SISTEMA Y MÉTODO DE SUMINISTRO DE GAS BASADOS EN PRESIÓN PARA REDUCIR LOS RIESGOS ASOCIADOS CON EL ALMACENAMIENTO Y SUMINISTRO DE GASES DE ALTA PRESIÓN.

Un conjunto de distribución de gas para distribuir gas, que comprende:

(a) un recinto cerrado que contiene un recipiente fuente de gas regulado en presión (202) para contener gas a presión superatmosférica, y construido y dispuesto con al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna interiormente dispuesto en el recipiente fuente de gas para descargar el gas a presión subatmosférica; y (b) un distribuidor de gas (210, 226) en el recinto cerrado dispuesto para recibir gas descargado desde el recipiente fuente de gas regulado en presión y que comprende circuitos de flujo de gas para distribuir dicho gas a una zona de utilización de gas; caracterizado porque comprende (c) medios para aislar de modo selectivamente automático los circuitos de flujo del distribuidor de gas respecto a un recipiente fuente de gas regulado en presión, en respuesta a la detección de dicha presión de gas en el distribuidor durante su distribución a dicha zona de utilización de gas, cuando esté fuera de un límite predeterminado; y (d) medios para extraer gas de los circuitos de flujo de gas a efectos de permitir la sustitución del recipiente fuente de gas cuando el recipiente ha llegado a quedarse sin gas

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/017429.

Solicitante: ADVANCED TECHNOLOGY MATERIALS, INC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 7 COMMERCE DRIVE DANBURY, CT 06810 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: WANG,LUPING, OLANDER,Karl,W, DONATUCCI,Matthew,B, WODJENSKI,Michael,J.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 29 de Mayo de 2003.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • F17C5/00 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F17 ALMACENAMIENTO O DISTRIBUCION DE GASES O LIQUIDOS.F17C RECIPIENTES PARA CONTENER O ALMACENAR GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS; GASOMETROS DE CAPACIDAD FIJA; LLENADO O DESCARGA DE RECIPIENTES CON GASES COMPRIMIDOS, LICUADOS O SOLIDIFICADOS (utilización de cámaras o cavidades naturales o artificiales para el almacenamiento de fluidos B65G 5/00; construcción o ensamblaje de depósitos almacenadores empleando las técnicas de la ingeniería civil E04H 7/00; gasómetros de capacidad variable F17B; máquinas, instalaciones o sistemas de refrigeración o licuefacción F25). › Métodos o aparatos para el llenado de recipientes, a presión con gases licuados, solidificados o comprimidos (adición de propulsores a los receptáculos de aerosol B65B 31/00).

Clasificación PCT:

  • B08B5/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B08 LIMPIEZA.B08B LIMPIEZA EN GENERAL; PREVENCION DE LA SUCIEDAD EN GENERAL (cepillos A46; dispositivos para limpieza del hogar o análogos A47L; separación de partículas sólidas de líquidos o gases B01D; separación de sólidos B03, B07; pulverización o aplicación de líquidos u otros materiales fluidos sobre superficies en general B05; dispositivos de limpieza para transportadores B65G 45/10; operaciones combinadas de lavado, llenado y cierre de botellas B67C 7/00; inhibición de la corrosión o de la incrustación en general C23; limpieza de calles, de vías férreas, de playas o de terrenos E01H; partes constitutivas, detalles o accesorios de piscinas para nadar o para chapotear especialmente adaptados a la limpieza E04H 4/16; protección contra las cargas electrostáticas o supresión de estas cargas H05F). › Limpieza mediante procedimientos que implican la utilización de una corriente de aire o de gas (B08B 6/00, B08B 9/00 tienen prioridad).
  • B08B9/027 B08B […] › B08B 9/00 Limpieza de objetos huecos por métodos o con aparatos especialmente adaptados a este efecto (B08B 3/12, B08B 6/00 tienen prioridad). › Limpieza de las superficies internas; Eliminación de atascos.
  • G05B11/01 FISICA.G05 CONTROL; REGULACION.G05B SISTEMAS DE CONTROL O DE REGULACION EN GENERAL; ELEMENTOS FUNCIONALES DE TALES SISTEMAS; DISPOSITIVOS DE MONITORIZACION O ENSAYOS DE TALES SISTEMAS O ELEMENTOS (dispositivos de maniobra por presión de fluido o sistemas que funcionan por medio de fluidos en general F15B; dispositivos obturadores en sí F16K; caracterizados por particularidades mecánicas solamente G05G; elementos sensibles, ver las subclases apropiadas, p. ej. G12B, las subclases de G01, H01; elementos de corrección, ver las subclases apropiadas, p. ej. H02K). › G05B 11/00 Controladores automáticos (G05B 13/00 tiene prioridad). › eléctricos.
  • G06F15/00 G […] › G06 CALCULO; CONTEO.G06F PROCESAMIENTO ELECTRICO DE DATOS DIGITALES (sistemas de computadores basados en modelos de cálculo específicos G06N). › Computadores digitales en general (detalles G06F 1/00 - G06F 13/00 ); Equipo de procesamiento de datos en general.

