CN1276741A - 带有吸气剂安全装置的半导体制做系统 - Google Patents

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Abstract

一种半导体制做系统,包括:与用于一半导体制做设备的气体分配网络作流体连接的一基于吸气剂的气体净化器。该气体分配网络将净化的气体提供给该半导体制做设备中的至少一晶片处理室,其中该气体净化器包括:具有一金属容器的一吸气剂柱,该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁;在该容器中放置的吸气剂材料;在该吸气剂材料的顶部中配置的第一温度传感器,该第一温度传感器被定位在一熔化区中以快速检测指示在待被净化的输入气体中存在过量的杂质的放热反应的开始;及在该吸气剂材料的底部中配置的第二温度传感器,该第二温度传感器被定位在一熔化区中以快速地检测指示过量杂质被反馈给该吸气剂柱的一放热反应的开始。在该容器中分别配置一第一和第二高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的顶部和底部部分分别与该容器的容装壁分开。还描述了一种基于吸气剂的净化器,一种制做集成电路的方法和一种保护吸气剂柱的方法。

Description

带有吸气剂安全装置的半导体制做系统
本发明的背景
本发明总地涉及半导体装置的制做，且更具体地，涉及包括带有安全装置的一基于吸气剂的气体净化器的半导体制做系统。
现代半导体制做系统使用超高纯气体来制做高密度半导体装置。提供这样的超高纯气体的一种方法是通过使用基于吸气剂的气体净化器。这种气体净化器典型地包括一吸气剂柱，该吸气剂柱具有装纳一吸气剂材料床的容器。该吸气剂材料通过吸收流过其的气体中的杂质来净化该气体。
吸气剂柱是易爆的，因为其中装纳的吸气剂材料非常容易与高浓度的杂质起反应。例如，在一高浓度(例如取决于气体流速的百分之几)的杂质，例如氧气被引进装纳一已知基于锆的吸气剂材料的吸气剂柱的情况下，一放热反应释放出热量，可能导致该容器的容装壁的熔化。该容装壁典型地由不锈钢形成，可在低至约1000℃的温度下熔化，因为与该容装壁接触的吸气剂材料与其发生反应并形成一共晶组分。如果该容装壁的熔化导致在其中形成一孔，则破坏该吸气剂材料的容纳，这是潜在的灾难。
一种已知的用于净化氩气的基于吸气剂的气体净化器包括一用于保护吸气剂柱不发生吸气剂材料的容纳被破坏的报警装置。该报警装置包括一位于该吸气剂材料床以下三英寸处的一热电耦元件。现有的吸气剂柱在该床的底部不具有一热电耦。当连接至该热电耦元件的一控制单元测量在该吸气剂柱的正常工作温度以上50℃的450℃的温度时，该控制单元致动隔离该吸气剂柱的隔离阀，即阻止气体流进和流出该吸气剂柱。遗憾地，该报警装置通常不及时阻止高杂质气体流进该吸气剂柱以防止吸气剂柱承受由过热的吸气剂材料接触该容器的不锈钢壁所致的实质性损伤。这样，该报警装置不能可靠地保护吸气剂柱不发生吸气剂材料的容纳被破坏。
鉴于上述，需要提供一种用于基于吸气剂的气体净化器的安全装置，其可靠地防止发生吸气剂材料的容纳被破坏，即使在高浓度的杂质被引进一吸气剂柱的情况下。还需要提供一种半导体制做系统，其包括具有这样一安全装置的一基于吸气剂的气体净化器以使安装这样系统的制做设备被保护不发生可由吸气剂柱的灾难性故障导致的损坏。
本发明的概述
概括地讲，本发明通过提供用于基于吸气剂的气体净化器的安全装置，其即使在高浓度的杂质被引进一吸气剂柱的情况下亦可靠地防止发生吸气剂材料的容纳被破坏，而满足这些需要。该安全装置快速地检测当过量的杂质与吸气剂材料接触时发生的放热反应的开始，通过禁止在吸气剂材料和该其中放置该吸气剂材料的容器的容装壁之间形成一共晶组分，并安全地在该容器破裂之前关闭该吸气剂柱来保护该容器。
在本发明的一个方面，提供一种半导体制做系统。该半导体制做系统包括一与用于一半导体制做设备的气体分配网络作流体连接(in flow communication with)的一基于吸气剂的气体净化器。该气体分配网络将净化的气体提供给该半导体制做设备中的至少一晶片处理室。该气体净化器包括一具有一金属容器的吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁。在该容器中放置通过吸收流过其的气体的杂质来净化流过其的气体的吸气剂材料。在该吸气剂材料的顶部中配置第一温度传感器。该第一温度传感器被定位在一被预测的“熔化区”中以快速地检测指示在待被净化的输入气体中存在有过量杂质的一放热反应的开始。在该吸气剂材料的底部中配置第二温度传感器。该第二温度传感器被定位在一被预测的熔化区中以快速地检测指示过量杂质被反馈给该吸气剂柱的一放热反应的开始。
在一优选实施例中，该吸气剂柱还包括在该容器中配置的一第一高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的顶部的至少一些与该容器的容装壁分开，和在该容器中配置的一第二高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开，该第一高熔点和第二高熔点、非金属条最好由陶瓷材料。例如石英、氧化锆(Zr2O5)、SiC、SiN及A12O3组成。
在本发明的另一方面，提供一基于吸气剂的净化器。该基于吸气剂的净化器包括一具有一金属容器的吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁。一第一隔离阀和一通风阀与该容器的进口作流体传送连接。一第二隔离阀与该容器的出口作流体传送连接。第一和第二温度传感器被分别配置在该吸气剂材料的顶部和底部。一控制单元被连接至该第一和第二温度传感器、该第一隔离阀和第二隔离阀、及该通风阀。该控制单元测量由该第一和第二温度传感器感测的温度。当测量到高于第一报警温度的一温度时，该控制单元致动该第一隔离阀和第二隔离阀以隔离该吸气剂柱。当测量到高于第二报警温度的一温度时，该控制单元致动该通风阀以从该吸气剂柱排出气体。该通风阀允许从以上熔化区去除引起放热反应的加压的气态杂质。该过程是通过在先工作吸气剂柱所包含的加压的净化的气体(例如氩气)通过该通风阀帮助净化该气态杂质而被实现的。
在一优选实施例中，该第一隔离阀与待被净化的一馈送气体源作流体传送连接，该第二隔离阀与被净化的气体的出口作流体传送连接。且该气体净化器还包括与馈送气体源和被净化的气体的出口作流体传送连接的一旁通阀。当测量到高于第一报警温度的一温度时，该控制单元打开该旁通阀。当测量到高于第三报警温度的一温度时，该控制单元关闭该旁通阀。
