TW510821B - Process and apparatus for removing particles from high purity gas systems - Google Patents

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510821 五、發明說明（1) 〜 - ---——— 發明背景 ^發明為有關於從高純度氣體系統移除粒子的方法。 ? f疋’本發明為有關於從高純度氣體鋼瓶及流動高純产 氣體糸統移除粒子的方法和設備。 又 π立ΐ = t及半導體工業於高純度特種氣體系統中測量懸 、、又W發展。然而，在氣體中的粒子污举 的來源在目前是未受到控制。因 ：； _ 、 赤子一柯疋4日任何大小的任何不| 的分散固體或液體污染物。 斤在最近充填的氣瓶所進行的粒子測量顯示下列缺陷。 :二鋼瓶充填裎序在充填之後立即產生高濃度的懸浮粒 古绨里:j㈤Ϊ充填程序在充填之後在粒子濃度立即產生 沉澱隨著時間是非當缰护的。如^ 里刀夂π狀祖于 β 一 π與W Μ β 綾又的例如，在未經控制的充填之 《又貝^間之後無法獲得每標準立方呎低於1 0顆粒 =(^\小#^^!6微米）的認證。可能需要數個月的沉澱期以 獲付此種規格。 本，=鋼瓶中在充填之後立即存在的懸浮粒子能來自 四個主要來源。第―，它們能源自氣體充填系統且進入鋼 瓶而懸洋於氣體中。第），在反應性氣體的例子中，它們 能經由與殘留的不純物反應或鋼瓶腐蝕後自内表面的粒子 形；於鋼瓶中。，三，它們能在致動期間被自鋼瓶 <s ’ 。四，它們能在充填程序期間藉由流體動態剪應

第6頁 510821 五、發明說明（2) --- 力而自閥及其他内部鋼瓶表面釋出。此剪應力通常在氣體 流速是最高的例如鋼瓶閥的流動限制點是最大的。 源自氣體充填系統的粒子僅能經由昂貴且困難的方去 而受到控制，例如整個電子鋼瓶製作區及氣體充填系統的 清潔或重造，及所有特殊氣體充填程序的整個革新。此此 改變將可觀地增加特殊氣體製造成本且在某些例子中能是 經濟上不切實際的。 有關於現場特殊氣體分佈系統的困難如下。 例如位於半導體處理設備的某些製程氣體分佈系統 (例如供WF6，SiC14，BC13及HF的氣體分佈系統）是易於在 與例如H20及02的殘餘不純物反應之後或在來自質量流控 市1J器及其他線内元件的粒子釋出（流出）之後受到損害性粒 子的實質污染。此外，此低蒸氣壓氣體或其他在其本身蒸 氣壓下以液體儲存的氣體（例如NH3，HC1, CHF3, C2F6, C3F8及SF6)是在供應鋼瓶中會受到激烈的液體沸騰，特別 是當氣體以高流率自鋼瓶中被排出時，如下列文獻所示

Wang，Udischas and Jurcik，’’Measurements of Droplet Formation in Withdrawing Electronic Specialty Gases From Liquefied Sources丨丨 Proceedings, Institute of Environmental Sciences, 1 9 9 7， p · 6 -1 2。此種以高流率排出至多重製程工具在例如 現代半導體設備中是常見的。低蒸氣壓氣體於分散系統中 在壓力降低或冷卻之後會遭遇液滴形成。這些液滴經發現 是高度穩定的，且易於在接近週遭溫度透過分散系統被運

第7頁 510821 五、發明說明（3) 輸。此外，任何經揮發的液滴能產生固體或其他非揮發性 殘餘顆粒，其保持懸浮於流動氣體中。 然而，由於某些鋼瓶氣體的低來源壓力（在其他氣體 中就WF6，SiCl4，BC13及HF而言典塑地低於20 Psia)，這 些系統需要低阻力流動元件。因此，雖然存在有供此化學 地反應性的氣體用的相容過濾器，任何南阻力線内元件將 傾向於限制可供流向半導體處理設備的氣體流率。過濾器 也此在可觀顆粒或液滴負載下阻塞，導致流經系統的流體 文到日增的阻力及後續氣體系統的操作可靠度的降低。因 此在大部分的狀態下這些氣體的線内過濾是不理想的。結 果’具有高度可變濃度的傷害性的粒子或液滴能被輸送至 t於I游處理工具的敏感性半導體基質。粒子及液滴也能 P牛低貝控制态及其他線内元件的操作壽命。液滴也會導 致流率變動，嚴重腐蝕，及流體輪送元件的過早失能。 類似地，高純度氣體鋼瓶中的困難亦存在。由於在例 如微晶片製程上粒子的致命影響，半導體製造者需要製程 氣體符合嚴袼的粒子規範（例如，每立方呎少於十顆大於 〇·1微米的粒子）。該些規格需要流動大量氣體系統的定期 粒f測試。目前的業界潮流是傾向於包裝於受壓鋼瓶中特 殊氣體上的類似粒子規範。因而在鋼瓶充填之後受壓的特 ，氣體需要粒子測試。視製程氣體而定，該些鋼瓶能含有 單一氣相、或結合的氣體及液體相，也能有範圍在低於〇 psig到大於3 000 psig的内壓。 測量在充填之後氣體鋼瓶中的粒子濃度的方法已經被

510821 五、發明説明（4) 發展出來。這 於0. 1 6微米的 氣體的過濾。 雖然在經 被發展出來’ 的。因而，如 度實質上超過 時，如上所述 能源自數假主 難的方法才能 製造成本且在 已經有過 關於流動高純 體充填系統中 充填點的整體 數鋼瓶自單一 的流率能是高 中安裝大容量 小的過濾器能 瓶充填時間。 下產生薄膜破 填之前典型地 殘留自製備步 傳導性，且是 氣體鋼瓶直接測量大 量中沒有進行減壓或 些方法允許在全壓力自 懸浮粒子的測量；在測 充填的氣體鋼瓶中測量 在氣體中粒子污染源在 上所述，在新充填氣體 用於半導體處理氣體的 ’立即在充填之後在氣 要來源，且這些粒子來 受到控制。這些改變將 某些例子中能是經濟上 無數的先前嘗試欲解決 度氣體系統中的氣體鋼 的粒子能使用整個氣體 過濾而受到控制。然而 來源很快地受到填充。 的。因此，此方法需要 的過濾器。然而，由於 限制進入鋼瓶的流率， 過小的過濾器也能在鋼 裂或粒子釋出（脫落）。 是受到排空，以移除氣 驟的其他殘餘物。過濾 因而不是很適於真空系 懸浮粒子的 目前是未受 鋼瓶中的粒 正常可接受 體鋼瓶中的 源僅能經由 可觀地增加 不可行的。 上述困難。 瓶充填糸統 糸統或在每 ，在某些例 在充填期間 在鋼瓶氣體 其實質的壓 且因此增加 瓶充填期間 同時，氣體 體、懸浮粒 器典型地具 統操作。 方法已經 到控制 子污染程 裎度。同 懸浮粒子 昂貴且困 特殊氣體 第一，有 ，來自氣 個鋼瓶的 子中’複 進入鋼瓶 充填歧管 力降，過 所需的鋼 在南流率 鋼瓶在充 子及其他 有低真空

