TW201522172A

TW201522172A - 使用浮動液體抽取元件之用於直接接觸壓力分配之裝置及方法

Info

Publication number: TW201522172A
Application number: TW103138029A
Authority: TW
Inventors: Glenn M Tom
Original assignee: Advanced Tech Materials
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2015-06-16
Also published as: WO2015066448A1

Abstract

一種直接接觸壓力分配裝置，包含：一分離器，被配置成在一容器內浮動於液體上並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器中之一液體上部水位以下；以及一材料抽取軟管，耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間。靠近一氣體/液體介面抽取液體會降低或抑制液體中之增壓氣體之飽和度。該分離器可沿一垂直支撐桿平移。一可加壓之貯存器可配置於該壓力分配容器與液體之一使用位置之間。

Description

使用浮動液體抽取元件之用於直接接觸壓力分配之裝置及方法

【優先權聲明】

本申請案主張於2013年11月1日提出申請之美國臨時專利申請案第61/899,060號之權利，該美國臨時專利申請案以引用方式全文併入本文中。

本發明概言之係關於流體操縱及分配系統，例如可用以使用加壓氣體分配容器之內容物。更具體而言，本發明係關於對無襯墊(liner-less)容器之液體或含液體材料進行直接接觸壓力分配(其中此等含液體材料直接接觸加壓氣體)、同時減少加壓氣體在欲被分配之液體中之溶解，以及關於此等系統之製作、使用及佈署之相關揭露內容。

在許多工業應用中，要求以一高純度狀態來供應化學試劑及組成物，且已開發出專用包裝，以確保所供應之材料在整個包裝填充、儲存、運送、及最終分配操作中始終保持一純淨且適宜之形式。可需要高純度包裝之材料之實例包含藥品、醫用材料(medical material)、生物材料、放射性材料、奈米材料、食物材料及用於製造及/或工業生產製程之材料。

在微電子器件及顯示面板製造領域中，對各種液體及含液體組成物進行適宜包裝之需要尤其迫切，乃因所包裝材料中之任何污染物、及/或環境污染物進入包裝中所含納之材料可對由此等液體或含液體組成物製成之微電子器件及顯示面板產品造成不利影響，進而導致產品產生缺陷或甚至無法用於其預期用途。

鑒於此等考慮，對於在微電子器件及顯示面板製造中所用之液體及含液體組成物，例如光阻劑、蝕刻劑、化學氣相沈積試劑、溶劑、晶圓及工具清潔配方、化學機械研磨組成物、濾色用化學物質、上覆材料(overcoat)、液晶材料等，已開發出許多類型之高純度包裝。

一第一類型之高純度包裝包含用以容納欲被分配之材料之剛性玻璃、金屬、或塑膠桶或瓶(即，無需使用撓性襯墊)。通常使用額定壓力之不銹鋼容器，乃因其能夠耐受升高之壓力並能夠滿足嚴格之清潔度規格。可使用分配幫浦(dispense pump)自此等容器分配材料。遺憾的是，用於高純度材料之幫浦不僅昂貴，且已知該等幫浦以自其波紋管(bellow)、隔板(diaphragm)、及/或止回閥(check valve)脫落之形式而造成污染。為避免使用昂貴幫浦之需要，已開發出直接接觸壓力分配構造，在該等直接接觸壓力分配構造中使用一加壓驅動氣體直接接觸欲被分配之高純度液體而將該液體自一容器排出。然而，根據此種構造，驅動氣體可受迫進入所分配之液體中，進而導致在該液體中形成微氣泡。當在各應用(例如，沈積材料於微電子器件結構上)中使用所得液體時，沈積液體中微氣泡之存在可能會導致沈積層及/或後續沈積層中產生缺陷。無論是利用幫浦還是直接壓力分配，前述類型之分配系統之實用性皆受到限制，乃因該等桶或瓶具有昂貴之特性，且必須進行嚴格清潔並運輸至一化學填充設施方能使此等容器能夠再次使用，進而在多個填充、運輸及使用循環中攤銷此等容器之成本。

已開發出之一第二類型之高純度包裝包含一撓性襯墊或袋，其配置於一實質剛性外容器(亦被稱為一外包裝(overpack))內，其中加壓氣體供應至該襯墊與該外容器間之一空間中以對該襯墊之內容物加壓並促使分配該等內容物。此種包裝通常被稱為「罐中套袋(bag-in-can；BIC)」、「瓶中套袋(bag-in-bottle；BIB)」、及「桶中套袋(bag-in-drum；BID)」包裝。此一般類型之包裝可自高級技術材料有限公司(Advanced Technology Materials,Inc.)(美國康涅狄格州丹伯裏(Danbury,Connecticut,USA))購得(例如，以商標NOWPak^®購得)。一撓性襯墊可設置為由一聚合物膜材料(例如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene；PTFE)、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯、PTFE系層壓體、聚醯胺(polyamide)、聚酯(polyester)、聚氨酯(polyurethane)等等)形成之一預清潔、無菌且可塌縮之袋，該聚合物膜材料被選擇成對欲含納於襯墊中之材料(例如，液體)呈惰性。亦可使用多層層壓體，其中實例性構成材料更包含：金屬化膜、箔、聚合物/共聚物(copolymer)、層壓體、擠壓材(extrusion)、複合擠壓材(co-extrusion)、以及吹塑及流延膜。

在使用基於襯墊之包裝分配液體時，通常藉由以下方式自襯墊分配一液體：將一包含一導管或短探針之分配總成連接至襯墊之一埠，並使導管浸入所含納之液體中。對襯墊之外表面(即，在襯墊與一環繞容器間之空間中)施加流體(例如，氣體)壓力，以逐漸使撓性襯墊塌縮並進而迫使液體經由分配總成而排出至相關聯之流路，以流至一最終使用工具或位置。基於襯墊之壓力分配系統限制或防止欲分配之液體與加壓氣體之間直接接觸，進而限制加壓氣體在欲被分配之液體中溶解之可能性。襯墊通常被配置成一次性使用，而外包裝可被配置成一次性使用或(更通常地)被配置成多次使用。為促進再次使用，可將一外包裝運輸至製造商或中間商，與一新的襯墊配合(無需對該外包裝或外容器進行嚴格之清潔)，並且此後在一化學填充設施再次填充。遺憾的是，撓性襯墊可能會經受氣體經由針孔(pinhole)注入及/或沿其接縫(seam)洩漏，進而導致針孔洩漏、焊縫撕裂、及溢流之潛在問題。

包含與撓性襯墊一起使用之外包裝之傳統剛性容器亦可存在不利之處，乃因此等剛性容器/外包裝通常僅具有一單一靜態膨脹狀態，亦即不管容器為空的或滿的，該容器皆具有相同之形狀並因此佔據相同大小之空間。因此，當將空之容器自容器製造商運輸至一供應商以進行填充時，該等容器不利地佔據與當其裝滿時所佔據之運輸體積相同之運輸體積。許多傳統剛性容器/外包裝在空之情況下無法塌縮至一相對較小之大小、及/或不能有效地密集包裝於一起以有效地利用運輸空間，此可增加運輸成本並最終會增加所運輸之材料成本。

最近已開發出之一第三類型之用於儲存及分配高純度材料之容器包含實質剛性可塌縮式容器(例如，在國際公開案第WO 2012/051093號中所揭露)及實質剛性可折疊式容器(例如，在美國專利申請公開案第2014/0307042 A1號中所揭露)，前述各申請案被受讓於與本申請案相同之受讓人。可使用幫浦、加壓氣體(例如，直接壓力分配)或真空自一實質剛性可塌縮式及/或可折疊式容器分配液體，例如藉由利用一導管(dip tube)自一安裝於頂部之埠(top-mounted port)抽取液體進行分配。一實質剛性之模製可塌縮式容器可包含折疊線或折疊圖案以界定一構造，借此該容器可選擇性地塌縮或保持處於一自支撐(free-standing)狀態，進而容許一容器在空之情況下塌縮以減小運輸體積並降低運輸成本。所得剛性可塌縮容器可用作一獨立式容器而無需一外容器、且無需在其中配置有一撓性襯墊。容器可被吹塑成型(blow-molded)為一整體件(unitary piece)，其包含折痕或預成型折痕(pre-fold)以使該容器能夠塌縮至一相對平整之位置。可實質消除剛性可塌縮式容器中之接縫及/或焊縫，以實質減少或消除與針孔、焊縫撕裂、及溢流相關聯之問題。期望之構成材料包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate；PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate；PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(poly(butylene 2,6-naphthalate)；PBN)、聚乙烯(polyethylene；PE)、線性低密度聚乙烯(linear low-density polyethylene；LLDPE)、低密度聚乙烯(low-density polyethylene；LDPE)、中密度聚乙烯(medium-density polyethylene；MDPE)、高密度聚乙烯(high-density polyethylene；HDPE)、及/或聚丙烯(polypropylene；PP)。