第一报警温度较佳地为高于该吸气剂柱的正常工作温度约10℃至约100℃，较好为约40℃至约60℃，最好地为约50℃。第二报警温度较佳地为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃。第三报警温度较佳地为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约200℃，较好为约至少300℃。
在本发明的再一方面，提供一种制做集成电路的方法。在该方法中，气体在带有一安全装置的一基于吸气剂的气体净化器中被净化以获得被净化的气体。该被净化的气体被提供给一半导体制做设备中的至少一晶片处理室。一半导体晶片在该至少一晶片处理室中被处理以获得一集成电路装置。
在本发明的再一方面，提供一种保护吸气剂柱的方法。在该方法中，提供一具有一金属容器的的吸气剂柱，在该金属容器中放置有吸气剂材料。测量在该吸气剂柱的顶部中的第一温度。测量在该吸气剂柱的底部中的第二温度。当第一或第二温度达到高于该吸气剂柱的正常工作温度的第一报警温度时，该吸气剂柱被隔离。当第一或第二温度达到高于该吸气剂柱的正常工作温度的第二报警温度时，该吸气剂柱被通风。
在一优选实施例中，从距该吸气剂材料的顶表面下方高于0英寸至仅低于3英寸，较佳的范围是约0.5英寸至约2.5英寸，且更佳的范围是约1英寸至约2英寸处测量该第一温度。从距该吸气剂材料的底表面上方高于0英寸至仅低于3英寸，较佳的范围是约0.5英寸至约2.5英寸，且更佳的范围是约1英寸至约2英寸处测量该第二温度。
从以下结合附图对优选实施例的描述，本发明的以上及其他目的将变得显然。
附图的简要描述
通过以下结合附图对优选实施例的描述，本发明将易于被理解，其中类似的参考数字代表类似的结构元件，附图中：
图1示出了根据本发明的一实施例形成的一半导体制造系统的概略性视图。
图2示出了根据本发明的一实施例形成的一吸气剂柱的截面视图。
图3示出了图1中所示的该吸气剂柱的上部的截面视图。
图4示出了图1中所示的该吸气剂柱的下部的截面视图。
图5说明了在高杂质气体通过该吸气剂柱的入口被输入后，图3中所示的该吸气剂柱的上部的的结构的截面视图。
图6说明了在高杂质气体通过该吸气剂柱的出口被输入后，图4中所示的该吸气剂柱的下部的的结构的截面视图。
图7是根据本发明的一实施例形成的一基于吸气剂的气体净化器的概略性视图。
图8是本发明的保护一吸气剂柱的方法的流程图。
图9是本发明的制做的一集成电路装置的方法的流程图。
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。优选实施例的详细描述
图1示出了根据本发明的一实施例形成的一半导体制造系统1。半导体制造系统1包括基于吸气剂的气体净化器2，用于将一惰性气体，例如Ar和He净化到一超高纯水平(在后进行详细描述)。半导体制做设备3包括气体分配网络4，用于将气体提供给晶片处理室5a、5b、5c、5d、和5e。半导体制做设备3被保持在适当的清洁的室内环境下，如本领域的熟练技术人员所知的那样。气体分配网络4与气体净化器2的净化的气体的出口和在半导体制做过程中使用的其他气体，例如N2、O2和H2的源进行流体传送连接。来自气体净化器2的净化的气体被使用在一或多个晶片处理室5a、5b、5c、5d、和5e中处理半导体晶片W以获得集成电路装置D。在晶片处理室5a、5b、5c、5d、和5e(其中可使用超高纯Ar或He)中进行的处理包括例如化学汽相沉积、物理汽相沉积和离子注入。这些处理对于本领域的熟练技术人员来说是公知的。
图2示出了根据本发明的一实施例形成的吸气剂柱10。吸气剂柱10包括容器12，该容器12具有一入口14、一出口16和在入口14和出口16之间延伸的一容装壁18。容器12最好具有一通常的圆柱形构成且可由任何具有足够的强度和抗高温的适当的材料，例如金属材料制成。在一优选实施例中，容器12由不锈钢材料，例如316不锈钢形成。
条20和22被配置在容器12中。条20和22具有一通常的圆柱形，具有基本上与容器12的内径一致的外直径。条20通过摩擦地啮合容装壁18的弹簧夹24被固定在容器12的上部中。本领域的熟练技术人员将认识到其他的技术可被使用来将条20保持到位，例如焊接接头或安装在容装壁18中形成的一槽中的弹簧环。条22通过床支座28被支持在容器12的下部中。条20和22可由任何能够隔热且保护容器12的容装壁18免受损坏的高熔点、非金属材料制成，如在后详细所述。条20和22最好由陶瓷材料。例如石英、氧化锆(Zr2O5)、SiC、SiN及Al203制成。在一优选实施例中，条20和22由石英制成。
吸气剂床30被配置在容器12内以实现气体净化。当待被净化的气体流过吸气剂床30时，吸气剂材料形成床30吸收气体中的杂质且从而净化该气体，如本领域的熟练技术人员所公知的。适用于被净化的气体的可购得的吸气剂材料适合于形成吸气剂床30。该吸气剂材料形成床30可以是片、丸、粉末、粒或其他适合的形状。通过例子，用于净化例如Ar和He的惰性气体的优选的吸气剂材料由意大利，米兰的SAES吸气剂S.p.A(商标标识为707TM和St101R)销售。该St合金707TM具有70wt％的Zr、24.6wt％的V和5.4wt％的Fe的组分。该St101R合金具有84wt％的Zr和16wt％Al的组分。
床支座28支持容器12内的吸气剂床30。床支座28最好是由金属材料，例如不锈钢组成的多孔板。床支座28可通过任何适当的技术，例如焊接被固定在容器12内。本领域的熟练技术人员将认识到如果床支座28由烧结的材料形成，它也可用作为颗粒过滤器。
阻挡层材料32被配置在床支座28上方并将吸气剂床30与床支座28分开。阻挡层材料32可以是能防止床支座28免受实质的损坏的任何适当的材料，如在后详细所述。较佳的阻挡层材料包括但不限于金属材料，例如不锈钢，和陶瓷材料，例如石英、SiC、SiN和Al2O3。该阻挡层材料最好是具有基本上球形，例如球的相对小直径的颗粒的形式，或通常上的圆柱和通常上的球形，例如弹丸的种类。在一优选实施例中，阻挡层材料32由具有0.125英寸至0.25英寸直径的不锈钢弹丸组成。
温度传感器34和36被配置在吸气剂床30中。温度传感器34被配置在吸气剂床30的顶部中而温度传感器36被配置在吸气剂床30的底部中。温度传感器34和36被连接至控制单元38，其的操作在后进行详细描述。在一优选实施例中，温度传感器34和36是热电耦元件。对于较快的响应时间，带有薄护套的快作用热电耦元件是较佳的。热电耦元件可被放置一单个护套或分开的护套内。本领域的熟练技术人员将认识到其他的温度传感装置，例如铂电阻温度装置(RTD)或热敏电阻也可使用。
在操作中，待被净化的预热气体通过进口14进入吸气剂柱10。该气体通过一预热器(图7中示出)被预热到约300℃至约400℃范围内的一温度。根据通常的实践，该预热器可与吸气剂柱10一体构成。该气体然后流过吸气剂床30，该吸气剂材料形成层30吸收该气体中的杂质。该净化的气体通过出口16排出吸气剂柱10。
