TW202303030A - 用於儲存及輸送試劑之容器及方法 - Google Patents

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歐雷格 帛爾
道格 艾德華斯
潔西卡 弗爾比斯基
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美商恩特葛瑞斯股份有限公司
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Abstract

一種用以容納試劑材料之儲存容器。該儲存容器包含：一容器，其具有一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、該出口處之一閥，以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部，該內部包括一容積；及一延伸管，其具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其自該第一端朝向該內部容積之一中心定位，使得無論該容器之定向如何，該第二端均在該內部容積之一容積之至少25%以上。

Description

用於儲存及輸送試劑之容器及方法
本發明大體上係關於儲存及分配系統以及相關方法，其用於儲存及選擇性地分配來自一容器之呈一試劑氣體之形式之一氣體試劑材料，在該容器中以一氣體形式及一液體形式兩者容納試劑材料。
在許多不同之技術領域中，以一氣體或一揮發性液體或揮發性固體之形式儲存但以一氣體之一形式輸送至一使用點之氣體化學品被用作一系列商業製程之原材料。作為一單一實例，高純度氣體化學品(有時被稱為「試劑氣體」)用於製造微電子及半導體器件。
高純度氣體之典型氣體儲存系統包含壓縮、液化、冷凍、溶解及吸附氣體儲存系統。一壓縮氣體儲存系統就像其聽起來係一種以不導致試劑材料之任何小部分凝結成液體或固體形式之一壓力及密度將一氣體原料儲存在容器中之一儲存容器。一液化氣體儲存系統係一種以導致材料之一小部分液化之一壓力及密度容納一氣體材料之一容器。一冷凍氣體儲存系統係一種在材料之一小部分液化之低於室溫之溫度下容納氣體材料之一容器。一溶解氣體儲存系統容納溶解一氣體材料之一部分之一溶劑。一吸附氣體儲存系統容納能夠吸附氣體材料並減小其壓力之一介質。藉由施加低於容器壓力之壓力來完成試劑作為氣體之輸送。
用於一高純度液體或固體之典型儲存系統包含一種其中一液體或固體試劑在其自身飽和蒸汽壓下或一惰性氣體覆蓋層下儲存之一容器。藉由施加低於飽和蒸汽壓之壓力或藉由使用流動穿過儲存容器之一載氣來完成試劑作為一氣體之輸送。
所有類型之儲存系統必須以允許氣體以一有用流速及壓力可靠地自容器移除之一壓力在儲存容器內儲存一純化學試劑。化學試劑可在低於或高於一個大氣壓之一儲存壓力下容納在容器內，並可在處於或低於儲存壓力之一有用壓力下自容器分配。在當容器內之試劑之儲存壓力不足以維持來自容器之氣體之一有用流速或壓力時之情況下，可向容器提供任選之加熱。
製造商使用儲存在儲存系統中之各種試劑，該等儲存系統適合於運輸、處置試劑，並將試劑作為一氣體供應至製造設備。試劑必須以一高純度氣體之形式輸送，且必須以一高效、可預測及可靠之方式供應。許多類型之試劑材料可儲存在容納一液相以及一氣相之試劑材料之一容器中。這樣做係為了達成在一儲存容器之使用之一特定持續時間內所需之所要數量之試劑材料。自容器輸送試劑材料之一氣相應在無液相進入氣體之輸送通道之情況下完成。在進入氣體輸送通道後，試劑材料之液相可能進一步傳播至製造設備中，並導致製程效率低下、設備損壞或製品缺陷。
用於輸送用於製造半導體器件之一試劑之許多儲存系統包含適合於由一單一操作者運輸，且通常容積不超過50升之一攜帶式容器。此等容器通常具有配備有一閥之用於輸送試劑氣體之一單一通道。在運輸或處置期間，容器通常以不同於在將試劑作為一氣體分配期間所使用之定向之一定向放置。此可能導致一液相短暫進入一氣相輸送通道。
在一些情況下，製造設備之設計需要以不同定向放置一試劑容器，此可能導致液相進入一氣體輸送通道。因此，一儲存容器可被期望地設計具有用以防止液相進入一氣體輸送通道之特徵。
通常，為了防止一液相進入一氣體輸送通道(例如，氣體試劑材料透過其流動至一使用點之一閥)，自容器之頂部部分提取氣相，其中液相沉降在底部處。當容器水平定位或倒置，或另外以導致一液相接觸，並可能填充或阻塞一氣相輸送通道之一方式處置時，此可能具挑戰性。
