以最小的腐蚀分配超高纯度气体的方法

本发明涉及超高纯度电子专用气体的分配。更具体地说，本发 明涉及以最小的腐蚀分配超高纯度气体的方法。

用于处理电子材料的超高纯度化学物质，特别是化学气体是使 生产电子设备达到可接受的生产率、产品可重复性及高质量的关键 因素，这一点已为人们所熟知。关于近期的综述，参阅M.Liehr和 G.W.Rubloff，J.Vac，Sci，Technol.B12，2727(1994)，将其在 此引入本文作参考。

众所周知，即使在这类化学气体的生产与净化步骤中达到了高 纯度，但是在它们通过设备网(也称为气体分配网)流到使用点期间 仍容易发生污染，这种设备网可能有很长的管道和许多用于控制压 力和流速的元件(例如减压装置、阀门、质量流量控制装置、过滤器、 净化器等)。它们必须插在气源(如气缸)和使用点(如方法反应器) 之间的刮板结构中和本领域普通技术人员熟知的其它元件上。

在腐蚀气体的情况中，要特别考虑这个问题，诸如含有卤素的 气体，很容易与包括气体分配网的输送表面在内的暴露表面发生腐 蚀反应。这种腐蚀反应可能不仅会产生颗粒污染，而且会完全改变 气体及其在被改变表面上的杂质的吸附—脱附特性。最终，腐蚀现 象会造成泄漏或可动部件的失灵，这对于气体分配设备的安全性及 有效性都是要考虑的问题。

这种腐蚀反应与湿气(即便是微少量的)的存在有关，这已为人 们所知。尽管工艺上腐蚀气体的状态是非常纯的，其水浓度通常低 于1ppm(百万分之一)〔参见Miyazaki等Bull.Chem.Soc.Japan 66，3508(1993)；66，969(1993)〕，腐蚀反应经常是通过涉及气体 分配网输送表面所吸附的水气的机理而发生的。

目前，传送到使用点的超净电子专用气体的纯度要求为挥发性 杂质在1到100ppb(十亿分之一)，颗粒密度低于每立方英尺1个 (在正常条件下)及存在的任何金属元素的金属含量低于100ppt (万亿分一)。    

在上述考虑的纯度范围内发生微小污染的主要机理是要完全 去除吸附在暴露于电子专用气体下的材料表面上的分子是很困难 的。特别是水汽，它广泛分布于环境中，并且对表面有特别强的吸附 能力。

许多腐蚀性电子专用气体尽管有很高的纯度(也就是水浓度低 于1ppm)，会与这种被吸附的分子，特别是吸附在金属表面的水分 子发生反应，通过催化激活的化学反应，促使腐蚀并形成考虑范围 内的挥发性或固体副产物及固体颗粒。

清洗这种气体分配网的一般方法是通入超高纯度的惰性气体 (例如纯度优于1ppb的氮气或氩气)以清洗所有存在于气体分配网 体积中或输送表面的杂质。但对于吸附力很强的分子如固体表面所 吸附的水分子这种方法就不能令人满意了。有人曾尝试改进这一清 洗方法并缩短操作时间，利用连续的惰性气体的压力——真空循环 并对表面进行加热，以对牢固吸附的分子物质进行热脱附。但是，在 有深度死体积的情况下这些真空——压力清洗循环就被证明是无 效的了，因为不能有效地通过小孔抽吸。

也有人尝试在清洗金属表面期间在120℃下进行热烘。已知这 种方法可以大大缩短达到清洗气自然背景值的时间。例如，当以每 分钟0.1-10标准升的速度向在长度大约为10到200米之间无微 小泄漏的气体分配网通以超高纯度(杂质含量＜1ppb)的氮气或氩 气，可以在数小时内得到1ppb的纯度。但是人们也知道，对在电抛 光的不锈钢表面上吸附的水分子进行热脱附分为几步进行，最后一 步的温度为400°-450℃。这样的温度难于实际应用。因此，当采用 更低的烘干温度，例如从实际出发一般采用120℃的温度时，金属 表面就不会完全没有吸附的水份。而且在某些条件下由于安全、法 规或材料稳定性的原因，热烘法不能实际应用。

有些人尝试改进气体分配网的清洗方法，例如采用大量的真空 ——压力循环，或增加超高纯度气体的流速。尽管这可能会减少所 产生的杂质与颗粒的初始浓度，但要达到自然背景值所需的时间总 是很长的，即在40sccm流速下大约为40分钟，在30sccm流速下大 约为15分钟。

