气体供应容器

摘要

本发明揭示一种用于存储及施配试剂气体的气体供应容器，其包含过滤器，使得所述容器能够在其过滤之后以高纯度水平来输送所述试剂气体。所述过滤器包含多孔烧结主体，且在低压下，在以相对较低流动速率且伴随跨越所述过滤器的相对较低压降从所述容器输送期间，通过使供应试剂气体通过所述过滤器流动，而有效地提供所述试剂气体的所要纯度水平。

权利要求

1.一种用于存储及施配试剂气体的气体供应容器，所述容器包括：容器壁，其界定具有内部压力的内部容积，所述内部压力是次大气压力；

吸附剂，其位于由所述容器壁界定的所述内部容积内；

试剂气体，其容纳在所述内部容积内，所述试剂气体包括吸附于所述吸附剂上的一部分，及作为与所吸附的试剂气体平衡的气态试剂气体存在的一部分；

至少一个阀，其与所述内部容积连通，所述至少一个阀具有阀入口及阀出口；

出口，其与所述内部容积连通；及过滤器，其固定到所述阀入口，所述过滤器包括多孔烧结主体，所述多孔烧结主体具有范围从55到70％的多孔率及在流体流动方向上小于3毫米的厚度，其中在每分钟20标准立方厘米的流动速率下，所述过滤器具有在特定MPPS下至少为4的对数减少值，且提供小于

100托的压力差。

2.根据权利要求1所述的容器，其中在每分钟10标准立方厘米的流动速率下，所述过滤器具有在特定MPPS下至少为7的对数减少值。

3.根据权利要求1所述的容器，其中所述多孔烧结主体具有在从0.8到1.2毫米的范围内的厚度。

4.根据权利要求1所述的容器，其中所述多孔烧结主体具有在从0.15到0.30平方米/克的范围内的比表面积BET。

5.根据权利要求1所述的容器，其中所述吸附剂选自金属有机框架、多孔有机聚合物及活性碳。

6.一种从根据权利要求1所述的容器供应试剂气体的方法，所述方法包括从所述容器输送所述试剂气体。

说明书

气体供应容器

[0001] 相关申请案的交叉参考

[0002] 本申请案根据35USC 119规定主张2018年3月6日申请的第62/639,462号美国临时专利申请案的权利，所述申请案的全部内容出于所有目的以引用的方式并入本文中。

技术领域

[0003] 所描述的揭示内容涉及容纳在包含内部过滤器的容器且更特定来说包含内部过滤器的基于吸附剂的容器中的工业试剂气体的领域中的技术以及在需要高纯度试剂气体
的应用中使用此容器及此类试剂气体的方法。

背景技术

[0004] 各种包装或容器是大体上已知的且用于含有、存储、运输及输送用于广泛工业应用范围中的试剂气体。试剂气体的不同用途可具有供应试剂气体的不同要求(例如或多或
少严格要求的纯度水平)。经供应用于离子植入方法的试剂气体需要高纯度水平但所述水
平可能低于经供应用于涉及由试剂气体产生的等离子体的工艺(例如等离子体沉积工艺)
中的试剂气体的所需纯度水平。

[0005] 试剂气体的高纯度水平可通过在输送期间使用过滤器从试剂气体移除次微米大小颗粒来提供。就“对数减少值”或LRV来说，过滤流体的纯度水平有时是指基于过滤器的移
除效率的量度。就指定颗粒大小来说，对数减少值是指定流动速率(或气体速度)下过滤效
率的量度。LRV值1意味着(具有给定大小的)90％的污染物由过滤器保留。LRV 2意味着(具
有给定大小的)99％的污染物由过滤器保留。LRV 3意味着(具有给定大小的)99.9％的污染
物由过滤器保留。用于测量中的相关颗粒大小可为识别为“最大穿透颗粒大小”(MPPS)的大
小，就用于半导体处理中的试剂气体来说，其通常为微米或次微米级(例如30微米或0.060
微米)。可基于试剂气体的类型、流动速率或测试或经测试的过滤器及试剂气体系统的另一
变量选择用于测试中的颗粒大小。K.W.李(K.W.Lee)及B.Y.H.刘(B.Y.H.Liu)发表在1980年
第30卷第4期的《空气污染控制协会期刊》(Journal of the Air Pollution Control 
Association)的“关于用于纤维过滤器的最小效率及最大穿透颗粒大小(On the Minimum 
Efficiency and the Most Penetrating Particle Size for Fibrous Filters)”中描述
用于确定过滤器的MPPS的方法及技术。

