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TW200900128A - Delivery of gases from internally regulated cylinders - Google Patents

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TW200900128A
TW200900128A TW097105636A TW97105636A TW200900128A TW 200900128 A TW200900128 A TW 200900128A TW 097105636 A TW097105636 A TW 097105636A TW 97105636 A TW97105636 A TW 97105636A TW 200900128 A TW200900128 A TW 200900128A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
gas supply
supply package
container
flow
Prior art date
Application number
TW097105636A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael J Wodjenski
Luping Wang
Jose I Arno
Original Assignee
Advanced Tech Materials
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advanced Tech Materials filed Critical Advanced Tech Materials
Publication of TW200900128A publication Critical patent/TW200900128A/zh

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    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/32Dip-tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
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    • B65D83/14Containers for dispensing liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant
    • B65D83/44Valves specially adapted for the discharge of contents; Regulating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/035Flow reducers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

200900128 九、發明說明: 【發月所屬之技術領域】 :發明有關於具有内部調節能力的材料館存鱼 配合益,該容器的内部具有一分配調 ^ 動式齑麯、 g即衷置’例如 ,〃體5配組件,並且本發明亦有關於改$六." 系統和使用該種容器的方法。 ^工乳 【先前技術】 近年來’半導體工業基於安全上的考量而使用 來供應微電子製程中所使用的流體,以減少因使用 壓氣筒所帶來的危險。 其中—種安全防護氣體供應包裝係使用一種耦 體分配闕頭組件並且在容器內部容積中具有物理吸 儲存介質的氣體儲存及分配容器。此類氣體供應包 是ATMI公司(Danbury,CT,USA)所銷t商標名稱 與SAGE的商品,並且在美國專利5,5 1 8,528號中 整的敘述。由於處在吸附狀態下的氣體蒸氣壓遠低 高壓氣筒的壓力,因此吸附劑式氣體供應包裝可大 意外釋出高壓氣體所帶來的危險。 近幾年研發出另一種新的氣體供應包裝,其在 應容器内部使用一氣體釋放調節組件,例如設定點 節器(set point pressure regulator)。此類内部調節 來控制從容器釋放出之氣體的壓力。此類氣體供應 如購自ATMI公司(Danbury,CT,USA)所銷售商標 體分 力致 分配
包裝 統高 一氣 氧體 可以 SDS 更完 傳統 降低 體供 例調 是用 裝例 VAC 200900128 的產品,並且在美國專利6,101,816與6,343,476號中有更 詳盡的敘述。位在容器内部容積中的氣體釋放調節組件允 許流體以高壓力儲存在容器中,並且氣體释放調節組件可 限制氣體釋放而以一設定點壓力或經過調節的壓力來釋出 氣體,該設定點壓力或經過調節的壓力實質低於容器内之 大量流體的儲存壓力。 在使用上,已證實此類可於内部進行壓力調節的氣體 供應包裝是安全而有效的。在此類包裝的各種商業實施商 品中,内部氣體釋放調節組件包含多個流量控制元件,用 以避免顆粒隨著分配氣體離開容器,及/或避免在氣體分配 操作過程中發生流量忽大忽小的情形。 在本領域中,仍不斷努力研發與開拓更安全與有效的 氣體供應包裝。 【發明内容】
本發明有關於氣體供應設備以及利用内部調節材料儲 存與氣體分配容器的方法,在該容器的内部設置有一分配 調節裝置,例如一壓力致動氣體分配組件。 在一態樣中,本發明有關於一種氣體供應包裝,包括: 一長形容器,其定義出該容器的一縱軸且具有一内部 容積,該内部容積用以容納一氣體或一氣體來源材料,可 在分配條件下從該氣體來源材料釋放出氣體;以及 一氣體釋放組件,其固定至該容器,用以在分配條件 下從該容器中分配出氣體; 6 200900128 該氣體釋放組件包含位在該内部容積中的一氣體釋放 構件,該氣體釋放構件定義出一具有縱軸的長形流動通 道,並且在該流動通道中設置至少一個大致平面狀的過濾 元件,用以從流經該流動通道的氣體中補捉顆粒; 其中該流動通道與該至少一個大致平面狀的過濾元件 係設置用來產生下列作用:
