TWI279660B - Pressure-based gas delivery system and method for reducing risks associated with storage and delivery of high pressure gases - Google Patents

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1279660 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明廣泛地說係屬於一種高壓氣體之輸送系統及減 低高壓氣體之儲存與輸送相關風險之方法。 【先前技術】 由整個半導體產業的發展來看，該產業需要可靠之高壓 純氣體來源。在半導體製造廠中，這些高壓純氣體之輸送 包含連接氣體供應容器與半導體製程器具之流動管線及/ 或其他在機構中之氣體消耗室或區域。 高壓純氣體輸送歧管係於 1 9 7 0年代始被發展及改善， 根據標準設計，加上高熔接一致性及進步之控制系統，氣 體儲櫃之製造並成為一般的用途。同時，通風裝置規格、 電力調節、警報器及部件配置都已成為標準化。氣體流動 管線與壓力轉換器、壓縮空氣運轉閥、調節器、高流動閥 之連接與方法係進化為一般適用之配置以達到氣體供應瓶 之替換（change-out) 〇 大約在1 9 8 0年時，限流裝置（R F 0 )開始被使用且成為標 準化，同時成為氣體傳輸歧管及流動管線之一普遍之常規 部件。 前述之發展對於半導體產業已成為標準及規則。今日之 聯邦消防法（U n i f 〇 r m F i r e C 〇 d e )及多數之工業管理局均規 定了處理該等使用在半導體製造工作之毒性、腐蝕性及易 燃性氣體之儲存及輸送方法。 該等供應半導體製造設備之氣體容器係由美國運輸部 6 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 (D 0 Τ )來加以認證。該等經D 0 T認證且一般用於在半導 造中運輸及輸送危險氣體之氣體鋼瓶本質上係為安全 該等經DOT認證之氣體鋼瓶造成重大災難影響之機率 低的，例如，在使用1 0，0 0 0年的情形下才會發生一二j 氣體鋼瓶爆破壓通常設定為該鋼瓶之最大運轉壓 5 / 3倍。一氣體鋼瓶較佳之爆破壓係至少為約 4 0 0 0 且一般為5000 psig以上。現今使用於這些氣體鋼瓶 銹鋼閥無闊剪斷（v a 1 v e s h e a r i n g )之案例報告，係為 可靠的。鋼瓶在其最初製造及（再）充填時均會經過一 規定測試以確保其完整性。相反的，鋼瓶閥需要固定 建（rebuilding)且生命期有限。 在半導體製造設備（廠房）中之氣體輸送方法係為 例及建立之常規。高壓氣體鋼瓶係連接至一氣體輸送 且高壓氣體通入該氣體歧管面板。裝設在該面板上之 調節器會降低氣體壓力然後該經過壓力調整後之氣流 入廠房中。藉由使用靠近於該半導體製程工具之控制 (VMB )，該氣體流可以被分流，故該氣體可以被分配至 中之數個製程工具。額外之氣體調節器可以被使用在 及/或製程工具。 吸附相氣體源發展之類型係揭露於美國專 5，5 1 8，5 2 8號中，對此方法有著些許之改變。氣體可 儲存於低於大氣壓力下且在一般使用於離子植入應 SDS ®氣體來源（由位於Danbury，CT之ATMI公司購4 例子中，被使用在超過從650 torr至10-20 torr等 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 體製 的。 是很 I ° 力的 psig 之不 非常 基礎 地重 一慣 歧管 氣體 會通 閥箱 廠房 VMB 利第 以被 用之 I )之 級之 7 1279660 壓力範圍。這些低於大氣壓力氣體來源之使用需要廠房之 周圍壓力環境相對應之調節。例如，RPMTM氣體儲櫃（由位 於Danbury， CT之ATMI公司購得）之氣體儲櫃產品係被發 展以確保該廠房製程系統運轉在大氣壓力下時不會因周圍 空氣被導入該等低於大氣壓力之鋼瓶及歧管而損壞。這些 氣體儲櫃係與監視及控制部件一起被提供，該等部件係用 以比較該氣體輸送系統及隔離該氣體鋼瓶之壓力差，其會 產生一“高壓波 ’’（high pressure wave)。 該氣體來源預先調節之發展，諸如在美國專利第 6，0 8 9，0 2 7號及第6，1 0 1，8 1 6號中所描述，對於該習知之 高壓氣體鋼瓶之使用呈現出一根本之背離且顯示出欲減少 使用壓縮空氣之風險。在這些預先調節壓力之氣體來源 中，一氣體調節元件或配件係被部署在閥首部或該氣體鋼 瓶，故氣體可以在鋼瓶中被維持於一提高之壓力，但藉由 該調節器可決定分配之壓力。該被調節器控制之氣壓係實 質上低於該位於容器中之巨大氣體之内含壓力，故該氣體 可在一適度之超大氣壓力 (s u p e r a t m 〇 s ph e r i c pressure)、近大氣壓力或甚至低於大氣壓力下來被分配。 有.雲於在習知使用壓縮氣體鋼瓶之實作中，氣體於滿鋼 瓶之壓力，例如到達 2 0 0 0 p s i g，係可進入至該氣體輸送 歧管，目前該類預先調節壓力之氣體來源之使用可使名義 上為正壓，例如 20-100 psig，或低於大氣壓力之氣體進 入該歧管處成為可能。該類預先調節壓力之氣體來源因此 成為在半導體產業中一個重要的發展且對於安全氣體輸送 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 系統之運轉提供了一基礎。 此發展之結果是很重要的。因為許多在鋼瓶替換或在氣 體輸送系統中相關部件之損壞所引起的意外中，能降低該 處或鋼瓶處壓力之能力可減少事故及相關釋放之規模。預 先調節壓力氣體來源也可提供另一實質之好處。假如在氣 體輸送系統中壓力升高並超過一預先決定之臨界值時，系 統會顯示出發生異常狀態，系統控制人員便可以迅速啟動 自動關機步驟，該步驟包含關閉在氣體鋼瓶上之氣動閥， 關閉在該歧管上之高壓隔離閥，及啟動系統警報。 一般來說，吾人需要去維持高壓氣體鋼瓶内容物能安全 禁閉在鋼瓶中，及控制分配氣體能以一有效率之方式來輸 送並且能考量到其安全性，因為許多使用在半導體製造中 之氣體係為毒性或其他有害特性的。 本技術便是繼續尋求在安全性及氣體來源可靠性上之 改進及其使用方法。 【發明内容】 本發明係廣泛地屬於在工業製程中，諸如半導體製造之 分配氣體之裝置及方法。 在一裝置之態樣中，本發明屬於一用以分配氣體之氣體 分配裝配件，包含： (a) —壓力調節氣體來源容器，用以將氣體保持於超大 氣壓力之狀態且被建構及設置以在實質上較低之壓力時能 排放該氣體； (b ) —氣體歧管，被設置來接收從壓力調節氣體來源容 9 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 器被排放之氣體及包含分配該氣體之氣體流動管線； (C ) 一裝置，可選擇性地從壓力調節氣體裝置容器來隔 離該氣體歧管之流動管線；及 (d)用以從該氣體流動管線移除氣體之裝置，當該容器 耗盡氣體時其能確保該氣體來源容器之替換。 在另一裝置態樣中，本發明屬於一用以分配氣體至一使 用場合之氣體分配裝配件。該氣體分配裝配件包括： (a ) —氣體來源容器，用以將氣體保持於超大氣壓力之 狀態，並有著至少一壓力調節器在該容器之處或其中，及 一流動控制閥與該容器耦合，其中該至少一壓力調節器及 該流動控制閥被設置使得從氣體來源容器排出之氣體可先 流過該至少一壓力調節器後再流過該流動控制閥； (b) —氣體歧管，被設置以從該氣體來源容器接收氣體 並包含用以分配氣體之氣體流動管線；及 (c )用以從該氣體流動管線移除氣體之裝置，當該容器 耗盡氣體時其能替換該氣體來源容器。 在一方法態樣中，本發明係屬於操作一氣體分配裝配件 之方法，其包括在其中之氣體來源與一氣體歧管成選擇性 流動關係耦合，其中該氣體歧管包括用以排放氣體至一氣 體使用區之流動管線，該方法包含使用做為氣體來源之一 預先調節氣體來源容器，其包含有超大氣壓力之氣體，其 中該壓力調節器係被建構及設置在該歧管中提供一氣體壓 力，該壓力實質上係低於在該氣體來源容器中超大氣壓力 之氣體壓力。 10 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 在另一方法態樣中，本發明係屬於操作一與氣體歧 合並成選擇性流動關係之氣體來源之方法，其中該氣 管包括用以排放氣體至一氣體使用區之流動管線，該 包含使用做為氣體來源之一預先調節氣體來源容器， 含有超大氣壓力之氣體，有著一壓力調節器位於該容 或該容器中及一與該容器耦合並成流動關係之流動 閥，其中該壓力調節器及該流動控制閥係被設置使得 容器分配出之氣體能先流經該調節器再流過該流動 闊，並進入該氣體歧管，其中該壓力調節器係被建構 置以提供該歧管一氣體壓力，該壓力實質上係低於在 體來源容器中超大氣壓力之氣體壓力（至少低於25%， 佳為至少低於4 0 %，更佳為至少低於6 0 %，最佳為低於 )0 本發明之又一裝置態樣係屬於一氣體分配系統，包 與氣體歧管耦合並成氣體供給關係之壓力調節來源氣 器，其用以分配該氣體至一半導體製程，其中在歧管 體之壓力係至少低於在該壓力調節來源氣體容器中壓 4 0 %，及該壓力調節來源氣體容器包含一容器有著一内 積可用以在其中固定該氣體，及一首部裝配件裝設在 器之上，其中該壓力調節來源氣體容器包括一氣體壓 節器於内部地置在該容器之内部體積中，及該首部裝 包括一流動控制閥，藉其從該壓力調節來源氣體容器 至該氣體歧管之氣體可先流經該氣體壓力調節器再流 於該首部裝配件之流動控制閥，及其中該氣體分配系 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 管耦 體歧 方法 其包 器處 控制 從該 控制 及設 該氣 較 8 0% 括一 體容 中氣 力之 部體 該容 力調 配件 流動 經位 統， 11 1279660 就一相對應之氣體分配系統包括一未經壓力調節 體容器而言，有著以下之至少一特徵： (I ) 一較小體積之來源氣體容器； (II) 一降低之通風氣體需求； (I I I ) 一增加之生產中分配能力；及 (I V ) —增加之服務壽命。 