分子氟在製造設施中的產生,分布,和使用的製作方法

2023-09-16 23:18:55

專利名稱：分子氟在製造設施中的產生,分布,和使用的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及淨化氣體的系統和方法，工藝氣體產生櫃，氣體分布系統，容納車，清潔工藝腔的方法，和涉及分子氟產生和使用的方法。
相關技術的描述在製造或清潔工藝期間使用各種含氟氣體。例如，三氟化氮(NF3)氣體可用於蝕刻襯底或清潔用於沉積工藝的工藝設備的腔室。一些常規製造沉積工藝包括使用如下方法沉積材料層化學氣相沉積(CVD)、低壓化學氣相沉積(LPCVD)、等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD)、氣相外延(VPE)、金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)等，或物理氣相沉積(PVD)，如蒸發、濺射等。
各種方法可用於蝕刻襯底或清潔腔室。在一個實施方案中，包括NF3的等離子體可用於與襯底上或腔室壁上的沉積材料反應。NF3的問題在於它以有限供應和在高成本下獲得。
二原子氟(F2)可以由氟化氫(HF)和鹽的電解產生。在氟產生池的陽極生產F2。將由氟池產生的F2典型地通過無機，非揮發性吸收材料，如氟化鈉(NaF)等，以除去殘餘HF和然後通過過濾器以除去微粒。
典型的現有技術氟產生池向單一大HF阱提供F2和HF混合物。HF阱可包括NaF或其它合適的材料以從F2除去HF。大單一HF阱由於作為HF阱最終飽和及，因此，需要關閉和再生。
再生單一HF阱的現有技術方法可幹擾連續操作，如在半導體工業中看到的那些。此外，在再生工藝期間典型地採用氮氣淨化現有技術HF阱。採用氮氣的淨化可引入可稀釋F2的汙染物。
不僅僅目前現有的氟系統是非常大的系統，而且由於F2是高度毒性的氣體，它們也要求複雜的處理(失效)系統。由於相當的公用工程，空間要求，和與它們有關的預先安裝費用，最通常的處理系統不是空間或成本有效的。此外，進行氟失效的標準程序通常要求對於每個氟產生器的單獨和獨立失效系統，進一步增加製造裝置操作者的成本。
一般的信念在於由於反應產物表面塗層的形成它們的效率快速降低，用於失效的吸收材料劣於其它處理方法。通過氟失效系統的空氣連續流會曝露氟失效系統中的吸收材料於水分和其它汙染物，它會破壞吸收材料。
此外，現有技術氟產生系統典型地要求，對於批量分布系統，非常大的現場氟貯存罐。由於氟的腐蝕性本質，現場貯存大量F2是非常重要的安全考慮。在裂口的情況下使用大，昂貴現有技術失效系統。使用一個大氟產生器的進一步缺點在於氣體進料管線必須保持在正壓。因此，如果在F2氣體進料管線中出現洩漏，大，昂貴現有技術失效系統包括從單一罐到使用點的所有氣體管線。
與工藝氣體，如F2產生有關的另一個問題，是危險液體的使用，它要求二級容納，在運輸中和對於現場貯存兩者。標準現有技術二級容納系統由如下操作組成構造受影響設備周圍的容納堤與能夠包含110％危險液體的容納堤。然而，在非常大件設備周圍構造二級容納可能昂貴和困難。此外，典型的氟產生池大約重1,000磅。如果包含氟產生器的櫃位於二級容納，如以上討論的堤之後，氟產生池會要求重設備以將它機動入櫃中的位置。例如，可要求鏟車，它要求在氟產生器櫃周圍顯著的機動空間(如，大約十英寸)。這樣的開放空間可能難以發現或保持昂貴。
概述概念性基礎涉及提供製造工藝用危險材料的安全輸送。在此描述了在製造設施的分子氟產生和使用的集成解決方案。集成解決方案和一部分系統和方法包括新穎方面。因此，本發明不僅僅解釋為總集成系統或僅限於非常具體的用途。
在此所述的方法和系統的一些實施方案可提供在或接近製造設施更有效地和在比現有技術方法低的成本下，產生工藝氣體，如分子氟更有效地和在比現有技術方法低的成本下，產生工藝氣體，如分子氟的能力。那些實施方案可因此降低或消除在高壓下與包含毒性氣體的鋼瓶運輸，貯存和裝卸有關的危害，如目前由工藝氣體產生和分布的現有技術方法和系統要求的那樣。
在此所述的系統和方法的其它實施方案可包括含有多個氟池的氟產生器櫃。在一個實施方案中，氟產生器櫃可含有兩個氟池，主意是至少一個氟池所有時間都操作，而其它池的一個或多個再生。此配置提供系統提供系統冗餘使得在池要求維護的情況下或在池故障的情況下，可以保持工藝氣體產生。
分布系統可以連到氟產生器和可操作以分布所需數量和濃度的分子氟到一個或多個工藝設備。本身，分子氟可以在如下器件製造的製造工藝期間使用如微電子器件、集成微電子電路、陶瓷襯底基器件、平板顯示器或可以如在此所述製造的其它器件。
在一套實施方案中，氣體流連續淨化的系統可包括連到氣體供應管線的第一HF阱。氣體供應管線可傳導氣體流。系統也可包括連到氣體供應管線與第一HF阱平行的第二HF阱。系統可進一步包括在預先確定情況發生時可以操作以從第一HF阱向第二HF阱切換氣體流的切換機構。
在另一套實施方案中，淨化氟氣體的方法可包括導引氟氣體流到第一HF阱。方法也可包括確定第一HF阱是否大約飽和的。如果確定氟阱是大約飽和的，方法可包括切換氟氣體流到旁路HF阱；再生第一HF阱；和替換第一HF阱。
在仍然另一套實施方案中，工藝氣體產生櫃可包括櫃外殼，該櫃外殼包括工藝氣體產生器。外殼可進一步包括導引空氣到工藝氣體產生器的輸入口，正常輸出口，和應急輸出口。櫃也可包括排氣系統。排氣系統可包括排氣槽，正常操作槽，應急槽，和氟傳感器。正常操作槽可以連到正常輸出口和排氣槽。正常操作槽可以進一步包括正常操作閥。應急槽可以連到櫃外殼的應急輸出口和排氣槽。應急槽可進一步包括應急排氣閥和吸收劑裝填材料。氟傳感器可位於正常操作閥的上遊。如果櫃外殼中的氟水平預定水平，可以操作氟傳感器以關閉正常操作閥和打開應急排氣閥。
在進一步成套實施方案中，氣體分布系統可包括工藝氣體產生器和連接到工藝氣體產生系統的氣體線路機構。系統也可包括連接到氣體線路機構的負壓貯存罐。可以操作負壓貯存罐以貯存由工藝氣體產生器產生的工藝氣體。系統可進一步包括連到負壓貯存罐的負壓管線。系統可仍然進一步包括連到負壓管線的壓縮機。可以操作壓縮機以從負壓貯存罐拉動工藝氣體，壓縮工藝氣體以生產正壓工藝氣體，和輸出正壓工藝氣體。系統還可進一步包括與壓縮機流體連通的正壓貯存罐。可以操作正壓貯存罐以貯存正壓工藝氣體。
在仍然進一步成套實施方案中，氣體分布系統可包括工藝氣體產生器和連接到工藝氣體產生系統的氣體線路機構。系統也可包括連接到氣體線路機構的負壓貯存罐。可以操作負壓貯存罐以貯存由工藝氣體產生器產生的工藝氣體。系統可包括連到負壓貯存罐的負壓管線。系統也可包括連到負壓管線的多個壓縮機。可以操作多個壓縮機的每一個以從負壓貯存罐拉動工藝氣體，壓縮工藝氣體以生產正壓工藝氣體，和輸出正壓工藝氣體。系統可仍然進一步包括與多個壓縮機每一個關聯的正壓貯存罐。每個正壓貯存罐可以與關聯壓縮機流體連通。可以操作每個正壓貯存罐以貯存從關聯壓縮機接收的正壓工藝氣體。
在另一套實施方案中，容納車可包括液密外部容器和連到液密容器底表面的滾動硬體。液密外部容器用以貯存包含電解質液體的工藝氣體產生池。液密外部容器的尺寸化做成包含工藝氣體產生池和至少工藝氣體產生池內部所有電解質液體。外部容器可包括對電解質液體惰性的材料。
在仍然另一套實施方案中，清潔半導體或平板顯示器製造用工藝腔的方法可包括在元端位置轉化進料氣體成清潔氣體。進料氣體可不清潔工藝腔。方法也可包括輸送清潔氣體到工藝腔。
在進一步成套實施方案中，產生和使用含氟化合物的方法可包括在第一反應器中反應含氟反應物以形成含氟化合物。方法也可包括流動含氟化合物到第二反應器。第一和第二反應器可現場位於相同的製造設施。
在另一套實施方案中，使用工藝設備的方法可包括在工藝設備腔室中放置襯底和在反應器中反應含氟反應物以形成分子氟。方法也可包括從分子氟產生含氟等離子體。產生可以在位於腔室外部的等離子體產生器中進行。方法可進一步包括流動含氟等離子體到腔室同時襯底在腔室中。可以在時間中的至少一點期間同時進行反應和流動。
在進一步成套實施方案中，清潔腔室的方法可包括流動分子氟入腔室和使用分子氟產生含氟等離子體。含氟等離子體可以在腔室中產生。
以上的一般描述和以下的詳細描述僅是例示和解釋性的和不是本發明的限制，在所附權利要求中定義本發明。
附圖簡述本發明通過實施例說明和不限於所附的圖。


圖1包括工藝氣體現場產生和分布的系統和工藝流程的一個實施方案的簡化框圖；圖2包括在或接近製造設施提供工藝氣體現場產生和分布的系統和工藝流程的另一個實施方案的簡化框圖；圖3包括工藝氣體現場產生和分布的系統的實施方案的更詳細框圖；圖4說明引入雙排氣系統的工藝氣體產生櫃的一個實施方案；圖5說明在應急裂口狀況下通過圖4櫃的空氣流；圖6包括用於氟，或其它工藝氣體的批量分布系統的簡化圖示；圖7顯示具有工藝氣體產生池的二級容納系統(車)的一個實施方案；圖8A顯示圖4櫃一個實施方案的視圖和前面標高；圖8B顯示圖4櫃一個實施方案的內部前視圖；圖8C顯示圖4櫃一個實施方案的剖面側視圖；圖9A顯示從圖4櫃一個實施方案頂部的平面圖；
圖9B顯示除去附件頂部的櫃頂部的平面圖，除去該附件以顯示圖4櫃的內部；圖9C顯示圖4櫃一個實施方案的工藝氣體壓縮，淨化，和冷卻系統的平面圖；和圖9D顯示圖4櫃一個實施方案的工藝氣體產生池，過濾器，和氟化氫阱的平面圖。
圖10包括根據在此所述實施方案的分子氟現場產生和分布的系統的說明。
圖11包括根據在此所述實施方案的含氟化合物現場產生和分布的工藝流程圖。
圖12說明對於根據本發明一個實施方案的製造方法，產生和分布氟的方法；圖13和14包括根據在此所述實施方案的產生和使用含氟化合物的工藝流程圖。
