[实用新型]一种低压三氟化硼储气罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低压三氟化硼储气罐，特别是涉及一种用在硅和锗外延、扩散和离子注入过程的P型掺杂源三氟化硼气体的储气罐。

背景技术

高纯度三氟化硼(BF3)气体是硅和锗外延、扩散和离子注入过程的P型掺杂源，在半导体工业有着极其重要的应用。

通常，高纯度三氟化硼气体是用高压钢瓶储存，气压高达10-100MPa，在工业应用中存在着潜在的危险。因而，半导体工业界对于能够在低压条件下储存高纯度三氟化硼气体的储气罐有着一定的需求。

近年来，随着碳纳米管储气研究的不断深入，碳纳米管在高纯度三氟化硼气体储存应用的广阔前景正日益显示出来。碳纳米管极高的比表面积和特殊的化学结构，使其能够在低压(＜1MPa)条件下对高纯度三氟化硼气体进行大量的物理吸附。因而，设计一种适用于碳纳米管的高纯度三氟化硼气体储气罐有着很强的实际应用背景。

发明内容

本实用新型的目的是针对以碳纳米管为三氟化硼气体的物理吸附材料，设计一种三氟化硼气体储气罐，该储气罐可方便地实现三氟化硼气体的低压(＜1MPa)储存。

本实用新型的低压三氟化硼储气罐，包括具有上盖和下盖的罐体，上盖的中心设有进出气口，进出气口连接三通管路，其中，第一管路通过第一手动阀门与真空表相连，第二管路通过第二手动阀门与三氟化硼气源的压力流量调节器相连，第三管路通过第三手动阀门与真空泵或储气罐应用系统相连，进出气口内侧焊有防止碳纳米管外漏的过滤网，下盖有中心孔，环绕中心孔有带内螺纹的环形圈，带外螺纹的孔塞通过螺纹拧接在环形圈上，在环形圈与孔塞之间有O型橡胶密封圈，罐体内填充有碳纳米管吸附材料。

本实用新型具有以下优点：

低压三氟化硼储气罐可以在低于一个大气压(＜1MPa)的条件下，通过罐体内充填的碳纳米管吸附材料大量吸附高纯度三氟化硼气体，从而改变了目前半导体工业界通常采用的高压瓶储三氟化硼气体的方式，可有效地避免采用高压瓶储三氟化硼气体时潜在的危险。本实用新型具有制造工艺简单、储气过程易于控制、设备投资少，成本低和安装使用方便，可广泛应用于三氟化硼气体的低压储存。

附图说明

图1是低压三氟化硼储气罐结构示意图；

图2是下盖放大图。

具体实施方式

参照图1、图2，低压三氟化硼储气罐包括具有上盖3和下盖15的罐体1，上盖3的中心设有进出气口2，进出气口2连接三通管路4、5、6，其中，第一管路4通过第一手动阀门7与真空表8相连，第二管路5通过第二手动阀门9与三氟化硼气源10的压力流量调节器11相连，第三管路6通过第三手动阀门12与真空泵或储气罐应用系统13相连，进出气口2内侧焊有防止碳纳米管外漏的过滤网14，下盖15有中心孔16，环绕中心孔有带内螺纹18的环形圈17，带外螺纹的孔塞19通过螺纹拧接在环形圈17上，在环形圈17与孔塞19之间有O型橡胶密封圈20，罐体1内填充有碳纳米管吸附材料21，用于吸附三氟化硼气体。

低压三氟化硼储气罐的罐体呈圆柱体状。上盖和下盖可为半球体或平板状。

低压三氟化硼储气罐的罐体、上盖和下盖的材质可为硬质铝合金或不锈钢。过滤网的材质可为硬质铝合金或不锈钢。过滤网的孔径为400-600目。

低压三氟化硼储气罐储三氟化硼气体时的使用操作过程如下：

(1)填充碳纳米管：拧下下盖孔塞，将碳纳米管填充入罐体内，碳纳米管的最大填充量为罐体体积的95％，然后拧上孔塞。

(2)储气罐抽真空：关闭第二手动阀门9，打开第一手动阀门7，将第三手动阀门12与真空泵13相连接，打开第三手动阀门12，启动真空泵13，对储气罐罐体1和三通管路4，5，6抽真空，直至真空表8显示的真空度＜0.01托(torr)，关闭第一手动阀门7和第三手动阀门12，再关闭真空泵，将与第三手动阀门12相连的真空泵13分离；

(3)储气罐储三氟化硼气体：将接在高纯度三氟化硼气源10上的压力流量调节器11与第二手动阀门9相连，通过调节压力流量调节器11，设定好三氟化硼气源10的输出气压为750托(torr)，打开第一手动阀门7和第二手动阀门9，连续向储气罐供气3h，使储气罐体内的碳纳米管吸附材料21充分吸附高纯度三氟化硼气体，之后，关闭第一手动阀门7和第二手动阀门9，完成全部储气操作。

(4)将高纯度三氟化硼气源10与连接第二手动阀门9分离，即可将储气罐的第三手动阀门12与储气罐应用系统连接后使用。