ES2245046T3

ES2245046T3 - Purificador de gas basado en getter, su utilizacion en un sistema de fabricacion de semiconductores y metodo para la fabricacion de un dispositivo de circuito integrado y metodo de proteccion de una columna getter.

Info

Publication number: ES2245046T3
Application number: ES98952101T
Authority: ES
Inventors: D'arcy H. Lorimer; Charles H. Applegarth
Original assignee: SAES Pure Gas Inc
Current assignee: Entegris GP Inc
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2005-12-16
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: WO1999019048A1; KR100558207B1; CN1276741A; US6068685A; US6232204B1; JP2001519229A; KR20010031096A; CN1121891C; EP1028797B1; DE69830247T2; MY118196A; TW446992B; EP1028797A1; US6398846B1; DE69830247D1; US6156105A; JP3958934B2

Abstract

Purificador de gas (2) basado en getter, que comprende: - una columna getter (10) que tiene un recipiente metálico (12) con una entrada (14), una salida (16) y un tabique de retención (18) que se extiende entre dicha entrada (14) y dicha salida (16), poseyendo dicho recipiente (12) material getter (30) dispuesto en su interior; - una primera válvula de aislamiento (42) en comunicación de fluido con dicha entrada (14) de dicho recipiente (12); - una válvula de ventilación (48) en comunicación de flujo con dicha entrada (14) del recipiente (12); - una segunda válvula de aislamiento (44) en comunicación de fluido con dicha salida (16) del recipiente (12); - un primer sensor de temperatura (34) dispuesto en la parte superior de dicho material getter (30).

Description

Purificador de gas basado en getter, su utilización en un sistema de fabricación de semiconductores y método para la fabricación de un dispositivo de circuito integrado y método de protección de una columna getter.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere de manera general a la producción de dispositivos semiconductores y, más particularmente, se refiere a la fabricación de sistemas de semiconductores incluyendo un purificador de gas basado en "getter", con un dispositivo de seguridad.

Los sistemas modernos de fabricación de semiconductores utilizan gases de pureza extraordinaria ("ultra puros") para producir dispositivos semiconductores de alta densidad. Una forma de conseguir dichos gases ultra puros es mediante la utilización de un purificador de gas basado en un llamado "getter". Este tipo de purificador de gas incluye de manera típica una columna getter que tiene un recipiente que contiene un lecho de material getter. El material getter purifica el gas que atraviesa el mismo al adsorber las impurezas del gas.

Las columnas getter ("columnas de adsorción") son peligrosas porque el material getter (material de adsorción) contenido en las mismas es altamente reactivo con elevadas concentraciones de impurezas. Por ejemplo, en el caso de una elevada concentración de una impureza, por ejemplo, un pequeño porcentaje dependiendo del caudal de flujo de gas, por ejemplo, oxígeno, que se introduce en una columna getter que contiene un material de adsorción basado en circonio, se produce una reacción exotérmica cuyo calor puede provocar la fusión de la pared de retención del recipiente. La pared de retención, que está formada de manera típica mediante acero inoxidable, se puede fundir a temperaturas bajas, del orden de unos 1000ºC, porque el material de adsorción o material getter en contacto con la pared de retención reacciona con el mismo y forma un compuesto eutéctico. Si la fusión de la pared de retención tiene como resultado la formación de un orificio en la misma, ocurre entonces la rotura del material de adsorción del recipiente, lo cual es potencialmente catastrófico.

Un purificador de gas basado en getter de tipo conocido para purificar argón comprende un dispositivo de alarma destinado a proteger la columna getter contra el fallo de retención del material de adsorción o material getter. Este dispositivo de alarma comprende un elemento termopar situado 3 pulgadas por debajo de la parte superior del lecho del material getter. Las columnas getter existentes no tienen termopar en el fondo del lecho. Cuando una unidad de control acoplada al elemento termopar mide una temperatura de 450ºC, que es 50ºC superior a la temperatura operativa normal de esta columna getter, la unidad de control pone en marcha válvulas de aislamiento que aíslan la columna getter, es decir, cierran el flujo de gas de entrada y salida de la columna getter. Desafortunadamente, el dispositivo de alarma no interrumpe de manera típica el flujo de gases con alto contenido de impurezas hacia el interior de la columna getter a tiempo de impedir que dicha columna sufra daños sustanciales provocados por el contacto del material getter sobrecalentado con las paredes de acero inoxidable del recipiente. Por esta razón, el dispositivo de alarma no protege de manera fiable la columna getter contra el fallo de retención del material getter.

Las siguientes referencias proporcionan un resumen de la técnica conocida.

La solicitud de patente inglesa GB 2 177 079 A, presentada en 26 de junio de 1986, da a conocer un superpurificador que comprende medios para que gas argón que contiene impurezas entre en contacto con un material getter que es una aleación de circonio, vanadio y hierro que adsorbe selectivamente impurezas, produciendo de esta manera un gas argón purificado. La solicitud está dirigida además a un método y medios para obtener gas argón de alta pureza.

La solicitud de patente inglesa GB 2 177 080 A, presentada en 26 de junio de 1986, da a conocer un superpurificador para nitrógeno que comprende medios para que un gas de nitrógeno que contiene impurezas establezca contacto con un getter de una aleación que consiste en 15 a 30% en peso de hierro y de 70 a 85% en peso de circonio.

La solicitud de patente europea 0 438 036 A, presentada en 31 de diciembre de 1990, da a conocer un procedimiento, y aparato para llevar a cabo dicho procedimiento, para indicar cuándo un purificador de un gas inerte se encuentra en condiciones de perder el nivel adecuado de rendimiento de la purificación, permitiendo así que el purificador sea sustituido oportunamente.

La patente U.S.A. 5.172.066, concedida a Succi y otros, da a conocer un método basado en la medición de una resistencia eléctrica, y un aparato para llevar a cabo la medición, que indica el momento en el que un purificador de gas va a perder su eficacia de purificación, permitiendo de esta manera que el purificador sea sustituido de forma oportuna.

La patente U.S.A. 3.536.522, concedida a Cecil y otros, da a conocer un método mejorado para depositar un material, tal como silicio, a partir de una corriente gaseosa, sobre un substrato, que puede ser también de silicio. El método permite la eliminación de contaminantes de la corriente gaseosa que reaccionarían con el sustrato al establecer contacto con la corriente gaseosa con la superficie del material que es también reactivo con los contaminantes. Mediante este método, los contaminantes se agotan de la corriente gaseosa antes de que dicha corriente establezca contacto con el sustrato.

Teniendo en cuenta lo anterior, aparece la necesidad de disponer de un dispositivo de seguridad para purificadores de gas basados en getter, que proteja de manera fiable contra el fallo de retención del material getter en el caso de que elevadas concentraciones de impurezas se introduzcan en una columna getter. También existe la necesidad de disponer de un sistema de fabricación de semiconductores que incluye un purificador de gas basado en getter que tiene un dispositivo de seguridad tal que la instalación de fabricación en la que se ha instalado dicho sistema está protegida contra daños que pudieran resultar de un fallo catastrófico de una columna getter.

Resumen de la invención

De modo amplio, la presente invención satisface las necesidades mencionadas al dar a conocer un purificador de gas basado en getter con un dispositivo de seguridad que protege de manera fiable contra el fallo de retención del material getter en el caso de elevadas concentraciones de impurezas introducidas en una columna getter. El dispositivo de seguridad detecta con rapidez el inicio de una reacción exotérmica que tiene lugar cuando el exceso de impurezas establece contacto con el material getter, protege el recipiente en el que está dispuesto el material getter al inhibir la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter y la pared de retención del recipiente, y cierra con seguridad la columna getter antes del fallo o rotura del recipiente.

En un aspecto de la presente invención, se da a conocer un sistema de fabricación de semiconductores. El sistema de fabricación de semiconductores, según la reivindicación 19, comprende un purificador de gas basado en getter, acoplado en comunicación de flujo con una red de distribución de gas para una instalación de fabricación de semiconductores. La red de distribución de gas suministra gas purificado, como mínimo, a una cámara de proceso de obleas de la instalación de fabricación de semiconductores. El purificador de gas comprende una columna getter que tiene un recipiente metálico con una entrada, una salida y una pared de retención que se extiende entre dicha entrada y la salida. El material getter que purifica el gas que circula al adsorber impurezas del mismo está dispuesto en el recipiente. Un primer detector de temperatura está dispuesto en una parte superior del material getter. El primer detector de temperatura está situado en una "zona de fusión" previamente determinada para detectar con rapidez el inicio de una reacción exotérmica que indica la presencia de un exceso de impurezas en el gas entrante a purificar. Un segundo detector de temperatura está dispuesto en una parte de fondo o base del material de adsorción o material getter. El segundo sensor de temperatura está situado en la zona de predicción de fusión para detectar con rapidez el inicio de una reacción exotérmica que indica que el exceso de impurezas está siendo realimentado hacia adentro de la columna getter.

En una realización preferente, la columna getter incluye además un primer recubrimiento no metálico de alto punto de fusión, dispuesto en el recipiente de manera tal que, como mínimo, una parte de la zona superior del material getter está separada con respecto a la pared de retención del recipiente y un segundo recubrimiento no metálico de alto punto de fusión, dispuesto en el recipiente de manera tal que, como mínimo, una parte de la zona de fondo del material getter está separada de la pared de retención del recipiente. El primer y segundo recubrimientos no metálicos de elevado punto de fusión están formados preferentemente por un material cerámico, por ejemplo, cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.

