專利名稱:毒性氣體容器閥用出口蓋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種在收容毒性氣體的容器開(kāi)關(guān)閥的流出口安裝的出口蓋。
背景技術(shù):
在LSI或超LSI等半導(dǎo)體制造中,在各種工序中使用毒性氣體。
例如在硅片的薄幕形成工序中,為制造n型或p型半導(dǎo)體,而將如砷化氫、磷化氫、三氟化硼那樣的毒性氣體作為離子源通過(guò)離子注入機(jī)注入半導(dǎo)體中。另外,在不使用腐蝕液及溶劑等液體的干式蝕刻工藝中,使用三氟化氮、氯化氫那樣的毒性氣體作為干式蝕刻劑。
可是,這樣的毒性氣體是用鐵及鋁等制作的儲(chǔ)氣瓶即氣體容器收容的。而且,在充填了毒性氣體的氣體容器中,在其開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口安裝出口蓋。
在安裝該出口蓋之前,進(jìn)行將開(kāi)關(guān)閥內(nèi)部空間存在的毒性氣體例如用泵抽真空、并與氮?dú)獾瓤諝膺M(jìn)行置換的操作。這是因?yàn)?,在開(kāi)關(guān)閥殘留有毒性氣體的狀態(tài)下,為了對(duì)氣體容器進(jìn)行配管作業(yè),而從開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口拆下出口蓋時(shí),殘留毒性氣體從開(kāi)關(guān)閥擴(kuò)散,給周?chē)h(huán)境造成惡劣影響。
但是,通過(guò)上述的抽真空等將毒性氣體預(yù)先從開(kāi)關(guān)閥完全除去實(shí)際上是困難的。再有,毒性氣體有時(shí)暫時(shí)吸附在構(gòu)成開(kāi)關(guān)閥內(nèi)部空間的金屬表面等上,這種情況下,即使暫時(shí)從開(kāi)關(guān)閥的內(nèi)部空間將毒性氣體完全除去,上述吸附的毒性氣體也會(huì)漸漸放出,充滿開(kāi)關(guān)閥的內(nèi)部空間。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題而發(fā)明的,其目的在于,提供一種除去氣體容器的開(kāi)關(guān)閥內(nèi)部空間存在的毒性氣體的出口蓋。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種出口蓋,其裝卸自如地安裝于在毒性氣體容器上安裝的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出路的氣體流出口,其特征在于,具有底壁部;從該底壁部延伸的周壁部;設(shè)于所述底壁部的內(nèi)面的用于密封所述氣體流出口的密封墊,該密封墊用不與所述毒性氣體容器中收容的毒性氣體發(fā)生損害所述密封墊的密封性的化學(xué)反應(yīng)的材料制作,具有安裝于所述密封墊上毒性氣體吸收裝置,該毒性氣體吸收裝置在所述氣體流出口上安裝所述出口蓋時(shí),在所述氣體流出路露出。
本發(fā)明中優(yōu)選,在所述密封墊的中央形成貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置具有用生成固體生成物的物質(zhì)制作的與所述毒性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而消耗該毒性氣體的毒性氣體吸收劑和隔壁部件,該隔壁部件具有所述毒性氣體可以透過(guò)但是所述毒性氣體吸收劑及用該毒性氣體吸收劑生成的所述固體的生成物不能透過(guò)的透過(guò)性,其在所述底壁部件的相反側(cè)與所述毒性氣體吸收劑相鄰,配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部。
另外,優(yōu)選所述毒性氣體吸收劑的反應(yīng)成分是氫氧化銅、錳的氧化物、銅的氧化物、錳的碳酸鹽或銅的碳酸鹽。
進(jìn)而,本發(fā)明中優(yōu)選,所述毒性氣體吸劑含有吸附毒性氣體及水分的物質(zhì)。
再有,優(yōu)選在所述密封墊的中央形成貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置具有用至少吸附毒性氣體的物質(zhì)制作的毒性氣體吸附劑和所述毒性氣體可以透過(guò)的隔壁部件,該隔壁部件在所述底壁部的相反側(cè)與所述毒性氣體吸收劑相鄰,配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部。