根據以下描述，一種容納一液相及一氣相兩者之試劑材料之儲存容器亦包含一延伸管，該延伸管自該容器之一開口(例如，一閥)延伸至該容器之內部之一中心(軸向)位置處之一內部部分。該延伸管具有在定位於該中心位置處之端處之一開口，且經定位為無論該容器之定向如何，該開口端始終定位於該容器中所容納之液相之一液位之上。該延伸管之功能係防止液體進入該閥，並促進及確保僅自該容器輸送氣相。
在一個態樣中，本發明係關於一種容納試劑材料之儲存容器。該儲存容器包含：一容器，其包含一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、該出口處之一閥以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部。該容器在內部處容納試劑材料，包含作為一液相之該試劑材料之一部分及作為一氣相之該試劑材料之一部分。該容器包含一延伸管，該延伸管具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其在該容器處於任何定向(包含：處於一直立定向；處於一水平定向，或處於一倒置定向)之情況下位於不允許與該液相接觸之該內部之一位置處。
在另一態樣中，本發明係關於一種儲存容器，其在具有一延伸管之一容器中容納液體試劑材料，該延伸管可任選地容置一液體阻塞組件，諸如熔塊、過濾器、止回閥、調節器或能夠防止液體沿著氣體輸送通道向上傳播之任何其他合適元件。此等液體阻塞元件可提供額外好處，諸如調節來自該容器之試劑氣體之輸送。
在另一態樣中，本發明係關於一種儲存容器，其在具有一延伸管之一容器中容納液體試劑材料，且其中定位於該容器之內部中之熱傳遞特徵完全或部分浸入液體中，以增加自容器壁至液體之主體之熱傳遞速率以促進蒸發速率，並在材料分配用於製造設備期間用氣體試劑補充氣相。
在另一態樣中，本發明係關於一種向一半導體處理裝置供應試劑材料之方法。該方法包含將一儲存容器連接至一半導體處理裝置。該儲存容器包含一容器，該容器包括一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、該出口處之一閥，以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部。該容器在內部處容納試劑材料，包含一液相部分及一氣相部分。該容器包含一延伸管，該延伸管具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其在該容器處於任何定向(包含：處於一直立定向；處於一水平定向，或處於一倒置定向)之情況下位於不允許與該液相接觸之該內部之一位置處。該方法包含允許氣相之試劑材料自儲存容器流動至該半導體處理裝置。
在另一態樣中，本發明係關於一種將試劑材料添加至一儲存容器之方法。該方法包括將液體試劑材料添加至一儲存容器，該儲存容器包括：一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁，以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部。該容器亦包含一延伸管，該延伸管具有：一第一端，其與閥嚙合；及一第二端，其自該等側壁軸向定位且定位於在自該容器之高度之25%至75%之一範圍內之一距離處。該方法包含在該容器處於任何定向(包含：處於一直立定向；處於一水平定向，或處於一倒置定向)之情況下將該液體試劑材料添加至內部至在該延伸管之該第二端下方之一液位。
在又一態樣中，本發明係關於一種可用於儲存一液相及一氣相之試劑材料之儲存容器。該儲存容器包含：一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部，以及該出口處之一閥。該儲存容器亦包含一延伸管，該延伸管具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其自該等側壁軸向定位且定位於在自該容器之高度之25%至75 %之一範圍內之一距離處。
本描述係關於容納一氣體形式及一液體形式之一試劑材料之儲存容器，以及製備及使用此等儲存容器來儲存及輸送一試劑氣體之方法。