Según otro aspecto de la invención, se da a conocer un purificador de gas basado en getter. El purificador de gas basado en getter, de acuerdo con la reivindicación 1, comprende una columna de getter que tiene un recipiente metálico con una entrada, una salida y una pared de retención que se extiende entre dichas entrada y salida. El recipiente tiene material getter en su interior. Una primera válvula separadora y una válvula de salida o de ventilación se encuentran en comunicación de flujo con la entrada del recipiente. Una segunda válvula de aislamiento se encuentra en comunicación de flujo con la salida del recipiente. Un primer y un segundo sensores de temperatura están dispuestos en las partes superior e inferior, respectivamente, del material getter. Una unidad de control está acoplada al primer y segundo sensores de temperatura, a las primera y segunda válvulas de aislamiento y a la válvula de ventilación. La unidad de control mide temperaturas detectadas por el primer y segundo detectores de temperatura. Cuando se mide una temperatura por encima de una primera temperatura de alarma, la unidad de control acciona la primera y segunda válvulas de aislamiento para aislar la columna getter. Cuando se mide una temperatura por encima de una segunda temperatura de alarma, la unidad de control acciona la válvula de ventilación para dar salida al gas de la columna getter. La válvula de ventilación permite la eliminación de impurezas gaseosas a presión que provocan reacción exotérmica de la parte de encima de la zona de fusión. Este proceso está facilitado por el gas purificado a presión (por ejemplo, argón) contenido por la columna getter que ha funcionado anteriormente, lo cual ayuda a purgar las impurezas gaseosas a través de la válvula de ventilación.

En una realización preferente, la primera válvula de aislamiento se encuentra en comunicación de flujo con una fuente de gas de alimentación a purificar, la segunda válvula de aislamiento se encuentra en comunicación de flujo con una salida de gas purificado, y el purificador de gas comprende además una válvula de derivación o bypass en comunicación de flujo con la fuente de gas de alimentación y la salida para el gas purificado. La unidad de control abre la válvula de derivación cuando se ha medido una temperatura por encima de la primera temperatura de alarma. Cuando se mide una temperatura por encima de la tercera temperatura de alarma, la unidad de control cierra la válvula de derivación o bypass.

La primera temperatura de alarma es preferentemente de unos 10ºC hasta unos 100ºC, más preferentemente de unos 40ºC a 60ºC, y de modo más preferente de unos 50ºC, por encima de la temperatura operativa normal de la columna getter. La segunda temperatura de alarma es preferentemente como mínimo unos 100ºC superior a la temperatura operativa normal de la columna getter. La tercera temperatura de alarma es preferentemente y como mínimo de unos 200ºC, y más preferentemente de unos 300ºC, por encima de la temperatura operativa normal de la columna getter.

Según otro aspecto de la presente invención, se da a conocer un método para la fabricación de un dispositivo de circuito integrado. En este método, un gas es purificado en un purificador basado en getter con el dispositivo de seguridad para obtener un gas purificado. El gas purificado es suministrado como mínimo a una cámara de proceso de obleas en una instalación de fabricación de semiconductores. Una oblea semiconductora es procesada en la cámara o cámaras de proceso de las obleas para obtener un dispositivo de circuito integrado. En otro aspecto adicional de la presente invención, se da a conocer un método para la protección de una columna getter. En este método, se da a conocer una columna getter que tiene un recipiente metálico con material getter dispuesto en su interior. Se mide a una primera temperatura en la parte superior del material getter. Se mide a una segunda temperatura en la parte inferior o fondo del material getter. Cuando la primer o segunda temperatura alcanza una primera temperatura de alarma que es superior que la temperatura operativa normal de la columna getter, ésta es aislada. Cuando la primera o segunda temperatura alcanza una segunda temperatura de alarma superior a la primera temperatura de alarma, la columna getter es ventilada.

En una realización preferente, la primera temperatura es medida justamente por encima de 0 pulgadas hasta 3 pulgadas por debajo de la superficie superior del material getter, con una gama preferente comprendida aproximadamente entre 0,5 pulgadas y 2,5 pulgadas, y de modo más preferente una gama comprendida entre 1 pulgada y 2 pulgadas. La segunda temperatura es medida justamente por encima de 0 pulgadas hasta justamente por debajo de 3 pulgadas por encima de la superficie de fondo del material getter, con una gama preferente comprendida aproximadamente entre 0,5 pulgadas y 2,5 pulgadas, y una gama más preferente todavía comprendida aproximadamente entre 1 pulgada y 2 pulgadas (1 pulgada = 25,4 mm).

Estas y otras características y ventajas de la presente invención quedarán evidentes de la lectura de la siguiente descripción detallada y del estudio de las diferentes figuras de los dibujos.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se comprenderá fácilmente por la siguiente descripción detallada junto con los dibujos que se adjuntan, en los que los mismos numerales de referencia indican iguales elementos estructurales y en los que:

La figura 1 muestra un diagrama esquemático de un sistema de fabricación de semiconductores constituido de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 2 muestra una sección transversal de una columna de adsorción o columna getter formada de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 3 muestra una vista en sección transversal de la parte superior de la columna getter de la figura 1.

La figura 4 muestra una sección transversal de la parte baja de la columna getter mostrada en la figura 1.

La figura 5 muestra una sección transversal de la estructura de la parte superior de la columna getter que se ha mostrado en la figura 3, después de que gases con elevado contenido de impurezas han entrado en la columna getter a través de la entrada de la misma.

La figura 6 muestra una sección transversal de la estructura de la parte baja de la columna getter mostrada en la figura 4 después de haber entrado un gas con alto contenido de impurezas en la columna getter a través de una salida de la misma.

La figura 7 es un diagrama esquemático de un purificador de gas basado en getter formado de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 8 es un diagrama de flujo de un método de protección de una columna getter según la presente invención.

La figura 9 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de un circuito integrado según la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Las realizaciones preferentes de la presente invención se describirán a continuación de manera detallada haciendo referencia a los dibujos adjuntos.

La figura 1 muestra un sistema (1) de fabricación de semiconductores constituido de acuerdo con una realización de la presente invención. El sistema (1) para la fabricación de semiconductores comprende un purificador de gas (2) basado en getter, que se describirá de manera más detallada más adelante, para purificar un gas noble, por ejemplo Ar y He, hasta un nivel de pureza ultraelevada. La instalación (3) de fabricación de semiconductores comprende la red (4) de distribución de gas destinada a suministrar gas a las cámaras (5a), (5b), (5c), (5d) y (5e) de proceso de las obleas. La instalación (3) para la fabricación de semiconductores se mantiene en condiciones apropiadas de recinto limpio, tal como es conocido por los técnicos en la materia. La red (4) de distribución de gas se encuentra en comunicación de flujo con una salida para gas purificado del purificador de gas (2) y fuentes de otros gases utilizados en procesos de fabricación de semiconductores, por ejemplo, N_{2}, O_{2} y H_{2}. El gas purificado procedente del purificador de gas (2) es utilizado para el proceso de la oblea de semiconductor (W) en una o varias cámaras de proceso de obleas (5a), (5b), (5c), (5d) y (5e) para obtener el dispositivo de circuito integrado (D). Los procesos llevados a cabo en cámaras de proceso de obleas (5a), (5b), (5c), (5d) y (5e) en las que se puede utilizar Ar o He de ultrapureza incluyen, por ejemplo, depósito de vapor de tipo químico, depósito de vapor de tipo físico e implantación de iones. Estos procesos son bien conocidos por los técnicos en la materia.

La figura 2 muestra la columna getter (10) formada de acuerdo con una realización de la presente invención. La columna getter (10) comprende el recipiente (12) que tiene una entrada (14), una salida (16) y una pared de retención (18) que se extienden entre la entrada (14) y la salida (16). El recipiente (12) tiene preferentemente una configuración general cilíndrica y puede quedar realizado a partir de cualquier material metálico adecuado que tenga suficiente resistencia y resistencia a alta temperatura. En una realización preferente el recipiente (12) está realizado en acero inoxidable, por ejemplo, acero inoxidable tipo 316.

Los recubrimientos (20) y (22) están dispuestos dentro del recipiente (12). Los recubrimientos (20) y (22) tienen una forma sustancialmente cilíndrica con un diámetro externo que coincide sustancialmente con el diámetro interno del recipiente (12). El recubrimiento (20) está fijado en la parte superior del recipiente (12) por medio de una pinza de resorte (24) que se acopla por fricción con la pared de retención (18). Los técnicos en la materia observarán que se pueden utilizar otras técnicas para mantener el recubrimiento (20) en su lugar, por ejemplo, aletas soldadas o un anillo que recibe la acción del resorte, montado en una ranura formada en la pared de retención (18). El recubrimiento (22) está soportado en una parte baja del recipiente (12) por el soporte (28) del lecho. Los recubrimientos (20) y (22) pueden quedar realizados a partir de cualquier material no metálico adecuado, con elevado punto de fusión, capaz de aislar térmicamente y de proteger la pared de retención (18) del recipiente (12) contra averías o daños, tal como se explicará más adelante de manera detallada. Los recubrimientos (20) y (22) son realizados preferentemente a partir de un material cerámico, tal como cuarzo, óxido de circonio, (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}. En una realización preferente, los recubrimientos (20) y (22) han sido realizados en cuarzo.

El lecho getter (30) está dispuesto dentro del recipiente (12) para facilitar la purificación del gas. Cuando el gas a purificar fluye por el lecho (30) del getter, el material getter que forma el lecho (30) adsorbe impurezas del gas y por lo tanto purifica el gas, tal como es conocido por los técnicos en la materia. Los materiales getter disponibles comercialmente apropiados para el gas sometido a purificación son adecuados para formar el lecho getter (30). El material getter que forma el lecho (30) puede adoptar la forma de plaquitas, obleas, material en polvo, gránulos o cualquier otra forma apropiada. A título de ejemplo, se comercializan materiales preferentes getter para purificar gases nobles, tales como Ar y He por la empresa SAES Getter S.p.A. de Milán, Italia, con las designaciones comerciales St 707™ y St 101®. La aleación St 707™ tiene una composición de 70% en peso de Zr, 24,6% en peso de V y 5,4% en peso de Fe. La aleación St 101® tiene una composición de 84% en peso de Zr y 16% en peso de Al.