在上述構(gòu)成的本發(fā)明的出口蓋中,由于將該出口蓋安裝在氣體流出口時(shí)毒性氣體吸收裝置在氣體流出路露出,因此,氣體流出路中存在的毒性氣體被毒性氣體吸收裝置吸收,且即使在從開(kāi)關(guān)閥的氣體流出路的氣體流出口拆下出口蓋時(shí),也可以防止毒性氣體向周?chē)鷶U(kuò)散。
另外,由于為將毒性氣體吸收裝置安裝于出口蓋的構(gòu)成,因此,不僅出口蓋能夠從開(kāi)關(guān)閥的氣體流出路的氣體流出口拆下,而且毒性氣體吸收裝置也可以從開(kāi)關(guān)閥的氣體流出路拆下,且可以不需要拆掉毒性氣體吸收裝置的其它的操作。
圖1是安裝了本發(fā)明實(shí)施例的出口蓋的氣體容器的局部放大概略剖面圖;圖2是表示圖1的出口蓋的放大剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
參照?qǐng)D1,用于收容毒性氣體的氣體容器1的局部與開(kāi)關(guān)閥10、出口蓋20一起由剖面示出。
氣體容器1中收容各種毒性氣體、例如砷化氫、磷化氫、三氟化硼、三氟化氮、氯化氫等。在氣體容器1的頂壁形成的開(kāi)口部2加工內(nèi)螺紋。
開(kāi)關(guān)閥10具有閥主體11,在該閥主體11的下部加工外螺紋,通過(guò)使該閥主體11的外螺紋與氣體容器1的開(kāi)口部2的內(nèi)螺紋螺合,可以將閥主體11安裝在氣體容器1上。
在閥主體11上形成從上端延伸到下端的垂直貫通路,該垂直貫通路具有閥主體11安裝在氣體容器1的開(kāi)口部2上時(shí)與氣體容器1的內(nèi)部連通的下部縮徑通路12A、與該下部縮徑通路12A接續(xù)的中間通路12B以及與該中間通路12B接續(xù)的上部擴(kuò)徑通路12C。
在下部縮徑通路12A和中間通路12B之間構(gòu)成肩部14,在中間通路12B形成追加擴(kuò)徑部12B′,使得在該肩部14的稍靠上方構(gòu)成肩部14A。
在中間通路12B處配置氣門(mén)13,氣門(mén)13具有就位在肩部14A的圓柱狀閉鎖部件13A。在閉鎖部件13A的底部,在與中間通路12B的上端開(kāi)口緣抵接的區(qū)域設(shè)置有圓形的例如用三氟化樹(shù)脂制作的密封部件13A′。銷子13B從閉鎖部件13A向上方延伸,在銷子13B上,與閉鎖部件13A鄰接而固定有直徑比閉鎖部件13A大的彈簧支承部件13C。而且,在該彈簧支承部件13C和肩部14A之間配置螺旋彈簧15,氣門(mén)13通過(guò)螺旋彈簧15在中間通路12B內(nèi)被向上方施力。
銷子13B還在彈簧支承部件13C的上固定兩個(gè)環(huán)狀部件,進(jìn)而在這些環(huán)狀部件的上,將圓柱狀密封部件13D固定在銷子13B上。該密封部件13D與中間通路12B(追加擴(kuò)徑部12B′)總是抵接,阻止氣體容器1內(nèi)收容的毒性氣體向上部擴(kuò)徑通路12C流出。
在上部擴(kuò)徑通路12C內(nèi)加工內(nèi)螺紋。
開(kāi)關(guān)閥10還具有套筒16。在套筒16的下部外面加工與上部擴(kuò)徑通路12C的內(nèi)螺紋螺合的外螺紋,且在套筒16的上部?jī)?nèi)面加工內(nèi)螺紋。
開(kāi)關(guān)閥10還具有操作部件17,操作部件17具有加工有與套筒16的內(nèi)螺紋螺合的外螺紋的旋轉(zhuǎn)部件17A、從該旋轉(zhuǎn)部件17A向下方延伸的抵接部件17B以及在旋轉(zhuǎn)部件17A的頂面設(shè)置的手柄17C。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄17C,使操作部件17向套筒16內(nèi)的下方移動(dòng)時(shí),抵接部件17B與氣門(mén)13的密封部件13D抵接,受螺旋彈簧15的抵抗而將氣門(mén)13整體下壓。之后,閉鎖部件13A就位在肩部14上,堵塞下部縮徑通路12A的上方開(kāi)口。