使該過渡元件附近產生氣導率(gas flow conductance) 的變化;及/或 相對於該容器縱軸及/或相對於該流動通道之縱軸而 言以非零度的角度來引導氣流,以增進該過濾元件的捕集 效率。 在一較佳態樣中,此類氣體供應包裝沒有燒結金屬或 熔塊的氣體過渡元件(frit gas filtration elements)。 本發明的另一態樣係有關於一種氣體供應系統,其包 含一上述的氣體供應包裝,以及耦接至該氣體釋放組件的 流動管線(flow circuitry),以將所分配的氣體輸送至一氣 體利用位置。 在又一態樣中,本發明有關於一種半導體製造設施, 其包含此一氣體供應系統。 本發明的另一態樣有關於一種流體過濾器,其包含一 過濾器外殼與一聚合物薄膜,並且藉由固定於該過濾器外 殼的多個孔狀支撐板將該聚合物薄膜支撐在該些孔狀支撐 板的表面上,該過濾器外殼設置成可供流體流過,使得進 入該外殼中的流體接觸每一個孔狀支撐板和該聚合物薄 7 200900128 膜,而在流體從該外彀釋放出來之前,過濾該流體。 文中所使用的述語「薄膜(membrane)」表不一種内部 具有孔隙的片狀物或網狀物,該孔隙度從該片狀或網狀物 的一面延伸至另一面而佈滿整個片狀或網狀物。構成該孔 隙度的孔隙可具有任何適當的大小、形狀、長度與孔隙大 小分佈。該些孔隙具有適當大小,以允許一目標滲透物種 滲透通過該片狀或網狀物内的孔隙’同時含有該目標滲透 物種之混合物中的一或多種其他物種則會被阻擋或攔住而 無法通過。該些孔隙具有允許薄膜最有利地捕捉住顆粒的 大小與分佈,使得該些顆粒不能通過薄膜。 文中使用的術語「熔塊(frit)」係指含有以顆粒及/或 分離或不連續的材料體在熱及/或壓力下形成之材料的物 體’或由該種材料所構成的物體,而形成一種内部具有孔 隙度的堅固物體。該孔隙度允許目標滲透物種從該物體的 外表面 外表面部分滲透通過該物體而至該物體的 分,同時含有該目標滲透物種之混合物中合 物種則被阻擋或攔住而無法通過。
不會執行任 構或配置成 了解本發明的其他態樣、 特徵與實施例。 冷另一外表面部 的一或多種其他 更加清楚 【實施方式] 8 200900128 本發明有關於内部調節式氣體供應包裝,其包含一材 料儲存與氣體分配容器,該容器的内部容積中設置有一分 配調節裝置,例如壓力致動式氣體分配組件。 在本發明的一態樣中,本發明有關於一種氣體供應包 裝,其具有一長形容器,該長形容器定義出該容器的縱軸 且具有一内部容積用以容納一氣體或一氣體來源材料,在 分配條件下可從該氣體來源材料釋放出氣體;以及 一氣體释放組件,其固定至該容器,用以在該分配條 件下從該容器中分配出氣體; 該氣體釋放組件包含位在該内部容積中的一氣體釋放 構件,該氣體釋放構件定義出一具有縱軸的長形流動通 道,並且在該流動通道中設有至少一個大致平面狀的過遽 元件,用以從流經該流動通道的氣體中補捉顆粒; 其中該流動通道與該至少一個大致平面狀過濾元件係 設置用來產生下列作用: 在該過濾元件附近產生氣導率的變化;及/或 相對於該容器縱軸及/或相對於該流動通道之縱軸而 言非零度角度的氣流方向,以增進該過濾元件的捕集效率。 此類氣體供應包裝不含燒結金屬或熔塊的氣體過濾元 件。 本發明的氣體供應包裝可建構成使該長形流動通道的 縱軸與該容器的縱軸之間定義出一銳夾角,該銳夾角的範 圍約從5°至25°。 本發明之氣體供應包裝中的大致平面狀過濾元件可由 9 200900128 薄膜式過濾元件所構成,或包含一薄膜式過濾元件,例如 片狀聚合物薄膜材料,其能讓該氣體供應包裝所分配的氣 體通過,但是能有效作為阻障物以防止顆粒通過該薄膜材 料,使得從該氣體供應包裝中所分配出來的氣體具有較少 顆粒,較佳者為實質上不含顆粒。
在本發明的一特定實施例中,該氣體供應包裝包含一 薄膜過濾元件,該薄膜過濾元件多個孔狀支撐板而定位地 保持在該氣體分配通道中,該些孔狀支撐板可在過濾元件 附近產生氣導率的變化,以及產生方向性的氣流流入其孔 洞中,也就是該孔狀支撐板的固體部分使氣流轉向而流入 該些孔洞中。 在另一實施例中,該氣體供應包裝的大致平面狀過濾 元件可設置成位在該管狀通道中且由多個縱向間隔設置之 盤狀元件所組成的陣列,並且該些盤狀元件之至少其中一 者定義有一氣體流動開口,用以產生相對於該流動通道之 縱軸而言非零度角度的方向性氣流。在一特定實施例中, 該由多個縱向間隔設置之盤狀元件所構成之陣列中的至少 一個盤狀元件(較佳為多個盤狀元件)具有多個橫偏移狹縫 開口(slatted slot openings),用以引導該管狀通道内的氣 體產生渦流。 該氣體供應包裝可具有氣體釋放構件,該氣體釋放構 件包含一導管,該導管具有一第一導管部分和一第二導管 部分,該第一導管部分具有一縱軸且其與該容器的縱軸相 符,該第二導管部分具有一縱軸,並且該第二導管部分的 10 Ο Ο 200900128 縱軸到該容器的縱軸之間具有一非零度的角度。該第二導 f部分較佳配置在該第_導管部分的下方,以及該第二導 管部分終止於_下端處 墒慝且具有一外殼,該過濾器元件容納 在該外殼内且連接至該第二導管部分的該下端。 :第-導管部分可輕接至—塵力致動調節胃,用以在 下游氣體壓力低於該壓力 $ 77双動調節器的一設定點壓力 做出釋放氣體的回應。 一莫2廣泛而S ,氣體供應包裝中的氣體釋放構件可包含 8 ’該導管耦接至一壓力 ^严姑 » » _ ^ ®刀致動調即态。該氣體供應包 裝的該氣體釋放組件可台 』 1 2 3~個或一個以上之設置在該容 益内部容積中的壓力致動調節器。 备 的儲=Γ:該氣體供應包巢可包含氣體或氣體來源材料 ^ ^ . ^ Α以及可在分配條件下從該儲存介質釋放出氣 配 ’、y ,並且氣體從該容器流至期望使用所分 類。在— 利用位置。儲存介質可以是任何適當的種 實施例中’儲存介質包含一物理性吸附材料。在 为—實施例中,料£ + λ 储存介質包含一離子性液體材料。 本發明之氣體供應包裝中的氣體釋放組件可包含一設 置--pt. 言矣 之内部容積中的流體過濾器,該流體過濾器包 11 1 —過濾器外殼,# AL ± 2 _ 該外设内安裝有一大致平面狀的過濾器 疋件’該過瀘哭-仙 、、盗疋件疋位地保持在上游與下游的孔狀支撐 板之間而如同_诘人 人 複合組件般。該大致平面狀過濾元件可包 3 —聚合物键腺_1丄 ^ *膜材料。可使用的聚合物材料範例係如聚對 本一甲酸乙- —醉酯(polyethylene terephthalate)、聚砜 200900128 (polysulfone)、聚醯亞胺(polyimide)與聚四氟乙稀 (polytetrafluoroethylene)。作為過濾器元件的片狀聚合物 材料可具有任何適當的厚度,例如介在0.07毫米至〇.2毫 米(m m)的厚度範圍之間。
使用時,該氣體供應包裝的容器可填充一半導體製造 氣體’例如肺(arsine)、氨(ammonia)、氬氣(argon)、三敦 化硼(boron trifluoride)、二硼烷(diborane)、二氧化碳 (carbon dioxide)、一 氧化碳(carbon monoxide)、氟化氪 (hydrogen flU0ride)、膦(phosphine)、三氟化磷(phosphorus trifluoride)、石夕燒(silanes)、四氯化石夕(silicon tetrachloride)、四氟化石夕(siiic〇n tetr a fluoride)、六氟化硫 (sulfur hexafluoride)、鹵素氣體、氫化物氣體、金屬有機 化合物和氧化物氣體。 填充後’所受控制的氣體或氣體來源材料可儲存、輪 送以及適當地部署在所期望的使用位置處。在此使用位置 處’氣體供應包裝可透過一流動管線使該包裝的氣體釋放 組件與一氣體利用位置相互連接,以將所分配的氣體輸送 至該位置。 該使用位置可以是一半導體製造設施,在該設施中使 用含有氣體供應包裝的氣體供應系統,以爲該設施中所執 行的半導體製程提供高純度氣體。 本發明的另一態樣係有關於一種流體過濾器,該流體 過濾器包含一過濾器外殼與一聚合物薄膜,並且藉由固定 於該過濾器外殼的多個孔狀支撐板將該聚合物薄膜支撐在 12