Clasificación antigua:

  • B08B5/00 B08B […] › Limpieza mediante procedimientos que implican la utilización de una corriente de aire o de gas (B08B 6/00, B08B 9/00 tienen prioridad).
  • B08B9/027 B08B 9/00 […] › Limpieza de las superficies internas; Eliminación de atascos.
  • G05B11/01 G05B 11/00 […] › eléctricos.
  • G06F15/00 G06F […] › Computadores digitales en general (detalles G06F 1/00 - G06F 13/00 ); Equipo de procesamiento de datos en general.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2363277_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere, generalmente, a un sistema y un método de suministro de gas basados en la presión, para reducir los riesgos asociados con el almacenamiento y el suministro de gases comprimidos a alta presión.

Descripción de la técnica relacionada

Durante todo su desarrollo, la industria de semiconductores ha requerido fuentes fiables de gases de alta pureza. En una factoría de fabricación de semiconductores, el suministro de tales gases de alta pureza implica circuitos de flujo para acoplar recipientes de suministro de gas con herramientas de tratamiento de semiconductores y/o con otras cámaras o zonas de consumo de gas en la instalación.

Al comienzo de los 70, se desarrollaron y refinaron distribuidores de suministro de gas de alta pureza, y los armarios de gas fabricados según diseños estándares, con soldaduras de alta integridad y sistemas de control mejorados, empezaron a tener un uso común. Simultáneamente, llegaron a estandarizarse las especificaciones de ventilación, la normativa eléctrica, las alarmas y los grupos de componentes. Los circuitos de flujo de gas evolucionaron hacia disposiciones comúnmente aceptadas con respecto a los transductores de presión, las válvulas neumáticamente accionadas, los reguladores, las válvulas de flujo elevado, los acoplamientos y los métodos utilizados para efectuar sustituciones de los recipientes de suministro de gas.

Alrededor de 1980, se introdujo y estandarizó el orificio de flujo restringido (RFO), que se convirtió en un componente comúnmente aceptado de distribuidores de suministro de gas y circuitos de flujo.

Los desarrollos anteriores han permitido que se adopten estándares y normas para la industria de semiconductores. Hoy en día, el Uniform Fire Code y varias autoridades de la industria prescriben métodos para almacenar y suministrar gases tóxicos, corrosivos y pirofóricos que se utilizan en las operaciones de fabricación de semiconductores.

El Departament of Transportation (DOT) estadounidense se encarga de aprobar recipientes que se utilizan para suministrar gases que se usan en instalaciones de fabricación de semiconductores. Las bombonas de gas aprobadas por el DOT utilizadas comúnmente en el transporte y suministro de gases peligrosos para la fabricación de semiconductores son, por sí mismas, intrínsecamente seguras. La incidencia de fallo catastrófico de dichas bombonas de gas aprobadas por el DOT es muy baja, por ejemplo, del orden de una vez cada 10.000 años de funcionamiento.