本發明可以多樣化之形式及結構來實現，其將 完整地來被討論，包括分配超大氣壓力之氣體， 氣壓力之氣體，及混合操作包含分配從超大氣壓 步被向下調節至次大氣壓力之氣體，在之後其將 來被描述。 該氣體來源容器及歧管於本發明中係被設置 儲櫃中實施，或可被提供作為在“開放空氣”（0 P e 管系統中之一單一組件，其中該氣體歧管係被裝 支柱赌（unistrut wall)、氣體面板（gas panel 其他支撐構造上，且該氣體來源容器係被耦合至f 在本發明之其他態樣中，該氣體分配系統可被 用一種對該分配氣體採用壓力調節之氣體來源容 該氣體來源容器有著一連接閥首部裝配件，包括 力調節器裝置，如，在該第一容器閥後使用一調 器，來做為一整合閥首部裝配件，並選擇性地與 離閥位在該調節器之後，故該氣體流會一需通過 器閥，壓力調節器及該手動隔離閥。如此裝配之 閥可整合在位於該氣體來源容器上之閥首部裝配 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 之來源氣 在之後更 分配次大 力更進一 更詳盡的 於一氣體 n a i r )歧 設在一單 board)或 3樣之處。 構成以使 器，其中 一氣體壓 節器之容 一手動隔 該第一容 手動隔離 件中。 12 1279660 其他氣體來源容器之使用實施例可由美國專利第 6, 314, 986 號、第 5, 937,895 號、第 6, 007,609 號及歐洲 專利第1 1 8 0 6 3 8 A 2號等發明中所揭示。 本發明之其他態樣、特徵及具體例將藉由後續揭示之内 容及附列之申請專利範圍更加凸顯。 【實施方式】 藉由參考下列專利申請案及專利案，藉由其整體揭示内 容合併於此： •美國專利第6，1 3 2，4 9 2號，其公告於2 0 0 0年1 0月1 7 曰； •美國專利第5, 935, 305號，其公告於1999年8月10日； • 美國專利第5，5 1 8，5 2 8號，其公告於1 9 9 6年5月1 6日； •美國專利第5，7 0 4，9 6 5號，其公告於1 9 9 8年1月6日； • 美國專利第5，7 0 4，9 6 7號，其公告於1 9 9 8年1月6日； •美國專利第5，7 0 7，4 2 4號，其公告於1 9 9 8年1月1 3日； •美國專利第5，9 1 7，1 4 0號，其公告於1 9 9 9年6月2 9日； •美國專利第6, 101，816號，其公告於2000年8月15日； • 美國專利第6, 155, 289號，其公告於2000年12月5日； •美國專利第6，0 8 9，0 2 7號，其公告於2 0 0 0年7月1 8日； •美國專利申請案第0 9 / 5 2 2，3 4 7號，於2 0 0 0年4月1 9 曰申請；及 •美國專利申請案第09/874,084號，於2001年6月5日 申請。 本發明提供一低升高壓力或次大氣壓力之儲存或輸送 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 13 1279660 系統裝置其作為包含半導體製程等應用之來源氣體供應裝 置，該等半導體製程如，使用齒化物氣體之製程設備之蝕 刻清洗，使用氣態先驅化合物之化學氣相沈積，摻雜氣體 或氣態摻雜先驅物之摻雜輸送，氫化或_化氣體之離子植 入，及有機金屬第五族（G r 〇 u p V )化合物，如胂化氫，磷化 氫，氯，NFs，BF3，BCls，乙硼烷（B2H6及其氘取代物B2D6)， 氣化氫，溴化氫，氟化氫，埃化氫，六氟化鎢，及三曱基 銻。 依照本發明降低該分配氣體之氣壓可實質地延長閥及 調節器之生命期表現，該閥及調節器係被用以輸送該氣體 來源（儲存及分配）容器之氣體。有著降低之氣壓，連接時 可較輕易地做到防漏密封（1 e a k - t i g h t)，壓力波動可被降 低或甚至消失，且閥可以被更有效地密封，因此降低外洩 及粒子生成。甚者，因為在清洗或降低清洗/排放循環在效 率上可更為加強。 該氣體分配裝置之架構藉由降低壓力可增加操作壽 命，藉由降低壓力等級，其將減少分配氣體洩露至周圍環 境，因此可能高操作時之安全性，而且因為其自身能減少 在該氣體供應系統中洩漏或損壞事故之發生，故更可增加 裝置之可靠性。 用於本發明之氣體儲存及分配容器可為任何合適之類 型而實施，包括習知之高壓鋼瓶容器，其厚度及過度設計 (〇 v e r - d e s i g η )使得對於内含高壓氣體在維持該氣體（即指 該“工作氣體”）於一較低或次大氣壓力分配時更增加操作 312/發明說明_ 補件)/92-09/92115523 14 1279660 之安全性。該氣體儲存及分配容器可與一包括充填及釋放 開口 ，過壓釋壓裝置，諸如一瞬釋閥（popvalve)，爆發圓 盤（burst disk)，或其他過壓釋壓裝置，流體調節器，及 流動控制元件，諸如手動或自動特性閥，用以與連接至流 動管線之連結器耦合，或其他用以輸送該分配氣體至一使 用場所等之分配裝置之閥首部裝配件一起安裝。 用於本發明所實施之該供應工作氣體之容器係為一壓 力調節容器。在此使用之術語“壓力調節”對於一氣體來源 容器意指一容器，其包括一有著内部體積之容器部，該容 器部包含有欲被分配之氣體，及有著一用以從該内部體積 釋放氣體之開口 ，及位於該容器之處或其中之氣體調節裝 置，即，該氣體調節器係被設置在該容器之内部體積内， 或者是設置在該容器部之開口（例如，該調節器可部份地在 該内部體積之中，及部分地在該容器之開口頸部中，或從 該容器之開口頸部中突出），或在一安裝在該容器上之首部 裝配件中。該首部裝配件可包括一單一區塊或其他包含有 流動通道及其處有構成該首部裝配件之調節器或閥元件附 屬元件之構造。在本發明之一較佳態樣中之調節器係被設 置使得從該容器流經調節器之分配氣體會先流經流動控制 元件，諸如閥，質量流控制器，排出器，喷射器等。 此等類型之容器係揭示於美國專利第6，1 0 1，8 1 6號及第 6, 089, 027號中，並已在市面販售，用於種種之半導體氣 體，該專利係屬於A Τ Μ I公司（D a n b u r y， C T )。 該氣體來源容器亦可為有著一容器關閉閥座落在調節 15 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 器上游處，其後依序是該容器流動控制閥上游之類型 容器流動控制閥可被調節來變化該氣體之流量，在一 閥/調節器/流量控制閥排列中，該等部件例如可被整 一可以用於氣體來源容器之閥首部裝配件，或是可與 器連結。 該容器有著一排放開口 ，例如，在一與該氣體來源 耦合之閥首部裝配件，且較佳以提供限流裝置（R F 0)元 該氣體排放開口處實施，用以加強容器操作時之安全 本發明所實施之一單一氣體來源容器可被提供為 歧管耦合，或者多個該類型容器可被應用來成一序列 此在該氣體含量之耗盡點時可提供一耗盡容器之替換 從在該序列中之一滿裝備用容器開始生產操作。為了 此目的，複數個容器可被安裝在一氣體儲櫃中或是被 至一氣體歧管，以及一自動切換系統，當生產中之第 器中之氣體用完時，其可自動地切換該容器以維持該 分配系統之連續運作。 在本發明所實施之該位於氣體來源容器上之流動 閥（如同先前討論之位於關閉閥/調節器/流量控制閥 中之關閉閥）係較佳為氣動閥，以幫助在該氣體分配系 使用壓縮空氣或其他驅動空氣之自動操作。此種閥也 得在該系統中能有兩點隔離，一隔離點是藉由該氣體 容器閥所界定而另一隔離點則為該歧管隔離閥，其特 為被使用在該流動管線中，且該處之氣體來源容器分 與氣體歧管相連接。 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 ，該 關閉 合成 該容 容器 件在 性。 與一 ，因 ，並 達到 耦合 一容 氣體 控制 排列 統中 可使 來源 徵係 配線 16 1279660 本發明之氣體供應系統係有效地被使用至輸送任何適 合之半導體製程氣體，包括半導體裝置及其先驅結構之製 造中所使用之氣體，又如同使用於清潔或製程反應室及流 動管線中之氣體，又如同用於減少從半導體製造運轉時流 出之污水水流之氣體。雖然在此主要之敘述係關於輸送半 導體製程應用之氣體，但本發明之功用不應侷限於此，本 發明之氣體供應系統可被使用於其他需消耗氣體之應用 中。其他應用說明之實施例不是被限制而是應該包括如， 焊接系統，潛水呼吸裝置，反恐建築清靜氣體系統，油井 火苗撲滅系統，氫能源車，化學儲存及分配裝置（如儲存化 學藥劑，神經毒氣及空氣材料），及蔬果催熟系統等。 本發明因此可被用來輸送氣體，該等氣體諸如三氟化 硼，矽烷，曱基矽烷，二甲基矽烷，胂化氫，磷化氫，乙 硼烷，氯，B C 13，B 2 D 6，六氟化鎢，氟化氫，氯化氫，碘 化氫，漠化氫，鍺烧，氨，銻化氫，硫化氫，砸化氫，碲 化氫，及相對應或其他氣態鹵素（氯，溴，碘，氟）化合物 諸如 N F 3，及有機金屬化合物，如在半導體製程操作中第 五族之（CH3)3Sb，及諸如碳氫化合物氣體，氫氣，甲烷， 氮氣，一氧化碳等氣體及在其他應用中之稀有氣體iS化物。 