一實質剛性可塌縮式容器可包含：四個側壁；一頂面，連接至各該四個側壁之一末端並界定一方形或矩形錐體；以及一底面，連接至各該四個側壁之相對之末端並界定一方形或矩形錐體。一配件可位於該頂面之頂點處。該四個側壁其中相對之二個側壁每一者皆可具有多條折疊線，該等折疊線自對應側壁之一中心區域沿徑向延伸。在某些情形中，沿徑向延伸之折疊線可在一中心區域處相交，而在其他情形中，該中心區域可包含一壓力釋放限制器(stress relief limiter)。此等材料之實例性厚度可自約0.05毫米(mm)至約3毫米厚，較佳地自1.0毫米至約2毫米厚；然而，期望之壁厚度可因各種因素而異：除其他因素之外，該等因素包含容器之體積、預期內容物、預期分配方法或預期應用。一般而言，一實質剛性之容器可具有足夠之壁厚度及剛性以實質減少或消除針孔之出現。

儘管實質剛性可塌縮式或可折疊式容器可相對於基於襯墊之壓力分配容器提供某些有益效果，然而當容器用於直接接觸壓力分配(其中加壓氣體接觸欲被分配之液體)時，仍存在驅動氣體在欲被分配之液體中溶解之問題，進而導致存在微氣泡，此可在液體層沈積於一目標表面上時造成缺陷。

因此，期望克服與傳統壓力分配裝置及方法相關聯之限制。

本發明係關於用以克服傳統系統中存在之各種問題之流體操縱以及分配系統及方法。本發明之各種實施例係關於使用加壓氣體對液體進行直接接觸壓力分配、同時減少加壓氣體在欲被分配液體中之溶解之改良流體操縱裝置及方法。

在一實施例中，一種分離器(skimmer)被配置成在一容器之內部中浮動於液體或含液體材料上，並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內一液體或含液體材料之一上部水位(upper level)以下，且使用耦合於該分離器與該容器之一出口埠間之一材料抽取軟管將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠。在某些實施例中，此一容器可不具有一襯墊，且用以接收與該容器內之液體或含液體材料直接接觸之加壓氣體以供進行液體或含液體材料之壓力分配。在某些實施例中，該容器可包含一剛性可塌縮式或剛性可折疊式容器。使用一分離器靠近氣體/液體介面自容器抽取液體會促進對具有最大溶解氣體濃度之液體之(例如，連續)移除。若沿該氣體/液體介面較氣體擴散入該液體之速度更快地抽取液體(例如，利用一分離器)，則整個液體將不能達到增壓氣體(pressurization gas)達到飽和之一狀態。此外，若容器內之液體之上層與下層之間發生混合，則氣體飽和度亦將受到抑制。容器、分離器及相關組件可係為金屬製的。

在一實施例中，一種液體分配裝置被配置成自一壓力分配容器抽取一液體或含液體材料，該壓力分配容器用以接收與該液體或含液體材料直接接觸之加壓氣體，該液體分配裝置包含：一分離器，被配置成在該容器之一內部浮動於該液體或含液體材料上，並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內一液體或含液體材料之一上部水位以下；以及一材料抽取軟管，耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間，並被配置成將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠。

在某些實施例中，揭露一種流體處理方法，包含：提供一第一壓力分配容器，該第一壓力分配容器界定一內部並具有一分離器，且一材料抽取軟管之至少一部分插入該內部中，該第一壓力分配容器容納一液體或含液體材料，該分離器被配置成在該第一壓力分配容器內浮動於該液體或含液體材料上並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內之液體或含液體材料之一上部水位以下，該材料抽取軟管耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間並被配置成將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠；供應一加壓氣體至該第一壓力分配容器之該內部，以接觸該液體或含液體材料；以及經由該至少一個液體抽取開口及該材料抽取軟管自該第一壓力分配容器之該內部抽取液體。

在各種實施例中，揭露一種流體處理方法，包含：提供一第一壓力分配容器，該第一壓力分配容器界定一內部並具有一分離器，且一材料抽取軟管之至少一部分插入該內部中，該第一壓力分配容器容納一液體或含液體材料，該分離器被配置成在該第一壓力分配容器內浮動於該液體或含液體材料上並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內之液體或含液體材料之一上部水位以下，該材料抽取軟管耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間並被配置成將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠；以及在一有形媒體(tangible medium)上提供一組說明，該等說明包含：●供應一加壓氣體至該第一壓力分配容器之該內部，以接觸該液體或含液體材料；以及●經由該至少一個液體抽取開口及該材料抽取軟管自該第一壓力分配容器之該內部抽取液體。

在一實施例中，該組說明包含：將一容器封閉元件靠近該出口埠而附裝至該容器，該容器封閉元件被配置成容許自該材料抽取軟管接收之液體或含液體材料通過。該組說明可更包含：偵測一表示該第一壓力分配容器之液體或含液體材料耗盡或接近耗盡之狀態，並因應於該偵測而終止自該第一壓力分配容器之該內部抽取液體。在一實施例中，該等說明中該偵測表示該第一壓力分配容器之液體或含液體材料耗盡或接近耗盡之狀態之步驟包含：偵測一表示該分離器靠近或接觸該壓力分配容器之一底壁或底部之狀態。在一實施例中，該等說明包含：自該第一壓力分配容器移除該分離器及該材料抽取軟管；將該分離器及該材料抽取軟管插入容納有液體或含液體材料之一第二壓力分配容器中；供應一加壓氣體至該第二壓力分配容器之該內部，以接觸其中容納之液體或含液體材料；以及經由該至少一個液體抽取開口及該材料抽取軟管自該第二壓力分配容器之該內部抽取液體。

一有形媒體上之該等說明可包含(但不限於)一印刷文檔或標簽上、或一電腦可讀取記錄媒體(例如，一光碟或可藉由網際網路存取之一遠端伺服器上之電腦記憶體)上之說明。

在各種實施例中，揭露一種用於利用一壓力分配容器來分配一液體或含液體材料之方法，該壓力分配容器用以接收與該液體或含液體材料直接接觸之一加壓氣體，該方法包含：比較液體或含液體材料之一所期望體積分配速率(volumetric dispensing rate)與一值，該值表示自一增壓氣體擴散入該液體或含液體材料之一速率或係自該速率導出；以及選擇該壓力分配容器，該壓力分配容器所具有之一橫截面積之大小適以容許利用一可浮動之分離器自該容器內靠近一液體/氣體介面的該分離器之至少一個被浸沒抽取開口抽取液體或含液體材料，以使該容器中之液體或含液體材料之水位以較該液體或含液體材料中之該增壓氣體以其他方法可變飽和之一速率更快地下降。