閥主體11上還形成水平通路18,該水平通路18的內(nèi)側(cè)端在臺(tái)階部14的位置與垂直貫通路(中間通路12B)連通,水平通路18的外側(cè)端在閥體11的外面開(kāi)口,構(gòu)成氣體流出口18A。閥主體11為構(gòu)成水平通路18的周壁而突出,該突出部19構(gòu)成出口蓋20的安裝部、配管安裝部,在突出部19的外側(cè)端部加工外螺紋。
如圖2可知,出口蓋20具有圓形底部21和從圓形底部21的周緣延伸的周壁部22,在周壁部22的自由端部?jī)?nèi)面加工與閥主體11的突出部19的外螺紋螺合的內(nèi)螺紋。
在出口蓋20的圓形底部21的內(nèi)面安裝有具備中央開(kāi)口部(貫通孔)的環(huán)狀襯墊、即密封墊23。該環(huán)狀密封墊23以將出口蓋20安裝(螺合)在閥主體11的突出部19上時(shí)抵接突出部19的外端面的方式確定尺寸。另外,環(huán)狀密封墊23采用不與氣體容器1中收容的毒性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的材料,特別是,用與毒性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不損傷密封功能的材料制作。作為密封墊23的材料,根據(jù)收容的毒性氣體,可以采用氯化乙烯基樹(shù)脂、四氟化樹(shù)脂、三氟化樹(shù)脂或各種金屬。再者,環(huán)狀密封墊23中央開(kāi)口部的形狀在本實(shí)施例中是圓形的,但也可以是任意的形狀、例如正方形的。
出口蓋20還具有以與圓形底部21面對(duì)的形式安裝在環(huán)狀密封墊23的中央開(kāi)口部的毒性氣體吸收劑24和以與毒性氣體吸收劑24面對(duì)的形式安裝在環(huán)狀密封墊23的中央開(kāi)口部的隔壁部件25。
該實(shí)施例中,毒性氣體吸收劑24與在氣體容器1中收容的毒性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),取出并消耗毒性氣體,生成固體的生成物。例如,在氣體容器1中收容作為毒性氣體的砷氣(2AsH3)或磷化氫氣體(2PH3)時(shí),可以用氫氧化銅(3Cu(OH)2)制作毒性氣體吸收劑24(的反應(yīng)主要成分)。
當(dāng)砷氣與氫氧化銅制的毒性氣體吸收劑24接觸時(shí),產(chǎn)生式(1)所示的反應(yīng),另外,當(dāng)磷化氫氣體與氫氧化銅制的毒性氣體吸收劑24接觸時(shí),產(chǎn)生式(2)所示的反應(yīng),任何情況都消耗毒性氣體,生成固體生成物(和水)。
2AsH3+3Cu(OH)2→Cu3As2+6H2O(1)2PH3+3Cu(OH)2→Cu3P2+6H2O (2)隔壁部件25具有可以透過(guò)毒性氣體,但是不能透過(guò)毒性氣體吸收劑24以及由毒性氣體吸收劑24生成的上述固體的生成物(例如上述Cu3As2或Cu3P2)的透過(guò)性。另外,隔壁部件25優(yōu)選具有一定程度的強(qiáng)度,例如優(yōu)選用不銹鋼制燒結(jié)板制作。
另外,再參照?qǐng)D1,在閥主體11上形成有從下部縮徑通路12A向閥主體11的外面開(kāi)口的通路30。該通路30用于在氣體容器1內(nèi)的壓力異常高等情況下使氣體容器1內(nèi)的壓力緊急逃逸,其通過(guò)帶密封墊的蓋31密封,不要求蓋31進(jìn)行日常的開(kāi)關(guān),因此,這些和本發(fā)明沒(méi)有直接的關(guān)系。
其次,氣體容器1的使用方法和目前的氣體容器的沒(méi)有不同。即,從閥主體11的突出部19松開(kāi)螺合,拆下出口蓋20,代替其的是將規(guī)定的接續(xù)用配管安裝在突出部19。而且,整個(gè)配管作業(yè)結(jié)束后,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄17C,使抵接部件17B向上方移動(dòng)時(shí),通過(guò)螺旋彈簧15的彈力將氣門(mén)13向上方施力,且使閉鎖部件13A從下部縮徑通路12A的上方開(kāi)口離開(kāi),將下部縮徑通路12A和水平通路18(氣體流出口18A)連通。其結(jié)果是,氣體容器1內(nèi)的氣體從氣體流出口18A排出。
對(duì)出口蓋20的作用進(jìn)行說(shuō)明。