在包含高浓度杂质，例如氧气、氮气的气体，或含氧的气体例如CO、CO2和H2O进入吸气剂柱10的情况下，当该气体与吸气剂材料形成层30接触时，发生放热反应。这样的高杂质气体可通过进口14或出口16进入吸气剂柱10。例如，如果吸气剂柱10被粗心地连接至一不适当的气体源，高杂质气体可通过入口14进入。如果用于例如氩气和氮气的气体设备线被交叉连接，作为可能发生的反馈的结果，高杂质气体可通过出口16进入。如果高杂质气体通过入口14进入，则条20通过将吸气剂材料同与其相邻的容装壁18的该部分分开而在放热反应期间保护该部分免受实质的损坏。如果高杂质气体通过出口16进入，则条22通过将吸气剂材料同与其相邻的容装壁18的该部分分开而在放热反应期间保护该部分免受实质的损坏。该吸气剂材料被与容装壁18分开以防止吸气剂材料与其反应来形成一铁类共晶组分(当容装壁18由铁类材料，例如不锈钢形成时)。因为该共晶组分在放热反应期间达到的高温(1000℃的量级)发生熔化，且因此通过在容装壁18中熔化一孔而导致灾难性故障，所以应防止该组分的形成。阻挡层材料32的目的在于将不锈钢支座28与其上方的熔化区隔离开，从而保护支座28免受破坏。
图3示出了吸气剂柱10的上部。吸气剂柱10的上部被构成以禁止在吸气剂材料和容装壁18之间形成共晶组分且快速地检测指示在待被净化的输入气体中存在过量的杂质的放热反应的开始。如图3所示，条20被配置在容器12中以使在吸气剂床30的顶表面上一端延伸一短的距离，例如约0.25英寸至约0.5英寸以确保吸气剂材料与容装壁18分开。条20的另一端被埋置在吸气剂床30中。条20的长度被选择以使该条覆盖一熔化区(在后进行详细描述)，同时尽可能地短。该条的长度被使尽可能地短以避免提供该待被净化的气体旁通该吸气剂材料的路径。使用相对短的条也使由条20和容器12的热膨胀系数的差异所致的问题最少化。在一标准的5英寸直径的容器内，条20最好具有约3英寸至约5英寸的长度和约0.125英寸的厚度。本领域的熟练技术人员将认识到这些较佳的尺寸是该容器的几何形状与其一流速的函数。
还如图3所示，温度传感器34被定位在吸气剂床30的顶部以下距离D1处的一点。温度传感器被定位的该点被选择以落在一熔化区内。在本发明的描述中，术语“熔化区”是指在杂质与吸气剂材料之间的放热反应所生成的最大温度最快出现的区域。已发现当高杂质气体通过进口14进入吸气剂柱10时，由放热反应生成的最大温度最快出现在吸气剂床30的顶表面下方。相信由于放热反应不是瞬时的且由于进入气体的气体速度，最大温度出现在吸气剂床30的顶表面下方。对于正常的流速，例如1立方米/小时/公斤的吸气剂材料，距离D1被求出：对于吸气剂材料为约1英寸至对于老化的吸气剂材料为约2.5英寸。这样，随着吸气剂材料的老化，熔化区更深地移入该吸气剂床中。而且，对于较低的气体流速，由于进入气体的气体速度降低，距离D1可略微短些。如果气体入口提供进入气体的均匀分布，则熔化区将正常地位于吸气剂材料的中心。另一方面，如果气体入口提供进入气体的不均匀分布，例如环形分布，则该熔化区可能偏移吸气剂材料的中心。
本领域的熟练技术人员将认识到熔化区的位置是包括吸气剂柱的几何形状(例如该容器的直径和长度)、气体流速、杂质类型、和吸气剂材料的寿命的某些参数的函数。根据这些参数，相信熔化区可能出现在吸气剂床30下方仅高于0英寸至约6英寸处。在一标准的5英寸直径的容器中，以正常的气体流速，温度传感器34最好位于吸气剂床30下方仅高于0英寸至仅低于3英寸处，较好的范围是约0.5英寸至约2.5英寸且最好是从约1英寸至约2英寸。
图4示出了吸气剂柱10的下部。吸气剂柱10的下部被构成以禁止在吸气剂材料和容装壁18或床支座28之间形成共晶组分且快速地检测指示过量的杂质被反馈进吸气剂柱10的一放热反应的开始。如图4所示，条22被配置在容器12中以使一端放在床支座28上而另一端被埋置在吸气剂床30中。条22的长度和厚度可与条20的长度和厚度一样，如以上结合图3所述。阻挡层材料32将在吸气剂床30底部的吸气剂材料与床支座28分开。阻挡层材料32的厚度D2被选择以通过禁止在吸气剂材料和床支座28之间形成共晶组分以使这样的共晶组分不熔化贯通床支座28的一孔来保护床支座28免受实质损坏。当阻挡材料32是一不锈钢弹丸层时，求出约1英寸的厚度D2足以保护床支座28免受实质损坏。
还如图4所示，温度传感器36被定位在吸气剂床30的底部以上距离D3处的一点。温度传感器36被定位的该点被选择以落在一熔化区，即在杂质与吸气剂材料之间的放热反应所生成的最大温度最快出现的区域内。已发现当高杂质气体例如自交叉连接的气体设备线反馈，通过出口16进入吸气剂柱10时，由放热反应生成的最大温度最快出现在吸气剂床30的底表面上方。相信由于放热反应不是瞬时的且由于进入气体的气体速度，最大温度出现在吸气剂床30的底表面上方。在测试中，N2以大于20立方米/小时的气体流速被反馈进一标准5英寸直径的容器内，距离D3被求出是约1.5英寸至约2英寸。如上结合图3的描述所讨论的，该熔化区的位置取决于包括吸气剂柱的几何形状(例如该容器的直径和长度)、气体流速、杂质类型的某些参数。根据这些参数，相信熔化区可能出现在吸气剂床30底部上方仅高于0英寸至约6英寸处。在一标准的5英寸直径的容器中，温度传感器36最好位于吸气剂床30底部上方仅高于0英寸至仅低于3英寸处，较好的范围是约0.5英寸至约2.5英寸且最好是从约1英寸至约2英寸。
图5示出了在高杂质气体通过进口14已进入吸气剂柱10后吸气剂柱10的上部的结构。如图5所示，如图5所示，熔化区A被形成在吸气剂床30的顶表面的下方。因为当高杂质气体接触吸气剂材料形成层30时发生的放热反应的热量启始了吸气剂材料中的一熔化过程，熔化区A形成。条20在该熔化过程期间保护与其相邻的容装壁18的部分免受实质的损坏。具体地，条20将熔化区A与容装壁18分开且从而禁止在熔化的吸气剂材料和容装壁18之间形成共晶组分。在图5中用点划线示出温度传感器34以指示该传感器，例如热电耦元件在该熔化过程中已被破坏。
图6示出了在高杂质气体通过从一交叉连接的气体设备线反馈经出口16进入吸气剂柱10后吸气剂柱10的下部的结构。从图6可看出，熔化区B和共晶熔化区C在吸气剂床30的底部被形成。共晶熔化区C形成在熔化区B和阻挡层材料32(在该优选实施例汇中被示作为不锈钢弹丸层)之间。因为当高杂质气体接触吸气剂材料形成层30时发生的放热反应的热量启始了吸气剂材料中的一熔化过程，熔化区B形成。当熔化区B与同其接触的不锈钢弹丸发生反应并形成一铁类共晶组分(其在放热反应期间达到的高温(1000℃的量级)发生熔化)时，共晶熔化区C形成。因为除与熔化区B紧密接触以外的其他的不锈钢的熔化具有一稀释效应(其决定地阻止了在床支座28被达到之前铁类共晶组分的形成)，铁类共晶组分不完全前进通过阻挡层材料32，即该不锈钢弹丸层。这样，阻挡层材料32通过防止吸气剂材料与床支座28发生反应并形成一可熔化贯穿其的一孔的铁类共晶组分而保护床支座28免受实质的损坏。条22在熔化过程期间保护与其相邻的容装壁18的部分免受实质的损坏。具体地，条22将熔化区B和熔化区C与容装壁18分开且从而禁止在熔化的吸气剂材料或熔化的共晶组分与容装壁19之间形成共晶组分。在图5中用点划线示出温度传感器36以指示该传感器，例如热电耦元件在该熔化过程中已被破坏。