雖然本發明係主要描述有關半導體製程之應用，其中單 一氣體種類係被儲存及從該氣體來源容器處分配出去，但 是吾人可知本發明之應用並不侷限於此，並可更進一步延 伸及包含多元氣體混合物之儲存及分配。 本發明提供一加強安全性之氣體供應系統，運用一氣體 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 17 1279660 來源包括鋼瓶或其他流體儲存及分配容器，其中有著升高 壓力之流體係藉由一在鋼瓶之中或該處之壓力調節器裝置 或裝配件而被調節壓力。因為此位在鋼瓶之中或該處之壓 力調節並非一般用於高壓氣體之操作配置，故本發明之氣 體供應系統係不同於先前技術之實施，其中高壓氣體係被 抑制或相反地於該半導體製程工具或欲使用該氣體之製造 室中被調節，或反之在該氣體來源之下游被調節。 本發明之一較佳具體例中於該氣體分配歧管中使用一 附加調節器，其係作為與氣體來源容器相接之壓力調節器 之備份，並作為第二壓力調整，其可將由氣體供應系統中 之氣體來源容器所供應之氣體壓力調整至接近欲使用該氣 體製程之所需。當該氣體來源容器壓力及氣體存量被使用 耗盡時，此“第二階段（s e c ο n d s t a g e ) ”調節器可以減少“供 應壓力效應（supply pressure effect)”。 在此情況下，術語“附加的”對於該氣體歧管中之氣體壓 力調節器，其意指此歧管調節器乃附加至該至少一壓力調 節器之事實，該壓力調節器係與該氣體來源容器整合。術 語“一體化”及“整合的”對於與該氣體來源容器連接之壓力 調節器其意指該調節器至少部分地向内置於該容器之内部 體積中及/或被提供於該容器之一首部裝配件中，該首部裝 配件係安裝在該容器之氣體容器部上故該首部裝配件之閥 及壓力調節器係在氣體流動連接中與該容器之容器部之内 部氣體固定體積耦合。 本發明之一具體例中使用一有著壓力調節器部屬在該 18 312/發明說明書(補件)/92-09/921〗5523 1279660 容器之處或其中之氣體來源容器故該被分配之氣體將會先 流經該調節器再流經任何氣體流動控制元件諸如氣體分配 閥。本發明因此提供一氣體來源容器，其有著一聯合之整 合壓力削減功能，且此氣體供應系統可以一新穎及有效之 方法運用作為一關閉及控制方法之一部份之壓力，其將在 之後更為詳盡來敘述。本發明之優點包括其可減少使用有 害生產物質之風險之特性，該有害生產物質包括矽烷，矽 烧混合物，鱗化氫，胂化氫，一氧化碳，及四氣化石夕等及 其他諸多排列種類之物。在該氣體供應歧管中之物質之體 積或質量係在本發明實施中係被削減，且其與被削減之氣 壓成比例，故就本高壓氣體供應系統而言，該存在歧管中 及在洩漏事件中散佈至周圍環境之物質量可實質地被削 減。在該氣體供應系統之操作中，精確地減少操作時之最 大壓力是可被允許的，本發明之氣體供應系統可以一至今 無法達到之方式來使用，以限制氣體釋放事故之潛在性或/ 及其等級。 當本發明之氣體供應系統於一次大氣壓力模式下操作 時，一附加之安全控制方法係為可行的。此種次大氣壓力 操作有在該系統中將任何之外洩“向内”或流入至該流動管 線直至在該流動管線中之室壓（如大氣壓力）達到平衡之 益處，接著該分配氣體之外洩將會擴散並接著會適當急速 地減緩。 假如該氣體供應歧管壓力超過一預定之壓力時，例如在 一系統其中該氣體供應鋼瓶分配之氣體原本為次大氣壓 19 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 力，而錶量變成輕微正壓，如5 p s i g時，本發明之一具體 例中之氣體供應系統可運轉以隔離該氣體供應鋼瓶。此種 鋼瓶隔離特性可大大地減少該鋼瓶内裝物到達環境並產生 健康及/或安全顧慮之風險。在更進一步之具體例中，該系 統可被建構及設置使得在一鋼瓶上之氣動閥不會開啟而分 配氣體，直到在該氣體供應歧管中建立起一負壓。這可以 確保該有害氣體内裝物維持在該鋼瓶中直到安全分配之情 況出現。 在本發明之許多具體例中，藉由使用多數個壓力感測元 件，例如，在該氣體流動管線中之壓力轉換器或壓力切換 器，以提供重複檢查。作為更進一步之變化，該與氣體來 源容器連接類型之調節器，或其他種類之調節器，可以被 使用在靠近該歧管之製程氣體出口之流動管線中，其係位 在該氣體赌櫃封裝物中。此種附加調節器對於該氣體來源 容器内部之有著升高壓力之氣體的引導，該氣體儲櫃之外 部，在該連接至氣體來源容器之調節器損壞之事件中，可 提供一額外之保護層次。 該用以分配次大氣壓力氣體之氣體供應系統之操作也 有著其他之優點。例如，一習知之高壓鋼瓶氣體供應系統 典型地運用一潔淨氣體，例如氮氣之專用鋼瓶。在次大氣 壓力操作時，許多需要使用氮氣專用之潔淨氣體鋼瓶之情 況係可以避免。該位於氣體鋼瓶之上且包含欲被分配之半 導體製程氣體之氣動閥可在潔淨過程時維持關閉狀態，且 設定點調節器（Set Point Regulators，SPRs)可被使用於 20 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 本發明之壓力調節氣體來源容器中實施，其即使在一高外 部壓力（例如大於 2 0 0 0 p s i g )時仍不會打開，故允許一 有害氣體從該工作氣體鋼瓶進入潔淨氮氣系統之情勢便可 以忽視。因此，相較於一缺乏本發明之壓力調節特徵系統 之習知高壓氣體鋼瓶，本氣體供應系統在一般操作時可以 使用較小，較不複雜且只需較低通風率之氣體儲櫃。 本發明之氣體供應系統之更進一步優點，除了前述之相 對於習知高壓氣體鋼瓶系統有著一較小之氣體儲櫃體積使 得通風率減少外，本發明之氣體儲櫃通風率可與該預期最 嚴重之操作釋放值成一比例之減少。 再者，因為本發明系統之可加強操作時之安全性，故該 廠房之保險費率可以被減少，且因為高壓材料之風險被降 低，故從該半導體製程機器至氣體室之設置及距離可以被 最佳化。 根據本發明在一降低壓力下之操作可提供額外之優 點，相對於習知之高壓操作，因為壓力波動而於流動管線 部件上會嚴重地縮短部件之使用壽命之不良效應可以被減 小 〇 在本發明另一具體例中，可實現壓力控制氣體之輸送， 可將該壓力調節鋼瓶設定（藉由設定或調整該調節器之設 定點）為名義上的正壓，例如1 0 - 1 0 0 p s i g，並將該系統中 高壓警報之壓力設定點設置在10-20psig之壓力，其係高 於該選定之操作壓力，以觸發該系統之關閉。 作為一特定說明之實施例，本發明係在一半導體廠房中 21 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 被評估，該廠房包含被部屬在氣體儲櫃中之V A C ®壓力調 節容器處輸送矽烷，其中該氣體儲櫃係被修改以當流動管 線中之壓力達到1 0 p s i g時可觸動警報。 本發明之又一具體例係除了在位於氣體鋼瓶處或其中 使用調節器外，又於該氣體輸送面板中使用一調節器，其 進一步作為調整該輸送至廠房之氣體壓力之裝置。在此情 況中，氣體輸送面板調節器作為該分配氣體之第二階段調 節器，假如不幸地在該氣體鋼瓶處或其中之調節器失靈 時，其也可作為一備用之安全性度量器。 本發明可容許在不同具體例中執行，其中氣動閥與該氣 體鋼瓶一起及/或在其上被使用。此類型之應用包括離子植 入氣體盒，標準氣體儲櫃，獨立氣體歧管（其中不使用氣體 儲櫃），巨型輸送系統例如4 5 0升之鋼瓶，及筒管拖車（t u b e trailers) 〇 藉由在該可達製程所需之分配氣體之氣體分配流動路 徑中使用一限定流動口 ，本發明之氣體儲存及分配系統可 被設置以一修正之流動速率來分配有著所需之低超大氣壓 力或次大氣壓力之氣體。在該容器處或容器中之調節器通 常是為關閉的，其只有在該輸送歧管流動管線從氣體儲存 及分配容器下游而達到操作壓力臨界值時才會發生流通。 實施本發明所運用之調節器可為一單一調節器，或兩個 以上調節器之裝配件，且各個調節器之設定點可依需求來 固定或調整變化。當次大氣壓力之氣體從該歧管氣體流動 管線分配至下游過程時，因為該容器係耦合進入歧管氣體 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 22 1279660 流動管線，故使用配置設定點調節器可阻絕潔淨氣體因意 外回流而進入該氣體來源容器之可能。假如與該氣體來源 容器連接之設定點調節器被設定為超大氣壓力氣體之輸 送，例如，1 0 0 p s i g，該潔淨氣體之壓力會超過該位於氣 體來源容器上之調節器之壓力設定點，以確保該設定點調 節器能維持關閉，以避免任何回流之意外。 藉由說明方式，該組壓力調節器可為一使用壓力感測裝 置[P S A ]之類別，諸如一焊接接頭隔板（w e 1 d e d b e 1 1 〇 w s d i a p h r a g m )以調節氣體流動，其中該壓力感測裝置係對一 下游輸送壓力產生反應並在該氣體流動路徑中調整一錐形 提升閥或相應元件之位置。該壓力感測裝置單元在調節器 裝置製造期間可依所需來校準及密封。 該氣體儲存及分配容器也可使用一單一階段或雙階段 之内部調節器，其被設置使得該分配氣體進入閥首部並流 經該閥前，其可以流經調節器。