200900128 該些孔狀支撐板的表面上,該過濾器外殼設置 流過,使得進入該外殼中的流體接觸每一個孔 該聚合物薄膜,而在流體從該外殼釋放出來之 流體。在一較佳實施例中,該聚合物薄膜包括5 並且設置每個孔狀支撐板,使得該些孔狀支撐 對齊(in register with)另一孔狀支撐板的孔洞, 流過該過濾器。 現參閱附圖,第1圖是顯示一種内部調節 及氣體分配包裝1 00的剖面正視圖,其可實施 良點。 包裝100包含一大體上呈圓筒形的流體儲 器1 02,並且以一底板構件1 06封住該圓筒側 端。該容器的上端是一頸部108,該頸部108 狀頸圈11 0,用以定義且限定出該容器的頂部β 此如圖所示,該容器壁、底板構件與頸部圍繞 積 128。 在該容器的頸部處,閥頭組件1 1 4的螺紋 該頸圈11 0的内側螺紋開口螺旋接合。閥頭組 一中央流體流動通道1 2 0,該中央流體流動通 體連通的方式與該閥頭組件中的中央工作容積 中央工作容積腔室接著連接至出口 124,出口 外部螺紋或是經過設計而可與一連接器以及相 導管等物品連接。 一閥元件122設置在該中央工作容積腔室 成可供流體 狀支撐板和 前,過濃該 i四氟乙稀, 板中的孔洞 以利於氣體 式材料儲存 本發明的改 存與分配容 壁104的下 包含一圓筒 3 口(埠)。因 出一内部容 栓塞11 2與 件1 1 4包含 道1 2 0以流 腔室連接。 124可帶有 關的管道、 中,如實施 13 200900128 例所示,該閥元件122連接至一手輪,或者閥元 連接至一自動閥促動器、他種控制器或促動裝置 在閥組件(valve bl〇ck)f,閥頭組件114還 . 充通道116,該填充通道Π6與該填充埠116以 的内部容積128流體連通。因此,如圖所示,可 體填充到該容器1 02中,隨後關閉且蓋上該填充 或者,可透過調節器將氣體填充至該容器中 f、 藉著將該流體壓力調節器設定在一適當低的壓力 氣體或蒸氣處在低於該壓力調節器設定點的壓力 可藉由諸如彈簧偏壓元件等偏壓元件將提升閥元 關閉位置的傳統壓力調節器,並且當壓力高於該 力時該提升閥元件會回應而保持關閉,而當壓力 定點壓力時,該提升閥元件則會開啟且允許流體 因此’可藉著在容器中建立出能使壓力調節 閥元件離開閥座且進而允許氣體流入容器中的壓 行將該欲儲存與隨後分配的流體裝載至該容器中 〇 業。以此方法,該容器可僅具有一個開口(埠),該 能允許氣體從容器中釋出以進行分配,亦允許先 ' 一埠以流體來填充該容器。 * 間碩組件1 1 4中之中央流體流動通道丨2 〇的 至一連接器流管130’而連接器流管130接著連 器132。調節器係設定成可使該容器釋放出來的 一選定的壓力。 調節器的下端連接至一管狀接頭 件122可 〇 具有一填 及該容器 將尚壓.氣 ϊρ 〇 ,例如可 值,使得 ,使用一 件壓向一 設定點壓 低於該設 通過。 器之提升 力,來執 的填充作 :開口(埠) 透過該單 下端連接 接至調節 流體保持 (tubular 14 200900128 fitting) 1 36,該管狀接頭隨後利用例如對焊方式而連接至 一過濾器單元134,該過濾器單元134的下方末端處具有 一擴散器端蓋 131。該過濾器單元可能是由不銹鋼所構 成,且該擴散器壁可由燒結不銹鋼所形成,例如 316L不 銹鋼。該過濾器單元具有一器壁孔隙度,以允許從該系統 釋出的氣體可以每分鐘30標準升的流速將尺寸大於預定 直徑(例如大於0 · 003微米)的所有顆粒移除掉。此類過濾 器單元可購自Mott股份有限公司(Farmington,CT)。 使用時,加壓氣體容納在容器102的内部容積128中。 氣體壓力調節器1 3 2設定至一選定的設定點,以當閥頭組 件11 4中的閥開啟時,氣體流經過濾器單元1 3 4、接頭1 3 6、 調節器1 3 2、連接器流管1 3 0、閥頭組件中的中央流體流動 通道120、中央工作容積腔室與出口 124,而提供經過分配 的氣流。依據氣體供應包裝之指定終端使用用途的需要或 要求,閥頭組件可連接至其他管線、導管、流動控制器、 監控裝置等。 第2圖顯示在本發明一較佳實施例中,實施本發明改 良處之閥頭240與相連之雙調節器桿狀裝置的正視圖。該 桿狀裝置包含上壓力調節器242與下壓力調節器244,以 及介在下壓力調節器 244和薄膜過濾器 250之間的管道 246,該管道250含有一彎曲部248。彎曲部248上方的桿 狀裝置之中心線與彎曲部24 8下方之管道中心軸之間所定 義出來的夾角範圍介於約5°至25°之間,較佳範圍介於8° 至1 5。之間,最佳範圍介於9 °至1 2。之間。 15 200900128 第2圖的分配結構沒有任何燒結金屬或熔塊的過濾器 元件,取而代之的是,在桿狀裝置的管道中且接近該管道 之下方開放末端處使用一薄膜過濾器,並且該管道具有一 些微彎曲的彎曲部。此「彎曲桿狀(bent stick)」流動通道 非常有利於使容器内部容積中的氣體引發不對稱渦流,以 為氣體提供延長的流動路徑,而有助於從分配氣體中分離 出固體顆粒。
第3圖是根據本發明一實施例,實施本發明多項特徵 之閥頭2 6 0與相連桿狀裝置的正視圖。在此實施例中,位 在調節器262下方之桿狀裝置的管道264具有彎曲約1 0° 的彎曲部 266,使得位於彎曲部下方的管道下部分呈線 性,並且調節器上方之桿狀裝置的中心軸和彎曲部266下 方之管道的中心轴之間具有一夾角,在此實施例中,該夾 角為10°。如圖所示,管道下方的彎折部分中具有一薄膜 過濾裝置2 6 8以及一底部開口 2 7 0,以允許氣體分配容器 之内部容積中的氣體進入且向上流經薄膜過濾器 2 6 8,流 入管道264而流至壓力調節器262。調節器具有一適當的 壓力值設定點,使得當閥頭的閥開啟且壓力調節器感受到 低於設定點的下游壓力時,調節器會開啟。 彎曲部266提供小的流體阻滯(damping),並且發現到 彎曲部266可使薄膜過濾器268能良好地補集顆粒,否則 可能會對調節器與使用該分配氣體的下游製程產生不良影 響。 第4圖顯示各種過濾器介質的包裝外(out-of-package) 16 200900128 Ο
濕氣釋氣(ρ ρ b)和時間(分鐘)的關係圖。曲線1代表ρ τ F Ε 薄膜,曲線2代表鎳熔塊,曲線3代表不鏽鋼炼塊,曲線 4代表陶瓷(Tos)過濾器,曲線5代表陶瓷(Mem)過濾、器的 釋氣性能(outgassing performance)。用來產生這此曲線的 測試方法是SEMASPEC 90120397B-STD。結果顯示,pTFE 薄膜是唯一釋出濕氣量低於1 Oppb的過濾器元件,並且此 類薄膜性能優於鎳和不銹鋼過濾器。沒有_個金屬過遽器 在進行4小時的洗淨(purge)過程後,還能達到小於1 〇 ppb 的雜質含量。 第5圖顯示在包裝外(out_of_package)濕氣釋氣測試中 所使用的相同過濾介質,其包裝外氧氣釋氣(ppb)和時間 (分鐘)的關係圖’曲線1代表PTFE薄膜,曲線2代表鎮炼 塊,曲線3代表不鏽鋼熔塊,曲線4代表陶瓷(T〇s)過濾器, 曲線5代表陶瓷(Mem)過濾器的釋氣性能。 用來產生第5圖所示數據的測試方法是SEMAspEc 90 1 20 39 7B-STD。PTFE 過渡器展 量。在經過一小時的洗淨過程後 持小於1 ppm的釋氣。 現出最低的初始氧氣釋氣 ’ PTFE與不銹鋼過濾器保 第6圖顯示不同過遽介質暴露在環境空氣下暴露μ 小時所展現之水濃度(ppb)與時間(分 一 ^ U刀鐘)的關係圖。此圖顯 不在濕氣釋氣與氧氣釋氣測試中 ,谋汰 π使用之相同薄膜過濾器 在% *兄下暴露24小時後的水釋氣數埔
