專利名稱：清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)及氣體清除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體供應(yīng)系統(tǒng)及清除方法，且特別地，涉及一種清除氣體(purge gas)供應(yīng)系統(tǒng)及氣體清除方法。
技術(shù)背景在半導(dǎo)體工藝中，幾乎每一種工藝設(shè)備都需要各種不同的氣體來參與工 藝的進行。所以，半導(dǎo)體的工藝設(shè)備都需要個別的氣體輸送處理系統(tǒng)來傳輸 所需要的工藝氣體(processing gas )。而氣體輸送系統(tǒng)的規(guī)劃，也隨著各種 不同氣體間的特性，而有簡單到非常復(fù)雜的設(shè)計。一般而言，氣體輸送系統(tǒng)是用來將設(shè)備所需的工藝氣體透過管線及各種 配件，而供應(yīng)到設(shè)備中。而半導(dǎo)體工藝所需要的各種工藝氣體，通常是由存 放在氣體儲拒里的氣體鋼瓶(gas cylinder)所供應(yīng)。在更換氣體儲拒中的氣體 鋼瓶時，若連接氣體鋼瓶的管線內(nèi)還殘留有工藝氣體，容易造成殘留的工藝 氣體流入工作環(huán)境內(nèi)。因此，在更換氣體鋼瓶之前，通常會使用清除氮氣 (purge nitrogen)來清潔工藝氣體的輸送管線，以將管線內(nèi)的工藝氣體排除。然而，在一般常溫(約介于20。C至24。C之間)狀態(tài)下的清除氮氣，對于如 溴化氫(HBr)或氯氣(Cl2)等黏滯性較高的工藝氣體的清除效果極有限。而在 沒有完全清理干凈的管線中，殘存的工藝氣體或液滴容易與水氣發(fā)生反應(yīng)， 生成氯化氫(HC1)等有害反應(yīng)物，而導(dǎo)致閥件腐蝕損壞且危害操作人員的安 全。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，能夠提供加熱的氮氣，以有效清除 管線內(nèi)殘留的工藝氣體或液滴。本發(fā)明還提供一種氣體清除方法，可有助于徹底清除管線內(nèi)的殘存物， 以降低清除氣體的使用量。本發(fā)明提出一種清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，適于連接至工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)。此 清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)包括氣體供應(yīng)源、緩沖槽、第一氣體輸送管線以及控制器。 氣體供應(yīng)源用于提供清除氣體。緩沖槽連接氣體供應(yīng)源，用以改變通過緩沖 槽的清除氣體的溫度。第一氣體輸送管線連接氣體供應(yīng)源與緩沖槽?？刂破?連接緩沖槽，用以調(diào)控緩沖槽的溫度。在本發(fā)明一實施例中，上述緩沖槽包括加熱裝置，以加熱通過緩沖槽的 清除氣體。在本發(fā)明一實施例中，上述控制器例如連接加熱裝置。在本發(fā)明一實施例中，上述清除氣體加熱后的溫度介于35。C至40。C之間。在本發(fā)明一實施例中，還包括第二氣體輸送管線，連接緩沖槽與工藝氣 體供應(yīng)系統(tǒng)，用以將清除氣體輸送至工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)。在本發(fā)明一實施例中，上述清除氣體例如是氮氣。在本發(fā)明 一實施例中，上述工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)所提供的氣體例如是高黏 滯性氣體。在本發(fā)明一實施例中，上述高黏滯性氣體例如是溴化氫。 在本發(fā)明一實施例中，上述高黏滯性氣體例如是氯氣。 本發(fā)明還提出一種氣體清除方法，適于清潔管線內(nèi)的高黏滯性工藝氣體。首先，加熱清除氣體。接著，將經(jīng)加熱的清除氣體輸送至管線中。之后，排出清除氣體。在本發(fā)明一實施例中，上述加熱清除氣體，使清除氣體的溫度介于35。C 至4(TC之間。在本發(fā)明 一實施例中，上述清除氣體例如是惰性氣體(inert gas)。在本發(fā)明一實施例中，上述清除氣體例如是氮氣。在本發(fā)明 一 實施例中，上述高黏滯性工藝氣體例如是溴化氫。在本發(fā)明一實施例中，上述高黏滯性工藝氣體例如是氯氣。本發(fā)明清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)因配置可加熱的緩沖槽及調(diào)控緩沖槽溫度的控制器，因此，管線內(nèi)水氣和殘存的工藝氣體或液滴可以容易地被清除，進而增加閥件的使用壽命并提高操作人員的安全性。此外，本發(fā)明的氣體清除方法可以有效地清除管線內(nèi)高黏滯性氣體的殘存物，因此能夠減少清除管線的次數(shù)，降低清除氣體的使用量，避免工藝成本的增力口。
為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并 配合所附圖式，作詳細"i兌明如下。


