液化气体供给设备和方法技术

本发明专利技术的目的和任务在于提供一种液化气体供给设备和供给方法，所述设备和方法具有良好的可操作性和紧凑的结构，并能实现大流量液化气体的稳定供给，同时实时地迅速控制液化气体的消耗量。本发明专利技术提供了一种液化气体供给设备，其特征在于，具有盛放液化气体的容器１、用于测量容器１的重量的称重传感器２、用于加热容器１的卤素灯单元３、以及用于传输容器１的气相区段中的气体的气体传输装置；并将包括卤素灯加热器３ａ和用于所述灯的空间３ｂ的卤素灯单元３以及称重传感器２以一体化结构安装在容器１的底部部段１ａ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于供应例如以NH3、 BCL3、 CL2、 SiH2CL2、 Si2H6、 HBr、 HF、 N20、 C3F8、 SF6和WF6等气体为代表的用于半导体的特殊材 料气体的。
技术介绍
以NH3、 BCL3、 CL2、 SiH2CL2、 Si2H6、 HF、 C3Fs和WF6等气体为 代表的具有低蒸汽压力的液化气体通常用作半导体制造工艺中使用的特殊 材料气体。这种液化气体以液态形式存贮在具有特定容量的容器中，而位 于气相区段的气体被供应至各个工艺。当位于容器的气相区段的气体被向 外排出时，与压力降低部分相当的液化气体量从液相蒸发并供给气相区段。 由于蒸发所需的大部分能量从容器中剩余的液相气体中获得，因此，液体 温度降低且气相区段的供给压力下降，很快造成除非安装用于容器的加热 装置、否则将不能供给所需的压力的问题。通常使用 一种通过使用加热装置从容器的外部表面向容器增加热量的 方法来保证液化气体的蒸发体积。尽管如加热垫和热水套加热器等方法可 列为加热手段，但是，近来对于各种应用，通过向容器底部吹送加热介质 来提供热量的方法被用作简单的加热手段且具有卓越的热控制能力。提出 了例如具有如图6所示的结构的加热装置110。加热装置110装备有在内 部具有空间1和空间2的安装基部114,以及在安装基部的空间1中供应 经加热的空气的风扇/风机加热器。所述安装基部的特征在于，具有在安装 区域中与空间1相连的通孔142和与空间2相连的通孔146，以及在安装 区域外与空间2相连的通孔148。在该构成中，如果气体容器112安装在安装基部上，则经加热的空气从空间1经由第一通孔净皮吹送到气体容器的 底部，热量从气体容器的底部有效地传导至液化气体(例如参考专利文献 1) 在容器底部通常安装有用于测量液化气体的重量的计重装置(下文称作"称重传感器/负荷传感器(load cell)，，)，以控制容器中随液化气体 的消耗而减少的液化气体的消耗或量。提出了一种例如具有如图7所示的 构成的液化气体供给设备。更具体地，该液化气体供给设备包括用于安装 气体容器210的安置基部211、向气体容器210底部喷射加热介质的加热 介质喷嘴212、向所迷加热介质喷嘴212供应温度受控的加热介质的加热 介质供给管线213、以及容器罩壳214，该容器罩壳包括以包围气体容器 210的方式安装在安置基部211的顶部表面的半圆柱；所述安置基部211 包括支承气体容器210的所述底部的气体容器安装部段215、用作重量测 量装置并安装成支承气体容器安装部段215的周边部分的称重传感器216、 以及位于所述称重传感器216的下部并将净皮安装在地板等表面上的基部部 段217。加热介质供给管线213水平地伸展到基部部段217中，并在中途 向上弯曲，向上伸展到称重传感器216中，并被插入位于气体容器安装部 段215中心处的通孔218中。以高的速度从所述加热介质喷嘴212中朝向 气体容器底部喷射的加热介质加热或冷却气体容器210的底部，然后从位 于气体容器的底部表面和安置基部的上部表面之间的空间224通过狭缝 219c的内周侧流至中空部段223,并然后通过狭缝219c的外周侧排出到位 于容器罩壳214的内周侧的空间225 (例如参考专利文献2)。专利文献l:已公布但未经审查的专利申请(Heill) 1999-166697 专利文献2:已公布但未经审查的专利申请2003-227597