該壓力調節容器可連帶與 附加調節器一起被應用在包含氣體儲存及分配容器之氣體 儲櫃中，其中至少一附加調節器被設置在該氣體儲櫃中之 歧管流動管線中之容器之下游處，因此提供複數階段調節 器之執行及在該容器中之壓力控制，正如同其之外部地作 用。 可知該氣體儲存及分配系統可在該流動控制閥上游中 之閥首部或頸部或該容器其他内體積中之調節器位置來作 一修改。較佳是將該調節器至少部分地置於該氣體來源容 器之内體積中實施，以保護該調節器免於該容器之儲存， 23 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 輸送及使用時發生之衝撞，衝擊及震動，也可達成將該調 節器安置於流動控制閥上游所帶來之特性及安全性等益 處。 本發明之氣體壓力調節器裝置之較廣可為任何適合之 類型之實施。較佳之調節器包括壓力設定調節器之 S w a g e 1 〇 k ® H F系列（可由S w a g e 1 〇 k公司購得，其網址為 www.swagelok.com)，具有一設定之壓力點範圍，其從真空 等級至2550 psig等級。該高精確調節器之使用允許氣體 從壓力調節容器可靠地以所需之壓力等級設定點來被分 配。 該氣體壓力調節器一般係較佳為提升閥類型，包含一提 升閥元件，其被斜壓地安裝至一墊部結構以預防當壓力超 過該設定點數值時所產生之流動。此調節器使用一氣動壓 力 摘測裝 酉己 件 （gas-actuated pressure—sensing assembly) j藉由該壓力感測裝配件之回應膨脹/收縮及該 提升閥之調動，其可適應出口壓力之變化以維持該設定點 壓力。 為模擬根據本發明之氣體儲存及分配系統之長期操 作，四個調節器同時以 B F 3當作工作氣體來作一超過 7 5 0，0 0 0操作循環之測試，而另一組之四個調節器則以矽 烷當作工作氣體來作一超過3 5 0，0 0 0操作循環之測試。每 一循環包含氣體流動從5至1 0秒鐘到1 0分鐘，接著要求 該調節器關閉並密封。在調節器控制中之平均變化為 6 %

且沒有觀察到明顯之外洩。該調節器之外洩率係低於7 X 24 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 10'6 atm-cc/hr 〇 在該氣體來源容器中之調節器之較佳内部位置可避免 任何因調節器損壞所帶來之外洩問題，例如，在PSA中之 隔板焊接點損壞。此種損壞將導致該標準化氣體之逸失。 PSA 中缺乏補償力（compensating force)，該調節器將會 以一個“關閉’’之狀態損壞並導致一流動之逸失，故該部件 之損壞將會被包含在該鋼瓶容器中，且不會從該容器處引 起氣體逸失或外洩。 參見圖 1，其為一種高壓氣體儲櫃之示意圖，其可根據 本發明而修改以加強操作時之安全性。 該氣體儲櫃1 0 0係概略地由虛線所繪之封閉區來表示， 且包含該高壓氣體鋼瓶1 0 2及連接之流動管線，閥，調節 器流動開關，及相關之使用儀器及控制裝置，其中該流動 管線及至少前述元件之一部份係被安裝在一氣體儲櫃面板 上，以做為一位在該氣體儲櫃1 0 0内部之結構裝配件。 該高壓氣體鋼瓶1 0 2係為一習知樣式，其有著一閥首部 1 〇 4其與閥手部轉盤1 0 6及出口部1 0 8相連接。該手部轉 盤 106 可替換地被一自動閥促動器（automatic valve a c t u a t o r )來取代，以提供在閥首部1 0 4中之閥自動控制， 以分配該高壓氣體。在較佳之實施中，該鋼瓶閥可以依需 求為一氣動閥，其相對於其他種類之閥可提供最大之控 制，並藉由一壓力切換器來開啟或關閉。一手動閥係為較 不理想，因為需要技術員或操作員去操作該鋼瓶上之手動 控制閥。 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 25 1279660 該高壓氣體在分配操作之期間，當該手部轉盤1 0 6被開 啟時，其係從該高壓氣體鋼瓶流經在閥首部1 0 4中之閥， 故該氣體會流經釋放管線1 1 0，其包含閥1 1 2及1 1 6，調節 器1 1 4及過量流動開關1 1 8。 該氣體釋放管線11 0也連結至歧管管線1 2 6及1 2 0。該 氣體釋放管線1 1 0包含歧管隔離閥1 1 1，其係被用以將該 氣體歧管與容器1 0 2間互相隔離。歧管管線1 2 6中包含流 動控制閥1 2 8，且歧管管線1 2 0中包含潔淨氣體調節器1 2 2 及閥1 2 4。 該歧管包括一旁通管線142其中包含閥144，如圖所示。 該歧管更包含一真空細腰管裝配件（vacuum venturi assembly)其包括真空產生器驅動氣體入口管線 134連結 至細腰管噴嘴1 3 2。細腰管喷嘴1 3 2接著經由真空管線1 3 0 連接至歧管管線1 2 6。該細腰管喷嘴1 3 2在其出口處係連 結至其中包含闊1 3 8之釋放管線1 3 6。 一壓力開關1 4 0係可操作地連接至歧管管線1 2 6。 在圖1之氣體儲櫃系統中，如前所述，當在閥首部1 0 4 中之閥開啟時，有著超大氣壓力之氣體係從氣體來源容器 1 0 2以一般操作來被分配。該包含調節器1 1 4之釋放管線 1 1 0可以該調節器1 1 4之設定點決定之預定壓力來分配氣 體至下游製程單元（未示於圖1中）。該位於釋放管線1 1 0 中之流動控制閥1 1 2及11 6在作此分配時係會開啟。該分 配管線1 1 0更包含過量流動開關1 1 8，以在例如分配氣體 之體積流動率超過一預定值之情況時，關閉該超大氣壓力 26 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 氣體之供應。除了體積流動率外，該過量流動開關1 1 8亦 可被設置為以該分配氣體之壓力或其他特性來啟動。故該 過量流動開關可在當該歧管流動管線中有系統部件損壞之 情況發生時，提供從該氣體儲櫃1 0 0分配之氣體流動終止 的功能。 藉由在該氣體來源容器 1 0 2之歧管下游設置一調節器 1 1 4，最初分配進入氣體儲櫃歧管中之高壓氣體可以一根據 該調節器之設定點設定之預定削減壓力來被分配。 該歧管包括流動管線及連接閥及其他部件，包括一真空 產生器管線其含有氣體入口管線1 3 4，細腰管喷嘴1 3 2，釋 放管線1 3 6，及連接真空管線1 3 0。當運轉時，該驅動氣體， 例如，空氣，氮氣，或其他通過該出口管線1 3 4及細腰管 喷嘴1 3 2之流動，藉由適當開啟及關閉閥1 2 4，1 2 8，1 4 4 及 1 1 6，來抽空該歧管，在管線1 3 0中可產生一空吸，例 如，當容器1 0 2之高壓氣體被耗盡時，可優先使該氣體來 源容器1 0 2替換。 該氣體儲櫃歧管也包括潔淨能力，就潔淨氣體供應管線 1 2 0來說，藉由該適當開啟及關閉閥1 2 4，1 2 8，1 1 2，1 1 6， 1 4 4及1 3 8，潔淨氣體可流經該氣體歧管以從該氣體歧管之 輸送管，閥等處移除殘餘之工作氣體。 該氣體歧管包含壓力開關1 4 0，其係用來關閉操作，或 隔離部分之歧管，以回應在歧管中所感測到之壓力等級。 因此該氣體儲櫃1 0 0之氣體歧管包含用以抽空及清潔該 歧管之適當部件，其與該氣體來源容器1 〇 2之替換，或該 27 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 氣體歧管或其部件之維護或修護工作有關。 圖2為根據本發明之一具體例之一種減低壓力氣體儲櫃 之示意圖，其提供由一壓力調節容器所供應之次大氣壓力 之分配氣體。 如圖2所示，該氣體儲櫃2 0 0包含一壓力調節氣體來源 容器202，其與闊首部204裝配在一起，該閥首部包含一 閥，在操作上與閥操作器元件2 0 6耦合以選擇閥之開啟或 關閉以開始或終止位於出口部 2 0 8之氣體流動。如圖所 示，該閥係與閥操作器元件 2 0 6，且實施時該位於閥首部 204中之閥係為一氣動閥，其與氣壓致動器及操作裝置耦 合（圖2中未示）。 閥首部204之出口部208包含在該鋼瓶出口閥頸部中之 一限流裝置（R F 0)。在鋼瓶閥係被開啟而沒有耦合至該分配 歧管之情況發生時，其可提供一安全標準。RF 0裝置可以 選擇地或附加地運用至氣體歧管中，以提供做為氣體面板 結構及/或滿足下游製程所需之分配氣體流之一部份之安 全性加強，其中該下游製程係藉由氣體供應系統來對其供 應氣體。 一調節器裝配件係被設置在内部體積中且被氣體來源 容器2 0 2之外壁所封裝。在此具體例中之調節器裝配件係 包含一連串耦合之調節器單元2 0 1及2 0 3，流經該處之高 壓氣體流至閥首部2 0 4以流經藉由閥操作器元件2 0 6操作 之閥，故在分配模式時，從分配之出口部2 0 8流出之氣體 進入製程氣體分配管線2 1 0包含歧管隔離閥2 0 7，其可將 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 28 1279660 氣體歧管及閥2 0 2彼此隔離。 該壓力調節氣體來源容器202尚包含一高壓氣體，且調 節器2 0 1及2 0 3之設定點係被設定以一預定之低壓力，例 如，次大氣壓力，去分配氣體。 該氣體分配管線2 1 0包含壓力開關2 1 1，其和壓力轉換 器2 1 3及2 1 5 —樣在流動控制閥2 1 6之同一側。 該氣體分配管線 2 1 0係連接至包含流動控制閥 2 2 4及 2 2 8之歧管管線2 2 6。壓力開關2 4 0係被提供以連通該歧管 管線2 2 6。歧管管線2 2 6係與有著一潔淨氣體調節器位於 其中之潔淨氣體供應管線2 2 0耦合，以從潔淨氣體來源（圖 2中未示）提供潔淨氣體作為通至該歧管之預定壓力。 