熟練技術人員認可為簡便和清楚起見說明圖中的組件和不必須按比例繪製該組件。例如，圖中一些組件的尺寸可以相對於其它組件誇大以有助於促進本發明實施方案的理解。
詳細描述現在更詳細提及本發明的例示實施方案，在附圖中說明實施例。不無論哪裡可能的情況下，在整個附圖中使用相同的參考號以表示相同或相似的部件(組件)。
概念性基礎涉及提供製造工藝用危險材料的安全輸送。在此所述的方法和系統的一些實施方案可提供在或接近製造設施更有效地和在比現有技術方法低的成本下，產生工藝氣體，如分子氟的能力。那些實施方案可因此降低或消除在高壓下與包含毒性氣體的鋼瓶運輸，貯存和裝卸有關的危害，如目前由工藝氣體產生和分布的現有技術方法和系統要求的那樣。
實施方案也可提供在或接近製造設施在需要時產生高純度工藝氣體的緊密和完全自動化(一鍵)系統。例如，實施方案可產生僅由一個或幾個製造工具，如化學氣相沉積(「CVD」)反應器要求的分子氟氣體。與保持工藝氣體鋼瓶在庫存的現有技術系統相比，實施方案的「僅當需要時供應」能力可急劇降低要求的現場工藝氣體數量。此外，實施方案可降低或消除用於容納與工藝氣體產生有關的毒性液體的現有技術系統的缺點和問題和可降低在工藝氣體洩漏情況下，安全處理產生的工藝氣體需要的失效系統要求。
在此所述的系統和方法的其它實施方案可包括含有多個氟池的氟產生器櫃。在一個實施方案中，氟產生器櫃可含有兩個氟池，主意是至少一個氟池所有時間都操作，而其它池的一個或多個再生。此配置提供系統提供系統冗餘使得在池要求維護的情況下或在池故障的情況下，可以保持工藝氣體產生。
分布系統可以連到氟產生器和可操作以分布所需數量和濃度的分子氟到一個或多個工藝設備。本身，分子氟可以在如下器件製造的製造工藝期間使用如微電子器件、集成微電子電路、陶瓷襯底基器件、平板顯示器或可以如在此說明書以下所述製造的其它器件。
分子氟產生器可採用各種尺寸以更好適合特定製造設施的需要。產生器可服務一個工藝設備、沿工藝隔間的多個工藝設備、整個製造設施、或設施中的幾乎任何其它配置。方法可以與製造或清潔操作結合使用。方法特別適用於清潔用於微電子工業的沉積腔。
定義或澄清幾個術語以有助於以下描述的理解。術語「製造設施」指的是其中製造微電子組件、組合體、或模塊的設施。例子可包括半導體晶片製造設施、集成電路組裝或包裝設施、微電子模塊組裝設施、薄膜電晶體液晶或平板顯示器製造設施等。製造設施並不在它的定義中指的是包括化學裝置、塑料製造設施(其中不生產微電子器件)、或核燃料工藝裝置。
術語「塊」用於表示包括多具襯底的單元，通過相同或相似的工藝操作將該多個襯底一丐加工(基本同時或按順序)。在製造設施中，通常在逐塊基礎上加工襯底。塊的尺寸可以變化，但通常不大於大約50個襯底。
術語「分子氟」用於表示僅包含氟原子的分子。F2是分子氟的例子。
術語「工藝隔間」用於表示製造設施的房間，其中可以在工藝工個之間輸送襯底。
術語「工藝設備」用於表示含有至少一個反應器的一件設備，其中能夠加工襯底。
術語「反應器」用於表示其中改變化學鍵的設備。
可以產生或破壞化學鍵(分解或等離子體產生)。例子包括電解池、工藝腔、等離子體產生器等。工藝腔的非限制性例子包括半導體工藝腔，如化學或物理氣相沉積腔。
術語「公用隔間」用於表示鄰近工藝隔間的區域，其中將公用工程提供到工藝設備，和其中可以對工藝設備進行機械服務而不進入工藝隔間。公用隔間可位於就在相鄰工藝隔間之間或在工藝隔間以下。工藝隔間可位於清潔室中，公用隔間可位於清潔室以外或位於清潔室之中但在不如工藝隔間清潔的位置。
在此使用的術語「包括」，「包括」，「包含」，「包含」，「含有」，「含有」或其任何變體，用於覆蓋非排除笥包括。例如，包括所列組件的方法，工藝，製品，或設備不必須僅由那些組件限制但可包括未明確列出或這樣方法，工藝，製品，或設備固有的其它組件。此外，除非相反地陳述，「或」表示包括性的或和不表示排除性的或。例如，條件A或B由如下任何一種情況滿足A是真實的(或存在)和B是錯誤的(或不存在)、A是錯誤的(或不存在)和B是真實的(或存在)、和A和B兩者是真實的(或存在)。
現在注意力涉及非限制性實施方案的詳細情況。在此所述的實施方案可包括一個或多個通過電解鹽中HF的電解產生分子氟，如F2的氟產生器。此方法特別有效和可生產高純度F2，和二原子氫(H2)，及F2涉及工藝設備和H2涉及排氣系統。此外，實施方案能夠在低於大氣壓(負)和高於大氣壓(正)的兩種壓力下輸送工藝氣體，如分子氟。實施方案也能夠在需要時生產變化數量的工藝氣體。典型的按需要生產數量可以為大約125-700克每小時。方法和系統的實施方案可提供工藝氣體的in-fab，工具上(on-tool)，或fab-寬產生和分布。實施方案也可包括具有觸屏操作者界面的完全自動化可編程邏輯控制器(「PLC」)控制的系統。界面可以是具有故障和報警的硬體基界面。此外，PLC實施方案可以能夠幹擾工藝設備和可以容納在它自身的緊密，自含式櫃中。
系統和方法的其它實施方案可包括含有多個氟池的氟產生器櫃。在一個實施方案中，氟產生器櫃可含有兩個氟池，主意是至少一個氟池所有時間都操作，而其它池的一個或多個再生。此配置提供系統提供系統冗餘使得在池要求維護的情況下或在池故障的情況下，可以保持工藝氣體產生。
圖1是工藝氣體現場產生和分布的系統和工藝流程的一個實施方案的簡化框圖。工藝氣體產生系統10包括輸入供應管線12到工藝氣體產生池14。在一個實施方案中，輸入供應管線12可用於供應HF到工藝氣體產生池14中的電解質。由工藝氣體產生池14產生的工藝氣體可以是F2和工藝氣體產生池14中的電解質可以是HCl、二氯化鉀和HF。或者，電解質可包括HF和氟化鉀。在操作期間，池14可生產F2氣體和痕量H2。與F2和H2一起，一些百分比的HF也是工藝氣體產生池14的輸出。
每個工藝氣體產生池14可以連到壓力檢測單元16和冷卻系統20。壓力檢測單元16監測工藝產生池14中的壓力。使用通過冷卻水管線20的循環冷卻水，冷卻系統18對它的各自工藝產生池14提供冷卻。儘管未示出，池14可裝配蒸汽加熱盤管，和相關管道設備如潛水泵，和進料管用於加入HF到罐中的電解質中。採用加熱，冷卻，或兩者，現場氟產生器100可以保持在恆定溫度下。例如，可以通過使用電解池的電解質中放置的冷卻或加熱管和/或通過冷卻電解池的外壁，進行電解質的冷卻。
從每個工藝氣體產生池14沿氫氣輸出管線22輸出H2。結合的氫氣輸出總管24連到每個氫氣輸出管線22和接收來自每個氫氣輸出管線22的H2。氫氣輸出總管24連到排氣系統25。將H2送到排氣系統25和然後送到服務通風系統26，它排出H2到外部大氣。
將包括痕量HF和痕量固體的F2從工藝氣體產生池14沿工藝氣體輸出管線28輸出到結合的工藝氣體輸出總管30。每個工藝氣體產生池14可進一步包括輸出歧管34，如在圖1，2，和3中的單獨單元所示，但它可以是工藝氣體產生池14的整體。工藝氣體(包括F2)在被導引到結合的氣體輸出總管30之前通過輸出歧管34流動。如更清楚地在圖3中所示，工藝氣體產生系統10可進一步包括可以各種開啟/關閉結合操作的各種閥，以從每個歧管34導引工藝氣體到一個或另一個(或到多個)HF阱32。工藝氣體輸出總管30結合為對多個HF阱32每個的入口。
儘管圖1僅顯示兩個HF阱32，實施方案可包括多個HF阱，如對於給定應用所需的那樣。因此通過歧管34將工藝氣體從工藝氣體產生池14輸出到一個或另一個HF阱32。歧管34可用於傳遞工藝氣體到任一HF阱32，使得如果任一HF阱失效需要再生或修復，另一個可接收來自任一工藝氣體產生池14的工藝氣體。
HF阱32中的氟化鈉與痕量HF反應以捕集HF和將它從工藝氣體混合物除去。通過使用多個容納阱32，實施方案可避免由現有技術方法要求的氟產生系統10的昂貴停機，以再生或保持容納阱。設想HF阱32是小和緊密的單元。在操作中，一個HF阱32總是在線，及其它HF阱32(或其它阱)再生或被維護。可操作與閥門和閥門控制系統(本領域已知的)結合的歧管34以從氟產生池14傳遞工藝氣體到可操作HF阱32，和因此保持產生系統10操作。
儘管在此參考分子氟氣體產生進行描述，設想可以使用方法和系統的實施方案產生其它工藝氣體。在操作中，提供到HF阱32的F2包含痕量HF，它由HF阱32除去。最終HF阱32中的氟化鈉可以由除去的HF變飽和。然後可再生HF阱32以將它返回操作。當此情況出現時，可以配置工藝氣體產生系統10以傳遞工藝氣體到另一個HF阱32，如第二HF阱32。工藝氣體產生系統10可因此持續操作同時再生第一HF阱32。
HF阱32的再生可包括加熱鈉阱到大約300度，在HF阱32產生真空以除去雜質，和然後將HF阱32置於備用模式。採用相似的方式，當下一個HF阱32變飽和時，可以將系統切換回第一HF阱32同時再生下一個HF阱32。然後系統可以在HF阱32之間來回切換而不中斷工藝氣體流。
作為控制機構的一部分，實施方案可包括切換機構以保證在任何給定時間將工藝氣體導引到操作的HF阱32。工藝氣體產生系統10可進一步包括控制平臺和切換機構，該切換機構當一個HF阱滿時可檢測到和切換系統到備用阱。
作為再生HF阱32的一部分，方法和系統的實施方案可通過在阱上產生真空而淨化一旦受熱的HF阱32。此方法不象現有技術系統，該系統採用二原子氮(N2)淨化HF阱32。採用N2淨化可向工藝氣體中引入汙染物和因此稀釋提供到工藝設備的工藝氣體。由於甚至微小量汙染物可在製造產物中產生不利結果，向工藝設備提供純分子氟氣體產物(或任何其它工藝氣體)對半導體工業是非常重要的。實施方案避免採用氮氣淨化HF阱32以避免向工藝氣體中引入雜質，和可反而在HF阱32上拉動真空以從HF阱32除去HF雜質。