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，对于上述液化气体供给设备，可能发生如下问题 (1)当称重传感器和用于供应加热介质的单元安装在容器底部的小的区域中时，不仅使容器底部的结构变得复杂，并且从地板到容器安装 基部的高度变高，这将对安装和拆除容器情况下的可操作性造成困难。(2) 由于只吹送加热介质(例如空气、氮气(N2)和水)具有低的 从加热介质到容器的热效率(在外壁边界膜处的小的导热系数)，从而不 可能有效地向容器传导热能。因此，需要提供不必要的和过量的热能，也 就是吹送高温的加热介质，这将导致向称重传感器传导加热介质的热能， 并造成称重传感器故障，从而导致不能准确地进行重量控制的问题。从节 约能量的角度来看，过量的热能也是不希望的。(3) 如果从传统技术考虑施与称重传感器的热负荷，则施与容器的 热能将自然地受到限制，从而将要蒸发的气流的体积受到限制(下文将给 出详细说明)。这样，在由于气相温度降低而导致的供给压力的影响不可 忽略的情况下一一例如在需要大的流量的工艺中，或者在使用低蒸汽压力 的液化气体时，必须增加容器的数量，从而造成更高的成本。本专利技术的目的在于提供一种液化气体供给设备和供给方法，所述设备 和方法具有良好的可操作性和紧凑的结构，并能实现大流量液化气体的稳 定供给，同时实时地迅速控制液化气体的消耗。本专利技术的专利技术人在进行了大量为解决上述问题的专门研究之后完成本 专利技术，并发现可以通过如下文所述的液化气体供给设备和供给方法实现所 述目的。本专利技术在于一种液化气体供给设备，其特征在于，具有盛放液化气体 的容器、用于测量所迷容器的重量的重量测量装置、用于加热所迷容器的 加热装置、以及用于传输所述容器的气相区段中的气体的气体传输装置； 以及所述加热装置和重量测量装置包括辐射热或光的加热介质和用于将所 述加热介质作为一体部件配置在所述盛放有液化气体的容器的底部的空 间。本专利技术还在于一种从所述盛放有液化气体的容器中传输位于该容器的 气相区段中的气体的液化气体供给方法，其特征在于，通过测量所述容器 的重量控制剩余的和已消耗的液化气体的量，通过使用辐射热或光的加热介质加热所述容器的底部来控制液化气体的供给压力，所述加热介质作为 与所述重量测量装置成一体的部件安装在所迷容器的底部。由于液化气体供给设备在例如半导体制造工艺等工艺中扮演重要角 色，因此，要求液化气体的一致供给，并且必须保证供气源压力的稳定性 和了解供气源的供给状况。另外，需要一种紧凑且具有良好的可操作性及 所述功能的液化气体供给设备。本专利技术使得能够提供一种液化气体供给设 备，该设备具有紧凑的结构，并能够通过使用辐射热或光的加热介质作为 加热装置、以及将控制液化气体容器重量的称重传感器和保持供给压力的 加热装置一体化而以卓越的反应能力和效率把加热介质的热能提供给容 器。这样， 一致地供给比传统技术更大的流量成为可能。另外，由于实现 了紧凑的结构，能够使自地面起安装容器的高度较低，从而改善了可操作 性。本专利技术的特征还在于使用辐射热或光的加热介质作为加热装置。由于 该加热介质的形式和结构的灵活性使得易于将其与如上所述的称重传感器 一体化，从而有助于使设备紧凑，并使得能够利用将在下文中说明的筒单 装置中断向称重传感器的传热，使得消除曾经是常规/常见问题的由于一体 化造成的负面影响以及使液化气体供给设备和供给方法具有卓越的功能成 为可能。本专利技术在于具有如下特征的所述液化气体供给设备在所述重量测量 装置和所迷加热介质之间具有冷却介质在其中被注入或流动的空间。如上所迷，通过^f吏用利用辐射能的加热介质可以实现称重传感器和加 热装置以紧凑的结构形成为一体。同时，本专利技术表明，即使在重量测量装 置和加热介质之间限定有用于冷却介质的注入或流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化气体供给设备，其特征在于，具有盛放液化气体的容器、用于测量所述容器的重量的重量测量装置、用于加热所述容器的加热装置、以及用于传输所述容器的气相区段中的气体的气体传输装置；以及所述加热装置和重量测量装置包括辐射热或光的加热介质和用于将所述加热介质作为一体部件配置在所述盛放有液化气体的容器底部的空间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：横木和夫，猪野实，三好伸二，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]