一真空產生器管線亦被提供於該氣體儲櫃2 0 0之中，如 圖2所示。該真空產生器管線包括驅動氣體供應管線2 3 4 將一驅動氣體來源（圖未示）與細腰管2 3 2之細腰管供應管 線2 3 1耦合。細腰管2 3 2在管線2 3 6中釋放驅動氣體，其 中包含流動控制閥2 3 8並通至一喷孔，藉以從該氣體儲櫃 中向外排出驅動空氣。 細腰管2 3 2係連接至一空吸管線2 3 0以將歧管管線2 2 6 抽成真空。隨後藉由使用一潔淨氣體來源（圖2中未示）， 可在該被抽空之真空管線中產生清潔歧管之效果。該潔淨 氣體來源係與潔淨氣體供應管線2 2 0耦合，該管線中有著 潔淨氣體調節器 2 2 2，以將有著預定壓力之潔淨氣體導入 該歧管管線2 2 6。 藉由適當開啟或關閉歧管閥2 2 4、2 2 8、2 1 6及2 3 8，該 29 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 系統可以下列步驟來轉變，從（1 )製程氣體分配，去 該歧管流動管線被抽空，接著（3 )以該潔淨氣體清潔 該潔淨氣體可以為惰性氣體，例如，氮氣，氬氣，筑 當該容器之容量被耗盡至一預定程度，而現行使用 來源容器操作結束時，（1 )至（3 )之順序將會發生。 器將會從位於氣體儲櫃2 0 0中之歧管流動管線處分 後在抽空歧管及潔淨步驟完成後將會替換。 在製程氣體分配管線2 1 0中之壓力轉換器2 1 3及 用以監視該分配氣體之壓力。分S己氣體之流動率可 流動控制閥2 1 6來調節。該壓力轉換器可與製程控 (圖2中未示）耦合，以控制與氣體流動變化發生關 體儲櫃操作及在氣體儲櫃中分配氣體之操作壓力。 該壓力開關 2 1 1及 2 4 0可被用以警告及/或關 的，以個別對應於在製程氣體分配管線2 1 0及歧管| 中之壓力等級。 雖然圖2中之調節器裝配件係被示以包含兩個調 元，耦合成一連串之配置，但該位於氣體來源容器 體積中，或在閥首部或氣體來源容器分配部之調節 之數量及配置，在本發明之實施上係可以有所變化 供該壓力調節氣體來源容器之任何不同配置。 圖2中所示之氣體儲櫃系統有著優於圖1中所示 優點，後者分配之高壓氣體係直接進入該歧管，接 游才調節壓力及流動率以提供有著所需製程條件之 體。而圖2之系統在該氣體來源容器2 0 2中運用高 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 卜著（2) 歧管。 氣等。 之氣體 然後容 脫，然 21 5被 以藉由 制裝置 係之氣 閉之目 線22 6 節器單 之内部 器裝置 ，以提 系統之 著在下 分配氣 壓氣體 30 1279660 牽制，其係為欲提供該工作氣體之實質容量所不可或缺 (容器2 0 2之容量隨著氣體壓力之增加而增加），而位於 首部2 0 4中之分配閥上游之調節器裝配件可允許氣體從 預先調節氣體來源容器2 0 2以一低壓，例如，次大氣壓 分配。 結果，圖2中之系統相對於圖1之系統在安全性及風 減少上可達到一實質之改進。 圖3為根據本發明另一具體例之一種減低壓力氣體儲 系統之示意圖，其使用低壓力分配氣體，該氣體係由一 力調節容器所供應，並接著利用一下游之次大氣壓力調 器來在該氣體儲櫃之氣體面板中被調節。 所示之氣體儲櫃300包含一氣體面板350，其中氣體 管流動管線及相關元件係裝設於其上。 如圖所示，該氣體儲櫃包含一壓力調節氣體來源容 3 0 2，該容器包含一調節器裝配件，該裝配件包括調節器 元3 0 1及3 0 3。氣體來源容器3 0 2係與閥首部3 0 4 —起 設，閥首部包含藉由耦合至闊促動器362之閥轉盤306 動之閥。閥促動器3 6 2藉由訊號傳輸線3 6 4被内部連接 電子模組352之中央處理單元（CPU)354。 該CPU可由電腦、微處理器裝置、可程式邏輯控制器 或其他微電子處理單元所構成，其係合適地連接或應用 該氣體儲櫃，且被設置以監視及/或控制在氣體儲櫃中氣 之製程條件（氣體壓力、溫度、流動率、及/或組成）。 雖然圖3中所示之氣體儲櫃有著一單一高壓氣體來源 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 的 閥 該 被 險 櫃 壓 節 歧 器 單 裝 開 至 於 體 容 31 1279660 器 3 0 2，但吾人可認為該氣體儲櫃可應用於多個此種容 器，且位於氣體儲櫃中之歧管可相應地成形以作為操作樞 紐，故當一耦合至歧管之氣體來源容器用盡氣體，或達到 一預定之低殘餘量設定點時，該用盡之容器可以藉由在歧 管中適當地操作閥來將其隔離（.例如，關閉在氣體供應管線 中將容器耦合至歧管之閥，並開啟該氣體供應管線中將另 一滿裝容器耦合至與氣體流動連通之歧管之閥），故該用完 之容器在滿裝容器被帶入流程中後可以被移除。 圖3所示之氣體來源容器3 0 2之闊首部3 0 4有一耦合至 製程氣體分配管線3 1 0之釋放出口部 3 0 8。該閥首部3 0 4 之出口部 3 0 8 包含一位於鋼瓶出口閥頸部中之限流裝置 (R F 0 )。此外，或另一方面，一限流裝置可被運用於氣體歧 管之中，如先前於圖2中所討論的。 該氣體分配管線3 1 0包含歧管隔離閥3 0 7，其可將該氣 體歧管與容器3 0 2彼此隔離。該製程氣體分配管線3 1 0包 含壓力開關3 1 1與壓力轉換器3 1 3及3 1 5。在此管線上位 於壓力轉換器中間的是一流動控制閥 3 1 6，並接著操作地 與一閥促動器3 8 2耦合，該闊促動器係與C P U 3 5 4藉由訊號 傳輸線3 8 4成一訊號傳輸連接關係。 該製程氣體分配管線3 1 0也包含調節器3 2 1，該調節器 係用來以一減少之壓力等級分配氣體，該壓力等級係與由 氣體來源容器3 0 2釋放（例如從出口部3 0 8至該製程氣體分 配管線3 1 0 )之壓力等級成比例。該調節器3 2 1係藉由訊號 傳輸線3 8 0連接至C P U 3 5 4以調整該調節器之設定點。反 32 312/發明說明書(補件)/92-09/921〗5523 1279660 之，該調節器3 2 1可為一手調式設定點調節器，或一固定 設定點裝置。 關於該氣體來源容器 3 0 2及其中之調節器單元 3 01及 3 0 3，圖3係藉由虛線3 5 8及3 6 0綱要地描述此回應C P U 3 5 4 之調節器單元。就該調節器單元之設定點來說，此意味著 C P U與該個別之調節器單元3 0 1及3 0 3間之操作地耦合關 係。該調節器設定點可藉由CPU來獨立地調整，例如產生 一訊號，其係被傳輸至該調節器單元以調整其壓力設定 點。調節器單元與CPU間之耦合可包含單一傳輸線，其係 通入至該容器 302之内部體積以調整設定點。反之，CPU 可產生一訊號來調節該各個調節器單元之調整結構，以非 侵入式地（η ο η - i n v a s i v e 1 y )改變在該容器中調節器設定點 之設定。 裝設在氣體面板350上的為一歧管管線326，該管線中 包含流動控制閥3 2 4及3 2 8。閥3 2 4係與閥促動器3 8 8耦 合，其接著藉由訊號傳輸線3 9 0連接至CPU 3 5 4。類似地， 流動控制閥3 2 8係與閥促動器3 7 0耦合，其係藉由訊號傳 輸線3 7 2連接至CPU3 5 4。歧管管線3 2 6係耦合至壓力開關 3 4 0，其接著藉由訊號傳輸線3 6 6連接至CPU 3 5 4。歧管管 線3 2 6也經由空吸管線3 3 0與細腰管3 3 2連通。細腰管3 3 2 係連接至一驅動氣體供應管線3 3 4及一驅動氣體釋放管線 3 3 6，該釋放管線之中包含流動控制閥3 3 8。該細腰管釋放 管線3 3 6係被設置已將該氣體儲櫃3 0 0之驅動氣體向外排 放。在管線3 3 6中之閥3 3 8係與閥促動器3 7 4耦合，其接 33 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 著藉由訊號傳輸線3 7 6連接至CPU 3 5 4。 歧管管線3 2 6係連接至潔淨氣體供應管線3 2 0，該供應 管線之中有著潔淨氣體調節器 3 2 2。該潔淨氣體供應管線 3 2 0係連接至一潔淨氣體來源4 0 4，該氣體來源係與閥首部 4 0 6裝配，閥首部包含一閥促動器其係藉由訊號傳輸線4 0 8 連接至CPU354 。 該氣體儲櫃3 0 0係有著一通風性能，其可包含例如氣體 儲櫃之百葉窗門，其中空氣或其他欲排放氣體可藉由通過 該處從氣體儲櫃流動並排出，例如，排放管線 3 7 8。該氣 體儲櫃可以傳統方式裝置通風設備，例如，包含位於該半 導體製程裝置頂部之上之鼓風機/風扇裝配件，其係被設置 以經由位於櫃門中之百葉窗及氣體儲櫃之内部體積抽取室 内空氣至該排放管線378且經由通風管路（ductwork)至該 裝置之頂部，然後廢氣會流經一濕式洗滌塔以減少其中之 任何毒性或其他之有害化合物。 反之，該氣體儲櫃可藉由其中包含閥422之通風裝置氣 體管線4 2 0來換氣。閥4 2 2係與閥促動器4 2 4耦合以操作 閥4 2 2去控制通風裝置流經該氣體儲櫃之氣體流動率。該 閥促動器4 2 4依次藉由訊號傳輸線4 2 6與C P U 3 5 4耦合，以 此，閥4 2 2可以藉由相應於氣體儲櫃中之監視情況之C P U 來調節，並以一控制方式來變化通風裝置氣體之流動率。 該通風管線4 2 0可與一鼓風機耦合以產生通過氣體儲櫃之 氣體流動，例如，使用乾淨之乾燥空氣作為通風氣體。 