DE69918119T2

DE69918119T2 - Überbrückungsvorrichtung als ersatz für eine trennvorrichtung und diese vorrichtung enthaltendes system

Info

Publication number: DE69918119T2
Application number: DE1999618119
Authority: DE
Inventors: M. Jeffrey CAMPBELL; Karl J. Niermeyer
Original assignee: Mykrolis Corp
Current assignee: Entegris Inc
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1999-07-09
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2019-07-10
Also published as: US20020079695A1; EP1096991B2; EP1096991B1; US6378907B1; EP1096991A1; EP1334762A1; TW452499B; DE69918119D1; US7021667B2; US7037424B2; US20040070201A1; US7815805B2; US20050126985A1; US7350821B2; US20050133435A1; US20110204092A1; US20040070200A1; WO2000002650A1; US7296582B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Verbindervorrichtung zum Verbinden von Elementen eines Fluidtransfersystems und auf das die Verbindervorrichtung aufweisende System. Fluidtrennvorrichtungen mit einfach austauschbarem und wegwerfbaren Fluidtrennmodul sind seit vielen Jahren verwendet worden, um eine Kontaminierung bei industriellen Prozessen zu kontrollieren. Solche Vorrichtungen sind integraler Teil der Herstellung vieler Produkte, beispielsweise pharmazeutischer, Nahrungsmittel und Getränkeprodukte. Nirgends ist jedoch die Notwendigkeit einer wirksamen Kontrolle der Kontaminierung größer als bei der Halbleiterherstellungsindustrie. Bei Schaltungsdetails im Submikronbereich und bei weiteren unvermeidbaren Merkmals-Größenreduktionen ist die Notwendigkeit einer Kontrolle von kontaminierenden Stoffen in Teilchenform, ionischer und organischer Form bei Halbleiterprozeßfluiden entscheidend. Da ferner Halbleitervorrichtungen in Reinräumen hergestellt werden, ist es wichtig, die Möglichkeit einer Kontaminierung der Herstellungsumgebung zu minimieren. Aus diesem Grund sind bei Halbleiterherstellungsprozessen wegwerfbare Fluidtrennvorrichtungen vorzuziehen, um eine Kontaminierung der Prozeßstraßen sowie des Reinraums zu minimieren.
Beispiele von Halbleiterprozeßfluiden, die am Einsatzpunkt (POU = point of use) behandelt werden, umfassen diejenigen Chemikalien, die bei photolithographischer Behandlung eingesetzt werden (Photochemikalien). Photochemikalien umfassen Materialien wie Primer, Haftungsförderer, Photoresists, Randwulst-Entferner, antireflektierende Schichtungen, Entwickler, Dielektrika und dgl.. Solche Chemikalien werden für gewöhnlich durch eine spezialisierte Pumpe auf den Siliconwafer aufgebracht und anschließend zu einem gleichmäßigen dünnen Film unter Einsatz eines als „Spincoating" bezeichneten Verfahrens verteilt. Die Reinheit dieser Chemikalien am POU ist wesentlich, um akzeptable Herstellungsquoten zu produzieren.
Fluidtrennvorrichtungen sind im allgemeinen von zwei Arten. Bei der ersten Art ist das Trennelement, das ein Filter aufweist, eine austauschbare Komponente, während das Druckgefäß, welches das Element aufnimmt, d.h. das Gehäuse, wieder verwendbar ist. Das Gehäuse enthält auch geeignete Fluidverbindungen zum Rest des Fluidbehandlungssystems. Ein Austausch des Fluidtrennelements erfordert ein Öffnen des Gehäuses, ein Entfernen des Trennelements; ein Installieren des Ersatz-Trennelements im Gehäuse und das Verschließen des Gehäuses. Bei dieser Art von Fluidtrennvorrichtungen bestehen viele Nachteile. Da das Gehäuse eine zu behandelnde Fluidmenge enthält und da das Fluidtrennelement für gewöhnlich mit dem Fluid gesättigt ist, kommt es zweitens für gewöhnlich zu einem Verschütten des Fluids. Im Fall gefährlicher Fluide kann das Verschütten eine Bedrohung für das Wohlbefinden des Personals in dem Bereich darstellen, sowie eine potentielle Beschädigung von nahen Anlagen und Einrichtungen. Schließlich werden beim Öffnen des Gehäuses die Innenflächen des Fluidbehandlungssystems einer unerwünschten Verschmutzung aus der Umgebung ausgesetzt.