枰軋数據,曲線1代表PTFE 缚膜’曲線2代表鎳熔塊,曲線3 4 . , 巩曲踝3代表不鏽鋼熔塊,曲線 4代表陶瓷(T〇s)過濾器,曲線5代表 其)代表陶瓷(Mem)過濾器。 17 200900128 用來產生第6圖所
$數據的測試方法是S E M A S P E C 90120397B-STD 。所有 、過瀘、器暴露在2 21且相對濕度 4 5 %之環境空氣中持續2 4小時。結果顯示,PTFE過濾器 的釋氣性能實質上勝過镇4 项和不鱗鋼過濾器的濕度釋氣性能 約5倍。 々崎ου psig下,不同過濾介質在 受到差壓時,差壓舆流进堆、 連(t準公升/分鐘)的關係圖。過濾
Ο 器介質包括該些用於前沭赌名 月J建釋氣測試中的介質,曲線1代表 PTFE薄膜,曲線2代表銼p地 衣錄溶塊’曲線3代表不鏽鋼熔塊, 曲線4代表陶瓷(T〇s)過滴哭,A & ± ~ 愿器 曲線5代表陶曼(Mem)過濾 器。用來產生第 7圖所;虹祕认.,
®·所不數據的測試方法是SEMASPEC 901203 97B-STD。在所有經過測試的過濾器中,pTFE過濾 S在所有入口流速下都是最低壓差。pTFE過濾器的壓降 (pressure drop)比不銹鋼過濾器的壓降要少2〇%,並且約為 鎳過濾器之壓降的二分之—。 對上述釋氣測試t所使用的相同種類薄膜(pTFE薄 膜、錄熔塊、不錄鋼熔塊、陶瓷(T〇s)過濾器與不同陶瓷 (Mem)過濾器)進行顆粒去除效果的評估。所使用的測試方 法是SEMASPEC 930215 1 1A-STD,該方法包括60分鐘的 穩態流動(steady flow)、60分鐘的脈衝流動(pulse flow)、 1 0分鐘的衝擊流動(i m p a c t i ο η)以及3 0分鐘的穩態流動條 件。測得陶瓷過濾器可去除大部分的顆粒,並且PTFE薄 膜表現最佳,且優於金屬與陶瓷過遽器。 在 PTFE 薄膜上進行的完整測試包括在預脈衝 18 Ο
200900128 (pre-pulse)與沖洗(flush)步驟之後,接著施以2 χ ι〇7 /分鐘的顆粒衝擊(particle challenge),並計算下游的 數。PTFE薄膜滿足下游零顆粒的測試接受標準。 第8圖是用於上述測試中的pTFE過濾器介質的 照片,顯示出該種材料的微結構。 第9圖顯示可用於本發明之氣體供應包裝中的流 制器200之侧視剖面圖。流動控制器包括—主圓柱 202’其一末端耦接至一較小直徑的圓柱延長部218, 長部218中具有多個開口 220,並且主圓柱外殼2〇2 一末端搞接至一較小直裎的圓柱延長部208,該延長旬 中具有多個開口 210。圓柱延長部208安放在一筒狀 204内且與該筒狀部位204共軸,該筒狀部位具有一 末端206 ’用以在本發明氣體供應容器之内部容積中 桿狀裝置的管道耦接。 在主圓柱外殼202中設置有一連串縱向間隔開來 向延伸且不同構造的盤狀物212、214與216。盤狀啦 内具有一中央開口,以供氣流通過。盤狀物214具有 縫開口,該狹缝開口( s 1 〇 t 〇 p e n i n g)係由盤狀物之彼此 狀物平面朝反向外翻的片段所界定而成。盤狀物216 相對於盤狀物 2 1 4所示之狹缝開口而橫向偏移的狹 口,該橫向偏移的狹缝開口係由該盤狀物之彼此從盤 平面朝反向外翻的片段所界定而成。 使用時,在氣體通過圓柱延伸部218而進入流動 器後,欲分配的氣體受到上述狹缝開口的引導而使流 顆粒 顆粒 顯微 動控 外殼 該延 的另 208 部位 開放 與該 、橫 212 一狹 從盤 具有 缝開 狀物 控制 體引 19 200900128 發渦流流過圓柱外殼2 0 2。藉著使流體渦流地流過主圓柱 外殼,顆粒會從流體流中分出,使得顆粒不會漂流在流體 流中且隨後影響容器中之調節器的性能,或是影響接收來 自供應包裝之氣體的下游氣體利用製程的性能。
第1 0圖顯示流經第9圖流動控制器之連續盤狀元件的 氣體流動路徑之立體圖。如圖所示,盤組件3 0 0包含一頂 盤302,該頂盤302中具有一狹缝開口 304,氣體沿著箭頭 Α指示的方向通過該狹缝開口 3 04,並且受到開口向下定 向之垂片(tab)的引導而引發如頂盤302與中間盤306之間 所示的流體渦流,該中間盤3 0 6中具有一中央開口 3 0 8。 隨後氣體流經該中間盤3 0 6中的中央開口 3 0 8,並且保持 其渦流狀態流向由狹缝結構向下彎折之垂片所界定的狹缝 開口 ,所以當流體離開狹縫開口時,是渦流狀地引導流體 流動。 依此方式,沿著相對於流動控制器之長度而言延長長 度的流動路徑來引導氣體流,並且流經缺乏該些不具備引 導流動彎折狹缝結構(flow diverter angled slot structures) 之盤狀元件的控制器。 第1 1圖是可用於本發明各種實施例之氣體供應包裝 中的薄膜式過濾器5 0 0之部分剖開側視圖。過濾器5 0 0包 含一進氣管5 06,進氣器5 06具有一開放末端5 02。進氣管 506固定至過濾器的主外殼504。主外殼圈圍出一内部體積 5 1 2,在該内部體積5 1 2中設置一個或多個薄膜過濾器元件 5 1 4,使得進入該進氣管5 0 6中的流體流過外殼5 0 4的内部 20 200900128 體積512,並且釋放至具有一開放釋放末端510的出氣管 508 ° 過濾器500可設置在氣體供應包裝容器中的内部容積 中,且在其出氣管處耦接至調節器構件上游的桿狀管部 位,使得過濾器之進氣管506的開放末端502設置成可接 收來自容器的待分配氣體,並且造成流體阻滯以及從氣體 中移除顆粒。
第12圖是在23 °C下,當入口壓力分別為30 psig(上方 線)與60 psig(下方線)時,流體流經如第11圖所述之過濾 器種類的差壓與流速的關係圖,其係利用電拋光VAR 3 1 6L 不銹鋼外殼中的模鑄PFA結構來支撐一疏水性PTFE薄膜 過濾元件。該數據顯示差壓隨著流過過濾器的流速升高而 升高,並且整個過濾器的壓降對於引入過濾器入口處的絕 對壓力大小而言是非常小的。 就直徑大於0 · 0 1微来的顆抑品,, _ .a .. 做不07頻粒而言,此類過濾器所達到 的下游顆粒淡度小於每公升桐脑士 Α V u.Uj個顆粒(顆粒/公升),並且 降低揮發至小於1 0 ppb之渴翁。wθ A Α丄 *'' ^ Μ最具滲透力的顆粒大小 來說,PTFE薄膜的顆粒滞 φ 由将性(particle retention characteristic)超過在每分锫 標準公升之流速下移除 99.9999999% (9 LRV)的顆粒。 大體上,可使用任何適當 虛勺所你用的笼脸 枓來建構本發明之氣體供 應包裝中所使用的薄膜過據器, 較'佳為表面自由能班聚四 氟乙烯相當的聚合物材料,以形 曰w此興如四 Λ ^成—氣體通透性阻障結構。 