由於本發明在實施上，該壓力調節容器性能，除了與同 34 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 樣體積而缺乏壓力調節性能為其中或其處之容器相較，含 有一實際較佳的氣體品質外，同時也能從該氣體儲櫃提供 一較低壓力之分配氣體至該半導體製程（關於該儲存及分 配容器中之高壓氣體）下游處，以加強安全性。此特性提 供單位鋼瓶較高之交付量（d e 1 i v e r a b 1 e s )及隨著時間可有 著較少之鋼瓶替換量。 此外，因為一含有同樣氣體容積之同等的低壓容器會有 一較大之體積，且需要一相對應之較大氣體儲櫃（因為其 增加之體積將會需要一較大之通風氣體來流動經過該較大 之氣體儲櫃），故本發明所採用之氣體儲櫃可有著較小之體 積。因此本發明能提供廢氣消減/減少之優點。氣體儲櫃通 風裝置之需求通常根據規定之考量（例如，在分配矽烷之 情況下，一特別的流動率及經過該氣體儲櫃之通風氣體之 線性速度需被指定），或反之根據含有氣體之釋放目標使得 靠近該氣體儲櫃之工人不會暴露在該分配氣體之特定濃度 下，例如，超過該臨界值（threshold limit value, TLV) 之2 5 %。當分配之流體為毒性氣體時，可使用例如S e m i F - 1 5 追縱氣體測試之試驗（T r a c e r G a s T e s t )來設定該通風氣體 之等級，其中代表氣體例如六氟化硫（S F 6 )可以一最嚴重 事故排放（WCR)率來排放，然後調整該氣體儲櫃通風率使得 之前該氣體儲樞中之有毒氣體濃度可維持在T L V臨界值濃 度之2 5 %。 氣體承裝容器之最嚴重事故排放率係根據其内含氣體 之壓力及用於該容器中限流口（例如，在容器上之閥首部之 35 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 氣體釋放開口）之大小。結果本發明之壓力調節容器因為其 壓力調節可提供一較低之W C R率，因此相對於使用一較高 壓力釋放之氣體，此處之氣體儲櫃可以一較低之速率被耗 盡。因此於本發明實施例中之廢氣（或其他通風氣體）消耗 可以減少。 潔淨室 2 0 0 0 之 NFPA318 指南（NFPA318 Guidel ines for Cleanrooms 2000)中根據維持氣體爆炸下限（LEL)之 25% 之最小稀釋度，建立對於矽烷及其他易燃氣體之標準。舉 例來說，對於一使用0 . 0 1 0英吋限流口於鋼瓶之閥首部之 釋放開口的高壓矽烷氣體鋼瓶來說，在其鋼瓶内壓為 8 0 0 p s i g時，該建議最小廢氣流動率一般係為3 4 0立方英吸-每分鐘（CFM)，内壓為600psig時則為600CFM，而内壓為 1 5 0 0 psig 時則為 7 6 5CFM。壓縮氣體協會（CGA)指南 [P _ 3 2 _ 2 0 0 0 ]之最小廢氣量也是根據類似之情況。 本發明藉由提供一壓力調節氣體儲存及分配容器因此 在相對於一相應缺乏該壓力調節特徵之氣體分配系統，在 廢氣需求上可達到實質之減少。 又或者，該通風裝置氣體管線 420可連接至一氮氣來 源，例如，在半導體製程設備中之‘‘室内氣體（h 〇 u s e g a s ) ” 氮氣氣體管線，可使氮氣流動經過該氣體儲櫃，以作為通 風氣體。 該氣體儲櫃3 0 0可藉由外部氣體來源3 9 2提供一氣體引 導能力，其中該外部氣體來源包含有著所需氣體種類之容 器。該外部氣體來源係與閥首部3 9 4 —起裝配，該閥首部 36 312/發明說明書(補件)/92-09/921】5523 1279660 包含藉由一耦合至閥促動器3 9 8之閥轉盤3 9 6所操 部閥。閥促動器3 9 8藉由訊號傳輸線4 0 0與C P U 3 5 4 外部氣體來源 3 9 2係被設置用以從容器中經由 3 9 4之釋放開口來分配内裝氣體進入釋放管線4 0 1。 線4 0 1係耦合至氣體泵4 0 2，其入口管線4 0 3抽取 氣體儲櫃 3 0 0。以此方法，該外部供應氣體進入該 櫃並流動經過該氣體儲櫃之内部體積並從該處離 如，經過氣體排放管線3 7 8。泵4 0 2係藉由訊號傳輸 裝置與CPU 3 5 4耦合。 外部氣體來源3 9 2可提供一特殊氣體用以定期保 體儲櫃之内部，例如，用來清潔或消毒等。反之， 器3 0 2分配之氣體出現在氣體儲櫃3 0 0之周圍環境 測到時，該特殊氣體（可為一活性氣體）能與從容器 任何外洩之材料起反應，例如，從該容器或附加或 該氣體儲櫃中之閥首部之外洩等。又或者，當易燃 分配於氣體儲櫃中或是其外洩被偵測到時，該特殊 包含一安全氣體，例如，火災壓制氣體。 該製程氣體分配管線3 1 0包含壓力開關3 1 1，其 號傳輸線3 6 8而與C P U 3 5 4耦合。該分配管線也包含 換器3 1 3及3 1 5，其同樣個別地藉由訊號傳輸線3 8 6 耦合至CPU。 可暸解在圖3中之系統部件係為一體化的，並操 電子模組3 5 2之CPU 3 5 4耦合，以整合該系統之製程 該電子模組 3 5 2 包括操作地與 CPU3 5 4耦合之警 312/發明說明書(補件)/92-09/921丨5523 作之内 耦合。 閥首部 釋放管 氣體至 氣體儲 開，例 線410 養該氣 當從容 且被偵 3 0 2中 耦合在 氣體被 氣體可 藉由訊 壓力轉 及317 作地與 控制。 報單元 37 1279660 3 5 6，各該預先設定點限制之外部操作可藉由CPU轉換並從 警報單元3 5 6以聲音或視覺警報向外輸出。 CPU 3 5 4因此可計晝性地建構並設置以實現一循環操 作，包含從該氣體儲櫃分配氣體至製程氣體分配管線 3 1 0 中。此分配可以内部調節器3 0 1及3 0 3在一預定之設定點 情況下來實行，以提供降低壓力之氣體至分配管線 3 1 0。 調節器單元之設定點係由C P U 3 5 4來調整。該操作循環包括 在氣體來源容器中之氣體耗盡時終止分配功能，接著藉由 細腰管3 3 2抽空歧管，並接著由潔淨氣體來源4 0 4供應之 潔淨氣體會清潔該歧管。該循環操作因此可藉由CPU計晝 性地開啟及關閉閥及其他就該氣體儲櫃操作有效之個別操 作步驟來調節。壓力轉換器3 1 3及3 1 5可藉由個別之訊號 傳輸線3 8 6及3 1 7操作地耦合至C P U，以連續地監視在該 配管線中之流動控制閥3 1 6上游及調節器3 2 1下游之壓力 狀態。流動控制閥3 1 6本身可藉由CPU來調節以提供製程 氣體有著所需之流動率，使其通至下游之半導體製程工具 或其他需使用氣體之裝備或地點。調節器3 2 1之設定點可 藉由C P U 3 5 4來調整（藉由適當控制經過訊號傳輸線3 8 0傳 輸之訊號，其中從該氣體儲櫃分配之製程氣體有著所需之 壓力特徵）。 壓力開關3 1 1及3 4 0係以同樣方式之訊號傳輸關係連接 至 CPU，假使操作時在歧管管線或製程氣體分配管線中之 壓力超過預定之界限值時，可藉此達成自動關閉氣體儲櫃 系統之功效。 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 38 1279660 在以真空抽空歧管期間，藉由驅動流動控制閥3 3 8之閥 促動器3 7 4，在歧管管線3 2 6及空吸管線3 3 0上之由細腰 管3 3 2產生之空吸程度可選擇性地被調整。閥促動器3 7 4 係經由訊號傳輸線3 7 6以訊號控制之關係連接至C P U 3 5 4。 同樣地，藉由從C P U傳來之適當訊號，潔淨氣體之供應 可被調整，該訊號如同以訊號傳輸線4 0 8傳至閥首部裝配 件4 0 6之閥促動器之訊號。在潔淨氣體供應管線3 2 0中潔 淨氣體係藉由調節器3 2 2來被調整至一所需之壓力等級。 雖然圖中未示，但藉由耦合至CPU354之調節器322且以 C P U 3 5 4連接至調節器3 2 1之通信方式，該潔淨氣體調節器 之設定點係可選擇性地被調整。 藉由CPU控制泵402之速度及/或藉由調整通風氣體來 源容器3 9 2之分配閥，被導入至氣體儲櫃3 0 0中及在排放 管線3 7 8中從該處排放之通風氣體之流動率係可選擇性地 被調整。 例如，藉由壓力轉換器3 1 5之偵測並經由訊號傳輸線3 1 7 輸送訊號至C P U 3 5 4，C P U可對於在製程氣體分配管線中突 然減少（如，因為在氣體歧管流動管線上游處之外洩）之壓 力產生對應，而增加通過氣體儲櫃之通風氣體流動率。以 此方式，洩漏氣體之濃度可以減少並低於其最低有毒或有 害濃度，並從氣體儲櫃之内部體積中藉由通風氣體來“清除 (sweeping out)’’。 圖3之氣體儲櫃系統可依其特性來做所變化，例如，藉 由不同地建構及操作，在多樣之結構及操作形式下提供高 39 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 安全性操作。例如，藉由在管線3 6 6中之訊號傳輸， 壓力可以被偵測並被使用來驅動壓力開關 3 4 0，故在 來源容器3 0 2之閥首部3 0 4中之分配閥可以關閉。此 由從C P U 3 5 4發出之控制訊號經由訊號傳輸線3 6 4傳至 動器3 6 2來達成，使得其關閉閥轉盤3 0 6。以此型式 氣體供應歧管之壓力超過預定之壓力界限時，氣體來 器3 0 2可以被隔離。在閥首部3 0 4中之閥也可被控制 分配動作不會發生，除非在分配管線3 1 0中之壓力到 特定值（例如，可藉由壓力轉換器 31 3或壓力轉換器 來偵測）。 因此圖3之系統提供一製程氣體分配配置，其中在 3 0 2中之氣體係為高壓狀態（為了使在容器中之氣體 達最大），並有著壓力調節器以使得從容器至該分配管 分配氣體能有著實質上較低之壓力，且該分配氣體可 一步被分配管線調節器3 2 1來調節（降低）。 高壓氣體來源容器302中之氣體可有著一超大氣壓 諸如從20 psig至2000 psig之範圍，而從壓力調節 中釋放之分配氣體有著實質上較低之壓力（至少 2 5 %，較佳至少為4 0 %，更佳至少為6 0 %，及最佳至少為 其乃就該氣體來源容器之内體積中之壓力等級而言） 從壓力調節容器中釋放之分配氣體有著例如從 20 至1 2 0 0 p s i g範圍之壓力，且低於氣體來源容器内裝 體壓力。以次大氣壓力分配操作之分配氣體可有著； Torr至750Torr之壓力範圍，更典型地係為約 400 3 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 歧管 氣體 可藉 閥促 ，當 源容 使得 達一 3 15 容器 量能 線之 更進 力， 容器 減少 8 0 %， T 〇 r r 之氣 6 20 .600 40 1279660