510821 五、發明說明（5) 同時，在排空期間流經過濾器的逆流將導致顆粒污染 而在充填點過濾器的下游沉積。此污染能接著在充填程序 期間氣流往前流動時被釋回進入氣體鋼瓶。此問題僅能藉 由在過濾器附近使用高真空傳導性旁通管線而被避免。此 旁通必須在鋼瓶排空步驟期間使用於逆流。這些方法增加 充填程序的複雜度及費用，且導致系統的操作可靠度的相 關降低。 第 分配系 被設計 蝕抗性 漏流率 殘餘的 來在系 這些措 繼續自 殘留的 需要使 外，這 膜漭騰 顆粒及 體表面 -一，有 統，位 成使粒 的材料 〇 這些 大氣氣 統中降 施未能 閥、質 大氣污 糸統暴 些措施 期間或 液滴接 關於流動高 在半導體製 子污染最小 製造，帶有 系統也受到 體最小化。 壓或冷卻之 仏證在操作 流控制器或 染物、系統 露於大氣污 不能完全使 在氣體系統 著在工具操 純度氣體系 造設備的低 化。這些糸 最小的死流 小心地排放 鋼瓶及氣體 後抑制冷;邊 期間的低顆 其他線内元 洩漏或在鋼 染的操作期 微小液滴免 中壓力降或 作期間自由 壓特殊氣體 統使用高清 段、外部夾 及乾燥以在 管線的熱追 及液滴形成 粒程度。粒 件，且反應 瓶更換、維 間導入不純 於在鋼瓶中 冷卻之後形 地移動至敏 分配系統 潔度、腐 層及低洩 使用前使 蹤也被兩 。然而， 子脫落能 能起源自 護或其他 物。此 核心或薄 成。這些 感的半導 有關於咼純度氣體鋼瓶的上f 試過。首先，氣體充填= = =

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到控制。在鋼瓶位在充填點下藉由在線内安裝一簡單使 點過濾器能夠測試此一解決方法。鋼瓶接著自受污染的 填系統文到N 2加壓。此過濾器有效地移除源自n 2充填系統 的粒子。然而，在充填之後的最初粒子程度（每標準立方、 呎471顆粒徑大於〇· 16微米的粒子）對於例如半導體τ應用 言仍是不可接受地高。且此一解決方法不能控制鋼ς中 自上述其他來源的粒子。 〃 在 用流動 線内放 法。此 導體應 米的粒 言是不 鋼瓶所 腐姓在 經 的閥設 空而得 由重複 是導致 最 上的内 分佈系

充填期間自閥及其他内部鋼瓶表面脫落的粒子能使 受到顯著地降低。藉由在⑽充填點與鋼瓶同 置机動限制裔（及使用點過濾器）能測試此修正方 ^正方ί使充填之後的最初粒子程度降低至例如半 可接受的程度（每標準立方呎4顆粒徑大於〇.丨6微 切者贼然而，此修正方法對於某些鋼瓶充填應用而 兩二日:二。例如線内流動限制器能增加充填氣體 鋼瓶=二士而且，此修正方法不能移除經由反應或 鋼瓶内形成的粒子。

=鋼瓶内反應或藉由閥作動形成的粒子能經由適當 :乂最ί Γ塗料的選擇、&潔、充填之前的製備及排 的鋼::蚀。然巾’這些措施是不完美的，是易於經 適用J = Ϊ暴露於大氣污染而劣化，且並未能總 週用於+導體應用的粒子程度。 =!粒子當其離開鋼瓶；能使用安裝於鋼瓶闊 見例如美國專利5,409,526)或位於氣體 于、專統的線内過濾器而被自流動氣體中移

第11頁 510821 五、發明說明（7) 除。然而，這些設備不能將懸浮於儲存氣體中的粒子移 除。氣體維持受到污染直到經過閥而向外流出或緩慢沉降 至一清潔條件。同時，這些過濾器能在流動氣體中產生抑 制性地高的壓力降，特別是在如WF6，SiC14，BC13及HF及 其他氣體的低蒸氣壓氣體。這些氣體需要具有低流動阻力 的線内元件。 頒給美國氣體及化學品公司用於提供高純度氣體的設 備的美國專利5，409,526¼供具有兩個内部口的閥的氣體 鋼瓶。一個内部口是被用以充填鋼瓶，而另一個内部口被 裝上一元件以當氣體離開鋼瓶時將粒子及不純物自氣體中 移除。該元件包括一入口，一第一過濾器以移除粗粒子， 數層吸附劑及吸收劑以移除不純物，及一第二過濾器以移 除細粒子。經純化的氣體在通過一調節器、一流動控制裝 置、管件及通過一緊接於使用點上游的傳統純化器之後， I由閥離開鋼瓶。此δ又備降低在純化器上的負載且降低純 化器必須被重新填料的頻率。然而，此系統使用與本發明 完全不同的方法來移除粒子。 美國專利5，7 0 7，4 2 8提供一種靜電沉澱系統，其使用 帶有粒子的氣體的層流以在空氣清潔系統中增強粒子的移 除。該系統包括與煙道流體相通的殼體。一電源被提供， 4電源具有一供提供一參考電位的第一輸出及供應與該參 考電位相較而言是負的電位的第二輸出。該系統將通過該 殼體的粒子充以負電。受到充電的粒子被一使流經其間的 煙道氣形成層流的收集組合體收集在殼體内。 八