因此本發明之乳體供應包 & 1使氣體供應容器不需要 21 Ο 200900128 任合燒結金屬基質或今麗 逍濟器妹播 、义金屬燒結阻障結構,而是利用 過慮器結構更加有效 較經濟的氣體通透性聚合 結構。氣體通透性命人 η會施心 ㈣料可相對較薄,例 同貫施例中,®庳益 #度把圍約從0.07毫米至約0.2毫米 孔隙大小可為1微米。 女έ :*、同實施例中,本發明提供一種薄膜過濾器 π洗的特性’ $是藉由產生不對稱性或橫向 或流動分量來掃過镇眩主工 屏膜表面而可有效清洗該薄膜過 例如,可藉菩 Β線構造’使一部分的分配流體 I過濾器表面以移除任何累積在表面上之固體 此種自我凊洗。例如,可藉著第9圖之流動控制器 • _牛達成渦流配置以提供此種自我清洗能力,並 應用至類似構造的過濾器,該類似構造的過濾器係 的盤狀元件換成第11圖之過濾器中所示的薄膜元件 第1 3圖是根據本發明另一實施例之氣體供應自 的。卩刀剖開正視圖。該包裝包含一大致圓筒狀容器 其圈圍出一内部容積604,以容納氣體及/或氣體來 氣體來源係例如使用該包裝時可產生欲分配之蒸氣 或固體。在一特定實施例中,内部容積604可包含; 或乳體來源的儲存介質,氣體及/或氣體來源係以可 式留在儲存介質中,並且在分配條件下可從該儲存 出瑕1體。例如’儲存介質可包含或由固相物理性吸 所構成,例如活性碳、分子篩、巨網狀3 (maciroreticulate p〇iyiner)或其他對氣體及/或氣體 比金屬 物阻障 如在不 ,並且 ’其具 的流動 渡器。 轉向而 來提供 中的盤 且也可 將其内 D 裝600 602, 源,該 的液體 I體及/ 逆的方 介質釋 附材料 5·合物 來源具 22 200900128 有吸附親和力(sorptive affinity)且在分配條件下可自其脫 附或釋出(extractible)氣體的其他材料。或者,儲存介質可 包含或由離子性液體所構成,該離子性液體可留住氣體前 驅物且隨後可在分配條件下釋放該氣體前驅物。 在一較佳實施例,内部容積含有一孔隙碳吸附劑,例 如製成珠狀、小團狀、顆粒狀等特定形式的吸附劑以在内 部容積中構成一吸附劑床;或是製成磚狀物、塊狀物、盤 狀物或其他大團塊狀的單塊形式,而在内部容積中設置一 或多個大塊的吸附劑物件,用以儲存氣體或氣體前驅物並 且可在該包裝處於分配模式時脫附而釋放出氣體或氣體前 驅物。 可以任何適當方式達到脫附作用(desorption),例如壓 差(壓力介導脫附)、加熱(熱介導脫附)及/或濃度差(質傳濃 度梯度介導脫附),例如使載氣流經内部容積而接觸吸附材 料。 内部容積604中的桿狀裝置620包含一上導管621, 該上導管621連接該調節器622和閥頭組件606。閥頭組 件包含一塊狀形閥頭(如圖所示),其包含一閥腔室,且在 該閥腔室中設置一閥元件,且該閥元件可藉著手動旋轉連 接至該閥元件之閥桿的手輪608而在閥全開與閥全關位置 之間轉換。 該閥頭亦包含一釋放埠6 1 0,該釋放埠6 1 0流體連通 地耦接至一釋放管線(未顯示)用以將分配氣體從該容器輸 送至一下游的使用位置,例如輸送至化學氣相沉積室或原 23 网即器622可以是任何適
特疋特徵,就疋顆粒分離室(particulates disengage m e nt 200900128 子層沉積室。 '·»· ^ QC1 /rAr m 設定點調節器或可變設定點(可調式二卩益,例如固定 從容器外部位置傳送訊號給調節 :1。例如可藉著 積内部或於外部詷_ ~ 谷器602的圈圍容 Γ 調整該可調設定點式調節器。 在該容器602之内部容積中,於 626在該内邱交祛由 ° |7器下方的一導管 内部谷積中向下延伸至底端632。導 -口徑開口 634使得當閥頭開啟且 内具有 定點壓力時,氣體铲夠 低於調節器設 上汽動… 箭頭Α指示的方向向 上流動至該調郎器以進行分配。 .在:節器622下方之導管咖的上部份中設置有一薄 膜過慮态兀件628。該薄膜過濾器元件安置在該導管的口 徑開口中且延伸橫跨整個口徑開口。此薄膜過渡器元件可 由PTFE或其他適當材料所製成。 如第13圖所不般,氣體分配包裝的桿狀裝置62〇具有 定特微,讲县JSS ikv人灿 a , .- .. chamber)630 ’該顆粒分離室63〇的特點是其下部分呈現向 外且向上展開的喇D八狀。藉著此種配置方式,此腔室所界 定之流動通道的剖面面積會逐漸向上遞增,直至該腔室的 中間部分。藉著這種遞增的剖面面積,所分配的氣流流速 會逐漸降低至允許顆粒從氣流中分離出來的程度。隨後, 分離出來的顆粒會從分配氣流中掉出而落在該腔室下部分 之向外且向上展開的味| π八狀室壁上。 因此,不含有不想要的顆粒,流體接著流過該腔室的 24
200900128 上部份,該上部份的剖面隨著向上方向 包裝正進行分配操作時,在該腔室的上 流過腔室6 3 0的收縮部分時,氣流的表 velocity)增加,並且進入導管626以及 導管内部通道且實質與流經通道之氣流 過遽器6 2 8來過渡該氣流。 薄膜過濾器6 2 8可由任何適當構造 較佳包含具有適當孔隙度與滲透特性的 分配氣體達到例如製造微電子裝置應用 在一實施例中,該聚合物薄膜包括聚四 他聚合物薄媒材料(例如聚颯、聚醯亞月 器。或者,薄膜過濾器628可由碳織布 述期望之特定用途的編織或非編織材料 通過薄膜過濾器628之後,同樣在 生的過濾後氣體隨後流過調節器622, 通過閥頭組件606中的閥,而於釋放埠 用實,釋放埠610適當地連接至一合適 氣體輸送至下游的使用位置。 將明白到,在調節器622下方的導 曲部(bend),使得調節器622下方的桿 節器上方導管6 2 1之縱向中心線而言以 如,該彎折導管646與導管621之縱向 可能介於10至30度。 在分配操作中,氣體供應包裝的釋 而逐漸縮小。當該 部份中,氣流垂直 面流速(superficial 利用延伸橫跨整個 方向成垂直的薄膜 的材料所製成,且 聚合物薄膜,以使 中的超濾淨品質。 氟乙烯(PTFE)或其 ί等等)的薄膜過濾 或其他適合用於上 听構成。 分配模式下,所產 通過導管621以及 6 1 0分配出去。使 的流動管線,以將 管626可包含一彎 狀裝置相對於該調 一角度而定向。例 中心線之間的夾角 放埠610耦接至一 25 200900128 流動管線,用以輸送所分配的氣體至一下游使 流動官線可能包括管道(piping)、管線(tubing) 以及流量監視和控制裝置,例如流動控制閥、 測器、附加的調節器、溫度監視感測器、 (restricted oriHce device)、幫浦、採樣 口或腔 隨後開啟閥頭組件6 0 6中的閥,例如藉著 輪6 0 8來開啟該閥,或藉著操作一與閥頭組件 的促動器來自動操作該閥。 隨後,若與氣體供應包裝耦接之流動管線 於設定點壓力時,調節器622會運作而開始令 置的設定點壓力流動。用於此種目的的調節器 與一針和提升閥組件接觸的内部固定壓力式 (bellows assembly)或外部可變壓力式波紋管組 由一安裝在提升閥下方的彈簧將該針與提升閥 一正常關閉位置。