如所描述之儲存容器容納一試劑材料，該試劑材料以一液相及一氣相(氣相在本文中稱為一「試劑氣體」)兩者容納在容器中。容器包含由一容器底部、側壁及一頂部圍封之一內部容積。容器之頂部處係一閥，該閥可選擇性地敞開及閉合，以允許將試劑氣體自容器內部移除。
為了防止容器中容納之液相干擾透過閥自容器輸送氣相，容器包含一延伸管，該延伸管自閥延伸至容器之內部容積之一中心位置。相對於側壁之一中心位置係一軸向位置，意謂沿容器之一縱軸之一位置，其亦係大體上相對於側壁之中心定位之一位置，意謂與一圓柱形容器之所有側壁實質上等距。相對於容器之端(頂部及底部)，一中心位置係大體上位於容器之內部相較於頂部及底部之一中間部分處，例如，容器之內部之底部與頂部之間半途之一部分。作為一實例，延伸管之一開口端可定位於自內部容積之高度之25%至75%，或自高度之40%至60%，或自高度之45%至55%之一距離處。在一實施例中，延伸管之開口端大約定位於容器之頂部與底部之半途。延伸管之開口端可係一圓形開口或一非圓形開口。
出於此等目的，容器之內部容積之「高度」係自容器之側壁之一底部處之一容器之一內部之一底部至容器之側壁之一頂部處之內部容積之一頂部進行量測。對於在靠近出口之容器之一頂部部分處包含一圓形或一拱形側壁且通常在與閥嚙合之出口處亦包含一頸部之一容器，內部容積之高度係自容積之底部至容積之圓形部分之頂部進行量測(參見圖1A)，該頂部大體上與容器之一頸部或一閥之一底部重合。容器之一內部容積亦基於內部容積之此「高度」進行量測。
除了延伸管端定位於一中心位置處外，如所描述之一容器亦容納一定量(容積)之試劑材料之液相，其無論容器之定向如何均不到達延伸管之一中心定位開口端之位置。例如，容器可容納一定量之液相試劑材料，其將試劑材料之液體-氣體中間相置於小於直立容器之內部容積之高度之49% (參見圖1A)，諸如小於直立容器之內部容積之高度之45%、40%、35%、30%或25%之一液位。
不同地考量，容器可容納不超過容器之總內部容積之約49%之一量，諸如，按容積計，小於容器之總容積之45%、40%、35%、30%或25%之一量之液相試劑材料。由液相試劑材料佔據之容積之此判定可在室溫或使用溫度下進行。
仍不同地，容器可容納一定量之液相試劑材料，使得液相在容器之任何定向上均不接觸延伸管之端，包含：在容器垂直地定向之情況下(參見圖1A)，液面至少低於延伸管之開口端四分之一或半吋，且在容器倒置地定向之情況下(參見圖1B)，液面至少低於延伸管之開口端四分之一或半吋，且在容器水平地定向之情況下(參見圖1C)，液面至少低於延伸管之開口端四分之一或半吋。
延伸管係一細長管，其包含以一液密方式直接或間接連接至閥之一端。自閥開始，管軸向延伸至容器內部中至一第二端，該第二端敞開至容器內部且定位於中心位置處。延伸管之第二(開口)端被放置於容器內部之一大體上中心位置處，即容器之一中心位置處，以無論容器之定向如何均防止容器中所容納之液體接觸或進入管之開口端。將管之開口端放置在容器之容積之中心，且容器容納一有限容積之液體試劑材料，可防止液相試劑材料干擾氣相試劑材料之輸送，並確保僅試劑材料之氣相接觸閥或延伸管。延伸管可係對液體試劑材料及氣相試劑惰性之一材料。在一非限制性實例中，延伸管可係不鏽鋼(例如，316)或含氟聚合物。其他合適之材料可包含惰性金屬及聚合物。在一實施例中，延伸管可具有一表面光潔度或塗層，以增強耐腐蝕性。延伸管可被電拋光。延伸管可鍍有一鍍鎳塗層。延伸管可具有施敷至管之聚四氟乙烯(PTFE)塗層。
使用如所描述之一延伸管，在一儲存容器中，定位於容器內部處之試劑氣體能夠流入定位於容器之中心位置處之延伸管之開口端。此外，管之開口端定位於容器內部之中心，即在液體試劑材料之液位上方之一位置，而無論容器定向如何。
參考圖1A、1B及1C，繪示如所描述之一實例容器。容器100包含側壁102、底部104、圓頂106、容器之頂部(或「頸部」)處之容器出口112及出口112處之閥110。內部容積之高度「H」係自底部至圓頂106之頂部進行量測。內部容積120包含一液相之液體試劑材料122，及在液相上方一空間中作為一氣相之蒸汽試劑材料(試劑氣體) 124。延伸管130自閥110朝向底部104向下延伸。延伸管130直接或間接地與閥110液密連通，並沿管之一細長中空、閉合長度向下延伸至開口端132處之一開口。
在使用中，閥110可選擇性地敞開及閉合，以自內部容積120釋放試劑氣體124。當閥110被選擇性地敞開時，可使用在內部容積120與一閥外部之間產生之一壓力差，使試劑氣體124流入延伸管130之開口端132。試劑氣體124向上流動並且穿過延伸管130以離開閥出口118處之閥110。