實施方案也可包括氮氣淨化機構(如圖3一部分詳細顯示的那樣)。當所有的HF阱32達到它們有用壽命的終點時，或當對總體工藝氣體產生系統10進行預定維護時，可以使用氮氣淨化。當替換所有的HF阱32時，需要淨化工藝氣體產生系統10以除去引入的任何汙染物同時開啟系統管路。
現在返回圖1，在HF阱32的輸出，將包括少量痕量固體的分子氟氣體通過輸出過濾器36輸出和提供到任一低壓緩衝罐40或直接提供到壓縮機。在圖1和2中分別顯示這兩個實施方案。如圖1所示，將過濾的F2氣體從過濾器36輸出和送到池壓力控制器38。根據需要的工藝氣體，池壓力控制器38可循環工藝氣體產生池14開和關，如在低壓緩衝罐40入口測量的那樣。將F2氣體通過池壓力控制器38提供到緩衝罐40，和從低壓緩衝罐40，將F2提供到壓縮機42。壓縮機42連到低壓緩衝罐40和，在它的輸出，連到工藝氣體貯存罐44。壓縮機42壓縮F2氣體到，例如，工藝氣體貯存罐44中的約100千帕(KPa)或15psi。從工藝氣體貯存罐44，可以通過工藝氣體進料管線46將工藝氣體提供到一個或多個工藝設備。工藝氣體進料管線46可以在正壓。
輸出過濾器36可以是蒙乃爾合金過濾器或本領域技術人員已知的其它合適過濾器。壓縮機42可以是非控速壓縮機。池壓力控制器38可以是本領域技術人員已知的任何池壓力控制器。
儘管未在圖1和2中顯示，工藝氣體產生系統10可以在氣體管路中的各個點包括本領域技術人員已知的其它通常使用的管路組件，如調節器閥、密封罐、壓力變送器、熱電偶、各種過濾器、和閥控制系統。閥門可以本領域技術人員已知的空氣操作閥。
圖2是在或接近製造設施提供工藝氣體現場產生和分布的系統和方法和系統另一個實施方案的簡化框圖。圖2在大多數方面與圖1相同。兩個圖之間的顯著區別在於在輸出過濾器36的下遊，將F2氣體直接提供到壓縮機50，和從壓縮機50直接提供到工藝氣體貯存罐44。壓縮機50可以速度受控以以保持工藝氣體產生池14的壓力在設定值，該設定值可以對於給定應用任意確定。如在圖1中，通過工藝氣體進料管線46將分子氟氣體從工藝氣體貯存罐44提供到一個或多個工藝設備。圖1和2的實施方案可以在正壓下提供工藝氣體到在工藝設備。圖1和2的工藝氣體產生系統10也可包括電源，如480伏，三相50/60赫茲電源電源60，以提供電力到工藝氣體產生系統10的電氣組件。
在設定壓力下，例如，在大約80Pa或8毫巴表壓的最大壓力下，工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的實施方案可生產F2或另一種工藝氣體。可以分別配置圖1和2的壓縮機42和50以保持工藝氣體產生池14的壓力在或低於設定壓力，以保證工藝氣體從工藝氣體產生池14的流動。例如，壓縮機42和50的吸入能力可以為，例如，大約負50Pa或負0.5巴表壓。在圖1的實施方案中，壓縮機42位於它入口上遊的低壓氟緩衝罐40和它出口下遊的高壓工藝氣體貯存罐44之間。可以設定低壓緩衝罐40上遊的池壓力控制器38(圖1的)以僅當工藝氣體產生池14的測量壓力大於確定的設定點時，循環(如，改變其泵送速率)壓縮機42以保證當電解(工藝氣體產生)停止時壓縮機42不繼續操作。此設定點可以，例如，設定在大約負10Kpa或負100毫巴表壓。循環壓縮機42以保持低壓緩衝罐40(和因此工藝氣體產生池14)的真空和保持工藝氣體貯存罐44的設定壓力。
工藝產生系統10的實施方案可生產，例如，至多大約700克每小時的工藝氣體，如F2。此外，工藝氣體貯存罐44可以是，例如，保持在約100Kpa或15psig的公稱125-250升貯存罐。對於每1.15千克HF，工藝氣體產生池14的HF轉化效率是約1千克F2。實施方案能夠生產具有小於100ppb總金屬，和具有小於10ppb鈉、鎘和鉀雜質的99.9999％純F2。
圖3是工藝氣體現場產生和分布系統的實施方案的略微更詳細框圖。圖3的工藝氣體產生系統100等於圖1和2中所示的工藝氣體產生10。然而，工藝氣體產生系統100包括本領域技術人員已知的各種另外組件，用於工藝氣體產生系統的合適操作。這些組件包括閥門110，壓力變送器120，熱電偶130，料位傳感器140，樣品鋼瓶150，過濾器160和各種互連管路和歧管。圖3是圖1和2簡化工藝氣體產生系統10的分解視圖。
其它實施方案可包括位於單一封閉物中的氟產生器。封閉物可包括連到真空源的櫃，可操作該真空源以在任何櫃開口保持通過櫃的空氣流，例如，在大約45-60米每分鐘或150-200英尺每分鐘的速度下。櫃因此可保持在負壓下。真空源可以是櫃失效系統的一部分，該系統具有處理從產生器或櫃任何部分的工藝氣體事故釋放的能力。將通過櫃的空氣流排出到失效系統，該系統可能夠中和任何工藝氣體釋放，該釋放至多為設計以在產生器或它的櫃中任何時間存在的氣體最大數量。
實施方案可包括含有整體布置失效系統的櫃以處理工藝氣體的事故釋放。例如，一個實施方案可包括與製造設施主室排氣一致布置的氟失效系統(FAS)。可以配置來自氟產生器櫃的流出物氣體流以總是通過氟失效系統和然後到達室排氣系統用於進一步的處理。另外的實施方案可包括排氣配置，使得FAS可以在正常操作期間停止和僅當櫃內部出現工藝氣體的事故釋放時在線布置(啟動)。這可以由如下方式完成使用由工藝氣體(如，氟)傳感器激發的電子閥以導引通過雙排氣系統另外途徑的櫃排氣。這樣的工藝氣體傳感器是本領域公知的和通常可利用的。
由於當通過氟失效系統恆定運行空氣流時產生的背壓和水分憂慮，優選是雙排氣FAS櫃實施方案。這是由於通過FAS中吸收材料流動的空氣中水分可降解吸收材料，而不管在通過材料的排出空氣中是否存在工藝氣體，如F2。因此，需要在正常(非洩漏)操作期間含有最小可能數量通過FAS的空氣流。
圖4和5說明引入雙排氣系統的工藝氣體產生器櫃200的一個實施方案。圖4的櫃200容納，如在圖1，2和3實施方案中描述的氟產生器。櫃200可包括用於接收吸入空氣流220的通氣口210，它通過櫃200的內部循環和在正常操作中，通過正常操作閥230輸出。在通過正常操作閥230之後，將排氣240通過連到櫃200的連接管路送到室排氣系統250。室排氣系統250可攜帶櫃排氣240，以及各種其它製造設施排氣，到外部大氣。室排氣系統250可在排放到外部大氣之前通過各種其它過濾組件。室排氣系統250可相應於，例如，圖1和2的服務通風系統26。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的實施方案設想沒有大量工藝氣體向大氣的有目的排放。如圖4和5所示，沒有工藝氣體(F2)進入櫃200或進入室容納櫃200的有目的排放。例如，當從一個HF阱32切換到另一個HF阱32時，在再生HF阱32時拉動真空和可以將從HF阱32內部的HF的微小量F2帶入排氣240。設想可以由室排氣系統250失效系統適當地處理在這樣再生活動期間由排氣240帶入室排氣250的數量F2和HF。不象現有技術，由於不將大量工藝氣體傾入室容納櫃200或傾入室排氣系統250，實施方案不要求大和複雜的吸收器。在正常操作條件下，在容納工藝氣體產生系統10的櫃200外部或內部的氣氛中沒有顯著數量的氟。
氟傳感器260可用於控制正常操作閥230和應急排氣閥270以確定櫃200的空氣流途徑。在正常操作期間，排氣240在被送到室排氣系統250之前通過正常操作閥230。然而，如果氟傳感器260在櫃空氣中檢測到在預定水平以上的氟，氟傳感器250可關閉正常操作閥230和打開應急排氣閥270以導引排氣流240通過吸收劑裝填的排氣280。在圖5中說明此配置，它顯示在應急裂口狀況期間通過櫃200的空氣流，其中空氣和氟氣體從櫃200排出。正常操作閥230和應急排氣閥270可以是電子閘閥，或氣動閥，如本領域技術人員已知的那樣。櫃200中的工藝氣體產生系統10可進一步包括本領域已知的適當閥控制系統。
如圖5所示，在通過吸收劑裝填的排氣280之前，排氣240包括分子氟氣體和空氣混合物。然而，在流過吸收劑裝填的排氣280，排氣240包括空氣與僅痕量分子氟，然後可以將該排氣排放到室排氣系統250。可以再加入或替換吸收劑裝填的排氣280中的吸收材料以恢復它的效力。可以進一步配置實施方案使得如果它在櫃200的內部中檢測到氟，可操作氟傳感器260以關閉工藝氣體產生系統10。在關閉工藝氣體產生系統10之後，氟傳感器260也可再導引排氣240，如先前所述的那樣。然後可識別和修復工藝氣體洩漏源。由於櫃200的失效系統能夠包含從櫃200中工藝氣體產生系統10的任何潛在氟氣體洩漏，採用實施方案的製造設施因此可不需要外部排氣系統和它的關聯外部失效系統，。實施方案可因此提供原位應急吸收劑排氣系統的優點，該排氣系統可消除專注外部排氣失效系統的需要。圖5另外相同於圖4和用於說明排氣240通過吸收劑裝填的排氣280的不同流動通路，如與通過正常操作閥230的相對。
可以設定氟傳感器260以檢測氟的閾值極限，如上所述在該點它會從正常排氣模式切換到應急排氣模式。例如，閾值可以設定在3ppm，或如對於給定應用確定的其它任意確定的極限。當超過閾值氟極限時，氟傳感器260可引起正常操作閥230關閉和可引起應急排氣閥270打開，因此再導引排氣240通過吸收劑裝填的排氣280的流動，該排氣280可包含足夠的吸收材料(如，氧化鋁)以中和櫃200內部存在的(即，從工藝氣體產生系統10釋放的)任何氟，加上預定的安全因素(如，兩倍工藝氣體產生系統10中的總氟)。