有人使用过汽相中的化学干燥剂，诸如DMP(丙酮二甲基酮 缩醛)，DCP(2-2-二氯丙烷)或DBP(二溴丙烷)，如所报道那样， 它们与被吸附的湿气发生反应(K.Tatenuma等，J.Vac.Sci. Technol.All，1719(1993)；K.Tatenuma等，Bunseki223，393 (1994)或也作为液体与碳氟化合物液体混合(Kokai5-140777)。

在下述湿法干燥之前，湿洗将去除可溶于这些液体的分子物 质，或是通过冲淡或液体与残留在表面的分子物质和颗粒的机械摩 擦将它们去除。这样，气体分配网各种部件的气体输送表面就通过 湿洗去除了表面杂质(分子或颗粒)。

由于腐蚀导致的表面变性将影响表面与电子专用气体ESG及 其杂质的吸附能，因此将造成使用点上气体组成的变动。而且在这 种气体分配网的操作中，必须防止在上述情况发生时有任何湿气或 空气侵入，或者去除已经侵入的分子。

因此，本发明的一个目的是提供另一种技术以更有效地干燥表 面，特别是对于深度死体积的位置或者因为实际的、有害的或法规 规定的原因而不能加热进行热脱附的位置。

本发明的另一个目的是提供一个方法，该方法在将电子专用气 体通入分配网之前去除掉被吸附的分子，特别是水分子，以尽量抑 制上述的腐蚀源和由挥发性或粒状杂质造成的微小污染。

本发明的再一个目的是提供一个方法使超高纯度气体分配中 的腐蚀程度最小。

本发明的又一目的是提供一个方法使超高纯度气体分配中由 于腐蚀所产生的污染物和颗粒达到最少。

本发明还有一个目的是提供一套设备使超高纯度气体分配中 腐蚀程度降至最低的方法得以实现。

上述目的通过一个减小超高纯度气体分配网中或其中任何部 件内的腐蚀的方法得以实现，过程包括：

(a)用湿洗剂湿洗气体分配网或至少其中一部分；以及

(b)用水脱附液体干燥剂液体干燥上述气体分配网或上述 至少其中一部分，干燥剂选自：丙酮二甲基酮缩醛(也称为二甲氧基 丙烷)(DMP)，2.2二氯丙烷DCP或2.2二溴丙烷DBP，它们的混 合物及任何等效物。

上述目的还通过一台输送超高纯度气体的设备得以实现，其包 括采用水分子脱附液体干燥剂液体干燥气体分配网或其中任一部 分的装置。

图1a和1b描述了实现本发明方法的两种不同的设备。

图2是一张描绘从一个气缸中通过一个气缸阀喷出颗粒的情 况的图表。

图3是一张图表，描绘了从一个气缸中通过按本发明液体干燥 过的气缸阀喷出的颗粒情况。

图4是比较图，描绘了在本发明提供的液体干燥之前和之后 HBr气缸阀的去离子水沥滤出的总的金属量。

图5是比较图，描绘了在本发明提供的液体干燥之前和之后 DCS气缸阀的去离子水清洗沥滤出的总的金属量。

本发明的方法包括：

(a)用湿洗剂湿洗气体分配网或至少其中的一部分；以及

(b)用水脱附液体干燥剂液体干燥上述气体分配网或至少其中 一部分，干燥剂选自：丙酮二甲基酮缩醛DMP，2.2二氯丙烷DCP 或2.2二溴丙烷DBP，它们的混合物或其任何等效物。

本发明提供了以改进后的对金属表面及其它表面上吸附湿气 的去除方法为基础、减小了腐蚀的超高纯度气体的分配方法。

本发明的方法特别适用于由汽缸阀处引起的腐蚀问题，因为出 于安全性和法规规定的考虑，气缸阀上吸附的物质是不以进行热脱 附的。

本发明包括对气体分配网中至少是最易受腐蚀的部分(如阀 门)进行湿洗，液体干燥气体分配网内至少是上述部分的气体传送 表面，方法是将其暴露于可与被吸附的湿气发生反应并使颗粒残留 物和挥发性分子都不能附着于金属表面上的水脱附液体干燥剂中。 采用可以更好地去除被吸附的水分子并无粒状残留物和挥发性分 子(它们都对表面有很强的互作用能)留下来的液体化学品，本发明 的这种液体干燥就可以在室温下有效地完成。这样在液体干燥步骤 之后这些残留物及挥发性分子就可以很容易地在真空——压力循 环中被冲洗出去。