如所繪示，容器100經定向為一直立及垂直定向。液體試劑材料122之容積小於容器100之內部120之總容積之一半。在相對於內部120之總容積之此低容積量下，液體試劑材料122之液位(即，液相122與氣相試劑材料124之間之介面)低於延伸管130之開口端132。藉由改變容器100之定向，液相122不接觸且無法接觸延伸管130之開口端132。
參考圖1B，圖1B之數字符號與圖1A之數字符號相同。在圖1B中，容器100以一反向(倒置)定向展示。液體試劑材料122之容積再次小於容器100之內部120之總容積之一半，但定位於容器100之反向「頂部」部分處。由於液相122相對於內部120之總容積之低容積量，且開口端132定位於內部120中心，因此液體試劑材料122之液位低於延伸管130之開口端132，且即使在所繪示之反向定向上亦無法接觸開口端132。
參考圖1C，圖1C之數字符號與圖1A之數字符號相同。在圖1C中，容器100以側向(水平)定向展示。液體試劑材料122之容積再次小於容器100之內部120之總容積之一半，但沿著底部104與頂部106之間之水平定向容器100之長度定位。由於液相122相對於內部120之總容積之低容積量，且開口端132定位於內部120中心，因此液體試劑材料122之液位低於延伸管130之開口端132，且即使在容器100之所繪示之水平定向上亦無法接觸開口端132。
通常，且如所繪示，試劑材料之一儲存容器係一鋼瓶，其具有在一適當鋼瓶生產製程中無縫連接並形成之一圓柱形側壁、一頂部(通常為圓頂或伸長，但亦任選地為平坦)及一底部(通常為實質上平坦)。鋼瓶係高效的，且係用於工業試劑材料之一標準形式之加壓及非加壓儲存容器，因此本描述之系統將適於圓柱形儲存容器。仍然，目前描述之儲存系統及容器亦可能涉及非圓柱形，藉由使用定位於容器之一內部容積之中心之如所描述之一延伸管，結合容器內部內小於容器之總內部容積之約49%之液相試劑材料之一容積，諸如，一容積量小於容器之總容積之45%、40%、35%或30%之儲存容器。
如所繪示且如大體上描述之容器可係一剛性容器，其具有剛性側壁、一剛性頂部及底部，以及頂部處之一開口，一閥或其他分配器件可附接至該開口。底部可係大體上平坦的，且頂部可係平坦、彎曲、圓形、拱形或細長的。側壁、底部及一頂部係由一剛性材料，諸如一金屬(碳鋼、不鏽鋼、鋁)、玻璃纖維或剛性聚合物製成。針對儲存低壓之一試劑材料，容器無需經調適以容納高壓之內容物。
鋼瓶側壁、頂部及底部之內表面可以任何適當之方式進行精加工，以在微觀層級上減小其等由非平坦表面形態產生之真實表面積，並進行處理以使內部表面清潔且無反應性，以確保試劑材料之高純度。此精加工及處理之實例包含噴砂、拋光、研磨、砂光、電拋光、電鍍、化學鍍、塗覆、鍍鋅、陽極氧化等。塗層之一些非限制性實例包含氧化鋁及聚四氟乙烯(PTFE)。一鍍層之一非限制性實例係化學鍍鎳。
「閥」可係任何分配器件，其可被選擇性地敞開及閉合，以允許試劑氣體在容器內部與一容器外部之間流動。一閥可係任何類型，其中一隔膜閥係一有用實例。與容器內部或外部之閥相關聯的可係各種流量控制器件，諸如一過濾器、壓力調節器、壓力計、流量調節器等。在如所描述之容器之某些有用及較佳實例中，容器之內部不含一過濾器、壓力調節器、壓力計、流量調節器或其他流量控制器件之任何一或多者，惟附接至出口處之閥之延伸管除外。
可藉由已知技術(包含藉由憑藉在閥處施加之減壓(真空)透過閥將試劑氣體自內部抽出)透過一閥將試劑氣體自容器內部移除。閥處所產生之減壓可能係低於儲存容器之內部壓力之一壓力。
任選地，可將容器加熱至一高溫(例如，攝氏25、30、40、50、60、70、80、90、100、130或150度)，以增加容器中儲存之一試劑材料之蒸汽壓，以促進自容器輸送試劑氣體。
此外，為了促進分配一低蒸汽壓試劑氣體，一分配系統之組件(諸如一閥、延伸管及相關物品(諸如一過濾器或壓力或流量調節器))可具有與用於在內部容納一較高壓力之試劑材料之其他類型之氣體儲存及輸送系統(諸如壓縮、液化、冷凍、溶解氣體系統)之相當設備相較更大尺寸之流動通道。在一項實施例中，延伸管之外徑為半吋。延伸管之外徑可係其他大小，例如四分之一吋。