Die zweite Art von Trenvorrichtung ist eine, bei der das Trennelement, das ein Filter aufweist, permanent am Gehäuse angebracht ist, welches ebenfalls geeignete Fluidverbindungen zum Rest des Fluidbehandlungssystems aufweist, um ein integriertes Modul zu bilden. In diesem Fall bedeutet ein Austausch das Trennen des gesamten Trennmoduls von dem Fluidbehandlungssystem und das Wiederverbinden eines Austauschmoduls mit dem System. Auf diese Weise ist ein Austausch einfacher, das Ausgesetztsein der Bedienungsperson gegenüber gefährlichen Chemikalien wird minimiert, die Zuverlässigkeit der Verbindung wird erheblich verbessert und eine Verschmutzung des Fluidbehandlungssystems durch die Umgebung wird reduziert. Die Art von Trennvorrichtung wird als wegwerfbares Modul bezeichnet, da das gesamte Modul entfernt und entsorgt wird, wenn das Trennelement einen Austausch erfordert, unabhängig davon, welche Verbindergestaltung angewandt wird. Wegwerfbare Module erfordern für gewöhnlich, dass Mehrfachverbindungen sequentiell vorgenommen werden, und zwar ein Minimum von zwei Verbindungen, und typischerweise drei oder vier. Gewindebefestigungen sind umständlich und manchmal schwierig in Eingriff zu bringen; das sind Faktoren, welche den anschließenden Aufwand von zusätzlicher Zeit und Mühe mit sich bringen. Ferner muss das Modul an Ort und Stelle gehalten werden, während die Verbindungen vorgenommen werden, was den Verbindungsvorgang noch schwieriger gestaltet, da er die Ausführung zweier Aktionen zur gleichen Zeit erfordert (d.h, das Halten des Moduls an Ort und Stelle und das Anbringen jedes Verbinders der Reihe nach). In jenen Anwendungen schließlich, in denen die permanenten Verbindungen zu dem Fluidbehandlungssystem nicht starr sind, wie beispielsweise bei Anwendung einer flexiblen Rohrleitung, hat schließlich die Flüssigkeit eine Tendenz, ausgetragen zu werden, wenn die Verbindungen außer Eingriff kommen. Alle diese Probleme erfordern noch mehr Zeit und Mühe, um ein wegwerfbares Modul auszutauschen, und außerdem setzen sie immer noch das Personal gefährlichen Materialien aus und die Herstellungsumgebung wird kontaminiert.
Aus diesen Gründen sind einige wegwerfbare Trennmodule mit Merkmalen entworfen worden, die es gestatten, dass sie schnell und einfach mit dem Fluidbehandlungssystem in einer "Schnellverbinder"-Weise ("quick-connect" fashion)-verbunden werden. Diese Arten von Schnellverbindungsmodulen liefern einen Satz Verbinder, die abdichtend mit einem einzigen, einfachen Hub oder Handgriff mit einem dazu passenden Satz Verbinder in Eingriff kommen, die an einem wiederverwendbaren Substrat angebracht sind. Verschiedene Typen von Mechanismen sind entworfen worden, um eine Schnellverbindung zu bewerkstelligen, von denen alle bisher irgendeine Form von Relativbewegung zwischen dem männlichen Verbinder und seinem weiblichen Gegenstück erfordert haben, am häufigsten einen Verdrehungsvorgang.
Periodisch müssen die Fluidfördersysteme, die ein wegwerfbares Trennmodul benutzen, von der gelieferten Flüssigkeitsverbindung gereinigt werden, um das System zum Liefern einer weiteren Flüssigkeitsverbindung vorzubereiten. Da das Trennmodul Retentat von der anfänglich behandelten Flüssigkeitsverbindung enthält, muss es während des Spülvorgangs ausgetauscht werden. Da ein Trennmodul ein integraler Teil des Fluidfördersystems ist, muss auch eines während des Spülvorgangs in dem System enthalten sein. Das während des Spülvorgangs benutzte Trennmodul muss nach dem Durchspülen ausgetauscht werden, da es Retentat von der aus dem System beseitigten anfänglichen Flüssigkeitszusammensetzung während des Spülschritts enthält. Dieser Vorgang ist unerwünscht, da das Trennmodul teuer ist und oft Kosten von $1000 überschreitet.
Demgemäß wäre es wünschenswert, ein Mittel zum Durchspülen eines Flüssigkeitsfördersystems behandelter Flüssigkeit bereitzustellen, das kein Trennmodul erfordert. Außerdem wäre es erwünscht, ein solches Mittel bereitzustellen, das ein Hinzufügen eines Trennmoduls zu dem System ohne anderweitiges Ändern des Systems ermöglicht.