圖1是依照本發(fā)明一實施例的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)的配置示意圖。圖2為依照本發(fā)明一實施例的氣體清除方法的步驟流程圖。主要附圖標記說明100:清除氣體供應(yīng)系統(tǒng) 110、 210:氣體供應(yīng)源 120:緩沖槽 130:控制器140、 142、 240a、 240b、 240c、 240d、 240e:氣體輸送管線144、 146、 242a、 242b、 242c 、 242d:閥件200:工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)220: <吏用端230:抽氣裝置244:管線S300、 S310、 S320:步驟具體實施方式
圖1是依照本發(fā)明一實施例的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)的配置示意圖。請參照圖1 ，清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)100例如是適于連接至工藝氣體供應(yīng)系 統(tǒng)200。工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200所提供的工藝氣體例如是高黏滯性氣體，其 可以為溴化氫或氯氣。在本實施例中，是以將本發(fā)明的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)100 應(yīng)用于清潔工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200中的高黏滯性氣體為例來進行說明，然而 其并不限于此。當(dāng)然，本發(fā)明除了可使用在半導(dǎo)體工藝設(shè)備外，亦可應(yīng)用于 其他適當(dāng)?shù)念I(lǐng)域中，本發(fā)明于此不做特別的限定。清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)100包括氣體供應(yīng)源110、緩沖槽120、控制器130、 氣體輸送管線140以及氣體輸送管線142。緩沖槽120例如是連接氣體供應(yīng) 源110?？刂破?30例如是耦接至緩沖槽120。氣體供應(yīng)源IIO例如是用來提供清除氣體。在本實施例中，氣體供應(yīng)源 110例如是氣體鋼瓶，且所使用的清除氣體包括惰性氣體，其例如是氮氣。氣體輸送管線140例如是將氣體供應(yīng)源IIO連接至緩沖槽120，使清除 氣體得以自氣體供應(yīng)源110流入緩沖槽120中。在氣體輸送管線140上還可 以設(shè)置閥件144，以調(diào)節(jié)流入緩沖槽120的清除氣體量。緩沖槽120例如具有加熱裝置(未繪示)，以加熱通過緩沖槽120的清除 氣體。而通過經(jīng)加熱的緩沖槽120的清除氣體，其溫度例如介于35。C至40°C 之間。氣體輸送管線142例如將緩沖槽120連接至工藝氣體供應(yīng)單元200。也 就是說，清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)IOO是經(jīng)由緩沖槽120而連接工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng) 200,使得加熱后的清除氣體可以由氣體輸送管線142流入工藝氣體供應(yīng)系 統(tǒng)200的管線，進而能夠在工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200的管線中進行清除步驟。 而在氣體輸送管線142上還可以設(shè)置閥件146，作為氣體輸送管線142的控 制開關(guān)。在此說明的是，閥件146在不需進行清除步驟時，例如是處于關(guān)閉 狀態(tài)。此外，控制器130例如耦接至緩沖槽120中的加熱裝置。操作人員可以 在控制器130設(shè)定一個加熱溫度，以調(diào)控緩沖槽120的加熱情況。在本實施 例中，控制器130可以是比例積分孩i分控制器(proportiona1-integral-derivative, PID)。特別說明的是，在將清除氣體輸送至工藝氣體供應(yīng)單元200的管線之前， 藉由使清除氣體通過加熱的緩沖槽120，可以提高清除氣體的溫度。隨著清 除氣體溫度的增高，水氣會減少、其翁滯性會降低且蒸氣壓會升高而更容易 氣化。因此，使用加熱后的清除氣體清潔工藝氣體供應(yīng)單元200的管線，能 夠有助于讓水氣及殘存的液滴更容易^f皮排除。接下來，將繼續(xù)說明本發(fā)明的氣體清除方法。圖2為依照本發(fā)明一實施例的氣體清除方法的步驟流程圖。為了詳述本 發(fā)明的氣體清除方法，以下將利用上述圖1來舉例說明以清除氣體供應(yīng)系統(tǒng) 100應(yīng)用于清潔工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200時的操作方法。