在本发明的一个方案中，这种液体干燥剂包括DMP(丙酮二 甲基酮缩醛)、DCP(2-2-二氯丙烷)、或DBP(二溴丙烷)。但是， 根据本发明，也可采用本领域普通技术人员所熟知的其它水脱附液 体干燥剂。优选用纯净液体，以将这些分子的湿洗和干燥特性结合 起来。

然后优选清洗掉残留副产物，优选用超高纯度惰性气体通过压 力——真空循环来清洗，优选进行干燥并使杂质浓度低于1ppm。 然后优选采用低于5×104帕斯卡的优选压力进行抽空步骤。上述 方法在上述表面暴露在电子专用气体特别是腐蚀性气体如HBr等 或环境空气中之前完成。

用高纯度液体如去离子水、乙醇、丙酮或其它液体进行的湿洗 去除掉可溶于这些液体的分子物质。它还通过冲洗或液体的机械摩 擦在上述湿法干燥之前去除掉意外留在气体传送表面上的分子物 质与颗粒。

当气体分配网或其任何部分偶然暴露于空气中时，例如在气缸 连接或打开管网进行维修或更换元件期间，这个步骤特别有用，因 为湿气将被吸附在表面上。被吸附的水分子的存在将促进腐蚀反应 发生。这种意外腐蚀的有害作用可以通过在液体干燥步骤之前结合 湿洗步骤的上述方法在很大程度上予以有效抑制(在湿洗与液体干 燥之间可以用也可以不用高纯度惰性气体清洗或者进行或不进行 真空压力循环)。

在本发明的另一实施方案中，在清洗暴露元件中ESG之后和 暴露到空气中(即使是很短的暴露时间)之前优选采用相同的湿洗 和液体干燥方法。这样做是为了抑制不希望的由于残留的被吸附的 ESG和水分子之间的反应导致的腐蚀，这种反应在暴露于空气中 后就会发生。实际上，被吸附物质之间的这种反应会再次被催化激 活并促使表面反应导致腐蚀、粒化和形成不希望的表面分子。

在本发明的又一种实施方案中，进行了湿洗和液体干燥的重复 循环。这个顺序在表面暴露于ESG之前和之后，特别是当表面已经 暴露于空气中时是非常有效的。

在本发明方法的许多适合的应用中，特别是步骤(a)和(b)的结 合，是为了在(a)任何暴露于空气中(即使是极短的时间)之前和(b) 将ESG通过气体分配网之前使用的。

本发明提供了一种减少或者消除腐蚀的方法，也就是以改进后 的去除金属及其它表面上吸附湿气的方法为基础的、减少了挥发性 反应副产物和颗粒的电子专用气体的分配。本发明的过程特别适用 于由气缸阀处引起腐蚀问题，因为出于安全和法规法定的考虑，气 缸阀吸附的物质是不能进行热脱附的。

本发明方法可选择地首先用干燥的高纯度惰性气体(任何杂质 含量优选低于1ppm，特别是水汽含量要低于1ppm)清洗上述分配 网或其任何部分。在清洗和通出清洗气体之后，分配网通常抽空至 低压。这两步可重复至压力低于5×104帕斯卡，通出气体中的杂质 含量与注入清洗的惰性气体中的近似为止。这些步骤(可按需要重 复多次)就称为“循环式压力——真空”清洗。在这两个可选的步骤 之后，气体分配网按照上述方法湿洗和液体干燥。湿洗是用高纯度 液体如去离子水、乙醇、丙酮或本领域技术人员熟知的其它类似的 清洗剂完成。本发明过程的这一步所使用的湿洗剂应为适合清洗金 属表面特别是不锈钢表面的高纯度清洗剂。所谓高纯度是指该清洗 剂在单独使用(或与其它清洗剂或溶剂混用)时不会在处理表面留 下多少固体残留物，也就是说，每升中固体残留物低于1mg，优选 低于10-6g。

