TWM609268U - 高純度無機化合物二氯矽烷（ＳｉＨＣｌ）分裝儲存容器的填充裝置 - Google Patents
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Abstract
一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，步驟依序包括有：填充配管作業、氣密測試、真空處理、確認環境溫度、管路冷卻水循環、二氯矽烷填充、管路後處理、鋼瓶移至成品區及成品洩漏測試，利用冷卻水將流至該填充管之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶與該二氯矽烷供應桶兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶內，又於填充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安全狀態下進行拆管，達到安全填充二氯矽烷之功效。
Description
本創作係有關於一種重新填充之作業方式，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)分裝儲存容器的填充裝置。
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，又當進行二氯矽烷填充作業時，該二氯矽烷原料桶以壓力差直接對真空狀的鋼瓶進行填充，於鋼瓶壓力上升後，其填充速度就會明顯下降，使整個填充時間延長，填充管線長時間維持於高壓狀態下，將會增加有毒氣體外洩之風險。
有鑑於此，本創作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創作。
本創作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)分裝儲存容器的填充裝置。
至少一填充氣瓶櫃提供殘氣回收作業後一鋼瓶之接管放置，該填充氣瓶櫃以一真空處理管、一殘氣理處管及一填充管連接至鋼瓶的相對頂部，該填充管隔離包覆有一冷卻水管路，至少一二氯矽烷供應桶連接於該填充氣瓶櫃之該填充管，開啟該二氯矽烷供應桶利用冷卻水將流至該填充管之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶與該二氯矽烷供應桶兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶內，至少一殘氣淨化裝置一端相通連接於該填充氣瓶櫃之該
殘氣處理管，且該殘氣淨化裝置另一端連接有一第二泵體，並由該第二泵體連接該填充氣瓶櫃之該真空處理管，一安定氣體供應裝置連接有一安定氣體管路，且該安定氣體管路連接該填充氣瓶櫃。
其進一步包括一氣瓶靜置櫃，該鋼瓶於殘氣回收作業後，將正壓狀態該鋼瓶放置於該氣瓶靜置櫃進行放置與漏氣檢查，符合規定之該鋼瓶能移至該填充氣瓶櫃內進行填充作業。
其中該安定氣體供應裝置裝設有一氮氣瓶，且該氮氣瓶提供二氯矽烷填充作業時之管路填充使用。
其中該氮氣瓶使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級。
其中該冷卻水管路循環流通有3℃至8℃冷卻水。
其中該鋼瓶之環境溫度為8℃至18℃，且該二氯矽烷供應桶之環境溫度為25℃至35℃。
其中該填充氣瓶櫃內部相通該真空處理管連接有一第一電磁閥、相通該殘氣理處管連接有一第二電磁閥、相通該填充管連接有一第三電磁閥及相通該安定氣體管路連接有一第四電磁閥，透過該第一電磁閥連號至該第四電磁閥的啟閉切換形成二氯矽烷填充作業之自動控制。
本創作的主要目的在於，利用冷卻水將流至該填充管之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶與該二氯矽烷供應桶兩
端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶內，又於填充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安全狀態下進行拆管，達到安全填充二氯矽烷之功效，進而確保於該鋼瓶內填充高純度二氯矽烷，讓應用於半導體製程時不會產生異常變化。
其他目的、優點和本創作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〕
10:填充氣瓶櫃
11:真空處理管
12:殘氣理處管
13:填充管
20:二氯矽烷供應桶