相對於其他類型之閥(諸如蝶閥、閘閥、球閥等)，可選擇性敞開及閉合以允許試劑氣體進入及離開容器之一隔膜閥之使用可能係較佳的。一隔膜閥係一種閥類型，其包含一通道，該通道可藉由一可撓性「隔膜」材料(例如，經定位以選擇性地敞開及閉合通道之一可撓性「片」)之移動來選擇性地敞開及閉合，以及密封或解除密封以控制一流體(液體或氣體)穿過通道之一流量。可撓性隔膜材料可係一天然或合成彈性體材料，諸如一橡膠、聚矽氧或其他可撓性或彈性體聚合物，或可撓性金屬。可撓性隔膜材料可呈定位於通道內之一片之形式，其可在一通道內移動以交替地、選擇性地敞開或閉合(阻塞)通道。可撓性隔膜材料之移動可機械地、氣動地、液壓地、電氣地等控制。
為了在如所描述之一儲存容器中使用，一隔膜閥提供允許穿過閥之高流量、高純度、密封性、高操作壓力範圍及可靠性之優點。高純度係藉由減小濕潤閥表面之表面積來提供，以減小將雜質引入穿過閥之氣體之一流量之可能性。密封性係藉由隔膜之一金屬對金屬密封件及在閥流量控制元件中使用一彈性體對金屬或金屬對金屬密封件來提供。藉由設計，隔膜閥提供自真空(例如，10 -5托)至數百psi壓力(例如，625 psig或更高)之操作壓力範圍。一隔膜閥之可靠性可由一精密加工之隔膜產生，該精密加工之隔膜確保在多個敞開-閉合循環內之無洩漏效能。
如所描述之容器可包含用於既填充容器又輸送來自容器之氣體之一單一埠。替代地，一容器可包含兩個埠，一個用於填充容器，且一個用於輸送來自容器之氣體。在一實施例中，容器可進一步包括一載氣入口埠，以向容器提供一載氣。載氣可係一惰性氣體，諸如氬氣、氦氣、氮氣。載氣可被加熱並有助於蒸發液體試劑。
在一容器之有用或較佳實例中，閥及任何相關聯之蒸汽輸送器件可用於在等於或低於容器內部之一壓力之一壓力下(例如，在自10、20、50或100托至高達200、300、500托或760托(1大氣壓) (攝氏20度下)之一範圍內之一壓力下)供應一穩定氣流。此等溫度及壓力條件下之一有用流速可低於100標準立方公分/分鐘(sccm)，例如，自1至100 sccm，或自2、5或10 sccm至高達或超過20、50或80 sccm。
此外，如所繪示且如大體上描述，一容器內部可係空的或實質上係空的，惟試劑材料(液相及氣相)、延伸管及將試劑氣體自容器輸送至一外部位置所需之其他物品或器件除外。容器可經配備有熱傳遞特徵，諸如固體發泡體、鰭片、擋板、桿、盤等，其作用係增加自容器壁至液體之主體之熱傳遞。此等熱傳遞特徵可係展現高蒸發熱、低壓之液體或當在一高流量應用中使用時所需的。
參考圖2，此係在自垂直(0度)至水平(90度)至倒置(180度)之不同定向上，可容納在具有如所描述之一延伸管之如所描述之一儲存容器中之一最大液體容積量之一圖表。
例示性容器係一鋼瓶，其具有2.2升之一總容積、11吋之一內部高度、3.7吋之一內徑、拱形上側壁、一凹陷底部、頂部處之一閥，及半吋直徑之延伸管，該延伸管自閥延伸，以將延伸管之一開口端放置在沿容器之高度大約半途之一軸向位置處。
圖表展示可在不同之定向上容納在容器中之一最大液體容積，其中液體之上表面與延伸管之開口端保持至少半吋之距離不與其接觸。由於上側壁之拱形，且由於凹陷底部，可由容器在不同定向上容納之最大液體量針對不同定向而不同。水平定向(90度)需要最低之液體容積，以避免與延伸管之開口端接觸。
當保持在通常用於儲存及輸送試劑材料之一範圍內之一溫度下時，一容器中所容納之試劑材料可係容器中可容納之一氣相及一液相之任何試劑材料。容器之內部壓力將取決於試劑材料及溫度。內部壓力可高於大氣壓(例如，高達或超過2、3、5或10個大氣壓)，或低於大氣壓(例如，低於760托，或低於500、300、200、100、50或25托或更低)，例如，如在華氏70度下進行量測。
本發明容器可對輸送作為展現一相對較低之蒸汽壓之液體儲存之氣體尤其有用。低蒸汽壓液體試劑可如所描述有效地自一容器輸送，同時避免或防止試劑材料之液相與用於自容器分配試劑氣體之任何結構(例如，閥)之間之接觸。
在特定應用中，但在不限制本描述之情況下，一試劑材料可係對半導體或微電子處理設備有用之一類型。更明確言之，可向一離子植入系統提供試劑氣體用於將離子植入半導體晶圓。
通常，一試劑材料可係在室溫下為液體，或當容納在儲存容器中時為在一大約室溫範圍內(例如，自攝氏10至50度)之液體之材料。儲存容器內之壓力將等於儲存溫度下試劑材料之蒸汽壓(飽和蒸汽壓)。因此，試劑材料可在任何內部壓力下容納在儲存容器中，該內部壓力將依據試劑材料之類型(尤其係作為試劑材料之特性之飽和蒸汽壓)及儲存容器之溫度而變化。容器之「內部壓力」係指在儲存容器之一操作溫度下，容納液相及氣相之試劑材料之儲存容器之內部處之一氣相壓力(試劑材料之飽和蒸汽壓)。