本文所揭露之實施例之任何一或多個特徵可加以組合以得到另外之優點。根據揭露內容及隨附申請專利範圍，其他態樣、特徵、及實施例將更充分地顯而易見。

100‧‧‧傳統直接接觸壓力分配系統

110‧‧‧容器

111‧‧‧頂壁

112‧‧‧底壁

113‧‧‧側壁

116‧‧‧氣體入口埠

118‧‧‧導管

119‧‧‧開口

120‧‧‧加壓氣體

123‧‧‧氣體/液體介面

125‧‧‧液體

125A‧‧‧液體子層

125B‧‧‧液體子層

125C‧‧‧液體子層

200‧‧‧材料遞送系統

210‧‧‧直接接觸壓力分配容器

213‧‧‧側壁

214‧‧‧寬度減小之集液部

215‧‧‧容器頸

216‧‧‧出口埠

220‧‧‧氣體

221‧‧‧上壁

222‧‧‧下壁

223‧‧‧氣體/液體介面

225‧‧‧液體或含液體材料

250‧‧‧分離器

251‧‧‧上表面

252‧‧‧下表面

255‧‧‧液體抽取開口

268‧‧‧材料抽取軟管

270‧‧‧容器封閉元件

281‧‧‧增壓氣體源

282‧‧‧加壓氣體管線

284‧‧‧排放管線

285‧‧‧壓力釋放閥

285A‧‧‧過壓排放孔

286‧‧‧感測器

288‧‧‧天平

290‧‧‧閥門

292‧‧‧下游空狀態偵測感測器

294‧‧‧貯存器

296‧‧‧下游液體利用製程

299‧‧‧控制器

350‧‧‧分離器

351‧‧‧上表面

352‧‧‧下端

353‧‧‧傾斜之下壁表面

354‧‧‧側壁表面

355A‧‧‧液體抽取開口

355B‧‧‧液體抽取開口

356‧‧‧水平配置之內部通道

357‧‧‧上部

358‧‧‧下部

365‧‧‧垂直通道

368‧‧‧材料抽取軟管

450‧‧‧分離器

451‧‧‧上表面

452‧‧‧下端

453‧‧‧傾斜之下壁表面

454‧‧‧側壁表面

455A‧‧‧液體抽取開口

455B‧‧‧液體抽取開口

456A‧‧‧傾斜通道

456B‧‧‧傾斜通道

465‧‧‧垂直通道

468‧‧‧材料抽取軟管

487‧‧‧重物及/或磁體或磁性響應式材料

550‧‧‧分離器

551‧‧‧上表面

552‧‧‧下端

553‧‧‧傾斜之下壁表面

554‧‧‧側壁表面

555A‧‧‧液體抽取開口

555B‧‧‧液體抽取開口

557‧‧‧上部

558‧‧‧下部

559‧‧‧液體抽取開口

561‧‧‧集液部

567‧‧‧下端

568‧‧‧材料抽取軟管

605‧‧‧液體分配裝置

643‧‧‧可伸縮繫繩

644‧‧‧插塞或其他可移除元件

645‧‧‧伸縮元件

650‧‧‧分離器

651‧‧‧上表面

652‧‧‧下端

653‧‧‧傾斜之下壁表面

654‧‧‧側壁表面

655A‧‧‧液體抽取開口

655B‧‧‧液體抽取開口

656‧‧‧水平配置之內部通道

668‧‧‧材料抽取軟管

670‧‧‧容器封閉元件

671‧‧‧上表面

672‧‧‧帶螺紋表面

682‧‧‧增壓氣體入口埠

684‧‧‧壓力釋放出口

705‧‧‧液體分配裝置

740‧‧‧垂直配置之支撐桿

741‧‧‧上端/支撐桿

742‧‧‧變寬之行進止擋端部

750‧‧‧分離器

751‧‧‧上表面

752‧‧‧下端/底面

752A‧‧‧凹槽

754‧‧‧側壁表面

755‧‧‧液體抽取開口

759‧‧‧液體抽取開口

761‧‧‧內部集液部

763‧‧‧開孔

767‧‧‧下端

768‧‧‧材料抽取軟管

771‧‧‧容器封閉元件

805‧‧‧液體分配裝置

823‧‧‧氣體/液體介面

840‧‧‧垂直配置之支撐桿

842‧‧‧變寬之行進止擋下端部

850‧‧‧分離器

851‧‧‧上表面

852‧‧‧下端

854‧‧‧側壁表面

855‧‧‧上部(主要)液體抽取開口

859‧‧‧較小(輔助)液體抽取開口

861‧‧‧內部集液部

863‧‧‧開孔

866‧‧‧接頭/延伸部

867‧‧‧下端

868‧‧‧材料抽取軟管

870‧‧‧容器封閉元件

907‧‧‧材料分配系統

910‧‧‧直接接觸壓力分配容器

911‧‧‧頂壁

914‧‧‧集液部

915‧‧‧容器頸

916‧‧‧出口埠

920‧‧‧加壓氣體

922‧‧‧下壁

923‧‧‧氣體/液體介面

925‧‧‧液體

931‧‧‧高水位感測器

932‧‧‧低水位感測器

950‧‧‧分離器

951‧‧‧上表面

952‧‧‧下表面

955‧‧‧至少一個液體抽取開口

968‧‧‧材料抽取軟管

970‧‧‧容器封閉元件

981‧‧‧增壓氣體源

981A‧‧‧增壓氣體源

982‧‧‧管線

986‧‧‧壓力釋放閥及/或排放孔

986A‧‧‧真空源

993‧‧‧液體水位/液體或含液體材料

994‧‧‧可加壓貯存器

996‧‧‧使用點

V1‧‧‧閥門

V2‧‧‧閥門

V3‧‧‧下游閥門

V4‧‧‧氣體閥門

V5‧‧‧真空閥門

第1圖係為一傳統直接接觸壓力分配系統之簡化示意圖，其例示在靠近氣體/液體介面處氣體在一液體中溶解之現象；第2圖係為例示根據本發明一實施例之一材料遞送系統之簡化示意圖，該材料遞送系統包含一直接接觸壓力分配容器，在該直接接觸壓力分配容器中包含有：一分離器，被配置成在該容器內浮動於液體上，且該分離器包含至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內之液體之一上部水位以下；以及一材料抽取軟管，耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間；第3圖係為根據本發明一實施例之一分離器之一側面剖視圖，該分離器包含不同之一上部材料部及一下部材料部；第4圖係為根據本發明一實施例之一分離器之側面剖視圖，該分離器包含沿其傾斜之下壁部配置之液體抽取開口；第5圖係為根據本發明一實施例之一分離器之側面剖視圖，該分離器包含大小不同之一主要液體抽取開口及一輔助液體抽取開口並且包含一材料抽取軟管，該等液體抽取開口被配置成供應液體至一內部集液部，該材料抽取軟管被配置成自該內部集液部之一下部抽取液體；第6圖係為根據本發明一實施例之一液體分配裝置之側面剖視圖，該液體分配裝置包含一分離器、一材料抽取軟管、及一容器封閉元件，該容器封閉元件被配置成在靠近一出口埠處可移除地附裝至一容器，其中該分離器包含沿其一側壁配置之至少一個液體抽取開口，且其中該裝置包含附加至該分離器之一繫繩(tether)；第7圖係為根據本發明一實施例之一液體分配裝置之側面剖視圖，該液體分配裝置包含：一容器封閉元件，被配置成在靠近一出口埠處可移除地附裝至一容器；一垂直配置之支撐桿，自該容器封閉元件懸置；一材料抽取軟管；以及一分離器，被配置成沿該支撐桿行進，其中該分離器包含大小不同之複數個液體抽取開口，該等液體抽取開口被配置成供應液體至一內部集液部，該內部集液部被配置成接納該液體抽取軟管；第8A圖係為根據本發明一實施例之一液體分配裝置之立體圖，該液體分配裝置包含：一容器封閉元件，被配置成在靠近一出口埠處可移除地附裝至一容器；一垂直配置之支撐桿，自該容器封閉元件懸置；一材料抽取軟管；以及一分離器，被配置成沿該支撐桿行進，其中該分離器包含上部液體抽取開口，該等上部液體抽取開口包含複數狹槽(slot)及一較小之下部液體抽取開口，該等狹槽及該下部液體抽取開口皆被配置成供應液體至一內部集液部，該內部集液部被配置成接納該材料抽取軟管；第8B圖係為第8A圖所示液體分配裝置之一部分之上部立體圖，其包含分離器以及包含支撐桿及材料抽取軟管之部分；第8C圖係為第8B圖所示液體分配裝置之該部分之立體透視圖；第8D圖係為第8B圖至第8C圖所示液體分配裝置之該部分之下部立體圖；以及第9圖係為一材料分配系統之簡化示意圖，該材料分配系統包含配置於一直接接觸壓力分配容器內之分離器，並包含配置於該容器與一使用點之間之一可加壓之貯存器(reservoir)。