El soporte del lecho (28) soporta el lecho getter (30) dentro del recipiente (12). El soporte del lecho (28) está constituido preferentemente por una placa porosa formada por un material metálico, por ejemplo, acero inoxidable. El soporte (28) del lecho puede estar fijado dentro del recipiente (12) por cualquier técnica adecuada, por ejemplo, soldadura. Los técnicos en la materia observarán que el soporte (28) del lecho puede servir también como filtro de partículas si está constituido en un material sinterizado.

Un material barrera (32) está dispuesto por encima del soporte (28) del lecho y separa el lecho getter (30) con respecto al soporte del lecho (28). El material barrera (32) puede ser cualquier material adecuado capaz de proteger el soporte del lecho (28) con respecto a daños sustanciales, tal como se explicarán más adelante de manera detallada. Se incluyen, sin que sea limitativo, entre los materiales barrera preferentes, materiales metálicos, por ejemplo, acero inoxidable y materiales cerámicos, por ejemplo, cuarzo, SiC, SiN y Al_{2}O_{3}. El material barrera adopta preferentemente forma de partículas de un diámetro relativamente reducido que tienen forma sustancialmente esférica, por ejemplo, bolas o un conjunto de formas generalmente cilíndricas y generalmente esféricas, por ejemplo, granalla. En una realización preferente el material barrera (32) está formado por acero inoxidable en forma de granalla que tiene un diámetro de 0,125 pulgadas hasta 0,25 pulgadas.

Los sensores de temperatura (34) y (36) están dispuestos en un lecho getter (30). El sensor de temperatura (34) está dispuesto en una parte superior del lecho getter (30) y el sensor de temperatura (36) está dispuesto en una parte de fondo del lecho getter (30). Los sensores de temperatura (34) y (36) están acoplados para controlar la unidad (38), cuyo funcionamiento se describirá más adelante de forma detallada. En una realización preferente los detectores de temperatura (34) y (36) son elementos termopar. La utilización de elementos termopar de acción rápida con una capa delgada es preferente para tener un tiempo de respuesta más rápido. Los elementos del termopar pueden ser dispuestos en una funda única o en fundas separadas. Los técnicos en la materia observarán que también se pueden utilizar otros dispositivos detectores de temperatura, por ejemplo, un dispositivo detector de temperatura de platino (RTD) o un termistor.

En funcionamiento, el gas precalentado a purificar entra en la columna getter (10) a través de la entrada (14). El gas es precalentado a una temperatura en una gama comprendida aproximadamente entre 300ºC y 400ºC mediante un precalentador (mostrado en la figura 7), el cual, de acuerdo con la práctica convencional, puede formar parte integral de la columna getter (10). El gas pasa a continuación a través del lecho getter (30), material barrera (32) y soporte (28) del lecho. Al pasar el gas por el lecho getter (30), el material getter que forma dicho lecho (30) adsorbe impurezas del gas. El gas purificado sale de la columna getter (10) a través de la salida (16).

En el caso en que un gas que contiene una elevada concentración de impurezas, por ejemplo, oxígeno, nitrógeno o bien gases que contienen oxígeno tales como CO, CO_{2} y H_{2}O, entra en la columna getter (10), se produce una reacción exotérmica cuando el gas entra en contacto con el material getter que forma el lecho (30). Dicho gas con elevado contenido de impurezas puede entrar en la columna getter (10) a través de la entrada (14) o de la salida (16). Por ejemplo, gas con elevado contenido de impurezas puede entrar por la abertura (14) si la columna getter (10) es conectada inadvertidamente a una fuente no apropiada de gas. Un gas con alto contenido de impurezas puede entrar por la salida (16) como resultado de realimentación que puede tener lugar si se conectan de manera cruzada conducciones de la instalación de gas, por ejemplo, argón y nitrógeno. Si un gas con elevado contenido de impurezas entra a través de la entrada (14), entonces el recubrimiento (20) protege la parte de la pared de retención (18) adyacente contra daños sustanciales durante la reacción exotérmica al separar el material getter de la parte de la pared de retención (18). Si un gas con elevado contenido de impurezas entra por la salida (16), el recubrimiento (22) protege la parte de pared (18) de retención adyacente al mismo contra daños sustanciales durante la reacción exotérmica separando el material getter con respecto a la parte de la pared de retención (18). El material getter es separado de la pared de retención (18) para impedir que dicho material getter pueda reaccionar con aquél formando un compuesto ferroso eutéctico (cuando la pared de retención (18) está formada a base de un material ferroso tal como, por ejemplo, acero inoxidable). La formación de este compuesto eutéctico se debe impedir porque este compuesto funde a elevadas temperaturas (del orden de 1.000ºC) que se alcanzan durante la reacción exotérmica y, como consecuencia, puede provocar un fallo catastrófico al producir un agujero por fusión en la pared de retención (18). El objetivo del material barrera (32) consiste en proteger el soporte de acero inoxidable (28) con respecto a la zona de fusión situada por encima del mismo, evitando la destrucción del soporte (28).

La figura 3 muestra una parte superior de la columna getter (10). La parte superior de la columna getter (10) está configurada para inhibir la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter y la pared de retención (18) y para detectar con rapidez el inicio de una reacción exotérmica que indica la presencia de un exceso de impurezas en el gas entrante que se debe purificar. Tal como se ha mostrado en la figura 3, el recubrimiento (20) está dispuesto en el recipiente (12) de manera tal que un extremo se prolonga en una corta distancia, por ejemplo, unas 0,25 pulgadas hasta 0,5 pulgadas, por encima de la superficie superior del lecho getter (30), para asegurar que el material getter está separado con respecto a la pared de retención (18). El otro extremo del recubrimiento (20) está embebido en el lecho getter (30). La longitud del recubrimiento (20) se selecciona de manera que el recubrimiento cubre una zona de fusión, que se describirá más adelante de manera detallada, siendo lo más corta posible. La longitud del recubrimiento se mantiene lo más corta posible para evitar el disponer una ruta para que el gas a purificar pueda pasar por derivación o bypass el material getter. La utilización de un recubrimiento relativamente corto minimiza también cualesquiera problemas que puedan ser provocados por la diferencia en los coeficientes de dilatación térmica para el recubrimiento (20) y el recipiente (12). En un recipiente normal de 5 pulgadas de diámetro el recubrimiento (20) tiene preferentemente una longitud aproximada de 3 pulgadas hasta unas 5 pulgadas y un grosor aproximado de 0,125 pulgadas. Los técnicos en la materia observarán que estas dimensiones preferentes son una función de la geometría del recipiente y de la velocidad de flujo de gas.

Tal como se muestra en la figura 3, el sensor de temperatura (34) está situado en un punto que se encuentra a la distancia (D), por debajo de la parte alta del lecho getter (30). El punto en el que está situado el sensor de temperatura (34) se selecciona para que se encuentre dentro de una zona de fusión. Tal como se utiliza en relación con la descripción de la invención, el término "zona de fusión" significa la zona en la que tiene lugar de manera más rápida la máxima temperatura generada por la reacción exotérmica entre una impureza y el material getter. Se ha descubierto que, cuando un gas con un alto contenido de impurezas entra en la columna getter (10) a través de la entrada (14), la temperatura máxima generada por la reacción exotérmica tiene lugar de modo más rápido por debajo de la superficie superior del lecho getter (30). Se cree que la temperatura máxima tiene lugar por debajo de la superficie superior del lecho getter (30) porque la reacción exotérmica no es instantánea y a causa de la velocidad del gas entrante. Para caudales normales, por ejemplo, 1 metro cúbico/hora/kilo de material getter, se ha observado que la distancia (D_{1}) es aproximadamente de 1 pulgada para material getter virgen hasta unas 2,5 pulgadas para material getter envejecido. Por esta razón, la zona de fusión se desplaza con mayor profundidad hacia adentro del lecho al envejecerse el material getter. Además, para velocidades de flujo de gas más reducidas, la distancia (D_{1}) puede ser ligeramente más corta a causa de la reducida velocidad del gas entrante. Si la entrada de gas proporciona la distribución uniforme del gas entrante, entonces la zona de fusión estará situada normalmente en el centro del material getter. Por otra parte, si la entrada de gas proporciona una distribución no uniforme del gas entrante, por ejemplo, una distribución anular, entonces la zona de fusión se puede desplazar con respecto al centro del material getter.

Los técnicos en la materia reconocerán que la situación de la zona de fusión es una función de ciertos parámetros incluyendo la geometría de la columna getter, por ejemplo, el diámetro y longitud del recipiente, la velocidad de flujo del gas, el tipo de las impurezas y el envejecimiento del material getter. Dependiendo de estos parámetros, se cree que la zona de fusión puede tener lugar justamente por encima de 0 pulgadas hasta 6 pulgadas por debajo de la parte alta del lecho getter (30). En un recipiente normal con un diámetro de 5 pulgadas con una velocidad normal de flujo de gas, el detector de temperatura (34) está situado preferentemente justamente por encima de 0 pulgadas hasta justamente por debajo de 3 pulgadas, por debajo de la superficie superior del lecho getter (30), con una gama más preferente entre 0,5 hasta 2,5 pulgadas, y de modo más preferente entre aproximadamente 1 pulgada y 2 pulgadas aproximadamente.