510821 五、發明說明（8) 美國專利5, 98 0, 61 4提供另一空氣清潔設備，其包括 一具有由電暈發射電極所形成的單極性離子源的離子化裝 置’一靜電沉澱器連接至一高電壓源且具有一供將被清潔 空氣用的流動通道及設置於該流動通道中的兩組電極元 件。一組電極元件與另一組電極元件交錯配置且與其分開 且被配置成與另一組電極元件的電位不同。電暈發射電極 被配置成在電極產生的離子能實質上自由地擴散離開電極 且藉此實質上擴散到該離子化裝置所在的空間。 美國專利3，6 3 1，6 5 5是一種供清潔例如是工業煙道流 出物的氣體的多重沉澱器設備，其提供一氣密室供接受及 分散將被清潔的氣體及彼此平行連接至該氣密室的個別被 圍住的複數靜電沉澱器。該氣密室在沉澱器間實質地均勻 地分配氣體。 美國專利4，2 3 2，3 5 5是一種離子化電壓源，其被配置 成激發一氣體離子化電極以產生大量的離子化氣體而未產 生可測量量的不理想的反應性或毒性化學副產品。該來源 產生一具有穩態DC元件的單極性電壓波，其雖然低於離子 化電位仍被同以調節氣體以促進離子化。施加於該穩態元 件的是一低頻率突波形式的氣體離子化元件。突波脈衝的 期間是不足以化學地分解該氣體，但是其振幅是足以產生 強烈的氣體離子化。

Grothaus, Michael G· ， Hutcherson, R. Kenneth， Korzekwa, Richard A·，Brown, Russel, Ingram, Michael W·， Roush, Randy， Beck, Scott E·， George,

第13頁 510821 五、發明說明（9)

Mark, Pearce, Rick, and Ridgeway, Robert ”Effluent Treatment Using a Pulsed Corona

Discharge’’，IEEE 1 995 Pulsed Power Conference，

Albuquerque，NM，July 1 9 95教導一種脈衝電暈反應器以 減少危險的氣體。於此，一系列快升起時間、高電壓的脈 衝被應闬於一電線-筒體構造物導致在一大氣壓流動氣體 空間内產生許多電暈光輝放射。 發明概述

本發明提供-種自高純度流動氣體系統中的氣體移除 粒子的設備，豈包含—ja λ m U ih η 、 ^ W 3具有入口及出口且被置入該流動氣 肢系統的線内的流動管，一壓力密封電絕緣且與該流 整合的饋通（feed-through)，一經由該饋通置入該流動管 以在氣體中產生電漿以充電在氣體中的粒子的發射器， „器附近的一收集器表面，藉此在該發：器；該收 巿益表面之間的一電場將氣體中的粒子吸附至該收集器表 除枪im—種自高純度氣體容納容器中的氣體移 除拉子的汉備，其包含一氣體容納容器，一壓力密 緣且密封地附接至該氣體容納容器的饋通 、 ^eed_through)，—經由該饋通置入該氣體容納容哭以 = 充電在氣體中的粒子的發射器、，；在該 =、附、的一收集器表面，藉此在該發射器及該收 表面之間的一電場將氣體中的粒子吸附至該收集器表面：

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五、發明說明（ίο) 本發明亦提供一種自高純度流動氣體系統中的 除粒子的方法，其包含提供一具有入口及出口 版夕 子反置入^言歹 μ動氣體系統的線内的流動管，提供一壓力密封電絕 與該流動管整合的饋通（feed-through)，提供一你山斗且 通置入該流動管以在氣體中產生電漿以充電在氣體中 子的發射器，提供在該發射器附近的一收集器表面，、粒 該發射器及該收集器表面施加一電壓以在該於急及對 次％射|§及該收 集器表面之間產生一電場以將氣體中的粒子吸附至兮收竞 表囬。 _ 本發明亦提供一種自高純度氣體容納容器中的氣_移 除粒子的方法，其包含提供一氣體容納容器，提供二墨力 密封電絕緣且密封地附接至該氣體容納容器的饋通 i (feed-through)，提供一經由該饋通置入該氣體容納容器 以在氣體中產生電漿以充電在氣體中的粒子的發射器，提 供在該發射器附近的一收集器表面，及在該發^器及該收 集器表面之間施加一電場以將氣體中的粒子吸附至哕 器表面。 以木 發明的詳細描述 於本發明中，懸浮的污染粒子使用靜電沉積被自經充 填的氣體鋼瓶或流動高純度氣體分佈系統中移除。电子 沉積在一經電子研磨的"收集器"表面或能包含銦 内部管件表面或被插入氣體中的其他特別μ 二主’’开 面。該收集器表面是位於極靠近-被充面的表 々凡迠焉電壓的電子發

510821 立、發明說明（11) ---- ::。該發射器產生-局部電晕，其允許分 被充電。㈣發射器與收集器之間的電場將帶ΐ沾的 =至該經研磨的“。靜電集塵器已經被廣泛地：粒 大規模工業排氣系統的粒子污染，以及自3二 加芦：冷空!; ’但是尚未被用以自例如高純度氣體鋼Ξ乐 =如被用以供應電子及半導體處理設備的流動二用以 :m ^染粒+。因此本發明代表在=度 虱歧組成及壓力下靜電集塵的新穎應用。 也不同 _ 流動高純度氣體系統： 有關於流動高純度氣體么& ,_ n t _ 積程序自一氣體充填系統。戈二殊教二i經甴一靜電沉 移除粒子的裝置組成。心；統中的懸淳物 =壁的抗腐㈣表面。在沉積之後 ：二：例 及其他強吸附力而維持附著在沉積器表自。.以侍瓦力 靜電沉積器藉由在氣體中產生電漿而使 人自放電電極的表面釋出的電子撞 =宅。在 化。在盥氣體離子揞墼之饴_! 後亂肋·刀子被離子

2氣體系統沒有產生不利的影響 ：巧J 子特殊氣體時沒有產生重大的安全危險。心用在弁夕電 靜電沉積已經被廣泛地靡用於狄幻备， 道排屮θ Φ Μ # $ Μ 4 s ^周於控制在大規模的工業煙 ^卜出軋中的拉子排放，見例如美國專利3 國專利5, 707, 428於建築空氣通風系姑R ， 1，655及吳 k Α系、、先及於小規模週遭空

510821 五、發明說明（12) 氣清潔器（見例如美國專利5, 980, 6 1 4),但是尚未曾經被 應用於在例如被用以供應電子及半導體製程設備的流動高 純度氣體分佈系統中控制污染粒子。該些靜電沉積的新應 用需要兩純度且通常是抗腐蝕的材料建造，併用高壓或真 空相谷性電子饋給裝置當作電源、獨特的電極形狀、考慮 到在氧化或其他危險氣體中的安全性、及與新氣體物理性 質一致的操作參數。 應該注意到高能電漿能引起氣體分子的化學衰退導致 不理想的化學副產品。此種衰退已經有利地被用於減少氣 脰排出物流中不要的化學組成（見例如G r 0 ^ h a u s，e t · A1， "Effluent Treatment Using a Pulsed Corona Discharge , IEEE 1995 Pulsed Power Conference, Albequerque，NM，July 1 9 95 )。然而，於此應用中，氣 體分子的任何化學衰退都使不理想的。本發明意欲在沒有 顯著改變氣體分子的化學組成下沉積經懸浮的粒子。使用 充分低能量的電漿或經由使用附加在穩態直流元件的低頻 率電壓突波能夠避免此種衰退，如美國專利4，2 3 2，3 5 5所 教導。 ’ ’ 工業級靜電沉積器的粒子移除率典型地是高於 9 9 · 5 %。因此’視對於沉積器的粒子挑戰而定，°在流動氣 體中所得到的粒子程度應該適用於半導體靡用。&靜^電%冗 積之後到達半導體處理工具的粒子濃度的^異性應^是被 顯著地降低。其結果是在使用點氣體品質一致性的顯著提 昇0