當波紋管組件感受到一低於 力時’該調節器開啟’造成波紋管擴張而使提 偏壓的正常關閉位置轉換成開啟位置,以讓氣 狀裝置而至該釋放埠以及外接的流動管線。 一但完成該分配操作’可例如藉由手動 608或利用與該閥頭組件之閥耦接的自動促動 閥頭組件606中的閥。 谷器602中的氣體來原材料可以是任何適 料,利如可用於製造微電子產品、製造半導體 製程設備或其他使用可從該容器分配出之氣體 用位置。此 、歧管結才冓 壓力監視感 ^流恐裝置 室等等。 手動旋轉手 中之閥搞接 中的壓力低 氣流以此裝 種類可包括 波紋管組件 件,其中藉 組件偏壓至 設定點的壓 升閥從受到 流流過該桿 旋轉該手輪 器來關閉該 當種類的材 、清洗工業 的應用。例 26 200900128 如,容器602可包含胂、三氟化硼、膦、二硼烷、矽烷或 有機金屬來源試劑。 在本發明使用聚合物薄膜過濾元件之壓力調節氣體供 . 應包裝中,該包裝沒有任何燒結式(frit)過濾器元件或插頭 式金屬基質過濾器元件,故,與過濾氣體有關的壓降問題 可減至最小或完全消除。結果是,桿狀裝置的壓降是由桿 狀裝置中的多個部件所造成,例如整個調節器的壓降、沿 ^ 著桿狀裝置之導管產生的壓降,以及來自桿狀裝置中之分 過濾器元件的壓降。 再者,當薄膜過濾器是由氟化聚合物(例如聚四氟乙烯 或聚對苯二甲酸乙二醇酯)等聚合物材料所形成時,會具有 低表面能量,例如低於30 ergs/cm2的表面自由能。具有此 種特性的薄膜過濾器展現出不明顯的毛細作用,並且能高 效率地從氣流中移除顆粒。因此,相較於在壓力調節容器 中之桿狀裝置内使用熔塊與燒結式金屬基質過濾器作為過 濾器元件時會具有明顯壓降現象而言,薄膜過濾器元件可 Q 達到實質上的進步。 在發展出本發明之前,都相信在内含50至2000 psi " (0.34- 13.8 megaPascals)之高壓氣體來源材料的壓力調節 , 容器中必須使用插座式燒結金屬過濾器或厚熔塊式過濾器 才能達到令人滿意的顆粒捕集效果。本發明表現出不可預 期發現,就是使用薄膜過濾器能有效地從分配氣體中移除 顆粒而不會明顯損害或降低薄膜過濾器的,即使進一步使 用(in extended use)亦然。 27 200900128 此外,使該桿狀裝置的入口偏離該容器内部容積的中 心可具有改善薄膜過濾器之過濾能力的不可預期優點,這 是因為藉由彎曲的桿狀裝置構造來引導氣流,使得分配氣 流具有徑向的流速分量而能掃過薄膜過濾器的表面,進而 改善過濾、效果。
將可明白,相較於使用熔塊式與燒結金屬插座式過濾 元件的容器而言,本發明之使用壓力調節氣體分配容器的 氣體供應包裝可使用單一個或多個薄膜過濾元件,以改善 壓降以及改善分配特性;並且該彎曲的下桿狀裝置構造在 使用該氣體供應包裝時有利於使薄膜過濾器的效率達到最 大。 第1 4圖是根據本發明實施例之流體供應包裝4 0 0的正 視剖面圖,其具有兩個設置在内部的調節器410與412, 以及一薄膜過濾器組件 4 1 8。流體供應包裝包含該容器 406,其界定出一内部容積408且具有一氣體釋放組件,該 氣體釋放組件包含閥頭402以及内部雙調節器流動管線。 下方的調節器412耦接至第一導管414和第二導管416, 該第一導管414與該容器406的縱軸共軸,並且該第二導 管416耦接至該第一導管414和過濾器組件418。第二導 管4 1 6相對於該容器的縱軸設置以一角度,而界定出一銳 夾角。 第15-19圖顯示適用於發明氣體供應包裝之氣體釋放 組件中的薄膜過遽器範例,其在 Anthony DiPrizio、Paul Matthews與Jose Arno於2007年2月16號申請且標題為 28 200900128 「具有聚合物薄膜與金屬支撐件之流體過濾器」的美國臨 時申請案60/901 876號中有更詳細的敘述,且其全文引用 於本案中以供參考。
第1 5 -1 9圖的流體過濾器包含一過濾器外殼以及一聚 合物薄膜,該聚合物薄膜設置在多個孔狀支撐板的表面 上,且該些孔狀支撐板固定於該過濾器外殼,該過濾器外 殼配置成可讓流體流過,使得流體從該外殼釋出之前,該 流體會進入該外殼中而接觸到每個孔狀支撐板以及用來過 濾該流體的聚合物薄膜。在一較佳配置中,聚合物薄膜包 括聚四氟乙烯,並且設置每個孔狀支撐板,使一孔狀支撐 板中的該些孔洞與另一孔狀支撐板的孔洞對齊。 第1 5圖是根據本發明實施例之過濾器700的正視剖面 圖。過濾器7 0 0包含一上外殼構件7 0 2,其與下外殼構件 7 0 4的螺紋7 0 6合作地配對接合。在上下外殼構件之間設 置有一過濾、器阻件,該過濾、器阻件包含一下孔狀支樓板 708、一安置在下孔狀支撐板 708上的薄膜過濾器元件 7 1 2,以及設置在該薄膜過濾元件 7 1 2上的上孔狀支撐板 7 1 0。利用該上下外殼構件將此過濾器組件的邊緣壓緊固定 於適當位置。如圖所示,該上下外殼構件可具有相面對的 溝槽,以將〇形環7 14與7 1 6置於溝槽中。 該上外殼構件702定義出一向上收斂的通道722,且 其與導管730的上圓柱狀通道724連通。因此,該過濾器 設置有一流體入口 720,由流體可從該流體入口 720連續 流經下孔狀支撐板7 0 8、薄膜過濾器元件7 1 2以及上孔狀 29 200900128 支撐板710,而流入通道722,且最後進入通道724 第16圖是第15圖過濾器之上部分的立體圖, 該上外殼構件7 0 2的螺紋7 0 6 a以及内含通道7 2 4 I 730。 第17圖是第15圖過濾器之下部分的立體圖, 該下外殼構件704的螺紋706b,以及用來定位該上 板的内側開孔732。 /、 第1 8圖是第1 5圖過濾器之上孔狀支撐板7 1 0 〇 平面圖,顯示其内的多個孔洞744。該板710具有 外周圍742,該無孔外周圍742具有多個延長元件 748,該些延長元件746、748可與該過濾器之下外 的内側開孔(如第1 7圖中所示的開孔7 3 2)配對耦合 第19圖是第15圖之過濾器的底部立體圖,其 下外殼構件704耦接的上外殼構件702。該過濾器 件760包含下孔狀支撐板708,該孔狀支撐板708 多個孔洞 744,以使薄膜元件暴露於流入的氣流中 (J 過含有下孔狀支撐板、薄膜過濾器元件與上孔狀支 過濾器元件組件,並且釋放至導管73 0。 • 雖然文中已舉出多個特定態樣、特徵和實施例 . 本發明,但該領域中具有通常知識者根據本文說明 明白到本發明的應用不僅限於此,而是可擴大應用 多種其他變化、修飾與替換實施例。因此,對於以 求的發明應做最大範圍的理解與解釋,其包含落入 精神與範圍中的所有變化、修飾與替代實施例。 其顯示 的導管 其顯示 下孔狀 的上視 一無孔 746與 殼構件 〇 顯示與 元件組 中具有 ,而通 擇板的 來說明 内容將 且含蓋 下所請 本發明 30 200900128 【圖式簡單說明】 第1圖(先前技藝)顯示一種内部調節材料儲存及氣體 分配包裝的剖面正視圖,其可實施本發明而加以改良。 第2圖係實施本發明改良處所做的閥頭與相連桿狀裝 置之實施例的正視圖。
