[实用新型]批量工艺气体净化系统

说明书

本实用新型描述批量工艺气体净化系统，其包含适于在容器的外表面处使用例如气体流的一定体积的气体以在再装填步骤期间、在再装填步骤之后的冷却步骤期间或两者期间控制容器内部的温度的系统。

技术领域

本实用新型涉及批量工艺气体净化系统，其包含适于在容器的外表面处使用一定体积的气体(例如，气体流)以在再装填步骤期间、在再装填步骤之后的冷却步骤期间或两者期间控制容器内部的温度的系统。

背景技术

在电子工业中，许多操作需要高纯度的特种气体，例如氢气、氩气、氦气、氧气，二氧化碳、氮气、氨气(NH₃)及超洁净干燥空气，并且通常以高纯度气缸形式获得或从在使用点(例如在半导体制造厂中)处净化的批量气体源获得。高纯度气缸源能够为气态原料提供所需的高纯度水平，但是在制造设施内的多个使用点连续需要大量气体的情况下，可能不方便或不具有成本效益。

作为气缸源的替代，批量源特种气体可用于某些类型的气态原料。批量源特种气体可以加压或液化形式存储在罐车、罐卡车、大规模现场存储装置或类似者中，或者可从位于使用点或使用点附近的压气机中获取。可大量提供批量源特种气体，但批量源特种气体可能需要进行大量处理才能使气体满足所需的高纯度标准。

当使用批量源特种气体时，可使用能够连续地净化非常大量特种气体的现场净化系统来实现必要水平的高纯度及高体积。此净化系统可在制造厂内集中操作以将气态原料输送到工厂内的多个目的地，所述多个目的地可包含多个工作空间及多个制造设备(工具)。相对于提供气态原料的其它模式，中央净化系统的使用可导致效率及成本节省。

典型的现场净化系统包含至少一个(但更典型的是至少两个)净化容器，其含有用于净化特定类型的批量工艺气体的净化介质(例如，过滤介质)。在典型的现场净化系统的净化过程中，批量工艺气体流通过容器入口进入净化容器，行进通过容器内部包含的净化介质，且以经净化批量工艺气体的形式通过容器出口离开容器，所述经净化批量工艺气体接着被分配到制造设施内的一或多个不同目的地。净化介质可包含过滤介质，例如分离杂质(例如水(湿气)、碳氢化合物、微观颗粒或其它污染物)的吸附剂。净化过程在净化温度下操作。在一些系统中，净化温度的典型范围是从摄氏10度到摄氏60度。应避免过高的净化温度，因为过高的温度可能会降低净化介质分离污染物的能力，或甚至导致净化介质释放先前分离的污染物。

为保持有效性，必须周期性地再生净化容器内的净化介质。在再生过程中，关闭容器入口及出口处的阀门以使容器脱机(即，对容器向其供应气态原料的设备关闭)，并允许被加热到再生气体温度的再生气体行进通过净化容器内的过滤介质。通常，为防止容器中过滤介质的污染，再生气体是经净化气体，例如先前经净化的批量工艺气体，例如已经净化过的并任选地存储的批量工艺气体(例如，使用相同容器或对应容器)。替代地，再生气体可为除先前净化的批量工艺气体以外的气体；如果是如此，再生气体必须是高纯度的，使得其有助于移除污染物。当行进通过容器时，典型的再生气体温度超过摄氏60度，通常远远超过摄氏60度，并且可在从摄氏250到摄氏450度的范围内。

实用新型内容

在再生步骤之后，仅在将容器及其容纳的过滤介质冷却到有用操作温度之后，才能使净化容器恢复联机并用于继续生产。在一些系统中，再生过程包含再生步骤，随后是冷却步骤，在冷却步骤期间，使处于冷却气体温度(低于再生温度)的冷却气体行进通过净化容器内的过滤介质，以从过滤介质移除热量，并降低过滤介质的温度。冷却气体可为纯净气体，例如经净化的批量工艺气体，其可为先前被净化及存储的净化批量工艺气体，或者是从另一容器获得的经净化批量工艺气体。典型的冷却气体温度可为从摄氏10度到摄氏60度。

典型的现场净化系统包括至少两个净化容器以及随附的导管及阀门，以允许一个容器继续操作而另一容器被再生。