图7是根据本发明的一实施例形成的基于吸气剂的气体净化器2的概略性视图。如图所示，气体净化器2包括吸气剂柱10、控制单元38、隔离阀42和44、旁通阀46和通风阀48。吸气剂柱10最好具有图1所示的结构。隔离阀42和44、旁通阀46和通风阀48最好是空气致动的阀。隔离阀42与吸气剂柱10的进口，例如图1中进口14，和待被净化的馈送空气的源50作流体传送连接。隔离阀44与吸气剂柱10的出口，例如图1中出口16，和净化的空气的一出口52(可被连接至用于例如半导体制做设备的气体分配网络)作流体传送连接。通风阀48与吸气剂柱10的进口和一通风道54作流体传送连接至构成该气体分配网络的部分的一气体箱。各隔离阀42和44、旁通阀46和通风阀48被连接至控制单元38。吸气剂柱10中配置的温度传感器，例如图1中所示的温度传感器34和36，也被连接至控制单元38。
控制单元38测量吸气剂柱10中温度传感器感测的温度并当达到某一报警温度时或一温度传感器被破坏时通过空气致动来致动隔离阀42和44、旁通阀46和通风阀48。当该温度传感器是一热电耦元件时，一断开的热电耦指示该热电耦元件可能已被破坏。控制单元38可以是能执行这些功能的任何电子装置，例如微处理器、微控制器、计算机、或离散逻辑装置，且可被连接至用于该基于吸气剂的气体净化器的外部控制计算机。
控制单元38最好具有三个报警级，在当测量到第一报警温度是出现的第一报警级，控制单元38致动隔离阀42和44以隔离吸气剂柱10，即关闭吸气剂柱10的进口和出口，并打开旁通阀46。在当测量到第二报警温度是出现的第二报警级，控制单元38致动通风阀48以对吸气剂柱10进行通风。在当测量到第三报警温度是出现的第三报警级，控制单元38关闭旁通阀48。第一报警温度最好是在吸气剂柱10的正常工作温度之上的约10℃至约100℃，较佳地是约40℃至约60℃，且最好是约50℃。第一报警级动作通过隔离吸气剂柱10来停止放热反应(如果有的话)。第二报警温度最好是在吸气剂柱10的正常工作温度之上的至少约100℃。该幅度的温升是放热反应已达到一危险的水平的可靠指示。第二报警级动作进行通风以帮助释放杂质并防止吸气剂柱10发生结构故障。排出气体通过降低吸气剂柱10的内部压力(正常情况下为100-150帕斯卡的量级)来保护吸气剂柱10免发生结构故障以防止由于熔化的吸气剂的高温(接近1000℃)所致的不安全的结构情况。在上部熔化区的情况下，通风将吹走保留在进口管道内的杂质和存储在该吸气剂柱中的熔化区下方的惰性气体。第二报警级动作对吸气剂柱10进行尽可能多的通风，例如低至约0-5帕斯卡。第三报警温度较佳地是在吸气剂柱10的正常工作温度之上的至少约200℃，最好是约300℃。该幅度的温升是过量的杂质已被引进吸气剂柱10的一可靠指示。第三报警级动作关闭气体提供给用于半导体制做设备的气体分配网络以使在制做集成电路装置中不使用高杂质气体。该对报警动作的时间响应应是快的，例如在约0.5秒至1.5秒内，因为熔化过程在几秒内可发生实质性的损坏。为减少对报警动作的时间响应，最好对隔离阀42和44、旁通阀46和通风阀48使用单独的电磁阀。
氩气净化器中的吸气剂柱的正常工作温度约为400℃。因此，第一报警温度较佳地在从约410℃至约500℃的范围内，更佳地在从约440℃至约460℃的范围内，且最好约为450℃。第二报警温度最好至少为约500℃。第三报警温度较佳地约为600℃，且最好至少约为700℃。
基于吸气剂的气体净化器的工作可被总结如下。待被净化的气体从源50流过隔离阀42、预热器56，通过吸气剂柱10的入口进入由加热器58加热的吸气剂柱10。当气体流过吸气剂柱10时，其内的吸气剂材料吸收该气体内的杂质。净化后的气体通过吸气剂柱10的出口排出吸气剂柱10并流过强制的空气热交换器60、氢去除单元62、颗粒过滤器64、隔离阀44和出口52。控制单元38在净化过程期间连续地或间歇地测量由吸气剂柱10中的温度传感器感测的温度。在控制单元38测量到一达到或高于第一报警温度的一温度时，控制单元38致动隔离阀42和44以隔离吸气剂柱10。当吸气剂柱10被隔离时，已具有高纯度水平的待被净化的馈送气体直接从源50经旁通阀46流到出口52以使气体分配网络继续被提供气体。当控制单元38测量到达到或高于第二报警温度的一温度时，控制单元38致动通风阀48以排出吸气剂柱10中的气体。当通风阀48被致动时，气体从吸气剂柱10通过手动阀66、颗粒过滤器68、通风阀48、截止阀70和通风道54流至可形成该气体分配网络的部分的一气体箱。当控制单元38测量到达到或高于第三报警温度的一温度时，控制单元38关闭旁通阀46以截止气体提供给该气体分配网络。除了被构成当测量到某些温度时实现报警动作外，控制单元38最好还被构成以提供“上限”保护。换言之，当控制单元38例如通过检测一断开的热电耦来确定一温度传感器已被破坏时，控制单元38假定已达到最大温度，例如第三报警温度并进行对应的报警动作。
图8是根据本发明的保护一吸气剂柱的方法的流程图。在步骤100，提供一其内放置有吸气剂材料的一吸气剂柱。这里所述的吸气剂柱10是适于在步骤100中使用的吸气剂柱的一例子。然而，本领域的熟练技术人员将认识到本发明的方法并不限于具有吸气剂柱10的特征的吸气剂柱。在步骤102，测量吸气剂材料的顶部中的第一温度。该第一温度可由被连接至一配置在如上所述用于吸气剂柱10的吸气剂材料中的温度传感器的一控制单元测量。该第一温度最好从该吸气剂材料的顶部下方高于0英寸至仅低于3英寸处被测量，较佳的范围是从约0.5英寸至2.5英寸，及最佳的范围是从约1英寸至约2英寸。在步骤104，测量吸气剂材料的底部中的第二温度。可用与测量第一温度相同的方式测量第二温度。该第二温度最好从该吸气剂材料的底部上方高于0英寸至仅低于3英寸处被测量，较佳的范围是从约0.5英寸至2.5英寸，及最佳的范围是从约1英寸至约2英寸。
在步骤106，当第一温度或第二温度达到高于吸气剂柱的正常工作温度的第一报警温度时，该吸气剂柱被隔离。可通过致动防止气体进入该吸气剂柱的进口或出口的隔离阀来隔离该吸气剂柱。如上所述，隔离该气体净化器杜绝了当高杂质气体进入该吸气剂柱时发生的放热反应。第一报警温度较佳地在高于该吸气剂柱的正常工作温度约10℃至约100℃的范围内，更佳地在约40℃至约60℃的范围内，且最好约为50℃。在一优选实施例中，该吸气剂柱是一氩气净化器的一部分，该吸气剂柱的正常工作温度是约400℃。因此，第一报警温度较佳地在从约410℃至约500℃的范围内，更佳地在从约440℃至约460℃的范围内，且最好约为450℃。