DE 31 00 564 A1 beschreibt ein Montagefitting zum Kurzschließen der Verbindungsöffnungen von Wasserleitungen in einem Gebäude, wenn eine Filterstation montiert werden soll. Das Montagefitting wird statt der Filterstation während der Aufbauperiode angebracht, bis die Montage der Installation beendet ist.
ABRISS DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Reinigen eines Fluidspendesystems bereit, das bei industriellen Herstellungsprozessen eines Fluids innerhalb des Systems eingesetzt wird, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Verbindervorrichtung bereit, wie sie in Anspruch 5 definiert ist, und die gegen ein Trennmodul in einem Systems zum Liefern einer gefilterten Fluidverbindung ausgetauscht werden kann. Die Verbindervorrichtung umfasst Fluideinlaßmittel, die in der gleichen Struktur wie die Fluideinlaßmittel und Fluidauslaßmittel des Trennmoduls konfiguriert sind. Die Verbindervorrichtung ist nicht arbeitsbelastet insofern, als sie keine andere Funktion als den Transport von Fluid durch sie erfüllt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein System zum Reinigen eines von einem Fluidspendersystem gespendeten Fluids bereit, wie es in Anspruch 7 definiert ist, und das eine Zuführpumpe, eine Förderpumpe und die Verbindervorrichtung dieser Erfindung umfasst.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Fluidspendevorrichtung, welche ein Trennmodul aufweist,
2 eine perspektivische Ansicht eines Verteilers und eines Trennmoduls der Vorrichtung von 1,
3a und 3b perspektivische Ansichten des Moduls von 2 zur Darstellung der Verbindungen des Trennmoduls mit einem Modulrezeptor,
4a, 4b, 4c und 4d eine Verbindervorrichtung dieser Erfindung,
5 eine Veranschaulichung eines Systems zum Spenden eines gefilterten Fluids; das die Verbindervorrichtung dieser Erfindung benutzt,
6a, 6b und 6c ein Halteelement für die Verbindervorrichtung dieser Erfindung.
BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Diese Verbindervorrichtung dieser Erfindung ist von Nutzen zum Reinigen eines Fluids von einem Fluidspendesystem, das eine Pumpe umfasst. Das Fluidspendesystem kann eine einzelne Pumpe oder mehrere Pumpen umfassen, beispielsweise ein Zweipumpensystem mit einer Spenderpumpe und einer Zuführpumpe. Ein solches System umfasst beim Spenden eines Fluids ein Trennmodul mit einem Filtermittel, welches unerwünschte Komponenten in dem Fluid von der gespendeten Fluidzusammensetzung trennt. Die Verbindervorrichtung dieser Erfindung ersetzt ein Trennmodul mit einem Filtermittel durch Trennen des Trennmoduls von dem Fluideinlaßmittel und dem Fluidauslaßmittel des Moduls von Leitungen in dem System, welche zu dem Einlassmittel und dem Auslassmittel verbinden. Die Verbindervorrichtung dieser Erfindung hat die gleiche Konfiguration und die gleichen Einlässe und Auslässe an ihrer Außenfläche wie auf der Außenfläche des Trenmoduls, und es nimmt den Austausch so vor, dass es mit dem verbleibenden Fluidspendesystem kompatibel ist.
Die vorliegende Erfindung wird hier im einzelnen unter Bezugnahme auf ein Zweipumpen-Fluidspendesystem beschrieben, das eine Zuführpumpe, eine Spendepumpe und ein Trennmodul mit einer speziellen Konfiguration von Einlassmitteln und Auslassmitteln aufweist. Es ist jedoch anzumerken, dass die vorliegende Erfindung auch in einem Fluidspendesystem verwendet werden kann, das ein Trennmodul aufweist, ungeachtet der Außenoberflächenkonfiguration des Einlassmittels und Auslassmittels auf der Oberfläche des Trennmoduls. Beispielsweise kann die Verbindervorrichtung dieser Erfindung zum Austausch eines Filtermoduls verwendet werden, mit einem Filter und einem Filtergehäuse, wie sie im US-Patent 5 167 837 und 5 516 429 offenbart sind, die hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind. Außerdem ist anzumerken, dass die Verbindervorrichtung dieser Erfindung auch in einem Fluidspendesystem von Nutzen ist, das eine Einzelpumpe oder mehr als zwei Pumpen aufweist.