[0006] 由于由半导体材料制成的产品变得变得越来越快及越来越小，因此，用于半导体材料及衍生装置的工艺及原材料必须还不断改进。此包含需要供应试剂气体的改进，其包
含经供应用于商业用途(包含半导体处理及微电子装置制造)的试剂气体的纯度的改进。

发明内容

[0007] 本发明涉及用于含有、运输、存储、处置及输送工业有用试剂气体的存储容器。在一些实施例中，所述容器是基于吸附剂的容器，意味着所述容器含有具有用于试剂气体的
亲和性的吸附剂及使试剂气体容纳在所述容器内作为在与呈蒸气(气态)形式的气态试剂
气体平衡的吸附剂的表面处以吸附形式存在的吸附试剂气体。所述容器含有试剂气体且允
许在次大气压力(或近似次大气压力)下输送试剂气体。在其它实施例中，所述容器是压力
调节容器。

[0008] 根据本发明，所述容器包含位于所述容器的内部上的过滤器且所述容器能够在试剂气体经过滤之后以高纯度水平输送试剂气体。从所述容器输送的所述高纯度试剂气体可
用于需要高纯度的应用(例如通常用于半导体处理中的各种工艺((尤其)包含离子植入工
艺、外延生长、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻、金属化、物理气相沉积、化学气相沉积、等离
子体沉积、光刻、清洗及掺杂))中，其中这些用途是半导体、微电子、光伏打及平板显示器装
置及产品的制造的部分。

[0009] 实例容器包含位于容器内部的过滤器，所述过滤器包含、由或基本上由在以低流动速率及在低压下将试剂气体从所述容器输送期间有效地过滤通过所述过滤器的试剂气
体的多孔烧结主体组成。所述过滤器有效地提供过滤微米或次微米大小颗粒以产生具有各
种工业应用所需的纯度水平的气态流体试剂的流动的所要有效性。对于微米或次微米级颗
粒(例如30微米、10、1、0.1、0.01或0.003微米或特定MPPS)，从所描述的容器输送的实例试
剂气体可具有至少3、4、5、7或9对数减少值、以较低或非常低流动速率(例如每分钟20、10、5
或2标准立方厘米(sccm)以下的流动速率)的纯度水平。

[0010] 在一些实施例中，本发明涉及一种用于存储及施配试剂气体的存储及施配容器。所述容器包含：内部容积、位于所述内部容积内的吸附剂及位于所述内部容积内的试剂气
体。试剂气体包含吸附于所述吸附剂上的一部分及作为与吸附试剂气体平衡的气态试剂气
体存在的一部分。所述容器包含与所述内部容积连通的出口，及位于所述内部容积与所述
出口之间的流动路径中的过滤器。所述过滤器包含多孔烧结主体。

[0011] 本发明的其它实施例涉及从本描述的容器输送试剂气体的方法。

附图说明

[0012] 可在考虑各种说明性实施例的以下描述连同附图时更完全地理解本发明。

[0013] 图1是附接到从容器供应试剂气体的装置的所描述的容器的示意图。

[0014] 尽管揭示内容可依循各种修改及替代形式，但其具体细节已在图式中以实例的方式展示且将详细描述。然而，应理解本发明不使揭示内容的方面受限于所描述的特定说明
性实施例。相反，本发明希望涵盖落入揭示内容的精神及范围内的所有修改、等效物及替代
方案。

具体实施方式

[0015] 如本说明书及所附权利要求书中所使用，除非内容另有明确规定，否则单数形式“”及“所述”包含复数指涉物。如本说明书及所附权利要求书中所使用，除非内容另有明确
规定，否则术语“或”一般用于包含“及/或”的意义。

[0016] 术语“约”一般是指被视为等效于所列举的值(例如具有相同功能或结果)的数字的范围。在许多例子中，术语“约”可包含舍入到最近有效数字的数字。

[0017] 使用端点表达的数值范围包含归入所述范围内的所有数字(例如1到5包含1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)。