第3圖是根據本發明實施例實施本發明之改良的閥頭 與相連桿狀裝置的正視圖。 第4圖顯示不同過濾介質之包裝外濕氣釋氣(ppb)與 時間(分鐘)的關係圖。 第5圖顯示不同過濾介質之包裝外氧氣釋氣(〇2,ppb) 與時間(分鐘)的關係圖。 第6圖顯示不同過濾介質暴露在環境空氣下暴露24 小時所展現水過濾濃度(ppb)與時間(分鐘)的關係圖。 第7圖顯示入口壓力為60 psig下,不同過濾介質在 受到差壓時,差壓與流速(標準公升/分鐘)的關係圖。 第8圖是PTFE過濾器介質的顯微照片。 第9圖顯示可用於本發明之氣體供應包裝中的流動控 制器之侧視剖面圖。 第1 0圖顯示氣體依次流經第9圖流動控制器之多個盤 狀元件的氣體流動路徑之立體圖。 第11圖是可用於本發明各種實施例之氣體供應包裝 中的薄膜式過濾器之部分剖開側視圖。 第12圖是在23°C下,當入口壓力分別為30psig(上方 31 200900128 線)與60 psig(下方線)時,差壓與流速的關係圖。 第1 3圖是根據本發明另一實施例之氣體供應包裝的 正視且部分剖開圖。 第1 4圖是根據本發明實施例之流體供應包裝的正視 剖面圖,其具有兩個設置在内部的調節器以及一薄膜過濾 器組件。 第1 5圖是根據本發明實施例之過濾器的正視剖面圖。 第16圖是第15圖過濾器之上部分的立體圖。 第17圖是第15圖過濾器之下部分的立體圖。 第18圖是第15圖過濾器之孔板的上視平面圖。 第19圖是第15圖之過濾器的底部立體圖。 [主 •要 •元 .件 符 號說明 ] 100 氣 體 分 配 包裝 102 容 器 104 圓 筒 側壁 106 底 板 構 件 108 頸 部 110 頸 圈 112 螺 紋 栓 塞 114 閥 頭 組 件 116 填 充 通 道 118 手 輪 120 中 央 流 體 流動通 道 122 閥 元 件 124 出 口 128 内 部 容 積 130 連 接 器 流 管 131 擴 散 氣 蓋 端 132 調 A-/T 即 器 134 過 ?慮 器 單 元 136 接 頭 200 流 動 控 制 器 202 主 圓 柱 外 殼 204 筒 狀 部 位 32 200900128 206 開放末端 210 、220 開 α r 212 、214 、 21 6 盤狀物 208 、2 1 8圓柱延長部 240 閥頭 242 上壓力調 即 器 244 下壓力調 即 器 246 管道 248 彎曲部 250 薄膜過濾 器 260 閥頭 262 調節器 264 管道 266 彎曲部 268 過濾裝置 270 底部開口 300 盤組件 302 頂盤 304 狹缝開口 306 中間盤 308 中央開口 310 底盤 400 流體供應 包 裝 402 閥頭 406 容器 408 内部容積 410 、412調節; i 414 第一導管 416 第二導管 41 B 薄膜過濾 器 組件 500 薄膜式過 濾 器 502 開放末端 504 主外殼 506 進氣管 508 出氣管 510 開放釋放 末 端 512 内部體積 5 14 薄膜過濾 器 元件 600 氣體供應 包 裝 602 容器 604 内部容積 606 閥頭組件 608 手輪 610 釋放埠 620 桿狀裝置 621 上導管 622 調節器 624 導管 33 200900128 626 導管 628 薄 膜 過 ;慮 器 630 顆粒分 離室 632 底 端 634 口徑開 口 700 過 滤 器 702 上外殼 構件 704 下 外 殼 構 件 706 ' 706a 、706b螺紋 708 孔 狀 支 撐 板 710 孔狀支 撑板 712 薄 膜 過 遽 元 件 714 、7 1 6 0形環 720 流 體 入 σ 722 通道 724 通 道 730 導管 732 開 孔 742 外周圍 744 孔 洞 746 、748延長元件 760 過 ’/慮 器 元 件 組件
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Claims (1)

  1. 200900128 十、申請專利範圍: 1. 一種氣體供應包裝,其包含: 一長形容器,其定義該容器的一縱軸,且具有一内部 容積用以容納氣體或氣體來源材料,在分配條件下可從該 氣體來源材料釋放出氣體;以及 一氣體釋放組件,其固定至該容器,用以在該分配條 件下從該容器分配出氣體;
    該氣體分配組件包含位在該内部容積中的一氣體分配 構件,其定義出一長形流動通道,該長形流動通道具有一 縱軸,且至少一大致平面狀過濾元件位於該流動通道中, 用以從流過的氣體中捕集顆粒; 其中該流動通道與該至少一大致平面狀過滤·元件係設 置用以產生: 在該過滤·元件附近的氣導率(gas flow conductance)變 化;及/或 相對於該容器的縱軸及/或相對於該流動通道的縱軸 而言非零度角度的氣流方向,以增進該過濾元件的捕集效 率〇 2.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該氣 體供應包裝沒有燒結金屬或熔塊物(frit)的氣體過濾元件。 3 .如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該長 35 200900128 形流動通道的縱軸以及該容器的縱轴之間定義有一銳夾 角,該銳夾角的範圍從約5 °至約2 5 °。 . 4.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該至 少一大致平面狀過濃元件包含一薄膜過遽元件。 5 .如申請專利範圍第3項所述之氣體供應包裝,其中該薄 〇 膜過濾元件藉由多個孔狀支撐板而定位地保持在該通道 中,該些孔狀支撐板在該過濾元件附近產生氣導率(gas flow conductance)的變化以及產生方向性氣流流入該些孔 狀支撐板的孔洞中。
    6.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該至 少一大致平面狀過濾元件包含位在該管狀通道中由多個縱 向間隔設置之盤狀元件所組成的陣列,且該些盤狀元件之 至少其中一者定義有一氣體流動開口 ,以使氣體相對於該 流動通道之縱軸而言以非零度的角度產生方向性氣流。 7.如申請專利範圍第6項所述之氣體供應包裝,其中在該 由多個縱向間隔設置之盤狀元件所構成的陣列中,至少一 盤狀元件具有一橫偏移狹缝開口(slatted slot openings), 以引導該管狀通道中的氣體產生渦流。 36 200900128 8. 如申請專利範圍第7項所述之氣體供應包裝, 列之該些盤狀元件中的多個盤狀元件具有多個橫 開口(si at ted slot openings),以引導該管狀通道 產生渦流。 9. 如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝, 體釋放構件包含一導管,該導管包含一第一導管 第二導管部分,該第一導管部分具有一縱轴且其 的縱轴相符,該第二導管部分具有一縱軸,且該 部分的縱軸至該容器的縱軸之間具有一非零度的 10. 如申請專利範圍第9項所述之氣體供應包裝 第二導管部分位於該第一導管部分的下方,以及 管部分終止於一下端處且具有一外殼,該過濾器 在該外殼内且連接至該第二導管部分的該下端。 1 1.