Die Verbindervorrichtung dieser Erfindung liefert die wesentlichen Vorteile, dass sie die Notwendigkeit eines Trennmoduls mit einem Filtermittel vermeidet, wenn ein Fluidspendesystem gereinigt wird. Außerdem kann die Volumenkapazität der Verbindervorrichtung auf das zum Transport von Fluid durch diese benötigte Volumen minimiert werden kann, so dass das für das System benötigte Reinigungsfluid wesentlich weniger sein kann als das Innenvolumen des Trennmoduls.
Ein Beispiel für die Anwendung dieser Erfindung ist die POU-Reinigung von Photochemikalien, die in der Mikroelektronik-Herstellungsindustrie eingesetzt werden. Photochemische Spenderpumpen und POU-Fluidtrennvorrichtungen befinden sich typischerweise in einem unter dem Spin-Coating-Apparat angebrachten Einschub. Manchmal gibt es nicht weniger als acht Pumpen pro Einschub, welche den Zugang zu der POU-Fluidtrennvorrichtung stark einschränken, die eng an die Spenderpumpen gekoppelt sein kann, um eine belanglose Installation von außen und eine potentielle Verschmutzung des Fluids zu eliminieren. Besonders geeignete Spenderpumpen- und Trennvorrichtungen sind diejenigen, bei denen die Pumpe und die Trennvorrichtung ein integriertes System bilden, wie es im US-Patent Nr. 5 262 068 offenbart ist, dessen Offenbarung durch Bezugnahme einbezogen ist. Benutzerfreundliche Trennmodule, die in der Art einer Schnellverbindung verbunden werden können, wären bei dieser Anwendung vorzuziehen.
Eine Fluidspendevorrichtung, die bei der Verbindervorrichtung der vorliegenden Erfindung von Nutzen ist, ist in den 1, 2 und 3 dargestellt. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des photochemischen Spendesystems 1, welches ein wegwerfbares Filtermodul 2, einen Verteilerblock 3, ein Pumpenmittelgehäuse 4 sowie eine. Modulaufnahme 5 umfasst. Das Pumpenmittelgehäuse 4 enthält eine Zuführpumpe und eine Spendepumpe (5). Ebenfalls gezeigt ist ein Pumpen-Controller 6, welcher die elektronischen und pneumatischen, zu und von der Pumpe gerichteten Signale steuert. Das Spendesystem ist in der Gestaltung und im Betrieb ähnlich dem im US-Patent Nr. 5 262 069 offenbarten. Der Verteilerblock 3, der an der Pumpe 4 angebracht ist, ist wiederverwendbar und so gestaltet, dass er das Modul 2 durch Eingriff aufnimmt und festhält, wie nachstehend im Detail beschrieben wird.
2 ist eine perspektivische Ansicht des wegwerfbaren Moduls 2 und eine Teilschnittansicht des unteren Abschnitts des Verteilers 3, und zeigt Einzelheiten der Merkmale, welche das Modul 2 in die Lage versetzen, den Verteilerblock in einer schnellverbindenden Weise zu verbinden. Das Modul 2 hat drei weibliche Fluidverbinder 21 am oberen Ende des Moduls und in Fluidverbindung mit dem (nicht dargestellten) Trennelement im Gehäuse 23. Das Trennelement kann von dem Flachlagen-Membrantyp sein, wie er im US-Patent 5.262 068 beschrieben ist, oder bevorzugt aus Hohlfasermembranen des in dem allgemein zugeteilten US-Patent Nr. 5 762 789 beschriebenen Typs bestehen, das hier durch Bezugnahme einbezogen ist. Die Verbinder 21 sind beabstandet, parallel zueinander und schließen einander aus, so dass sie in einer schnell verbindenden Weise abdichtend mit den zusammenpassenden männlichen Verbindern 25 am Verteilerblock 3 in Eingriff kommen können. Die männlichen Verbinder 25 sind rohrförmige Verlängerungen der Fluiddurchgangswege der Pumpe 4, und sind am untersten Abschnitt der Pumpe 4 angeordnet. Eine fluiddichte Abdichtung der zusammenpassenden Verbinderpaare 21 und 25 wird mittels O-Ringen 26 bewerkstelligt, die an jedem der männlichen Verbinder 25 angebracht sind. Ein am Gehäuse 23 angebrachter Flansch 22 positioniert das gesamte Modul 2, sorgt ferner für die Ausrichtung des Moduls am Verteilerblock 3 zusammen mit der Modulaufnahme 5, und trägt selbst zum Zurückhalten des Moduls in abdichtendem Eingriff mit dem Verteilerblock 3 bei. In dieser speziellen Ausführungsform umfasst der Flansch 22 Vorsprünge 24, um bei der präzisen Positionierung des Moduls 2 in der Modulaufnahme 5 zu helfen, die zum Aufnehmen des wegwerfbaren Moduls gestaltet ist. Die Größe, Form und Positionierung der Verbinder 21 und des Flansches 22 am Modul 2 sind derart, dass das Modul 2 mit dem Verteilerblock 3 in einer schnell verbindenden Weise zusammen mit der Modulaufnahme 5 verbunden werden kann. Einer der Verbinder 21 umfasst einen Fluideinlaß zum Gehäuse 23. Ein zweiter Verbinder 21 umfasst einen Fluidauslaß vom Gehäuse 23. Ein dritter Verbinder 21 umfasst eine Ent-/Belüftung zum Entfernen von Gas aus dem Gehäuse 23. Wenn die Entlüftung von Gas keine Notwendigkeit ist, kann ein Ventil o.dgl. in einer Leitung in Fluidverbindung mit dem Entlüftungsverbinder verwendet werden, um die Fluidströmung durch den Entlüftungsverbinder zu schließen.