實施方案的雙排氣方面可因此提供相對於現有技術系統的優點是僅當空氣流中存在過量氟(或其它工藝氣體)時，可以通過失效系統的吸收材料再導引排氣240。由於排氣240不連續通過吸收材料，吸收材料會比在現有技術系統中具有更長的有用壽命。因此當它實際需要時，吸收劑裝填的排氣280可保持在啟動狀態。僅在氟釋放的情況下，氟傳感器260，應急排氣閥270，正常操作閥230和吸收劑裝填的排氣280，一起操作以導引排氣240通過吸收材料。由於在正常操作條件下氟傳感器260與排氣240的流動一致，它處於在所有時間下檢測過量氟濃度的位置。一旦由吸收劑裝填的排氣280除去氟，將清潔空氣排放到室排氣250，因此防止工藝氣體傾入室排氣250和消除複雜和昂貴室失效系統的需要。實施方案可避免傳統失效系統的成本和空間需要和仍然符合製造設施的安全和防火規範。
圖6是方法和系統的工藝氣體批量分布實施方案的簡化圖示。負壓多點分布系統300可包括負壓批量貯存罐310，它的尺寸可遠大於現有技術系統的尺寸。負壓批量貯存罐310可貯存和然後通過負壓工藝氣體管線320供應工藝氣體到單個工具壓縮機330。單個工具壓縮機330可容易在正壓下供應工藝氣體到一個或多個工藝設備350。
負壓多點分布系統300也可包括一個或多個工藝氣體產生池14，該池如關於圖1，2和3所，用於產生和通過進料管線360供應淨化氟氣體到負壓批量貯存罐310。儘管極大地簡化，虛線中的一部分多點分布系統300可以是，例如，圖4和5的櫃200，該櫃包含圖1，2和3的工藝氣體產生系統10。儘管未顯示工藝氣體產生系統10的所有連接，泵，過濾器和歧管，相同的系統可用於通過進料管線360提供工藝氣體到負壓批量貯存罐310。
圖6的多點分布系統300類似於先前圖5的工藝氣體產生系統10。圖6的實施方案是按比例放大版本，該版本的負壓管路部分(如，在圖1池壓力控制器34和壓縮機42之間的區段)擴展開使得可以引入更長的負壓管路運行。如圖1所示，從壓縮機42出口到工藝設備的正壓管線相反地縮短使得在圖6的實施方案中，正壓管線基本在工藝設備局部。由於可以消除正壓氟氣體輸送管路的長運行，此配置可極大地增加相對於現有技術的安全。負壓多點分布系統300也可包括排氣系統380，它可包含如根據此處教導所述的失效系統。
實施方案的負壓多點分布系統300可向多個工具提供工藝氣體的批量分布而不需要由現有技術要求的非常大工藝氣體貯存罐。這是由於與由正壓工藝相比，在真空下的氣體可以更容易和更快地輸送。負壓工藝氣體管線320可因此是顯著更小的管線。也可以消除必須貯存許多鋼瓶(或一個大的鋼瓶)以提供批量工藝氣體的現有技術要求，如可以消除必須用於中和現場貯存的大量氣體的相應失效系統。
反而，對於每個工藝設備350，工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的批量分布方面的實施方案可使用單個工具壓縮機330和正壓貯存罐340。它們一起可提供以更安全方式，在真空下，而不是在正壓下輸送工藝氣體到工藝設備350的能力。因此消除大工藝氣體貯存罐的需要和極大簡化在工藝氣體事故釋放情況下的應急處理要求。正壓貯存罐可以是，例如，公稱10升貯存罐。壓縮機330可以是本領域已知的金屬波紋管，大約280KPa或40psig輸出壓力壓縮機。
如圖6所示，工藝氣體產生系統10可以容納在具有它的自身排氣系統380的櫃200中。在櫃內部放置相對小的負壓批量貯存罐310。例如，負壓批量貯存罐310可以是200升貯存罐。不象要求非常大貯存罐的現有技術系統，該貯存罐在正壓下提供工藝氣體，批量分布方面的實施方案反而可提供向正壓貯存罐340進料的單個工具壓縮機330，該正壓貯存罐340依次可在正壓下提供工藝氣體到工藝設備350。每個工藝設備350可因此含有關聯壓縮機和小貯存罐，該貯存罐可以採用足夠的工藝氣體提供工藝設備350以在峰值(如，大約20升)下運行。正壓貯存罐340可以如對於給定應用尺寸化(如，大約10升)。
批量分布實施方案(如圖6所示)可包括一個或多個向多個工藝設備進料的大氟產生器。櫃200可容納工藝氣體產生系統10，如關於圖1-5所述。工藝氣體產生系統10提供工藝氣體到負壓批量貯存罐310，它依次提供工藝氣體到工藝氣體輸送管線320，該輸送管線連到單個工具壓縮機330。此外，負壓多點分布系統300可包括排氣系統380，該排氣系統可包括足以失效櫃200中容納所有氟的失效系統。
負壓工藝氣體分布管線320連到負壓批量貯存罐310和連到每個單個工具壓縮機330以輸送工藝氣體。批量分布實施方案的優點在於負壓批量貯存罐310可在負壓下通過工藝氣體分布管線320提供工藝氣體，同時仍然在正壓下提供工藝氣體到每個工藝設備350。每個單個工具壓縮機330在工藝氣體分布管線320上拉動真空，該管線連到負壓批量貯存罐310。因此在負壓批量貯存罐310上拉動真空。在它們入口拉動單個工具壓縮機330真空的同時，它們在正壓下在它們的出口泵送(即，泵送到正壓貯存罐340)。然後可以在正壓下從正壓貯存罐340提供工藝氣體到每個工藝設備350。
櫃200內部的工藝氣體產生系統10產生工藝氣體和提供它到負壓批量貯存罐310。
由於單個工具壓縮機330在負壓批量貯存罐310產生真空，工藝氣體產生系統10在氟池14的真空下產生工藝氣體。工藝氣體產生系統10可以在滿足每個單個工具壓縮機330要求的速度下生產工藝氣體。如果負壓批量貯存罐310應當達到正壓，這指示至少在工藝氣體產生的速率下，單個工具壓縮機330不需要工藝氣體。一旦在負壓批量貯存罐310檢測到預定壓力(如，正壓)，可以操作工藝氣體產生系統10以將它自身關閉。例如，這可以通過使用壓力變送器完成，該壓力變送器連接到工藝氣體產生系統10和可操作以關閉工藝氣體產生系統10。
現在參考圖1，2和3，與圖6的負壓多點分布系統300形成對照，和為進一步解釋圖6實施方案的操作，在圖1中，工藝氣體產生系統10包括通過輸出管線46的正壓輸送系統。在低壓貯存罐40的出口，壓縮機42在低壓貯存罐40上拉動真空。工藝氣體產生系統10的工藝氣體產生池14在低壓(如，大約7KPa or 1psi(8毫巴))下產生工藝氣體。池壓力控制器38可測量工藝氣體產生池14的壓力，和循環工藝氣體產生池開關(例如，通過本領域已知的可編程邏輯控制器控制系統)以通過打開和關閉到HF阱32的入口閥，控制分子氟氣體到低壓緩衝罐40的流動。壓縮機42因此保持低壓貯存罐40在真空下。
壓縮機42可以是連續循環壓縮機，和因此，在操作中，可保持低壓貯存罐40的真空同時也保持工藝氣體貯存罐44的正壓(如，大約100KPa或15psig)。當由工藝氣體產生池14產生工藝氣體時，將它提供到低壓緩衝罐40，其中如果基本沒有工藝氣體的需要它增加壓力。如果低壓緩衝罐40的壓力達到預定水平(如，大約7KPa或1psi)，可操作池壓力控制器38以提供信號到工藝氣體產生系統10和關閉氣體產生工藝。這是由於低壓緩衝罐40內部的壓力增加指示工藝氣體需要低於工藝氣體產生速率。由於當氣體產生池14內部的壓力增加時，電解質可以與分子氟氣體一起被推出和在工藝氣體產生池14外部劇烈反應，關閉工藝氣體產生系統10。當工藝氣體需要增加時，工藝氣體貯存罐44內部的壓力降低，引起從低壓緩衝罐40到工藝氣體貯存罐44的流動。低壓緩衝罐40壓力下降(真空增加)，和池壓力控制器38會檢測到真空增加和背向循環工藝氣體產生系統10和打開到HF阱32的入口閥。在正常操作中此過程可自身連續重複。
工藝氣體產生系統10的圖6負壓多點分布系統300的操作因此類似於操作。圖6的負壓批量貯存罐310可相應於圖1，2和3的低壓緩衝罐40，但在大規模上。每個單個工具壓縮機330，它可相應於圖1，2和3的內部壓縮機42，在負壓批量貯存罐310取得真空。結果是，負壓批量貯存罐310內部保持真空，該罐由工藝氣體產生系統10加入工藝氣體。如上所述，如果負壓批量貯存罐310達到預定壓力(如正壓)，工藝氣體產生可以循環關閉。由於如上所討論的那樣，負壓批量貯存罐310中的壓力增加指示工藝氣體需要小於工藝氣體供應速旦工藝設備350開始需要工藝氣體，再次由單個壓縮機330在負壓批量貯存罐310內部拉動真空。當批量貯存罐310的壓力降低(如，真空增加)時，可以由控制系統產生控制信號以背向循環工藝氣體產生系統10和再開始工藝氣體的產生。例如，這可以由連到如下兩者的壓力變送器完成負壓批量貯存罐310和工藝氣體產生系統10的控制系統。
單個工具壓縮機330可每個在它們到正壓貯存罐340的出口提供正壓。櫃200中工藝氣體產生系統10的操作由負壓批量貯存罐310內部壓力的增加/降低控制。正壓貯存罐340可以尺寸化以對於給定操作提供必須的工藝氣體供應到工藝設備350。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的負壓多點分布系統實施方案提供最小化工藝氣體貯存罐尺寸的優點。不象現有技術系統，不要求大工藝氣體貯存罐，和因此也不要求必須以保證可以中和這樣罐整個內容物的相應複雜和昂貴失效系統。進一步的優點在於所有的頂部工藝氣體分布管線320可以在真空下(即，在負壓下)。如果管線破裂，分子氟(或其它工藝氣體)和大氣氣體被吸回入負壓批量貯存罐310而不是被排入製造設施。因此曝露最小數量的工藝氣體於製造設施的氣氛，使得內部失效系統可處理這樣的釋放。
每個單個工藝設備350可含有它自身的櫃與它自身的失效系統，該失效系統可導引排氣到內部洗滌器。例如，可以在每個工藝設備350提供櫃200中的雙排氣系統，如先前關於圖4和5描述的那些。因此可提供每個工藝設備350的單個失效系統和它的相關工具壓縮機330和貯存罐340以中和每個正壓貯存罐340中貯存的工藝氣體。頂部工藝氣體分布管線320，由於它們在負壓下，避免如下的可能性從負壓批量貯存罐310發生進入製造設施的工藝氣體釋放。單個工具特異性正壓貯存罐340消除現有技術系統的加壓源供應管線要求和它們的相應昂貴失效系統。