如申請專利範圍第9項所述之氣體供應包裝 第一導管部分耦接至一壓力致動調節器,用以在 壓力低於該壓力致動調節器的一設定點壓力時, 體。 1 2.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝 氣體釋放組件包括一導管,該導管耦接至一壓力 其中該陣 偏移狹缝 中的氣體 其中該氣 部分和一 與該容器 第二導管 角度。 ,其中該 該第二導 元件容納 ,其中該 下游氣體 釋放出氣 ,其中該 致動調節 37 200900128 器。 1 3 .如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝, . 氣體釋放組件包括位在該容器之内部容積中的至少 致動調節器。 1 4.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝, Ο 容器包含一物理性吸附劑材料,用以儲存氣體。 1 5 .如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝, 容器包含一離子性液體材料,用以儲存氣體。 1 6.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝, 氣體分配組件包括位在該容器的内部容積中的一流 器,其包含一過濾器外殼,該過濾器外殼内設置有 Q 致平面狀過濾器元件,該些過濾器元件定位地保持 和下游的孔狀支撐板之間,其中該些大致平面狀過 * 件包含一聚合物片狀材料。 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之氣體供應包裝, 聚合物片狀材料包含選自於由聚對苯二曱酸乙二醇 颯、聚醯亞胺與聚四氟乙烯所構成之群組中的材料 其中該 一壓力 其中該 其中該 其中該 體過濾 該些大 在上游 渡器元 其中該 酯、聚 38 200900128 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項所述之氣體供應包裝,其中該 聚合物片狀材料包含聚四氟乙烯材料。 1 9.如申請專利範圍第1 6項所述之氣體供應包裝,其中該 聚合物片狀材料的厚度介於〇. 〇 7毫米至約0 · 2毫米之間。 2 0.如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該 容器含有一半導體製造氣體。 21. 如申請專利範圍第1項所述之氣體供應包裝,其中該 容器含有一氣體,該氣體選自於由胂、氨、氬氣、三氟化 硼、二硼烷、二氧化碳、一氧化碳、氟化氫、膦、三氟化 磷、矽烷、四氯化矽、四氟化矽、六氟化硫、i素氣體、 氫化物氣體、金屬有機化合物和氧化物氣體所構成之群組 中 。 22. —種氣體供應系統,其包括如申請專利範圍第1項所 述之氣體供應包裝,以及耦接至該氣體釋放組件的流動管 線,用以將所分配的氣體輸送至一氣體利用位置。 23. —種半導體製造設施,其包括如申請專利範圍第22項 所述之氣體供應系統。 39
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109342555A (zh) * 2018-12-12 2019-02-15 爱德森(厦门)电子有限公司 一种在役道岔交联小间隙轨底边角裂涡流传感器
TWI651258B (zh) * 2012-09-21 2019-02-21 恩特葛瑞斯股份有限公司 液體供應包裝及抑制從壓力可調節式容器所分配氣體中之壓力震盪的方法
US12025997B2 (en) 2018-05-04 2024-07-02 Entegris, Inc. Regulator stability in a pressure regulated storage vessel

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11201702730QA (en) * 2014-10-03 2017-04-27 Entegris Inc Pressure-regulated gas supply vessel
WO2019245674A1 (en) * 2018-06-22 2019-12-26 Linde Aktiengesellschaft Cylinder valves and methods for inhibiting the formation of contaminants in cylinders and cylinder valves
WO2022232464A1 (en) * 2021-04-30 2022-11-03 Entegris, Inc. Vessels and methods for storing and delivery a reagent

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016820C1 (ru) * 1991-06-29 1994-07-30 Анатолий Яковлевич Столяревский Способ создания избыточного давления газообразного диоксида углерода внутри рабочего объема упаковки для распыления вещества
BE1006130A3 (nl) * 1992-08-19 1994-05-17 Belgium Spray Accessory Factor Spuitbus.
JPH0622699U (ja) * 1992-08-21 1994-03-25 株式会社三谷バルブ ガスバーナー用容器
US6343476B1 (en) * 1998-04-28 2002-02-05 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system comprising regulator interiorly disposed in fluid containment vessel and adjustable in situ therein

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI651258B (zh) * 2012-09-21 2019-02-21 恩特葛瑞斯股份有限公司 液體供應包裝及抑制從壓力可調節式容器所分配氣體中之壓力震盪的方法
US12025997B2 (en) 2018-05-04 2024-07-02 Entegris, Inc. Regulator stability in a pressure regulated storage vessel
CN109342555A (zh) * 2018-12-12 2019-02-15 爱德森(厦门)电子有限公司 一种在役道岔交联小间隙轨底边角裂涡流传感器

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