容器所保持用於自容器分配試劑氣體之溫度(「操作溫度」)可係儲存容器可連接至將向其輸送試劑氣體之製造設備(例如一半導體處理裝置，諸如一離子植入裝置)之任何溫度。操作溫度之一典型範圍可自低於室溫(例如，攝氏5、10或15度)至在使用期間可將儲存容器加熱，以促進自儲存容器輸送試劑氣體所達之一高溫，例如，攝氏25、30、40、50、100或120度。一典型操作溫度範圍係自大約室溫至一略高之溫度，例如自攝氏18度至攝氏40或50度。
根據非限制性實例，在如所描述之一容器中有用之試劑材料在有用操作溫度下，例如在自1個大氣壓(760托)至3、5或10個大氣壓之一範圍內，可具有超過一個大氣壓之一蒸汽壓。
然而，目前描述之儲存系統作為用於儲存及分配在一操作溫度下具有一低蒸汽壓之試劑材料(例如，用於儲存及分配低壓液化材料)之一系統尤其有用或有利。此等類型之試劑材料在一所要操作溫度(例如，攝氏20度)下可能具有低於760托，例如低於500、300、200托、100托、50托、20托或10托之一蒸汽壓(飽和蒸汽壓)。
如所描述，可自一容器儲存及輸送一系列不同之試劑氣體，包含在一操作溫度下展現一相對較低之蒸汽壓之許多試劑氣體。
列表包含目前被認為在半導體處理，例如離子植入製程中使用並期望使用之某些試劑氣體。此等包含：SbF 5、WF 6、MoF 6及SiCl 4。
試劑氣體之更長清單包含以下非限制性實例。 含磷化合物 ：三氯化磷                             PCl 3三溴化磷                             PBr 3二氯化磷氟化物                  PFCl 2三氯氧磷                             POCl 3二甲基膦                             PH(CH 3) 2二甲基氟膦                         PF(CH 3) 2三甲基膦                             P(CH 3) 3亞磷酸三甲酯                      P(OCH 3) 3磷酸三甲酯                         PO(OCH 3) 3 含鋁、鎵或銦之化合物 ：氟二甲基鋁                         AlF(CH 3) 2氯二甲基鋁                         AlCl(CH 3) 2溴二甲基鋁                         AlBr(CH 3) 2三甲基鋁                             Al(CH 3) 3三乙基鋁                             Al(C 2H 5) 3三異丙基鋁                         Al(C 3H 7) 3三丙基鋁                             Al(C 3H 7) 3三甲基鎵                             Ga(CH 3) 3三乙基銦                             In(C 2H 5) 3 含矽化合物 ：三矽烷                                Si 3H 8三氯氫矽(TCS)                    SiHCl 3四氯化矽(STC)                    SiCl 4六氯二矽烷                         Si 2Cl 6二溴矽烷                             SiH 2Br 2三溴矽烷                             SiHBr 3四溴化矽                             SiBr 4單碘矽烷                             SiH 3I 二碘矽烷                             SiH 2I 2三碘矽烷                             SiHI 3三氯氟矽烷                         SiCl 3F 二溴二氟矽烷                      