在步骤108，当当第一温度或第二温度达到高于第一报警温度的第二报警温度时，通过致动允许气体流出该吸气剂柱的通风阀，该吸气剂柱被通风。如上所述，通风该吸气剂柱降低了容器内部的压力，吸气剂柱的内部压力正常地约为100-150帕斯卡。这防止了这样的强制熔化的吸气剂材料压靠在该吸气剂柱的容装壁上并与其反应以形成一共晶组分的压力。通风还帮助去除吸气剂柱中的过量的杂质。第二报警温度最好在该吸气剂柱的正常工作温度以上至少约100℃。因此，在该优选实施例中，该吸气剂柱是一氩气净化器的部分，第二报警温度最好约为500℃。
图9是根据本发明的制做一集成电路装置的方法的流程图。在步骤200，在带有一安全装置的基于吸气剂的气体净化器中净化气体。这里所述的包括有吸气剂柱10的基于吸气剂的气体净化器2是适于在步骤200中使用的基于吸气剂的气体净化器的一例子。然而本领域的熟练技术人员将认识到本发明的方法并不限于具有基于吸气剂的气体净化器2的特征的基于吸气剂的气体净化器。在步骤202，净化的气体被提供给例如半导体制做设备中的至少一晶片处理室。在步骤204，在该至少一晶片处理室中处理半导体晶片以获得一集成电路装置。如上所述，可使用超高纯Ar或He的处理包括例如化学汽相沉积、物理汽相沉积和离子注入。
现将参照具体例子说明本发明。应理解以下给出的例子仅是说明本发明的基于吸气剂的气体净化器的吸气剂柱的具体应用而不应构成对本发明在其他应用中被使用的限制。
例1
-MegatorrR气体净化器(可从加利福尼亚，圣路易斯欧比斯伯的SAES纯气体公司购得)被用作为一测试床。该吸气剂柱包括一装纳4公斤的纯St707TM吸气剂材料的一床的5英寸直径的容器，且在预测的熔化区附近设置一石英套或条。更具体地，在该容器中设置一约4英寸长的圆柱形石英条以使其顶端在该吸气剂床的顶部上方约0.5英寸处。0.125英寸直径的316不锈钢弹丸的一1英寸层将该吸气剂材料床与该床支座分开。三个热电耦(TC1-TC3)以1英寸的增量被中心地配置在该吸气剂床的顶表面的下方且偏移该容器的中心。连接至TC1至TC2的一控制单元被构成以当从TC1测量到450℃的温度时隔离该吸气剂柱并当从TC2测量到500℃的温度时对该吸气剂柱进行通风。
该吸气剂柱被加热到400℃且被预热到400℃的一氩气流以20立方米/小时和110-120帕斯卡的线压地通过该柱。然后该净化器被转换到旁通模式，其中该吸气剂柱被隔离且该氩气流绕过该吸气剂柱。在此时，该氩馈送气体被转换成来自位于该吸气剂柱的上游的一圆柱的100％的氮气。然后该净化器被转换回净化模式且该纯氮气体通过其进口进入该吸气剂柱。
在该纯氮气体进入该吸气剂柱后约5.6秒，该控制单元从TC1测量到450℃的温度并通过致动隔离阀来隔离该吸气剂柱。这些隔离阀的致动防止了任何另外的氮气进入该吸气剂柱。在该纯氮气体进入该吸气剂柱后约6秒，该控制单元从TC2测量到500℃的温度并通过致动与该吸气剂柱的进口作流体连接的一通风阀来对该吸气剂柱进行通风。在测试中该控制单元从TC1被破坏前约9.2秒测量到1100℃以上的最高温度。在测试中该控制单元从TC3被破坏前约10秒未测量到高于450℃的一温度。该TC3的位置(吸气剂床的顶表面下方3英寸处)对应于现有技术的热电耦的位置。
该吸气剂柱经受该纯氮气的引进而不破坏吸气剂材料的装纳。该吸气剂材料熔化并形成位于该吸气剂床的顶表面下方约2英寸处的固体底结。该石英套或条保持原封不动。
例2
上述例1中所述的程序被重复以将100％干透的空气(其包含约20％的氧气)引入吸气剂柱。该使用的设备与例1中的相同，除了热电耦的位置外。两热电耦(TC1和TC2)以1英寸的增量被配置在吸气剂床的顶表面的下方。两热电耦(TC3和TC4)以1英寸的增量被配置在吸气剂床的顶表面的下方，在3.31螺栓分布圆上偏移该容器的中心。还有，具有约4英寸长度的一圆柱形石英条被配置在该容器中以使其顶端在该吸气剂床的顶部上方约0.5英寸处。连接至TC1和TC2的控制单元被构成以当从TC1测量到450℃的温度时隔离该吸气剂柱并当从TC2测量到500℃的温度时对该吸气剂柱进行通风。
空气被注入该吸气剂柱(一高压圆柱、一调节器和管道的组合)。在空气进入该吸气剂柱后约6秒，该控制单元从TC1测量到450℃的温度并通过致动隔离阀来隔离该吸气剂柱。该吸气剂柱的在1秒内熔化的所有热电耦被隔离。当TC2被损坏时，该控制单元致动该通风阀。尽管TC1和TC3被定位在该吸气剂床的顶表面下方1英寸处，TC3在TC1之前约2秒对发热情况，即放热反应的开始产生响应。相信TC1和TC3之间的在响应时间上的差异由将输入气体引导到该吸气剂柱的外径部分的进口过滤器所致，且因此，在那里开始放热反应。
该吸气剂柱经受该100％干透空气的引进而不破坏吸气剂材料的装纳。如在例1该吸气剂材料熔化并形成位于该吸气剂床的顶表面下方约2英寸处的固体底结。另外，在该吸气剂材料的熔化部分的下方直接观察到坚固地熔化的吸气剂材料。
例3
使用一不同的容器重复例2以确定老化的吸气剂材料的效果。该例中使用的容器与例2中使用的相同除了热电耦的位置外。五个热电耦(TC1-TC5)以1英寸的增量被配置在吸气剂床的顶表面的下方，各热电耦偏移该容器的中心。为了对由进口过滤器引起的输入气体的引导作出更快的响应，这些热电耦被定位在该吸气剂材料的外径部分中。这些报警动作由TC1和TC2触发，如在例1和2中。
通过以20立方米/小时的流速将50/50混合的N2和O2注入该吸气剂材料，该吸气剂材料被老化。该吸气剂材料被暴露给等效于2年寿命的量的N2和O2(根据对于各杂质的2ppm的水平)。在该吸气剂材料被老化后，100％的干透空气被注入该吸气剂柱。
在该空气进入该吸气剂柱后约18秒，所有的热电耦熔化以触发这些报警动作。尽管该石英条破裂，容器的完整性良好且没有结构故障的征兆。石英条的破裂可能由热加载或从该容器中抽取吸气剂材料的处理引起。
例4
上述例1中的程序被修改以将100％的氮气通过吸气剂柱的出口引进该吸气剂柱的底部。使用的设备与例1中的相同除了氮气设备的位置被改变且使用一不同的容器外。该氮气设备的位置被从吸气剂柱的上游移至吸气剂柱的下游。该容器与例1中使用的容器相同除了热电耦的位置和使用的不锈钢弹丸的量不同外。四个热电耦(TC1-TC4)以0.5英寸的增量被配置在吸气剂床的底表面和该基底层的不锈钢弹丸的上方。这些热电耦被配置以使TC1在吸气剂床的底表面的上方2英寸处而TC4在吸气剂床的底表面的上方0.5英寸处。TC4是隔离报警动作的触发器而TC3是通风报警动作的触发器。具有4英寸长度的圆柱形石英条被配置在该容器中以使其底端在吸气剂床的底表面的下方约0.5英寸但在床支座上方。