[0018] 应参考图式(其中不同图式中的类似元件编号相同)阅读以下详细描述。详细描述及不必按比例的图式描绘说明性实施例且不希望限制本发明的范围。所描绘的说明性实施
例仅希望具示范性。除非另有明确规定，否则任何说明性实施例的选定特征可并入额外实
施例。

[0019] 本发明涉及用于含有试剂气体及以高纯度水平从容器输送试剂气体的气体存储及供应容器。在一些实施例中，气体存储及供应容器可为用于含有试剂气体及以高纯度水
平从容器输送所述试剂气体的基于吸附剂的存储容器。在其它实施例中，气体存储及供应
容器可为用于含有试剂气体及以高纯度水平从容器输送所述试剂气体的压力调节气体存
储及供应容器。如本文所使用，参考流体存储及施配容器的术语“压力调节”意味着此类容
器具有安置于容器的内部容积中及/或容器的阀头中的至少一个压力调节器装置、设置压
力阀或真空或压力激活止回阀，其中每一此压力调节器组件经调适使得其响应于紧靠压力
调节器组件的下游的流体流动路径中的流体压力，且打开以在相对于压力调节器组件的上
游的较高流体压力的特定下游减少压力条件下且此开口操作以维持流体在特定或“设置
点”压力水平下从容器排放的流体的压力之后实现流体流动。

[0020] 根据本文所描述的各种实施例，气体存储及供应容器包含安置于所述容器的内部中的过滤器使得所述容器能够在其在用于各种工业应用中(例如用于(尤其)包含离子植入
工艺、等离子体沉积工艺的半导体处理方法中)的纯度水平下内部过滤之后输送试剂气体。
在一些情况中，所述内部过滤器排除使用二次外部过滤器。换句话说，所述容器能够在无需
外部过滤器的情况下在用于各种工业应用中的纯度水平下内部过滤之后输送试剂气体。在
一些实施例中，所述容器在可为次大气压力(例如不大于近似大气压力)的内部压力下含有
试剂气体且还可在次大气压力或不大于近似大气压力的压力下输送气体。

[0021] 根据本发明的各种实施例，所述气体存储及供应容器能够在次大气压力下存储试剂气体。用于在次大气压力下存储试剂气体的容器的各种实例是已知且可根据本描述使
用。此类示范性容器包含界定容器内部及出口的大体上刚性侧壁，其中所述出口通常包含
阀以控制所述容器的内部与外部之间的流动。所述容器侧壁经设计以耐受安全地超过建议
由所述容器含有的气体的所要最大压力的压力。内部含有能够吸收表面上的试剂气体的吸
附剂材料使得试剂气体以吸附形式(吸附试剂气体、吸附于吸附剂表面上)及非吸附、气态
形式(存在与吸附试剂气体平衡的容器内部处的气态试剂气体)存在于所述容器的内部。

[0022] 根据各种实施例的气体存储及供应容器能够在低压(例如近似大气压力(1000托以下，特定来说760托以下))下、特定来说在次大气压力下存储及输送试剂气体。在包含大
体上周围温度的温度范围内(例如在从摄氏约0到约30或40度的范围内)，容器内部可不高
度加压且优选地在不超过约一个大气压(绝对)的压力下、优选地是次大气压的压力下(例
如在760托以下(例如500托以下或200、100、50或10托以下(绝对)的压力下)。在任何特定及
相关工业或应用中，容器用于处置、存储、处理、运输或使用试剂气体的实例操作温度可为
近似室温(例如摄氏24度(例如在从摄氏约20到约26度的范围内))，在所述温度下，内部容
器压力优选地是次大气。然而，就在显著较高或显著较低温度下使用、固持、存储或处理试
剂气体的应用来说，本描述的容器及方法还可根据需要用于较高操作温度及较低操作温度
下。