3a und 3b sind perspektivische Ansichten der Modulaufnahme 5 (in diesen Ansichten von der Pumpe 4 entfernt dargestellt), die am Verteilerblock 3 angebracht ist, und die das Modul 2 in der Aufnahme 5 positioniert zeigen. Der Flansch 22 paßt mit einem Paar von Schlitzen 32 in dem Aufnahmekörper zusammen. Die Modulaufnahme ist am Verteilerblock 3 durch Gelenke bzw. Scharniere 33 angebracht, die einen begrenzten Bereich einer im wesentlichen linearen Vertikalbewegung gestatten, was einen abdichtenden Eingriff des wegwerfbaren Moduls 2 mit den männlichen Verbindern 25 am Verteilerblock sowie alternativ ein außer Eingriff bringen derselben gestattet. Die Modulaufnahme ist ferner an der Pumpe 4 durch eine federvorbelastete Verriegelung 34 angebracht, von der ein Ende einen Handgriff 34a mit dem gegenüberliegenden Ende derselben mit einem halbkreisförmigen Ausschnitt 34b bildet, der mit einer Einkerbung 35 an einem Rückhaltezapfen 36, der am Verteilerblock befestigt ist, verriegelt wird. Diese Anordnung hält das Modul in abdichtenden Eingriff mit der Pumpe nach der Installation. Die Verriegelung 34 kann horizontal (d.h. in die und aus der Ebene der 3b) gleiten, um sich aus der Einkerbung am Rückhaltezapfen zu entriegeln, wodurch ein Abwärtsschwenken der Aufnahme 5 an den Scharnieren 33 zum Modulaustausch ermöglicht wird. Wenn die in Eingriff stehenden Verbinder außer Eingriff gebracht werden, bleibt der Ausschnitt 34b gegen den Rückhaltezapfen 36 gespannt.
Der Vorgang des Austauschs des wegwerfbaren Filtermoduls 2 wird durch Ziehen des Handgriffs 34a nach vorne bewerkstelligt, d.h. in eine Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsrichtung ist, die zum Eingriff der weiblichen Verbinder 21 mit den männlichen Verbindern 25 erforderlich ist. Dies entriegelt die Verriegelung 34 vom Rückhaltezapfen 36 und gestattet es dem nicht mit Scharnier versehenen Ende der Modulaufnahme 5, sich von der Pumpe 4 zu lösen, wodurch ein Abwärtsschwenken des gesamten Moduls 2 um eine ausreichende Distanz ermöglicht wird, damit die Verbinder 21 an dem Modul sich aus dem abdichtenden Eingriff mit den eingreifenden Verbindern 25 am Verteilerblock 3 bewegen und durch Herausgleiten aus den Schlitzen 32 entfernt werden. Ein Austausch-Filtermodul kann dann in die Schlitze eingesetzt werden, gefolgt von dem Schwenken der Modulaufnahme 5 nach oben, um die Verbinder 21 in abdichtenden Eingriff mit den dazu passenden Verbindern 21 am Verteilerblock zu bringen. Wenn das Austauschmodul 2 in abdichtendem Eingriff mit den Verbindern 25 steht, verriegelt sich der Ausschnitt 24b automatisch in der Einkerbung 35, wodurch das Filtermodul mit dem Verteilerblock während der Fluidbehandlung in abdichtendem Eingriff gehalten wird.