參照第1圖，其繪示一傳統直接接觸壓力分配系統100之一簡化示意圖以為本發明提供背景，其例示在靠近氣體/液體介面處氣體在一液體中溶解之現象。具有一頂壁111、一底壁112、及至少一個側壁113之一容器110包含一氣體入口埠116，氣體入口埠116被配置成供應加壓氣體120至容器110內部之一上部。一導管118被配置成容許自容器移除加壓液體，其中導管118之一開口119被浸沒於液體125中並被配置成靠近容器110之底壁112。當加壓氣體120被供應至容器110中時，氣體壓力根據以下方程式(1)提供使氣體移動至液體125中之一梯度(gradient)：(1)t=x ² /(2D)，其中t為時間(以秒為單位)，x為距離(以釐米為單位)，且D為擴散係數(以平方釐米/秒(cm²/sec)為單位)。可使用斯托克-愛因斯坦(Stokes-Einstein)方程式(當膠體微粒直徑較流體之直徑大時，其嚴格適用於流體中之膠體微粒，但亦用作一用於預測小分子在一液體中之擴散率之一模型方程式以提供與以實驗方式量測之擴散係數相同量級之值)來獲得對擴散係數之估計；下面列出此方程式(2)：(2)D=(kT)/(3 π μ d)，其中k為玻耳茲曼常量(Boltzmann constant)，T為絕對溫度，d為擴散之分子之直徑，且μ為懸浮流體之黏度。由於氣體在任一特定時間擴散入液體之程度取決於距離，因此於靠近氣體/液體介面123之液體中存在氣體濃度之一層理(stratification)；此種層理示意性地例示為其中具有不同氣體濃度之液體子層125A、125B、125C之形式，其中一較高氣體濃度最靠近氣體/液體介面123，而隨著距氣體/液體介面123之距離增大，氣體濃度降低。由於液體125經由位於容器110之底壁112附近之導管開口119自該容器抽取出，故氣體之濃度在靠近及超過氣體-液體介面123之處持續升高並且可能將達到一飽和值，除非液體自容器110之分配非常迅速。

在一典型之應用中，液體分配之一速率取決於一流體利用製程之需求。在某些實施例中，可使用如本文中所揭露之一可浮動之分離器及材料抽取軟管自被配置用於使加壓氣體與欲被分配之液體直接接觸之一壓力分配容器移除液體或含液體材料，以使該容器中之液體或含液體材料之水位以較液體或含液體材料中之增壓氣體以其他方法可變飽和之一速率更快地下降。

在某些實施例中，可使用一剛性(或實質剛性)可折疊式或可塌縮式容器，且此一容器可不具有一襯墊且用以接收與該容器內液體或含液體材料直接接觸之加壓氣體。如本文所用，術語「剛性(rigid)」或「實質剛性(substantially rigid)」意為亦包含一物體或材料之如下特性：即，在一第一壓力之環境中實質保持其形狀及/或體積，但其中在壓力增大或減小之環境中可改變形狀及/或體積。改變物體或材料之形狀及/或體積所需要之壓力增大或減小量可取決於材料或物體所需之應用，且可根據應用而異。在一實施例中，一剛性或實質剛性可塌縮式或可折疊式容器可由具有足夠厚度及組成之材料製成，以使容器在填充有液體時自支撐(self-supporting)。一剛性或實質剛性之可塌縮式容器可具有單壁或多壁特徵，且包含聚合物材料。可使用由多層聚合物材料及/或其他材料(例如，藉由施加熱及/或壓力進行層壓)形成之層壓複合材料。一剛性或實質剛性可塌縮式容器可藉由包含模製、造型、層壓、擠壓、及焊接步驟之任何一或多個適宜之步驟形成。一剛性或實質剛性可塌縮式容器可包含一與該容器一體成型之實質剛性之開口或埠。

對於半導體製造應用而言，含納於本文所揭露之一壓力分配容器中之液體或含液體材料在襯墊之填充點處所具有之0.20微米或更大直徑之微粒應小於75個微粒/毫升；在某些實施例中，小於50個微粒/毫升；在某些實施例中，小於35個微粒/毫升；以及在某些實施例中，小於20個微粒/毫升。容器液體中應具有小於十億分(part per billion；ppb)之30之總有機碳(total organic carbon；TOC)；在某些實施例中，小於十億分之15之總有機碳。各種實施例提出對於每種緊要元素(critical element)(例如鈣、鈷、銅、鉻、鐵、鉬、錳、鈉、鎳、以及鎢)具有小於萬億分之10之金屬可提取水準(metal extractable level)且對於襯墊含納之氟化氫、過氧化氫、及氫氧化銨之每一元素具有小於萬億分之150之鐵及銅可提取水準，此符合半導體產業協會，國際半導體技術發展路線圖(Semiconductor Industry Association,International Technology Roadmap for Semiconductors；SIA,ITRS)1999版所提出之規格。

所揭露之容器、裝置、及系統可用於儲存及分配具有廣泛特徵之化學試劑及組成物。儘管以下主要參照用於微電子器件產品製造之液體或液體含納組成物之儲存及分配來闡述各實施例，然而應理解，該等實施例之用途並非僅限於此，而是擴展至且囊括各種其他應用及含納材料。舉例而言，此等液體含納系統用於許多其中液體媒體或液體材料需要包裝之其他應用中，包含但不限於醫學及藥物產品、建築及建造材料、食品及飲料產品、生物材料、放射性材料、奈米材料、化石燃料及油品、農用化學品、用於製造及/或工業生產製程之材料、生物製藥、太陽能、塗料、及汽車。

本文所用術語「微電子器件(microelectronic device)」係指半導體基板、平板顯示器、薄膜記錄頭、微機電系統、LED基板、以及其他先進之微電子組件。微電子器件可包含經圖案化之矽晶圓、平板顯示基板、聚合物基板、或微孔/中空無機固體。

在一實施例中，一液體分配裝置被配置成自一壓力分配容器抽取一液體或含液體材料，該壓力分配容器用以接收與該液體或含液體材料直接接觸之加壓氣體，該裝置包含：一分離器，被配置成在該容器之一內部浮動於該液體或含液體材料上，並界定至少一個液體抽取開口，該液體抽取開口位於該容器內之液體或含液體材料之一上部水位以下；以及一材料抽取軟管，耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間，並被配置成將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠。

一分離器可包含任何容許一分離器在一容器內浮動於液體或含液體材料之表面上之適宜形狀或構型，以使該分離器能夠隨著一容器中之液體水位由於經由該分離器移除(分配)該液體造成之下降而向下位移。在某些實施例中，一分離器及相關聯之材料抽取軟管被配置用於經由一容器開口(例如，一容器出口埠，該容器出口埠可沿容器之一上壁配置於容器之一口處)而可移除地插入容器中。在某些實施例中，一材料抽取軟管被配置於一分離器與一容器封閉元件中間，該容器封閉元件被配置成在靠近一容器開口(例如，一容器出口埠及/或容器口)處可移除地嚙合(例如，手動嚙合)至一容器。在某些實施例中，一容器口可包含一帶陽螺紋表面，且一容器封閉元件可包含一帶陰螺紋表面，該帶陰螺紋表面被配置成嚙合一容器之一頸或口。在替代實施例中，一容器口可包含一帶陰螺紋表面，且一容器封閉元件可包含一帶陽螺紋表面，該帶陽螺紋表面被配置成嚙合容器頸或口。

在某些實施例中，一分離器之大小及形狀適以實質上適形於容納該分離器之一容器之一底面，以增強液體或含液體材料自一容器之移除。在某些實施例中，一分離器之一底部可為實質上平的(例如，水平配置)，且容納分離器之一容器之一底壁包含亦為實質上平的並被配置成接納該分離器之一底面之一底壁。在某些實施例中，一容器之一底部可包含一圓形表面，且一分離器之一底部可包含一圓形部，該圓形部之大小及形狀適以適形於對應容器之底部。在某些實施例中，一容器之一底部可包含一集液部(例如，相對於容器之一主體部而言寬度或橫截面積減小之一部分)，且一分離器之至少一部分可被配置成配合於該集液部內。在某些實施例中，一容器之一底部(或其集液部)可包含一錐形或截頭錐形(即，被截短之錐形)，且一分離器之至少一部分可包含一對應錐形或截頭錐形，該對應錐形或截頭錐形被配置成配合於或抵靠該容器之該底部。

在某些實施例中，一分離器可包含一或多種材料。在某些實施例中，分離器之一下部較該分離器之一上部包含一較大密度之材料(其中此構型較佳地類似於一平底船(keel)之方式運作，以使該分離器在浮動於液體或含液體材料上時保持一所需(例如，直立)傾向)。在某些實施例中，一分離器之至少接觸液體之表面可包含與其中容納該分離器之容器相同之一或多種構成材料。一分離器之被配置成接觸液體之表面之期望材料包含(但不限於)聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮(Poly Ether Ether Ketone；PEEK)等)以及氟化聚合物(例如，聚四氟乙烯)。