可以根據特定應用的需要尺寸化實施方案的工藝氣體產生系統10。例如，可以尺寸化工藝氣體產生系統10的一個實施方案以生產大約700克工藝氣體每小時。依賴於應用，工藝氣體產生池14可以大約700克工藝氣體每小時。依賴於應用，工藝氣體產生池14可以是，例如，10-葉片池、30-葉片池、或150-葉片池。實施方案涉及最小化工藝氣體貯存現場數量和進一步涉及按需要輸送工藝氣體，如F2。因此，工藝氣體產生系統的實施方案可輸送，例如，大約0-700克工藝氣體每小時。這意味著依賴於需要量，它們可產生數量無論如何至多為它們最大能力的工藝氣體。需要量，依次，可以由供應管線中的壓力和工藝氣體產生系統10貯存罐中的壓力測量。
對於每個工藝設備350通過提供正壓貯存罐340和單個工具壓縮機330，批量分布方面的實施方案可提供按需要輸送工藝氣體的能力和，對於大多數工藝氣體泵送運行，在負壓下，同時仍然在正壓下提供工藝氣體到每個工藝設備350。將正壓工藝氣體從工具特異性正壓貯存罐340輸送到工藝設備350同時在負壓下輸送到正壓貯存罐340附近(即，輸送到單個工具壓縮機330)。因此可以由實施方案滿足輸送正壓工藝氣體到工藝設備350，同時由於安全原因在工藝氣體輸送管線320中保持負壓的雙重目的。
設想正壓貯存罐340和單個工具壓縮機330可以容納在直接連接到工藝設備350的單一單元中。此外，每個這樣的單元可含有它自身的單個失效系統，如先前討論的那樣。可以使用包括壓縮機，小型貯存罐，和工藝設備的單元。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的其它實施方案方面是提供與工藝氣體產生有關的危險液體的移動和緊密容納容器。危險液體要求二級容納，運輸，和貯存。實施方案的工藝氣體產生器14可包含在正常操作期間為液態的電解質，該電解質要求二級容納。現有技術的二級容納系統大和笨拙和要求重型設備，典型地鏟車或其它這樣的設備，以移開它們。實施方案設想在每個工藝氣體產生池14周圍的液密，密封，外部容器(例如，焊接的不鏽鋼)。外部密封容器可用作二級容納系統和用作每個工藝氣體產生池14的運輸箱兩者。此配置可消除如用於現有技術方法和系統的堤的需要，和避免與這樣液密封閉物有關的製造問題。由實施方案設想的二級容納系統可以裝配腳輪或其它這樣的滾動硬體，以消除安裝和移去工藝氣體產生池14的鏟車或其它重型機械要求的另外加工空間。
圖7顯示內裝工藝氣體產生池14的容納車400，該工藝氣體產生池14包含電解質液體410。尺寸化容納車400以在洩漏或其它破裂的情況下包含工藝氣體產生池14內部的所有電解質液體410。參考圖1，將HF作為輸入提供到電解質液體410以，在此情況下，產生F2氣體，將該氣體與痕量HF和廢金屬一起從工藝氣體產生池14輸出。在圖7所示的實施方案中，容納車400圍繞工藝氣體產生系統10的工藝氣體產生池14。工藝氣體產生池14可以是，例如，大約0.9-1.2米或三英尺-四英尺高，大約0.5米或20英寸寬，和大約1.5米或五英尺長，和由公稱13mm或半英寸厚蒙乃爾合金或鎳製成。典型的工藝氣體產生池14的重量可以為大約1,000磅(大約450千克的質量)。在現有技術方法中，將整個工藝氣體產生系統首先建造和然後在工藝氣體產生系統周圍構造足夠高度的堤，以包含可能溢出的任何和所有電解質液體。堤容納用於包含電解質液體直到它可以容易地被清潔。典型地設計容納系統以捕集110％數量包含在工藝氣體產生系統中的危險液體。
參考圖7，如果在工藝氣體產生池14中出現裂口，導致電解質液體410進入容納車400的釋放，容納車400具有足夠的能力以完全包含基本所有的電解質液體410。儘管容納車400顯示為矩形，可以使用各種其它形狀。容納車400可以由如下材料製成對工藝氣體產生池14中的電解質基本惰性的材料，如不鏽鋼、鎳、或其它合適的材料。
圖7的容納車400也包括滾動硬體450，它可以是飛輪、車輪、或本領域已知的其它這樣機構，以提供由滾動運動運輸容納車400的措施。不象要求建造昂貴堤，和必須採用重設備克服該困難的因此要求的現有技術方法，如工藝氣體產生池14，實施方案的容納車400不要求鏟車或在工藝氣體產生系統10周圍建造堤。由於消除了堤唇的需要，容納車400可以直接滾入包含工藝氣體產生系統10的櫃200。此外，可以尺寸化容納車400以捕集大約110％工藝氣體產生池14中的電解質液體。
容納車400也可用作運輸箱。容納車400，例如，可以由如下方式製造將五片金屬焊接在一起以形成具有地板的矩形和然後採用可移去罩460覆蓋。應當構造容納車400的底部以隨受工藝氣體產生池14的重量。容納車14可包括料位傳感器430用於檢測容納車400中電解質液體的存在，以指示在工藝氣體產生池14中出現洩漏。料位傳感器430可位於汙水槽440中，成形該汙水槽以引志溢出的電解質到料位傳感器430。可以包括支撐件420以支撐容納車400中的工藝氣體產生池14。
圖8A-8C和圖9A-9D顯示櫃200一個實施方案的側和頂部透視圖。圖8A顯示櫃200的視圖和前面標高，櫃200包括觸屏810，觀察窗820，和通氣入口格子830。觸屏810可以是用於工藝氣體產生系統10控制系統的界面，如圖形用戶界面，它在以下詳細描述。圖8B顯示門移開的櫃10內部的前視圖。在圖8B的頂部顯示PLC儀表和動力分布系統840。關於先前圖描述的工藝氣體產生系統10的其它組件也在圖8B中顯示和因此編號。服務導管850提供到櫃200內部的通路。圖8C顯示櫃200的剖面側視圖，櫃200包括先前描述的工藝氣體產生系統10各個組件，以及氮化淨化系統860，當替換HF阱32時可以使用該氮氣淨化系統。
圖9A，9B，9C和9D顯示櫃200和工藝氣體產生系統10相應內部組件的進一步橫截面和標高視圖。圖9A是從櫃200頂部的平面圖，顯示控制系統和檢修門910和服務導管920，以及電纜襯片和連接器930。圖9B顯示櫃200頂部的平面圖，除去櫃200的封閉物頂部以顯示櫃200的內部。相似地，圖9C顯示工藝氣體壓縮，淨化，和冷卻系統的平面圖，和圖9D顯示工藝氣體產生池14，過濾器35，和HF阱32的平面圖。
實施方案可進一步包括控制系統以提供各個工藝氣體產生系統設備項的監督控制，狀態監測，故障處理，和警報發布，各個工藝氣體產生系統設備項可以由這樣的控制系統監測。例如，工藝氣體產生池14，HF阱32，壓縮機42和45，冷卻系統18，和其它輔助設備項的狀態。主控制系統可以採用單一工業可編程邏輯控制器(PLC)實施，及凹進的觸屏圖形監視器提供主操作者界面。主操作者界面可以是圖8A的觸屏810。也提供控制和監測功能的其它子系統可以作為主控制系統的界面，以提供關鍵控制參數的狀態指示。控制系統物理設計可以基於模塊化系統，允許維護和事故目的用關鍵組件的快速更換，保證恢復的平均時間保持到最上。主控制系統可以設置在控制平臺上，該控制平臺位於，例如，櫃200定義的空間封裝頂部。
本領域技術人員已知的安全聯鎖系統也可以構造入工藝氣體方法和系統現場產生和分布的實施方案。例如，可以採用實施方案設計和實施異常和應急條件，該條件比由可編程系統如PLC控制系統提供的那些保證控制系統的更可靠，更高整體性響應。這樣控制系統的設計和實施是本領域公知的。可以設計系統結構和組件以允許外部系統的互連和根據教導允許工藝氣體產生系統10控制戰略的進一步開發。單一可編程邏輯控制器可用於通過位於多槽框架中的離散數字和模擬輸入和輸出模塊提供氣體產生工藝的儀表界面，以包括PLC處理器模塊和電源模塊。
可以使用櫃200前面上凹穴中安裝的單一觸屏監視器實施主控制系統操作者界面810。界面可提供工藝裝置的清楚視覺展示，該工藝裝置採用簡化流程圖和表以表示工藝物流以幫助操作者。登錄到系統(例如，通過口令)可呈現給操作者主面，該主頁詳細說明主系統設備工藝/項目，系統狀態，報警標題和主功能鍵。可以在每個屏上提供標準連界/背景以提供在系統配置頁之間的連通性，該系統配置頁可通過菜單和熱功能鍵瀏覽。可以產生適當的系統更換和維護旗/提示符以發出警報，迫近服務要求以最大化工藝氣體產生系統可利用性。
實施方案也可包括軟體，該軟體包括計算機可執行的指令用於管理工藝控制和儀表和顯示系統。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的實施方案可相對於現有技術提供各種優點，包括(1)冗餘工藝氣體產生池和汙染物阱(如，HF阱32)使得一個阱可以操作同時另一個再生；(2)拉動真空以再生汙染物阱和因此避免採用氮氣淨化容納阱和向工藝氣體中引入汙染物的能力；(3)容納在含有雙排氣系統的緊密產生器櫃中的能力，雙排氣系統可用於避免通過吸收材料的連續空氣流和因此避免吸收材料的過早降解；(4)在負壓下提供工藝氣體按需供應的能力；(5)對於每個工藝設備提供單個壓縮機和貯存罐，使得在負壓下在供應管線中的工藝氣體仍然可以在正壓下提供到工藝設備；和(6)提供與工藝氣體產生池有關的危險液體的可移動，緊密和自含式容納系統，使得可以消除現有技術的大和昂貴二級容納系統。
注意力現在涉及產生和使用分子氟現場產生的方法。在一個實施方案中，分子氟的現場產生可以使用先前描述的氟產生器完成。先前描述的產生器是能夠生產F2氣體的剛剛一個實施方案的例示。在閱讀此說明書之後，熟練技術人員理解可以使用許多其它的替代方案。
分布系統可以連到氟產生器和可操作以分布分子氟到一個或多個工藝設備。分子氟可以在半導體工藝或清潔操作期間採用或不採用等離子體作為侵蝕性試劑而使用和由於氟碳的不存在而優於常規化學或氣體組合物。然而，在一些實施方案中，分子氟可以與氟碳或其它蝕刻化合物結合使用。