Wie aus der vorangehenden Beschreibung des Entfernens und Installierens des Filtermoduls 2 hervorgeht, wird das Eingreifen und Abdichten der zusammenpassenden Verbinden 21 und 25 durch eine erste, im wesentlichen lineare Bewegung durchgeführt, die parallel zu der den Körper der Verbinder festlegenden Achse ist. Das gegenseitige Verriegeln der zusammenpassenden Elemente und das folgende Festhalten des Moduls wird dann ohne Relativbewegung zwischen den zusammenpassenden Verbindern durch eine zweite, im wesentlichen lineare Bewegung bewerkstelligt, die senkrecht zu der dem Eingriff und dem Abdichten der Verbinder entsprechenden ersten Bewegung ist. Außerdem ist klar, dass die vorliegende Schnellverbindungsanordnung ein gleichzeitiges Verbinden und Abdichten aller Verbinder an der Oberseite des wegwerfbaren Filtermoduls 2 bietet. Es ist jedoch offensichtlich, dass die so gewonnenen Vorteile gleichermaßen zutreffen, wenn die Modulaufnahme 5 in großem Bogen geschwenkt würde, und auch dann, wenn die zusammenpassenden Verbinder irgendwie sequentiell in Eingriff kämen, so lange der Eingriff und das Festhalten schnell und einfach genug durchgeführt wird, um als "Schnellverbindung" angesehen zu werden.
Wie in den 4a, 4b und 4c gezeigt ist, umfasst die Verbindervorrichtung dieser Erfindung 40 einen Flansch 22a mit der gleichen Konfiguration wie der Flansch 22 (2), sowie Vorsprünge 24a mit der gleichen Konfiguration wie die Vorsprünge 24. Die Verbinder 21a haben die gleichen Konfiguration und Beabstandung wie die Verbinder 21 (2) und treten in abdichtenden Eingriff mit den männlichen Verbindern 25 nach obiger Beschreibung mit Bezug auf 2.
Wie in 4d gezeigt ist, ist das Innenvolumen der Verbindervorrichtung 40 bedeutend geringer als das des wegwerfbaren Filtermoduls 2. Dieses Ergebnis ergibt sich aus der Tatsache, dass die Verbindervorrichtung eine nicht Arbeit leistende Vorrichtung ist, und das Volumen durch sie hindurch auf das Volumen der Leitungen 42, 43, 44 und 45 reduziert werden kann.
Der Betrieb des Fluidspendesystems mit dem wegwerfbaren Filtermodul 2 wird im folgenden mit Bezug auf 5 beschrieben. In einem ersten Schritt saugt eine Zuführpumpe 50 eine Flüssigkeit in eine Zuführkammer der Pumpe 50 aus einem Speichervolumen (nicht dargestellt) durch eine Leitung 51, wenn das Einlassventil 52 geöffnet ist. In einem zweiten Schritt sind das Isolationsventil 53 und das Sperrventil 54 geöffnet und das Einlassventil 52 geschlossen und die Pumpe 50 wird aktiviert, um Flüssigkeit durch die Leitung 55 in das Modul 2 zu fördern. Gefilterte Flüssigkeit wird aus dem Modul 2 über die Leitung 58 unter der Wirkung der Pumpe 50 entfernt. Eine Spendekammer in der Spendepumpe 60 wird dadurch mit gefilterter Flüssigkeit gefüllt In einem dritten Schritt wird das Sperrventil 54 geschlossen und das Entlüftungsventil 62 geöffnet. Die Zuführpumpe 50 wird aktiviert, um eine geringe Menge an Flüssigkeit und etwaige Mikrobläschen darin aus dem Modul 2 über die Leitung 64 auszutreiben.
In einem vierten Schritt wird das Sperrventil 54 geschlossen und das Reinigungsventil 66 geöffnet, und die Spenderpumpe 60 drückt eine kleine Flüssigkeitsmenge aus der Spenderkammer in die Pumpe 60 und zurück zur Einlassquelle 68 über die Leitung 70. Dieser Schritt gewährleistet, dass das gespendete Fluid frei von potentiellen Mikrobläschen ist.
In einem fünften Schritt wird das Reinigungsventil 66 geschlossen und das Isolierventil 53 geöffnet, und die Zuführpumpe 50 und das System erreichen Umgebungsdruck. Zu diesem Zeitpunkt ist das System bereit, Flüssigkeiten zu spenden.