湿洗(液体)剂的注入可采用如图1a和1b所公开的合适方法 进行。可以用注射器手工注入或用一台泵通过毛细管自动注入。

这一湿洗步骤的持续时间通常大约在1分钟到最多1小时之 间。如果管子和其它部件是新的(即以前从未用过)，通常就不必湿 洗它们。但是，如果确信有一些颗粒或可凝结的分子可能已经附着 在上面，那么湿洗1到2分钟就足够了。如果管道分配网或网的其 它部件以前使用过，通常建议对它们清洗5到30分钟，优选大约 10分钟。

当然，这种清洗可用于管道、阀门、质量流量控制装置等等。对 于新的或已有的气体分配网，建议每次实施本发明所述的方法，因 为网的内表面已接触过空气了。例如，当一个气缸在装置中已充满 一种电子专用气体时，建议在填充步骤结束时按本发明中所述方法 清洗/干燥阀门。当气缸送往用户的装置中时，还建议以上述气缸的 上述阀门按本说明中阐述的特别是步骤(a)和(b)的方法进行处理。 另外，当气缸已空而以气箱中取出时，应用相同的方法处理。用惰性 气体在湿洗步骤(a)和液体干燥步骤(b)之间进行清洗通常是可选 的。

于是湿洗步骤(a)后面的步骤包括对气体分配网的气体传送表 面进行液体干燥，即将传送表面暴露于与被吸附湿气反应的化学物 质中，该化学物质不会使任何颗粒残留物或挥发性分子附着在金属 或其它表面上。这个湿法干燥步骤是为了防止通过气体分配网的电 子专用气体的水分解催化反应。采用能更好地去除所吸附的水分子 并且既不会留下粒状残留物也不会留下挥发性残留物(液体/汽体) 而与被吸附的湿气有化学活性的液态化学品，本发明的液体干燥可 以在室温下有效地完成(没有粒状残留物是指每升中通常含有少于 1mg并优选少于10-6g的粒状物质)。因此这些液体化学物质可在 液体干燥后在真空——压力循环中被清洗出去。

本液体干燥步骤的持续时间优选大约1分钟到20分钟之间。 通常如果设备或管道分配网是新的且其内表面粗糙度小于5× 10-6m(Ra＜5×10-6m)，通常大约1到2分钟的时间已经足够了。 但是，如果设备、管道或网不是新的并且/或者如果表面粗糙度Ra 大于5×10-6m，则通常建议用干燥剂处理10分钟或更长的时间。

根据本发明，水脱附液体干燥剂选自DMP(丙酮二甲基酮缩 醛)、DCP(2-2-二氯丙烷)或DBP(2-2-二溴丙烷)，它们的任 何混合物以及等效物。

这里等效物的定义为任何可与被吸附湿气反应并基本上既没 有粒状残留物也没有挥发性分子附着在金属或其它表面上的、其功 能是防止通过分配网的电子专用气体的任何水分解催化反应的液 体。最优选的是用纯净液体，以结合这些分子的湿洗特性和化学干 燥特性。

根据本发明的一个方面，出乎意料地发现，在上述清洗步骤之 后使用上述三种干燥液(DMP、DCP或DBP)时，就特别有效，而且 还不能确切地预知是否其它水脱附液体干燥剂的其它分子能同样 有效地使用。但是本领域熟练技术人员完全有能力确定其它的水脱 附液体是否适合。

因此通常对残留副产物的清洗优选采用超高纯度惰性气体的 压力——真空循环来实现，优选该惰性气体中杂质含量低于 1ppm。

在本发明一个特别优选的实施方案中，气体分配网在湿洗和液 体干燥完成后和通入ESG之前用一种惰性气体如氮、氩、氦或还原 性气体如氢清洗。清洗时间可在大约1分钟到20分钟之间变动， 优选在2到5分钟之间。用于这种清洗的气体当然应是非常纯净 的，也就是在正常的温度和压力条件下挥发性杂质含量低于 100ppb，每升中颗粒数应低于1个。(用上述气体进行的这种清洗通 常是由交替产生真空的方法实现的)。

下一步是向气体分配网中通入ESG气体。对本发明来说，此处 ESG是指一种腐蚀性气体或是一种电子专用气体，其可能具有某 些腐蚀特性或被怀疑具有腐蚀特性。还有，基本上按上述方法处理 的气体分配网或其一部分当然是或者通过腐蚀性气体或者用于通 过任何其它气体(如N2)。无论腐蚀性气体是否进一步在气体分配 网中流动，本发明的方法基本上包括多种处理步骤以减小腐蚀。

