TW202122707A - 高純度無機化合物二氯矽烷（ＳｉＨＣｌ）分裝儲存容器的殘氣回收方法 - Google Patents

高純度無機化合物二氯矽烷（ＳｉＨＣｌ）分裝儲存容器的殘氣回收方法 Download PDF

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一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，於連接該回收管路後進行氣密測試，再以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體，利用壓力差將二氯矽烷排放至該殘氣回收裝置進行回收，再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓後關閉該鋼瓶之閥口，將該回收管路以洗滌塔形成氣液兩相接觸而吸收有害氣體，確認該回收管路於安全狀態下進行拆管，透過壓力差形成有效的殘氣回收，並於殘氣回收作業前進行氣密測試，而於殘氣回收作業後清除殘留有害氣體，藉此在有效阻隔外部氣體之條件下，達到安全回收二氯矽烷殘氣之功效。

Description

高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法
本發明係有關於一種有害氣體回收之作業方式，尤指一種有效阻隔外部空氣進行安全作業之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法。
按，二氯矽烷(SiH2Cl2)可以用來做微電子裡的半導體矽層的起始物料，其優點是它在較低溫度可以分解，並且有較高的矽晶體生長速率，二氯矽烷是一種化學性質活潑的氣體，在空氣中可以迅速水解並自燃，因此於作業過程皆需要保持阻隔空氣狀態，又該二氯矽烷的毒性也很大，故其安全風險還包括皮膚和眼睛的刺激與吸收，又當二氯矽烷之空瓶進行回收與重新填充時，該空瓶內皆會殘留少量的殘氣，若有不慎將容易發生二氯矽烷氣體外泄之風險，故習知二氯矽烷填充作業會於接管後先行測試是氣密後，再抽取二氯矽烷殘氣使鋼瓶內形成真空狀態，確保鋼瓶內未殘留有二氯矽烷殘氣，藉此減少再次填充二氯矽烷時之作業風險，但實際上直接抽取二氯矽烷殘氣將因為負壓關係，而無法完全抽淨鋼瓶內的二氯矽烷殘氣，又因為負壓狀態在該鋼瓶氣密不足之情況下，將會導致微量的空氣進入鋼瓶，使後續的二氯矽烷填充作業具有相當高的危險性，詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有殘氣回收之安全性不足缺點。
有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本 發明。
本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法。
回收之鋼瓶進行外觀檢查，確認該鋼瓶之閥口是否清潔與無異常，該鋼瓶秤重得知內部的二氯矽烷殘氣量，由回收管路連接該鋼瓶之閥口與殘氣回收裝置，又於該鋼瓶之閥口關閉狀態下，由該殘氣回收裝置對該回收管路進行氣密測試，確認回收管路與該閥口連接處的完全氣密，以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體，使該鋼瓶內部壓力大於該殘氣回收裝置端壓力，利用壓力差將二氯矽烷殘氣排放至該殘氣回收裝置進行回收，重覆循環填充與排放動作至該鋼瓶完全清除二氯矽烷殘氣，先抽取該鋼瓶形成真空狀態，再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓狀態後，關閉該鋼瓶之閥口，將該回收管路內的全部氣體排至洗滌塔形成氣液兩相接觸，並藉由洗滌液吸收有害氣體，確認該回收管路於安全狀態下進行拆管，最後將殘氣回收後之該鋼瓶移至待填充區靜置存放。
其中，該安定氣體為氦氣(He)或氮氣(N2)，使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級。
其中，氣密測試是以0.3Mpa至0.35Mpa內壓力於該回收管路內封閉，並保持2min至5min未產生壓力降下。
其中，該鋼瓶內部大於該殘氣回收裝置端之壓力大小為 0.2Mpa至0.3Mpa，該鋼瓶填充封閉之正壓值為0.07Mpa至0.15Mpa。
其中，該鋼瓶形成真空狀態之內部壓力為-0.1Mpa。
其中，該回收管路於洗滌有害氣體後進行洩漏測試保持2min至5min，再對該回收管路以安定氣體重覆置換複數次後，以安定氣體填封該回收管路。
其中，該鋼瓶是以倒立方式連接該殘氣回收裝置。
其中，殘氣回收步驟於連接該回收管路前，先以接地線連接該鋼瓶，藉此防止靜電引發作業危險。
其中，於安定氣體填充至該鋼瓶且密封後，以異丙醇(IPA)清潔該鋼瓶之閥口，並於乾燥後將石蕊試紙靜置該閥口確認有無洩漏。
本發明的主要目的在於，先對該回收管路進行氣密測試，再以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體，使該鋼瓶內部壓力大於該殘氣回收裝置端壓力，利用壓力差將二氯矽烷殘氣或殘氣排放至該殘氣回收裝置進行回收，再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓狀態後，關閉該鋼瓶之閥口，將該回收管路內的全部氣體排至洗滌塔形成氣液兩相接觸，並藉由洗滌液吸收有害氣體，確認該回收管路於安全狀態下進行拆管，透過壓力差形成有效的殘氣回收，並於殘氣回收作業前進行氣密測試，而於殘氣回收作業後清除殘留有害氣體，藉此在有效阻隔外部氣體之條件下，達到安全回收二氯矽烷殘氣之功效，同時有效防止二氯矽烷殘氣外洩，具有不會造成外洩污染之功效。
其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。