In einem sechsten Schritt wird das Auslassventil 72 geöffnet und die Spenderpumpe 60 aktiviert, um aus dieser Flüssigkeit durch die Auslassleitung 74 auf den Wafer 76 aufzubringen. Bei diesem Fluidspendeprozeß können die Zuführpumpe und die Spendepumpe 60 unabhängig voneinander betrieben werden.
Wenn das Spendesystem bereit ist, von der gespendeten Flüssigkeitszusammensetzung gereinigt zu werden, beispielsweise wenn erwünscht ist, eine zweite Flüssigkeitszusammensetzung zu spenden, wird das Modul 2 mit der Verbindervorrichtung 40 ausgetauscht. Die sechs oben beschriebenen Schritte zum Spenden einer Flüssigkeit werden dann mit einer Reinigungsflüssigkeit wiederholt, um das gesamte System von der Spenderflüssigkeit zu reinigen. Es ist anzumerken, dass eine beliebige alternative Sequenz von Schritten eingesetzt werden kann, die gewährleistet, dass Reinigungsflüssigkeit das gesamte System durchströmt, um eine Reinigung der Spendeflüssigkeit auszuführen.
Nachdem das System gereinigt ist, wird die Verbindervorrichtung dieser Erfindung gegen ein frisches Modul 2 ausgetauscht, und der oben beschriebene Verteilungs- bzw. Spendeprozeß wird wiederholt, um das System von der Reinigungsflüssigkeit zu reinigen und ein Spenden einer zweiten Spendeflüssigkeit-Zusammensetzung durchzuführen.
In den 6a, 6b und 6c ist ein Halter 80 dargestellt, der so konfiguriert ist, dass er den Verbinder 40 (4a) in seiner Position sichert, um eine Fluidverbindung mit einem Fluidfördersystem (nicht gezeigt) herzustellen. Der Halter 80 umfasst zwei schwenkbar mit dem Flansch 84 an der Verbindungsstelle 86 verbundene Arme 82. Die Arme 82 sind in ihrer Position in bezug auf den Flansch 84, wie 6b zeigt, durch einen federvorbelasteten Arm 88 gesichert, der einen Arm 90 aufweist, welcher in eine Öffnung 92 im Flansch 84 durch eine Feder 94 gezwungen wird.
Das Freigeben des Arms 90 aus dem Flansch 84 wird durch Ziehen am Arm 88 ausgeführt, was es dann ermöglicht, dass der Arm 92 um die Verbindung 86 geschwenkt wird, wie in 6c gezeigt ist. Der Verbinder 40 wird dann in den Schlitzen 96 in jedem Arm 82 positioniert, welcher einen Flansch 22a (4a) so aufnimmt, dass die Verbinder 21a in abdichtender Fluidverbindung mit den Verbindern 98 positioniert sind, wenn der Arm 90 im Loch 92 verriegelt wird. Jeder Verbinder 98 kann dann mittels der Verbinder 100 in Fluidverbindung mit (nicht dargestellten) Leitungen gebracht werden.

Claims

Verfahren zum Spülen eines in industriellen Herstellungsprozessen verwendeten Fluidspendersystems bezüglich eines Fluids, wobei das System Mittel (4) zum Pumpen des Fluids und ein Trennmodul (2) mit einem Filtermittel umfasst, wobei das Trennmodul (2) einen Körper, der so konfiguriert ist, dass er von dem Fluidspendersystem aufgenommen werden kann, und eine Konfiguration von Einlassmittel (21) und Auslassmittel (21) zum Liefern von Fluid in das Trennmodul (2) und zum Entfernen von Fluid aus dem Trennmodul (2) an der Außenfläche des Trennmoduls (2) aufweist, mit den folgenden Schritten: Ersetzen des Trennmoduls (2) durch eine Verbindervorrichtung (40) mit der gleichen Konfiguration von Einlassmittel (21a) und Auslassmittel (21a) an seiner Außenfläche wie der Konfiguration von Einlassmittel (21) und Auslassmittel (21) an der Außenfläche des Trennmoduls (2), wobei die Verbindervorrichtung (40) einen Körper, der das Einlassmittel (21a) und das Auslassmittel (21a) an seiner Außenfläche haltert und so konfiguriert ist, dass er in das Fluidspendersystem aufgenommen werden kann, sowie einen filterfreien, offenen Fluid-Durchgangsweg (42-45), der das Einlassmittel (21a) und das Auslassmittel (21a) verbindet, umfasst, und Aktivieren des Mittels (4) zum Pumpen, um ein zweites Fluid durch das gesamte System zu schicken, wodurch das System von dem ersten Fluid gereinigt wird.