在本发明的另一实施方案中，在诸如集成电路的生产中通入 ESG之后，就在清洗掉分配网中的ESG之后和将该网暴露(即使 是很短时间的)于空气中之前，本发明中的湿洗步骤和液体干燥步 骤(a)和(b)要另外再做一次。这样就减少了残留的被吸附ESG与 水分子之间在暴露于空气当中之后发生的不希望有的反应。实际 上，被吸附物质间这些反应被再一次催化激活并促进了导致腐蚀作 用的表面反应。

在本发明的另一实施方案中，完成了两次或更多次的湿洗循环 (例如，第一次假设用去离子水—挥发性较小—第二次假设用丙酮 或乙醇—挥发性较强)及至少一次的湿法干燥循环。这个步骤在气 体分配网的气体传送表面暴露在ESG气体中之前和之后，特别是 当表面已经在空气中暴露过时就特别有效。

在本发明方法的许多适合应用中，是计划在(a)凡是暴露在空 气中(即便是很短的时间)之前和(b)在气体分配网或其任何部分中 通入ESG之前使用的。

上述方法可用于一个总的气体分配网，但是，最重要的部分是 那些涉及到深度死体积的地方，例如在阀门结构中或是其它部件如 质量流量控制器，压力调节装置等等中存在的情况。因此，本发明是 专门针对气体分配网中的这些部件的。

一种能够进行本发明的湿洗和/或液体干燥步骤的气体分配网 由于在阀门结构中所存在的死体积而相当复杂。因此，本发明也是 针对能够进行发明的方法的带有极小死体积的气体分配网。

实施本发明方法的设备包括湿洗气体分配网的装置和用水脱 附液体干燥剂液体干燥气体分配网的装置。

根据本发明的设备的一项实施方案，可以用图1a和1b中所示 的注射器型注入系统向气体分配网内注入湿洗和/或液体干燥剂。

在本发明设备的一个优选实施方案中，湿洗和/或液体干燥剂 是利用毛细管及作为优选操作方法的循环泵来循环的，如图1a中 所示。图1a中的设备提供了一个机械推动的液体循环系统，它的设 计是为了在实施本发明方法时可以达到气体分配网的部件的深度 死体积内。该系统是以一台提供液体流动的泵、提供极小死体积的 入口毛细管和出口毛细管以及一个允许洁净流体处理及在接点与 断点处暴露于空气最少的配件为基础。图1a中的设备在下面作进 一步说明。    

图1a中的气缸阀头配件包括一个气缸阀1，隔膜2，弹簧3，主 轴4，如Diflon、特氟隆或其它材料的聚合性密封材料5，气缸阀端 口6，从气缸中流出的气体(例如HBr)7，气缸阀出口8，聚合物填 料9及配合与接头10。

气缸阀头配件与一段毛细管11和“T”型插入式接头1 2的第 一端连通。湿洗和/或液体干燥入口用的三路隔膜阀20的第一端与 “T”型插入式接头12的第二端连通。我们用陶瓷粘固剂作为真空 密封、不反应的和不漏气的金属——金属粘合剂。

一台液泵24与用于湿洗和/或液体干燥入口的三路隔膜阀20 的第二端相通。液泵24进一步与一个0.1μm的过滤器26和湿洗 剂或液体干燥剂25连通。

用于湿洗和/或液体干燥入口的三路隔膜阀20的第三端与隔 膜阀21相通，后者则进一步与0.1μm过滤器22和干燥气体入口 23相通。干燥气体入口23用于清洗气体(惰性的或还原性的，通常 在清洗步骤和干燥步骤之间使用)的通入。

“T”型插入式接头12的第三端依次与一个用于无油真空泵19 抽空的三路隔膜阀14、用于通过湿度计18监测湿度的三路隔膜阀 15、隔膜阀16、用于湿洗和/或液体干燥的与回收那些使用后的产 物的回收装置(图中未画出)连接的排气管17相通。