在某些實施例中，一可浮動之分離器包含至少一或多個液體抽取開口，該至少一或多個液體抽取開口被浸沒於一容器內之液體或含液體材料之一水位以下。在某些實施例中，至少一個液體抽取開口(或其至少一部分)被配置於該容器內液體或含液體材料之上部水位之3毫米以內。在某些實施例中，一分離器包含被配置於一第一垂直水準處之至少一個第一被浸沒液體抽取開口，並包含被配置於一第二垂直水準處之至少一個第二被浸沒液體抽取開口，該第二垂直水準位於該第一垂直水準以下。在某些實施例中，該至少一個第二液體抽取開口所包含之一直徑或橫截面積可小於該至少一個第一液體抽取開口之一直徑或橫截面積。

在某些實施例中，一分離器可包含界定於該分離器之一上表面中之至少一個通道或凹槽(recess)，其中該至少一個通道或凹槽之一下邊界被配置成位於容器內之液體或含液體材料之一上部水位以下，且至少一個抽取開口被配置成自該至少一個通道或凹槽接收液體或含液體材料。在某些實施例中，一分離器包含界定於該分離器之一下表面或側表面中之一第二液體抽取開口，該第二液體抽取開口被配置於第一液體抽取開口之一垂直水準以下之一垂直水準處，及/或所具有之一橫截面積小於第一液體抽取開口之一橫截面積。

在某些實施例中，一分離器可界定或包含一內部集液部，該內部集液部被配置成自界定於該分離器中之至少一個液體抽取開口接收液體或含液體材料，且一材料抽取軟管(或其一延伸部)可被配置成自該內部集液部(在某些實施例中，自該內部集液部之一下部)抽取液體或含液體材料。在某些實施例中，一分離器可包含一上部液體抽取開口，該上部液體抽取開口被配置成供應液體或含液體材料至內部集液部，並可包含一下部液體抽取開口，該下部液體抽取開口被配置成供應液體或含液體材料至該內部集液部，其中該下部液體抽取開口所具有之一橫截面積小於該上部液體抽取開口，且該下部液體抽取開口被配置於該上部液體抽取開口之一垂直水準以下之一垂直水準處。

在某些實施例中，一材料抽取軟管可係為撓性的或可移除的以容許分離器與容器之一出口埠之間進行可靠的流體連接，儘管需要一可浮動之分離器以隨著容器中浮動有該分離器之液體之位準下降而改變在該容器內之位置(例如，高度)。在某些實施例中，一材料抽取軟管有用地包含一撓性之自卷(self-coiling)軟管。在某些實施例中，該材料抽取軟管之至少接觸液體之表面可包含與其中容納該軟管之容器相同之一或多種構成材料。用於一材料抽取軟管中被配置成接觸液體之表面之較佳材料包含(但不限於)聚合物(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚醚醚酮(PEEK)等)以及氟化聚合物(例如，聚四氟乙烯)。在某些實施例中，一材料抽取軟管可以纖維、線材(wire)、及/或其他材料進行加強以促進強度(strength)及/或耐用性的增強。

在某些實施例中，一容器封閉元件被配置成靠近一出口埠而可移除地附裝至容器，且該容器封閉元件被配置成容許自材料抽取軟管接收之液體或含液體材料通過。一容器封閉元件可包含一帶螺紋表面，該帶螺紋表面被配置成沿著或靠近一容器出口埠而嚙合一對應之帶螺紋表面。各種類型之移除連接件其中之任一者(其可手動移除)可設置於一容器封閉元件與一對應容器之間。在某些實施例中，一容器封閉元件可包含其連接件以用於加壓氣體、用於一材料抽取軟管、及用於一壓力釋放閥(pressure relief valve)(或被配置成與一壓力釋放閥流體連通之氣體襯墊)。在某些實施例中，一容器封閉元件可具有與其相關聯之一支撐桿、一可伸縮(retractable)繫繩、及/或另一用於在該容器封閉元件與分離器之間提供一機械連接之機械元件(材料抽取軟管之輔助元件)，此例如可能有利於移除該分離器而不會對該材料抽取軟管施加過分之應力。在某些實施例中，一可伸縮繫繩可實施為一線材或撓性線(類似於釣魚線)，並且可接合至被配置於容器外部之一伸縮機構(例如，一可捲繞線軸(spool)或卷軸(reel))以使繫繩能夠選擇性地伸長或縮短。在自一容器移除一分離器時縮短一繫繩(即，縮短至短於一材料軟管之一長度)可能係為有利的，以避免施加過分之應力於一材料抽取軟管上。

在某些實施例中，一材料分配裝置包含一懸置於容器內之剛性垂直支撐元件(例如，一桿)，且一分離器被配置成沿該垂直支撐元件垂直位移。在某些實施例中，一分離器包含一垂直對齊之開孔或開口，該垂直對齊之開孔或開口被配置成接納該垂直支撐元件，其中垂直對齊之開孔與接納於其中之垂直支撐桿間之相互配合容許分離器之垂直位移、並同時限制該分離器相對於容器之橫向位移。在某些實施例中，一容器封閉元件被配置成在靠近容器之一出口埠處可移除地附裝至該容器，且垂直支撐桿被附加至該容器封閉元件。

在某些實施例中，一材料分配裝置包含皆在本文中已揭露之一分離器、一材料抽取軟管、及一容器封閉元件，其中此種裝置被配置成與一第一容器一起使用直至該第一容器之內容物被耗盡，且此種裝置接著可自該第一容器移除並隨後與一第二容器一起使用以繼續分配液體或含液體材料。在某些實施例中，一容器出口埠、一分離器、及一材料抽取軟管之大小及形狀適以容許該分離器及該材料抽取軟管經由該出口埠插入一容器之一內部及自該容器之該內部移除，進而促使材料分配裝置與多個容器一起再次使用。在某些實施例中，一材料分配裝置可包含至少一個支撐元件(例如，支撐桿及/或可伸縮之繫繩)、至少一個感測器、及/或如本文所揭露之任何其他特徵或元件。

在某些實施例中，一或多個感測器及/或感測器響應式(sensor-responsive)元件可被配置於一分離器中或沿該分離器配置，並配置於一容器之一對應部分中或沿該對應部分配置(例如，沿一容器底壁及/ 或容器側壁配置)，以感測該分離器之水準來作為用於確定液體水位(或確定該容器之液體或含液體材料被耗盡或接近耗盡)之一準據(proxy)。在某些實施例中，一磁體或一磁性響應式材料至少其中之一可被配置於一分離器之一下表面或側表面中或上，且一對應磁性響應式或磁性材料可配置於一容器之一下壁表面或側壁表面中或沿該下壁表面或側壁表面配置，俾能夠感測該分離器與該容器之底壁之靠近度，進而由於感測到彼此靠近之一磁性材料與一磁性響應式材料之交互作用而產生一表示容器之液體或含液體材料被耗盡或接近耗盡之輸出訊號。可於一或多個位置處設置其他類型之感測器及/或交互式材料或器件，用於確定一分離器何時靠近一容器之一下壁表面或側壁表面(例如，一浮動器件或一超聲偵測器)，以助於確定一容器之液體或含液體材料是否被耗盡或接近耗盡。