[0023] 实例容器包含选择性允许试剂气体添加到容器内部或从容器内部移除的开口(例如可包含可打开及闭合的阀的排放端口)。可在排放端口处附接到阀的是流量或压力调节
机构(例如压力阀或流量计量装置)。例如，在开口及排放端口处，容器可经耦合到可打开及
闭合的阀头，以允许试剂气体从容器的内部通过施配端口及阀头施配。为实现所要压力或
试剂气体从容器流动的流动速率，压力调节器、流量计或其它流量调节装置可位于容器内
部外的阀头处。替代地或另外，在容器内，一或多个压力调节器、流量计或其它流量调节装
置可任选地被连接到位于容器内部的容器开口。根据特定实施例，不需要位于容器的内部
的内部流量调节机构(压力阀或流量计)，且所述内部流量调节机构可从本描述的容器排
除。根据所描述的容器及方法的特定实例实施例，流量调节机构可经设计以在一个大气压
以下的压力下操作，以允许试剂气体在次大气压力下从容器移除。在(例如)美国专利6,
132,492及PCT专利公开案WO 2017/008039(PCT/US2016/041578)中描述流体供应容器及附
属项目(例如可用于根据本描述的一般意义的类型的流量阀及压力阀)的实例，这些文档的
全部内容是以引用的方式并入本文中。

[0024] 容器内部的吸附剂(也称为固相物理吸着剂介质)可为具有用于一或多个试剂气体的吸附亲和力的任何吸附剂。吸附剂可用于选择性(例如可逆地)吸附及解吸试剂气体到
吸附剂上以允许试剂气体：首先以引起试剂气体吸附于吸附剂上的方式来输送到容器；接
着，允许在近似大气压力下(优选地在次大气压力下)将经吸附的试剂气体(与还位于容器
内部的经解吸的气态试剂气体的量平衡)存储于闭合容器内部内；且最终允许试剂气体从
吸附剂解吸(例如在真空下)及优选地仍在近似大气压力下(例如在次大气压力下)作为气
态试剂气体通过容器中的开口从容器移除。

[0025] 吸附剂可为任何当前已知或未来开发的吸附剂材料，且容器的特定吸附剂可取决于例如待容纳于容器中的试剂气体的类型及量、容器的容积、由容器供应或容纳在容器中
的吸附剂的所要压力的因素，及其它因素。各种吸附剂材料在试剂气体及试剂气体存储技
术中是已知的，且将被理解为如所描述那样用作为容器中的吸附剂。美国专利5,704,967
(其全部内容是以引用的方式并入本文中)、美国专利6,132,492(先前所提及)及PCT专利公
开案WO 2017/008039(先前也提及)中提及吸附剂材料的特定实例。

[0026] 已知且可适合于用于如本文所描述的容器中的吸附剂材料的非限制性实例：聚合吸附剂(例如微多孔TEFLON、大孔型聚合物、玻璃域聚合物；磷硅酸铝(ALPOS)；粘土；沸石；
金属有机框架(MOF)；多孔硅；蜂窝基质材料；活性碳及其它碳材料；及其它类似材料。碳吸
附剂材料的一些实例包含：由合成烃树脂(例如聚丙烯腈、磺化聚苯乙烯‑二乙烯基苯等等)
的热解形成的碳；纤维炭；木炭；由天然源材料(例如椰子壳、沥青、木材、石油、煤等等)形成
的活性碳。

[0027] 所描述的示范性容器可大体上填充一层适合吸附剂材料。吸附剂可呈任何形状、形式、大小等等以有效及可逆地将试剂气体吸附于吸附剂上以在次大气压力下存储于容器
中。吸附剂的大小、形状及其它物理性质(例如多孔率)可影响吸附剂吸附试剂气体的能力
以及吸附剂的填充密度及空隙(间隙空间)容积。可基于的存储容器系统的因素((尤其)包
含试剂气体的类型、吸附剂的类型、容器的操作温度及压力)的平衡而选择这些因素。吸附
剂材料可具有任何适合大小、形状、多孔率、大小的范围及大小分布。有用形状及形式的实
例包含珠、颗粒、丸、片、壳、鞍、粉末、不规则形状颗粒、压制单块、任何形状及大小的挤出
物、布或网形式材料、蜂窝基质单块及(吸附剂及其它组分的)复合物以及前述类型的吸附
剂材料的粉末或压碎形式。

[0028] 容器包含连同吸附剂位于容器的内部且位于从容器内部引导到容器出口的流动路径中的过滤器。所述过滤器是当试剂气体从容器内部(例如)通过可包含阀的出口传到外
部时从试剂气体移除颗粒物质(包含微米级或次微米级颗粒)的过滤器。容器可含有及输送
用于工业应用中的多种试剂气体中的任何者，其中试剂气体根据试剂气体的各种工业用途
的需要以期望高纯度水平输送。