在操作中，图1a的设备按下列步骤操作：

1.关闭气体缸阀；

2.打开阀门16、关闭阀门14、15、20和21；

3.将毛细管插进气缸阀中；

4.将设备通过接头(10)接到气缸阀出口(8)上；

5.打开阀门20并启动泵(24)(自动方式)或一个注射器(手动 方式)，然后通过毛细管向气缸阀输送清洗液(25)；

6.监测通出液体的pH或颜色；

7.继续清洗直到所通出的液体pH为7、无色时为止；

8.在清洗后，更换装有化学干燥剂的容器，向气缸阀内通入化 学干燥剂；

9.在通入化学干燥剂之后，关闭泵(24)并关闭阀门20；

10.打开阀门21，通过干燥气体并清洗管线直到在排气管(17) 观测不到液体时为止；

11.如果需要有很短的干燥dry-down时间，关闭阀门16、21， 并打开阀门14，然后用真空泵(19)将气缸阀抽空；

12.关闭阀门14并打开阀门16、21，并用干燥气体清洗气缸 阀；

13.打开阀门15并关闭阀门16，用湿度计监测干澡气体中的 含湿量；

14.连续干燥气缸阀至含湿量＜1ppm；

15.断开设备接头(10)并将少量干燥气缸阀中，然后盖上气 缸阀的盲盖。

图16中表示另一种本发明可选的方案，具有容易连接和自动 操作的特点。这里，在气缸的常规操作条件下暴露于空气中的阀门 与接头部分用无油泵进行抽空。液体清洁剂和液体干燥剂在液体周 围压力(大气压)和阀门内及其接头部件中的压力之差下注入。

在图16中编号意义如下：

101到110分别相似于1到10

111.十字型插入式接头

112.干燥气体(1.1-10×105Pa)入口。

113.单向阀

114.高压容器

115.清洗液

116.压力表

117.气动双路阀

118.气动三路阀

119.干燥气体(1.1-10×105Pa)入口

120. 0.1μm过滤器

121.注射器

122.化学干燥剂

123.细管(内径：0.01-1mm)