La figura 4 muestra la parte baja de la columna getter (10). La parte baja de la columna getter (10) está configurada para inhibir la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter y la pared de retención (18) o el soporte (28) del lecho, y para detectar con rapidez el inicio de una reacción exotérmica que indica que un exceso de impurezas está siendo realimentado hacia la columna getter (10). Tal como se ha mostrado en la figura 4, el recubrimiento (22) está dispuesto en el recipiente (12) de manera tal que un extremo descansa sobre el soporte (28) del lecho y el otro extremo está embebido en el lecho getter (30). La longitud y el grosor del recubrimiento (22) pueden ser iguales que la longitud y el grosor del recubrimiento (20), tal como se ha explicado anteriormente en relación con la figura 3. El material barrera (32) separa el material getter en una parte baja del lecho getter (30) con respecto al soporte (28) del lecho. El grosor (D_{2}) del material barrera (32) es seleccionado para proteger el soporte (28) del lecho contra daños sustanciales al inhibir la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter y el soporte (28) del lecho, de manera que dicho compuesto eutéctico no forme un agujero por fusión. Cuando el material barrera (32) es una capa de granalla de acero inoxidable, se ha observado que un grosor (D_{2}) de 1 pulgada aproximadamente es suficiente para proteger el soporte (28) del lecho contra daños sustanciales.

Tal como se ha mostrado además en la figura 4, el sensor de temperatura (36) está situado en un punto que se encuentra a una distancia (D_{3}) por encima del fondo del lecho getter (30). El punto en el que está situado el sensor de temperatura (36) se selecciona también de manera que se encuentre dentro de una zona de fusión, es decir, la zona en la que la temperatura máxima generada por la reacción exotérmica entre una impureza y el material getter tiene lugar del modo más rápido. Se ha descubierto que cuando un gas con alto contenido de impurezas entra en la columna getter (10) a través de la salida (16), por ejemplo, por realimentación desde una conducción de gas conectada de forma cruzada con la instalación, la máxima temperatura generada por la reacción exotérmica tiene lugar con mayor rapidez por encima de la superficie de fondo del lecho getter (30). Se cree que la temperatura máxima tiene lugar por encima de la superficie de fondo del lecho getter (30) porque la reacción exotérmica no es instantánea y a causa de la velocidad del gas entrante. En pruebas en las que se ha realimentado N_{2} a un recipiente estándar con un diámetro de 5 pulgadas con una velocidad de flujo de gas superior a 20 m^{3}/hora, la distancia (D_{3}) se ha observado que es aproximadamente de 1,5 a 2 pulgadas. Tal como se ha explicado anteriormente en relación con la descripción de la figura 3, la localización de la zona de fusión depende de ciertos parámetros incluyendo la geometría de la columna getter, por ejemplo, el diámetro y longitud del recipiente, la velocidad del flujo de gas y el tipo de la impureza. Dependiendo de estos parámetros, se cree que la zona de fusión puede tener lugar desde justamente por encima de 0 pulgadas hasta unas 6 pulgadas por encima de la parte baja o fondo del lecho getter (30). En un recipiente normal con un diámetro de 5 pulgadas, el detector de temperatura (36) está situado preferentemente desde justamente por encima de 0 pulgadas hasta justamente por debajo de 3 pulgadas, por encima de una superficie de fondo del lecho getter (30), siendo una gama más preferente desde unas 0,5 hasta unas 2,5 pulgadas, y una gama más preferente de 1 pulgada a 2 pulgadas aproximadamente.

La figura 5 muestra una estructura de la parte superior de la columna getter (10) después de que un gas con elevado contenido de impurezas ha entrado en la columna getter (10) a través de la entrada (14). Tal como se puede apreciar en la figura 5, se forma una zona de fusión (A) por debajo de la superficie superior del lecho getter (30). La zona de fusión (A) se forma a causa de que el calor de la reacción exotérmica, que tiene lugar cuando el gas con alto contenido de impurezas establece contacto con el material getter que forma el lecho getter (30), inicia un proceso de fusión en el material getter. El recubrimiento (20) protege la parte de la pared de retención (18) adyacente a aquél contra daños sustanciales durante el proceso de fusión. En particular, el recubrimiento (20) separa la zona de fusión (A) con respecto a la pared de retención (18) y por lo tanto inhibe la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter fundido y la pared de retención (18). El sensor de temperatura (34) ha sido mostrado en forma de línea de trazos en la figura 5 para indicar que el sensor, por ejemplo, el elemento termopar, ha sido destruido en el proceso de fusión.

La figura 6 muestra la estructura de la parte baja de la columna getter (10) después de que el gas con alto contenido de impurezas ha pasado a la columna getter (10) a través de la salida (16), por ejemplo, por realimentación desde una conducción conectada de forma cruzada en la instalación de gas. Tal como se puede apreciar en la figura 6, la zona de fusión (B) y la zona eutéctica de fusión (C) están formadas en el fondo del lecho getter (30). La zona de fusión eutéctica (C) está formada entre la zona de fusión (B) y el material barrera (32) que, en esta realización preferente, se ha mostrado como capa de granalla de acero inoxidable. La zona de fusión (B) se forma porque el calor procedente de la reacción exotérmica que tiene lugar cuando el gas con alto contenido de impurezas entra en contacto con el material getter que forma el lecho getter (30) inicia un proceso de fusión en el material getter. La zona de fusión eutéctica (C) se forma cuando la zona de fusión (B) reacciona con la granalla de acero inoxidable en contacto con la misma y forma un compuesto eutéctico ferroso que se funde a elevadas temperaturas (del orden de 1000ºC) que se han alcanzado durante la reacción exotérmica. La zona de fusión eutéctica (C) no avanza completamente a través de la barrera de material (32), es decir, la capa de granalla de acero inoxidable, porque la fusión del acero inoxidable adicional más allá del que se encuentra en contacto con la zona de fusión (B) tiene un efecto de dilución que finalmente interrumpe la formación de la composición eutéctica ferrosa antes de alcanzar el soporte (28) del lecho. De este modo, el material barrera (32) protege el lecho de soporte (28) contra daños sustanciales al impedir que el material getter reaccione con aquél formando un compuesto eutéctico ferroso que puede producir un orificio por fusión en aquél. El recubrimiento (22) protege la parte del tabique de retención (18) adyacente a aquél contra daños sustanciales durante el proceso de fusión. En particular, el recubrimiento (22) separa la zona de fusión (B) y la zona de fusión (C) con respecto a la pared de retención (18) e inhibe de esta forma la formación de un compuesto eutéctico entre el material getter fundido o el compuesto eutéctico fundido y la pared de retención (18). El sensor de temperatura (36) ha sido mostrado en forma de líneas de trazos en la figura 6 para indicar que el sensor, por ejemplo, un elemento termopar, ha sido destruido en el proceso de fusión.

La figura 7 es un diagrama esquemático de un purificador de gas (2) basado en getter, formado de acuerdo con una realización de la presente invención. Tal como se ha mostrado, el purificador de gas (2) incluye la columna getter (10), la unidad de control (38), las válvulas de aislamiento (42) y (44), la válvula de derivación (46) y la válvula de ventilación (48). La columna getter (10) tiene preferentemente la configuración mostrada en la figura 1. Las válvulas de aislamiento (42) y (44), la válvula de derivación (46) y la válvula de ventilación (48) son preferentemente válvulas accionadas neumáticamente. La válvula de aislamiento (42) se encuentra en comunicación de fluido con una entrada de la columna getter (10), por ejemplo, la entrada (14) que se ha mostrado en la figura 1, y una fuente (50) de gas de alimentación a purificar. La válvula de aislamiento (44) se encuentra en comunicación de fluido con una salida de la columna getter (10), por ejemplo, la salida (16) mostrada en la figura 1, y una salida (52) para gas purificado que se puede conectar a una red de distribución de gas, por ejemplo, una instalación de fabricación de semiconductores. La válvula de derivación (46) se encuentra en comunicación de fluido con la fuente (50) y la salida (52). La válvula de ventilación (48) se encuentra en comunicación de flujo con la entrada de la columna getter (10) y la ventilación (54) a un contenedor o armario del gas que puede formar parte de la red de distribución del gas. Cada una de las válvulas de aislamiento (42) y (44), válvula de derivación (46) y válvula de ventilación (48) están acopladas a la unidad de control (38). Los detectores de temperatura dispuestos en la columna getter (10), por ejemplo, detectores de temperatura (34) y (36) mostrados en la figura 1, están acoplados también a la unidad de control (38).

La unidad de control (38) mide las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura en la columna getter (10) y acciona, por ejemplo, mediante accionamiento neumático, las válvulas de aislamiento (42) y (44), la válvula de derivación (46) y la válvula de ventilación (48) cuando se alcanzan ciertas temperaturas de alarma o cuando se ha destruido uno de los sensores de temperatura. Cuando el sensor de temperatura es un elemento termopar, un termopar abierto indica que el elemento termopar puede haber sido destruido. La unidad de control (38) puede ser cualquier dispositivo electrónico capaz de llevar a cabo estas funciones, por ejemplo, un microprocesador, un microcontrolador, ordenador o dispositivo lógico independiente, y puede estar acoplado a un ordenador de control existente para el purificador de gas basado en getter.