SiBr 2F 2三溴氟矽烷                         SiBr 3F 四甲基矽烷                         Si(CH 3) 4三甲基氟矽烷                      SiF(CH 3) 3環三矽氧烷                         Si 3H 6O 2三甲氧基矽烷                      SiH(OCH 3) 3四甲氧基矽烷                      Si(OCH 3) 4正矽酸乙酯(TEOS)              Si(OC 2H 5) 4 含鍺化合物 ：二鍺烷                                Ge 2H 6氟鍺                                   GeH 3F 四氯化鍺                             GeCl 4三氯鍺                                GeHCl 3三甲基鍺烷                         GeH(CH 3) 3二甲基二氟鍺烷                  GeF 2(CH 3) 2三甲基氟鍺烷                      GeF(CH 3) 3四(氟甲基)鍺烷                   Ge(CF 3) 4四甲基鍺烷                         Ge(CH 3) 4乙基鍺烷                             GeH 3C 2H 5丙基鍺烷                             GeH 3C 3H 10 含砷化合物 ：三氟化砷                             AsF 3三氯化砷                             AsCl 3二甲胂                                AsH(CH 3) 2氟二甲基砷                         AsF(CH 3) 2二氟甲基砷                         AsF 2(CH 3) 三甲基胂                             As(CH 3) 3三(三氟甲基)胂                   As(CF 3) 3 其他 ：二硫化碳                             CS 2四氯化鈦                             TiCl 4六氟化鎢                             WF 6六氟化鉬                             MoF 6溴                                       Br 2三氯化硼                             BCl 3二氯甲烷                             CH 2Cl 2三氯甲烷                             CHCl 3四氯化碳                             CCl 4二溴甲烷                             CH 2Br 2三溴甲烷                             CHBr 3甲基碘化物                         CH 3I 乙基氯化物                         C 2H 5Cl 1,1-二氯-2,2,2-三氟乙烷      C 2HF 3Cl 2甲醇                                   CH 3OH 環氧乙烷                             C 2H 4O 三溴化硼                             BBr 3