一些實施方案可包括使用分子氟以降低與製造半導體器件有關的工藝時間。另外，分子氟可以在如下物質的製造期間使用組件、組合體，器件，如微電子器件、集成微電子電路、陶瓷襯底基器件、平板顯示器、或其它器件。許多這些組件，組合體和器件包括一個或多個微電子器件襯底。微電子器件襯底的例子包括半導體晶片、用於薄膜電晶體(「TFT」)顯示器的玻璃板、用於有機發光二極體(「OLEDs」)的襯底、或通常用於微電子器件製造的其它相似襯底。
圖10包括分子氟現場產生和分布的系統說明。一般說明為1000的系統可包括現場分子氟產生器1001，該氟產生器可以流體連到第一分布管線1002和第二分布管線1004，可操作該分布管線以在製造設施中分布分子氟。圖10中說明的分布管線可包括配置以在製造設施中流動分子氟的相關管道、管道設備、配件、和流體轉移或控制設備如泵、閥門等。
例如，第一分布管線1002可以是雙襯裡分布管線，設計該分布管線以安全地流動危險材料到反應器(如，等離子體產生器或工藝設備腔室)、系統、或工藝隔間。本身，可以將所需數量的危險材料，如F2安全地分布到工藝設備，系統或池。在一個實施方案中，系統1000可位於多個工藝設備的近端或遠端，該工藝設備可使用分子氟。工藝設備1003可以通過第一分布管線1002連到現場氟產生器1001。現場分子氟產生器1001可以通過第二分布管線1004和單一工具分布管線1005進一步連到第二工藝設備1010。
現場分子氟產生器1001也可以通過第二分布管線1004連到多埠分布管線1006。多埠分布管線1006可以連到幾個工藝隔間，該工藝隔間使用分子氟用於各種製造或清潔工藝。例如，多埠分布管線1006可以連到含有工藝設備1014，1015，和1016的第一工藝隔間1011。第一工藝隔間可用於薄膜沉積、離子注入、蝕刻、或平版印刷。
多埠分布管線1006也可以連到第二工藝隔間1012，該工藝隔間1012可包括可使用分子氟的工藝設備1017和1018。工藝設備1017和1018可以採用平行配置結合和可以操作為相同或不同的工具。例如，第二工藝隔間1012可以是含有多個沉積工藝設備的沉積工藝隔間。本身，現場分子氟產生器1001可向第二工藝隔間1012提供分子氟用於清潔工具1017和1018的沉積腔。可以腔室中加工的每個襯底之間，或在每個塊之間，或任何其它間隔之間進行清潔。
多埠分布管線1006可以進一步連到可包括工藝設備1019和1020的第三工藝隔間1013。工藝設備1020可以串聯連接到工藝設備1019。
在一個非限制性特定實施方案中，在氟產生器1001之間的距離可以是從連接到它的每個工藝設備不大於約200米。製造設施可包括多個相似於氟產生器1001的產生器。由於氟產生器1001可以是緊密和便攜的，從它連接或連到其上的所有工藝設備，氟產生器1001可小於大約50米。換言之，氟產生器1001可以如氟產生器1001和工藝設備物理主體允許的那樣接近任何特定的工藝設備。氟產生器1001可以專注於單一工藝設備或自動專注於工藝隔間。或者，一個氟產生器1001可服務兩個或多個相鄰的工藝隔間。
典型地，產生器可位於公用隔間中，該公用隔間鄰近它服務的工藝隔間。在仍然另一個實施方案中，氟產生器1001可位於兩個相鄰工藝隔間之間和服務兩個相鄰工藝隔間。在仍然另一個實施方案中，如所需氟產生器1001可以從工藝設備移動到工藝設備。在閱讀此說明書之後，熟練技術人員理解許多其它配置是可能的。
圖11說明含有集成氟產生和分布系統的工藝設備。圖11包括含有局部(在工具處)氟產生器的工藝設備1100說明。一般說明為1100的工藝設備包括分子氟產生器1101，可操作該產生器以產生分子氟用於與製造工藝相關。產生器1101可以連到累積器1102，該累積器連到用於製造器件，如半導體器件的工藝腔1103。在一個非限制性實施方案中，系統1100可以配置為能夠使用分子氟作為蝕刻物一部分蝕刻襯底的蝕刻工具。本身，分子氟可以與襯底區域反應以提供襯底的蝕刻位置。
在另一個實施方案中，系統1100可以配置為沉積工藝設備，可操作該沉積工藝設備以在襯底上沉積材料薄層(如，導電層，屏蔽層等)。本身，可以在襯底沉積期間或之後引入F2以從與系統1100有關的工藝腔除去不所需汙染物。例如，系統1100可以操作為工藝設備，和可以配置以使用F2代替NF3，或除NF3以外使用F2。自身，F2可以在半導體工藝期間使用以除去不所需的汙染物、金屬、化合物、副產物等，它們可以是沉積工藝的殘餘物。
在另一個實施方案中，系統1100可以配置為沉積工藝設備，該沉積工藝設備能夠在襯底上沉積材料薄層(如，介電層，導電層，屏蔽層等)。本身，要以在沉積期間或之後引入分子氟以從與系統1100有關的工藝腔除去不所需的汙染物。或者，當它由於沉積膜中的應力開始剝離時，在沉積的材料變得太厚和開始產生粒子之前，分子氟可用於除去沉積的材料。以此方式，分子氟可用於除去不所需的汙染物、金屬、化合物、副產物、或來自沉積工藝的其它材料。
在另外的實施方案中，累積器1102可用於在工藝設備1100局部貯存分子氟，其中分子氟在製造設施中別處產生和通過先前描述的分布管線流動到工藝設備1100。工藝設備1100可進一步包括控制器以監視累積器1102和補充分子氟至少到所需水平。
圖12說明製造工藝用分子氟的產生和分布方法。方法可以與如下系統結合使用圖1說明的系統或可操作以產生和分布製造工藝用分子氟的其它系統。
方法一般在步驟1200開始。在步驟1201，採用氟產生工藝，現場產生器生產分子氟。當設施允許時現場產生器可位於工藝設備遠端或近端，和可操作以使用上述電解質工藝或其它氟產生工藝生產可變數量和濃度的分子氟。
例如，現場產生器可包括幾個電解質池及每個電解質池生產分子氟體積。本身，一個或多個池可用於提供所需的分子氟到一個或多個工藝設備。
在產生分子氟時，方法進行步驟1202，其中方法分布分子氟到一個或多個工藝設備。例如，分布系統可以連到多個工藝設備和可操作以流體轉達所需數量的分子氟到一個或多個工藝設備。本身，可操作以生產大量F2的現場產生器可分布F2到可操作以用於製造設施中的多個工藝設備。
在分布分子氟到一個或多個工藝設備時，方法進行到步驟1203，其中工藝設備在製造工藝期間使用分子氟。在一個實施方案中，在一種情況下可操作以使用NF3的工藝設備可操作以在加工期間使用分子氟。例如，在例如導電薄膜沉積的期間或之後，氣相沉積工具可以在清潔步驟期間使用NF3以除去不所需的汙染物。本身，可以在沉積薄膜到襯底上期間或之後，操作方法以在工藝設備的工藝腔中提供所需數量的分子氟。例如，單晶片薄膜工藝設備可包括反應腔，可操作該反應腔以在襯底上沉積薄膜。本身，來自與沉積工藝有關各種物質的汙染物可以是反應腔中的殘餘物。然後可以將分子氟引入反應腔以清潔或除去反應腔(如，壁，機械手等)中的汙染物。本身，F2可降低與薄膜工藝有關的汙染物同時在反應腔中提供相對無汙染的環境用於目前或隨後的加工。
在採用F2氣體時，方法進行到步驟1204，其中方法結束。以此方式，此製造工藝有利地採用F2，該F2已經現場，在可操作以採用F2的工藝設備近端或遠端產生和分布。
在一個實施方案中，可以改進方法以使用與工藝設備關聯的累積器用於貯存分布的F2。本身，現場產生器可生產氟和分布分子氟到與工藝設備關聯的累積器。方法也可監視累積器某些體積水平和在累積器減少地水平時補充累積器中貯存的分子氟水平。
在另一個實施方案中，可以改進方法以淨化與工藝設備關聯的腔室的不所需殘餘氣體和隨後的加工。例如，除其它組件以外工藝設備可以將F2引入腔室作為製造工藝的一部分。然後可以淨化腔室和可進行器件的另外加工。本身，如所需可以改進方法以淨化腔室，製造器件，和採用F2。
在另一個實施方案中，可以改進方法以循環使用過的F2氣體。本身，可以操作循環系統以接收使用過的F2和循環F2氣體使得可以除去F2氣體中的不希望的汙染物和F2可用於隨後的加工。然後循環的F2可以與分布系統關聯使用，可操作該該分布系統以分布F2用於製造工藝。
圖13和14包括更涉及根據其它實施方案的特定方法的工藝流程圖。方法可用於與圖1中說明的系統關聯使用。參考圖13，方法可包括反應含氟反應物以形成含氟化合物(塊1302)。參考圖1，HF，它可以是含氟反應物，可以在任一或兩個電解池14中分解。分解生產H2氣體和F2氣體，它是含氟化合物。方法可進一步包括流動含氟化合物(F2氣體)到工藝設備(塊1322)。工藝設備可包括腔室，其中F2氣體可用於腔室中的反應。方法可進一步包括在工藝設備使用含氟化合物(塊1324)。在非限制性實施例中，F2氣體可用於蝕刻腔室中的襯底或通過除去材料清潔腔室，該材料沿壁或腔室內部的其它表面(如，襯底機械手，沉積防護屏，夾具等)沉積。分子氟可用於從腔室除去含矽或含金屬材料，如電介質、金屬、金屬矽化物等。
圖14包括相似於圖13工藝的工藝流程圖。然而，不象圖13，圖14設相等離子體的使用。方法可包括先前所述的反應和流動操作(塊1302和1322)。方法可進一步包括從含氟化合物產生含氟等離子體(塊1462)。可以使用常規技術產生等離子體以形成中性氟自由基(F*)和離子氟自由基(F+，F-，F2+，F2-，或其結合)。
可以在工藝設備的腔室中或在腔室外部產生等離子體。在後進情況下，等離子體產生器可以在分布管線和特定工藝設備之間連接，其中要提供含氟等離子體。在一個特定的實施方案中，等離子體產生器可以是工藝設備的一部分或連接到工藝設備。
方法可進一步包括在工具的腔室中使用含氟等離子體(塊1464)。含氟等離子體可以採用與先前採用圖13中的塊1342描述的那些相似方式使用(如，蝕刻襯底，清潔沉積腔等)。