La unidad de control (38) tiene preferentemente tres niveles de alarma. En el primer nivel de alarma, que tiene lugar cuando se mide una primera temperatura de alarma, la unidad de control (38) acciona las válvulas de aislamiento (42) y (44) para aislar la columna getter (10), es decir, para cerrar tanto la entrada como la salida de la columna getter (10), y abre la válvula de derivación (46). En el segundo nivel de alarma, que tiene lugar cuando se mide una segunda temperatura de alarma, la unidad de control (38) acciona la válvula de ventilación (48) para ventilar el gas de la columna getter (10). En el tercer nivel de alarma, que tiene lugar cuando se alcanza una tercera temperatura de alarma, la unidad de control (38) cierra la válvula de derivación (48). La primera temperatura de alarma es preferentemente de unos 10ºC hasta unos 100ºC, más preferentemente unos 40ºC a unos 60ºC, y más preferentemente unos 50ºC por encima de la temperatura operativa normal de la columna getter (10). La primera acción del nivel de alarma interrumpe la reacción exotérmica (si existe), al aislar la columna getter (10). La segunda temperatura de alarma es preferentemente como mínimo unos 100ºC superior a la temperatura operativa normal de la columna getter (10). Un incremento de temperatura de esta magnitud es un indicador fiable de que la reacción exotérmica ha alcanzado un nivel peligroso. La acción del segundo nivel de alarma ventila gas para ayudar a la liberación de impurezas y proteger la columna getter (10) contra fallos estructurales. La ventilación de gas protege la columna getter (10) contra fallos estructurales al reducir la presión interna, que es del orden de 100-150 psig en funcionamiento normal, dentro de la columna getter (10) para impedir condiciones de trabajo estructurales no seguras debido a las altas temperaturas (aproximadamente 1000ºC) desde el getter fundido. La ventilación expulsará también, en el caso de la zona de fusión superior, las impurezas restantes en los tubos de entrada con un gas noble almacenado por debajo de la zona de fusión en la columna getter. La segunda acción de nivel de alarma ventila la mayor cantidad de gas posible de la columna getter (10), por ejemplo, hasta 0-5 psig. La tercera temperatura de alarma es preferentemente como mínimo de unos 200ºC, y de modo más preferentemente como mínimo de unos 300ºC, por encima de la temperatura operativa normal de la columna getter (10). Un incremento de temperatura de esta magnitud es un indicador fiable de que se ha introducido una cantidad sustancial de impurezas en exceso en la columna getter (10). La tercera acción del nivel de alarma interrumpe el suministro de gas hacia la red de distribución de gas para la instalación de fabricación de semiconductores, de manera que no se utiliza el gas con elevado contenido de impurezas en la producción de dispositivos de circuito integrado. La respuesta de tiempo a las acciones de alarma debe ser rápida, por ejemplo, alrededor de 0,5 a 1,5 segundos, dado que el proceso de fusión puede producir daños substanciales en pocos segundos. Para reducir la respuesta temporal a las acciones de alarma, se utiliza de manera preferente una válvula de solenoide individual para cada una de las válvulas de aislamiento (42) y (44), la válvula de derivación (46) y la válvula de ventilación (48).

La temperatura normal de funcionamiento de una columna getter en un purificador de gas argón es de 400ºC de manera aproximada. De acuerdo con ello, la primera temperatura de alarma está dentro del rango de manera preferente entre 410ºC y 500ºC aproximadamente, de manera más preferente dentro del rango entre 440ºC y 460ºC, y de manera aún más preferente alrededor de los 450ºC. La segunda temperatura de alarma es de manera preferente como mínimo de 500ºC. La tercera temperatura de alarma es de manera preferente como mínimo de 600ºC, y de manera más preferente es como mínimo de 700ºC aproximadamente.

El funcionamiento de un purificador de gas basado en getter (2) puede ser resumido como se indica a continuación. El gas que será purificado fluye desde una fuente (50) a través de la válvula de aislamiento (42), el dispositivo de calentamiento previo (56), hasta el interior de la columna getter (10), que es calentada mediante el calentador (58), a través de la entrada de la misma. A medida que el gas fluye a través de la columna getter (10), el material getter en su interior adsorbe las impurezas del gas. El gas purificado abandona la columna getter (10) a través de una salida y fluye a través de un intercambiador de calor por aire a presión (60), la unidad de eliminación de hidrógeno (62), el filtro para partículas (64), la válvula de aislamiento (44), y la salida (52). La unidad de control (38) mide la temperatura de manera continua o interrumpida a través de los sensores de temperatura en la columna getter (10) durante el proceso de purificación. En caso de que la unidad de control (38) mida una temperatura por sobre la primera temperatura de alarma, dicha unidad de control (38) acciona las válvulas de aislamiento (42) y (44) para aislar la columna getter (10). Cuando la columna getter (10) está aislada, el suministro de gas que debe ser purificado, que ya posee un alto grado de pureza, fluye directamente de la fuente (50) hacia la salida (52) a través de la válvula de derivación (46) de forma que la red de distribución de gas continúa siendo suministrada con dicho gas. En caso de que la unidad de control (38) mida una temperatura por sobre la segunda temperatura de alarma, dicha unidad de control (38) acciona la válvula de ventilación (48) para purgar el gas de la columna getter (10). Cuando la válvula de ventilación (48) es accionada, el gas fluye desde la columna getter (10) a través de la válvula manual (66), el filtro de partículas (68), la válvula de ventilación (48), la válvula de retención (70), y el orificio de ventilación (54) hacia una cámara o armario de gas que puede formar parte de la red de distribución de gas. En el caso de que la unidad de control (38) mida una temperatura por sobre una tercera temperatura de alarma, dicha unidad de control (38) cierra la válvula de derivación (46) para interrumpir el suministro de gas a la red de distribución de gas. Además de estar configurada para llevar a cabo acciones de alarma cuando se miden determinadas temperaturas, dicha unidad de control (38) está configurada de manera preferente para proporcionar protección "a mayor escala". En otras palabras, en caso de que la unidad de control (38) determine que un determinado sensor de temperatura puede haber sido destruido, por ejemplo, detectando un termopar abierto, dicha unidad de control asume que se ha alcanzado una temperatura máxima, por ejemplo, la tercera temperatura de alarma, y lleva cabo las acciones de alarma correspondientes.

La figura 8 es un diagrama de flujo de un método de protección de una columna getter de acuerdo con la presente invención. En la etapa (100) se proporciona una columna getter que tiene un material getter en su interior. La columna getter (10) descrita en el presente documento es un ejemplo de columna getter apropiada para la utilización en la etapa (100). Las personas especializadas en la técnica reconocerán, sin embargo, que el método de la presente invención no está limitado a columnas getter que presenten las características de la mencionada columna getter (10). En la etapa (102) se mide una primera temperatura en una parte superior del material getter. Dicha primera temperatura puede ser medida por una unidad de control que está acoplada a un sensor de temperatura dispuesto en el material getter como ha sido descrito anteriormente en el presente documento para la columna getter (10). Dicha primera temperatura es medida de forma preferente desde justamente por encima de 0 pulgadas hasta justamente por debajo de 3 pulgadas por debajo del material getter, siendo el rango preferente de 0,5 pulgadas a 2,5 pulgadas, y siendo de manera más preferente de 1 pulgada a 2 pulgadas. En la etapa (104) se lleva a cabo la medición de una segunda temperatura en una parte inferior del material getter. La segunda temperatura puede ser medida se la misma manera en la que se midió la primera temperatura. Dicha segunda temperatura es medida de manera preferente desde justamente 0 pulgadas por encima de la parte inferior del material getter y hasta justamente por debajo de las 3 pulgadas por encima de la parte inferior del material getter, siendo el rango preferente de 0,5 a 2,5 pulgadas de forma aproximada, y de manera aún más preferente de 1 a 2 pulgadas de forma aproximada.

En la etapa (106) la columna getter es aislada cuando la primera temperatura o la segunda temperatura alcanzan una primera temperatura de alarma que es mayor que la temperatura de funcionamiento normal de dicha columna getter. La columna getter puede ser aislada accionado las válvulas de aislamiento que impiden que el gas penetre por la entrada o la salida de la columna getter. Como ha sido descrito antes en el presente documento, el aislamiento del purificador getter interrumpe la reacción exotérmica que se produce cuando el gas con alto grado de impureza entra en la columna getter. La primera temperatura de alarma está comprendida de manera preferente entre 10ºC y 100ºC de forma aproximada, de manera más preferente entre 40ºC y 60ºC de forma aproximada, y de manera aún más preferente a 50ºC, por encima de la temperatura normal de funcionamiento de la columna getter. En una realización preferente en la que la columna getter es parte de un purificador de gas argón, la temperatura normal de funcionamiento de la columna getter es de 400ºC de forma aproximada. De acuerdo con ello, la primera temperatura de alarma está comprendida de forma preferente en el rango entre los 410ºC y los 500ºC de manera aproximada, de manera más preferente dentro del rango entre los 440ºC y los 460ºC de manera aproximada, y de forma aún más preferente es de 450ºC de forma aproximada.

En la etapa (108) la columna getter es purgada cuando la primera temperatura o la segunda temperatura alcanzan una segunda temperatura de alarma que es mayor que dicha primera temperatura de alarma. La columna getter puede ser purgada accionando una válvula de ventilación que permite que el gas fluya hacia afuera de dicha columna getter. Tal como ha sido descrito antes en el presente documento, la ventilación de la columna getter alivia la presión interna de la misma, que está comprendida de manera normal entre 100 y 150 psig aproximadamente. Este hecho impide que dicha presión interior fuerce al material getter fundido contra las paredes de la columna getter y reaccione con las mismas, formando un compuesto eutéctico. La ventilación ayuda también a eliminar el exceso de impurezas de la columna getter. La segunda temperatura de alarma está de manera preferente como mínimo 100ºC por encima de la temperatura normal operativa de la columna getter. De acuerdo con ello, en la realización preferente en la que dicha columna getter es parte de un purificador de gas argón, la segunda temperatura de alarma está fijada de manera preferente como mínimo a 500ºC aproximadamente.

