[发明专利]流体储存和分配系统以及包含该系统的流体供应方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以Karl W.Olander，James V.McManus和Steven J.Hultquist的名义于2005年5月3日提交的美国临时申请第60/677,381号“FLUID STORAGE AND DISPENSING SYSTEMS，AND FLUID SUPPLY PROCES SES COMPRI SING SAME，(流体储存和分配系统，以及包含该系统的流体供应方法)”的优先权。

技术领域

本发明涉及流体储存和分配系统，以及向例如向工业工艺设备如半导体制造装置、水处理装置、天然气储存库，等供应流体的方法。

背景技术

在封装的气体的使用中，许多工业应用的常规做法是使用高压钢气瓶储存、运输和分配的各种气体。在这些应用中，气体是以压缩状态储存在气瓶里，以便使用于分配和最终使用的可用的气体的存量最大化。

由于这种压缩气体的压力通常远远大于大气压，安全问题是使用这种封装件固有的，因为高压容器的任何泄露将迅速扩散到容器的周围环境中。在气体是危险的情况下，如有毒的、自燃的、或者对暴露于其中的人员的健康或安全有损害的，或者对该容器附近的环境或设备的可操作性有害的气体，与含有气体的封装件相关的危险相应增加。这些危险组成了气体管理努力的主要焦点以保证这种高压气体封装件在使用中的安全，例如，通过提供农用设备中分离的罐、将以供料关系与地上气体消耗设备相连接的加压的气体供应容器设于地窖中等(进行)。

考虑到半导体工业中涉及的高压气体封装件的安全性和可靠性，近年来为显著提高气体包装的安全性已经做出了很大努力。在这一努力下已经产生了基于吸附剂的流体储存和输送系统，如Tom等在美国专利第5,518,528号中所描述的那些，其中气体被吸附并储存在流体储存和分配容器中的物理吸附剂上，并在分配条件下从吸附剂上脱附并从容器中排出。在这些系统中，气体可以在负压(低于大气压)水平下储存和分配，通常低于约700托。这类基于物理吸附剂的系统可以从ATMI，Inc.(Danbury，CT，USA)商购获得，商标是SDS和SAGE。

新近开发了提高安全性的流体储存和分配系统，其中流体被装在具有设置于内腔中的流体压力调节器(其中的调节器是指“内部调节器”)的容器内。这种设置可以有效地允许在高压下储存流体，只有当调节器检测到下游压力低于调节器的设定点时调节器才工作从容器中排出流体。这种内部设置的调节器系统在Wang等的美国专利第6,101,816号和第6,089,027号中有更充分的描述，并可以从ATMI，Inc.(Danbury，CT，USA)公司商购获得，商标是VAC。

本领域继续追求更加安全的气体封装的开发，以便为工业使用气体的工艺提供安全、高效且可靠的气源。这在半导体制造工业尤其如此，其中试剂气体毒性非常大甚至在低浓度下就可以致命，在一些情况下浓度低至百万分之一或者甚至低至亿分之一。

发明内容

本发明涉及流体储存和分配系统，以及使用其供应流体的方法。

一方面，本发明涉及加工装置，包括：其中装有对感兴趣的流体具有吸附亲和力的物理吸附剂介质、和/或流体压力调节器的大型的、固定定位的流体储存和分配容器，以及在加工操作中适于采用这种感兴趣的流体的工艺设备，其中该流体储存和分配容器在以分配流动连通方式与工艺设备相连接。

另一方面，本发明涉及气体供应系统，包括：大型的、固定定位的流体储存和分配容器，其中装有对感兴趣的流体具有吸附亲和力的物理吸附剂介质；以及在加工操作中适于使用这种感兴趣的流体的工艺设备，其中该流体储存和分配容器以分配流动连通方式与工艺设备相连接；多个流体供应容器，适于流体连通地与流体储存和分配容器相连接的，以用感兴趣的流体充注流体储存和分配容器。

另一个方面，本发明涉及加工装置，包括：大型的、固定定位的流体储存和分配容器，装有对用于制造光学窗口(optical window)的感兴趣的流体具有吸附亲和力的物理吸附剂介质，这种感兴趣的流体在负压(低于大气压)下吸附性地保留在所述的吸附介质上；以及生产光学窗的工艺设备，其中流体储存和分配容器以分配流动连通方式与该工艺设备相连接，使这种感兴趣的流体流到那里。