在某些實施例中，一可加壓之貯存器可被配置成自壓力分配容器接收液體或含液體材料，如本文所揭露，該壓力分配容器包含一分離器及一材料抽取軟管，其中該可加壓之貯存器被配置成供應液體或含液體材料至一下游液體利用製程或製程工具。在某些實施例中，容納液體或含液體材料之可加壓貯存器之一內部被配置成被加壓(例如，利用一加壓氣體、一活塞或任何適宜之增壓元件)至高於壓力分配容器之壓力，以藉此增大欲被下游製程或製程工具接收之液體或含液體材料之壓力。如此，可以類似於一輸送幫浦之方式使用可加壓之貯存器，以增大液體或含液體材料之壓力。在某些實施例中，一可加壓之貯存器之體積實質小於上游壓力分配容器之體積。利用設置於一較大體積壓力分配容器與使用點(例如，製程工具)中間之一可加壓貯存器之一優點在於，可避免需要以高壓力操作較大體積之壓力分配容器。由於容器壁上之力可作為壓力與面積之乘積來計算，因此，由於能夠以低壓力操作一較大體積之壓力分配容器，會降低對此一容器之材料壁厚之要求。此外，當一較小體積之可加壓貯存器設置於一較大體積之壓力分配容器與一使用點中間時，可縮短加壓氣體與該可加壓貯存器內之液體或含液體材料間之接觸時間，進而限制氣體溶解入該貯存器中之液體或含液體材料之機會。因此，在一小體積之可加壓貯存器中可能不需要使用分離器(儘管，一分離器可在某些實施例中用於此種情形中)。在某些實施例中，一可加壓之貯存器對一對應壓力分配容器之體積之一體積比可小於約四分之一(如本文所揭露)，該對應壓力分配容器係設置於該貯存器之上游並與該貯存器呈流體賦予(fluid-donating)關係。在某些實施例中，體積比小於約八分之一；在某些實施例中，體積比小於約十二分之一；在某些實施例中，體積比小於約十六分之一；且在某些實施例中，體積比小於約二十分之一。在某些實施例中，一可加壓之貯存器可被加壓至一壓力比，該壓力比至少二倍於一壓力分配容器(如本文所揭露)內之壓力水準，該壓力分配容器係設置於該貯存器之上游並與該貯存器呈流體賦予關係。在某些實施例中，壓力比為至少四；在某些實施例中，壓力比為至少八；在某些實施例中，壓力比為至少12；且在某些實施例中，壓力比為至少20。對該等實施例而言，壓力比不超過25。

在某些實施例中，一流體處理方法包含：提供一第一壓力分配容器，該第一壓力分配容器界定一內部並具有一分離器，且一材料抽取軟管之至少一部分插入該內部中，該第一壓力分配容器容納一液體或含液體材料，該分離器被配置成在該第一壓力分配容器內浮動於該液體或含液體材料上並界定至少一個液體抽取開口，該至少一個液體抽取開口位於該容器內之液體或含液體材料之一上部水位以下，該材料抽取軟管耦合於該分離器與該容器之一出口埠之間並被配置成將自該至少一個液體抽取開口接收之液體或含液體材料輸送至該出口埠；供應加壓氣體至該第一壓力分配容器之該內部，以接觸該液體或含液體材料；以及經由該至少一個液體抽取開口及該材料抽取軟管自該第一壓力分配容器之該內部抽取液體。在某些實施例中，此方法可更包含：將一容器封閉元件在靠近該出口埠處附裝至該容器，其中該容器封閉元件被配置成容許自該材料抽取軟管接收之液體或含液體材料通過。

在某些實施例中，如本文所揭露之一流體處理方法可包含：偵測一表示該第一壓力分配容器之液體或含液體材料耗盡或接近耗盡之狀態，並因應於該偵測而終止自該第一壓力分配容器之該內部抽取液體。在某些實施例中，該偵測一表示該第一壓力分配容器之液體或含液體材料耗盡或接近耗盡之狀態之步驟可包含：偵測一表示該分離器靠近或接觸該壓力分配容器之一底壁或底部之狀態。

在某些實施例中，如本文所揭露之一流體處理方法可包含：自一第一壓力分配容器移除一分離器及材料抽取軟管；將該分離器及該材料抽取軟管插入容納有液體或含液體材料之一第二壓力分配容器中；供應加壓氣體至該第二壓力分配容器之該內部，以接觸其中容納之液體或含液體材料；以及經由該至少一個液體抽取開口及該材料抽取軟管自該第二壓力分配容器之該內部抽取液體。

在某些實施例中，如本文所揭露之一流體處理方法可包含：將自該第一壓力分配容器接收之液體或含液體材料遞送至一製程工具，該製程工具被配置成利用該液體或含液體材料。在某些實施例中，此一製程工具可包含一半導體或微電子器件製造工具。在某些實施例中，如本文所揭露之一方法可更包含：利用半導體或微電子器件製造工具製造一半導體或微電子器件之至少一部分。

在某些實施例中，用於分配液體或含液體材料之一方法可利用一壓力分配容器，該壓力分配容器用以接收該液體或含液體材料直接接觸之加壓氣體，且該方法可包含以下步驟：比較液體或含液體材料之一所期望體積分配速率(volumetric dispensing rate)與一值，該值表示自一增壓氣體擴散入該液體或含液體材料之一速率或係自該速率導出；以及選擇該壓力分配容器，該壓力分配容器所具有之一橫截面積之大小適以容許利用一可浮動之分離器自該容器內靠近一液體/氣體介面的該分離器之至少一個被浸沒抽取開口抽取液體或含液體材料，以使該容器中之液體或含液體材料之水位以較該液體或含液體材料中之該增壓氣體以其他方法可變飽和之一速率更快地下降。在某些實施例中，一方法可更包含：供應增壓氣體至該壓力分配容器，並經由(i)該容器內靠近該液體/氣體介面之該分離器之該至少一個抽取開口、及(ii)耦合於該分離器與該容器之一出口埠間之一材料抽取軟管自該容器抽取液體或含液體材料，以使該容器中之液體或含液體材料之水位以較該液體或含液體材料中之該增壓氣體以其他方法可變飽和之一速率更快地下降。

下面結合圖式來闡釋實例性實施例之進一步之細節。

參照第2圖，一材料遞送系統200例示於本發明一實施例中，其包含一直接接觸壓力分配容器210，直接接觸壓力分配容器210中包含有一分離器250，分離器250被配置成在容器210內浮動於液體225上。分離器250可包含至少一個液體抽取開口255，至少一個液體抽取開口255位於容器210內之液體之一上部水位(即，一氣體/液體介面223)以下，其中一材料抽取軟管268耦合於分離器250與容器210之一出口埠216(由容器頸215界定)之間。容器210包含一上壁221、一下壁222、至少一個側壁213、及靠近下壁222之一寬度減小之集液部214。容器210可實施為一剛性可塌縮式或剛性可折疊式容器。分離器250包含：一上表面251，可被配置於氣體/液體介面223以上；以及一下表面252，被配置於氣體/液體介面223以下，其中該至少一個液體抽取開口255被浸沒於氣體/液體介面223以下。一容器封閉元件270可移除地耦合至容器210之頸215。容器封閉元件270被配置成容許來自容器210之液體或含液體材料經由材料抽取軟管268通過，被配置成容許加壓氣體(由增壓氣體源281供應)經由一加壓氣體管線282進入容器210中，並且被配置成容許加壓氣體自容器210經由排放管線(vent line)284而被排出，排放管線284耦合一壓力釋放閥285及一可選之過壓排放孔285A。

繼續參照第2圖，容器210可具有與之相關聯之至少一個感測器286，至少一個感測器286被配置成感測分離器250之靠近度；該至少一個感測器286可定位成沿下壁222靠近集液部214。作為另一選擇，或另外，容器210可被配置於一天平288上，天平288被配置成感測容器210及含納於其中之液體225之重量。作為另一選擇，或另外，材料抽取軟管268可與下游一空狀態偵測感測器292流體連通，下游空狀態偵測感測器292可實施為一第一氣泡偵測器、電容感測器、或其他感測器。可利用該至少一個感測器286、天平288、及/或下游感測器292來偵測至少一種表示容器210中之液體或含液體材料225耗盡或接近耗盡之狀態。當偵測到此一種狀態時，可終止液體分配，可自容器210移除一壓力分配裝置(例如，包含容器封閉元件270、材料抽取軟管268、及分離器250)，並可將其附加至另一容器(圖中未示出)以用於將液體或含液體材料繼續分配至一下游液體利用製程296。

在操作時，可將氣體自一增壓氣體源281經由加壓氣體管線282及容器封閉元件270供應至容器210之一內部，以直接接觸其中含納之液體或含液體材料225。此氣體220使容器210中之液體或含液體材料225之壓力增大，並迫使液體或含液體材料225經由分離器250之至少一個液體抽取開口255進入材料抽取軟管268(其延伸經過出口埠216及容器封閉元件270)以離開容器210。在某些實施例中，液體或含液體材料可經由一閥門290分配至一貯存器294，貯存器294可實施為一可加壓貯存器，該可加壓貯存器被配置成增大液體或含液體材料之壓力，及/或可實施為一可排放之貯存器以有利於移除在自容器210接收之液體或含液體材料中夾帶之氣體。可以一控制器299控制材料分配系統200之各種組件之運作。