[0029] 高纯度水平下的试剂气体的用途的实例包含：离子植入、外延生长、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻、金属化、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、光刻、清洗及掺
杂，其中这些用途是半导体、微电子、光伏打及平板显示器装置及产品的制造的部分。试剂
气体的特定用途可需要尤其高纯度水平(例如等离子体沉积的方法)。根据本发明，含有内
部过滤器的容器可用于存储用于这些目的中的任何者的试剂气体及以所需纯度水平输送
试剂气体，包含需要尤其高纯度试剂气体(例如等离子体沉积方法)的目的。

[0030] 根据各种实施例，容器(如本文所描述)包含过滤器。所述过滤器能定位于所述容器的内部中及位于将所述过滤器放置于容器内部与所述容器的外部之间的流动路径中的
位置处。更特定来说，所述过滤器安置于阀入口处的所述流动路径中。替代地，所述过滤器
安置于阀座部与阀出口之间的过滤器路径中。所述过滤器可通过螺纹连接安装于所述阀入
口上或在一些情况中，其可短柱焊接于所述阀入口上。所述过滤器不需要过滤器外壳或壳。
所述过滤器优选地具有相对小尺寸及容纳在所述容器内部中的合宜形状，同时通过在低压
下以相对较低流动速率且伴随跨越所述过滤器的相对较低压降从所述容器输送期间使供
应试剂气体通过所述过滤器流动而仍有效地提供所述试剂气体的所要纯度水平。

[0031] 用于过滤器的实例包含包括、由或基本上由多孔金属烧结主体(有时也指称多孔烧结主体)组成的过滤器。当定位于容器的内部中时，可有效地过滤试剂气体的多孔烧结主
体的实例可具有相对薄轮廓(小厚度)、高多孔率且可形成为用于放置于容器内部及试剂气
体的流动路径中的所要形状。有用形状的实例包含可为平面或三维圆形形状(例如(例如)
杯、圆锥体、圆柱体、管或闭合端管，但不限于这些形状)的类片隔膜的形式。多孔烧结主体
可展现与其如本文所描述的用途一致的物理性质的组合(例如厚度、多孔率、比表面积
(BET)及正面面积的所要组合)。

[0032] 一般来说，用作为所描述的容器的内部中的过滤器的多孔烧结主体可高度多孔且具有相对较薄轮廓(即，小厚度)，同时仍以用于有用流动速率及压力下的试剂气体的流动
的所要移除效率有效地执行过滤功能。与否则类似的具有较大厚度的过滤器的压降相比，
相对薄过滤器主体可归因于将在过滤期间跨越所述主体发生的相对较低压降而是优选的。
压降与过滤器主体的厚度成正比。较高多孔率烧结主体优于较低多孔率烧结主体(给定相
当的移除效率)，因为压降也与多孔率成指数比例。

[0033] 更详细地，用作为所描述的过滤器隔膜的多孔烧结主体可相对较薄(例如具有量值相对较小的厚度)以(例如)允许在相对较低压降下通过所述过滤器流动。有用或优选多
孔烧结主体的实例可具有3毫米以下(例如2毫米以下或1毫米以下(例如在从约0.2到约1.5
或1.7毫米的范围内))的厚度(在使用期间在试剂气体通过过滤器隔膜流动的方向上的尺
寸)。

[0034] 所描述的多孔烧结主体可具有将允许多孔烧结主体如本文所描述有效的任何多孔率以在所描述的低压及低压降下以低流动速率过滤试剂气体的流量。实例多孔烧结主体
可具有相对高多孔率(例如至少70％的多孔率(例如在从55到70％、更特定来说从55到65％
且甚至更特定来说从55到60％)的范围内的多孔率)。如本文所使用及在多孔烧结主体的技
术中，多孔烧结主体的“多孔率”(有时还指称空隙分数)是作为主体的总容积的百分比的主
体中的空隙(即“空”)空间的量度且计算为主体的总容积上的主体的空隙的容积的分数。具
有0％多孔率的主体完全是固体。