第17頁 510821 五、發明說明（13) 料丨 低輪 廓 電 極 有 兩真 空 傳 導 電 子級 氣 體 系 電 集塵 器 也 能 結 果， 靜 集 系 統及 低 壓 特 字 在所 有 圖 示 系 統10 白 純 施 例。 此 裝 置 管 線中 一 具 有 央 的發 射 器 流通靜電集塵器能被設計成由一僅含有〜低 的實質上中空管組成。因此，靜電集塵器具有高‘二】| 性，在高流率下產生可忽略的壓力降，且在電^級=寻導 統中不會承受實質的粒子或液體滴負載。靜‘集塵二:$ 在廣範圍系統壓力及逆流條件下移除粒子。結^，二恭， 塵器是適用於必須週期性地被置於直空中的$ f =集 殊氣體分佈糸統。 - i 中$表相同的元件’圖一是供用於流動氣體系統^ 〇自言： 度氣體系統移除粒子的設備的簡單化具體實施例。此：詈 是置於該流動氣體系統10的管線中。纟氣體 ：： 入口 16及出口18的流動管14中一被放置'的；有 12(於此也被稱為”電暈線”或放電電極） 壓= 裝在流動管Η的内部。 較佳為永久地安 應注意到在本發明中電暈線（發 * 電或負電。當被充以負t時，電暈魂身:？)戚疋被充以正 地被稱為發射器或放電電極，^^發/器12)能更適當 到週遭氣體中，藉此產生一局部電力=:高；=電子 電時，由於此區域的高電場強产_ =如然，，當被充以正 於該電暈線（發射器1 2)的附近Γ 。電暈是類似地形成 的局部電暈提供-轉移電荷到粒子子中，藉此形成 收集器2 0的後續沉澱。 在經研磨的表面或 發射器12能被設計成數種幾何形狀而不限於細線，但

第18頁 IH· 510821 五、發明說明（14) 疋意圖在施加一高電邊下增強局部電暈的形成。分別顯示 於圖2a，2b， 2c， 2d及2e中的典型幾何形狀12a，12b， 1 2c，1 2d，1 2e提供銳利的邊緣、延展的表面及小曲面半 杈，以促進尚電場強度及有效率的電暈形成，因此增強沉 澱程序。這些發射器形狀是靜電集塵業界所習知。 於本發明的另一具體實施例（未顯示）中，上述”發射 或電暈線能被接地，而另一”收集器，，表面能被充以正 ·: m。、於此，子中，由於此區域中的高電場強度電暈 :=成於電暈線（發射器12)附近。藉此形成的電晕提 所需的電荷轉移至粒子。於此具體實施例 才子也被吸引到”收集器"表面。 於本發明的典型應用中，一古 流動管中的進料流通管22 =::直流電壓源施加到一 他部分是被電性地接地。清潔。氣體系統的其 以提供電暈形成而未引起電 J::ΐ圍的電壓必須足 地的表面。才一 電子間隙&彳貝或產生電弧至經接 應至發射器12。器的操作期間電源能被連續地供 子吸附：：L，内部的電場接著快速地將帶電的粒 h了二m壓斋的表面或.隹 产 經該管，流動方向並不&鄉木° 氣體能以任一方向流 本發明需要在特殊=二序的效率° 極。然而，靜電隹鹿沾 τ…充中安裝電子供給線及電 操作勞力或其成源消耗是典型地低的、需要少量 而且，經研磨的^产主t氣體清潔程序是非常有效率的。 的同度清潔的電子級氣體系統的内部表面提 五、發明說明（15) ^^ -------- 供非常適闬於靜電集塵的高導電性。 .執：H，集塵器表面或收集器20能使用外部安-的 加熱态兀件24而被加熱，如圖1所 #女I的 件24能由電阻加熱器、熱電子加執号。二例來二加熱器元 的外部表面有熱接觸的受熱流體、；：;二二：集器表面 知的任何其他方法所組成。當液滴==業主界所熟 熱的收集器表面將幫助這些不理想 2 時廷些受 的液滴能存在於以接近飽和狀態流動的蒸=這些懸浮 如圖1所示，靜電沉澱程序運作如下。 > 態電場中的半徑a的帶電粒子的電 =句且穩 ^ ^ ^ 包卞力疋寺於施加於士女私 子上的氟體動力的阻力。所得到在、μ在 速度ν是： 甘層飢不統中拉子的沉澱 ν - EnpeC / (6TT/ia) 是在粒子上的基本電荷單元數，e是電 1 本早元=4· 80 3x1 0-1 0 靜電庫倫（statc〇ul〇mb)，£。曰雷 m靜電伏特/公分(statvolts/cm)…是氣體：動 黏度泊（P〇lse)。c 是St0kes_cunningham 滑動校正 其為： 丁’ c = 1 + 1.246( "a) + 〇·42( A/a)e。。鳥/λ) 其中λ是氣體的平均自由徑，其值視氣體壓 μ 及組成而定。 J μ度 ^如果發射器及收集器表面之間的距離為X公分，則沉 =所有帶電粒子所需的時間是大約等於X//V。這是流動氣 為了完成清潔程序所需的暴露時間。有效的集塵器必;須