La presión de rotura de las bombonas se fija normalmente en 5/3 veces la presión de funcionamiento máxima de la bombona. Una bombona de gas tendrá preferentemente una presión de rotura al menos de aproximadamente

27.579 kPa y son típicas presiones de rotura por encima de 34.473,8 kPa. Las válvulas de acero inoxidable utilizadas actualmente para tales bombonas de gas son extremadamente fiables, sin que se conozca algún ejemplo de cizalladura de la válvula. La bombonas se ensayan a presión en una base prescrita en el momento de su fabricación inicial y en el momento de su (re)llenado, para asegurar su integridad. Las válvulas de bombona, en contraste con esto, requieren una reconstrucción constante y tienen una vida útil finita.

El método para el suministro de gas en la instalación de fabricación (fab) de semiconductores es de naturaleza rutinaria y establecida. Una bombona de gas a alta presión está conectada a un distribuidor de suministro de gas y a gas a alta presión admitido en el panel distribuidor de gas. Un regulador de gas montado en el panel reduce la presión de gas, y el flujo de gas resultante modulado en presión se transmite hacia dentro de la fab. La corriente de gas puede ser dividida, utilizando una caja distribuidora de válvulas (VMB) situada cerca de las herramientas de tratamiento de semiconductores, de manera que se distribuye gas a varias herramientas de tratamiento en la fab. Se pueden utilizar reguladores de gas adicionales en la VMB y/o en la herramienta de tratamiento.

El desarrollo de fuentes de gas en fase adsorbida, del tipo descrito en la patente estadounidense número 5.518.528, ha alterado algo este método. Los gases se puedan almacenar a presión subatmosférica y, como es el caso de fuentes de gas SDS® (disponibles comercialmente por la firma ATMI, Inc., Danbury, CT) utilizadas comúnmente en aplicaciones de implante de iones, usar en intervalos de presión del orden de desde 86,7 kPa hasta de 1,33 kPa a 2,67 kPa. La utilización de tales fuentes de gas a presión subatmosférica requiere el acomodo correspondiente en el entorno de presión ambiental de la fab. Por ejemplo, se han desarrollado productos específicos para armarios de gas, tales como el armario de gas RPMTM (comercialmente disponible por la firma ATMI, Inc., Danbury, CT), para asegurar que los sistemas de proceso de la fab que funcionan a presión atmosférica no están comprometidos por el aire ambiente que está siendo introducido en las bombonas y los distribuidores a presión subatmosférica. Dichos armarios de gas están provistos de componentes de supervisión y control para comparar presiones diferenciales dentro del sistema de suministro de gas y aislar la bombona de gas si ocurriera una “onda a alta presión”.

El desarrollo de fuentes de gas a presión previamente regulada, tales como las descritas en las patentes estadounidenses números 6.089.027 y 6.101.816, representa una novedad fundamental frente al uso de bombonas de gas a alta presión usuales y presenta la posibilidad de reducir el riesgo de utilizar gases comprimidos. En dichas fuentes de gas a presión previamente regulada, un elemento o conjunto regulador de gas se utiliza en la cabeza de válvula o dentro de la bombona de gas, de manera que se mantiene gas en dicha bombona a una presión elevada, pero se distribuye a una presión determinada mediante el regulador. La presión de gas controlada por el regulador puede ser sustancialmente menor que la presión de contención del gas a granel en el recipiente, de manera que se permite la distribución de gas a presión superatmosférica moderada, a presión casi atmosférica o, incluso, a presión subatmosférica.

Mientras que, en la puesta en práctica usual utilizando bombonas de gas comprimido, el gas a toda presión en la bombona, por ejemplo, hasta 13.789,5 kPa, se admite en el distribuidor de suministro de gas, la utilización de las fuentes de gas a presión previamente regulada hace posible en la actualidad admitir un gas a presión nominalmente positiva, por ejemplo, de 137,9 kPa a 689,5 kPa, o a presión subatmosférica en su lugar. Las fuentes de gas a presión previamente regulada son de esta manera un desarrollo significativo en la industria de semiconductores y proporcionan el fundamento para hacer funcionar un sistema más seguro de suministro de gas.