在纯氮气通过吸气剂柱的出口进入该吸气剂柱的底部约10.5秒，该热电耦熔化，触发报警动作。TC4定位在吸气剂床的底表面的上方2英寸处，具有对发热情况的最快的响应。在纯氮气通过吸气剂柱的出口进入后约4秒，TC4开始，控制单元测量到一快速的温升到1300℃以上。这样，在该热电耦熔化之前约6.5秒，TC4指示该发热情况。相信在吸气剂床的底表面的上方2英寸处最快出现最大温度，因为通过出口进入的冷空气抑制更靠近该吸气剂床的底表面的放热反应。
该吸气剂柱承受通过其出口引进100％氮气而不破坏吸气剂材料的装纳。当检查该容器时，所有的吸气剂材料已形成熔化的吸气剂材料的一固体底结。该固体底结下方可看到0.25至0.375英寸厚的熔化的不锈钢弹丸的一层，这样，该不锈钢弹丸层有效地保护该床支座免受实质的损坏。该石英条保护该容器壁免受任何实质的破坏。
已结合例如Ar和He的惰性气体的净化对本发明的基于吸气剂的气体净化器进行了描述(例如见图1)。相信本发明的基于吸气剂的气体净化器还可应用于其他气体，例如H2和N2的净化。
尽管通过几个优选实施例对本发明进行了说明，仍有若干改型、置换和等效替代落入本发明的范围。应注意有许多实现本发明的半导体制做系统、基于吸气剂的气体净化器、吸气剂柱和方法的方法。因此期望后附权利要求被解释为包括落入本发明的真实的精神和范围的所有这些改型、置换和等效替代。

Claims (71)

1、一种半导体制做系统，包括：
与用于一半导体制做设备的气体分配网络作流体连接的一基于吸气剂的气体净化器。该气体分配网络将净化的气体提供给该半导体制做设备中的至少一晶片处理室，其中该气体净化器包括：
具有一金属容器的一吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁；
在该容器中放置的吸气剂材料；
在该吸气剂材料的顶部中配置的第一温度传感器，该第一温度传感器被定位在一熔化区中；及
在该吸气剂材料的底部中配置的第二温度传感器，该第二温度传感器被定位在一熔化区中。
2、权利要求1的系统，其中该吸气剂柱还包括在该容器中配置的一第一高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的顶部的至少一些与该容器的容装壁分开，和在该容器中配置的一第二高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开。
3、权利要求2的系统，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
4、权利要求2的系统，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
5、权利要求1的系统，其中该吸气剂柱还包括：
配置在该容器中的一多孔支持部件，所述支持部件支持该吸气剂材料；及
配置在所述支持部件上的一阻挡层材料，所述阻挡层材料将该吸气剂材料与该支持部件分开。
6、权利要求5的系统，其中该支持部件是一由不锈钢组成的板且该阻挡层材料由不锈钢弹丸组成。
7、权利要求1的系统，其中该气体净化器还包括一连接至第一和第二温度传感器的控制单元，用于测量由该第一和第二温度传感器感测的温度，当测量到第一报警温度时，所述控制单元致动至少一隔离阀以隔离该吸气剂柱而当测量到第二报警温度时，致动一通风阀以将气体排出该吸气剂柱。
8、权利要求1的系统，其中该第一和第二温度传感器是热电耦元件。
9、一种半导体制做系统，包括：
与用于一半导体制做设备的气体分配网络作流体连接的一基于吸气剂的气体净化器。该气体分配网络将净化的气体提供给该半导体制做设备中的至少一晶片处理室，其中该气体净化器包括：
具有一金属容器的一吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁；
在该容器中放置的吸气剂材料；
在该容器中配置的第一高熔点、非金属条以使将所述吸气剂材料的顶部与所述容器的容装壁分开；
在该吸气剂材料的所述顶部中配置的第一温度传感器，该第一温度传感器被定位在所述吸气剂材料的顶表面下方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至约6英寸；
在该容器中配置的第二高熔点、非金属条以使将所述吸气剂材料的底部与所述容器的容装壁分开；
在该吸气剂材料的所述底部中配置的第二温度传感器，该第二温度传感器被定位在所述吸气剂材料的底表面上方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至约6英寸。
10、权利要求9的系统，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约0.5英寸至约2.5英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约0.5英寸至约2.5英寸处。
11、权利要求9的系统，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约1英寸至约2英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约1英寸至约2英寸处。
12、权利要求9的系统，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
13、权利要求9的系统，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
14、权利要求9的系统，其中该吸气剂柱还包括：
配置在该容器中的一多孔支持部件，所述支持部件支持该吸气剂材料；及
配置在所述支持部件上的一阻挡层材料，所述阻挡层材料将该吸气剂材料与该支持部件分开。
15、权利要求14的系统，其中该支持部件由一金属板组成且该阻挡层材料由不锈钢弹丸组成。
16、权利要求9的系统，其中该气体净化器还包括一连接至第一和第二温度传感器的控制单元，用于测量由该第一和第二温度传感器感测的温度，当测量到第一报警温度时，所述控制单元致动至少一隔离阀以隔离该吸气剂柱而当测量到第二报警温度时，致动一通风阀以将气体排出该吸气剂柱。
17、权利要求9的系统，其中该第一和第二温度传感器是热电耦元件。
18、一种半导体制做系统，包括：
与用于一半导体制做设备的气体分配网络作流体连接的一基于吸气剂的气体净化器。该气体分配网络将净化的气体提供给该半导体制做设备中的至少一晶片处理室，其中该气体净化器包括：
具有一金属容器的一吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁；
在该容器中放置的吸气剂材料；
在该吸气剂材料的所述顶部中配置的第一温度传感器，该第一温度传感器被定位在所述吸气剂材料的顶表面下方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至仅低于3英寸；