五、發明說明（〗6) 被设計成為電場中的流動氣體提供 +巧 氣體的平均自由徑、Stokes-Cunnin\~日守間。 子及所得到的沉澱速度皆傾向於隨著氣滑動校正因 大。在製程氣體系統中壓力影響是报番^ &力而改變很 化數量級，且顯著地使本發明與上^f，其壓力能變 用，該些先前之靜電集塵應用大部分a户則之靜電集塵應 行。 疋在接近大氣壓下進 此外，氣體的動態黏度、平均自一 速度皆傾向於隨著氣體組成而有實_ 從及所得到的沉殿 在電子製程氣體系統中是重要的，、^ 改變。此組成作用 理性質能有實質地改變，且進一+你〜些系統中氣體的物 之靜電集塵應用有所不同，該此其本發明與上述的先前 分（雖然不是全部）是在空氣;J ^行，之靜電集塵應用大部 應該注意到許多例如灰塵粒子 ^ ^而天然地帶有某一程度的電荷。缺=吁物由於其形成過 §低的。無論如何， 二，此電荷通常是相 天然帶電的粒子可能在的額外充電下，這些 響。、因此，於本發明的 ::段時間之後受到影 昼被用來當作簡單的雷極 ，發射器也能在 仁疋足以在氣體系統内產。2不足以產生電暈， 除這些天然帶電粒子的一每 電場將自懸浮物中移 天然淨電荷的極性邻刀。於此例子中這4b粒子視其 上。 而…積在經研磨的4面；發射葬 實施例1

第21頁 510821 五、發明說明（17) 圖1顯示自一供用於包含氣體鋼瓶充填系統及現場特 殊氣體分佈系統的流動氣體系統1 〇的高純度氣體系统f , 粒子的_種設備。此裝置的尺寸及操作參數是被提供二t 於舉例說明之目的而已，且可能在本發明的不同應用中 有相當多的改變。於此貫施例中，經電子研磨的金屬宁 "ί 1 4有内徑4 · 1 4公为及長度6 4公分。直徑〇 · 1 5 9公分的取 射器1 2電極沿著流動官1 4的中心線延伸丨〇公分。發哭j 的設計包含-單-導電性管’如圖2a所示。發射』12: 圍管壁之間的空隙（或電極間空隙）是丨.99公分。一吉、丄 電壓被施加在發射器上。此施加的電麼在發射器12及： 動官14的内壁之間產生一"電極間電壓梯度”。此電壓 是等於所施加的電壓除以電極空隙（1. 99公分），且立二 是伏特/公分。為了測試集塵器的性·，帶有週遭污、二 子”遭壓：的空氣流入該流動管“中。大於〇16微米的 所有，子^度在該管的出口使用_連續取樣 :受”：。進入集塵器管的週遭空氣是被發現 立 1 nt 1〇顆粒子（每立方吸453，_到 广的粒子移除效率接著在數種發射器電 堡。又疋及工氣流率下受到测金 g 電極間電壓梯度大於4 0 0伏\/顯不於圖3的結果顯示在 s β 特公分（即是直流電壓大於 2 Λ = 自空氣中移除高於99%的粒子。此性 lb ==广就，瓜率南至1 0,500立方公分/分鐘下被觀察到。 實施例2 於此貫施例中，煙雷不τη i# Α τ 、、工包子研磨的金屬流動管具有内徑1.

第22頁 川821 、發明說明（18) -- 分及長度16. 2公分。直徑0.159公分的發射器電 f机動管的中心線延伸1 2公分。發射器的設計包含一且σ 。個細絲般延伸表面的單一導電性管，如圖2c所;了，， 4般延伸表面的尖端與周圍管壁之間的空 β、、、田 階、9 λ T4电極間空 1泉）疋〇· 349公分。一負直流電壓被施加在發射器上。 ^ 加的電壓在發射器及流動管的内壁之間產生一 ,Γ °此施 &梯度"。為了測試集塵器的性能，帶有週遭污染粒 ^ 週遭壓力的空氣流入該管中。大於〇 ·丨6微米的所有粗子 ，度在該管的出口使用一連續取樣粒子計數器而受到、 里。進入集塵器管的週遭空氣是被發現含有每立方公八大 約11顆粒子（每立方呎311，0 0 0 )。集塵器的粒子移^效7率 接著在數種空氣流率下受到測定。在電極間電壓梯度 \1，50 0伏特/公分（即是直流電壓4,〇〇〇伏特）該集塵^自空 氣中移除所有可測得的粒子。此性能是在空氣流率高至3 0 0 0立方公分/分鐘下被觀察到。 ：回 ’ 高純度氣體鋼瓶： 有關於兩純度氣體鋼瓶’本發明含有自經充填氣體鋼 瓶或其他氣體污染物容器中的懸浮物移除粒子的裝置。極 微細的污染物粒子是經由靜電沉澱程序而被沉積在鋼瓶的 内表面。在沉澱之後，粒子經由凡得瓦力及其他強吸附力〇 而維持附著在鋼瓶的表面。 长圖4 — 5為有關於自供用於高純度氣體鋼瓶30的高純度 氣體系統移除粒子的一種設備的較佳具體實施例。於鋼瓶 或其他氣體污染物容器3 2中’ 一位於中心的發射器3 4較佳

510821 五、發明說明（19) 為在或接近鋼瓶閥42被連接到一壓力密封的電子饋通 ae^d-through)36。此發射器34是位於鋼瓶32的内部。發 =器34含有一中央懸浮的細電暈線，其具有一附著在其下 ，的小配重40，以使發射器34在氣體鋼瓶32的正常垂直儲 二期間維持一垂直的取向。於本發明的其他具體實施例 :：射器能含有靜電集塵業界習知的許多發射器幾何形 狀，其包括但不限於圖2a，2b， 2c, 2d&2e所示的形狀。 =，七5中，電子饋通（feed_thr〇ugh)36是被安I於位於 开、閥4 2及孔口 3 3之間的個別、可移除的壓力密封的 =隹=計免除需將電子饋通直接安裝在鋼瓶；中 換’、木組件在軋體鋼瓶的定期維修期間易於被更 入鋼Hi他的幾何形狀是可能的，包括將電子饋通併 瓶本體内。此-幾何形狀具有免除在系統内 會、。 棱點。該些螺紋連接增加外界洩漏入鋼瓶的機 备收f 4哭5表所不的具體實施例包括一接地端子46以確保充 :具施例亦= 瓦在=的操作期間是電性地接地。 成的電性或其他適當抗腐姓材料製 密封的配件中的此管48二f瓶的頂部且延伸進人麼力