La figura 9 es un diagrama de flujo de un método de fabricación de un dispositivo de circuito integrado de acuerdo con la presente invención. En la etapa (200) un gas es purificado en un purificador de gas basado en getter con un dispositivo de seguridad. El purificador de gas basado en getter (2), descrito en el presente documento y que incluye la columna getter (10), es un ejemplo de un purificador de gas basado en getter apropiado para la utilización en la etapa (200).

En la etapa (202) el gas purificado es suministrado como mínimo a una cámara de procesamiento con forma de oblea en, por ejemplo, una instalación de fabricación de semiconductores. En la etapa (204) la oblea semiconductora es procesada como mínimo en una cámara de procesamiento de oblea para obtener un dispositivo de circuito integrado. Tal como ha sido descrito anteriormente, los procesos en los que pueden ser utilizados Ar o He ultrapuros incluyen, por ejemplo, deposición química de vapor, deposición física de vapor e implantación de iones.

La presente invención será descrita a continuación haciendo referencia a ejemplos específicos. Debe tenerse en cuenta que los ejemplos dados a continuación son únicamente ilustrativos de realizaciones particulares del purificador de gas basado en getter y la columna getter de la presente invención, y no deben ser interpretados en ninguna circunstancia como limitativos de la utilidad de la presente invención en otras aplicaciones.

Ejemplo 1

Un purificador de gas Megatorr® (disponible comercialmente en SAES Pure Gas, Inc. de San Luis Obispo, California) fue utilizado como lecho de pruebas. La columna getter incluyó un recipiente de 5 pulgadas de diámetro conteniendo un lecho de 4 kilogramos de material getter virgen St 707^{TM}, y se dispuso una funda o recubrimiento de cuarzo en las proximidades de la zona de fusión prevista. De manera más particular, se dispuso un recubrimiento cilíndrico de cuarzo con una longitud de 4 pulgadas en el recipiente de modo que el extremo superior del mismo se encontró a 0,5 pulgadas por encima de la parte superior del lecho de material getter. Una capa de 1 pulgada de granalla de acero inoxidable 316 de 0,125 pulgadas de diámetro separó el lecho del material getter del soporte del lecho. Se dispusieron tres termopares (TC1-TC3) de manera central con incrementos de 1 pulgada por debajo de la superficie del lecho de material getter. Un cuarto termopar (TC4) fue dispuesto a 2 pulgadas por debajo de la superficie superior del lecho de material getter y descentrado respecto al centro del recipiente. Se configuró una unidad de control acoplada al (TC1) y al (TC2) para llevar a cabo el aislamiento de la columna getter cuando se midió una temperatura de 450ºC en el (TC1) y para purgar la columna getter cuando se midió una temperatura de 500ºC en el (TC2).

La columna getter fue calentada hasta 400ºC y se estableció un flujo de argón, que fue precalentado a 400ºC, a través de la columna a 20 m^{3}/hora y con una presión de línea de 110-120 psig. El purificador fue conmutado al modo de derivación en el que la columna getter fue aislada y el flujo de gas argón fue desviado de la columna getter. En este punto, el gas argón de alimentación fue cambiado a 100% nitrógeno desde un cilindro localizado más allá de la columna getter. El purificador fue conmutado nuevamente al modo de purificación y el gas nitrógeno puro entró en la columna getter a través de un orificio de admisión de la misma.

Aproximadamente 5,6 segundos después de la entrada del gas nitrógeno puro en la columna getter, la unidad de control midió una temperatura de 450ºC en el (TC1) y aisló la columna getter accionando las válvulas de aislamiento. El accionamiento de dichas válvulas de aislamiento impidió la entrada de gas nitrógeno adicional en la columna getter. Aproximadamente 6 segundos después de que el gas nitrógeno puro entró en la columna getter, la unidad de control midió una temperatura de 500ºC en el (TC2) y purgó la columna getter accionando la válvula de ventilación en comunicación de flujo con la entrada de dicha columna getter. La unidad de control midió una temperatura máxima de más de 1100ºC en el (TC1) antes de que quedara destruido aproximadamente a los 9,2 segundos del comienzo de la prueba. La unidad de control no detectó una temperatura por encima de los 450ºC en el (TC3) antes de que resultara destruido aproximadamente a los 10 segundos del comienzo de la prueba. La posición del (TC3) (3 pulgadas por debajo de la superficie superior del lecho de material getter) corresponde a la posición de los termopares de la técnica anterior.

La columna getter sobrevivió a la introducción de gas nitrógeno puro sin brechas de retención del material getter. El material getter se fundió y formó un tapón sólido localizado aproximadamente a 2 pulgadas por debajo de la superficie superior del lecho de material getter. El recubrimiento o funda de cuarzo permaneció intacto.

Ejemplo 2

El procedimiento descrito anteriormente en el Ejemplo 1 fue repetido introduciendo aire completamente seco al 100%, conteniendo 20% de hidrógeno de forma aproximada, en la columna getter. El equipamiento utilizado fue el mismo que en el Ejemplo 1, excepto por la localización de los termopares. Se dispusieron dos termopares (TC1) y (TC2) de manera central con incrementos de 1 pulgada por debajo de la superficie del lecho de material getter. Otros dos termopares (TC3) y (TC4) también fueron dispuestos con incrementos de 1 pulgada por debajo de la superficie superior del lecho de material getter y fueron descentrados respecto al centro del recipiente en un círculo de perno 3,31. Nuevamente, se dispuso un recubrimiento cilíndrico de cuarzo teniendo una longitud de 4 pulgadas en dicho recipiente, de modo que el extremo superior del mismo quedó a 0,5 pulgadas por encima de la parte superior del lecho de material getter. La unidad de control acoplada al (TC1) y (TC2) fue configurada para llevar a cabo el aislamiento de la columna getter cuando fue medida una temperatura de 450ºC en el (TC1) y para purgar la columna getter cuando se midió una temperatura de 500ºC en el (TC2).

El aire fue inyectado en la columna getter con una combinación de un cilindro de alta presión, un regulador y un sistema de tuberías. Aproximadamente 6 segundos después de la entrada de aire en la columna getter, la unidad de control midió una temperatura de 450ºC en el (TC1) y llevó a cabo el aislamiento de dicha columna getter accionando las válvulas de aislamiento. Todos los termopares fundieron dentro del primer segundo después del aislamiento de la columna getter. La unidad de control accionó la válvula de ventilación cuando el (TC2) quedó destruido. A pesar de que tanto el (TC1) como el (TC3) estuvieron localizados a 1 pulgada por debajo de la superficie superior del lecho de material getter, el (TC3) respondió al evento térmico, es decir, el inicio de la reacción exotérmica, aproximadamente 2 segundos antes de que lo hiciera el (TC1). Se cree que la diferencia en el tiempo de respuesta entre el (TC1) y (TC3) fue causada por el filtro de entrada que canalizó el gas entrante hacia la parte radial exterior del material getter y, de manera consecuente, la reacción exotérmica se originó en dicha zona.

La columna getter sobrevivió a la introducción de aire completamente seco al 100% sin brechas de retención del material getter. Como en el ejemplo 1, el material getter se fundió y conformó un tapón sólido situado 2 pulgadas aproximadamente por debajo de la superficie superior del lecho getter. Además, se observó el material getter fundido directamente por debajo de la parte fundida del material getter. El recubrimiento de cuarzo protegió de daños substanciales a la pared del recipiente.

Ejemplo 3

El ejemplo 2 fue repetido utilizando un recipiente distinto para determinar el efecto del material getter envejecido. El recipiente utilizado en el presente ejemplo fue el mismo que el utilizado en el ejemplo 2 excepto por la localización de los termopares. Se dispusieron 5 termopares (TC1-TC5) con incrementos de 1 pulgada por debajo de la superficie superior del lecho de material getter, estando descentrado cada uno de dichos termopares con respecto al centro del recipiente. Los termopares fueron dispuestos en la parte radial exterior del material getter para lograr una respuesta más rápida en vistas de la canalización del gas entrante producida por el filtro de entrada. Las acciones de alarma fueron disparadas por el (TC1) y el (TC2) del mismo modo que en los Ejemplos 1 y 2.

El material getter fue envejecido mediante la inyección de una mezcla 50/50 de N_{2} y O_{2} en la columna getter con un caudal de 20 m^{3}/hora. El material getter fue expuesto a una cantidad de impurezas de N_{2} y O_{2} equivalentes a dos años de servicio (basados en un nivel de 2 ppm para cada impureza). Una vez que el material getter fue envejecido, se inyectó aire completamente seco al 100% dentro de la columna getter.

Aproximadamente 18 segundos después de que el aire entró en la columna getter, todos los termopares quedaron fundidos, hecho que disparó las acciones de alarma. Una inspección mostró que el material resultó altamente oxidado y quedó fundido con forma de paquete de gran tamaño, pero no como un tapón sólido. El material getter era frágil y pudo ser separado con un destornillador.

La columna getter sobrevivió a la introducción de aire completamente seco al 100% sin brechas de retención del material getter envejecido. A pesar de que el recubrimiento de cuarzo quedó destruido, la integridad del recipiente fue buena y no hubo señales de daños estructurales. La destrucción del recubrimiento de cuarzo pudo haber sido producida por la carga térmica o el proceso de extracción del recipiente del material getter.

