液体介质的方法，包括将该液体介质包装在一 个容器中，其中在该流体介质上具有液面上空间，其中所述包装(i)在该内腔中提供足够 的空间以承受所述液体介质的膨胀/收缩的影响，以及(ii)避免在该液面上空间中产生等 于或大于3psig(0. 21kg/cm2)的饱和压，以致液体介质在搅动和分配时不会达到3psig或 更大的饱和压。
在另一方面，本发明涉及用于储存和分配液体介质的袋中袋包装，包括围成一内 腔的硬质外包装，其中设有包围一第二袋的第一袋，其中这些袋中的一个适于容纳液体介 质，其余的袋可以通过引入外来的气体而膨胀，以便在分配之前在所述一个袋上施加压缩 力用于其的固定，以及在分配操作期间可进一步膨胀以实现从该一个袋中的压力分配。
本发明的再一个方面涉及用于储存和分配液体介质的压力分配包装，包括适于 在其中装液体介质的容器，其带有用于从中分配液体介质的出口 ；以及设置在该容器的中 间区域的可膨胀袋，适于连接至外部气体源，用于给该袋充气，以实现液体介质从该容器通 过该出口的压力分配。
本发明的另一方面涉及聚合物膜层合物，包括由高纯度中密度聚乙烯制成的内 层片(Ply)，以及外层片，外层片包括7个膜层，依次包括挨着该内层片、由线型低密度聚乙 烯和中密度聚乙烯(包括抗粘剂)构成的第一层，挨着该第一层、由酐改性的聚乙烯形成的 第一粘结层、挨着该酐改性的聚乙烯粘结层的第一聚酰胺层、挨着该第一聚酰胺层的EVOH 层、挨着该EVOH层并在该EVOH层挨着第一聚酰胺层一侧的相反的一侧的第二聚酰胺层、由 酐改性聚乙烯形成的挨着该第二聚酰胺层的第二粘结层、以及由线型低密度聚乙烯和高密 度聚乙烯(包括抗粘剂)形成的一层。
本发明的另一方面涉及提供流体介质的生产系统，包括
适于利用液体介质的生产装置；以及
与该生产装置流体相通连接的液体介质分配源，以向该装置分配该液体介质；
其中，该液体介质源包括如本文描述的源。
本发明的另一方面涉及用于储存和分配液体介质的方法，包括提供一围成一内 腔的硬质外包装，其中设有包围一第二袋的第一袋，将这些袋中的一个装以液体介质，并给其余的袋充气，以便在分配之前在所述一个袋上施加压缩力用于其的固定，以及在分配操 作期间进一步膨胀其余的袋以实现从该一个袋中的压力分配。
在另一方面，本发明涉及用于储存和分配液体介质的方法，包括提供适于在其中 装液体介质的容器，其带有用于从中分配液体介质的出口，以及设置在该容器的中间区域 的可膨胀袋；以及给该袋充气，以实现液体介质从该容器通过该出口的压力分配。
本发明的另一方面涉及通过包括利用液体介质的过程来生产产品的方法，该方法 包括从带衬源向该过程供给所述液体介质。
在一个方面，本发明涉及一种物质保存包装，包括一种具有与其伴随的液面上空 间的物质保存容器，适于保存潜在地易于在其中形成气泡的物质，以及一真空发生器，适于 使液面上空间处于足以降低该物质气泡形成可能性的真空状态。
本发明的另一方面涉及物质保存包装，包括物质保存容器，该容器包括适于在其 中保存物质的内腔，以及一端口，以及气囊，该气囊设置在该容器的内腔中并适于至少被部 分膨胀以承受源于装在该内腔中的物质的膨胀和收缩的内压的变化。
本发明的另一方面涉及物质保存包装，包括第一衬，其具有适于以密封状态在其 中容纳第一物质的内腔；以及第二衬，其具有适于在其中容纳第一衬的内腔，其中第一和第 二衬均具有一个允许与其内腔流体相通的附件，其中第一衬的附件可与第二衬的附件连接 以形成用于该包装的附件组件。
在另一方面，本发明涉及适合于固定到衬的附件，所述附件包括一个上面的基本 圆柱形主体部和下面的限定用于衬固定的法兰的向外张开裙状部分，以及介于所述基本圆 柱形主体部和所述向外张开的裙状部分之间的套环(collar)。
本发明的另一方面涉及一种附件组件，包括第一附件，其包括一个上面的基本圆 柱形主体部和下面的限定用于衬固定的法兰的向外张开裙状部分，以及介于所述基本圆柱 形主体部和所述向外张开的裙状部分之间的套环；以及第二附件，其包括上面的中心轴部 和下面的外周凸缘部，其中所述上面的中心轴部和下面的外周凸缘部环绕一中心开口，并 且所述第二附件与该第一附件的套环锁合。
在另一方面，本发明涉及衬中衬(liner-within-liner)物质保存包装，该包装包 括附件组件，其包括第一附件，该第一附件包括一个上面的基本圆柱形主体部和下面的限 定用于衬固定的法兰的向外张开的裙状部分，以及介于所述基本圆柱形主体部和所述向外 张开的裙状部分之间的套环；以及第二附件，其包括上面的中心轴部和下面的外周凸缘部， 其中所述上面的中心轴部和下面的外周凸缘部环绕一中心开口，并且所述第二附件与该第 一附件的套环锁合，第一衬固定至该第一附件的所述下面的向外张开的裙状部分的所述法 兰，第二衬固定至所述第二附件的所述下面的外周凸缘部，该第一衬位于第二衬之内。
—种复合衬构成本发明的另一方面，并包括主衬，在其上端附着在一附件上，该 附件提供物质引入和与该主衬内腔的连通解除；以及辅助衬，其部分穿过并固定至该主衬， 该辅助衬的穿入的部分位于主衬的内腔中，所述辅助衬包括在主衬之外的非穿入部分，其 中所述辅助衬的穿入部分可透过气体但液体不可透。
本发明的另一方面涉及物质保存包装，包括一容器，在该容器的内腔中带有一个 衬，其中该衬适于容纳对溶解和/或捕获的包含第一气体物质的气体敏感的液体或含液 体物质，并且其中在该衬外侧的该容器的内腔装有不同于所述第一气体物质的第二气体物质。
在另一方面，本发明涉及多层层合物，从最内层到最外层依次包括，(i)聚四氟乙 烯层，(ii)第一粘结层，(iii)含氟聚合物层，Qv)第二粘结层，(V)隔离层，(vi)第三粘 结层，以及(vii)防划膜层(abrasion film layer)。
包括上述多层层合物的衬构成本发明的另一方面，并且包括该衬的物质保存包装 构成本发明的又一个方面。
本发明的再一个方面涉及一种半导体生产设备，其包括一个与半导体生产装置以 试剂供给关系连接的试剂源，其中所述试剂源包括选自本发明的上述物质保存包装和本发 明的衬中衬保存包装的包装。
在一个方法方面，本发明涉及提供易于在其中形成气泡的物质的方法，包括在足 以降低该物质气泡形成可能性的真空状态下保存该物质。
本发明的另一个方法方面涉及物质保存的方法，包括提供一种物质保存包装，该 包装包括物质保存容器，该物质保存容器具有适于在其中保存该物质的内腔，以及端口 ；在 该容器的内腔中设置气囊；以及至少部分膨胀该气囊以承受源于装在该内腔中的物质的膨 胀和收缩的内压的变化。
一个物质保存的方法构成本发明的另一方面，包括提供一种物质保存包装，其包 括第一衬，该第一衬具有适于以密封状态在其中容纳第一物质的内腔，以及第二衬，该第二 衬具有适于在其中容纳第一衬的内腔，其中第一和第二衬均具有一个允许与其内腔流体相 通的附件，其中第一衬的附件可与第二衬的附件连接以形成用于该包装的附件组件；将第 一物质通过该第一衬的附件引入该第一衬的内腔；以及将第二物质引入在该第一衬之外的 第二衬的内腔。
在另一个方面，本发明涉及一种物质保存的方法，包括提供一衬中衬物质保存包 装，该包装包括附件组件，其包括第一附件，第一附件包括一个上面的基本圆柱形主体部和 下面的限定用于衬固定的法兰的向外张开的裙状部分，以及介于所述基本圆柱形主体部和 所述向外张开的裙状部分之间的套环，以及第二附件，其包括上面的中心轴部和下面的外 周凸缘部，其中所述上面的中心轴部和下面的外周凸缘部环绕一中心开口，所述第二附件 与该第一附件的套环锁合，第一衬固定至该第一附件的所述下面的向外张开的裙状部分的 所述法兰，以及第二衬固定至所述第二附件的所述下面的外周凸缘部，该第一衬位于第二 衬之内；将第一物质引入该第一衬；以及将第二物质引入在该第一衬之外的第二衬。
一种制造复合衬的方法构成本发明的另一方面，包括将一主衬在其上端连接在 一附件上，其中该附件提供物质引入和与该主衬内腔的连通解除；在该主衬上固定一辅助 衬，该辅助衬部分穿过该主衬，该辅助衬的穿入的部分位于主衬的内腔中，所述辅助衬包括 在主衬之外的非穿入部分，其中所述辅助衬的穿入部分可透过气体但不可透过液体。
本发明的另一方面涉及使用通过上述方法制造的复合衬的方法，包括将液体引入 该主衬，以及将该辅助衬的非穿入部分连接至一真空源，用于从所述液体中抽出溶解和捕 获的气体。
在另一方面，本发明涉及物质保存方法，包括提供一种包装，该包装包括一种容 器，在该容器的内腔中容纳有衬；向该衬中引入对溶解和/或捕获的包含第一气体物质的 气体敏感的液体或含液体物质；以及向该容器的在该衬之外的内腔引入不同于所述第一气体物质的第二气体物质。
本发明的另一方面涉及制造用于物质的容器的方法，包括由多层层合物制成衬， 其中该多层层合物从最内层到最外层依次包括，(i)聚四氟乙烯层，(ii)第一粘结层，(iii)含氟聚合物层，(iv)第二粘结层，(V)隔离层，(vi)第三粘结层，以及(vii)防划膜层。
本发明的另一方面涉及储存和分配物质的方法，其包括使用一种包装，该包装选 自由本发明的上述物质保存包装和本发明的衬中衬保存包装组成的组。
本发明的另一方面涉及生产半导体器件的方法，包括从化学试剂包装向半导体生 产装置提供半导体制造用试剂，其中化学试剂包装选自由本发明的上述物质保存包装和本 发明的衬中衬保存包装组成的组。
本发明的另一方面涉及操作半导体生产设备的方法，包括从一种包装向一半导体 生产装置提供试剂，其中所述包装选自由本发明的上述物质保存包装和本发明的衬中衬保 存包装组成的组。
