[发明专利]具有高纯度输送气体的吸附型储运容器和相关方法

说明书

描述储存和分配系统和相关方法，其用于储存和从容器选择性分配试剂气体锗烷，在所述容器中所述试剂气体保持与储存容器的内部的固体吸附介质呈吸附关系，且其中所述方法和分配系统提供所述试剂气体从所述储存容器的分配，其中在所分配试剂气体中含有含量减少的大气杂质。

技术领域

本发明涉及用于储存和从储存容器选择性分配高纯度试剂气体的储存和分配系统和相关方法，在所述储存容器中所述试剂气体保持与固体吸附介质呈吸附关系。

背景技术

气态原料(有时称为“试剂气体”)用于一系列工业和工业应用。一些工业应用的实例包括用于加工半导体材料或微电子器件的工业应用，如离子注入、外延生长、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻、金属化、物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积、等离子体沉积、光刻、清洁和掺杂等，其中这些用途包括于用于制造半导体、微电子、光伏和平板显示器件和产品等的方法中。

在半导体材料和器件的制造以及各种其它工业工艺和应用中，存在对于可靠的高纯度试剂气体源的持续需求。试剂气体的实例包括硅烷、锗烷(GeH₄)、氨、膦(PH₃)、胂(AsH₃)、二硼烷、锑化氢、硫化氢、硒化氢、碲化氢、卤化物(氯化物、溴化物、碘化物和氟化物)等。许多这些气体必须非常小心地并且在许多安全防护措施下储存、运输、处置和使用，如任选地在次大气压下容纳试剂气体的储存容器。

多种不同类型的容器(container)用以容纳、储存、运输和分配试剂气体以用于工业用途。在本文中被称作“基于吸附剂的容器(container)”的一些容器(container)使用包括于所述容器(container)内的多孔吸附材料容纳气体，其中所述试剂气体通过吸附于吸附材料上而储存。在次大气压或超大气压下，经吸附试剂气体可与也以冷凝或气态形式存在于所述容器(container)中的添加量的试剂气体平衡地容纳于所述容器中。

气态原料必须以浓缩且大体上纯的形式输送以供使用，且必须为以封装形式可用的，所述封装形式提供气体的可靠供应以在制造系统中高效使用所述气体。

已描述在制备供使用的系统时一般减少基于吸附剂的储存系统中所含的杂质的量的各种工艺步骤和技术。参见专利公开案WO 2017/079550。

当前市售吸附型储存系统容纳多种用于从容器选择性输送的高纯度试剂气体。这些储存系统可输送含有相对较低含量的杂质的试剂气体，所述较低含量的杂质如以氮气(N₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和水蒸气(H₂O)的总量测量，低于10,000体积百万分率(ppmv)的量的大气杂质(氮气(N₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和水蒸气(H₂O))。对于一些试剂气体，这些大气杂质的总量可低至5,000ppmv，且对于其它试剂气体，所述量可低至500ppmv。但仍存在对于输送含有越来越低含量的杂质的试剂气体的改良的吸附型储存系统的持续需求。

基于当前和先前制备吸附型储运系统的商业方法，这些产品的供应商尚未研发出用于加工和组装实现显著较低含量的大气杂质的可供市售的储存系统的方法和技术，所述较低含量的大气杂质包括远低于500ppmv的含量的总大气杂质(“总大气杂质”测量为氮气(N₂)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和水蒸气(H₂O)的总(合并)量)。

发明内容