124.气动双路阀

125.气动三路阀

126.气动双路阀

127.使用过的清洗液的排出管

128.液体分离器

129.使用过的清洗液

130.用于排出使用过的清洗液的阀门

131.真空辅助的N2循环清洗管线

132.气动双路阀

133.气动三路阀

134.真空表    

135.无油真空泵

图1b中设备的操作如下：

湿洗(洗涤)方法

1.关闭气缸阀101。

2.将清洗液放入高压容器(114)中，盖上盖。

3.在高压容器(114)剩余空间内注入高压(1.1-10×105Pa)干 燥气体，通过表(116)检查压力。

4.将化学干燥剂(122)装入注射器(121)中。

5.关闭阀门117，118，124，125，126，132和133。

6.通过接头(110)将设备连到气缸阀出口(108)。

7.启动泵(135)并打开阀133和125来抽吸气缸阀。

8.抽吸气缸阀至真空表显示低于5×104Pa，然后关闭阀门 125。

9.打开阀门117并将加压后的(1.1-10×105Pa)清洗液通入 气缸中。

10.通入清洗液之后，并闭阀门117。

11.保留清洗液0.01-15分钟。

12.打开阀门125并通过管线(127)抽吸使用过的清洗液，并抽 吸气缸阀(泵仍在运行)。

13.抽吸气缸阀直至真空表显示低于5×104pa，然后关闭阀门 125。

14.重复抽吸—清洗液体填注循环(步骤9-13)一次以上(直 至用过的清洗液变为无色或pH值为7为止)。

15.清洗之后，关闭阀门117并停止供应清洗液。

16.通过管道(127)抽吸气缸阀。

17.抽吸阀门之后，关闭125和133。

湿洗化学干燥方法

18.湿洗后，打开阀门132和126以抽吸气缸阀。

19.气缸阀抽吸之后，关闭阀门126。

20.打开阀门118并向阀缸内通过入1.1-10×105Pa的干燥 气体。

21.通入干燥气体之后，关闭阀门118。

22.打开阀门126并抽吸气缸阀，直至真空表显示低于5× 104Pa为止。

23.重复抽吸——干燥气体填注循环(步骤19-12)1-10次以 去除气缸阀中残留的清洗液。

24.在上述重复循环之后，关闭阀门118并打开阀门126以抽 吸气缸阀。

25.气缸阀抽吸之后，关闭阀门126。

26.打开阀124并通过细管(123)向气缸阀内通入化学干燥剂 (122)。

27.继续向气缸阀内填注化学干燥剂(122)0.01-10分钟。

28.打开阀门126并抽吸气缸阀直至真空表显示低于5× 104Pa。

29.关闭阀门126。

30.重复抽吸——化学干燥剂填注循环(步骤25-28)数次 (2-20次)以去除气缸阀中的湿气。

31.上述重复循环之后，关闭阀门124并打开阀门126以抽吸 气缸阀。

32.气缸阀抽吸之后，关闭阀门126。

33.打开阀门118并向气缸阀内通入1.1-10×105Pa的干燥 气体。

34.通入干燥气体后，关闭阀门118。

35.打开阀门126并抽吸气缸阀直至真空表显示低于5× 104Pa为止。

36.重复抽吸——气体干燥填注循环(步骤32-35)10次以上 以去除气缸阀中的湿气和碳氢化合物。

37.重复上述循环至含湿量＜1ppm和碳氢化合物含量＜ 100ppb。

38.在上述杂质含量达到要求水平之后，断开设备接头(110)， 打开阀门118用干燥气体从接头(110)出口处吹入，并立即盖上盲 盖。

据此，本发明提供了一个减少超高纯度气体分配网的腐蚀并使 污染及颗粒最少的方法。这一方法包括湿洗剂的使用和用干燥剂液 洗干燥分配网，以大大去除气体分配系统的气体传送表面所吸附的 水分子以及网中存在的挥发性杂质和其它杂质。被吸附的水分子的 去除减少了不应有的水分子与专用气体的反应，这种反应会导致颗 粒、污染物和腐蚀的产生。

随后，用优选的纯度优于任一杂质含量为1ppm的干燥气体清 洗分配网，然后进行抽吸再暴露于超高纯度腐蚀性气体或空气或是 同时暴露于两者中。于是本发明提供了在使用点处超高纯度气体传 送的改进方法，腐蚀程度达到了最小。

为了进一步说明本发明及其优点，下面给出具体实施例，应当 理解，它们仅用于说明决不具有限制胜。

实施例1：

作为本发明的一个例子，分析一下通过气缸阀来自气缸的 HBr。

在使用真空循环清洗的常规操作条件下，当气体流过气缸阀端 口和一段用于采样的短的金属管时，观察列非常大的颗粒数量水 平，如图2所示。另外，金属管及阀端口的金属表面通过形成绿色或 红色的表面产物被明显腐蚀。化学分析表明，形成了表面的溴化铁 水合物。认为上述现象与暴露于空气中的金属部分上所吸附的湿气 的存在有关，它与HBr反应产生上述腐蚀和颗粒形式的杂质。

对管线的清洗方法进行改进，例如使用大量的真空压力循环， 或增加HBr流速或流动持续时间，减少腐蚀程度及所产生的颗粒 的含量，如图2所示。

相反，采用本发明的方法，使用如去离子水、丙酮或IPA这类 湿洗剂湿洗至少是阀的内表面及其出口部分，然后用水脱附液体干 燥剂进行液体干燥，再在液体干燥后真空清洗残留气体，使得就在 阀门打开后极短时间内表面腐蚀被基本完全去除并且已减少的污 染物及颗粒被送出。如图3和4的图表所示。

实施例2：

气缸阀的腐蚀程度可以通过使用去离子水的沥滤方法，再用化 学方法分析清洗溶液得以精确测定。(Hattori等，Jpn.J.Appl， Phys，33，2100(1994))，这里引入本文作参考。恒定体积沥滤溶液 中金属的含量是与腐蚀程度亦即可溶性腐蚀物的体积成正比的。

通过这一方法发现，在阀门常规使用时，也就是当上述气缸阀 暴露于环境大气中时，在真空循环清洗气缸接头之后通以HBr，就 会产生高度的腐蚀。但是，当采用本发明的方法时，也就是先用去离 子水或IPA湿洗然后用水脱附液体干燥剂液体干燥之后，在空气 中的腐蚀基本上可忽略并难以检测到，如图4中图表所示。

实施例3：

另一种常用的腐蚀性气体是二氯硅烷(CDS)。暴露于空气中并 在气缸接头处由真空循环清洗之后通以DCS的阀门腐蚀非常严 重，就象金属沥滤测试显示的那样(图5)。

相反，如果是按本发明的方法使用，也就是先用去离子水或 IPA湿洗再用一种水去除液体干燥剂液体干燥，然后通以DCS到 上述相同的时间，则腐蚀基本上检测不出(图5)。

对于本领域熟练技术人员来说，本发明在不脱离其范围及本质 的前提下显然是可以作各种改进与变化的，应当理解，本发明并不 局限于所述实施方案中。