[发明专利]用于操作和运输高纯度和超高纯度化学药品的大型容器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于存放对空气和/或湿气敏感的化学药品的中空桶 (Leergebinde)，其具有一个接头元件和至少300L的内部体积，以及用于连接该 中空桶的适配器(Adapter)以及其用途。

背景技术

例如，应用于微电子行业的硅化合物，尤其必须要满足对其纯度的高要求。 此外相应的硅化合物通过取向附生或氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO)、氮氧化硅 (SiON)、碳氧化硅(SiOC)或碳化硅(SiC)等方式被用于生产高纯度的硅薄膜。在 这些应用领域中，这些初始化合物的杂质在ppb至ppt的范围中干扰了硅薄膜的 纯度，其可以导致由此生产的膜的性质发生不期望的改变。上面所提到的化合 物是在所需要纯度、在电子行业、半导体产业、太阳能电池生产以及制药产业 中极需的初始化合物。

但是迄今为止，用于操作和运输高纯度或超高纯度(ultrahochreinen)化学 药品的容器大小为19L至约240L。为使高纯度或超高纯度化学药品尤其应用于 半导体产业，其中超高纯度或电子级的硅和锗的化合物实际已经有几百吨的大 规模消耗。尤其是用于生产Si晶片上的外延的硅薄膜或者用于生产电子芯片上 的二氧化硅绝缘层的三氯硅烷、四氯化硅或四乙氧基硅烷。

为把可能的例如由于磨损而产生的可能的杂质危险减少到最小，迄今为止 都使用小的容器尺寸。在过去容器尺寸主要与后续的工艺步骤所适应，以至于 容器被完全抽空。通过这种生产方式可以在很大程度上避免例如由于容器多次 反复开和关形成的由水解产物产生的污染。

由于对超高纯度化合物需求的急剧增长，这种方法使得该容器得到大量应 用。但由此产生的缺点也很多。一方面对容器需求的急剧增长，但每个中空桶 的造价很高，因此会造成填充和使用过程中的劳动密集操作。与此相联系的还 有大量中空桶的强化清洗以及由此带来的费用。由于目前在每个生产工序中已 实现的提高的吞吐量，超高纯度化合物在连续生产过程中由于容器的更换产生 的生产污染风险显著提高。

发明内容

本发明的目的在于研制出一种中空桶，其克服了上述缺点并且可实现成本 低廉。

该目的可以通过一种用于存放对空气和/或湿气敏感的液体或可冷凝的化合 物的中空桶得到解决，其具有一个接头元件和至少300L的内部体积，其中接头 元件分配有至少一个闭锁装置。

具有一个接头元件的本发明中空桶包含用于存放液体化学药品的贮藏器或 货箱，尤其是对空气和/或湿气敏感的液体或可冷凝的化合物，其中中空桶具有 至少300升(L)的内部体积，接头元件分配有至少一个闭锁装置，特别是两个 或三个膜片阀。

由于要使该中空桶可以适合于存放对高纯度或超高纯度的空气和/或湿气敏 感的液体或可冷凝的化合物，例如该化合物可能有侵蚀和/或腐蚀性，这会对容 器的安排产生特殊的要求，如中空桶的耐压性，以及所使用的材料和具有接头 元件的中空桶的厚度。

这样的没有被上述条件所局限的高纯度或超高纯度化合物，例如可以制备 硅-或锗-化合物。例如，在室温下制备气态的甲硅烷(SiH4)，其在压力下可以在 中空桶中液化。该化合物可自燃，并且与空气氧气接触立即反应生成二氧化硅 和水。与此相反，四氯化硅在室温下是作为液体存在的化合物，其在潮湿空气 存在下会开始发烟并水解。此外高纯度或超高纯度化合物可以是三氯硅烷、二 氯硅烷、一氯硅烷、六氯二硅烷、六甲基二硅氮烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙 氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、四氯化锗或四氢化锗，所有这些化合物都必 须在排除湿气和/或在保护气体的氛围中操作。

高纯度或超高纯度化合物可以理解为这样的化合物，其杂质程度在ppb范 围内；在超高纯度的纯度下，其杂质只在ppt范围内和更少。含其他金属化合物 的硅-或锗-化合物的杂质在ppb范围至ppt范围内，优选在ppt范围内。所要求 的纯度可以在硅或锗离析后通过GC，IR，NMR，ICP-MS或通过电阻测量或 GD-MS检验。

在符合本发明目的的实施形式中，中空桶具有至少300L的内部体积，优选 至少为350L或400升(L)或者在400L至850L之间，400L至1130L之间或 者400L至20,000L之间。特别优选具有大约850L，1130L或20,000L的内部体 积。作为中空桶，其含义是空的贮藏器或货箱，而容器则是被化合物充满的中 空桶的全部。