在開(kāi)關(guān)閥10關(guān)閉的狀態(tài),即下部縮徑通路12A的上方開(kāi)口被閉鎖部件13A阻塞的狀態(tài)下,即使通過(guò)抽真空操作也不能完全除去在開(kāi)關(guān)閥的內(nèi)部空間即水平通路18內(nèi)殘留的毒性氣體,或者雖然暫時(shí)吸附在構(gòu)成該水平通路18的周壁表面但漸漸放出的毒性氣體,透過(guò)出口蓋20的隔壁部件25達(dá)到毒性氣體吸收劑24,通過(guò)該毒性氣體吸收劑24吸收,變成固體生成物。而且,該固體生成物不能透過(guò)隔壁部件25。因此,出口蓋20即使從開(kāi)關(guān)閥10拆下時(shí),毒性氣體也不會(huì)向周?chē)鷶U(kuò)散。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,可以作如下的各種變更。
例如,在上述實(shí)施例中,密封墊23是環(huán)狀,在中央形成開(kāi)口部即貫通孔,但也可以是面對(duì)圓形底部21的一側(cè)封閉的凹部,這時(shí),凹部配置有毒性氣體吸收劑24以及隔壁部件25。
另外,上述實(shí)施例的毒性氣體吸收劑24也可以含有分子篩(モルキユラ一シ一ブ)、氧化鋁、或活性炭那樣至少吸附水分的物質(zhì)、優(yōu)選不僅吸附水分還吸附毒性氣體的物質(zhì)。該例具有可通過(guò)毒性氣體吸收劑24自身保持由與毒性氣體反應(yīng)的毒性氣體吸收劑生成的水的特點(diǎn)。
再者,也可以使用由例如活性炭、分子篩、氧化鋁等至少吸附毒性氣體的物質(zhì),優(yōu)選不僅吸附毒性氣體還吸附水分的物質(zhì)制造的毒性吸附劑代替上述實(shí)施例的通過(guò)化學(xué)反應(yīng)吸收毒性氣體的毒性氣體吸收劑24。特別是,用列舉的物質(zhì)制造的毒性氣體吸收劑不僅能吸附毒性氣體,而且也能夠吸附氣體流出路的空氣中的水分。這樣是由于,氣體流出路的空氣中的水分不會(huì)腐蝕氣體流出路的金屬表面,不會(huì)生成腐蝕反應(yīng)物,且在毒性氣體排出時(shí)不會(huì)降低毒性氣體的純度。隔離吸附了毒性氣體的毒性氣體吸收劑后,在該例中,隔壁部件25也是有用的。
實(shí)施例為了進(jìn)行試驗(yàn),制作直徑20mm、厚度2mm的三氟化樹(shù)脂制的環(huán)狀密封墊23,在該密封墊23的中央圓形開(kāi)口部安裝直徑8mm、厚度1mm的氫氧化銅的毒性氣體吸收劑24和由直徑8mm、厚度1mm的不銹鋼制燒結(jié)金屬板制成的隔壁部件25,并將具備這樣的吸收劑24、隔壁部件25的密封墊23安裝在圓形底部21的內(nèi)面(使毒性氣體吸收劑24面對(duì)圓形底部21),準(zhǔn)備六個(gè)如以上那樣得到的本發(fā)明的出口蓋20(試樣編號(hào)1~3、7~9)。
而且,作為比較用,準(zhǔn)備六個(gè)從上述出口蓋20除下了吸收劑24、隔壁部件25的出口蓋(試樣編號(hào)4~6、10~12)。
而且,準(zhǔn)備六個(gè)充填了砷化氫的容器,在這些容器上安裝本發(fā)明的出口蓋20(試樣編號(hào)1~3)、比較用出口蓋(試樣編號(hào)4~6)。同樣,準(zhǔn)備六個(gè)充填了磷化氫的容器,在這些容器上安裝本發(fā)明的出口蓋20(試樣編號(hào)7~9)、比較用出口蓋(試樣編號(hào)10~12)。再者,在向氣體容器安裝出口蓋(試樣編號(hào)1~12)之前,對(duì)各氣體容器的開(kāi)關(guān)閥內(nèi)部進(jìn)行抽真空操作。
分別在一日后、一周時(shí)間后,從上述12個(gè)容器上拆下出口蓋(試樣編號(hào)1~12),用理研計(jì)器制(理研計(jì)器製)的毒氣監(jiān)測(cè)儀(型式SC-90)測(cè)定容器的開(kāi)關(guān)閥內(nèi)的毒性氣體的濃度。測(cè)定結(jié)果如表1所示。
表1
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)了通過(guò)本發(fā)明的出口蓋20(試樣編號(hào)1~3、7~9),可以有效地除去容器的開(kāi)關(guān)閥內(nèi)的毒性氣體。