本发明的另一方面涉及提供用于半导体生产的物质给半导体生产设备的方法，包 括用一种包装向所述半导体生产设备传送所述物质，其中所述包装选自由本发明的上述物 质保存包装和本发明的衬中衬保存包装组成的组。
本发明的另一方面涉及包装物质的方法，包括将所述物质引入到一种包装中，其 中所述包装选自由本发明的上述物质保存包装和本发明的衬中衬保存包装组成的组。
在本发明的又一方法方面，一种包装物质的方法包括，利用多层层合物将该物质 限制在一容腔(contained volume)中，该多层层合物从最内层到最外层依次包括，(i)聚 四氟乙烯层，(ii)第一粘结层，(iii)含氟聚合物层，(iv)第二粘结层，(v)隔离层，(vi)第 三粘结层，以及(vii)防划膜层，其中该聚四氟乙烯层与所述物质接触。
本发明的另一方面涉及物质保存和分配包装，包括一容器，其围成一内腔并适于 从中分配物质，一第一衬，其设置在该内腔中并用于容纳在分配期间将从该包装分配出的 物质，以及第二衬，其设置在该内腔中并适于被膨胀以施加压力于第一衬，以实现从该包装 的物质分配。
本发明的另一方面涉及供给物质的方法，包括上述包装的使用。
本发明的另一个方面涉及物质储存和分配的方法，包括提供具有内腔的容器，将 该物质置于在该内腔中的一第一衬内，其中所述第一衬适于从该容器中分配物质，在该容 器中设置第二衬，以及膨胀该第二衬以使第二衬压缩第一衬，以致从该容器分配在第一衬 中的该物质。
本发明的其它方面、特征和实施方式将从下面的描述和所附的权利要求中得到更 充分的说明。


图1是根据本发明一种实施方式的带衬流体储存和分配包装的立剖面视图。
图2是根据本发明另一实施方式的流体储存和分配包装的示意性透视图。
图3是根据本发明另一实施方式的流体储存和分配包装的示意性透视图。
图4是根据本发明又一实施方式的流体储存和分配包装的示意性透视图。
图5是根据本发明另一实施方式的袋中袋液体介质包装的示意图，以立剖面视图 形式提供。
图6是根据本发明的另一实施方式的液体介质包装的示意图，以立剖面视图形式提供。
图7是根据本发明一个方面的膜层合物的横截面示意图，示出了该层合物的构成层。
图8是根据本发明另一方面的供给液体介质的生产系统的示意图。
图9示意性表示根据本发明一种实施方式的物质容器。
图10是图9中容器在装好液体和其中的气囊被膨胀后提供零液面上空间或近零 液面上空间结构的示意图。
图11-20举例说明了带双带衬容器的制造和在制造的各组装步骤中的部件和结 构。
图21是根据本发明的另一实施方式的复合衬示意图。
图22是根据本发明另一实施方式的带衬包装的示意图，包括围成一个内腔的硬 质外容器，在该内腔中设有从该容器的颈悬下的衬。
图23是用于本发明一般实施的多层层合物的立剖面视图，其中多层层合物用来 构成适用于带衬物质保存包装的衬。
图24是根据本发明另一实施方式的瓶中袋型带衬包装的透视图。
具体实施方式
本发明涉及带衬的液体保存系统，用于储存和分配广泛不同性质的化学试剂和组 合物。虽然本发明在下文主要是对用于微电子器件产品生产中的液体或含液体组合物的储 存和分配加以描述，但是应该明了，本发明的用途不应受此限制，而是可以延伸到和涵盖广 泛种类的其它用途和保存的物质。
虽然本发明在下文将针对包括多种带衬包装和容器的具体实施方式
进行讨论，但 应该明了，许多种这样的实施方式，例如对于本发明的压力分配方式或其它特征，可以在无 衬包装和各器系统中实施。
如在本文中使用的术语“微电子器件”是指涂有抗蚀剂的半导体基片，平板显示 器、薄膜记录头、微机电系统(MEMS)、和其它高级微电子元件。这些微电子器件可以包括带 图案的和/或空白硅晶片、平板显示基片或者聚合物(例如氟聚合物)基片。此外，该微电 子器件可以包括中孔性或微孔性无机固体。
在液体和含液体组合物(此后称为液体介质)的衬包装中，理想的是将衬中的液 体介质的液面上空间最小化。该液面上空间是在衬中覆盖在液体介质上的气体容积。
本发明的带衬液体介质保存系统可特别用于在微电子器件产品生产中使用的液 体介质。另外，该系统在许多其它应用中也有用途，包括医药产品、建筑材料、食物产品等液 体介质和液体物质需要包装的领域。
如本文中使用的，在提及衬中流体时的术语“零液面上空间”指的是，衬被完全装 满液体介质，并且在衬中的液体介质上方没有气体容积。
相应地，本文在提及衬中流体时使用的术语“近零液面上空间”指的是，该衬基本上被完全装满液体介质，除了很小容积的气体覆盖在衬中的液体介质上方，例如气体的容 积小于衬中流体总容积的5%，优选小于流体总容积的3%，更优选小于流体总容积的2%， 并且最优选小于流体总容积的1% (或者以另一方式表达，衬中液体容积大于衬总容积的 95%，优选大于上述总容积的97%，更优选大于上述总容积的98%，并且最优选大于上述 总容积的99% )0
液面上空间的容积越大，覆盖的气体将被捕获在和/或溶解在该液体介质中的可 能性就越大，因为该液体介质将在衬中经受晃动、溅起和平动，以及在包装的传送过程中衬 对硬质的包围容器的撞击。这种现象将进一步导致气泡、微气泡和颗粒在液体介质中的形 成，其降低该液体介质的品质，并使得液体介质对于设计目的来说可能不适合。正因为如 此，希望通过用液体介质完全填充衬的内腔来最小化并且优选消除液面上空间(即，以零 或接近零液面上空间的构造)。
现在参看附图，图1是根据本发明一种实施方式的带衬流体储存和分配包装10的 立剖面视图。
图1的流体储存和分配包装10包括一个围有内腔20的容器，其具有圆柱形侧壁 12,底14、截头锥形肩(tapered frustoconicalshoulder) 16、和圆柱形颈18。在内腔20中 设有装液体或含液体组合物(在下文将这些液体或含液体组合物称为“液体介质”)的衬 22。
该液体介质可以是任何适宜的种类，例如，半导体制造用液体介质，诸如光致抗蚀 剂、蚀刻剂、掺杂剂、化学气相沉积剂、溶剂、晶片或器具清洗制剂、化学机械抛光组合物等。
内腔20中还设有一个柔性的可膨胀囊24，该囊已经被充以适宜的例如气体或液 体的流体介质。优选的流体介质是惰性气体，如氦、氪、氩等，或者是在暴露于内腔20中的 物质时(如果这样的流体介质渗出该囊并进入该内腔的自由空间)不反应的气体。该囊可 以是任何适合的种类。例如，其可以是非硬质衬，或者可变换地，是半硬质衬。在一种具体 实施方式中，该囊是由这样的相对硬质的衬构成，该衬可以折叠或者卷起，而在被填充(膨 胀)时可以展开或者解开，从而施加分配液体的力。
通过用合适容积的流体介质充装囊24，使得囊挤在衬22上，并在位置上将囊保持 在内腔20中的合适位置。衬22的这种固定的位置保持避免了衬中的液体介质在传送、安 装等过程遭受与容器的内表面的碰撞的情况发生，因为对液体介质产生的这种力、和液体 介质和衬的平动会造成对该液体介质的不利影响，例如，导致液体介质中产生颗粒而降低 其纯度和对于其最终用途的适宜性。
固定在容器的颈部18的上端的是一个帽26，其以任何适合的方式无泄漏地固定 在该容器上，例如通过焊接、铜焊、机械固定、或者其它的能有效地将帽固定在合适位置的 任何方式或和方法。
所示出的帽设有内通道32，其与囊24的内腔流体连通。该帽还设有其中安放有衬 22的端口 28的空腔。该端口设置在该空腔内，以致衬22中的流体介质可以通过帽中的通 道30进入。为此目的，该端口可以对通道30开放，或者该端口可以设有闭合件，诸如膜件 或其它密封件，其起到使衬中的流体介质处于隔离状态的作用。
在其顶部表面，帽26可以被一个封闭物(closure) 34，例如一个盖垫或一个密封 件所覆盖。该封闭物可以例如借助于适宜的低粘性粘接剂粘接于该帽的顶部表面，使得可以在打开该容器供使用并希望从容器的衬中取出液体介质来分配时剥开(或撕去)该封闭 物。
在图1的方案中，帽26在其上部的外侧表面设有螺纹，以允许帽被螺纹接合于顶 帽(oVercap)36，如图所示，顶帽36相对应地在其下部的内表面设有螺纹。使用该顶帽可以 确保容器内装物的密封，但是在一些具体方案中可以省略。作为替换，帽26中的通道30和 32各自可以单独地用塞或者其它封闭件密封(图1中未示出)。
在容器的内腔20中有一个除气隔室40，其可以如图所示由固定在容器的圆柱侧 壁12内表面的封闭结构构成，以限定一封闭的内腔42。隔室40的内腔42以有限制的流体 渗透方式与隔室40外的容器内腔20相通，即，容器的内腔20内的流体可以渗透入隔室的 内腔42，但是这种渗透受到隔室壁的限制，或以其它适当方式受限。
例如，隔室40的壁可以由气流可穿过的材料制成，以致当隔室40的内腔42中的 压力低于隔室40外的容器内腔20的压力时，压力以及浓度差将调节通过隔室壁的气流。
作为替换，隔室40的壁可以由被膜跨过的开口形成，其中该膜对于气体扩散是可 渗透的并允许气体进入该闭合空间。
作为另一种替换，隔室40的内壁表面可以具有沉积在上面的吸气剂44，其中该吸 气剂可以化学吸附可能存在于容器的内腔20中的大气中气体，例如氧气、氮气、痕量烃等。 该吸气剂可以是任何适宜的成分，例如元素钯、锶、或者其它适宜的对于可能存在于容器的 内腔中的受关注气体(并且如果不除去的话，可以通过衬扩散进入里面的液体介质中)具 有化学吸附活性的物质。