[0035] 多孔烧结主体可具有将允许烧结主体有效地用作为所描述的过滤器的任何表面积以(例如)在是近似大气压力或是次大气的压力下以低流动速率及低压降以及如本文所
描述的过滤效率过滤试剂气体的流量。如多孔主体技术中所已知，比表面积(BET)是指使用
由布鲁诺(Brunauer)、埃梅特(Emmett)及特勒(Teller)定义的理论计算的多孔主体的每主
体的质量的表面积，其涉及固体表面上的气体分子的物理吸附。不受当前所描述的多孔主
体限制，所描述的多孔烧结主体的当前优选比表面积(BET)可在从0.15到0.60平方米/克的
范围内、在从0.15到0.50平方米/克且更特定来说从0.15到0.25平方米/克的范围内。不同
于这些范围的比表面积(BET)值还可取决于以下有用：特定多孔烧结主体的其它结构特征；
经过滤的气态流量的特征；及所要颗粒移除效率(由LRV所测量)。

[0036] 由所描述的多孔烧结主体制成的过滤器隔膜可包含有用正面面积，其是指在从容器输送试剂气体期间试剂气体的流量通过其过滤器隔膜的面积。过滤器的正面面积可足够
高以允许所描述的其它效能特征，包含所描述的低压降、通过过滤器的流体的低流动速率
(每面积)及所要移除效率(由LRV所测量)。示范性多孔烧结主体可构造成呈扁平片的形式
或替代地三维形状(例如呈杯、圆锥体、圆柱体、管或闭合端管的形式)的过滤器隔膜。有用
过滤器主体的一个实例可包含具有在从2到5厘米(例如从3到4.5厘米)的范围内的长度、在
从0.5到1.1厘米(例如从0.7到1.0厘米)的范围内的外径、在从0.3到0.8厘米(例如从0.4到
0.7厘米)的范围内的内径及在从0.6到1.4毫米(例如从0.8到1.2毫米)的范围内的厚度的
圆柱体的形式。

[0037] 先前已大体上描述多孔烧结主体的各种实例且用于过滤器应用中。参阅(例如)美国专利号5,814,272、6,964,817、7,195,735、8,673,065及美国专利公开案2012/0079940及
2013/0305673，这些文档的全部内容以引用的方式并入本文中。本文所描述的多孔烧结主
体的实例可由包含这些文档所识别的方法及材料的若干方法及材料制备。

[0038] 一般来说，多孔烧结主体可通过制备金属粉末颗粒的混合物及任选地在模具中烧结金属颗粒的所述混合物来制备以形成多孔烧结主体。可选择颗粒的性质以实现烧结主体
的所要性质(例如多孔率、表面积等等)。烧结是指加热颗粒的集合(同时颗粒的表面彼此接
触)到温度及达允许颗粒通过粘聚机械地接合在一起但颗粒不液化的时间的工艺。其它非
金属材料可任选地与金属粉末颗粒组合使用(例如)用于处理(例如有机粘合剂)。

[0039] 稍微更详细地，可选择金属粉末颗粒以在烧结主体中提供所要性质(例如强度(例如刚性)、多孔率及表面积)。上文所识别的美国专利文档中描述组合物及可用于形成所描
述的多孔烧结主体的金属颗粒的性质的实例。特定实例包含含有金属或金属合金(例如铂、
铬、镍或其合金(例如不锈钢合金(参阅美国专利5,814,272))的高度各向异性分枝金属颗
粒。

[0040] 在使用中，从容器输送且通过内部过滤器流动的试剂气体的量可为用于特定工艺(例如通过用于特定半导体处理设备或工艺)中所要的量同时还提供内部过滤器的所要有
效性(例如颗粒保留)。就用于过滤用于处理半导体或衍生产品(例如微电子装置或其前驱
体)中的试剂气体的各种应用来说，流体通过过滤器的流量(如以每时间流量的容积为单位
来表达)可在每分钟约20或10标准立方厘米(sccm)以下(例如5、2、1或0.5sccm以下)。