而且,目測(cè)氣體容器的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口的金屬面的狀態(tài),看到安裝了比較用出口蓋(試樣編號(hào)4~6、10~12)的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口附近的金屬面變色,但是,安裝了本發(fā)明的出口蓋20(試樣編號(hào)1~3、7~9)的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口附近的金屬面沒(méi)有任何的變色。
還有,在上述實(shí)驗(yàn)中,作為毒性氣體使用的砷化氫、磷化氫和作為毒性氣體吸收劑24使用的氧化銅的各反應(yīng)式如式(3)、式(4)所示。
2ASH3+3CuO→Cu3As2+3H2O(3)2PH3+3CuO→Cu3P2+3H2O (4)本發(fā)明的蓋也可以適用于在容器以外收容的毒性氣體、例如從固定式氣體供給源經(jīng)由管供給的毒性氣體的開(kāi)關(guān)閥的流出口。
權(quán)利要求
1.一種出口蓋,其裝卸自如地安裝于在毒性氣體容器上安裝的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出路的氣體流出口,其特征在于,具有底壁部;從該底壁部延伸的周壁部;設(shè)于所述底壁部的內(nèi)面的用于密封所述氣體流出口的密封墊,該密封墊用不與所述毒性氣體容器中收容的毒性氣體發(fā)生損害所述密封墊的密封性的化學(xué)反應(yīng)的材料制作,具有安裝于所述密封墊上毒性氣體吸收裝置,該毒性氣體吸收裝置在所述氣體流出口上安裝所述出口蓋時(shí),在所述氣體流出路露出。
2.如權(quán)利要求1所述的出口蓋,其特征在于,在所述密封墊的中央形成貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置具有用生成固體生成物的物質(zhì)制作的與所述毒性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而獲取并消耗該毒性氣體的毒性氣體吸收劑;隔壁部件,該隔壁部件具有所述毒性氣體可以透過(guò)但所述毒性氣體吸收劑及由該毒性氣體吸收劑生成的所述固體的生成物不能透過(guò)的透過(guò)性,其在所述底壁部件的相反側(cè)與所述毒性氣體吸收劑相鄰,配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部。
3.如權(quán)利要求2所述的出口蓋,其特征在于,所述毒性氣體吸收劑的反應(yīng)主要成分是氫氧化銅、錳的氧化物、銅的氧化物、錳的碳酸鹽或銅的碳酸鹽。
4.如權(quán)利要求3所述的出口蓋用密封墊,其特征在于,所述毒性氣體吸劑至少含有吸附水分的物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的出口蓋,其特征在于,在所述密封墊的中央形成貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部,所述毒性氣體吸收裝置具有用至少吸附毒性氣體的物質(zhì)制作的毒性氣體吸附劑和所述毒性氣體可以透過(guò)的隔壁部件,該隔壁部件在所述底壁部件的相反側(cè)與所述毒性氣體吸收劑相鄰,配置在所述密封墊的所述貫通孔或凹部。
全文摘要
一種出口蓋(20),其裝卸自如地安裝于在毒性氣體容器上安裝的開(kāi)關(guān)閥的氣體流出口,該出口蓋具有底壁部(21);從該底壁部(21)延伸的周壁部(22);設(shè)于所述底壁部(21)內(nèi)面的用于密封所述氣體流出口的密封墊(23),該密封墊(23)用不與所述毒性氣體容器中收容的毒性氣體發(fā)生損害所述密封墊(23)的密封性的化學(xué)反應(yīng)的材料制作,且具有安裝于所述密封墊(23)上的毒性氣體吸收裝置(24),該毒性氣體吸收裝置(24)在所述氣體流出口上安裝所述出口蓋(20)時(shí),在所述氣體流出口露出。
文檔編號(hào)F17C13/00GK1973162SQ20048004339
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者中野谷勉, 江上真紀(jì), 多田亮太 申請(qǐng)人:高千穗化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社