Las consecuencias de este desarrollo son significativas. Ya que muchos accidentes ocurren durante la sustitución de la bombona o están asociados con el fallo de los componentes en el sistema de suministro de gas, la capacidad de reducir la presión dentro de la bombona o en la misma limita la magnitud de un incidente y la liberación asociada. Las fuentes de gas a presión previamente regulada proporcionan asimismo otra ventaja sustancial. Si la presión sube por encima de un nivel umbral preestablecido en el sistema de suministro de gas, evidenciando un suceso anormal en el sistema, el controlador del sistema puede iniciar rápidamente etapas de parada automática que incluyen cerrar la válvula neumática sobre la bombona de gas, cerrar la válvula o válvulas de aislamiento a alta presión sobre el distribuidor y activar la alarma o alarmas del sistema.

En general, es necesario mantener el contenido de las bombonas de gas a alta presión confinado de modo seguro en la bombona y controlar el suministro del gas distribuido de manera eficiente, que concuerda con las preocupaciones de seguridad, ya que muchos de los gases utilizados en la fabricación de semiconductores son de carácter tóxico o de otro modo peligroso.

El documento US 6.257.000, considerado como la técnica anterior más relevante, describe un sistema de almacenamiento y distribución de fluido que incluye un recipiente para contener un fluido, un regulador de presión con punto de consigna ajustable en el volumen interior del recipiente, un conjunto de distribución en comunicación de flujo de fluido con el regulador para distribuir fluido... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un conjunto de distribución de gas para distribuir gas, que comprende: (a) un recinto cerrado que contiene un recipiente fuente de gas regulado en presión (202) para contener gas a presión superatmosférica, y construido y dispuesto con al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna interiormente dispuesto en el recipiente fuente de gas para descargar el gas a presión subatmosférica; y (b) un distribuidor de gas (210, 226) en el recinto cerrado dispuesto para recibir gas descargado desde el recipiente fuente de gas regulado en presión y que comprende circuitos de flujo de gas para distribuir dicho gas a una zona de utilización de gas; caracterizado porque comprende (c) medios para aislar de modo selectivamente automático los circuitos de flujo del distribuidor de gas respecto a un recipiente fuente de gas regulado en presión, en respuesta a la detección de dicha presión de gas en el distribuidor durante su distribución a dicha zona de utilización de gas, cuando esté fuera de un límite predeterminado; y (d) medios para extraer gas de los circuitos de flujo de gas a efectos de permitir la sustitución del recipiente fuente de gas cuando el recipiente ha llegado a quedarse sin gas.

2. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dichos medios para extraer gas de los circuitos de flujo de gas comprenden un circuito de vacío (231, 234, 236) unido a dicho distribuidor de gas (210, 226).

3. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dichos medios para extraer gas de los circuitos de flujo de gas comprenden una fuente de gas de purga acoplada con dicho distribuidor de gas (210, 226).

4. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que tiene dos reguladores de presión de gas (201, 203) interiormente dispuestos en el recipiente fuente de gas (202).

5. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicho recipiente (202) incluye un conjunto de cabeza (204) que tiene al menos una válvula.

6. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas (201, 203) está construido y dispuesto de manera que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión que es al menos un 40 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

7. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicha presión de gas en dicho recipiente fuente de gas (202) está en un intervalo desde aproximadamente 137,9 kPa (20 psig) hasta aproximadamente 13.789,5 kPa (2.000 psig).

8. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión en un intervalo desde 53,3 kPa (400 Torr) hasta aproximadamente 80 kPa (600 Torr).

9. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que múltiples recipientes fuente de gas (202) están dispuestos en dicho recinto cerrado.

10. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recinto cerrado comprende una caja de gas.

11. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recinto cerrado comprende un armario de gas.

12. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión desde aproximadamente 2,7 kPa (20 Torr) hasta aproximadamente 100 kPa (750 Torr).

13. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas (201, 203) está construido y dispuesto de manera que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión que es al menos un 60 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

14. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas (201, 203) está construido y dispuesto de manera que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión que es al menos un 80 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

15. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende además medios de alarma construidos y dispuestos para producir una emisión de alarma cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas

(202) en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado.

16. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que los medios para aislar el recipiente fuente de gas (202) respecto al distribuidor de gas aíslan el recipiente fuente de gas respecto al distribuidor de gas cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado.

17. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que los medios para aislar el recipiente fuente de gas (202) respecto al distribuidor de gas aíslan el recipiente fuente de gas respecto al distribuidor de gas cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas en dichos circuitos de flujo de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado, y comprenden válvulas selectivamente accionables en el distribuidor de gas.

18. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que los medios para aislar selectivamente los circuitos de flujo del distribuidor de gas respecto al recipiente fuente de gas regulado en presión (202) comprenden un transductor de presión.

19. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende además medios para terminar la distribución de gas cuando el gas se ha agotado en el recipiente fuente de gas (202).

20. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende además un regulador de presión de gas (321) en el distribuidor de gas, en el que (i) el gas en dicho recipiente fuente de gas (202) está a una primera presión superatmosférica, (ii) el gas recibido por dicho distribuidor de gas y aguas arriba de dicho regulador de presión de gas en el distribuidor de gas está a una segunda presión menor que dicha primera presión elevada, y (iii) el gas en el distribuidor de gas aguas abajo de dicho regulador de presión de gas en el distribuidor de gas está a una tercera presión menor que dicha segunda presión.

21. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 20, en el que la primera presión superatmosférica está en un intervalo desde aproximadamente 68,9 kPa (10 psig) hasta aproximadamente 13.789,5 kPa (2.000 psig).

22. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recinto cerrado está dispuesto para flujo a su través de un gas de ventilación.

23. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 22, que comprende además una unidad central de procesamiento (CPU) (354) dispuesta para controlar el caudal del gas de ventilación a través del recinto cerrado.

24. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 23, en el que la CPU (354) está dispuesta para aumentar el caudal del gas de ventilación a través del recinto cerrado al ocurrir una fuga en los circuitos de flujo.

25. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recipiente (202) comprende un orificio de flujo restringido en una de sus aberturas de salida de gas.

26. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recinto cerrado comprende un armario de gas, que comprende además un módulo electrónico (352) que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) (354) dispuesta para controlar al menos una condición de proceso del gas en dicho armario de gas.

27. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 26, en el que dicha al menos una condición de proceso comprende una condición seleccionada a partir del grupo que consiste en presión, temperatura, caudal y composición del gas.

28. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 26, en el que dicha al menos una condición de proceso comprende la presión.

29. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recinto cerrado comprende un armario de gas, que comprende además un módulo electrónico (352) que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) (354), en el que dicho distribuidor tiene válvulas, incluyendo válvulas que son selectivamente ajustables, y al menos una de dichas válvulas (422) está acoplada de manera operativa a dicha CPU para ajustar dicha válvula al funcionar dicho armario de gas.

30. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 29, en el que la CPU (354) está dispuesta para controlar un suministro de gas de purga para purgar los circuitos de flujo.

31. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende además un módulo electrónico (352) que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) (354), y en el que dichos medios para extraer gas de los circuitos de flujo de gas, para permitir la sustitución del recipiente fuente de gas (202) cuando el recipiente ha llegado a quedarse sin gas, están acoplados de modo sensible con dicha CPU de manera que la extracción de gas de los circuitos de flujo se efectúa según un plan predeterminado o de modo sensible al menos a una variable de proceso supervisada mediante la CPU.

32. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende al menos uno de los siguientes componentes: (i) un circuito de vacío (231, 234, 236) accionable para efectuar una evacuación al menos de parte de

los circuitos de flujo de dicho distribuidor de gas, también al menos de parte de dichos medios (d); (ii) un circuito de gas de purga (220) accionable para efectuar una purga al menos de parte de los circuitos de flujo de dicho distribuidor de gas, también al menos de parte de dichos medios (d); (iii) al menos una válvula de control de flujo (224, 228, 216) en dicho distribuidor de gas; (iv) un sensor de presión (213) en dicho distribuidor de gas; (v) un conmutador de presión (211) en dicho distribuidor de gas; y (vi) un regulador (321) en dicho distribuidor de gas; y un módulo electrónico (352) que incluye una unidad central de procesamiento (CPU) (354) que está construida y dispuesta para controlar al menos uno de dichos componentes comprendidos (i)-(vi).

33. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, que comprende al menos un regulador de presión

(321) con un punto de consigna ajustable, y medios para ajustar dicho punto de consigna.

34. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recipiente fuente de gas (202) contiene un gas de tratamiento de semiconductores.

35. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que el recipiente fuente de gas (202) contiene un gas seleccionado a partir del grupo que consiste en trifluoruro de boro, silano, metil silano, trimetil silano, arsina, fosfina, diborano, cloro, BCI3, B2D6, hexafluoruro de volframio, fluoruro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, yoduro de hidrógeno, bromuro de hidrógeno, hidruro de germanio, amoníaco, estibina, sulfuro de hidrógeno, seleniuro de hidrógeno, teluluro de hidrógeno, bromo, yodo, flúor, NF3, (CH3)3Sb, y compuestos organometálicos, gases hidrocarburos, hidrógeno, nitrógeno, monóxido de carbono y halogenuros de gases raros.

36. Un método para hacer funcionar un conjunto de distribución de gas en un recinto cerrado, que incluye una fuente de gas acoplada en relación de flujo selectivo con un distribuidor de gas (210, 226) en el recinto cerrado, en el que el distribuidor de gas incluye circuitos de flujo para descargar gas a una zona de utilización de gas, comprendiendo dicho método utilizar como fuente de gas un recipiente fuente de gas regulado en presión (202) que contiene el gas a presión superatmosférica, en el que el recipiente fuente de gas regulado en presión está construido y dispuesto con al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna interiormente dispuesto en el recipiente fuente de gas para proporcionar una presión de gas subatmosférica en dicho distribuidor, caracterizado por aislar de modo selectivamente automático los circuitos de flujo del distribuidor de gas respecto al recipiente fuente de gas regulado en presión, en respuesta a la detección de dicha presión de gas en el distribuidor durante la distribución de gas a dicha zona de utilización de gas, cuando esté fuera de un límite predeterminado.

37. El método según la reivindicación 36, en el que un circuito de vacío (231, 234, 236) está unido a dicho distribuidor de gas, y que comprende además accionar el circuito de vacío para extraer gas del distribuidor de gas después de que el recipiente fuente de gas (202) se ha quedado sin gas hasta un grado predeterminado.

38. El método según la reivindicación 36, en el que una fuente de gas de purga está acoplada con dicho distribuidor de gas, y que comprende además hacer circular gas de purga desde la fuente de gas de purga a través del distribuidor de gas para extraer del mismo el gas obtenido del recipiente fuente de gas (202).

39. El método según la reivindicación 36, en el que el recipiente de gas fuente regulado en presión (202) comprende un conjunto de cabeza (204).

40. El método según la reivindicación 36, en el que el recipiente de gas fuente regulado en presión (202) comprende una parte de depósito que contiene dicho gas y que tiene una abertura de descarga de gas.

41. El método según la reivindicación 36, que comprende una válvula de control de flujo en un conjunto de cabeza

(204) asegurado al recipiente fuente de gas (202).

42. El método según la reivindicación 41, en el que dos reguladores de presión (201, 203) están dispuestos en un volumen interior del recipiente fuente de gas (202).

43. El método según la reivindicación 42, en el que los dos reguladores de presión (201, 203) están dispuestos en serie entre sí en el volumen interior del recipiente fuente de gas (202).