觸及ί=;?上窄部的經接地的L ^ ^ 1】二2、二由暫時地將一高直流電壓源連接至饋；甬 而達成。其餘的鋼沲旱Φακ， 王謂逋 疋電性地接地。電源是供應至發射器

MU»21 五、發明說明（20) 鐘或數分鐘。在此期間’發射器產生一 ^吏懸浮於氣體中的粒子帶電荷。在鋼瓶内的電場=也 速地將帶電的粗子吸附至經接地的鋼瓶表面。在^考決 程序之後，電麈源被切斷與氣體鋼瓶的連接。心成〉儿趨 如上述之流通集塵器10，在本發明中電暈線（發 34)能被充以正電或負電。當被充以負電時，電暈線（發。射 态34)能更適當地被稱為發射器或放電電極，Α功处η X/ 射高通率的電子進入週遭氣體中，藉此產生」局部%電 然而，當被充以正電時，局部電暈是由於在此區域中的言 電場強度而類似地形成於電暈線（發射器34)的附近。在= 一例子中，因此形成的局部電暈提供一電荷轉移至粒子以 供受續在經接地的表面或收集器沉澱所需。 於圖4〜5中，發射器34延伸至接近氣體鋼瓶的底部。 此設計^許當電壓被施加在發射器時同時清潔鋼瓶中全部 體積的氣體。然而，一些鋼瓶是至少部分地充填有液體。 這些鋼，在液體以上含有較小的蒸氣體積。於本發明的另 一具體^施例中，發射器能僅部分地延伸下鋼瓶的中心 軸’使，發射器在任何點是沒有沿其長度含浸於液體中。 此具體貫施例允許清潔高於液體的蒸氣空間而沒有由於與 液體直接接觸而導致電場短路。於此具體實施例中，懸浮 於液體中接近飽和點的任何液滴能連續地沉積在鋼瓶壁上 而沒有離開鋼瓶。 這些經沉積的液滴將由於重力而沿著鋼瓶壁流下且進 入經儲存的液體。然而，由於此種含有液體的鋼瓶在使用

第25頁 510821 五、發明說明（21) ，月間、’、二$疋被女I有熱夾層，任何經沉澱的液滴將也傾向 於在受到加熱的鋼瓶表面上蒸發，因此增強自鋼瓶將蒸氣 相^，順移除。因此，於此具體實施例中，在自鋼狀3 2移 除二氣/月間°又備㈣是被連續地操作。該沉殿程序傾向於 ，低上述與將穩定的液滴運輸進入氣體傳輸系統相關的問 題 >，其包^流率變動、嚴重的腐蝕、流體運輸元件的早期 失效、及洛發進入固體或非揮發性殘餘粒子中，其維持懸 浮於流動氣體中。 本案的主題構思需要在鋼瓶32中安装電子饋通36及發 2器34。然而，靜電集塵的能源消耗是典型地低，需要少 量人工或其他設備，且氣體清潔程序是非常快的。複數個 =瓶能使用單一電源而同時地受到清潔。此清潔程序是完 ，可，帶的。清潔能在鋼瓶充填之後立即進行、在粒子測 士 &或包括牡半導體没備使用點的任何其他點進行。同 ^ a、:研磨同度潸潔的電子級氣體鋼瓶的内部表面提供一 非吊適合於靜電集塵的高導電性。 集塵器藉由在氣體中產生電漿而使粒子帶電。氣 體刀子在與發射自放電電極表面的電子 ^ =粒子接著在與氣體離子撞擊之以後在 會產生重大的影響，且應該不會產生 ^ #近10〇%有效的集塵程序的&率表示式能在例如 靜態氣體内=:;有效性能在充分地暴露於集 塵寿序中之後達成。在鋼瓶中所得到的粒子程度應因此適 510^21

五、發明說明（22) 合於半導體應用。兴 的沉積逮度V县主—+ 來說’在靜止的氣體系統中的粒子 又疋表示如下·· - 其中所有的來VJaElpeC/(6 7 "a) 包容容器内部的二^疋定義如上。如果在氣體鋼瓶或其他 分，則沉積所:表面之間的距離是x公 程序該靜止氣體所需的暴露時間。有效的 計以提供至少此段時間以供在電場中的靜 如上述的流通設備1 0，氣體平均自由徑、

St〇kes-Cunn ingham滑動校正因子及所得到的沉澱 傾向於隨著氣體壓力而變化很大。因 6 ^ 品的恭露時間隨著氣體壓力而改變很大。此 4 體鋼瓶中是很重要的，於其中壓力能呈級數 發明顯著地與先前技藝的靜電集塵應用有 ^且使本 技藝的靜電集塵應用中程序主要是^接近 ^同，於先前 此外，氣體動態黏度、平均自由徑^ 氣壓進行。 速度皆傾向於隨者氣體組成而變化彳艮大 斤仔到的〉儿積 程序所需的暴露時間隨著氣體組成而變化因而，完成集塵 果在電子程序氣體鋼瓶中是重要的，於复 ^。此組成效 月色變化很大，且進一步使本發明與上述二“氣肢物理性質 用有所不同，於上述靜電集塵的先前應集塵的先前應 全部但主要是在空氣中進行。 ^ 中程序雖然不是 實施例3

第27頁 510821 五、發明說明（23) 圖4-5顯示被設計用於受壓氣體鋼瓶的靜電集塵器。 此裝置的尺寸及操作參數是被提供以用於舉例說明而已且 可能在本發明的不同應用中改變很大。於本實施例中，電 性地接地的金屬鋼瓶32有大约29, 4〇 〇 cm3的内部體積、 1 9 · 7二刀的内徑及總外部高度1 1 g公分。直徑為〇 · 〇 1 〇 2公 分的薄鎳鉻電暈線（發射器34)被中央地懸掛於電子饋通％ 中。電線（發射器34)延伸幾乎氣體鋼瓶32的全長。在電線 (發射為34)底部的重物被放置於高於鋼瓶32的底部約g 2 公分的地方。鋼瓶32被以裝有粒子的…加壓至2〇〇 士 :〇· 1,6微米的所有粒+白勺濃度使肖—連續*樣粒子計數 裔在鋼瓶的出口受到測量。在鋼瓶32中的N2經 含：大，428顆粒子(每標準立方吸㈣ 4 3 ^ w粒子，辰度被涊為不適合於半導體製程應用。該鋼 ，、‘、的負直流伏特）被施加在電暈線（發射器34) ，現备俨：。在暴露於集塵程序之後，在鋼瓶32中的N2經 二3含有大約1·127x10-4顆粒子（每標準立方呎 :有3顆粒子）。此粒子濃度被認為是適合於半導體 =極伏特梯度低至8〇0伏特/公分（即是8，_伏特 雖妒士 Γ 士特）的相同測試條件下類似的性能被觀察到， 雖然此低電壓需要數分鐘以完成該集塵程序。 =6-7顯不本發明的另一具體實施例別，。於此具體實 5二。菸It Ϊ崙34是位於垂直、電子地接地的收集器管 。又射器34’由圖2a所示的經削尖的棒組成。於本發