[0041] 在从容器输送试剂气体期间，流经过滤器的试剂气体可基于而包含相对较低流动速率、过滤器的期望高多孔率及过滤器的期望小厚度的因素而优选地具有相对较低压降。
在使用过滤器期间，所描述的跨越过滤器的厚度的压力差(或“压降”)(介于过滤器的上游
侧与过滤器的下游侧之间)可为允许(例如流体的给定流动速率的)过滤期间的所要有效性
(例如颗粒保留)且还商业可行的任何压力差。使用试剂气体的相对低流动速率，由于高度
多孔过滤器具有低厚度，因此本描述的优选方法可导致相对低压力差。就过滤及输送用于
处理半导体或微电子装置的试剂气体的各种应用来说，跨越过滤器隔膜的压力差可在约
100托(差分)以下、优选地约50、30、20、10以下或约5托(差分)以下同时仍允许流体通过过
滤器的有用流量。

[0042] 在输送期间，试剂气体通过过滤器的流量的温度可问允许商用有效过滤及试剂气体的有效用途的任何温度。就过滤用于处理半导体或微电子装置的化学试剂气体的各种应
用来说，温度可约为室温(例如摄氏30度)或较高(例如至少摄氏100、150或200度的温度)。

[0043] 包括、基本上由或由多孔烧结主体组成的所描述的实例过滤器可在各种工业应用(包含用于提供试剂气体到用于半导体制造的工艺(例如用于离子植入及等离子体沉积))
所需的纯度水平下，有效地提供微米或次微米大小颗粒的所要过滤水平。过滤器(如本文所
描述)能够针对微米或次微米规模颗粒(例如30微米、10、1、0.1、0.01或0.003微米或特定
(MPPS))以高纯度水平、以至少一3、4、5、7或9对数减少值的纯度水平、以低或非常低流动速
率(例如(例如)在或低于每分钟20、10、5、2、1或0.5标准立方厘米(sccm)的流动速率)输送
从容器输送的试剂气体。如本文先前所描述，对数减少值是针对指定颗粒大小的指定流动
速率(或气体速度)下的过滤效率的量度。K.W.李及B.Y.H.刘发表在1980年第30卷第4期的
《空气污染控制协会期刊》的“关于用于纤维过滤器的最小效率及最大穿透颗粒大小”中描
述用于确定过滤器的最大穿透颗粒大小或MPPS的方法及技术。

[0044] 可由容器含有的试剂气体可为用于工业工艺中的任何类型的试剂气体。许多实例是已知是有害、有毒或否则是安全风险的危险试剂气体。有毒及其它危险特制气体用于若
干工业应用中，例如包含以下的用途：离子植入、外延生长、等离子体蚀刻、反应性离子蚀
刻、金属化、物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、光刻、清洗及掺杂，其中这些用途
是半导体、微电子、光伏打及平板显示器装置及产品的制造的部分。使用容器或所描述的方
法仍可适用于用于其它应用及其它工业或在其它应用及其它工业中有用的试剂气体，特定
来说可期望以高纯度水平提供的试剂气体。

[0045] 可便于及有用地被容纳在所描述的容器中及由所描述的容器供应及过滤的试剂气体(其是危害、有害或否则危险)的非限制性实例包含：硅烷、甲基硅烷、三甲基硅烷、氢、
甲烷、氮、氧化碳、二硼烷、BP3、胂、膦、光气、氯、BCl3、BF3、B2D6、六氟化钨、氟化氢、氯化氢、
碘化氢、溴化氢、锗烷、氨、锑化氢、硫化氢、氰化氢、硒化氢、碲化氢、氘化氢、三甲基锑化氢、
卤化物(氯、溴、碘及氟)、气态化合物(例如NF3、ClF3、GeF4、SiF4、AsF5、AsH3、PH3)、有机化
合物、有机金属化合物、烃及有机金属V族化合物(例如(CH3)3Sb)。就这些化合物中的每一
者来说，可设想所有同位素。

[0046] 图1说明示范性存储及施配系统100及处理装备200。处理装备200可为任何有用类型的装备(例如用于处理半导体或微电子装置(例如离子植入设备、等离子体沉积设备或等
离子体产生器)的系统)。系统100可通过导管220从容器102供应试剂气体到装备200。流量
计量装置、压力阀或压力调节装置210可任选地具有导管220，以影响、控制或测量试剂气体
从系统100到装备200的流量。