作为又一个替换，隔室40的内腔42可以是抽空的。为此目的，容器的壁，例如侧壁 12，可以具有排气孔46，用于选择性地从隔室40的内腔42中抽出气体。在该例举的方案中 的孔46与其中具有内部通道(图1中未示出)并终止于连接法兰50的排气端口 48相连 通，借助该法兰，可以将该端口与真空泵或者其它真空抽气装置例如喷射器、排出器、涡轮、 扇、低温泵等相连。图1中的端口 48被示为用封闭帽52 (closure cap)盖在端口 48的法 兰50处。在该方案中，隔室40的排空允许存在于容器的内腔20中的任何外部气体穿过进 入隔室40的内腔42中，进而隔室外的内腔20中的气体的压力和存在得以最小化。
在另一替换方式中，也可以通过设置位于两个衬层之间并可以被排空的空间，来 在给容器中设置排空的空间。
图1示出的方案提供了待实现的衬的零液面上空间形式，其中液体可以充装至衬 的端口 28处，以致在衬中的液体上方没有空气、液体蒸汽或其它气体的空腔。这是一个重 要特征，因为发现在衬中的液体上方存有任何气体空腔能产生气泡，例如，在分配操作过程 中，或者可替换地在充装完衬后包装的传送过程中，压力施加于衬外表面的时候，在包装 的传送或移动中易发生的任何晃动、溅起等会产生促使液上气体溶入和捕获在液体中的 气-液界面时。
也已经发现这种现象(当衬中存在包含气体的液面上空间时，液体介质的晃动、 溅起)可增强液体中颗粒的产生，该产生例如会由于从衬的内表面脱落的颗粒的缘故，或 者在液体介质的晃动、溅起和其它位移过程中液体中悬浮物质的聚结或沉淀和附聚的缘故 而发生。
这种气泡和颗粒的形成在很多情况下是严重有害的，并且与对该液体介质(其将最终从该液体介质包装中分配出去)所希望的高纯度不相一致。此外，如果该系统中的压 力下降(例如在充装操作过程中，在用来实现液体介质进入衬的泵的充装循环过程中)，溶 解在液体介质中的任何气体将形成气泡。
提供在衬中零液面上空间的结构，以致衬被完全装以液体介质，这有助于将上述 的气泡和颗粒形成问题最小化，但是要从包装中除去全部气泡仍然是困难的。
图1中的包装解决了这个残余气泡问题。衬22装有液体介质，然后用适宜的加压 气体将囊膨胀至高于该包装的分配压力的压力。作为一个例举性的实例，衬可以经受7psig 的分配压力，其是施加于该衬的外表面以实现衬的压缩，好从中排出液体介质。在该实施方 式中，囊可以被加压至IOpsig的压力，适宜地高于上述分配压力水平。在该加压过程中，该 衬包装物被排空，如同该容器的内腔20被排空一样，用来接受流体从衬以及从内腔20的排 出量(displacement)。
可以理解，衬和囊可以各自设有阀(图1中未示出)，以将它们与空气或者该包装 的其它外部环境隔尚开。
在一具体的示例性实施方式中，该液体介质被引入衬，以提供衬的零液面上空间 结构，并且在该囊用适宜的加压气体膨胀之后该充装的包装被密封。此后，在包装被打开和 分配发生之前，包装在密封状态保持一延长的时间段，例如30-45天。在该分配操作中，包 装被连接于分配组件，该分配组件包括连接至一分配头的汲取管，并且在衬的外表面施加 压力，以便从该包装中分配液体介质。在该方案中，在包装被充装之后并在该包装被连接至 该分配组件之前，在该零液面上空间衬内的压力将处于该可膨胀囊的压力，并且高于在衬 和囊之外的内腔20中的压力。这种方案导致在包装的储存、传送和其它非分配的使用过 程中，衬中的例如捕获或者溶解在液体介质中的任何残余气体穿过该衬到衬外侧的内腔20 中。
此外，该囊和衬的这种设置涉及(addresses)这样的情况，其中，充装操作是采用 衬的较不完全的液体介质充装进行的，以便于适应衬中流体的热膨胀和收缩而没有副作 用。通过提供其压力高于衬中流体的分配压力的加压的囊，位于衬中液体介质上方的液上 气体渗出衬，进入衬外的容器内腔中。这样，该非零液面上空间包装倾向于在后来的分配前 的环境中逐渐变成真正的零液面上空间包装。
为了防止过压情形产生在容器的内腔20中，可以用两个途径释放任何这种过压。 如果帽26向包装的外部环境的泄漏速率足够的话，则来自该零液面上空间衬的过量气体 压力将泄漏出该包装到外部环境。如果该包装作为另一种方式非常防泄漏，那么可以利用 诸如隔室40的内部隔离室，其被构造和设计用来让气体内泄漏到隔室中，以缓解隔室外的 内腔20中的任何过压状况。
如上所述，在衬的流体介质充装之后，该包装被密封之时，该隔室可以处于真空 (负压)下。隔室提供一扩展空间，以防止容器的内腔20中的压力随着零液面上空间衬中 的气泡散发进入内腔20中时的上升。
对于固定至容器的内壁表面的隔室，应该理解的是，在一些情况下下面的做法也 是合乎需要的仅仅使用一个以单独的、非附着物件形式的隔室件，其以合适的方式被放在 容器的内腔中，或者固定地保持在容器中。例如，该隔室件可以包括盒或者罐，例如带有壁 或者其它对内泄漏气体可渗透的表面，或者装有阀，用于当容器的内腔中的压力超过设置在该盒或者罐中的流入阀(inflow valve)的设定点时气体的流入。
在前述方案中的囊适宜由高度不渗透的材料制成，以防止从囊向容器的内腔的任 何泄漏。由于囊不与装于衬中的液体介质接触，所以在构建囊的材料的材料选择方面没有 相容性问题。
为了从衬的内腔中除去气体，图1中描述的方案中的衬必须由虽然小但是对希望 除去的气体物质具有一定渗透性的材料制成。潜在的构造材料包括但不限于聚乙烯、聚丙 烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、以及其单体的相容的共聚物，以及包括至少 一层这种聚合物或者共聚物的层合物。该衬可以通过挤压成型、溶剂浇铸、或者其它适宜的 技术形成。
类似地，囊可以由柔性的、有弹性的和可扩展的任何适宜的构造材料制成，以便囊 可以被吹胀到适宜的压力。该囊可以由任何适宜的弹性体材料制成，包括天然橡胶、合成弹 性体、记忆合金箔片等。加压气体可以是任何适宜的气体，并且优选对包装或装在其中的液 体介质无害的气体。
囊提供对该零液面上空间衬的机械加压，因此，如果容器的内腔20中的压力不升 高，则很少或者不会发生气体扩散。
图2是根据本发明另一实施方式的液体储存和分配包装的示意性透视图，其通过 一个可活动的和/或柔性的、不会造成有害的气-液相互作用的隔离物，将液面上空间施加 至该容器。
如上所述，由于涉及液上气体与该包装用于储存、传送并最终分配的液体介质的 相互作用的因素，用于很多用途的液体介质容易发生变质。与上述变质相关的情形包括但 不限于气体的捕获、气泡和微气泡的形成、颗粒产生、颗粒附聚、溶剂蒸发和浓度变化。
目前，很多种液体介质容器要接受这样的规律需要在该容器中提供扩展空间，即 使得液上气体覆盖在液体上。
图2中示出的液体储存和分配包装80利用一柔性和可活动的隔离物，该隔离物具 有在该包装的容器82的内腔90中的囊92的形式。容器82包括围成上述内腔90的圆柱 形侧壁84，上端壁86和下端壁88。
内腔90装有液体介质，其可以包括例如微电子器件制造用液体介质，如光致刻蚀 剂、蚀刻剂、化学气相沉积剂、溶剂、晶片或器件清洁制剂、化学机械抛光成分等。容器82被 连接至分配组件94，组件94包括垂直向下延伸进入容器内腔并且上端连接至分配头96的 汲取管98。当希望从容器中分配液体介质或者为使包装准备好将来的操作时，将该分配组 件连接至包装80。汲取管，虽然被例举性地用于图2的实施方式中，对于分配操作并不是必 须的，并且该系统可以用替换的构造而不用这种汲取管，采用通过容器顶部的孔来实现压 力分配。
分配组件94可以进一步连接至适宜的分配流路，在图2中以箭头B示意性地表 示，借此液体介质被输送至使用位置，例如使用液体介质的装置。
为了将液面上空间施加于容器82中的液体介质而没有有害接触该液体介质，示 于图2中的装置使用一个柔性和/或可活动的隔离物，其用来施压于容器中的液体介质主 体，以致介质在该压力作用下从容器中分配出来。示于图2系统中的柔性和/或可活动隔 离物是囊92，其连接至图中箭头A示意性表示的膨胀组件。
该膨胀组件可以是被引入囊92的内腔中用于其扩展的加压流体的任何来源，用 于限定该液体，例如用来在包装的传送和储存过程中，提供零液面上空间，以及在安装之后 用于从容器分配液体介质的，囊92可以连接至一个膨胀组件以进一步扩展该囊，以通过该 分配组件将该液体介质压力分配至箭头B示意性表示的流路中。
用于加压目的的囊可以附带膨胀组件，其是在该液体介质包装上，或者作为伴随 包装的单独模件(module)。囊可以由任何适宜的构造材料制成,例如天然橡胶、合成弹性 体、天然/合成弹性体混合物等，并且可以用任何适宜的加压气体例如空气、氮气、氦气、二 氧化碳等加压。
图2实施方式中的囊可以可替换地用其它隔离物结构替换，例如其中具有一中心 开口以允许汲取管从中穿过的的盘形隔离物，其中该盘形隔离物在容器的内腔中与其主要 的顶面和底面对齐(平行于容器的上端壁86和下端壁88)。采取该方式的隔离物适于在 内腔90中垂直地上下移动，该隔离物的外边缘以不透流体的方式与圆柱形侧壁84的内表 面接触，并且隔离物的中心开口以不透流体的方式与汲取管接触，以致隔离物的移动不会 使液体介质与加压气体相混合。这样，加压气体被引入到容器82中，以施加压力到隔离物 的上部表面，借此传递压力给该液体，实现液体介质通过汲取管98和分配头96的压力分配 (如先前所述)。
这种柔性和/或可活动隔离物的方式可以用于任何容器、流体包装物等，包括瓶、 袋、盒、盒中袋容器、罐等。该隔离物是为了容器中的扩展空间(在可利用的调节所需要的) 而设计，同时保持液体介质与加压流体的分开。