30:殘氣淨化裝置
31:第二泵體
40:安定氣體供應裝置
41:安定氣體管路
43:氮氣瓶
50:氣瓶靜置櫃
A:鋼瓶
〔第1圖〕係本創作之結構示意圖。
〔第2圖〕係本創作於填充作業中填充安定氣體示意圖。
〔第3圖〕係本創作於填充作業中進行抽真空示意圖。
〔第4圖〕係本創作於填充作業中填充二氯矽烷示意圖。
〔第5圖〕係本創作於填充作業中之管路後處理示意圖。
為使貴審查委員對本創作之目的、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)分裝儲存容器的填充裝置，包括：至少一填充氣瓶櫃10、至少一二氯矽烷供應桶20、至少一殘氣淨化裝置30及一安定氣體供應裝置40，至少一填充氣瓶櫃10提供殘氣回
收作業後一鋼瓶A之接管放置，該填充氣瓶櫃10以一真空處理管11、一殘氣理處管12及一填充管13連接至鋼瓶A的相對頂部，至少一二氯矽烷供應桶20連接於該填充氣瓶櫃10之該填充管13；該填充管13隔離包覆有一冷卻水管路131，且該冷卻水管路131循環流通有3℃至8℃冷卻水，開啟該二氯矽烷供應桶20利用冷卻水將流至該填充管13之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶A與該二氯矽烷供應桶20兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶A內，其中，該鋼瓶A之環境溫度為8℃至18℃，且該二氯矽烷供應桶20之環境溫度為25℃至35℃，至少一殘氣淨化裝置30一端相通連接於該填充氣瓶櫃10之該殘氣處理管12，且該殘氣淨化裝置30另一端連接有一第二泵體31，並由該第二泵體31連接該填充氣瓶櫃10之該真空處理管11，一安定氣體供應裝置40連接有一安定氣體管路41，且該安定氣體管路41連接該填充氣瓶櫃10。
再請由第2圖所示觀之，該填充氣瓶櫃10內部相通該真空處理管11連接有一第一電磁閥14、相通該殘氣理處管12連接有一第二電磁閥15、相通該填充管13連接有一第三電磁閥16及相通該安定氣體管路41連接有一第四電磁閥17，透過該第一電磁閥14、第二電磁閥15、第三電磁閥16及第四電磁閥17的啟閉切換形成二氯矽烷填充作業之自動控制。
本創作更進一步包括有一氣瓶靜置櫃50，該鋼瓶A於殘氣回收作業後，將正壓狀態該鋼瓶A放置於該氣瓶靜置
櫃50進行放置與漏氣檢查，符合規定之該鋼瓶A能移至該填充氣瓶櫃10內進行二氯矽烷填充作業。
本創作進行填充作業之作動，請由第2圖連續至第5圖所示觀之，先將該氣瓶靜置櫃50內之該鋼瓶A取出並裝入該填充氣瓶櫃10，讓該鋼瓶A連接該真空處理管11、殘氣處理管12、填充管13及安定氣體管路41，先對上述管路進行氣密測試，在該鋼瓶A與該二氯矽烷供應桶20皆關閉狀態下，0.3Mpa至0.35Mpa內壓力於該真空處理管11、殘氣處理管12及填充管13內封閉，並保持2min至5min未產生壓力降下，即符合氣密條件，開啟該鋼瓶A與該第一電磁閥14，使該第二泵體31以該真空處理管11對該鋼瓶A抽取安定氣體，該鋼瓶A形成真空狀態之內部壓力為-0.1Mpa，使該鋼瓶A形成容易填充之狀態，再進一步確認環境溫度，控制該鋼瓶A之環境溫度低於該二氯矽烷供應桶20之環境溫度，其中，該鋼瓶A之環境溫度為8℃至18℃，且該二氯矽烷供應桶20之環境溫度為25℃至35℃，同時該填充管13隔離包覆有冷卻水管路131，且該冷卻水管路131循環流通有3℃至8℃冷卻水，開啟該二氯矽烷供應桶20利用冷卻水將流動該填充管13之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶A與該二氯矽烷供應桶20兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶A內，並於填充至額定重量後關閉該鋼瓶A之閥口，即完成二氯矽烷的填充作業，再於拆下鋼瓶A前，如第5圖所示，在關閉該鋼瓶A與該二氯矽烷供應桶20之
狀態下，開啟第一電磁閥14連號至該第四電磁閥17，以該安定氣體供應裝置40重覆將安定氣體充入該真空處理管11、殘氣處理管12、填充管13中，再由該殘氣淨化裝置30之殘氣處理管12將安定氣體與微量的二氯矽烷殘氣抽離，藉此由該殘氣淨化裝置30洗滌吸收有害氣體，最後以安定氣體填封上述管路後，在確認安全狀態下進行拆下完成填充作業之鋼瓶A，最後將該鋼瓶A移至成品區存放，並以異丙醇(IPA)清潔該鋼瓶A之閥口，並於乾燥後將石蕊試紙靜置該閥口確認有無洩漏。