Torr之範圍。從氣體來源容器分配進入該氣體歧管之氣體 較佳之壓力範圍包括約 20 Torr至200 psig，更佳為20 Torr至lOOpsig。從壓力調節容器分配之氣體壓力有著例 如從約 2 0 T 〇 r r至2 0 0 p s i g之壓力等級範圍，或較佳為 約 4 0 0 T 〇 r r·至1 0 0 p s i g之範圍，且該C P U可計晝性地設 置使得在警報單元3 5 6中之高壓警報之壓力設定點可為當 分配氣體之壓力超過選擇壓力約10至20psig時能響起以 警告系統之關閉。 在又一具體例中，在氣體來源容器302中之高壓氣體可 藉由與容器連結之調節器（設置於其内部中，或在頸部或閥 首部，容器分配閥之上游）來調整至一中間壓力等級。此中 間壓力接著又可藉由在分配管線中之壓力調節器3 2 1來減 少，使得在分配管線3 1 0中輸送至下游製程工具或使用地 點之最終壓力可為所需之壓力等級（接近該氣體之終點使 用壓力）。 因此本發明使得氣體儲櫃系統之安全性能實質地增 加，且高壓氣體分配所帶來之風險與危險能實質地減少。 如在此所提到關於本發明細節之摘要，其可以不同方式 來實行，包括（1)超大氣壓力氣體之分配（2)次大氣壓力氣 體之分配，及（3 )混合操作，包含超大氣壓力氣體被向下調 節至次大氣壓力氣體之分配，如上述之不同種類。這些種 類中皆會依次在下文中，以其各個之說明具體例來討論關 於其較佳之操作狀態。 在方式（1)之包含超大氣壓力分配操作中，壓力調節氣 41 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 體來源容器係與一位於在該容器閥首部出口之限流裝置被 設置以輸送lOOpsig之氣體，其可用來選擇滿足製程需求 (半導體製程下游）之1 . 5倍之最大流動量。容器上有著一 氣動閥，且該容器係與一包括有著不同設定點類型之調節 器之氣體面板耦合，其中該設定點係被設定以滿足工廠輸 送需求，典型地為3 0 _ 7 0 p s i g。警報與控制裝配件係被提 供以當該歧管隔離閥時，用來作為關閉該容器中氣動閥並 發出警報之用。該警報及控制系統也可被建構及設置去啟 動二位置式氣體儲櫃風門以增加通過該氣體儲櫃之排氣通 量。在多氣體來源容器配置中也可使用一自動切換系統， 以當一使用中之氣體來源容器耗盡氣體時，能將另一個備 用氣體來源容器替換上線。 方式（2 )之包含次大氣壓力分配操作中，壓力調節氣體 來源容器係與一位於在該容器闊首部出口之限流裝置被設 置以輸送650torr之氣體，其可用來選擇滿足製程需求（半 導體製程下游）之1 . 5倍之最大流動量。容器上有著一氣動 閥，且該容器係與一包括有著不同設定點類型之調節器之 氣體面板耦合，其中該設定點係被設定以滿足工廠輸送需 求，典型地為4 0 0 - 6 0 0 p s i g。警報與控制裝配件係被提供 以當該歧管隔離閥時，用來作為關閉該容器中氣動閥並發 出警報之用。該警報及控制系統也可被建構及設置去啟動 二位置式氣體儲櫃風門以增加通過該氣體儲櫃之排氣通 量。在多氣體來源容器配置中也可使用一自動切換系統， 以當一使用中之氣體來源容器耗盡氣體時，能將另一個備 42 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 用氣體來源容器替換上線。 方式（3 )之包含混合超大氣壓力分配操作，其接著被一 氣體面板調節器調節以產生次大氣壓力氣體之分配，壓力 調節氣體來源容器係與一位於在該容器閥首部出口之限流 裝置被設置以輸送1 0 - 1 0 0 p s i g之氣體，其可用來選擇滿 足製程需求（半導體製程下游）之1 . 5倍之最大流動量。容 器上有著一氣動閥，且該容器係與一包括有著不同設定點 類型之調節器之氣體面板耦合，其中該設定點係被設定為 約6 0 0 T 〇 r r。警報與控制裝配件係被提供以當該歧管隔離 閥時，用來作為關閉該容器中氣動閥並發出警報之用。該 警報及控制系統也可被建構及設置去啟動二位置式氣體儲 櫃風門以增加通過該氣體儲櫃之排氣通量。在多氣體來源 容器配置中也可使用一自動切換系統，以當一使用中之氣 體來源容器耗盡氣體時，能將另一個備用氣體來源容器替 換上線。 方式（3 )中之混和方式允許在歧管中限制之壓力操作， 其可被應用以解決關於使用點式（P 0 U)氣體清洗裝置之壓 力降（pressure drop)，並從氣體儲櫃以次大氣壓力輸送至 丰導體製程工具及控制閥箱（V Μ B)。 本發明之特徵及優點將藉由以下之非限制之實施例來 作一更完全之闡釋。 實施例1 使用失效樹研究法（Fault Tree methodology)，該“預先 調節”之VAC ®鋼瓶（由位於Danbury，CT之ATMI公司購得） 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 43 1279660 内部設有調節器並與傳統矽烷應用之高壓鋼瓶比較。氣體 儲櫃係以同樣之方式安裝並完成建立相對應之失效樹及風 險分析。就各個比較且許多洩漏情況發生是包含複數個損 壞，故潛在洩漏方案[S i ]超過2 0個。在此方法中所有的發 生頻率皆會被規定，可計算風險及以一相對之根據來比較 各種輸送方式。 意外發生之可能性係由鋼瓶之替換頻率及輸送壓力所 影響。操作意外或最嚴重事故排放率（w C R)之結果係如表1 所示且範圍在30.5至70.8標準公升-每分鐘（slpm)(NFPA 3 1 8潔淨室保護標準，2 0 0 0年版）。預先調節鋼瓶之 W C R 係為8. 2 s 1 p m且於所有充填壓力情況下皆勝出。 表1 通過0 . 0 1 0 ”限流裝置且做為鋼瓶壓力函數之矽 烧流動率 壓力[P s i g ] 1600 1200 800 量 流 率 放 br 8 7 5 與 · · · t ο 5 ο 故7 5 3 事 U&ul 嚴 最

m P 斤 W5 2 公1 1 I_I 量 質 實施例2 石夕烧輸送-比較例 該預先調節氣體來源容器之預先調節壓力係被固定在 一恆常輸送壓，其係獨立於充填壓力。矽烷充填濃度係為 風險承受度之函數；此實驗中一半之充填量係約為5公斤 裝，其餘裝入容器之充填量則分別為1 0公斤，1 2公斤及 1 5公斤。下列表2所示該矽烷之最嚴重事故排放率係為8 0 0 44 312/發明說明書(補件)/92-09/92] 15523 1279660 psig 及 lOOpsig，其中 VAC 意指由 ATMI 公司（Danbury, CT) 購得之預先調節氣體儲存及輸送容器。 表2 矽烷最嚴重事故排放率為8 0 0 p s i g及1 0 0 p s i g 鋼瓶 壓力 容量 限流裝置 排放率 標準 800 psig 5kg 0.010，， 3 0.5 s 1 pm VAC 100 psig 15 kg 0.010” 3. 5 s 1 pm [1600 psig] 100 psig 15 kg 0.014” 6.9 s 1 pm 下列表3所示為矽烷輸送選擇相關風險分析之結果。 表 3 氣體輸送系統 頻率 結果 風險 風險比率 15kg, VAC(100 psig) 4.44E-3 8. 2 3. 64E-2 1 5 kg, 800 psig 1.49E-2 30.5 4. 54E-1 12.5 10 kg, 1200 psig 1. 27E-2 55.0 6. 98E-1 19.2 15 kg, 1550 psig 1·16E-2 70.8 8 . 2 1 E - 1 22.6 在相對之風險基礎上，該V A C ®輸送系統[1 0 0 p s i g ]預 期將比裝配有 0 . 0 1 0 ”限流裝置（R F 0 )之傳統矽烷鋼瓶安全 1 2至2 3倍。就一特定之事故來說，該較低之外洩率[結論] 係為輸送壓力之函數，亦可從此結果中得知。 雖然本發明已參照較佳具體例及特徵說明，但可知以上 敘述之具體例及特徵應不被認為其係限制本發明，及其他 變化，修改及其他具體例，該等變化皆可為熟習本技藝者 所詳知。因此，本發明將可更廣泛地被建構，並與其後闡 釋之申請專利範圍一致。 【圖式簡單說明】 圖1為一種高壓氣體儲櫃之示意圖，其可依據本發明被 修改以加強操作時之安全性。 圖2為根據本發明之一具體例之一種對應減低壓力氣體 45 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 儲櫃之示意圖，其使用次大氣壓力分配氣體，該氣體係由 一壓力調節容器所供應。 