虽然在图2的实施方式中是针对使用加压气体作为用于囊的加压流体加以描述， 但应该理解，液体也可以用作加压流体来实现图2中的液体介质的压力分配。
同样应该理解的是，虽然图2的实施方式是针对液体介质作为被分配物质，但气 体或者蒸汽同样可以是装在容器82中的介质并且可以在装有流体的扩展的囊的推动下从 容器中分配出来。
图3是根据本发明另一实施方式的流体储存和分配包装的示意性透视图，其中所 有的部件和特征按照图2中描述和示出的实施方式中的同样的部件和特征加以标号。
图3的实施方式与图2中示出的不同之处在于，提供一个塞100，其将流体限制在 囊92中，以致容器82内腔中的流体可以由于温度变化、化学反应等缘故而膨胀或者收缩， 囊92中的流体本身由于该流体压力的变化的缘故而相应地被压缩或扩展。
囊中的流体可以是任何适宜的液体或气体介质，并且容器82的内腔90中的流体 同样可以是任何适宜的液体或气体介质。囊92中的流体和容器82的内腔90中的流体进 而彼此处于动态平衡，以适应在流体状态和容器的环境状态例如环境温度等方面的变化。
塞100可以以阀、可打开端口等形式提供，以允许将流体源连接在上面，用于将流 体加至囊92的内腔中，以便压力分配容器82的内腔90中的流体，或者塞可以包括减压阀， 其可以通过从囊92中释放流体来调节容器82中产生的过压状态，借此容器中的流体可以 扩展以减轻在没有该设置时会有损流体包装80的安全性或者结构完整性的过压增大。
图4是根据本发明又一实施方式的流体储存和分配包装的示意性透视图。
图4中的包装110是一种复合包装结构，包括外袋112，外袋112围绕内袋116的 周围设置。本实施方式中给出的内袋和外袋由薄膜材料(sheet film stock)制成,并在这些薄材的边缘处焊接，以致每个袋围成一个内腔，并且是可膨胀的或者可以装以液体介质、 或其它流体或者固体材料、或一些其它形式的材料。在可加压的各个袋之间有一空间。如 所示的内袋116上设有附件118，其包括一个端开口 120，以允许物质进入内袋的内腔和从 该内腔出去。附件开口 120可以用一个适宜的例如帽或者其它封闭物件或材料的封闭件封 闭。
该袋组件具有焊接区域122，其提供在该例举的复合包装件中使用的四层膜的连 接。
在图4示出的实施方式中，外袋112设有加压空气入口 114，其与各自的袋112和 袋116之间的空间相通。这样，空气或其它加压气体可以通过该加压空气入口引入，以加压 这些袋之间的空间，例如，以致可以施加压力在内袋上以有助于在施加在上面的压力下分 配液体介质或者其它流体物质。
这样，内袋116可以装上液体介质或者其它物质，并在充装之后，可以将加压气体 引入到该加压入口 114以扩展该外袋，并使它处于对内袋的挤压负荷关系，以致在位置上 固定整个物件，并使其固定。
在加压空气入口 114中的充气(inflation)通道116可以包括一个自闭阀，或者 该空气入口可以用适当形式的封闭件关闭。
在使用装在内袋中的物质之时，可以将加压气体入口与一个加压空气或其它加压 气体源连接，并且在各自的袋之间的空间可以进一步被加压以扩展外袋并增大施加在该袋 上的压力，以实现被装物质从内袋的压排。
内袋和外袋可以以任何其它适宜的方式构造，以提供选择性地可充气或可扩展隔 室或腔，该隔室或腔相协作而能够在一个或多个隔室中装流体介质或者其它物质，以及另 一个或其余的隔室被加压以固定用于储存、传送等的整个物件，并且其中这些隔室在使用 时能够被进一步加压以实现所装流体或其它物质从该储存隔室中在压力协助下的分配。
这种多腔(mult1-volume)物件为高纯度和超高纯度液体介质例如用于微电子器 件和产品制造中的化学试剂提供方便和有效的储存和分配物件。
多隔室储存和分配物件的各个隔室可以由任何适宜的构成材料制成，例如天然和 合成橡胶、非橡胶弹性体、聚合物弹性体混合物、可膨胀记忆金属膜等。
在图4的包装中，待分配的液体可以装在⑴里衬，(ii)里衬和外衬之间，或者(iii)在一个四焊接的衬(four-weld liner)的情况下,在该衬之间的其中一个外隔室中。
图5是根据本发明另一实施方式的袋中袋液体介质包装200的示意图，以立面剖 视图形式提供。包装200包括容器202，其可以例如由聚合物、金属、或其它适宜的构造材料 制成，形成一个外包装结构，其中设有围成内腔205的第一袋204。第一袋204包围设置在 其内的围成内腔207的第二袋206。第二袋206在其内腔207中装有诸如化学试剂的液体 介质，其具有以第二袋限定的衬的零液面上空间构造形式。
包围第二袋的第一袋204在其内腔205中装有冲气气体，例如空气、氮气、氩气等。 容器202用帽208盖住，帽208可以设有端口或者连接件，用于将该包装连接至适宜的分配 装置，以及冲气气体的气体源，以致第一袋204可以被充气至希望的程度，以实现液体介质 从第二袋206的压力分配。
采取这种设置的第一袋204包围限制第二袋并向其施加压缩力。压缩力的大小取决于第一袋204中充气压力的水平，并且该压力可以被调节以逐渐增大并进而扩展该第一 袋，以致液体介质在施加在上面的逐渐增大的压力的作用下被从第二内袋206挤出。
这样，液体介质从包装分配至外部使用位置。
图5实施方式因此示出了环绕限制bat的使用，该bat实质上起着内袋上的压力 套头(presure cuff)的作用，以实现压力分配操作。
应该理解，图5中的包装可以这样设置和操控，以致是内袋206被用充气气体加压 以扩展该袋和对外袋施加压缩力。在该方案中，然后外袋将装有将从外袋通过帽中的流体 通道结构分配至外部使用场所的液体介质。
图6是根据本发明另一实施方式的液体介质包装250的示意性立面剖视图，其还 利用容器252中的中心袋256，但没有图5的实施方式中示出的外袋。在图6的设计中，该 中心袋在包装的用于分配的操作中是一个装有充气气体的袋。袋256被容器252中的液体 介质254所包围，并且当袋256被引入到里面的充气气体(从气源266通过气体供给管线 264引入)扩展时，该袋将压力施加于围绕它的液体介质。该液体介质作为不可压缩的介质 相应地通过在帽260的排出管262从容器中分配出来。
图7是根据本发明一个方面的膜层合物300的横截面示意图，示出了该层合物的 构成层。该层合物采取对液体介质的盛装有利的结构，作为构造所使用的衬的材料与液体 介质包装有关。因此该层合物可以有利地用于液体介质的储存和分配包装，包括本文披露 的那些，并且在用于零液面上空间衬时是有优势的，这是因为其具有低渗透性和高强度特 性的缘故。
示出的层合物300是一种两层片层合物，包括高纯度中密度聚乙烯(MDPE)的内 层片和一个外层片，该外层片包括通过下述工艺共挤出的七个构成层304-316 :七个挤出 构成层通过模具，然后被加工成吹膜，切开并被压实成薄膜材料，其中内层片为高纯度MDPE 层。这种共挤出和膜加工操作本身具有聚合物加工领域的普通技术人员所熟知的常规特 性，但是这样的操作在此之前没有用于形成图7示出类型的层合物。
图7的层合物在用来制造衬以用于带衬的液体介质压力分配包装时具有出乎意 料优越的衬性能。外表面层提供了优异的“滑动”性能，以致由这种膜形成的衬能够相对与 该表面接触的相邻结构移动而没有过度的褶皱、约束(阻塞)或者表面滞留，不采用此方案 时这些不利因素会增加衬和里面的液体形成颗粒和微气泡的倾向性。这种层合物另外具有 优越的弯曲特性、强度和变形性能，这使得它适于用在甚至更大尺寸的衬中。此外该层合物 对气体具有优越的防渗透性，不采用该层合物时上述气体可能会穿过该衬膜并进入衬内腔 而降低当衬被设计成零液面上空间的构造时零液面上空间的特性。
层合物300在外层片包括由线型低密度聚乙烯(LLDPE)混以中密度聚乙烯(MPE) 并配以抗粘剂制成的第一内层304。这一层提供的厚度为该外层片整个厚度的30%。该外 层片从内到外依次包括内层304，厚度占外层片整个厚度8%的粘结层(tie layer)306、占 外层片整个厚度8%的尼龙层308、厚度占外层片整个厚度8%的乙烯-乙烯醇(EVOH)层 310、占外层片整个厚度8%的尼龙层312、厚度占外层片整个厚度8%的粘结层314、以及由 30%重量的线型低密度聚乙烯(LLDPE)混以70%重量的高密度聚乙烯(HDPE)并配以4% 重量的抗粘剂制成的外层316。外层316构成外层片整个厚度的30%。
层合物中的这些层可以具有与该层合物具体最终用途相匹配的任何适宜的厚度。
在该层合物中，尼龙层308和312不需要粘接至EVOH层，因为这些层自然地彼此 粘结。然而尼龙层308和312必须粘接至较靠外的聚乙烯层304和316，而粘结层306和 314即用作此目的。粘结层306和314由酐改性的高密度聚乙烯或酐改性的线型低密度聚乙 烯制成，并且这种改性的聚乙烯在尼龙和聚乙烯层的相互粘接方面高度有效。适宜的这种 改性的聚乙烯可以商购自 E.1. du Pont deNemours and Company (Wilmington, DE)的 4000 系列、4100系列和4200系列酐改性聚乙烯。
层合物300的整体厚度可以是任何合适的厚度，只要是该层合物的给定用途所必 须或者所希望的。在用于为液体介质的衬时，外层片的厚度可以例如是在2-4密耳的数量 级，而该层合物的整体厚度，包括高纯度中密度聚乙烯的内层片，可以是5-6密耳。
