專利名稱：給公用工程區(qū)的公用工程站供氣的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種給在公用工程區(qū)的第一建筑物中的至少一個(gè)公用工程站提供至少一種純活性氣體的方法，特別是提供在工業(yè)中用于生產(chǎn)電子元件、液晶顯示器(LCD)或光電池的所謂的“特殊氣體”。
通常，用于電子學(xué)的特殊活性氣體，即特殊氣體是有危險(xiǎn)性的氣體，這是由于它們的毒性和/或易燃性。對于所述的應(yīng)用來說，它們必須有高的純度，也就是說沒有污染性雜質(zhì)。對于不認(rèn)為是活性的氣體，通常是中性的氣體也是這樣，這些氣體用作控制純活性氣體數(shù)量的媒介氣體，或用作公用工程站或有關(guān)的設(shè)備的清洗氣體?；钚詺怏w有很寬的范圍，特別是包括硅烷、二莰烷、胂、膦、氨、有腐蝕性的試劑(特別是酸氟化物和氯化物)，而媒介氣體或清洗氣體特別是包括氮、氫和氦。
目前，特殊氣體以高壓純氣體或與純媒介氣體的混合氣的形式提供，它們裝在不同尺寸的經(jīng)特殊處理的瓶中，有不同的高壓。這些氣瓶現(xiàn)在放在公用工程站建筑物的氣艙中，以避免高純度的特殊氣體在更換氣瓶時(shí)被污染，該氣艙裝有安全系統(tǒng)和清洗系統(tǒng)。這些現(xiàn)有的系統(tǒng)有很多缺點(diǎn)。例如，這些氣瓶有限的尺寸要求經(jīng)常更換特殊氣體的氣艙。除了與這些氣瓶有關(guān)的更換和處理問題外，它還要求用戶在建筑物附近提供放置灌有氣體的氣瓶以及待返回供氣商的空氣瓶的貯氣區(qū)。象特殊氣體的氣艙一樣，它在公用工程站占有很大的空間，特別是公用工程站通常有大量裝有各種特殊純氣體或混合氣。另一方面，這些裝有高壓氣體(可高達(dá)150×105帕)的氣瓶，特殊氣體氣艙除有分配功能外還必須有減壓設(shè)備，用來使這些氣體產(chǎn)生公用工程站可使用的低壓，通常為約4～5×105帕或更低。最后，這些氣瓶的經(jīng)常更換要求經(jīng)常對氣體質(zhì)量(純度和/或混合速率)進(jìn)行檢測，它隨不同氣瓶組、這些氣瓶的內(nèi)部狀況以及閥門狀況而變化。
本發(fā)明的目的是提供一種可克服上述大多數(shù)缺點(diǎn)並為用戶提供更高的使用靈活性和安全性的供氣方法。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，該法包括以下步驟在公用工程區(qū)內(nèi)離開第一建筑物一段距離建第二建筑物;在第二建筑物內(nèi)至少提供一種活性氣體的氣源;通過至少一條高清潔度的管線將低壓氣體(通常小于5×105帕)輸送到公用工程站。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征是-氣體在送入管線前在第二建筑物內(nèi)凈化;
-制備純氣體，如果需要在第二建筑物內(nèi)就地凈化的話，氣體的純度和/或它與媒介氣體的混合速率也在第二建筑物內(nèi)進(jìn)行分析。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的方法能克服上述的由于更換氣瓶產(chǎn)生的問題，特別是氣體處理的問題，在特殊氣體氣艙中更換這些氣瓶時(shí)常常會(huì)損壞這些氣瓶以及有污染的危險(xiǎn);該方法還能降低用戶的操作費(fèi)用以及避免高壓氣瓶發(fā)生事故的危險(xiǎn)。
本發(fā)明也提供一種為實(shí)現(xiàn)這一方法的供氣設(shè)備，該設(shè)備包括在公用工程站內(nèi)離開第一建筑物一段距離建一座第二建筑物，該建筑物有至少一種所述的活性氣體氣源、至少一條將氣源與第一建筑物中的公用工程站連接的有高清潔度的安全管線。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)參照附圖
由以下的描述將變得很明顯，這一描述僅作為說明，而不是對本發(fā)明的限制。其中簡示了一套位于公用工程區(qū)根據(jù)本發(fā)明用于提供特殊氣體的裝置。
在簡圖中，已示出第一建筑物A，它至少有一間有高清潔度的房間L1、L2，在其中安裝至少一套公用工程站P1，例如一臺(tái)將薄層沉積在一片半導(dǎo)體材料上的機(jī)器。
根據(jù)本發(fā)明，在離開建筑物A一段距離的地方，建一座安全建筑物B，它裝有所需要的安全設(shè)施(大氣處理和控制的耐火墻，泄漏檢測器)，該建筑物有一系列相互隔離的房間Rij。在說明實(shí)施例中，在建筑物B中安裝有一臺(tái)用來生產(chǎn)高純度氮(稱為HPN)的深冷設(shè)備1，或裝有液氮的儲(chǔ)罐和汽化器，通常用來為公用工程站P1提供中性氣體。建筑物B包括第一工段R1，在房間R11中，有一臺(tái)就地生產(chǎn)膦(它是硅的摻雜物)的設(shè)備2，在它的出口處產(chǎn)生不純的中壓膦，它可用分析器3進(jìn)行分析，同時(shí)將它送到凈化設(shè)備4。凈化后的膦用分析器5進(jìn)行分析，並送到混合設(shè)備6，它還就地接收來自裝置1的中壓純氮?dú)饬?，並在其出口處提供預(yù)定的氮?dú)夂蜕倭快⒌幕旌蠚?，並用分析器5′連續(xù)進(jìn)行分析。在建筑物B的另一工段R2中，第一個(gè)房間R21裝有氣瓶，最好是兩束氣瓶7，每一束有幾個(gè)裝有帶壓單硅烷的氣瓶，其中一束氣瓶在膨脹到大約10×105帕壓力后將氣體提供給就地混合設(shè)備9，氣體可用分析器8進(jìn)行分析，該混合設(shè)備還接收來自裝置1的純氮?dú)?，在混合設(shè)備的出口處提供預(yù)定的氮?dú)夂蜕倭抗柰榈幕旌蠚?，並用分析器8′連續(xù)進(jìn)行分析。在另一工段R3的第一房間R31中，裝有儲(chǔ)氣罐10或一臺(tái)就地生產(chǎn)酸的設(shè)備，特別是鹽酸、氫溴酸或氫氟酸。在中壓下將它送到隔壁房間R32中的凈化設(shè)備11，它(特別是在兩個(gè)出口)提供高純度的氣態(tài)酸，用分析器12進(jìn)行分析。