當(dāng)然，以下的說明是 用來詳述本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠據(jù)以實施，但并非用以限定本發(fā)明 的范圍。請同時參照圖1與圖2,工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200包括氣體供應(yīng)源210、 使用端220及氣體輸送管線240a、 240b、 240c、 240d、 240e。氣體供應(yīng)源210用來提供工藝所需的氣體。氣體供應(yīng)源210例如是以氣體鋼瓶的形式配 置在氣體儲拒中。氣體輸送管線240a、 240b、 240c、 240d、 240e的功用是 用來將氣體供應(yīng)源210所供應(yīng)的工藝氣體傳送到使用端220。氣體輸送管線 240b與氣體輸送管線240c的兩端例如是交會連接，且其交會連接處分別連 接至氣體輸送管線240a、 240d。在氣體輸送管線240b、 240d上分別設(shè)置有 閥件242b、 242d。在氣體輸送管線146、 240a、 240e的交會處例如設(shè)置有閥 件242a。在氣體輸送管線240b、 240c、 240d的交會處例如設(shè)置有閥件242c。 上述閥件例如作為氣體輸送管線240a、 240b、 240c、 240d、 240e的控制開 關(guān)。在此實施例中，閥件242a、 242c為減壓閥。此外，工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200例如連接至抽氣裝置230。抽氣裝置230 用來在清除管線時產(chǎn)生所需的真空度。抽氣裝置230例如藉由管線244連接 至氣體輸送管線240b,且兩者的交會連接處位于閥件242b與閥件242c之間。當(dāng)要更換氣體供應(yīng)源210之前，為了避免管線內(nèi)殘留有工藝氣體，則必 須先以清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)100提供清除氣體將管線內(nèi)的工藝氣體清除。首先， 步驟S300，操作人員可以在清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)100中的控制器130設(shè)定加 熱溫度，以加熱通過緩沖槽120的清除氣體。經(jīng)加熱的清除氣體的溫度例如 介于35。C至40。C之間。繼之，停止氣體供應(yīng)源210供應(yīng)工藝氣體，亦即關(guān)閉工藝氣體鋼瓶的開 關(guān)閥門。接著，打開閥件146,并讓閥件242a、 242c處于開啟狀態(tài)，且同時 使閥件242b、 242d處于關(guān)閉狀態(tài)。此時，經(jīng)加熱的清除氣體會自清除氣體 供應(yīng)系統(tǒng)100會流入并充滿氣體輸送管線240a、 240c、 240e及部分氣體輸 送管線240b、 240d(步驟S310)。使清除氣體于上述管線中持續(xù)停留一段時間 并使其反應(yīng)穩(wěn)定后，關(guān)閉閥件146，并打開抽氣裝置230將清除氣體排出(步 驟S320)。特別說明的是，為了使工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)200的所有管線都能夠被徹底 清潔，因此可以選擇性地重復(fù)進行步驟S310至步驟S320。之后，使閥件242a、 242b、 242c處于開啟狀態(tài)，且使閥件146、 242d 處于關(guān)閉狀態(tài)，并開啟抽氣裝置230將位于氣體供應(yīng)源210與使用端220之 間的氣體傳輸管線242a、 242b、 242c、 242e內(nèi)的氣體抽離，而在上述管線 內(nèi)形成負壓的狀態(tài)。接著，打開閥件146,使清除氣體灌入先前形成負壓的氣體傳輸管線242a、 242b、 242c、 242e(步驟S310)。之后，再關(guān)閉閥件146,并開啟抽氣 裝置230抽離氣體傳輸管線242a、242b、 242c、 242e內(nèi)的清除氣體(步驟S320)。 然后，持續(xù)地交替進行于氣體輸送管線中灌入清除氣體并將清除氣體抽離的 循環(huán)步驟數(shù)次。如此一來，即可藉由重復(fù)地使用經(jīng)加熱的清除氣體來帶走位 于氣體供應(yīng)源210與使用端220之間的氣體傳輸管線242a、242b、242c、242e 內(nèi)的殘留物。當(dāng)更換氣體供應(yīng)源210的氣體鋼瓶時，可以避免氣體輸送管線 內(nèi)的殘留物影響操作人員的安全。綜上所述，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點加熱的清除氣體可以將管線內(nèi)殘存的高黏滯性工藝氣體或液滴清除得更干凈。有效地排除管線內(nèi)的殘存物有助于減少清除氣體的排氣循環(huán)次數(shù)，降低 清除氣體的使用量，因此可以節(jié)省工藝成本。管線內(nèi)沒有殘留的工藝氣體或是其與水氣共同生成的反應(yīng)物，因此氣體 輸送系統(tǒng)中閥件腐蝕損壞的情況可以獲得改善，進而延長閥件的使用壽命。在更換工藝氣體鋼瓶時，能夠避免管線內(nèi)的殘留物散布到工作環(huán)境中， 并進一步提升更換氣體鋼瓶的操作人員的安全。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定者為準。