用在外层片的内层304和外层316中的抗粘剂可以是任何适宜的类型。一种代表 性的抗粘剂是硅藻土，其已用来有利于制造用于上述层合物的膜。
这种层合物可以以薄片形式用来制造衬，例如，通过将相应的薄片重叠，并将它们 在边缘处焊接以形成具防漏性能的边缘接缝，例如通过超声焊接或者其它适宜的膜加工技 术。
图8是根据本发明另一方面的供给液体介质生产系统400的示意图。
图8系统400包括装液体介质的容器402。容器402可以是带衬容器，包括在一硬 质外包装或容器内并装有该液体介质的衬，或者该容器402可替换地为无衬容器，其中液 体装在容器中，与该容器的内表面接触。
容器402以帽404盖住，在该示出的实施方式中，帽404与分配头406相配并可以 包括用于浸入该液体的汲取管，或者该容器可以替换地被设置成以其它方式分配。该容器 可以配有用于连接至气体源(用于从容器压力调节分配液体介质)的通道或者连接结构。 分配头406连接至可流至阀组件408的分配管410，阀组件408包括一个致动器，其可选择 性地驱动以启动液体分配操作。
从阀组件408，液体介质在可选具有流动监控装置(这里以416示意性表示)的排 放管414中流动。该流动监控装置可以是任何适宜类型，并且例如可以包括质量流量控制 器、温度传感器、压力传感器、流速监视器、杂质探测器、成分分析器、限流孔、流体压力调节 器等。从该流体介质排放管414，该流体介质流进使用该流体介质的装置420。
该装置420可以是任何适宜类型，例如微电子器件生产装置，诸如光致刻蚀剂涂 覆装置、化学气相沉积室、离子注入单元、蚀刻室、等离子体发生器或者其它对该生产装置 适宜的装置。
生产系统400可以可选地配有自动控制子系统，用于控制液体分配和装置操作过 程。因此，该系统可以使用CPU 422，其通过信号传输线连接至该系统的部件，包括连至阀组 件408的信号传输线428、连至流动监控装置416的信号传输线426、以及连至装置420的信 号传输线424。这些信号传输线可以被构造和设置用来将感应的或者产生的信号从系统部 件传送到CPU 422，和/或将控制信号从CPU422发送到系统的受控部件。CPU可以是任何 适宜的类型，例如，微控制器、可编程逻辑控制器、微处理器、可编程通用计算机的CPU等。
图8中例举性示出的生产系统可以使用在本文、或者在与本申请共同提交的相关 申请中描述的各种不同的液体介质包装和分配系统，用于其生产工艺是在使用该被分配液 体介质的生产系统中进行的产品的生产。
用于盛装高纯度液体介质(例如，大于99. 9995%纯)的包装的充装、储存、传送、 和装配的零液面上空间构造，在抑制气泡和颗粒影响(例如在高纯液体介质中颗粒的形成 和附聚，以及在液体的去压缩后气泡和微气泡的形成)方面是高度有效的。
本发明在另一方面满足了为具有零液面上空间结构的容器中的液体介质提供扩 展空间的需要，以致该液体介质在升高的温度下不会溢出该容器，这是通过一个具有半柔 性部分的液体介质容器实现的，其中该半柔性部分可以从容器的扩展的或者正常形状扩展 或变形，以便为了货运、传送和装配，给处于零液面上空间结构中或者几乎是零或减少的液 面上空间结构中的液体提供压紧的空间，但是其中容器的该半柔性部分在包装被打开以作 分配或者使用该液体介质时可以扩展或扩展。
例如，容器的该半柔性部分的驱动可以通过机械技术来实现，例如挤压该容器以 使其密实，使得该液体处于希望的低或者零液面上空间结构中。作为替换，该包装可以承受 真空或者压力差，促使液上气体的抽出，使容器的该半柔性部分塌陷或收缩，以实现低或零 液面上空间。在消除该液面上空间之后，给该容器盖上帽，或者以其它方式保持在该低或零 液面上空间结构。这导致容器中略微减小的压力。必须构造该容器的该半柔性部分，以致 容器中的绝对压力达不到所装液体介质的蒸汽压力。典型地，这意味着容器的该半柔性部 分不应该将容器内的压力降低多于5psi (O. 35kg/cm2)。
容器的上壁、下壁或侧壁或壁板可以构成该容器的半柔性部分，或者容器的其它 部分可以包括或起到该部分的作用。该半柔性部分还可以用任何适宜方式结合到容器结构 中，以实现压实或变形，其能相对于容器中的液体介质产生所希望的容器的低或零液面上 空间结构。
应该明了，在第一种情况下，容器的零或者其它低液面上空间结构是用容器的半 柔性部分提供的，该容器可以从容器的正常的密实形状扩展或膨胀，以在该打开该包装来 分配或者使用液体介质时为液体提供扩展空间。这与上文讨论的情况是相反的，在上文所 讨论的方案中，容器通常处于扩展状态，但被压缩至低体积或者更小的结构以适应低或者 零液面上空间结构。例如，该容器可以具有可拉出延伸部，例如一个可扩展的波纹管或者一 个可展开的通道件，其增大容器中液体介质可得到的内腔。
因此，通过提供形状可变化的以致可以变化容器中液体介质可以利用的内腔的容 器，借此该内腔在提供较大液面上空间的扩展体积状态与提供较小液面上空间的收缩体积 状态之间选择性地变化，就可以很容易实现本发明的方法。
本发明在另一方面涉及用于高纯度(例如，大于99. 9995% )液体介质的最小液 面上空间系统，其中对覆盖在衬或者其它容器中的液体介质上方的液面上空间进行选择以 ⑴提供足够的空间来适应膨胀/收缩效应，以及(ii)避免在该液面上空间中产生等于或 大于3psig(0. 21kg/cm2)的饱和压，以致该液体介质在被搅动和分配时不会饱和至3psig 或者更大的压力。
上述第一准则(criterion)为法规限制所必须，其中法规限制对液体容器中的膨 胀容积有要求，而第二准则是基于下述事实已发现在液体减压以后，例如，在从衬或其它 容器分配高纯度液体介质时，3psig(0. 21kg/cm2)或更高的饱和压会导致气泡形成。通过第 二准则达到的目的是保持足够低的气体容积，以致即使在混合和分配过程中所有气体都进 入溶液，在溶液中的平衡蒸汽压将仍然低于3psig。
前面所述提供了一个准则(一般方法)，其允许为给定高纯度液体介质设定一液 上空间容积，这将确保该液体的合适的性能，例如在微电子器件制造用试剂的情况下，其中 上述试剂必须没有气泡、微气泡和颗粒，以适用于微电子器件生产过程。
通过下面的非限制性实施例说明了前述标准和其在具体用途中的确定，以为衬或 其它包装中的液体介质提供最小液面上空间。
实施例
丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)是广泛用于微电子器件生产操作中的常用试剂。对 于一个四升体积的PGMEA来说，已经证实，如果该溶液的饱和压(Psat)低于3psig(0. 21kg/ cm2)，则降压后溶解的气体将不会形成可觉察量的气泡。将四升的PGMEA装入NOWPAK衬包 装(可商购自ATMI股份有限公司，Danbury, CT, USA)的衬中，并测得饱和压力是液上容积 的函数，从中可以发现，如果液上容积从基本为零液面上空间状态增大至约10毫升的液面 上空间，则液体的饱和压力保持在3psig以下，并且在液体的解压过程中不会发生任何显 著程度的气泡形成。
上述本发明一般涉及用于各种物质的储存、传送和分配的物质保存系统。在多种 实施方式和方面中，本发明涉及用于物质保存包装中的衬，以及涉及包括上述衬的包装。进 一步地，本发明涉及多层膜层合物，用于生产衬(用于带衬物质包装中)的其它种类。
尽管本发明的接下来的讨论主要是针对用于液体物质的储存和分配的带衬物质 保存包装，但应该认识到，本发明的带衬包装并不因此限于液体物质方面的用途，而是还可 以用于储存和保存范围广泛的物质，包括固体、固-液悬浮物、含液体和/或气体的物质等。
可以装在本发明的带衬包装的衬中的物质包括但不限于半导体生产试剂、药物组 合物、高纯度工业溶剂、食物产品、饮料、法医样本、水质样本、燃料、血液和血浆产品、以及 植物营养液，这里仅仅列举几例。在一个优选的方面，该物质包括用于生产微电子器件产品 的液体或含液体的组合物，例如光致抗蚀剂、蚀刻剂、掺杂剂、化学气相沉积剂、溶剂、晶片 或器具清洗制剂、化学机械平面化组合物等。
本文中使用的术语“微电子器件”是指涂覆有抗蚀剂(resist-coated)的半导体 基片、平板显示器、薄膜记录头、微机电系统(MEMS)、以及其它高级的微电子部件。该微电 子器件可以包括带图案的和/或空白硅晶片、平板显示器基板或者聚合物(例如含氟聚合 物)基板。此外微电子器件可以包括中孔或微孔的无机固体。
如本文使用的，在提及在衬中的液体时的术语“零液面上空间”是指该衬被完全 装满该液体介质，以及在衬中液体介质上方没有任何气体容积。
相应地，在提及在衬中的液体时使用的术语“近零液面上空间”是指该衬基本上 完全装满液体介质,只有很小的气体容积覆盖在衬中的液体介质上方,例如,气体容积小于 衬中流体总容积的5%，优选小于流体总容积的3%、更优选小于流体总容积的2%并且最 优选小于流体总容积的1% (或者，用另一种方式表达，衬中液体的容积大于衬总容积的 95%，优选大于该总容积的97%，更优选大于该总容积的98%，并且最优选大于该总容积 的 99% )。
液面上空间的容积越大，则上方气体被捕获和/或溶解在液体介质中的可能性就 越大，因为该液体介质将在衬中经受摇晃、溅起和移动，以及在包装的传送过程中衬对硬质 包围容器的撞击。这种情况将进一步导致在液体介质中形成气泡、微气泡和颗粒，其降低液体介质的品质，并使得该介质不能适宜于其设计用途。为此，希望通过将衬的内腔完全装满 液体介质来将液面上空间最小化，并且优选将其消除(即零液面上空间或者近零液面上空 间结构)。