Ejemplo 4

El procedimiento descrito anteriormente en el Ejemplo 1 fue modificado introduciendo nitrógeno al 100% en la parte inferior de la columna getter a través de una salida de la misma. El equipamiento utilizado fue el mismo que el en Ejemplo 1 excepto porque se cambió la posición de la instalación de gas nitrógeno y se utilizó un recipiente distinto. La posición de la instalación de gas nitrógeno fue desplazada desde más allá de la columna getter hasta una posición anterior a la misma. El recipiente fue nuevamente el mismo que el utilizado en el Ejemplo 1 excepto por la posición de los termopares y la cantidad de granalla de acero inoxidable utilizada. Se dispusieron cuatro termopares (TC1-TC4) con incrementos de 0,5 pulgadas por encima de la superficie inferior del lecho de material getter y la capa subyacente de granalla de acero inoxidable. Los termopares fueron dispuestos de modo que el (TC1) quedó a 2 pulgadas por encima de la superficie inferior del lecho de material getter y el (TC4) quedó a 0,5 pulgadas por encima de la superficie inferior de dicho lecho de material getter. El (TC4) fue el disparador de la acción de alarma de aislamiento y el (TC3) fue el disparador para la acción de alarma de ventilación. El recubrimiento cilíndrico de cuarzo de 4 pulgadas de longitud fue dispuesto en el recipiente de modo que la parte inferior del mismo quedó aproximadamente 0,5 pulgadas por debajo de la superficie inferior del lecho de material getter, pero por encima del soporte del lecho.

Aproximadamente 10,5 segundos después de que el gas nitrógeno puro entrara en la parte inferior de la columna getter a través de una salida de la misma, los termopares quedaron fundidos disparando las acciones de alarma. El (TC4) localizado a 2 pulgadas por encima de la superficie inferior del lecho de material getter tuvo el tiempo de respuesta más rápida al evento térmico. La unidad de control midió un aumento rápido de la temperatura hasta más de 1300ºC en (TC4) comenzando aproximadamente 4 segundos después de la introducción del gas nitrógeno puro a través de la salida de la columna getter. De este modo, el (TC4) indicó el evento térmico 6,5 segundos antes de que el termopar se fundiera. Se cree que la máxima temperatura se alcanzó de manera más rápida a una distancia igual a 2 pulgadas por encima de la superficie inferior del lecho de material getter debido a que gas frío que entra a través del orificio de salida enfrió bruscamente la reacción exotérmica más cerca de la superficie inferior del lecho de material getter.

La columna getter sobrevivió a la introducción de nitrógeno al 100% a través de la salida de la misma sin brechas de retención del material getter. Una inspección del recipiente mostró que todo el material getter formó un tapón sólido de material getter fundido. Debajo del tapón sólido se observó una capa de granalla de acero inoxidable fundida presentando un espesor entre 0,25 y 0,375 pulgadas. Por lo tanto, la capa de granalla de acero inoxidable protegió de manera efectiva el soporte del lecho contra daños substanciales. El recubrimiento de cuarzo protegió la pared del recipiente de cualquier daño substancial.

El purificador de gas basado en getter de la presente invención ha sido descrito en el presente documento en conexión con la purificación de gases nobles como el Ar y el He (ver, por ejemplo, la figura 1). Se cree que el purificador de gas basado en getter de la presente invención también puede ser aplicado a la purificación de otros gases, por ejemplo, H_{2} y N_{2}.

Mientras que la invención ha sido descrita en términos de varias realizaciones preferentes, existen numerosas alteraciones, permutaciones y equivalencias que quedan dentro del alcance de la presente invención. Se debe observar también que hay muchas formas de implementar el sistema de fabricación de semiconductores, purificador de gas basado en getter, columna getter y métodos de la presente invención. Se pretende por lo tanto que las siguientes reivindicaciones sean interpretadas incluyendo los cambios, permutaciones y equivalentes que se encuentran dentro del verdadero espíritu y ámbito de la presente invención.

Claims

1. Purificador de gas (2) basado en getter, que comprende:

una columna getter (10) que tiene un recipiente metálico (12) con una entrada (14), una salida (16) y un tabique de retención (18) que se extiende entre dicha entrada (14) y dicha salida (16), poseyendo dicho recipiente (12) material getter (30) dispuesto en su interior;

una primera válvula de aislamiento (42) en comunicación de fluido con dicha entrada (14) de dicho recipiente (12);

una válvula de ventilación (48) en comunicación de flujo con dicha entrada (14) del recipiente (12);

una segunda válvula de aislamiento (44) en comunicación de fluido con dicha salida (16) del recipiente (12);

un primer sensor de temperatura (34) dispuesto en la parte superior de dicho material getter (30);

caracterizado porque

un segundo sensor de temperatura (36) está dispuesto en una parte inferior o fondo de dicho material getter (30); y

una unidad de control (38) acoplada a dichos primer y segundo sensores de temperatura (34) y (36), dichas primer y segunda válvulas de aislamiento (42) y (44), y dicha válvula de ventilación (48), de manera que dicha unidad de control (38) mide las temperaturas detectadas por dichos primer y segundo sensores de temperatura (34) y (36) y, cuando se mide una temperatura por encima de una primera temperatura de alarma, acciona dichas primera y segunda válvulas de aislamiento (42) y (44) para aislar dicha columna de getter (10) y, cuando se mide una temperatura por encima de una segunda temperatura de alarma, acciona dicha válvula de ventilación (48) para dar salida al gas de dicha columna de getter (10).

2. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha primera válvula de aislamiento (42) se encuentra en comunicación de flujo con una fuente (50) de gas de alimentación a purificar, incluyendo dicha segunda válvula de aislamiento (44) una válvula de derivación o bypass (46) en comunicación de flujo con dicha fuente (50) de gas de alimentación y dicha salida (16) para gas purificado, de manera que dicha unidad de control (38) abre dicha válvula de derivación (46) cuando se mide una temperatura por encima de una primera temperatura de alarma, cuando se mide una temperatura por encima de una tercera temperatura de alarma, cierra dicha válvula de derivación (46).

3. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas) a aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30) y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por encima de la superficie inferior o fondo de dicho material getter (30).

4. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30) y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por encima de la superficie inferior o fondo de dicho material getter (30).

5. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha columna getter (10) incluye además un primer recubrimiento no metálico (20) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera tal que, como mínimo, una parte de dicha zona superior de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del recipiente (12) y un segundo recubrimiento no metálico (22) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera que, como mínimo, una parte de dicha zona de fondo del material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) de dicho recipiente (12).

6. Purificador de gas (2), según la reivindicación 5, en el que dichos primer y segundo recubrimientos no metálicos (20) y (22) con alto punto de fusión están formados por un material cerámico.

7. Purificador de gas (2), según la reivindicación 5, en el que dichos primer y segundo recubrimientos no metálicos (20) y (22) con elevado punto de fusión están formados por un material seleccionado de un grupo que consiste en cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.

8. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha columna de getter (10) comprende además:

un elemento de soporte poroso (28) dispuesto en dicho recipiente (12), cuyo elemento de soporte (28) soporta el mencionado material getter (30); y

un material barrera (32) dispuesto en dicho elemento de soporte (28), separando dicho material barrera (32) del mencionado material getter (30) con respecto a dicho elemento de soporte (28).

9. Purificador de gas (2), según la reivindicación 8, en el que dicho elemento de soporte (28) es una placa formada por acero inoxidable y dicho material barrera (32) está constituido por granalla y acero inoxidable.

10. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dichos primer y segundo sensores de temperatura (34) y (36) son elementos de termopar.

11. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 10ºC hasta aproximadamente 100ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10) y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 100ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

12. Purificador de gas (2), según la reivindicación 2, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 10ºC a 100ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10), dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 100ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10), y dicha tercera temperatura de alarma es como mínimo de unos 200ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

13. Purificador de gas (2), según la reivindicación 2, en el que dicha segunda temperatura de alarma es de unos 40ºC hasta 60ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10) y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo unos 100ºC superior a una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

14. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 40ºC a 60ºC superior a la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10), dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo unos 100ºC superior a la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10), y dicha tercera temperatura de alarma es como mínimo unos 300ºC por encima de una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

15. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 410ºC hasta 500ºC aproximadamente y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC.

16. Purificador de gas (2), según la reivindicación 2, en el que dicha primera temperatura de alarma es de unos 410ºC a unos 500ºC, dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC, y dicha tercera temperatura de alarma es como mínimo de unos 600ºC.

17. Purificador de gas (2), según la reivindicación 2, en el que dicha primera temperatura de alarma es de unos 440ºC hasta unos 460ºC y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC.

18. Purificador de gas (2), según la reivindicación 1, en el que dicha primera temperatura de alarma es de unos 440ºC a unos 460ºC, dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC y dicha tercera temperatura de alarma es como mínimo de unos 700ºC.

19. Sistema de fabricación (1) de semiconductores utilizando un purificador de gas basado en getter (2), según la reivindicación 1, acoplado en comunicación de flujo con una red de distribución de gas (4) para una instalación (3) para fabricación de semiconductores, suministrando dicha red (4) de distribución de gas un gas purificado como mínimo a una cámara (5) de proceso de obleas en dicho semiconductor.

20. Sistema (1) de fabricación de semiconductores, según la reivindicación 19, en el que dicho purificador de gas (2) comprende además:

un recubrimiento no metálico (22) de alto punto de fusión dispuesto en dicho recipiente (12), de manera tal que como mínimo una parte de dicha zona de fondo del material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del recipiente (12); y

en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado a una cierta distancia por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30), siendo dicha distancia desde justamente por encima de 0 mm (0 pulgadas) a justamente por debajo de 76,2 mm (3 pulgadas), y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado a una distancia por encima de la superficie de fondo de dicho material getter (30), siendo dicha distancia desde justamente por encima de 0 pulgadas hasta justamente por debajo de 3 pulgadas.