[0047] 在由图1例示的实施例中，存储及施配系统100包含使吸附剂材料108容纳在容器的内部106内的容器102。然而，应大体上理解在一些替代实施例中，容器102可为压力调节
容器(例如由马萨诸塞州比勒里卡的应特格公司(Entegris,Inc.of Billerica,MA)制造及
售卖的 真空致动气缸)。如图1中所展示，侧壁104界定相对于外部的内部空间。上端
112包含具有阀组合件114的开口，其包含螺纹耦合件116、阀120及旋钮118以打开及闭合阀
120以允许试剂气体在容器102的内部与外部之间移动。

[0048] 气态试剂气体(未具体编号)作为内部106中的气态试剂存在且与物理吸附到吸附剂材料108的表面的吸附试剂气体平衡。空心导管130将阀120连接到过滤器132以提供用于
内部106之间、通过过滤器132及到阀120以从容器102施配的试剂气体的闭合流动路径。过
滤器132是如本文所描述，其包括、基本上由或由所描述的烧结主体组成。导管130沿长度闭
合且在阀120的端处包含第一开口及在过滤器132的第二端处包含第二开口。为从内部106
传到容器的外部，试剂气体必须通过过滤器132以及导管130及阀120。

[0049] 过滤器132可(例如)具有下表中所列的规范：

[0050] 表1

[0051]气体服务 UHP有毒及腐蚀性气体
过滤等级 UHP次微米
材料 SS 316L
外径 0.2到0.5英寸
内径 0.2到0.4英寸
长度 1到2英寸
最大温度额定 摄氏400度
流量 在2psid下>5SLPM(每分钟标准升，空气)

[0052] 在使用中，试剂气体(例如气态试剂气体及吸附试剂气体)可通过压力差解吸而从示范性容器102移除，意味着通过耦合件116连接到减少压力的源以引起气态试剂气体以流
经阀组合件114到内部106外部的位置。所含有的试剂气体可为用于任何工业(尤其半导体、
微电子、光伏打或平板显示器装置及产品的制造)中的任何试剂气体(尤其有害试剂气体)。

[0053] 系统100可连接到使用试剂气体作为用于处理半导体装置或材料、微电子装置、光伏打装置、平板显示器装置或其组件或前驱体的原料任何系统或装备200，例如用于以下的
系统、装置或工具：离子植入、外延生长、等离子体蚀刻、反应性离子蚀刻、金属化、物理气相
沉积、化学气相沉积、等离子体沉积、光刻、清洗或掺杂。

[0054] 根据用于所描述的容器的特定实例方法，容器可含有用于等离子体沉积方法的试剂气体，且装备200可为用于执行等离子体沉积(包含等离子体产生器)的装备。等离子体沉
积方法通常是指涉及使用等离子体实现衬底或材料的薄膜沉积于衬底表面上的表面改质
的工艺。根据示范性等离子体沉积技术，等离子体产生器用于制备等离子体离子。依据本描
述，等离子体产生器可从所描述的容器供应试剂气体以产生等离子体。在实例方法中，由本
发明的容器(例如如图1处所说明)供应的试剂气体可将试剂气体供应到等离子体沉积工艺
(例如可将试剂气体输送到等离子体产生器(例如图1的装备200))。还根据实例方法，使用
(例如)离子提取及加速导引由等离子体产生器产生的等离子体到含有衬底(目标)的反应
室(也称为等离子体反应器)。衬底(目标)暴露于等离子体，且偏压(例如电)衬底以引起等
离子体的离子组分变得沉积于衬底的表面上。衬底的实例包含硅晶片及处理中的微电子装
置。

[0055] 等离子体沉积方法的特定实例包含有时(尤其)指称基于等离子体的离子植入(PBII)、基于等离子体的离子植入及沉积(PBIID)技术、等离子体浸没掺杂、等离子体辅助
掺杂等等，等离子体源离子植入(PSII)、等离子体浸没离子植入(PIII)、等离子体离子植入
(PII)、等离子体离子电镀(PIP)等等的技术。

[0056] 已描述本发明的若干说明性实施例，所属领域的技术人员应易于了解可在附于其权利要求书的范围内进行及使用的其它实施例。已在前述描述中阐述由此文档涵盖的本发
明的众多优点。然而，应理解在许多方面，本发明仅具说明性。可在不超过本发明的范围的
情况下对细节(尤其在部件的形状、大小及布置方面)进行改变。当然，本发明的范围由所附
权利要求书中以其表达的语言界定。