44. El método según la reivindicación 36, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas en dicho distribuidor de gas está a una presión que es al menos un 40 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

45. El método según la reivindicación 36, en el que dicha presión de gas en dicho recipiente fuente de gas (202) está en un intervalo desde aproximadamente 137,9 kPa (20 psig) hasta aproximadamente 13.789,5 kPa (2.000 psig).

46. El método según la reivindicación 36, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dicho distribuidor de gas está a una presión en un intervalo desde 53,3 kPa (400 Torr) hasta aproximadamente 80 kPa (600 Torr).

47. El método según la reivindicación 36, en el que múltiples recipientes fuente de gas (202) están dispuestos en dicho recinto cerrado.

48. El método según la reivindicación 36, en el que el recinto cerrado comprende una caja de gas.

49. El método según la reivindicación 36, en el que el recinto cerrado comprende un armario de gas.

50. El método según la reivindicación 36, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dicho distribuidor de gas está a una presión desde aproximadamente 2,7 kPa (20 Torr) hasta aproximadamente 100 kPa (750 Torr).

51. El método según la reivindicación 36, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas en dicho distribuidor de gas está a una presión que es al menos un 60 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

52. El método según la reivindicación 36, en el que el gas procedente del recipiente fuente de gas en dicho distribuidor de gas está a una presión que es al menos un 80 por ciento menor que la presión de gas en dicho recipiente fuente de gas.

53. El método según la reivindicación 36, que comprende además emitir una alarma cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dicho distribuidor de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado.

54. El método según la reivindicación 36, que comprende además aislar el recipiente fuente de gas (202) respecto al distribuidor de gas cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas en dicho distribuidor de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado.

55. El método según la reivindicación 36, en el que dicho distribuidor de gas comprende válvulas en su interior, y la etapa de aislar el recipiente fuente de gas (202) respecto al distribuidor de gas comprende accionar selectivamente las válvulas en el distribuidor de gas, en respuesta al nivel de presión detectado en el distribuidor.

56. El método según la reivindicación 36, que comprende además terminar la distribución de gas cuando el gas procedente del recipiente fuente de gas (202) en dicho distribuidor de gas está a una presión por encima de un valor predeterminado.

57. El método según la reivindicación 36, que comprende además disponer un regulador de presión de gas (321) en el distribuidor de gas, en el que (i) el gas en dicho recipiente fuente de gas regulado en presión (202) está a una primera presión superatmosférica, (ii) el gas recibido por dicho distribuidor de gas y aguas arriba de dicho regulador de presión de gas en el distribuidor de gas está a una segunda presión menor que dicha primera presión elevada, y

(iii) el gas en el distribuidor de gas aguas abajo de dicho regulador de presión de gas en el distribuidor de gas está a una tercera presión menor que dicha segunda presión.

58. El método según la reivindicación 57, en el que la primera presión superatmosférica está en un intervalo desde aproximadamente 68,9 kPa (10 psig) hasta aproximadamente 13.789,5 kPa (2.000 psig).

59. El método según la reivindicación 36, en el que el recinto cerrado está dispuesto para flujo a su través de un gas de ventilación.

60. El método según la reivindicación 36, que comprende además disponer una unidad central de procesamiento (CPU) (354) para controlar el caudal del gas de ventilación a través del recinto cerrado.

61. El método según la reivindicación 36, en el que la CPU (354) está dispuesta para aumentar el caudal del gas de ventilación a través del recinto cerrado al ocurrir una fuga en los circuitos de flujo.

62. El método según la reivindicación 36, en el que el recipiente (202) comprende un orificio de flujo restringido en una de sus aberturas de distribución de gas.

63. El método según la reivindicación 36, que comprende además controlar al menos una condición de proceso del gas en dicho distribuidor.

64. El método según la reivindicación 63, en el que dicha al menos una condición de proceso comprende una condición seleccionada a partir del grupo que consiste en presión, temperatura, caudal y composición del gas.

65. El método según la reivindicación 63, en el que dicha al menos una condición de proceso comprende la presión.

66. El método según la reivindicación 36, que comprende además disponer al menos una válvula en dicho distribuidor de gas.