可藉由首先以無論容器之定向如何均將不允許液相試劑接觸延伸管之開口(第二)端之一量將一液相之一試劑添加至容器內部來使用如所描述之容器。容器包括一底部、一頂部、頂部處之一出口、自底部延伸至頂部之側壁，以及由底部、頂部及側壁界定之一內部。容器包含延伸管，該延伸管具有：一第一端，其與出口嚙合；及一第二端，其自側壁軸向定位，且定位於在自容器之高度之25%至75%之一範圍內之一距離處，且如本文另外所描述。在任何定向上，包含在容器處於一直立定向、處於一水平定向及處於一倒置定向之情況下將液體試劑添加至容器內部至將一液面置於延伸管之開口(第二)端下方之一液位。延伸管之第二端經較佳地定位，使得其下方之容積在每個定向上被最大化。在一些實施例中，此可藉由將延伸管之第二端放置在容器之容積之中心來達成。
在使用中，容納液體試劑之一容器可經連接至使用一氣體形式之試劑材料之製造設備。使用氣體試劑材料之此設備之一實例係一半導體處理工具，諸如一離子植入工具。在實例方法中，容器可經連接至一半導體處理工具，諸如一離子植入工具，且容器可用於將一試劑氣體輸送至半導體處理工具或離子植入工具。
所描述之容器不限於本說明書中所提供之實例。實例及圖僅為例示性以幫助理解發明申請專利範圍之範疇。預期一般技術者將理解並容易構思利用所揭示理念之容器之設計之變化。此外，將瞭解，除非明確或固有地禁止，否則可組合不同實施例之特徵。
100:容器 102:側壁 104:底部 106:圓頂 110:閥 112:出口 118:閥出口 120:內部容積 122:液體試劑材料 124:試劑氣體 130:延伸管 132:開口端
圖1A、1B及1C展示在不同位置定向上之如所描述之一儲存容器之側視圖。
圖2展示在不同定向上之如所描述具有一延伸管之一儲存容器中可容納之按容積計之一最大液體量之一圖表。
100:容器
104:底部
106:圓頂
110:閥
118:閥出口
122:液體試劑材料
124:試劑氣體
130:延伸管
132:開口端

Claims (10)

  1. 一種用以容納試劑材料之儲存容器，其包括： 一容器，其包括一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、該出口處之一閥，以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部，該內部包括一容積，及 一延伸管，其具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其自該第一端朝向該內部容積之一中心定位，使得無論該容器之定向如何，該第二端均在該內部容積之一容積之至少25%上方。
  2. 如請求項1之儲存容器，其進一步包括一試劑材料，其選自：SbF 5、Al(CH 3) 3、Ga(CH 3) 3、WF 6、MoF 6及SiCl 4。
  3. 如請求項2之儲存容器，其中該試劑材料係五氟化銻(SbF 5)。
  4. 如請求項1之儲存容器，其中該第二端： 自該等側壁軸向定位，及 定位於在自該容器之一高度之25%至75%之一範圍內之一距離處。
  5. 如請求項4之儲存容器，其中該第二端定位於在自該容器之該高度之40至60%之一範圍內之一距離處。
  6. 如請求項1之儲存容器，其中該容器係圓柱形的。
  7. 一種將試劑材料添加至一儲存容器之方法，該方法包括： 至一儲存容器，其包括： 一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁，以及由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部， 一延伸管，其具有：一第一端，其與該出口嚙合；及一第二端，其： 自該等側壁軸向定位，及 定位於在自該容器之高度之25%至75%之一範圍內之一距離處，及 在該容器處於任何定向，包含：處於一直立定向；處於一水平定向，或處於一倒置定向之情況下將液體試劑材料添加至該內部至該延伸管之該第二端下方之一液位。
  8. 如請求項7之方法，其包括將該液體試劑材料添加至該內部，以填充該儲存容器之一總容積之至少20%。
  9. 如請求項7之方法，其包括將該液體試劑材料添加至該內部，以填充該儲存容器之一總容積之45%以下。
  10. 一種適於儲存一液相及一氣相之試劑材料之儲存容器，該儲存容器包括： 一底部、一頂部、該頂部處之一出口、自該底部延伸至該頂部之側壁、由該底部、該頂部及該等側壁界定之一內部，以及該出口處之一閥， 一延伸管，其具有：一第一端，其與該閥嚙合；及一第二端，其： 自該等側壁軸向定位，及 定位於在自該容器之一高度之25%至75%之一範圍內之一距離處。
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