在一个方面，本发明一般涉及物质保存包装，其中保存有潜在地易于在其中形成 气泡的物质并具有与其有关的液面上空间，其中该液面上空间被置于真空下。在这些条件 下，气泡不会持续存在于该物质中，因为它们被该物质(例如液体或含液体物质)的流体静 压力所塌缩。在液面上空间中的真空压力被降至所装物质的最易挥发物质的蒸汽压，而且 溶解的气体在该保存包装密封之前的充装操作中被除去。在这种密封状态下的保存包装必 须能够承受与该真空相关的机械力，不会塌陷或者经受得住对其结构完整性的有害作用。
保存包装理想地对空气或者该保存包装外围环境中的其它气体物质基本上不渗 透，以避免出现这样的情况，即保存包装外面的压力变化到导致在包装物质中形成气泡的 程度。
在保存包装中设有衬的情况下，可以至少部分地用衬构成该阻渗层。
在本发明的另一方面，提供了一种物质保存包装，其包括其中具有一个端口的容 器。一个气囊插入在该容器中并被充气，借此流体通过该端口从容器的内腔中移出，然后封 闭该端口，并且容器的内腔中保留该充气的气囊。在这种设置中，该气囊起着该包装的压力 平衡部件的作用，用来承受因所装物质例如液体的膨胀和收缩导致的内部压力的变化。
当用于液体保存系统时，该设计的特点是没有气/液界面(因为容器内腔中的气 体通过气囊的充气而通过端口移出至保证气体完全从容器的内腔中被驱出的程度)。由于 没有气/液界面，所以在液体中气泡的形成和捕获得到避免。
在上述液体保存系统的一种具体实施方式
中，被填充(膨胀)气囊在容器中的活 动性是通过使用一种被引入至气囊内作为填充/膨胀介质的开孔泡沫材料来限制，其中填 充/膨胀介质用来在从该内腔中消除容器中的液上气体之后在位置上定位和固定该气囊。
图9示意性表示根据本发明一个具体实施方式
的物质容器。
如图所示，物质容器10包括容器12，容器12具有上壁14、底16和周围的侧壁18， 它们一起围成该容器的内腔20。容器在其上壁14上包括一个限定一开口 40的端口 42以 及一个限定一开口 48的端口 46。
容器12被示出装有液体24，液体24是在之前的充装操作中通过端口 42或者46 引入内腔20中。液体24的上方有液面上空间22，其容纳有空气或者其它气体。
设置在内腔20中，如固定于端口 42的是一个在其中限定一密闭腔32的可充气气 囊30。充气气体(例如氮气)的气源36通过供给管34与该端口连接。为了安装该气囊， 该充气气体从气源36经过供给管34流入气囊30的密闭腔32。随着气囊被充气，其通过端 口 46的开口 48将气体按箭头A示出的方向从液面上空间22移出。
持续该充气操作，直到气囊30被充到如图10所示的程度，以完全将液上气体从容 器中驱出，然后用塞50塞住端口 46，并用帽60封闭端口 42。这样，该容器处于零液面上空 间状态(在液体上方没有气体)，或者近零液面上空间状态，其中气囊30在密闭腔32中装 有充气气体，借此液体因温度或者其它环境变化而产生的膨胀或者收缩将相应地压缩或膨 胀该气囊，以致液体对容器内壁的应力得以避免。
帽60和塞50可以相应地设有螺纹，以分别与端口 42和46外表面上的配合性螺纹相配合。作为替换，帽60和塞50可以以任何其它合适的方式锁定连接在各自的端口上， 以提供各自开口的无泄漏密封。
在另一实施方式中，作为使用充气气体的替代，可以通过注入非气体介质如固体、 半固体、凝胶、或者其它介质到气囊的该密封腔32中来膨胀该气囊。该引入的材料可以被 固化，例如通过交联、热固、或者其它固化形式，以建立一个在位置上固定于容器的内腔20 中，但能够承受容器中所装液体的压力变化且没有不利效果的增大的空间。
在另一实施方式中，图9中示出的容器10可以不带有气囊30，而采用通过真空泵 施加在液面上空间22的真空压力，用于按箭头A所示方向抽出液上气体，同时开口 40用适 合的封闭件盖住。采用这种设置，容器12中的液体24可以处于真空条件下以便液体的储 存和传送。
本发明的另一方面涉及多层衬，用在物质保存的带衬包装中。在该多层衬中，高度 气体可渗透的内层附着于低气体可渗透的外层，该内层和外层可以由任何具有指定的渗透 特性、同时适于盛装待储存和从该带衬包装中分配的物质的适宜材料制成。例如，内层可以 由聚四氟乙烯膜制成，外层可以由聚乙烯制成。
如下文详细描述的，需要一个专门的附件(装置)来将适合的气体引入到各衬之 间的空间中。该装置使得特定的气体或其它适宜的化学品被引入到有益于所装物质的衬之 间的空间中。该有益的化学品因此可以包括用于延长储存在里衬中的化学组合物的储存期 的气体、用于熟化储存在里衬中的未熟果实的气体、或者其它的理想地通过该里衬扩散进 里衬的内腔(以有利于保存在该里衬中的物质)的气态介质或化学品。
在使用时，在分配操作之前，在衬之间的空间中的任何残余气体被从该空间中抽 出，以致里衬和外衬互相接触。这时，可以将驱动气体引入容器中，进入位于外衬和容器的 内壁之间的空间中，以实现物质从该里衬中的压力分配。因此，在分配操作中，在外衬和容 器的内壁之间的驱动气体逐渐塌缩并压实该衬组件，以从中压迫所装的物质。
在另一实施方式中，该衬之间的空间可以装以对限制该空间的任一个膜具有低渗 透性的气体。在该实施方式中，该引入的气体被放在里衬和外衬之间的空间，以便提供二者 之间的“隔离气体层”。
图11-20举例说明了这种带双衬容器的制造和在制造的各组装步骤中的部件和结构。
图11是里衬100的前视图，包括两个叠合的聚合物膜薄片的组件101，该薄片相对 于其对应的边彼此对齐。该薄片由适宜的聚合物膜材料制成，诸如聚四氟乙烯，并在其边缘 区域彼此热密封，包括顶部热密封105、底部热密封106、以及两边热密封103和104。里衬 的面板连接至附件102，借此可以将液体或其它物质引入用于在其中保存的内隔室中。附件 102可以由全氟烷氧基(PFA)树脂或其它适宜的材料制成。
图12是外衬110的前视图，包括两个叠合的聚合物膜薄片的组件111，该薄片相对 于其对应的边彼此对齐。这些薄片由适宜的聚合物膜材料制成，诸如聚乙烯或其它聚烯烃 材料，并在其边缘区域彼此热密封，包括底部热密封115以及两边密封113和114。外衬的 面板具有一个端口附件112，其设置用来与里衬(图11)中的附件102相互配合。附件112 可以用高密度聚乙烯或其它适宜的构造材料制成。
图13是该双衬结构的前视图，包括置于外衬组件111 (图12)之内的里衬组件101 (图11)，其中里衬的附件102与外衬的附件112相配合。
图14是装好的双衬组件120的前视图，其中外衬组件的前和后聚合物膜面板被沿 着顶部热密封线122彼此热密封，而且空气已经从内和外衬之间的空间中除去。接下来可 以在里衬和外衬之间的空间装入对里衬中的所装物有益的气体，或者在该空间内组成一理 想的隔离气体，如上文所述。
图15是一种如图16中所示被增强的标准附件140的前视图。图16示出了一个 标准附件主体144，其通过提供一个套环、在套环中形成一个O形环槽146，以及和套环整体 形成的半环形锁扣，而得到改进以构成一个增强的附件142。
套环150可以形成为单件，其然后粘接或以其它方式固定在标准附件144上，例如 通过超声波焊接、溶剂粘接、黏合剂粘接或其它形式的连接，以形成增强的附件142。作为替 换，套环150可以整体浇铸或模制为附件142的一部分。
环绕套环的周围形成有三个半环形锁扣148(在图16中只能见到一个)，其与下文 要更充分描述的外衬附件相配合。
图17是图16的增强附件142的正视图，其中O形环152设置在O形环槽146中 (见图16)。该O形环是在附件142焊接至里衬之后加入的(在图17中未示出，见图11)。
图18是外衬附件160的正视图，包括中心轴段161和从轴段161下部径向向外延 伸的外周凸缘162。
图19是图18的外衬附件160的横截面形式的正视图，示出了环绕限定中心孔腔 164的中心轴段161，以及从轴段161下部径向向外延伸的外周凸缘162。
图20是完整的附件142的部分切开的和横截面形式的正视图，包括上面已经安装 有套环的标准附件144，如连同图16和17所描述的。因此标准附件144构成里衬焊接至其 上的下凸缘部分，以及环绕中心孔腔的主圆柱部分，其中该孔腔用于向里衬中引入物质，或 者从该里衬中分配物质。
外衬附件的外周凸缘162被焊接至外衬(图20中未示出)，然后外衬附件扣合安 装在里衬附件142上，使得O形环152提供紧密连接密封，并使得半环形锁扣148将在外衬 附件160上的轴段161固定在密封位置。
通过相应的里衬和外衬附件构件的这种配合设置，附件组件被设置在衬中衬容器 结构上，其密封在里衬和外衬之间的空间，并允许在各个附件彼此扣合密封之前就引入在 该空间中的气体被无泄漏地保留在该空间中，例如作为隔离物或者稳定介质，以保护或者 延长装在里衬中的物质的储存期。
接下来，在使用时，在里衬和外衬之间的空间中的流体适当地被抽空,例如通过将 外衬附件从里衬附件脱开并施加压力到外衬的外表面，以使外衬向里衬塌缩，使里衬组件 处于这样的状态，在该状态进一步所施加的压力将促使所装物质从里衬的内腔通过里衬附 件142的压力分配。