在该吸气剂材料的所述底部中配置的第二温度传感器，该第二温度传感器被定位在所述吸气剂材料的底表面上方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至仅低于3英寸；
在该容器中配置的一下部高熔点、非金属条以使将所述吸气剂材料的底部的至少一些与所述容器的容装壁分开。
19、权利要求18的系统，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约0.5英寸至约2.5英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约0.5英寸至约2.5英寸处。
20、权利要求18的系统，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约1英寸至约2英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约1英寸至约2英寸处。
21、权利要求18的系统，其中该吸气剂柱还包括在该容器中配置的一上部高熔点、非金属条以使将所述吸气剂材料的顶部的至少一些与所述容器的容装壁分开。
22、权利要求21的系统，其中该上部和下部高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
23、权利要求21的系统，其中该上部和下部高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
24、权利要求18的系统，其中该吸气剂柱还包括：
配置在该容器中的一多孔支持部件，所述支持部件支持该吸气剂材料；及
配置在所述支持部件上的一阻挡层材料，所述阻挡层材料将该吸气剂材料与该支持部件分开。
25、权利要求24的系统，其中该支持部件是由不锈钢组成的一板且该阻挡层材料由不锈钢弹丸组成。
26、权利要求18的系统，其中该气体净化器还包括一连接至第一和第二温度传感器的控制单元，用于测量由该第一和第二温度传感器感测的温度，当测量到第一报警温度时，所述控制单元致动至少一隔离阀以隔离该吸气剂柱而当测量到第二报警温度时，致动一通风阀以将气体排出该吸气剂柱。
27、权利要求18的系统，其中该第一和第二温度传感器是热电耦元件。
28、一种基于吸气剂的净化器，包括：
具有一金属容器的一吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁，且在其中放置有吸气剂材料；
与该容器的进口作流体传送连接的一第一隔离阀；
与该容器的进口作流体传送连接的一通风阀；
与该容器的出口作流体传送连接的第二隔离阀；
配置在该吸气剂材料的顶部中的第一温度传感器；
配置在该吸气剂材料的底部中的第二温度传感器；和
连接至该第一和第二温度传感器、该第一隔离阀和第二隔离阀、及该通风阀的一控制单元，其中该控制单元测量由该第一和第二温度传感器感测的温度，当测量到高于第一报警温度的一温度时，该控制单元致动该第一隔离阀和第二隔离阀以隔离该吸气剂柱，当测量到高于第二报警温度的一温度时，该控制单元致动该通风阀以从该吸气剂柱排出气体。
29、权利要求28的气体净化器，其中该第一隔离阀与待被净化的一馈送气体源作流体传送连接，该第二隔离阀与被净化的气体的出口作流体传送连接，且该气体净化器还包括与馈送气体源和被净化的气体的出口作流体传送连接的一旁通阀，当测量到高于第一报警温度的一温度时，该控制单元打开该旁通阀，当测量到高于第三报警温度的一温度时，该控制单元关闭该旁通阀。
30、权利要求28的气体净化器，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约0.5英寸至约2.5英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约0.5英寸至约2.5英寸处。
31、权利要求28的气体净化器，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约1英寸至约2英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约1英寸至约2英寸处。
32、权利要求28的气体净化器，其中该吸气剂柱还包括在该容器中配置的一第一高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的顶部的至少一些与该容器的容装壁分开，和在该容器中配置的一第二高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开。
33、权利要求32的气体净化器，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
34、权利要求32的气体净化器，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
35、权利要求28的气体净化器，其中该吸气剂柱还包括：
配置在该容器中的一多孔支持部件，所述支持部件支持该吸气剂材料；及
配置在所述支持部件上的一阻挡层材料，所述阻挡层材料将该吸气剂材料与该支持部件分开。
36、权利要求35的气体净化器，其中该支持部件是一由不锈钢组成的板且该阻挡层材料由不锈钢弹丸组成。
37、权利要求28的气体净化器，其中该第一和第二温度传感器是热电耦元件。
38、权利要求28的气体净化器，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约10℃至约100℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃。
39、权利要求29的气体净化器，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约10℃至约100℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃，及第三报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约200℃。
40、权利要求29的气体净化器，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约40℃至约60℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃。
41、权利要求29的气体净化器，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约40℃至约60℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃，及第三报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约300℃。