參照第3圖，一分離器350例示於本發明一實施例中。分離器350包含一上表面351、一下端352、一側壁表面354、及一傾斜之下壁表面353，傾斜之下壁表面353不與側壁表面354垂直。分離器350亦可包含一上部357，上部357包含與一下部358不同之一材料，其中下部358視需要包含一較高密度材料以使分離器350在浮動於一容器內之液體或含液體材料上時保持一所需(例如，直立)傾向，其中分離器被配置成使液體抽取開口355A、355B在執行分配操作時浸沒於液體或含液體材料之一上部水位以下。如第3圖所示，液體抽取開口355A、355B沿分離器350之一側壁表面354配置，並與一可水平配置之內部通道356流體連通。液體抽取開口355A、355B與用以將液體或含液體材料輸送至一材料抽取軟管368之一垂直通道365流體連通。

參照第4圖，一分離器450例示於本發明一實施例中。分離器450包含一上表面451、一下端452、一側壁表面454、及一傾斜之下壁表面453，傾斜之下壁表面453不與側壁表面454垂直。分離器450可在浮動於一容器內之液體或含液體材料上時保持一所需(例如，直立)傾向，其中分離器450被配置成使液體抽取455A、455B在執行分配操作時被浸沒於液體或含液體材料之一上部水位以下。如第4圖所繪示，液體抽取開口455A、455B沿分離器450之傾斜下壁表面453配置，並容許液體進入與一垂直通道465流體連通之傾斜通道456A、456B，垂直通道465將液體或含液體材料輸送至一材料抽取軟管468。分離器450更包含靠近下端452配置之一重物及/或磁體或磁性響應式材料487。若此元件487實施為一磁體或磁性響應式材料，則元件487可被配置成與一對應磁性響應式材料或磁體交互作用，該對應磁性響應式材料或磁體被配置成靠近一用於容納分離器450之容器之至少一個壁，以感測可浮動分離器450之靠近度及/或位置，此可用於確定容器之液體或含液體材料何時被耗盡或接近耗盡。

參照第5圖，一分離器550繪示於本發明一實施例中。分離器550包含一上表面551、一下端552、一側壁表面554、及一傾斜之下壁表面553，傾斜之下壁表面553不與側壁表面554垂直。分離器550亦可包含一上部557，上部557包含與一下部558不同之一材料，其中下部視需要包含一較高密度材料以使分離器550在浮動於一容器內之液體或含液體材料上時保持一所需(例如，直立)傾向，其中分離器550被配置成使液體抽取開口555A、555B、559在執行分配操作時被浸沒於液體或含液體材料之一上部水位以下。如第5圖所繪示，主要液體抽取開口555A、555B被配置成靠近側壁表面554與傾斜下壁表面553間之一介面，並容許液體進入與一內部集液部561流體連通之至少一個通道。內部集液部561亦被配置成自至少一個輔助液體抽取開口559接收液體，該至少一個輔助液體抽取開口559被配置於一垂直水準處，該垂直水準低於主要液體抽取出口555A至555B之一垂直水準。該第二輔助液體抽取開口可界定小於主要液體抽取開口555A至555B之一橫截面積，以確保大部分液體或含液體材料在容器中一更靠近一氣體/液體介面之位置處自容器抽取出，同時輔助液體抽取開口之存在亦容許自一容器移除更多量之液體或含液體材料(進而在材料分配結束時減少不可回收之殘餘廢物)。材料抽取軟管568之一下端567(或材料抽取軟管之一延伸部)可被配置成自集液部561之一下部抽取液體或含液體材料。

參照第6圖，一液體分配裝置605繪示於本發明一實施例中。液體分配裝置605包含一分離器650、一材料抽取軟管668、及一容器封閉元件670，容器封閉元件670被配置成在靠近一出口埠(圖中未示出)處可移除地附裝至一容器。分離器650亦可包含一上表面651、一下端652、一側壁表面654、及一傾斜之下壁表面653，傾斜之下壁表面653不與側壁表面654垂直。液體抽取開口655A至655B沿分離器650之一側壁654配置，並與一水平配置之內部通道656流體連通，水平配置之內部通道656通向一材料抽取軟管668(或其在分離器650內之一延伸部)。容器封閉元件670包含一上表面671，多個元件延伸穿過上表面671一即，材料抽取軟管668、一增壓氣體入口埠682(被配置成與一增壓氣體源流體連通)、及一壓力釋放出口684(被配置成與一壓力釋放閥流體連通)。容器封閉元件670包含一帶螺紋表面672(例如，帶陰螺紋表面)，以容許容器封閉元件670可移除地嚙合一容器頸(圖中未示出)之一對應帶螺紋表面。容器封閉元件更包含一插塞(plug)或其他可移除元件644，一可伸縮繫繩643延伸穿過插塞或其他可移除元件644，其中繫繩643被固定至分離器650且更耦合至一伸縮元件645，伸縮元件645可包含一線軸或卷軸。在某些實施例中，繫繩643可利用伸縮元件645而選擇性地縮短(即，縮短至短於一材料抽取軟管之一長度)以使分離器650準備好自一容器移除，進而避免施加過分之應力於材料抽取軟管668上。裝置605被配置成與一第一壓力分配容器一起使用直至其內容物耗盡，並接著被轉移至一第二壓力分配容器以用於繼續分配液體或含液體材料。

參照第7圖，一液體分配裝置705繪示於本發明一實施例中。液體分配裝置705包含：一容器封閉元件771，被配置成在靠近其一出口埠而可移除地附裝至一容器；一垂直配置之支撐桿740，自容器封閉元件771懸置(沿桿740之上端741)；一材料抽取軟管768；以及一分離器750，被配置成沿支撐桿741行進。分離器750可包含大小不同之複數個液體抽取開口755、759，液體抽取開口755、759被配置成供應液體至一內部集液部761，內部集液部761被配置成接納材料抽取軟管768之一下端767或其一延伸部。分離器750亦可包含一上表面751、一下端752、一側壁表面754、及一開孔763，支撐桿741延伸穿過開孔763。垂直對齊之開孔763與接納於其中之垂直支撐桿740間之相互配合會容許一容器內之分離器750進行垂直平移、並同時限制分離器750相對於該容器進行橫向平移，並且亦容許分離器750在自一容器移除並插入另一容器期間得到剛性支撐而不施加過分之應力於(撓性)材料抽取軟管768上。分離器750之一底面752界定一凹槽752A，凹槽752A被配置成接納支撐桿740之一變寬之行進止擋端部(widen travel stop end portion)742。一主要液體抽取開口755界定於分離器750之一側壁754中，並被配置成供應液體或含液體材料至集液部761中。一輔助液體抽取開口759亦被配置成供應液體或含液體材料至集液部761中，輔助液體抽取開口759被配置於一低於主要抽取開口759之一垂直水準處並包含一較主要抽取開口759為小之橫截面積。(較大及較高)之主要液體抽取開口755確保大部分液體或含液體材料在容器中更靠近一氣體/液體介面之一位置處自容器抽取出，而(較小或較低之)輔助液體抽取開口之存在亦容許自一容器之底部附近移除更多量之液體或含液體材料(進而在材料分配結束時減少不可回收之殘餘廢物)。材料抽取軟管768之一下端767(或軟管768之一延伸部)被配置成自內部集液部761之一下部抽取液體或含液體材料。裝置 705被配置成與一第一壓力分配容器一起使用直至其內容物耗盡，並接著轉移至一第二壓力分配容器以繼續分配液體或含液體材料。

參照第8A圖至第8D圖，一液體分配裝置805繪示於本發明一實施例中。液體分配裝置805包含：一容器封閉元件870，被配置成在靠近一出口埠(圖中未示出)處可移除地附裝至一容器；一垂直配置之支撐桿840，自容器封閉元件870懸置；一材料抽取軟管868；以及一分離器850，被配置成沿支撐桿840行進。第8B圖至第8D圖例示支撐桿840及第8A圖所示材料抽取軟管868之部分，且第8B圖提供分離器850之一上部立體圖，第8C圖提供分離器850之一立體透視圖，第8D圖提供分離器850之一下部立體圖。