上述衬组件可以设在一个外包装中，该外包装可以构成为一个硬质外容器，并且 该压力分配操作可以通过将气体引进该外包装和衬组件的外衬之间的空间来进行。
因此以上结合图11-20描述的双衬和双附件结构可以实现高度有效的物质保存， 用于储存、传送和分配，并能够将待置于里衬和外衬之间的空间中的隔离物或保护介质作 为包装(其中衬组件设置在外部存放容器的内腔中)的一部分。
本发明的另一方面涉及复合衬220，其示意性地以图21表示，包括在其顶端附有 附件228的主衬222，附件228在其远端具有法兰230，用于按箭头A示出的方向从衬向下 游的半导体生产设备250分配流体，设备250包括使用该流体的半导体生产装置。如图所 示，该主衬220具有穿过主衬222的壁的辅助衬224，这样辅助衬224的一部分设在主衬222 之内，处于其内腔中。
辅助衬224在其位于主衬222内的部分构成一个气体可透过的套管，该套管可透 过气体，但液体不能透过，借此，当该辅助衬224借助真空吸管226连接于一适宜的真空源 (图21中未示出)时，在主衬222内的液体中或者液面上空间中的气体可以通过辅助衬224 的可透气部分抽出。
通过在辅助衬224的内套管部分实施真空抽吸，溶解的和捕获的气体将从主衬 222中的液体中析出，以抑制在液体中、以及在下游流路和部件中由于分配液体沿分配路径 的压力降所引起的微气泡形成。辅助衬224的可透气套管部分优选可渗透过空气、以及用 于从主衬222中压力分配该液体的加压气体。
本发明的另一方面涉及如图22中示意性示出的带衬包装，其包括围成内腔312的 硬质外容器310，在硬质容器310内设有从容器的颈316悬下的衬314。
在通常做法中，衬是在四周有氮气或者四周有空气的环境中被装入液体，这相应 地导致在很宽饱和范围内的氮气饱和或空气饱和的液体。如果该液体高度饱和，那么温度 或者压力状态的甚至小的波动都可能导致液体中气泡的形成。如果使用氮气或者清洁干燥 的空气来加压在硬质外容器中的衬之间的环形空间，则这种气泡形成的可能性(敏感性) 被提高，因为气体从该环形空间进入该袋的净气流进一步增加液体中溶解气体的量。
本发明解决了这种缺陷，这是通过利用在该环形空间内的气体(其不同于在向衬 充装液体时在周围环境中的气体)。通过利用在该环形空间中的不同气体，建立了浓度梯 度，这导致溶解和捕获在液体中的气体通过该衬扩散进入在容器的衬之间的环形空间中。 气体从液体通过该衬进入该环形空间的这种向外渗透降低了起初气体物质在液体中的浓 度，并进而降低了液体形成微气泡的可能性。
因此，作为举例，衬可以在第一种情况下在氮气氛中装入液体，因此液体至少部分 被氮气饱和。如果后来将氦气引入在容器衬之间的环形空间，那么液体中的氮气将通过该 衬扩散并进入装氦气的该环形空间。虽然在该环形空间中的氦气将建立相应的浓度梯度， 导致其通过衬扩散进入装在其中的液体，但是这种扩散的速率很低，并需要相当长的时间 让氦气达到在衬的液体中的饱和条件。
应该理解，可以选择专门的气体来形成在将液体装入衬时的周围环境，以及构成 在液体充装操作完成之后用来填充该带衬包装的环形空间的不同气体。
图22因此示出14. 7psig的氦气被装入该带衬包装的环形空间312中，以及衬中 的液体处于零液面上空间或者近零液面上空间的结构中，由于液体充装操作发生在惰性氮 气氛下的缘故，该液体饱和以Opsig的氮气。图22还示出液体正流出衬(“流出液体”)，它 可以在氦气被引入内腔312的环形空间中时发生，以建立零液面上空间或近零液面上空间 结构，或者，后来在使用时，当氦气可以作为压力分配该液体的驱动气体被引入之时发生。 因此，可以使用在环形空间中的不同的气体物质作为在制备液体包装时的“包装”气体或者 “填充”气体，并且可以使用相同或另一种不同的气体作为用于压力分配的驱动气体。
虽然前面的讨论是针对液体中以及带衬包装的环形空间中的单成分气体的使用， 但应该明了，原包装的液体可以包含多种气体物质作为溶解和/或捕获在液体中的成分， 同样地，在液体保存包装的环形空间中使用的气体可以是多成分气体。
本发明因此涵盖了在衬和容器之间的环形空间中气体介质的使用，其促进溶解的 和被捕获的气体从液体通过衬的扩散而析出，以将微气泡的形成和/或液体随液压在分配 操作中、在流路中以及与其相连的部件(例如泵、限流孔元件等)中的下降所引起的起泡最 小化。
在该带衬包装的环形空间中的气体介质理想地是气体混合物，因为气体在衬内的 液体中的浓度只能升到等于其在该环形空间气体中的浓度的最大浓度，这样从该环形空间 进入该液体的内渗气体将低于其饱和压。
作为抑制微气泡形成以及它们包含在液体中的另一种方法，在给衬充装液体过程 中周围环境可以由气体混合物构成，其中所有成分在该环境气体混合物中均以低摩尔分数 存在。理想地，各气体中每一种在该环境气体混合物中以低于它们在使用(分配)条件下 的饱和压的水平存在。
图23是用于本发明通常做法中构成适用于带衬物质保存包装的衬的多层层合物 的立面剖视图。
如图所示，该多层层合物包括最内层的在其外表面具有粘结层的聚四氟乙烯 (PTFE)层，该粘结层介于该最内的PTFE层和紧挨着的外PTFE层之间。该外层可以替代 PTFE由其它的含氟聚合物或者聚合物膜制成。
在外层的PTFE的外表面是第二粘结层，其介于该外PTFE层和紧挨着的隔离层之 间。该隔离层在其外表面具有第三粘结层，其介于该隔离层和最外面的防划膜层之间。
因此该多层层合物包括7个连续层，从最内层到最外层依次包括PTFE层、第一粘 结层、PTFE层、第二粘结层、隔离层、第三粘结层以及防划膜层。
第一粘结层的功能是将连续的(相邻的)PTFE层彼此密封，所以没有让液体通过 这两个连续层之间的密封而移动的通路。由于薄膜形式的PTFE容易出现针孔，如图23所 示，使用在该第一粘结层两个面上的两个PTFE层起到封死在各个PTFE层上的针孔的作用， 因为在第一和第二 PTFE层上的针孔相互对齐的可能性较低。
在该多层层合物中，最内层的PTFE层是层合物的接触液体的层，因此这样的层希 望在性质上是高度惰性的。如果该粘结层由高惰性材料形成，那么该粘结层可以代替该内 PTFE 层。
为保持液体完全装在衬中，防止液体到达层合物的隔离层很重要。隔离层的构成 材料是基于该层的希望性能加以选择。隔离层的构成材料包括任何适宜的材料，但在优选 的做法中，这些材料通常分为三类金属，例如，铝；陶瓷，例如，玻璃；以及具有高隔离性能 的聚合物，例如，EV0H、聚酰胺(尼龙)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚醚 醚酮(PEEK)以及液晶聚合物(LCP)。
与隔离层的材料选择有关的考虑包括这样的因素如生产的难易性；对衬内物质 污染的可能性；成型的难易性；可焊接性；形成针孔的倾向性(特别是弯曲时)；以及对气 体、水和保留在衬中的物质的渗透性。第二粘结层设在外PTFE层和隔离层之间。
在层合物中可以使用另一个隔离层来提供专门的对特定物质的扩散的阻断。
在该多层层合物的最外层是防划膜。第三粘结层设在该隔离层和防划膜之间。防 划膜层的目的是防止隔离层受损伤，以及防止源自隔离层的污染，例如，当隔离层具有潜在 污染材料如招时。
防划膜可以由任何对保护层合物中的其它层有效的适宜材料制成。在本发明的广 泛实践中可用于形成防划膜的例举性材料的实例包括但不限于含氟聚合物、聚乙烯、聚丙 烯、聚醚醚酮(PEEK)等。
示出在图23中的多层层合物的层厚度可以是有效提供层合物良好性能的任何适 宜的厚度。在一个具体实施方式
中，内PTFE层具有在约O. 25至约5密耳范围内的厚度，第 一粘结层具有在约O.1至约O. 4密耳范围内的厚度，外PTFE层具有在约O. 25至约5密耳 范围内的厚度，第二粘结层具有在约O.1至约O. 4密耳范围内的厚度，隔离层具有在约O. 25 至约5密耳范围内的厚度，第三粘结层具有在约O.1至约O. 4密耳范围内的厚度，以及防划 膜层具有在约O. 25至约5密耳范围内的厚度。在该实施方式中，每一粘结层可以由碳氟 化合物粘合剂、聚乙烯粘合剂或者其它粘合剂形成，例如丙烯酸树脂、氰基丙烯酸酯、聚胺、 环氧树脂、热熔型粘合剂、聚氨酯、以及硅树脂。在该实施方式中的隔离层可以由铝、陶瓷、 EV0H、聚酰胺(尼龙)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、聚醚醚酮(PEEK)、液 晶聚合物(LCP)、或其它适宜的材料制成。
在该实施方式中的防划膜可以由含氟聚合物、聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)、 或其它适宜的材料制成。
本发明的带衬包装可以包括其中设有衬的容器，其由任何适宜的构造材料形成， 如塑料、聚合物、陶瓷、金属、复合材料等。在将加压气体引入容器内腔(并在设在其中的衬 之外)以实现装在衬中的物质的压力分配的应用中，容器要由这样的材料构成，其能适应 在逐渐压缩该衬以迫使物质从衬通过包装的分配通道所涉及的压力的应力。
在其中用于压力分配衬所装物的加压气体的压力达到相当程度(例如在IOpsig 的数量级和更高)的应用中，一般优选使用金属构造的容器。为此目的可以使用任何适宜 的金属，包括钢或者其它含铁合金材料、钛、黄铜、铜等。从重量和成本考虑，用于容器的特 别优选的金属材料是铝。