21. Sistema (1) de fabricación de semiconductores, según la reivindicación 19, en el que dicho purificador de gas (2) comprende además:

un primer recubrimiento no metálico (20) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera tal que una parte superior de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del receptáculo (12);

un segundo revestimiento no metálico (22) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera tal que una parte del fondo de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del recipiente (12); y

en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado a una cierta distancia por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30), variando dicha distancia desde justamente por encima de 0 pulgadas a unas 6 pulgadas, y dicho segundo detector de temperatura (36) está situado a una distancia por encima de la superficie inferior o de fondo de dicho material getter (30), siendo dicha distancia desde justamente por encima de 0 pulgadas hasta unas 6 pulgadas.

22. Sistema (1), según la reivindicación 19, en el que dicha columna getter (10) comprende además un primer recubrimiento no metálico (20) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera tal que, como mínimo, una parte de dicha zona superior de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del recipiente (12) y un segundo recubrimiento no metálico (22) de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera que como mínimo una parte de dicha zona de fondo del material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del recipiente (12).

23. Sistema (1), según la reivindicación 21 ó 22, en el que dichos primer y segundo recubrimientos no metálicos (20) y (22), de alto punto de fusión, están formados por un material cerámico.

24. Sistema (1), según la reivindicación 21 ó 22, en el que dichos primer y segundo recubrimientos no metálicos (20) y (22), de alto punto de fusión, están formados por un material seleccionado entre el grupo que comprende cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN, Al_{2}O_{3}.

25. Sistema (1), según las reivindicaciones 19, 20 ó 21, en el que dicha columna getter (10) comprende además:

un elemento de soporte poroso (28) dispuesto en dicho recipiente (12), soportando dicho elemento de soporte (28) el mencionado material getter (30); y

un material barrera (32) dispuesto sobre dicho elemento de soporte (28), separando dicho material barrera (32) el material getter (30) con respecto a dicho elemento de soporte (28).

26. Sistema (1), según la reivindicación 25, en el que dicho elemento de soporte (28) es una placa formada por acero inoxidable y dicho material barrera están constituido por granalla de acero inoxidable.

27. Sistema (1), según las reivindicaciones 19, 20 ó 21, en el que dichos primer y segundo sensores de temperatura (34) y (36) son elementos de termopar.

28. Sistema (1), según la reivindicación 20 ó 21, en el que dicho primer detector de temperatura (34) está situado aproximadamente desde 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por debajo de dicha superficie superior de dicho material getter (30), y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente de 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por debajo de dicha superficie superior de dicho material (30).

29. Sistema (1), según la reivindicación 20 ó 21, en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado aproximadamente de 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por debajo de dicha superficie superior de dicho material getter (30), y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente de 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por encima de dicha superficie superior de dicho material getter (30).

30. Sistema (1), según la reivindicación 20, en el que dicha columna getter (10) comprende además un revestimiento no metálico superior (20), de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12) de manera tal que, como mínimo, una parte de dicha zona superior de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) del mencionado recipiente (12).

31. Sistema (1), según la reivindicación 30, en el que dichos revestimientos no metálicos superior e inferior (20) y (22), de elevado punto de fusión, están constituidos por un material cerámico.

32. Sistema (1), según la reivindicación 30, en el que dichos recubrimientos no metálicos superior e inferior (20) y (22), de alto punto de fusión, están formados por un material seleccionado a partir de un grupo que consiste en cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.

33. Método para la fabricación de un dispositivo de circuito integrado, que comprende:

obtención de un gas purificado por utilización de dicho purificador de gas (2) basado en getter, según la reivindicación 1;

suministrar dicho gas purificado como mínimo a una cámara (5) de proceso de obleas; y

procesar una oblea semiconductora en dicha cámara o cámaras (5) de proceso de obleas para obtener un dispositivo de circuito integrado.

34. Método, según la reivindicación 33, dicho primer sensor de temperatura (34) está situado aproximadamente a 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por debajo de dicha superficie superior de dicho material getter (30) y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente de 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por encima de dicha superficie superior de dicho material getter (30).

35. Método, según la reivindicación 33, en el que dicho primer sensor de temperatura (34) está situado aproximadamente de 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por debajo de dicha superficie superior de dicho material getter (30) y dicho segundo sensor de temperatura (36) está situado aproximadamente de 25,4 mm (1 pulgada) hasta aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por encima de dicha superficie superior de dicho material getter (30).

36. Método, según la reivindicación 33, en el que dicha columna (10) de material getter comprende adicionalmente un primer revestimiento no metálico (20) de elevado punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12), de manera tal que como mínimo una parte de dicha zona superior de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) de dicho recipiente (12) y un segundo revestimiento no metálico (22), de alto punto de fusión, dispuesto en dicho recipiente (12), de manera tal que como mínimo una parte de dicha zona de fondo de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) de dicho recipiente (12).

37. Método, según la reivindicación 36, en el que dichos primer y segundo revestimientos (20) y (22) de alto punto de fusión están formados por un material cerámico.

38. Método, según la reivindicación 36, en el que dichos primer y segundo revestimientos no metálicos (20) y (22) de alto punto de fusión están formados por un material seleccionado a partir de un grupo que consiste en cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.

39. Método, según la reivindicación 33, en el que dicha columna getter (10) comprende además:

un elemento poroso de soporte (28) dispuesto en dicho recipiente (12), soportando dicho elemento de soporte (28) dicho material getter (30); y

un material barrera (32) dispuesto sobre dicho elemento de soporte (28), separando dicho material barrera (32) dicho material getter (30) de dicho elemento de soporte (28).

40. Método, según la reivindicación 39, en el que dicho elemento de soporte (28) es una placa formada por acero inoxidable y dicho material barrera (32) está formado por granalla de acero inoxidable.

41. Método, según la reivindicación 33, en el que dichos primer y segundo sensores de temperatura (34) y (36) son elementos de termopar.

42. Método para la protección de una columna getter (10), que comprende:

disponer dicho purificador de gas basado en getter según la reivindicación 1;

medir una primera temperatura en una parte superior de dicho material getter (30);

medir una segunda temperatura en una parte inferior o fondo de dicho material getter (30);

aislar dicha columna getter (10) cuando dicha primera temperatura o dicha segunda temperatura alcanzan una primera temperatura de alarma que es más elevada de una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10); y

ventilar dicha columna getter (10) cuando dicha primera temperatura o dicha segunda temperatura alcanzan una segunda temperatura de alarma más elevada que dicha primera temperatura de alarma.

43. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura es medida desde justamente por encima de 0 mm (0 pulgadas) hasta justamente por debajo de 76,2 mm (3 pulgadas) por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30) y dicha segunda temperatura es medida desde justamente por encima de 0 mm (0 pulgadas) hasta justamente por debajo de 76,2 mm (3 pulgadas) por encima de una superficie superior de dicho material getter (30).

44. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura es medida desde aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30), y dicha segunda temperatura es medida desde aproximadamente 12,7 mm (0,5 pulgadas) hasta aproximadamente 63,5 mm (2,5 pulgadas) por encima de una superficie superior de dicho material getter (30).

45. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura es medida desde aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada) a aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por debajo de una superficie superior de dicho material getter (30) y dicha segunda temperatura es medida desde aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada) a aproximadamente 50,8 mm (2 pulgadas) por encima de una superficie superior de dicho material getter (30).

46. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 10ºC a unos 100ºC por encima de la temperatura operativa normal de dicha columna getter (10) y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo unos 100ºC superior a una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

47. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura de alarma es de aproximadamente de 40ºC hasta aproximadamente 60ºC superior a una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10) y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo 100ºC superior a una temperatura operativa normal de dicha columna getter (10).

48. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 410ºC a aproximadamente 500ºC y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC.

49. Método, según la reivindicación 42, en el que dicha primera temperatura de alarma es aproximadamente de 440ºC hasta aproximadamente 460ºC y dicha segunda temperatura de alarma es como mínimo de unos 500ºC.

50. Método, según la reivindicación 42, que comprende además:

disponer un recubrimiento no metálico (22), de alto punto de fusión, en dicho recipiente (12), estando dispuesto dicho revestimiento (22) en dicho recipiente (12) de manera tal que como mínimo una parte de dicho material getter (30) está separado del tabique de retención (18) de dicho recipiente (12).

51. Método, según la reivindicación 50, en el que dicho revestimiento (22) separa como mínimo una parte de dicha zona de fondo de dicho material getter (30) con respecto a dicho tabique de retención (18) de dicho recipiente (12).

52. Método, según la reivindicación 50, en el que dicho revestimiento no metálico (22), de alto punto de fusión, está formado por un material cerámico.

53. Método, según la reivindicación 50, en el que dicho revestimiento no metálico (22), de alto punto de fusión, está formado por un material seleccionado en un grupo que consiste en cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.

54. Método, según la reivindicación 42, que comprende además:

disponer un primer revestimiento no metálico (20), de alto punto de fusión, en dicho recipiente (12), estando dispuesto dicho primer revestimiento (20) en dicho recipiente (12) de manera tal que, como mínimo, una parte de dicha zona superior de dicho material getter (30) está separada con respecto a un tabique de retención (18) de dicho recipiente (12); y

disponer un segundo revestimiento no metálico (22), de alto punto de fusión, en dicho recipiente (12), estando dispuesto dicho segundo revestimiento (22) en dicho revestimiento (12) de manera tal que, como mínimo, una parte de dicha zona de fondo de dicho material getter (30) está separada de dicho tabique de retención (18) de dicho recipiente (12).

55. Método, según la reivindicación 54, en el que dichos primer y segundo revestimientos no metálicos (20) y (22), de alto punto de fusión, están formados por un material cerámico.

56. Método, según la reivindicación 54, en el que dichos primer y segundo revestimientos no metálicos (20) y (22), de alto punto de fusión, están formados por un material seleccionado entre el grupo que consiste en cuarzo, óxido de circonio (ZrO_{2}), SiC, SiN y Al_{2}O_{3}.