〔本創作〕
(101)‧‧‧鋼瓶外觀檢查
(102)‧‧‧殘氣重量檢測
(103)‧‧‧殘氣回收配管作業
(104)‧‧‧氣密測試
(105)‧‧‧填充安定氣體
(106)‧‧‧殘氣回收
(107)‧‧‧真空處理
(108)‧‧‧填封鋼瓶
(109)‧‧‧管路後處理
(110)‧‧‧鋼瓶移至待充填區
第1圖係本發明二氯矽烷殘氣回收之流程圖。
為使 貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：
先請由第1圖所示觀之，一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其方法步驟為：
A1鋼瓶外觀檢查(101)，回收之鋼瓶進行外觀檢查，確認該鋼瓶之閥口是否清潔與無異常，若該閥口有汙垢、變形、損壞或生銹之情況，皆會判斷為不良品而不進行後續殘氣回收步驟，藉此提高作業之安全性；
A2殘氣重量檢測(102)，該鋼瓶秤重得知內部的二氯矽烷殘氣量，即殘氣鋼瓶重量減去空瓶鋼瓶重量，就能準確得知二氯矽烷(SiH2Cl2)殘氣量多寡，藉此有利於輔助確認是否完全排淨殘氣，其中，高純度之二氯矽烷殘氣係介於3N5至5N的純度等級，因此在回收過程中完全不能接觸外部空氣；
A3殘氣回收配管作業(103)，再由回收管路連接該鋼瓶之閥口與殘氣回收裝置，且該鋼瓶是以倒立方式連接該殘氣回收裝置，讓二氯矽烷殘氣集中於閥口位置，藉此容易排淨殘氣，且於連接該回收管路前，先以接地線連接該鋼瓶，藉此防止靜電引發作業危險，又該殘氣回收裝置具有抽取真空、填充安定氣體及回收殘氣之複合功能，又該連接回收管路 時使用徒手鎖緊後，再以扭力板手鎖緊至400kgf/cm2，藉此防止連接處損傷而發生漏氣危險；
A4氣密測試(104)，於該鋼瓶之閥口關閉狀態下，由該殘氣回收裝置對該回收管路進行氣密測試，氣密測試是以0.3Mpa至0.35Mpa內壓力於該回收管路內封閉，並保持2min至5min未產生壓力降下，藉此確認該殘氣回收裝置、該回收管路與該閥口之連接處皆完全氣密；
A5填充安定氣體(105)，再以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體，該安定氣體可為氦氣(He)或氮氣(N2)，使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級，才能達到不與二氯矽烷產生反應之效果，藉此能由容易取得之氮氣(N2)取代氦氣(He)，為安定氣體的較佳選項；
A6殘氣回收(106)，透過該安定氣體之填充，使該鋼瓶內部壓力大於該殘氣回收裝置端壓力，利用壓力差將二氯矽烷殘氣排放至該殘氣回收裝置進行回收，其中，該鋼瓶內部大於該殘氣回收裝置端之壓力大小為0.2Mpa至0.3Mpa，藉此就能自動的將殘氣排出該鋼瓶，重覆循環填充與排放動作至該鋼瓶完全清除二氯矽烷殘氣；
A7真空處理(107)，抽取該鋼瓶形成真空狀態，該鋼瓶形成真空狀態之內部壓力為-0.1Mpa，透過抽取真空再次確認該鋼瓶內無殘留二氯矽烷，藉此有助於提高作業的安全係數，消除人機操作上之誤判情況；
A8填封鋼瓶(108)，再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓狀態(壓力值為0.07Mpa至0.15Mpa)後，再以扭力板手施加100kgf/cm2的扭力關閉該鋼瓶之閥口，即在少量洩漏氮氣時，利用該鋼瓶內的正壓讓外 部空氣不會被吸入，藉此排除外部空氣被吸入該鋼瓶內之可能性，又於安定氣體填充至該鋼瓶且密封後，以異丙醇(IPA)清潔該鋼瓶之閥口，並於乾燥後將石蕊試紙靜置該閥口確認有無洩漏；
A9管路後處理(109)，將該回收管路內的全部氣體排至洗滌塔形成氣液兩相接觸，並藉由洗滌液吸收有害氣體，該回收管路於洗滌有害氣體後進行洩漏測試保持2min至5min，再對該回收管路以安定氣體重覆置換複數次後，以安定氣體填封該回收管路，藉此確認該回收管路於安全狀態下進行拆管；
A10鋼瓶移至待充填區(110)，最後將殘氣回收後之該鋼瓶移至待填充區靜置存放，等候再次填充二氯矽烷，若於靜置存放時該鋼瓶的內部壓力下降，則表示該鋼瓶有洩漏之情況，並將該鋼瓶移至不良品區。
藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：先對該回收管路進行氣密測試，再以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體，使該鋼瓶內部壓力大於該殘氣回收裝置端壓力，利用壓力差將二氯矽烷殘氣或殘氣排放至該殘氣回收裝置進行回收，再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓狀態後，關閉該鋼瓶之閥口，將該回收管路內的全部氣體排至洗滌塔形成氣液兩相接觸，並藉由洗滌液吸收有害氣體，確認該回收管路於安全狀態下進行拆管，透過壓力差形成有效的殘氣回收，並於殘氣回收作業前進行氣密測試，而於殘氣回收作業後清除殘留有害氣體，藉此在有效阻隔外部氣體之條件下，達到安全回收二氯矽烷殘氣之功效，同時有效防止二氯矽烷殘氣外洩，具有不會造成外洩污染之功效。
綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。
唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
(101)‧‧‧鋼瓶外觀檢查
(102)‧‧‧殘氣重量檢測
(103)‧‧‧殘氣回收配管作業
(104)‧‧‧氣密測試
(105)‧‧‧填充安定氣體
(106)‧‧‧殘氣回收
(107)‧‧‧真空處理
(108)‧‧‧填封鋼瓶
(109)‧‧‧管路後處理
(110)‧‧‧鋼瓶移至待充填區