分離器850包含一上表面851、一下端852、一側壁表面854、以及一開孔863，支撐桿840延伸穿過開孔863。垂直對齊之開孔863與接納於其中之垂直支撐桿840間之相互配合容許一容器內之分離器850進行垂直位移、並同時限制分離器850相對於該容器進行橫向平移，並且亦容許分離器850在自一容器移除並插入另一容器期間得到剛性支撐而不施加過分之應力於(撓性)材料抽取軟管868上。分離器850沿支撐桿840之行進可藉由桿840之一變寬之行進止擋下端部842而受到限制。分離器850包含：複數個上部(主要)液體抽取開口855，包含界定於上表面851中之通道或狹槽；以及一較小(輔助)液體抽取開口859，其中開口855、859皆被配置成供應液體至一內部集液部861，內部集液部861被配置成接納材料抽取軟管868(或軟管868之一延伸部866，材料抽取軟管868(或軟管868之一延伸部866可包含固定至分離器850之一接頭(fitting)866。(儘管上表面851中顯示了四個通道或狹槽，但應理解，可提供任何適宜數目之一或多個通道或狹槽。)材料抽取軟管868之一下端867或延伸部866被配置於內部集液部861之一下部中，以用於抽取液體或含液體材料。分離器850可如下方式浮動於液體或含液體材料上：每一下部液體抽取開口或狹槽855之一下部被配置於一氣體/液體介面823(即，液體或含液體材料之最上部水位)以下。儘管液體分配裝置805被例示為分離器850相對於支撐桿840處於一最下部位置，但應理解，分離器850可沿支撐桿840垂直平移以沿一氣體/液體介面823浮動，俾使分離器850之垂直位置跟隨分離器850所插入之容器(圖中未示出)內液體或含液體材料之垂直水位而變化。

在液體分配裝置805之運作中，將分離器850配置成在一容器內浮動於液體或含液體材料上，其中一氣體/液體介面823位於上部液體抽取開口855之一底面以上。當供應加壓氣體至容器以使液體或含液體材料增壓時，此種材料自該容器經由集液部861及材料抽取軟管868被抽取出，材料抽取軟管868延伸經過容器封閉元件870以流動至一使用點。當容器之液體或含液體材料被充分耗盡而使液體水位降至低於上部液體抽取開口855時，液體繼續流經下部液體抽取開口859而進入集液部861，以經由材料抽取軟管被抽取出，直至容器中之液體水位降至低於集液部861之底部。可將裝置805自壓力分配容器移除，並接著轉移至一第二壓力分配容器以繼續分配液體或含液體材料。

參照第9圖，一材料分配系統907例示於本發明一實施例中。材料分配系統907包含一分離器950，分離器950被配置於一直接接觸壓力分配容器910內，並包含一可加壓之貯存器994，可加壓之貯存器994被配置於容器910與一使用點996(例如，一製程工具)之間。分離器950包含至少一個液體抽取開口955，該至少一個液體抽取開口955位於容器910內之液體之一上部水位(即，一氣體/液體介面923)以下，且一材料抽取軟管968耦合於分離器950與容器910之一出口埠(由容器頸915界定)916之間，出口埠916沿容器910之一頂壁911配置。分離器950包含一上表面951及一下表面952，上表面951可被配置於氣體/液體介面923以上，下表面952被配置於氣體/液體介面923以下，其中該至少一個液體抽取開口955被浸沒於氣體/液體介面923以下。一容器封閉元件970可移除地耦合至容器910之頸915。容器封閉元件970被配置成容許來自容器910之液體或含液體材料經由材料抽取軟管968通過，容許加壓氣體920自一增壓氣體源981經由管線982進入容器910中，並且亦可容許該加壓氣體自容器910經由一壓力釋放閥及/或排放孔986而被排出。至少一個閥門V1可被配置於增壓氣體源981與容器910之間。在一實施例中，一集液部914可沿容器910之一下壁922配置，其中集液部914與分離器950之大小及形狀相容以容許分離器950被配置成靠近或抵靠集液部914之一底部，進而使液體925自容器910之移除最大化。

液體或含液體材料可自容器910經由一閥門V2分配，以到達被配置於容器910與一使用點(例如，製程工具)996間之一可加壓貯存器994。可以高水位感測器931及低水位感測器932監測可加壓之貯存器994內之一液體水位993。可加壓之貯存器994可經由一氣體閥門V4而與一增壓氣體源981A選擇性地流體連通，並視需要經由一真空閥門V5而與一真空源986A選擇性地流體連通。液體可自貯存器994經由一下游閥門V3輸送至一使用點996。可加壓之貯存器994之一內部被配置成加壓至一高於壓力分配容器910之壓力，進而在將此液體或含液體材料供應至使用點996之前增大液體或含液體材料993之壓力。因此，貯存器994可作為一輸送幫浦而運作，且可較上游容器910之體積界定一實質較小之體積。

在系統907之運作中，可自氣體源981供應加壓氣體920以接觸壓力分配容器910中之液體925，進而對液體加壓以促使液體經由分離器950及材料抽取軟管968而抽取出。將此液體輸送至貯存器994，且可關閉貯存器994與容器910間之一閥門。可自氣體源981A供應加壓氣體至貯存器994以接觸液體993，進而升高液體之壓力接著將液體經由閥門供應至使用點996。當低水位感測器932在貯存器994中感測到低液體水位時，自壓力分配容器910供應額外之液體至貯存器994以繼續分配至使用點996。在貯存器不分配液體至使用點996時，可使用真空源986A自貯存器994移除氣體。在某些實施例中，另外或作為另一選擇，真空源986A可用於藉由在容器910與貯存器994之間建立一壓力差而將液體自容器910輸送(或有助於輸送)至貯存器994，進而降低為達成將液體輸送至貯存器994而原本需要在容器910中保持之壓力。

本文所揭露之實施例可提供以下有益技術效果其中之一或多者：減少加壓氣體在欲被分配之液體中之溶解；能夠使用剛性可塌縮式或剛性可折疊式容器而無需使用可塌縮式襯墊；以及能夠將液體分配組件與多個容器一起再次使用。

儘管本文中揭露了例示性實施例，然而應理解，本發明之用途並非僅限於此，而是更擴展至且囊括本發明所屬領域中具有通常知識者所顯而易見之許多其他變化、潤飾及替代實施例。除非本文明確地相反指明，否則結合一或多個實施例所闡述之任何一或多個特徵應設想與任何其他實施例之一或多個特徵相結合。因此，以下所主張之本發明旨在被廣泛視為及解釋為包含處於本發明精神及範圍內之所有此種變化、潤飾、及替代實施例。

在閱讀此揭露內容之後，本發明各實施例之各種潤飾對於熟習此項技術者可顯而易見。舉例而言，此項技術中之通常知識者將知，針對不同實施例所述之各種特徵可單獨地或以不同組合方式與其他特徵適宜地組合、拆分、及重新組合。同樣，上述各種特徵應全部被視為實例性實施例，而非對本發明之範圍或精神之限制。

此項技術中之通常知識者將知，各種實施例可包含較上述任何各別實施例中所例示者更少之特徵。本文所述各實施例並非旨在對各種特徵可進行組合之方式進行詳盡描述。因此，此項技術中之通常知識者應理解，各實施例並非為相互排斥之特徵組合；而是本申請專利範圍可包含選自各別不同實施例之各別不同特徵之一組合。

除其中所包含之表達定義外，以下內容以引用方式併入本文中：於2011年10月10日提出申請且名稱為「實質剛性可塌縮式襯墊、容器及/或用於替代玻璃瓶之襯墊、以及增強之撓性襯墊(Substantially Rigid Collapsible Liner,Container and/or Liner for Replacing Glass Bottles,and Enhanced Flexible Liners)」之國際公開案第WO 2012/051093號；於2013年3月15日提出申請且名稱為「實質剛性可折疊式容器(Substantially Rigid Foldable Container)」之美國專利申請公開案第2014/0307042 A1號。本文中以引用方式併入之任何文獻皆被限制成不併入與本文之明確揭露內容相反之主題。上文中以引用方式併入之任何文獻更被限制成使該等文獻中所包含之申請專利範圍皆不以引用方式併入本文中。上文中以引用方式併入之任何文獻更被限制成除非明確地包含於本文中，否則該等文獻中所提供之任何定義皆不以引用方式併入本文中。

所提及之「實施例」、「揭露內容」、「本發明」、「本發明之實施例」、「所揭露之實施例」及本文中所包含之類似用語係指不被認作現有技術之本專利申請之說明書(正文一包含申請專利範圍，及圖式)。

為解釋本申請專利範圍，明確指出：除非在相應請求項中引用特定用語「用於...之手段(means for)」或「用於...之步驟(step for)」，否則不援引35 U.S.C.112(f)之條款。