其具體施實例，再請由第1圖所示觀之，該安定氣體供應裝置40裝設有一氮氣瓶42，且該氮氣瓶42提供二氯矽烷填充作業時之管路填充使用，又該氮氣瓶42使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級。
藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：利用冷卻水將流至該填充管13之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶A與該二氯矽烷供應桶20兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶A內，又於填充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安全狀態下進行拆管，達到安全填充二氯矽烷之功效，進而確保於該鋼瓶A內填充高純度二氯矽烷。
綜上所述，本創作確實已達突破性之結構設計，而具有改良之新型內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本創作未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專
利法相關法條之規定，爰依法提出新型專利申請，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，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能以之限定本創作實施之範圍；即大凡依本新型申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。
10:填充氣瓶櫃
11:真空處理管
12:殘氣理處管
13:填充管
20:二氯矽烷供應桶
30:殘氣淨化裝置
31:第二泵體
40:安定氣體供應裝置
41:安定氣體管路
43:氮氣瓶
50:氣瓶靜置櫃
A:鋼瓶
Claims (7)
- 一種高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，包括：至少一填充氣瓶櫃，其提供殘氣回收作業後一鋼瓶之接管放置，該填充氣瓶櫃以一真空處理管、一殘氣理處管及一填充管連接至鋼瓶的相對頂部，該填充管隔離包覆有一冷卻水管路；至少一二氯矽烷供應桶，其連接於該填充氣瓶櫃之該填充管，開啟該二氯矽烷供應桶利用冷卻水將流至該填充管之二氯矽烷液化，且透過該鋼瓶與該二氯矽烷供應桶兩端之溫度差，讓二氯矽烷液體以穩定流速自動填充至該鋼瓶內；至少一殘氣淨化裝置，其一端相通連接於該填充氣瓶櫃之該殘氣處理管，且該殘氣淨化裝置另一端連接有一第二泵體，並由該第二泵體連接該填充氣瓶櫃之該真空處理管；以及一安定氣體供應裝置，其連接有一安定氣體管路，且該安定氣體管路連接該填充氣瓶櫃。
- 如請求項1之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其進一步包括一氣瓶靜置櫃，該鋼瓶於殘氣回收作業後，將正壓狀態該鋼瓶放置於該氣 瓶靜置櫃進行放置與漏氣檢查，符合規定之該鋼瓶能移至該填充氣瓶櫃內進行填充作業。
- 如請求項1之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其中該安定氣體供應裝置裝設有一氮氣瓶，且該氮氣瓶提供二氯矽烷填充作業時之管路填充使用。
- 如請求項3之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其中該氮氣瓶使用之氮氣(N2)為大於等於4N5純度等級。
- 如請求項1之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其中該冷卻水管路循環流通有3℃至8℃冷卻水。
- 如請求項1之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其中該鋼瓶之環境溫度為8℃至18℃，且該二氯矽烷供應桶之環境溫度為25℃至35℃。
- 如請求項1之高純度無機化合物二氯矽烷(SiH2Cl2)分裝儲存容器的填充裝置，其中該填充氣瓶櫃內部相通該真空處理管連接有一第一電磁閥、相通該殘氣理處管連接有一第二電磁閥、相通該填充管連接有一第三電磁閥及相通該安定氣體管路連接有一第四電磁閥，透過該第一電磁閥連號至該第四電磁閥的啟閉切換形成二氯矽烷填充作業之自動控制。
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