Claims (9)

  1. 一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其方法步驟為：
    A1鋼瓶外觀檢查：回收之鋼瓶進行外觀檢查，確認該鋼瓶之閥口是否清潔與無異常；
    A2殘氣重量檢測：該鋼瓶秤重得知內部的二氯矽烷殘氣量；
    A3殘氣回收配管作業：由回收管路連接該鋼瓶之閥口與殘氣回收裝置；
    A4氣密測試：於該鋼瓶之閥口關閉狀態下，由該殘氣回收裝置對該回收管路進行氣密測試，確認回收管路與該閥口連接處的完全氣密；
    A5填充安定氣體：以該殘氣回收裝置對該鋼瓶填充不會與二氯矽烷產生反應之安定氣體；
    A6殘氣回收：使該鋼瓶內部壓力大於該殘氣回收裝置端壓力，利用壓力差將二氯矽烷殘氣排放至該殘氣回收裝置進行回收，重覆循環填充與排放動作至該鋼瓶完全清除二氯矽烷殘氣；
    A7真空處理：先抽取該鋼瓶形成真空狀態；
    A8填封鋼瓶：再次填充安定氣體至該鋼瓶內而形成正壓狀態後，關閉該鋼瓶之閥口；
    A9管路後處理：將該回收管路內的全部氣體排至洗滌塔形成氣液兩相接觸，並藉由洗滌液吸收有害氣體，確認該回收管路於安全狀態下進行拆管；
    A10鋼瓶移至待充填區：最後將殘氣回收後之該鋼瓶移至待填充區靜置存放。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，該安定氣體為氦氣(He)或氮氣(N2)，使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，氣密測試是以0.3Mpa至0.35Mpa內壓力於該回收管路內封閉，並保持2min至5min未產生壓力降下。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，該鋼瓶內部大於該殘氣回收裝置端之壓力大小為0.2Mpa至0.3Mpa，該鋼瓶填充封閉之正壓值為0.07Mpa至0.15Mpa。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，該鋼瓶形成真空狀態之內部壓力為-0.1Mpa。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，該回收管路於洗滌有害氣體後進行洩漏測試保持2min至5min，再對該回收管路以安定氣體重覆置換複數次後，以安定氣體填封該回收管路。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，該鋼瓶是以倒立方式連接該殘氣回收裝置。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，殘氣回收步驟於連接該回收管路前， 先以接地線連接該鋼瓶，藉此防止靜電引發作業危險。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的殘氣回收方法，其中，於安定氣體填充至該鋼瓶且密封後，以異丙醇(IPA)清潔該鋼瓶之閥口，並於乾燥後將石蕊試紙靜置該閥口確認有無洩漏。
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