第28頁 510821

五、發明說明（24) 明的其他具體實施例中，發射器能由靜電沉積業界習知的 許多發射器幾何形狀組成，其包括但不限於圖2a，2b， 2c，2d及2e所示的形狀。於圖6-7中，包含電子饋通μ，、 發射益3 4及收集器管5 0的完整集塵器設備3 q，是被安裝於 配置於閥42,及鋼瓶32,之間的個別、可移除壓力密封的配 件44,中。此設計使電子饋通不需直接被安裝在鋼瓶閥 中，且在氣體鋼瓶的定期維修中提供集塵器組件的容 換。 氣體清潔藉由連接高直流電壓源至饋通36，而完成。 鋼瓶32的其餘部分是電性地接地。在自鋼瓶32排出氣體· 或蒸氣期間，電源是被連續地供應至發射器34，。在操作 期間，發射器產生一局部電暈，其使懸浮於氣體中的粒子 j電性地接地的收集器管5 〇中帶電。收集器管中的電場接 著迅速地將帶電的粒子吸附至經接地的管表面。當氣體未 被f鋼瓶中排出時，電壓源不再被連接至氣體鋼瓶。此具* ，實施例並未清潔鋼瓶的全部體積，但是清潔流經收集/器 官的排出氣體。然而，由於於本具體實施例中發射器與收 ，器管彼此非常靠近，在相對地低的發射器電壓可以^成 兩的内電極電壓梯度。因此，粒子沉積可以在相對地低的 發射器電壓達成。 —_ , 注意到圖6-8的具體實施例允許氣體流入或流離鋼 瓶’即是此具體實施例能被用來清潔在鋼瓶3 2，充填步驟 期間的流入氣體或流出氣體。於此例子中，設備3〇，將被 用於氣體進入鋼瓶32，時，且將在鋼瓶32，充填完成之後關

第29頁 510821 五、發明說明（25) 閉 粒子的氣體 本發明的此操作將使新充填完成的鋼瓶含有主要地無 如上述的流通設備1 〇， 以正電或負電。當被充以負 被稱為放電電極，其功能是 體中，藉此產生一局部電暈 於在此區域的南電場強度， 該經削尖的發射器尖端的附 的局部電暈將後續在接地的 轉移到粒子上。 於本發明中發射器34，能被充 電時丄發射器34,能更適當地 發射兩通量的電子進入週遭氣 。然而，當被充以正電時，由 一局部電暈是類似地被形成於 近。在任一例子中，藉此形成 表面或收集器沉積所需的電荷

〜圖/ — 7所示的設備能被用於充填有氣體或液體的鋼 瓶。就充填有液體的鋼瓶而言，懸浮於蒸氣中接近飽和點 的任何液滴能被連續地沉積在收集器管5 〇上，而未離開 瓶32,。這些經沉積的液滴將因重力而沿著收集器管“”壁“ 流下而回到經儲存的液體。 土 實施例4 ^ 圖6 —7顯示被設計用於加壓的氣體鋼瓶30,中自高純声 氣體系統移除粒子的設備。此裝置的尺寸及操作參數二 ，供以用於舉例說明而已且可能在本發明的不同應用中改 ^很大。於本實施例中，電性地接地的金屬鋼瓶3 2，有大 約2 9^4^0 cm3的内部體積、19· 7公分的内徑及總外部高产 119公分。直徑為〇·丨59公分且具有經削尖的端部的發== 棒3/4被連接至電子饋通3 6 ’ 。發射器3 4，中央地延伸進入 内徑為h 75公分長度為15公分的電性地接地的收集器管5〇

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中。，瓶32’被以裝有粒子的N2加壓至200 ps ig。大於 〇 · 1 6微米的所有粒子的濃度使用一連續取樣粒子計數器在 一瓶的出口受到測量。在鋼瓶中的N 2經發現每標準c瓜3含 有大=2· 18顆粒子（每標準立方呎含有61，7〇〇顆粒子）。此 粒子濃度被認為不適合於半導體製程應用。該收集器是電 f生地接地且9，5 6 〇伏特/公分的内電極伏特梯度（即是僅 3 ’ 0 0 0伏特的負直流伏特）被施加在發射器上。在暴露於集 塵，f之後，排出的N2經發現每cm3含有大約〇顆粒子。此 粒子濃度被認為是適合於半導體製程應用。

卜 圖8_9顯示本發明的另一具體實施例30,，。此具體實 =例1表圖6 -7所示之具體實施例的較簡單幾何版本。此 叹计提供比圖6 - 7所示之設計的較大的簡單性及較低製造 f本，。，於此例子中，垂直取向的收集器管被省略，且發射 裔3 4 由具有經削尖端部的水平取向的發射器棒3 4，，所組 成’如圖2a所示。於此具體實施例中，收集器表面由電子 地接地的壓力密封的配件44,，、氣體鋼瓶32，，及閥42，，所 通成。因此懸浮於排出（或排入）氣體中的粒子及液滴被沉 積在這些表面而不是在收集器管上。除此之外，此設計之 操作方式相同於圖6-7所示的具體實施例。當使用螺接而 不是焊接的電子饋通時，圖8 - 9中的設計也允許使電子饋 通及發射器棒3 4 ’’自壓力密封的配件移除，藉此提供易於 將磨損或損壞的發射器棒34,，自組件30,，進行更換。此發 射器34 ’’的更換能在未將閥或集塵器組件自氣體鋼瓶移除 之下進行。

第31頁 510821 五、發明說明（27) 注意到由於其 是自然地帶有某種 電暈的進一步充電 較強的電場一段時 一具體實施例中， 間早電極，以在鋼 部分的這些自然地 於此例子中的粒子 如上所述，靜 業煙道排出氣（例女 築物空氣排放系統 專利 5, 980, 614)中 例如高純度氣體鋼 新應用需要建構高 或真空相容的電子 及在氧化性或否則 體物理性質一致的 此外，氣體平 子及所得到的沉積 大。因而，完成沉 改變很大。此壓力 中壓力能呈級數改 集塵的應用有顯著 行。

形成方法，例如灰塵例子的許多懸浮物 程度的電荷。儘管如此，即使沒有受到 ，這些自然地帶電的粒子能在暴露於一 間之後受到影響。因此，於本發明的另 發射器棒也能被用作在較低電壓程度的 瓶内產生一電場，且自懸浮物中移除一 帶電的粒子。視其自然的淨電價而定， 是沉積在鋼瓶表面及棒上。 電集塵已經被廣泛地用於在大規模的工 3 美國專利3, 631，655 及5, 707, 42 8 )、建 、及小規模週邊空氣请潔器（例如美國 控制粒子排放，但是尚未被用於清潔在 瓶的受壓容器中的氣體。此靜電集塵的 純度且通常是抗腐餘的材料，併用高壓 饋通裝置以供電源、獨特電極幾何考慮 危險性氣體中的安全性，以及與新的氣 操作參數。 均徑、Stokes-Cunningham滑動校正因 速度皆傾向於隨著氣體壓力而改變很 j 積程序所需的暴露時間隨著氣體壓力而 效應在製程氣體系統中是重要的，於其 變且使本發明與上述的先前技藝的靜電 的不同，後者主要是在接近大氣壓下進