在另一個實施方案中，方法可進一步包括循環未使用的分子氟氣體。本身，循環系統(未示出)可接收未使用的分子氟和循環分子氟氣體，使得可以除去分子氟氣體中的不希望汙染物和分子氟可用於隨後的加工。循環的分子氟可以與分布系統關聯使用以降低由圖1中電解池14產生的新分子氟氣體數量。
實施例等離子體蝕刻實施例可以將含鋁層形成到大約800nm的厚度。在隨後的形成圖案之後，可以形成公稱具有15微米乘15微米麵尺寸焊盤。鈍化層可以在焊盤上形成和厚度為大約900nm。鈍化層可包括大約200nm氧化矽和大約700nm氮化矽。可以使用等離子體增強的化學氣相沉積形成氧化矽和氮化矽層之一或兩者。
可以在鈍化層上形成有圖案的光刻膠層。在一個非限制性實施方案中，光刻膠層可以是購自日本JSR Company的JSR正性光刻膠材料和厚度為大約3500nm。有圖案的光刻膠包括在焊盤上的開口。
採用包括F2，四氟化碳(CF4)，三氟甲烷(CHF3)，氬氣(Ar)，和六氟化硫(SF6)的蝕刻劑氣體組合物蝕刻鈍化層。注意在先前在製造設施產生F2，其中發生蝕刻。可以進行蝕刻以曝露焊盤。等離子體可以在購自Applied Materials，Inc.of Santa Clara，加利福尼亞的AppliedMaterials MxP+牌工具中形成。工具可以在如下條件下操作(1)大約150毫託的反應器腔壓力；(2)在13.56MHZ的源射頻下大約0瓦的源射頻功率(即，沒有偏轉功率)；(3)大約250℃的半導體襯底溫度；和(4)大約8000標準立方釐米每分鐘(sccm)的氧氣流量。
在蝕刻操作期間，轉接罩可以沿焊盤的側壁形成和可包括氟碳聚合物殘餘物，該殘餘可包括或可不包括鋁。可以通過浸入剝離溶劑從半導體襯底剝離轉接罩，該剝離溶劑包括以ACT(購自AshlandSpecialty Chemical Division of Ashland，Inc.或Covington，肯塔基)或EKC(購自EKC Technology Inc.of Hayward，加利福尼亞)剝離劑購得的單乙醇胺。
等離子體清潔工藝實施例在更具體的例示方法中，可以將能夠與要除去的沉積物反應的氣體流入要清潔的腔室，如，真空沉積腔。沉積物可以含矽材料、含金屬的材料(如，金屬、金屬合金、金屬矽化物等)等。可以在腔室中或元離腔室激發氣體以形成等離子體。如果在腔室外部形成，等離子體可使用常規下遊等離子體工藝流動到腔室。等離子體或從等離子體產生的中性自由基可以與腔室中曝露表面上的沉積物反應。
用於蝕刻工藝的氣體典型地是滷素的氣體源。氣體源可包括F2、NF3、SF6、CF4、C2F6、其結合物等。另外，可以使用含氯或含溴氣體。在非限制性特定實施方案中，F2可預先在製造設施產生，其中發生腔室清潔。也可以採用在此段落中描述的氣體的幾乎任何混合物。包括氬氣、氖氣、氦氣等的惰性氣體或惰性稀釋劑氣體也可以與氣體或氣體混合物結合。
在閱讀此說明書之後，通過考慮沉積物要從其除去的空間體積，要除去的沉積物數量，和潛在地其它因素，熟練技術人員能夠能夠確定真空沉積腔或其它空間中氣體(或多種氣體)的適當流量，溫度和壓力條件。如所需，在蝕刻或清潔氣體用於除去沉積物之後可以進行常規淨化。典型的工藝參數見美國專利No.5,207,836(「Chang」)，該文獻在此引入作為參考。
在一個非限制性實施方案中，可以在腔室中沉積鎢，和F2可用於除去在腔室內壁和部部件上沉積的鎢。當發生鎢沉積時，可以在製造設施產生F2。
轉到沉積部分，可以將矽晶片引入購自Applied Materials，Inc.的Precision 5000 xZ設備的真空沉積腔。可以將腔室加熱到大約475℃的工藝溫度。在採用六氟化鎢(WF6)和矽烷(Si4)的常規預成核，腔室淨化加壓和加熱器板上晶片的穩定化之後，可以使用WF6在大約95sccm的流量下在大約90託的壓力下沉積鎢。在取出晶片之後，可以淨化和泵送腔室(Ar/N2/H2淨化)。可以重複沉積工藝直到加工大約25個矽晶片。
在沉積之後，可以清潔腔室以除去在晶片加工期間累積的沉積物。可以將沉積腔加熱到大約475℃的溫度下23秒時間。可以插入氮化鋁晶片以保持晶片卡盤，其中在沉積工藝期間晶片正常停留。同時或隨後，可以在大約150sccm下和大約300毫託的基礎壓力下將F2引入腔室。等離子體可以從F2氣體形成。在清潔工藝的第一部分期間，等離子體功率可以保持在大約600瓦下大約230秒。在清潔工藝的第二部分期間，等離子體功率可以保持在大約200瓦下大約220秒。在兩個淨化/泵循環(每個循環包括大約30秒的Ar/N2/H2淨化，和大約3秒泵送(抽空)，清潔了腔室。此時，可以重複沉積程序。
可以在襯底(如，矽晶片)之間，在許多襯底之間，或在幾乎任何間隔下進行腔室清潔。清潔的定時可依賴於沉積的膜的應力和它的厚度。
先前描述的系統和方法可提供相對於常規工藝的優點和可應用於許多不同的製造工業。注意優點是關於實施方案描述的和不解釋為引起實施方案的部分被認為是本發明的關鍵，要求，或必須特徵。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的實施方案的技術優點在於它們可提供冗餘工藝氣體產生池和汙染物阱，使得每種的至少一個可以在任何給定時間操作以供應製造工藝。另一種技術包括在緊密產生器櫃中容納工藝氣體產生系統的能力，該產生器櫃含有雙排氣系統以避免通過失效系統的吸收材料的連續空氣流。
工藝氣體現場產生和分布的方法和系統的實施方案的仍然另一個技術優點包括在負壓下提供工藝氣體按需要供應的能力。實施方案的進一步技術優點包括對於每個工藝設備提供單個壓縮機和貯存罐的能力，使得可以採用在負壓下的工藝氣體供應管線，在正壓下將工藝氣體提供到工藝設備。實施方案的仍然另一個技術優點包括提供與工藝氣體產生池有關的危險液體的可移動，緊密和自含式二級容納系統。
對於至少一些實施方案，技術優點包括提供危險材料如分子氟化物的安全產生和分布系統。進一步的技術優點包括在對於工藝所需的濃度下使用分子氟，該工藝使用分子氟。
仍然另一個技術優點包括提供現場氟產生器，該產生器可位於加工工具的近端，遠端或集成為加工工具的一部分。仍然另一個技術優點包括提供半導體工藝，可操作該工藝以開發F2的所需特性。仍然進一步的技術優點包括提供氟分布系統，可操作該分布系統以分布分子氟到多個工藝設備。
實施例可提供一些優點的更好說明。在該實施例中，清潔含有擴散爐管的工藝設備。分子氟可以在製造設施現場製造，因此避免從化學裝置運輸氣體鋼瓶的需要。如果使用氣體鋼瓶，氣體鋼瓶可能損壞或其它另外不能包含氣體，大量氣體可釋放入大氣和引起顯著的損害。同樣，一些材料，如分子氟可具有有限的存放期。通過現場生產分子氟，避免運輸危險物。
此外，可以採用更小數量或在如所需基礎上生產分子氟。如果出現分子氟的事故釋放，它會是與氣體鋼瓶相比更小的數量，和製造設施的排氣系統或更好地適於處理更小數量。因此，實施方案可用於危險材料，如分子氟的安全產生和分布系統。
另外，產生器可以便攜的和從工藝隔間到工藝隔間，從公用隔間到公用隔間，或從工藝設備到工藝設備移動。可以減少用於危險材料的昂貴管道設備。同樣，可以將產生器的數量更好地適於設施的需求。
現場分子氟產生器可位於工藝設備的近端，遠端或作為工藝設備的一部分。這樣的靈活性允許配置具體地適於特定製造設施的具體需求。
在前述說明書中，關於具體的實施方案描述了本發明。然而，本領域技術人員理解可以進行各種改進和變化而不背離以下權利要求中的範圍。因此，以說明而不是限制性的意義考慮說明書和附圖，和希望所有這樣的改進包括在本發明的範圍內。
以上關於具體的實施方案描述了益處，其它優點，和問題的解決方案。然而，益處，優點，問題的解決方案，和可引起任何益處，優點，或解決方案發生或變得顯著的任何元素不認為是任何或所有權利要求的關鍵，要求，或必須特徵。
權利要求
1.一種氣體流連續淨化的系統，包括連到氣體供應管線的第一HF阱，其中氣體供應管線傳導氣體流；連到氣體供應管線與第一HF阱平行的第二HF阱；和在預先確定情況發生時可以操作以從第一HF阱向第二HF阱切換氣體流的切換機構。
2.權利要求1的系統，其中氣體流包括分子氟；和痕量氟化氫。
3.權利要求1的系統，其中當第一HF阱大約飽和時，可操作切換機構以從第一HF阱向第二HF阱切換氣體流。
4.權利要求3的系統，進一步包括可操作以從氣體供應管線向第一HF阱導引氣體流的第一歧管；和可操作以從氣體供應管線向第二HF阱導引氣體流的第二歧管。
5.權利要求1的系統，進一步包括一個或多個氟產生池，其中一個或多個氟產生池連到氣體供應管線和其中一個或多個氟產生池提供氣體流。
6.權利要求1的系統，進一步包括連到第一HF阱和第二HF阱的氣體輸出管線；和連到氣體輸出管線的輸出過濾器。
7.權利要求6的系統，進一步包括與第一HF阱和第二HF阱流體連通的低壓緩衝罐，其中低壓緩衝罐位於輸出過濾器下遊；和與低壓緩衝罐流體連通並在低壓緩衝罐下遊的壓縮機，其中可操作壓縮機以壓縮來自低壓緩衝罐的氣體。
8.權利要求1的系統，進一步包括與第一HF阱和第二HF阱流體連通的低壓緩衝罐；和與低壓緩衝罐流體連通和在低壓緩衝罐下遊的壓縮機，其中可操作壓縮機以壓縮來自低壓緩衝罐的氣體。
9.一種淨化氟氣體的方法，包括導引氟氣體流到第一HF阱；確定第一HF阱是否大約飽和；和如果確定氟阱是大約飽和的切換氟氣體流到旁路HF阱；再生第一HF阱；和替換第一HF阱。
10.權利要求9的方法，進一步包括相對於旁路氟阱以旁路模式放置第一HF阱。
11.權利要求9的方法，其中再生第一HF阱的步驟包括加熱第一HF阱；和採用氮氣淨化第一HF阱。