42、权利要求28的气体净化器，其中第一报警温度为约410℃至约500℃，第二报警温度为至少约500℃。
43、权利要求29的气体净化器，其中第一报警温度为约410℃至约500℃，第二报警温度为至少约500℃，且第三报警温度为至少约600℃。
44、权利要求28的气体净化器，其中第一报警温度为约440℃至约460℃，第二报警温度为至少约500℃。
45、权利要求29的气体净化器，其中第一报警温度为约440℃至约460℃，第二报警温度为至少约500℃，且第三报警温度为至少约700℃。
46、一种制做集成电路的方法，包括：
在一基于吸气剂的气体净化器中净化气体以获得被净化的气体，该气体净化器包括：
具有一金属容器的一吸气剂柱，该金属容器带有进口、出口和在该进口和出口之间延伸的一容装壁；
在该容器中放置的吸气剂材料；
在该吸气剂材料的顶部中配置的第一温度传感器，该第一温度传感器被定位在所述吸气剂材料的顶表面下方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至仅低于3英寸；
在该吸气剂材料的所述底部中配置的第二温度传感器，该第二温度传感器被定位在所述吸气剂材料的底表面上方一距离处，所述距离为从仅高于0英寸至仅低于3英寸；
提供该被净化的气体给至少一晶片处理室；
及在该至少一晶片处理室中处理一半导体晶片以获得一集成电路装置。
47、权利要求46的方法，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约0.5英寸至约2.5英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约0.5英寸至约2.5英寸处。
48、权利要求46的方法，其中第一温度传感器被定位在该吸气剂材料的顶表面的下方约1英寸至约2英寸处而第二温度传感器被定位在该吸气剂材料的底表面的上方约1英寸至约2英寸处。
49、权利要求46的方法，其中该吸气剂柱还包括在该容器中配置的一第一高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的顶部的至少一些与该容器的容装壁分开，和在该容器中配置的一第二高熔点、非金属条以使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开。
50、权利要求49的方法，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
51、权利要求49的方法，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及A12O3组成的群中选择的一材料组成。
52、权利要求46的方法，其中该吸气剂柱还包括：
配置在该容器中的一多孔支持部件，所述支持部件支持该吸气剂材料；及
配置在所述支持部件上的一阻挡层材料，所述阻挡层材料将该吸气剂材料与该支持部件分开。
53、权利要求52的方法，其中该支持部件由不锈钢组成的一板且该阻挡层材料由不锈钢弹丸组成。
54、权利要求46的方法，其中该气体净化器还包括一连接至第一和第二温度传感器的控制单元，用于测量由该第一和第二温度传感器感测的温度，当测量到第一报警温度时，所述控制单元致动至少一隔离阀以隔离该吸气剂柱而当测量到第二报警温度时，致动一通风阀以将气体排出该吸气剂柱。
55、权利要求46的方法，其中该第一和第二温度传感器是热电耦元件。
56、由权利要求46中定义的方法制做的集成电路装置。
57、一种保护吸气剂柱的方法，包括：
提供一具有一金属容器的的吸气剂柱，在该金属容器中放置有吸气剂材料；
测量在该吸气剂柱的顶部中的第一温度；
测量在该吸气剂柱的底部中的第二温度；
当第一或第二温度达到高于该吸气剂柱的正常工作温度的第一报警温度时，该吸气剂柱被隔离；
当第一或第二温度达到高于该吸气剂柱的正常工作温度的第二报警温度时，该吸气剂柱被通风。
58、权利要求57的方法，其中从距该吸气剂材料的顶表面以下高于0英寸至仅低于3英寸测量该第一温度，从距该吸气剂材料的底表面上方高于0英寸至仅低于3英寸测量该第二温度。
59、权利要求57的方法，其中从距该吸气剂材料的顶表面以下约0.5英寸至约2.5英寸测量该第一温度，从距该吸气剂材料的底表面上方约0.5英寸至约2.5英寸测量该第二温度。
60、权利要求57的方法，其中从距该吸气剂材料的顶表面以下约1英寸至约2英寸测量该第一温度，从距该吸气剂材料的底表面上方约1英寸至约2英寸测量该第二温度。
61、权利要求57的方法，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约10℃至约100℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃。
62、权利要求57的方法，其中第一报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度约40℃至约60℃，第二报警温度为高于该吸气剂柱的正常工作温度至少约100℃。
63、权利要求57的方法，其中第一报警温度为约410℃至约500℃，第二报警温度为至少约500℃。
64、权利要求57的方法，其中第一报警温度为约440℃至约460℃，第二报警温度为至少约500℃。
65、权利要求57的方法，还包括：
在该容器中设置一高熔点、非金属条，所述条被配置以使该吸气剂材料的至少一些与该容器的容装壁分开。
66、权利要求65的方法，其中该条使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开。
67、权利要求65的方法，其中该高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
68、权利要求65的方法，其中该高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
69、权利要求57的方法，还包括：
在该容器中设置一第一高熔点、非金属条，所述第一条被配置以使该吸气剂材料的顶部的至少一些与该容器的容装壁分开；和
在该容器中设置一第二高熔点、非金属条，所述第二条被配置以使该吸气剂材料的底部的至少一些与该容器的容装壁分开。
70、权利要求69的方法，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由陶瓷材料组成。
71、权利要求69的方法，其中该第一高熔点和第二高熔点、非金属条由从石英、Zr2O5、SiC、SiN及Al2O3组成的群中选择的一材料组成。
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