圖3 A、B為根據本發明另一具體例之一種對應減低壓力 氣體儲櫃之示意圖，其使用低壓力分配氣體，該氣體係由 一壓力調節容器所供應，並接著利用一下游之次大氣壓力 調節器來在該氣體儲櫃之氣體面板中被調節。 (元件符號說明） 100 氣 體 儲 櫃 102 壓 氣 體 鋼 瓶 104 閥 首 部 106 闊 手 部 轉 盤 108 出 〇 部 110 釋 放 管 線 111 歧 管 隔 離 閥 112 閥 114 調 節 器 116 闊 118 過 量 流 動 開 關 120 歧 管 管 線 122 潔 淨 氣 體 調 Λ/Γ 即 124 閥 126 歧 管 管 線 128 流 動 控 制 閥 130 真 空 管 線 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 46 1279660 132 細腰管噴嘴 134 真空產生器驅動氣體入口管線 1 36 釋放管線 138 閥 140 壓力開關 142 旁通管線 144 閥 2 0 0 氣體儲櫃 20 1 調節器單元 2 0 2 壓力調節氣體來源容器 2 0 3 調節器單元 2 0 4 閥首部 2 0 6 閥操作器元件 2 0 7 歧管隔離閥 208 出口部 2 10 氣體分配管線 21 1 壓力開關 213 壓力轉換器 215 壓力轉換器 2 16 流動控制閥 2 2 0 潔淨氣體供應管線 2 2 2 潔淨氣體調節器 2 2 4 流動控制閥 2 2 6 歧管管線 47

312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 2 2 8 流動控制閥 2 3 0 空吸管線 231 細腰管供應管線 2 3 2 細腰管 2 3 4 驅動氣體供應管線 2 3 6 管線 2 3 8 流動控制閥 2 4 0 壓力開關 3 0 0 氣體儲櫃 301 調節器單元 3 0 2 氣體來源容器 3 0 3 調節器單元 3 0 4 閥首部 3 0 6 閥轉盤 3 0 7 歧管隔離閥 308 出口部 3 10 氣體分配管線 31 1 壓力·開關 313 壓力轉換器 315 壓力轉換器 3 16 流動控制閥 3 17 訊號傳輸線 3 2 0 潔淨氣體供應管線 32 1 調節器 48

312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 3 2 2 調節器 3 2 4 流動控制闊 3 2 6 歧管管線 3 2 8 流動控制闊 3 3 0 空吸管線 3 3 2 細腰管 3 3 4 驅動氣體供應管線 3 3 6 細腰管釋放管線 3 3 8 流動控制閥 3 4 0 壓力開關 3 5 0 氣體面板 3 5 2 電子模組 3 5 4 中央處理單元 3 5 6 警報單元 3 5 8 虛線 3 6 0 虛線 3 6 2 閥促動器 3 6 4 訊號傳輸線 3 6 6 管線 3 6 8 訊號傳輸線 3 7 0 閥促動器 3 7 2 訊號傳輸線 3 7 4 閥促動器 3 7 6 訊號傳輸線 49

312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 378 排 放 管 線 380 訊 號 傳 竿刖 線 382 閥 促 動 器 384 訊 號 傳 击& 竿刖 線 386 訊 號 傳 線 388 閥 促 動 器 390 訊 號 傳 線 392 外 部 氣 體 來源 394 閥 首 部 396 閥 轉 盤 398 閥 促 動 器 400 訊 號 傳 輸 線 40 1 釋 放 管 線 402 氣 體 泵 403 入 口 管 線 40 4 訊 號 傳 輸 線 406 閥 首 部 (裝配件） 408 訊 號 傳 戰!) 線 410 訊 號 傳 竿刖 線 420 通 風 裝 置 氣體管線 422 閥 424 閥 促 動 器 426 訊 號 傳 m 線

312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 50

Claims (1)

1279660 拾、申請專利範圍： '/1 . 一種氣體分配裝配件，其用以分配氣體，包含： (a) —壓力調節氣體來源容器，其使氣體保持在超大氣 壓力且被建構及設置用以在實質地較低壓力下釋放氣體； (b) —氣體歧管，其被設置以接收從該壓力調節氣體來 源容器釋放之氣體，且包含用以分配該氣體之氣體流動管 線； (c) 用以從壓力調節氣體來源容器選擇性地隔離該氣體 歧管之流動管線之裝置；及 (d )當該容器耗盡氣體時，能從該氣體流動管線移除氣 體，以達到該氣體來源容器之替換。 2 .如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配件，其中該用 以從氣體流動管線移除氣體之裝置包含連接至該氣體歧管 之真空管線。 3. 如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配件，其中該用 以從氣體流動管線移除氣體之裝置包含與該氣體歧管耦合 之潔淨氣體來源。 4. 如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配件，其中該氣 體來源容器有著至少一個氣體壓力調節器設置在其内部。 5. 如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配件，其中有至 少一個氣體壓力調節器設置在該氣體來源容器。 6 .如申請專利範圍第5項之氣體分配裝配件，其中該氣 體來源容器包括一容器部其封裝一内部體積用以固定該氣 體，且有著一容器口用以從内部體積釋放該氣體，其中該 51 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 至少一個氣體壓力調節器係位於該容器口。 7 .如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配件，其中該容 器包括一個首部裝配件，其含有至少一閥。 8 .如申請專利範圍第7項之氣體分配裝配件，其中在該 氣體來源容器之氣體固定内部體積中設置至少有一個氣體 壓力調節器。 9.如申請專利範圍第8項之氣體分配裝配件，其中在該 氣體來源容器之氣體固定内部體積中包含耦合成為系列之 兩個壓力調節器。 I 0 .如申請專利範圍第 1項之氣體分配裝配件，包括至 少一個氣體壓力調節器被建構及設置，使得來自該氣體來 源容器之氣體進入該氣體流動管線時有著至少低於在該氣 體來源容器中壓力40%之壓力。 II .如申請專利範圍第1 0項之氣體分配裝配件，其中在 氣體來源容器中之氣體壓力係在約20 psig至2000 psig 之範圍。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之氣體分配裝配件，其中來 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線時其壓力係 在次大氣壓力至約1200 psig之範圍。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之氣體分配裝配件，其中來 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線時其壓力係 在次大氣壓力至約200 psig之範圍。 1 4 .如申請專利範圍第1 1項之氣體分配裝配件，其中來 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線時其壓力係 52 312/發明說明書(補件)/92-09/92115523 1279660 在次大氣壓力至約100 psig之範圍。 1 5 .如申請專利範圍第1 1項之氣體分配裝配 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線 在次大氣壓力。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之氣體分配裝配 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線 在約20 Torr至750 Torr之範圍。 1 7 .如申請專利範圍第 1項之氣體分配裝配 少一個氣體壓力調節器被建構及設置，使得來 源容器之氣體進入該氣體流動管線時有著至少 體來源容器中壓力6 0 %之壓力。 1 8 .如申請專利範圍第 1項之氣體分配裝配 少一個氣體壓力調節器被建構及設置，使得來 源容器之氣體進入該氣體流動管線時有著至少 體來源容器中壓力80 %之壓力。 1 9.如申請專利範圍第 1項之氣體分配裝配 該氣體來源容器中之氣體之超大氣壓力係在約 2000 psig之範圍。 2 0 .如申請專利範圍第 1項之氣體分配裝配 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線 在約20 Torr至200 psig之範圍。 2 1 .如申請專利範圍第1項之氣體分配裝配 自該氣體來源容器之氣體進入該氣體流動管線 在約20 Torr至100 psig之範圍。 312/發明說明書(補件)/92_09/92115523 件，其中來 時其壓力係 件，其中來 時其壓力係 件，包括至 自該氣體來 低於在該氣 件，包括至 自該氣體來 低於在該氣 件，其中在 2 0 p s i g 至 件，其中來 時其壓力係 件，其中來 時其壓力係 53