第32頁 510821 五、發明說明（28) 此外，氣體的動態黏度、平均自由徑及所得到的沉積 速度皆傾向於隨著氣體組成而改變很大。因而，完成沉積 程序所需的暴露時間隨著氣體組成而改變很大。此組成效 應在電子製程氣體系統中是重要的，於其中氣體物理性質 能改變很大且進一步使本發明與上述的先前技藝的靜電集 塵的應用有顯著的不同，後者雖然不是全部但主要是在空 氣中進行。 雖然參照特定具體實施例而被舉例及描述於本文，本 發明並不受限於所示的細節。更確切地，在本案之申請專 利範圍内能進行許多修改而未偏離本發明的精神。

第33頁 510821 圖式簡單說明 圖1是自一流動高純度氣體系統移除粒子的設備的簡 化前視圖。 圖2a是使用於圖1的自一流動高純度氣體系統移除粒 子的設備的一種尖銳化電暈端發射器的簡化前視圖。 圖2b是使用於圖1的自一流動高純度氣體系統移除粒 子的設備的一種線圈纏繞的電暈線端發射器的簡化前視 圖。 圖2c是使用於圖1的自一流動高純度氣體系統移除粒 子的設備的一種具有擴大表面的發射器的簡化前視圖。 圖2d是使用於圖1的自一流動高純度氣體系統移除粒 子的設備的一種具有銀齒形邊緣設計的發射器的簡化前視 圖2 e是使用於圖1的自一流動高純度氣體系統移除粒 子的設備的一種具有帶電暈線的桅狀柱的發射器的簡化前 視圖。 圖3是當使用圖1之自一流動高純度氣體系統移除粒子 的設備時，在不同氣體流率（立方公分/分鐘）下粒子移除 對電壓梯度（V/公分）的實施例的圖示。 效；圖4是自高純度氣體鋼瓶移除粒子的設備的部分剖視

5是圖4的設備實質上沿著線$ — 5的剖視圖。 6是自高純度氣體鋼瓶移除粒子的另一設備的部分 别視圖。 圖7是 圖6的設備實

質上沿著線7 ~ 7的部分咅J視圖 第34頁 510821 圖式簡單說明 圖8是自高純度氣體鋼瓶移除粒子的另一設備的部分 剖視圖。 圖9是圖8的設備實質上沿著線9 -9的部分剖視圖。 圖式之主要符號說明 1 0流動氣體系統 1 2、34發射器 1 4流動管 16入口 18出口 20收集器 22進料流通管 24加熱 器元件 30’塵器設備 30、32、32’ 、32π鋼瓶 36、36’電子饋通 42’閥 44’配件 50收集器管 30氣體鋼瓶 33孔口 46接地端子 48管 40小配重 30”自組件 34"發射器棒

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Claims (1)

1. 510821 六、申請專利範圍 1. 一種在一高純度流動氣體系統中自氣體移除粒子 的設備，其包含： (a) —置入該流動氣體系統中具有一入口及一出口的 流動管； (b) —與該流動管整合的壓力密封電性地絕緣的饋通 (feed-through); (c) 一置入經過該饋通進入該流動管以在氣體中產生 電漿以使氣體中的粒子帶電的發射器；及 (d) —在該發射器附近的收集器表面； 藉此在該發射器與該收集器表面之間的一電場將氣體 中的粒子吸引至該收集器表面。 2. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器是一 電暈線。 3. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器被充 以正電且該收集器表面接地。 4. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器被充_ 以負電且該收集器表面接地。 5. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器接地 且該收集器表面被充以正電。

   第36頁 510821 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器接地 且該收集器表面被充以負電。 7. 如申請專利範圍第1項的設備，其包含至少一鄰接 於該流動管的加熱器元件以輔助不理想的液滴在其沉澱時 蒸發。 « 8. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該發射器是一 不足以產生電暈但足以產生一電場的低電壓電極。 9. 一種在一高純度氣體容納容器中自氣體移除粒子 的設備，其包含·· (a) —氣體容納容器； (b) —密封地附接至該氣體容納容器的壓力密封電性 地絕緣的饋通； (c ) 一置入經過該饋通進入該氣體容納容器以在氣體 中產生電漿以使氣體中的粒子帶電的發射器；及 (d) —在該發射器附近的收集器表面； 藉此在該發射器與該收集器表面之間的一電場將氣體 中的粒子吸引至該收集器表面。 10. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該氣體容納 容器是一氣體鋼瓶。

   第37頁 510821 六、申請專利範圍 11. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器是 一電暈線。 12. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器被 充以正電且該收集器表面接地。 13. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器被 充以負電且該收集器表面接地。 14. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器是® 一不足以產生電暈但足以產生一電場的低電壓電極。 15. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該饋通是一 在一與該容納容器呈流體相通的閥與該容納容器之間的個 別的、可移離的、壓力密封的配件。 16. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器是 一向下延伸在該容納容器中未觸及該容納容器的任何器壁 且實質上接近該鋼瓶的底部的電線。 φ 17. 如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該發射器向 下延伸在該容納容器中且未觸及該容納容器的任何器壁。 18.如申請專利範圍第1 0項的設備，其中該收集器表

   第38頁 510821 六、申請專利範圍 面是環繞該發射器至少一部分的一收集器管。 19. 一種在一高純度流動氣體系統中自氣體移除粒子 的方法，其包含： (a) 提供一置入該流動氣體系統中具有一入口及一出 口的流動管； (b) 提供一與該流動管整合的壓力密封電性地絕緣的 饋通； (c) 提供一置入經過該饋通進入該流動管以在該流動g 氣體系統的氣體中產生電漿以使氣體中的粒子帶電的發射_ 32 · σσ 9 (d) 提供一在該發射器附近的收集器表面；及 (e) 在該發射器或該收集器表面施加一電壓以在該發 射器與該收集器表面之間產生一電場以將氣體中的粒子吸 引至該收集器表面。 20. 一種在一高純度氣體容納容器中自氣體移除粒子 的方法，其包含： (a )提供一氣體容納容器； φ (b) 提供一密封地附接至該氣體容納容器的壓力密封 電性地絕緣的饋通； (c) 提供一置入經過該饋通進入該氣體容納容器以在 氣體中產生電漿以使氣體中的粒子帶電的發射器； (d) 提供一在該發射器附近的收集器表面；及

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