67. El método según la reivindicación 66, que comprende además ajustar dicha válvula al funcionar dicho conjunto de distribución de gas.

68. El método según la reivindicación 36, en el que el recinto cerrado comprende un armario de gas.

69. El método según la reivindicación 36, que comprende además extraer gas del distribuidor de gas según un plan predeterminado o de modo sensible al menos a una variable de proceso.

70. El método según la reivindicación 36, que comprende además proveer dicho conjunto de distribución de gas al menos de uno de los siguientes componentes: (i) un circuito de vacío (231, 234, 236) accionable para efectuar una evacuación al menos de parte de los circuitos de flujo de dicho distribuidor de gas; (ii) un circuito de gas de purga

(220) accionable para efectuar una purga al menos de parte de los circuitos de flujo de dicho distribuidor de gas; (iii) al menos una válvula de control de flujo (224, 228, 216) en dicho distribuidor de gas; (iv) un sensor de presión (213) en dicho distribuidor de gas; (v) un conmutador de presión (211) en dicho distribuidor de gas; y (vi) un regulador

(321) en dicho distribuidor de gas; y controlar al menos uno de dichos componentes comprendidos (i)-(vi) según un ciclo predeterminado o de modo sensible al menos a una condición de proceso.

71. El método según la reivindicación 36, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna (201, 203) tiene un punto de consigna ajustable, y comprende ajustar el punto de consigna ajustable del regulador de presión para obtener un régimen de distribución predeterminado del gas.

72. El método según la reivindicación 36, en el que el recipiente fuente de gas (202) contiene un gas de tratamiento de semiconductores.

73. El método según la reivindicación 36, en el que el recipiente fuente de gas (202) contiene un gas seleccionado a partir del grupo que consiste en arsina, fosfina, diborano, cloro, BF3, BCI3, B2D6, hexafluoruro de volframio, fluoruro de hidrógeno, cloruro de hidrógeno, yoduro de hidrógeno, bromuro de hidrógeno, hidruro de germanio, amoníaco, estibina, sulfuro de hidrógeno, seleniuro de hidrógeno, teluluro de hidrógeno, cloro, bromo, yodo, flúor, NF3, (CH3)3Sb y compuestos organometálicos, gases hidrocarburos, hidrógeno, nitrógeno, monóxido de carbono y halogenuros de gases raros.

74. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna comprende un regulador de presión de gas del tipo de válvula de disco.

75. El método según la reivindicación 36, en el que dicho al menos un regulador de presión de gas con punto de consigna comprende un regulador de presión de gas del tipo de válvula de disco.

76. El conjunto de distribución de gas según la reivindicación 1, en el que dicha zona de utilización de gas es una zona de tratamiento de semiconductores, en el que la presión de gas en el distribuidor es al menos un 40% menor que la presión de gas en el recipiente de gas fuente regulado en presión (202), y en el que dicho conjunto de distribución de gas, con relación a un conjunto correspondiente de distribución de gas que incluye un recipiente de gas fuente que no está regulado en presión, tiene al menos una de las siguientes características: (V) un recipiente de gas fuente de tamaño más pequeño; (VI) un requisito reducido del gas de ventilación; (VII) una capacidad aumentada de distribución en la corriente; y (VIII) una vida útil aumentada.

77. El sistema de distribución de gas según la reivindicación 76, en el que el distribuidor de gas contiene un regulador de presión de gas (321).

78. El sistema de distribución de gas según la reivindicación 76, en el que recipiente fuente de gas contiene arsina.

79. El sistema de distribución de gas según la reivindicación 76, en el que el gas en el recipiente de gas fuente se distribuye al distribuidor de gas a una presión en un intervalo desde 53,3 kPa (400 Torr) hasta aproximadamente 80 kPa (600 Torr).

80. El sistema de distribución de gas según la reivindicación 76, en el que el distribuidor de gas contiene una válvula

(207) de aislamiento del distribuidor que es selectivamente accionable para aislar el recipiente fuente de gas regulado en presión (202) y el distribuidor de gas entre sí.


 

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