[发明专利]用于大量超高纯度氦供给和使用的方法及系统

摘要

本发明涉及用于可靠的超高纯度(UHP)氦气供给和保持专用现场库存的方法及系统。具体而言，本发明使用了多个ISO容器，由此备用ISO容器中汽化的UHP氦被用于在联机ISO容器中累积压力。ISO容器的隔热可用于减少进入备用ISO容器中的热泄漏，从而降低了氦汽化速率和需要收回来保持器皿的最大可允许工作压力(MAWP)的气体量。通过使用节约器阀抽取UHP氦气但使液体保持在ISO容器中，甚至更低的供给速率也是可能的。这使得有可能高效地管理供给速率(从低流动至较高流动要求)，并有可能优化UHP氦从储存器皿的抽取速率。另一优点在于，发送给客户的UHP氦气具有较高的纯度，因为其直接来自于液体源。UHP氦气可用于半导体制造，例如作为运载气体，以便在薄膜沉积在晶片上的期间将前体引入沉积室。

主权项

一种用于将超高纯度氦气输送至使用场所的方法，所述方法包括：提供包含低温超高纯度氦流体的至少一个主器皿，所述超高纯度氦流体包括超高纯度氦液体和超高纯度氦气；所述主器皿包括一个或多个壁部件，这样的一个或多个壁部件被构造成用以形成保持所述超高纯度氦液体和超高纯度氦气的内部器皿隔间；所述内部器皿隔间具有一个或多个真空绝缘层和一个或多个隔热层，所述一个或多个真空绝缘层和所述一个或多个隔热层在与所述一个或多个壁部件邻近的所述内部器皿隔间周边处彼此邻近对准；所述主器皿在主器皿顶部处或附近具有能将超高纯度氦气经由其注入所述内部器皿隔间中的至少一个进入口；并且所述主器皿在主器皿底部上方具有能将所述超高纯度氦液体经由其从所述内部器皿隔间进行分送的至少一个排出口；提供包含低温超高纯度氦流体的至少一个副器皿，所述超高纯度氦流体包括超高纯度氦液体和超高纯度氦气；所述副器皿包括一个或多个壁部件，这样的一个或多个壁部件被构造成用以形成保持所述超高纯度氦液体和超高纯度氦气的内部器皿隔间；所述内部器皿隔间具有一个或多个真空绝缘层和一个或多个隔热层，所述一个或多个真空绝缘层和一个或多个隔热层在与所述一个或多个壁部件邻近的所述内部器皿隔间周边处彼此邻近对准；所述副器皿在副器皿顶部处或附近具有能将超高纯度氦气经由其分送至所述主器皿的内部器皿隔间的至少一个排出口；所述副器皿与所述主器皿进行超高纯度氦气流动连通；并且所述副器皿在副器皿底部上方具有能将所述超高纯度氦液体经由其从内部器皿隔间进行分送的至少一个排出口；可选地将超高纯度氦气从所述主器皿和/或所述副器皿经由至少一个节约器装置输送至所述使用场所，所述至少一个节约器装置包括用于控制超高纯度氦气经由其流动至所述使用场所的反压阀；准许超高纯度氦流体从所述副器皿进入至所述主器皿，所述超高纯度氦流体包括超高纯度氦气，所述超高纯度氦气在所述主器皿中的压力被准许达到足以将超高纯度氦液体从所述主器皿排出；将所述超高纯度氦液体从所述主器皿传送至至少一个汽化装置；所述汽化装置具有能将超高纯度氦液体经由其注入所述汽化装置中的至少一个进入口；并且所述汽化装置具有能将超高纯度氦气经由其从所述汽化装置进行分送的至少一个排出口；使所述超高纯度氦液体在所述汽化装置中实现相变来形成超高纯度氦气；以及将所述超高纯度氦气从所述汽化装置输送至所述使用场所。