本发明在另一方面涉及一种带衬包装，其中内部设有衬的容器使用了用于保存待 分配的物质的第一衬，和用于加压流体的第二衬，其选择性地可膨胀以便在从第一衬压力 分配该物质的过程中施加压力在第一衬上。在这种方案中，作为内设第一和第二衬的外包 装的容器可以被排空并且在环境压力条件下，或者作为可替换方式，可以在低于大气压下 (让第一衬中的所装物脱气)，以致在第一衬中的物质的任何被捕获的气体从第一衬的物 质中析出。
装物质的衬/加压衬的设置的优点包括，能够将衬的构成材料最优化，以致可以 高纯度地储存和后来分配包装中的化学试剂或者其它所装物，而不会形成微气泡并且不存 在在其中溶解的气体。
在这方面，诸如聚四氟乙烯和其它含氟聚合物的衬材料理想地在用于储存那些必 须以零或者近零杂质浓度提供的化学试剂和其它物质方面保持高纯度，但是该聚合物具有 弱的气体阻隔性。尽管该弱的气体阻隔特性在多层层合物衬(例如其中聚四氟乙烯与具有 良好气体阻隔特性的材料层片结合使用，以提供具有可接受气体阻隔性的多层衬)的使用中被克服，但这样的多层衬面临这样的问题混入在层合物的层之间的气体、来自用来将层 合物中连续层彼此粘接的粘合剂的污染易受性、以及该层合物对于形成衬所必须的加工步 骤的降低的适应能力，例如具有良好气体隔离特性的材料层具有低熔点并且限制了用来形 成衬物所需要的粘接或者其它加工操作。
使用分开的衬-一个装有待储存并后来从该包装中分配的物质，一个或者更多个 其它压力分配衬适于在分配过程中施加压力在该储存衬上，解决了这种多层层合物衬的问 题。装化学试剂或者其它待分配的物质的该“装物”衬，以常用方式被膨胀、充装以及连接 用于压力分配。“加压”衬因此在装物衬的外面并功能上与后者分开，并且可以由不贵的构 造材料制成，例如不贵的单层聚乙烯膜，这样对于这样的衬不需要严格的隔离性能。
在使用时，第二(加压)衬可以被膨胀，例如通过加压空气或者其它适宜的气体或 液体。当加压衬被膨胀时，它对第一(装物)衬的外表面施加力，以迫使所装物从第一衬分 配出来。在第二衬中的加压介质的压力因此可以根据需要加以调节，以实现以希望的量和 希望的速率从第一衬分配所装物。
在整个这样的分配操作中，容器中的并在上述两个衬之外的空气，在被排到大气 中(例如通过排管、阀或端口)时，保持在大气压下。这样，没有压缩气体将透过第一衬，并 且第一衬的所装物将保持高纯度并且没有气泡。作为替换，在容器中并在第一和第二衬外 的气体可以在低于或高于大气压下。例如，容器的内腔可以经受真空(负压)以便促进任 何留在第一衬中的气体通过其渗过第一衬的外排。作为替换，该容器的内腔可以用专门的 气体介质加压，以将这样的气体介质例如惰性气体或者保护性气体在分配操作中注入第一 衬的所装物中。
因此，第一和第二衬每个可以针对其各自功能分别加以最优化，以致各自的衬可 以由适合于其用途和较低成本(相对于在其设计中要求成本/性能折衷的多层衬的使用) 的构造材料制成。
图24是瓶中袋型带衬包装的透视图，包括容器400，容器400具有一个与其连接并 被设置用来从包装中分配物质(如大致用被分配的物质流箭头412表示)的分配连接器组 件410。包装中的容器400围成内腔402，其中设有用来装待分配物质的第一衬404，以及被 充以加压气体(其流动大致用压缩气体流入箭头408表示)的第二衬406。
在操作中，压缩气体流入第二衬406到足够的程度，以膨胀该第二衬并使它施加 压力在第一衬404上，以致第一衬逐渐在施加的压力下收缩，以及在第一衬中的物质通过 连接器分配，例如到外部流路或其它使用该被分配物质(例如超高纯度光致抗蚀剂，其用 于生产微电子产品如半导体器件、平板显示器等)的设备。可以将容器400排空，以致随着 第二衬406的膨胀的进行，该内腔气体被从该容器移出(图24未示出出口)。
尽管在图24中该包装被示出仅包括两个衬，但应该明了，在本发明的特定实施方 式中可以使用多个加压衬，并且这些衬可以具有适于其用途的各种形状和结构。例如，加压 衬可以用环形结构形成，以致它围绕该第一装物衬，作为在其上的套管，这样，在分配操作 中，压力以均匀的径向向内的方式环绕地作用在第一衬上。
还应该明了，第二加压衬在分配之前可以不是以非膨胀状态处于容器的内腔中， 取而代之的是，其可以部分或完全地膨胀以在位置上将第一衬固定在该内腔中的合适位 置，以避免在包装的传送中及分配操作之前第一衬在该内腔中的移动。这样第二衬可以在将第一衬位置稳定在该包装中的压力下密封，并在使用时，第二衬可以以适于第一衬所装 物的压力分配的速率另行膨胀至一定的程度。
尽管已经结合本发明的具体的方面、特征和代表性实施方式对本发明做了说明， 但应该明了，本发明的实施并不局限于此，而是延伸和涵盖许多其它变化形式、调整和替 换实施方式，只要它们是本发明技术领域的普通技术人员基于本文的披露内容所得到的启 示。因此，如权利要求中主张的本发明的范围应该被广泛地理解和解释为包括所有这些变 化形式、调整和替换实施方式。
权利要求
1.一种设置成容纳液体或含液体物质的衬，所述衬包括 第一薄片，其包括内层片，邻接至单独的外层片，该外层片包括乙烯-乙烯醇(EVOH)层和尼龙层中的至少一种； 第二薄片，其包括内层片，邻接至单独的外层片，该外层片包括EVOH层和尼龙层中的至少一种；以及 至少一个焊接的边缘接缝，在所述第一薄片和所述第二薄片的边缘附近将所述第一薄片连接至所述第二薄片以形成适合在其中容纳液体或含液体物质的衬。
2.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述内层片包括高纯度中密度聚乙烯，所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括第一层，挨着该内层片，包括聚乙烯，挨着所述第一层的酐改性的聚乙烯的第一粘结层，以及EVOH层和尼龙层中的至少一种，其中所述第一粘结层设置在所述第一层与所述EVOH层和尼龙层中的至少一种之间。
3.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片的厚度在2密耳至4密耳的范围。
4.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片第一层每一个的所述内层片包括中密度聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括线型低密度聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括EVOH层。
7.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括尼龙层。
8.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括EVOH层和尼龙层。
9.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述内层片与所述外层片相结合的厚度在5-6密耳范围。
10.根据权利要求1所述的衬，其中所述第一薄片和所述第二薄片每一个的所述外层片包括(a)粘结层和(b)包括聚乙烯的层。
11.根据权利要求10所述的衬，其中所述包括聚乙烯的层进一步包括抗粘材料。
12.根据权利要求1所述的衬,含有液体或含液体物质。
13.根据权利要求12所述的衬，其中所述液体或含液体物质包括微电子器件生产试剂。
14.一种用于分配液体或含液体物质的容器，所述容器包括设置在硬质外包装或容器内的根据权利要求1所述的衬。
15.根据权利要求14所述的容器，被设置成压力调节分配液体或含液体物质。
16.根据权利要求15所述的容器，包括汲取管。
17.根据权利要求14所述的容器，包括设置成与所述硬质外包装或容器相配合的帽。
18.根据权利要求17所述的容器，包括设置成与帽相配合的分配头，所述分配头包括设置成插入到所述衬的汲取管。
19.根据权利要求14所述的容器，包括适于连接至加压气体源用于从所述衬压力调节分配液体或含液体物质的通道或者连接结构。
20.根据权利要求14所述的容器，设置成通过排放管将液体或含液体物质供应到微电子器件生产装置。
21.一种用于生产微电子器件的方法，包括使用权利要求14至20任一项所述的容器将液体或含液体物质供应到微电子器件生产装置。
22.—种包装液体或含液体物质的方法，包括将所述液体或含液体物质限制在权利要求I至13任一项所述的衬中。
全文摘要
本发明涉及容纳液体或含液体物质的衬、容器及方法。本发明涉及一种设置成容纳液体或含液体物质的衬，包括第一薄片，其包括内层片，邻接至单独的外层片，包括乙烯-乙烯醇(EVOH)层和尼龙层中的至少一种；第二薄片，其包括内层片，邻接至单独的外层片，包括EVOH层和尼龙层中的至少一种；以及至少一个焊接的边缘接缝，在第一薄片和第二薄片的边缘附近将第一薄片连接至第二薄片以形成适合在其中容纳液体或含液体物质的衬。本发明还涉及一种用于分配液体或含液体物质的容器、用于生产微电子器件的方法。
文档编号B67D99/00GK103010595SQ201210477720
公开日2013年4月3日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年4月25日
发明者格伦·M·汤姆, 约翰·R·金格里, 凯文·T·奥多尔蒂, 柯克·米克尔森, 米凯莱·阿尔贝里, 约瑟夫·门宁, 严宏伟 申请人:高级技术材料公司