Verfahren zum Spülen eines in industriellen Herstellungsprozessen verwendeten Fluidspendersystems bezüglich eines Fluids nach Anspruch 1, wobei das Mittel (4) zum Pumpen des Fluids eine Spenderpumpe (60) zum Spenden des Fluids aus dem System sowie eine Zuführpumpe (50) zum Einleiten des Fluids in das System und zum Liefern des Fluids zu der Spenderpumpe (60) umfasst, wobei das Trennmodul (2) zwischen die Spenderpumpe (60) und die Zuführpumpe (50) eingefügt ist, um von der Zuführpumpe (50) zur Spenderpumpe (60) geliefertes Fluid zu filtern, wobei die Zuführpumpe (50) und die Spenderpumpe (60) aktiviert werden, um das zweite Fluid durch das gesamte System zu schicken, wodurch das System von dem ersten Fluid gereinigt wird.
Verfahren zum Spülen eines in industriellen Herstellungsprozessen verwendeten Fluidspendersystems bezüglich eines Fluids nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Körper der Verbindervorrichtung (40) bzw. des Trennmoduls (2) jeweils einen Flansch (22, 22a) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er in einen Schlitz (32) des Spendersystems aufgenommen werden kann.
Verbindervorrichtung, die ein Trennmodul (2) ersetzen kann, welches einen derart konfigurierten Körper, dass er von einem in industriellen Herstellungsprozessen eingesetzten Fluidspendersystem, das ein Mittel (4) zum Pumpen des Fluids und das Trennmodul (2) aufweist, aufgenommen werden kann, umfassend: Einlassmittel (21a) und Auslassmittel (21a) an einer Außenfläche der Verbindervorrichtung (40), welche die gleiche Konfiguration wie Einlassmittel (21) und Auslassmittel (21) an einer Außenfläche des Trennmoduls (2) aufweisen, welches von der Verbindervorrichtung (40) ersetzt wird, wobei die Verbindervorrichtung (40) einen das Einlassmittel (21a) und das Auslassmittel (21a) halternden Körper umfasst, der so konfiguriert ist, dass er von dem Fluidspendersystem aufgenommen werden kann, und wobei das Einlassmittel (21a) und das Auslassmittel (21a) der Verbindervorrichtung (40) über einen darin ausgebildeten offenen Fluid-Durchgangsweg (42-45), der frei von einem Filtermittel ist, in Fluidverbindung stehen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Einlassmittel und das Auslassmittel aus drei Verbindern (21a) bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Körper der Verbindervorrichtung (40) einen Flansch (22a) umfasst, der so konfiguriert ist, dass er in einen Schlitz (32) des Spendersystems aufgenommen werden kann.
System zum Spülen eines Spenderfluids innerhalb eines Fluidspendersystems, das in industriellen Herstellungsprozessen eingesetzt wird, umfassend: ein Pumpenmittel (4) zum Spenden von Fluid von einem Fluidspendersystem und zum Einleiten von Fluid in das Fluidspendersystem, eine Verbindervorrichtung, wie sie in Anspruch 4, 5 oder 6 definiert ist, die mit einem ein Filter aufweisenden Trennmodul (2) austauschbar innerhalb einer Aufnahme (32) des Fluidspendersystems positioniert ist und wobei das Pumpenmittel (4) und die Verbindervorrichtung (40) in Fluidverbindung stehen.
System nach Anspruch 7, wobei: das Pumpenmittel (4) zum Spenden von Fluid aus dem Fluidspendersystem eine Spenderpumpe (60) zum Spenden des Fluids aus dem Fluidspendersystem und eine Zuführpumpe (50) zum Einleiten von Fluid in das Fluidspendersystem umfasst, wobei die Verbindervorrichtung (40) zwischen der Zuführpumpe (50) und der Spenderpumpe (60) positioniert ist, wobei die Zuführpumpe (50), die Spenderpumpe (60) und die Verbindervorrichtung (40) in Fluidverbindung stehen, Mittel zum Einleiten von Fluid in die Zuführpumpe (50), und Mittel zum Entfernen von Fluid aus der Spenderpumpe (60) (vorgesehen sind).
System nach Anspruch 8 in Kombination mit Anspruch 5, wobei die Verbindervorrichtung (40) die drei Verbinder (21a) aufweist, um eine Fluidverbindung zwischen der Zuführpumpe (50), der Spenderpumpe (60) und der Verbindervorrichtung (40) herzustellen.