正如從圖中可看出，安全建筑物B的不同氣體出口管通過各自的管線C與建筑物A中一個(gè)或幾個(gè)公用工程站P1連接。每一管線C有高度完全輸送的中心管，其內(nèi)表面經(jīng)過處理，例如經(jīng)電解拋光處理，它安裝在安全套管G中，在套管中有中性氣體如氮?dú)庋h(huán)，連續(xù)分析測定在低壓下在中心管中可能的活性氣體泄漏。
正如從簡圖中還可看出，為了安全起見，在混合設(shè)備如6和9瞬間不正常或破損的情況下，將至少一個(gè)氣瓶13、14加到對應(yīng)的工段，使相應(yīng)于正常供應(yīng)的預(yù)定混合氣連接在混合設(shè)備6、9的出口處，並可連接到相應(yīng)的管線C上。
雖然本發(fā)明已就具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但它不受此限制，正相反，對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，進(jìn)行各種改變和改進(jìn)是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種供氣方法，該法將至少一種純的活性氣體提供給公用工程區(qū)第一建筑物(A)中至少一個(gè)公用工程站(Pi)，該法的特點(diǎn)在于它包括以下步驟，在公用工程區(qū)內(nèi)離開第一建筑物(A)一段距離建筑第二建筑物(B)，在第二建筑物(B)內(nèi)安裝至少一種所述氣體的氣源(2、7、10)；通過至少一條高清潔度的安全管線(C)將低壓氣體輸送到公用工程站(P1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特點(diǎn)在于，它包括在氣體輸送到管線(C)以前在第二建筑物(B)內(nèi)有一凈化步驟(4，11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特點(diǎn)在于，它包括在第二建筑物(B)內(nèi)有純氣體就地制備步驟(2、4、10、11)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的方法，其特點(diǎn)在于，它包括在混合氣輸送到管線(C)以前提供在第二建筑物(B)附近的至少一種媒介氣體(1)氣源和在第二建筑物(B)內(nèi)以受控方式(6，9)將純活性氣體與媒介氣體混合的步驟。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的方法，其特點(diǎn)在于，在輸送到管線(C)以前，在第二建筑物(B)內(nèi)有活性氣體和/或含有活性氣體的混合氣體的純度和混合速率的分析步驟(3、5、5′、8、8′、12)。
6.一種供氣設(shè)備，該設(shè)備用于將至少一種活性氣體提供給公用工程區(qū)的第一建筑物(A)內(nèi)至少一個(gè)公用工程站，其特點(diǎn)在于，它包括一個(gè)離開第一建筑物(A)有一定距離的第二建筑物(B)，該建筑物內(nèi)有至少一種所述活性氣體的氣源(2、7、10)和至少一條將氣源與公用工程站(P1)連接的高清潔度的安全管線(C)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其特點(diǎn)在于，第二建筑物(B)在氣源(2、10)和管線(C)之間安裝有用于活性氣體凈化的設(shè)備(4、11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其特點(diǎn)在于，該氣源是一套可就地產(chǎn)生所述氣體的設(shè)備(2、10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的設(shè)備，其特點(diǎn)在于，它還包括至少一個(gè)媒介氣源(1)，其特點(diǎn)還在于，在管線(C)的上游的第二建筑物(B)有一套連接到活性氣氣源(2、7)和媒介氣體氣源(1)的氣體混合設(shè)備(6、9)，它為管線(C)提供所述氣體受控的混合氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其特點(diǎn)在于，在第二建筑物(B)內(nèi)有至少一個(gè)另外的可連接到管線(C)的所述氣體混合氣的貯罐(13、14)。
全文摘要
離開有公用工程站(Pi)的建筑物(A)一定距離，建一座安全的建筑物(B)，它有至少一種活性氣體氣源(2、7、10)，例如一套能就地生產(chǎn)所述的活性氣體的設(shè)備(2)，該設(shè)備最好與凈化設(shè)備(4)連接，活性氣體(如果需要，可以受控的方式(在6中)與來自適宜氣源(1)的媒介氣體混合)將通過高清潔度的管線(C)提供給公用工程站(Pi)。
文檔編號(hào)F17C13/12GK1101969SQ9410229
公開日1995年4月26日 申請日期1994年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月3日
發(fā)明者佐藤康夫 申請人:喬治·克勞德方法的研究開發(fā)空氣股份有限公司