12.一種工藝氣體產生櫃，包括包含工藝氣體產生器的櫃外殼，外殼進一步包括一個或多個導引空氣進入工藝氣體產生器的輸入口；正常輸出口；和應急輸出口；和排氣系統，該排氣系統包括排氣槽；連到正常輸出口和排氣槽的正常操作槽，正常操作槽進一步包括正常操作閥；連到櫃外殼的應急輸出口和排氣槽的應急槽，應急槽進一步包括應急排氣閥；和吸收劑裝填材料；和位於正常操作閥上遊的氟傳感器，如果櫃外殼中的氟水平超過預定水平，可操作氟傳感器以關閉正常操作閥和打開應急排氣閥。
13.權利要求12的工藝氣體產生器櫃，其中排氣槽包括室排氣系統。
14.權利要求12的工藝氣體產生器櫃，其中如果櫃外殼中的氟水平超過預定水平，可操作氟傳感器以關閉工藝氣體產生器。
15.權利要求12的工藝氣體產生器櫃，其中吸收劑裝填材料包括氧化鋁。
16.權利要求12的工藝氣體產生器櫃，其中氟氣體傳感器安置成與正常操作閥聯機。
17.權利要求12的工藝氣體產生器櫃，其中櫃外殼進一步包括負壓貯存罐，可操作該負壓貯存罐以貯存由工藝氣體產生器產生的工藝氣體。
18.一種氣體分布系統，包括工藝氣體產生器；連接到工藝氣體產生系統的氣體線路機構；連接到氣體線路機構的負壓貯存罐，可操作負壓貯存罐以貯存由工藝氣體產生器產生的工藝氣體；連到負壓貯存罐的負壓管線；連到負壓管線的壓縮機，可操作該壓縮機以從負壓貯存罐吸取工藝氣體；壓縮工藝氣體以產生正壓工藝氣體；和輸出正壓工藝氣體；和與壓縮機流體連通的正壓貯存罐，可操作正壓貯存罐以貯存正壓工藝氣體。
19.權利要求18的氣體分布系統，其中可進一步操作正壓貯存罐以提供正壓工藝氣體到製造工具。
20.權利要求18的氣體分布系統，進一步包括櫃外殼，該櫃外殼包括工藝氣體產生器，氣體線路機構和負壓貯存罐。
21.權利要求18的氣體分布系統，其中氣體線路機構包括歧管。
22.權利要求18的氣體分布系統，進一步包括連到壓縮機和連到正壓貯存罐的正壓管線。
23.一種氣體分布系統，包括工藝氣體產生器；連接到工藝氣體產生系統的氣體線路機構；連接到氣體線路機構的負壓貯存罐，可操作負壓貯存罐以貯存由工藝氣體產生器產生的工藝氣體；連到負壓貯存罐的負壓管線；連到負壓管線的多個壓縮機，可操作多個壓縮機的每一個以從負壓貯存罐吸取工藝氣體；壓縮工藝氣體以產生正壓工藝氣體；和輸出正壓工藝氣體；和與多個壓縮機每一個連接的正壓貯存罐，每個正壓貯存罐與連接的壓縮機流體連通，和其中可操作每個正壓貯存罐以貯存從連接的壓縮機接收的正壓工藝氣體。
24.權利要求23的氣體分布系統，其中可操作每個正壓貯存罐以提供正壓工藝氣體到連接的工具。
25.一種容納車，包括液密外部容器用以貯存工藝氣體產生池，該工藝氣體產生池包含電解質液體，液密外部容器的尺寸做成包含工藝氣體產生池和至少工藝氣體產生池內部所有電解質液體，其中外部容器包括對電解質液體惰性的材料；和連到液密容器底表面的滾動硬體。
26.權利要求25的容納車，進一步包括連到具有液密密封件的液密外部容器的可拆去罩。
27.權利要求25的容納車，進一步包括一個或多個支撐件以支撐液密外部容器中的工藝氣體產生池。
28.權利要求25的容納車，進一步包括料位傳感器，可操作該料位傳感器以檢測液密外部容器中溢出電解質液體的存在。
29.權利要求28的容納車，進一步包括配置以引導溢出電解質液體到料位傳感器的汙水槽。
30.權利要求25的容納車，其中用不鏽鋼製成液密外部容器。
31.權利要求25的容納車，進一步包括連到具有液密密封件的液密外部容器的可拆去罩；用於支撐液密外部容器中工藝氣體產生池的一個或多個支撐件；可操作以檢測液密外部容器中溢出電解質液體存在的料位傳感器；和配置以引導溢出電解質液體到料位傳感器的汙水槽。
32.一種清潔半導體或平板顯示器用工藝腔的方法，包括如下步驟在遠端位置轉化進料氣體成清潔氣體，其中進料氣體不清潔工藝腔；和輸送清潔氣體到工藝腔。
33.權利要求32的方法，進一步包括在輸送清潔氣體到工藝腔之前活化腔室外部清潔氣體的步驟。
34.權利要求33的方法，其中通過選自如下的機構進行活化步驟遠等離子體源、熱源、和電源。
35.權利要求34的方法，其中遠等離子體源選自微波能量源和射頻能量源。
36.權利要求32的方法，其中進料氣體是HF。
37.權利要求32的方法，其中清潔氣體是F2。
38.權利要求37的方法，其中由電解進行轉化。
39.權利要求32的方法，進一步包括轉移獲得的氣體混合物到阱的步驟，和清潔氣體保持氣態形式。
40.權利要求39的方法，在輸送清潔氣體到工藝腔之前，進一步包括泵送清潔氣體入貯存單元的步驟。
41.權利要求40的方法，在泵送清潔氣體入貯存單元的步驟之後，進一步包括如下步驟在輸送清潔氣體到腔室之前活化腔室外部的清潔氣體。
42.權利要求41的方法，其中通過選自如下的機構進行活化步驟遠等離子體源、熱源、和電源。
43.權利要求42的方法，其中遠等離子體源選自微波能量源和射頻能量源。
44.權利要求39的方法，其中進料氣體是HF。
45.權利要求44的方法，其中清潔氣體是F2。
46.權利要求45的方法，其中由電解進行轉化。
47.一種產生和使用含氟化合物的方法，包括在第一反應器中反應含氟反應物以形成第一含氟化合物；和流動第一含氟化合物到第二反應器，其中第一和第二反應器位於製造設施中。
48.權利要求47的方法，其中含氟反應物包括HF；和第一含氟化合物包括分子氟。
49.權利要求47的方法，其中第一反應器包括電解池；和方法的設備包括第二反應器。
50.權利要求47的方法，其中第二反應器包括蝕刻腔。
51.權利要求47的方法，其中第二反應器包括沉積腔。
52.權利要求47的方法，其中第二反應器是在流動期間連接到第一反應器的唯一工藝設備。
53.權利要求47的方法，其中第二反應器是連到第一反應器的多個工藝設備之一。
54.權利要求47的方法，進一步包括從第一含氟化合物產生含氟等離子體，其中第二反應器包括等離子體產生器；和方法進一步包括流動含氟等離子體到工藝腔。
55.權利要求54的方法，其中分子氟包括二原子氟；含氟等離子體包括中性氟自由基；和工藝腔包括沉積腔。
56.權利要求47的方法，進一步包括從第一含氟化合物產生含氟等離子體，其中工藝設備包括第二反應器；和在第二反應器中進行產生。
57.權利要求47的方法，其中進行流動，同時襯底位於第二反應器的腔室中。
58.權利要求47的方法，其中第一和第二反應器位於彼此大約200米之內。
59.權利要求47的方法，其中第一和第二反應位於彼此大約50米之內。
60.權利要求47的方法，其中第一反應器連到多個工藝設備用於工藝隔間。
61.權利要求47的方法，其中第一反應器連到多個工藝設備用於位於公用隔間相對側上的工藝隔間。
62.權利要求47的方法，進一步包括將微電子器件襯底放入第二反應器。
63.權利要求47的方法，其中含氟化合物是二原子氟。
64.一種使用第一工藝設備的方法，包括在第一工藝設備的腔室中放置第一襯底；在反應器中反應含氟反應物以形成分子氟；從分子氟產生含氟等離子體，其中在位於腔室外部的等離子體產生器中進行產生；和在襯底在腔室中的同時流動第一含氟等離子體到腔室，其中在時間中的至少一點期間同時進行反應和流動。
65.權利要求64的方法，其中含氟反應物包括HF。
66.權利要求64的方法，其中反應器包括電解池。
67.權利要求64的方法，其中流動包括流動第二含氟氣體到腔室。
68.權利要求64的方法，其中第一工藝設備是用於工藝隔間的多個工藝設備之一，和是連到反應器的唯一工藝設備。
69.權利要求64的方法，其中第一反應器連到用於工藝隔間的多個工藝設備，該工藝隔間位於公用隔間的相對側上。
70.權利要求64的方法，其中第一反應器連到用於工藝隔間的多個工藝設備。
71.權利要求64的方法，進一步包括在流動之後循環第一含氟氣體。
72.權利要求64的方法，其中分子氟是二原子氟。
73.一種使用腔室的方法，包括流動分子氟到腔室；和使用分子氟產生含氟等離子體，其中在腔室中進行產生含氟等離子體。
74.權利要求73的方法，進一步包括在反應器中反應含氟反應物以形成分子氟。
75.權利要求74的方法，其中含氟反應物包括HF。
76.權利要求74的方法，其中反應器包括電解池。
77.權利要求74的方法，其中第一工藝設備包括腔室；和第一工藝設備是用於工藝隔間的多個工藝設備之一，和是連到反應器的唯一工藝設備。
78.權利要求74的方法，其中第一工藝設備包括腔室；和第一反應器連到用於工藝隔間的多個工藝設備，該工藝隔間位於公用隔間的相對側上，和是連到反應器的唯一工藝設備。
79.權利要求73的方法，其中流動包括流動第二氣體到腔室。
80.權利要求73的方法，進一步包括在腔室中放置襯底；在襯底上沉積膜；和在沉積膜之後和在流動之前從腔室取出襯底。
81.權利要求73的方法，進一步包括在第一多個襯底上沉積材料；和在第二多個襯底上沉積材料，其中在第一多個襯底上沉積材料之後和在第二多個襯底上沉積材料之前進行流動和產生；和不在第一多個襯底中的每個襯底或第二多個襯底中的每個襯底之間進行流動和產生。
82.權利要求73的方法，其中分子氟是二原子氟。
全文摘要
公開了在製造設施的分子氟產生和使用的集成解決方案。集成解決方案和系統和方法的一部分包括新穎的方面。在此所述的方法和系統的一些實施方案可提供在或靠近工藝設備產生分子氟的能力。在此所述的方法和系統的其它實施方案可包括含有多個氟池的氟產生器櫃。方法和系統特別用於製造器件如微電子器件、集成微電子電路、陶瓷襯底基器件、平板顯示器或其它器件。在一個特定的實施方案中，F
文檔編號C01B7/19GK1610573SQ02826626
公開日2005年4月27日 申請日期2002年11月26日 優先權日2001年11月26日
發明者S·H·斯格勒, F·J·斯格勒, R·傑克遜 申請人:氟在線有限公司