權(quán)利要求
1. 一種清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，適于連接至工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)，包括氣體供應(yīng)源，用以提供清除氣體；緩沖槽，連接該氣體供應(yīng)源，用以改變通過該緩沖槽的該清除氣體的溫度；第一氣體輸送管線，連接該氣體供應(yīng)源與該緩沖槽；以及控制器，連接該緩沖槽，用以調(diào)控該緩沖槽的溫度。
2. 如權(quán)利要求1所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該緩沖槽包括加熱裝 置，以加熱通過該緩沖槽的該清除氣體。
3. 如權(quán)利要求2所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該控制器連接該加熱裝置。
4. 如權(quán)利要求2所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該清除氣體加熱后的溫 度介于35。C至40。C之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，還包括第二氣體輸送管線， 連接該緩沖槽與該工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)，用以將該清除氣體輸送至該工藝氣體 供應(yīng)系統(tǒng)。
6. 如權(quán)利要求1所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該清除氣體包括氮氣。
7. 如權(quán)利要求1所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)所 提供的氣體包括高黏滯性氣體。
8. 如權(quán)利要求7所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該高黏滯性氣體包括溴 化氫。
9. 如權(quán)利要求7所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該高黏滯性氣體包括氯氣
10. —種氣體清除方法，適于清潔管線內(nèi)的高黏滯性工藝氣體，包括 加熱清除氣體；將經(jīng)加熱的該清除氣體輸送至該管線中；以及 排出該清除氣體。
11. 如權(quán)利要求IO所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中加熱該清除氣體，使 該清除氣體的溫度介于35。C至40。C之間。
12. 如權(quán)利要求IO所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該清除氣體包括惰性 氣體。
13. 如權(quán)利要求12所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該清除氣體包括氮
14. 如權(quán)利要求IO所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該高黏滯性工藝氣體 包括溴化氫。
15. 如權(quán)利要求10所述的清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)，其中該高黏滯性工藝氣體 包括氯氣。
全文摘要
本發(fā)明提供一種清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)及氣體清除方法，該清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)適于連接至工藝氣體供應(yīng)系統(tǒng)。此清除氣體供應(yīng)系統(tǒng)包括氣體供應(yīng)源、緩沖槽、第一氣體輸送管線以及控制器。氣體供應(yīng)源用于提供清除氣體。緩沖槽連接氣體供應(yīng)源，用以改變通過緩沖槽的清除氣體的溫度。第一氣體輸送管線連接氣體供應(yīng)源與緩沖槽?？刂破鬟B接緩沖槽，用以調(diào)控緩沖槽的溫度。
文檔編號B08B9/032GK101398127SQ20071016197
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月27日
發(fā)明者何照銘, 魏涌洲 申請人:力晶半導(dǎo)體股份有限公司