[發明專利]一種劇毒電子混合氣配置工藝

在審

• 申請號: 201810634486.2
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108745010A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 許進榮;曹素英;許銘捷
• 申請（專利權）人: 福建久策氣體集團有限公司
• 主分類號: B01F3/02
• 分類號: B01F3/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明提出一種劇毒電子混合氣配置工藝，所述配置工藝依次包括組分預配計算、配制前管道置換、劇毒組分氣定量控制、平衡氣單向定量控制；配置工藝還包括尾氣抽排處理、已充氣瓶組分比例驗算；當進行配置工藝的混合氣充裝時，先充裝氣體含量少的組分，后充裝氣體含量多的組分；本發明有助于提升劇毒電子混合氣的質量。

技術領域

本發明涉及氣體混合配置技術領域，尤其是一種劇毒電子混合氣配置工藝。

背景技術

在微電子、光電子器件生產過程中，從芯片的生長到最后器件的封裝，幾乎每一步、每一個環節都離不開電子混合氣，因此，電子混合氣常常被稱為半導體材料的“糧食”和“源”。通常使用的電子混合氣絕大多數都是劇毒、可燃的。一個半導體器件性能的好壞，在很大程度上取決于所用的電子混合氣質量。電子混合氣的配制工藝每提高一個檔次，都會極大地推動半導體器件質的飛躍，正因如此，很多發達國家及國際知名氣體廠商都在積極研發具有自主知識產權的配制及生產工藝。而我國電子氣體的研究和生產起步較晚，電子混合氣多為易燃、易爆、劇毒化學品，在國際上屬于控制范疇，進口相對麻煩，運輸周期較長，需從根本上解決電子混合氣的源頭問題。

發明內容

本發明提出一種劇毒電子混合氣配置工藝，有助于提升劇毒電子混合氣的質量。

本發明采用以下技術方案。

一種劇毒電子混合氣配置工藝，所述配置工藝依次包括組分預配計算、配制前管道置換、劇毒組分氣定量控制、平衡氣單向定量控制；配置工藝還包括尾氣抽排處理、已充氣瓶組分比例驗算；當進行配置工藝的混合氣充裝時，先充裝氣體含量少的組分，后充裝氣體含量多的組分；

所述組分預配計算，其方法是根據生產需求，由氣體狀態方程PV=ZnRT計算出各組分預配質量，在計算過程中，各組分質量精確控制到以克或克以下單位；

所述配制前管道置換，其方法是將待配氣瓶接入配氣系統后，稱量并記錄數值，然后打開真空閥門抽出管道內的氣體，使用平衡氣或高純氦氣對管道進行清洗置換三次或三次以上，并使管道保持真空度10pa以下；

所述劇毒組分氣定量控制，其方法是根據氣體狀態方程計算出待配制組分氣A的質量和壓力后，把純度大于等于99.9%的組分氣A的壓力提高至壓力值后再經進氣閥充入目標氣瓶，充至電子稱顯示的充入數值與理論計算值一致后，再依次關閉原料組分氣閥門及目標氣瓶閥門；隨后放空管道余氣，并用高純氦氣或平衡氣對配氣系統進行5次以上置換及抽空作業，對配氣系統置換完成后加高純氦氣至一個大氣壓后，取出已配入組分氣A的目標氣瓶，并通過計重秤稱量記錄的數值來計算氣瓶內組分氣A的質量；

所述平衡氣單向定量控制，其方法是根據目標氣瓶內組分氣A的實際質量計算出總的摩爾量，然后計算出所需平衡氣質量和分壓，把純度大等于99.999%的平衡氣壓力提升至大于氣瓶內組分氣的壓力后，再經平衡氣進氣單向閥門把平衡氣充入目標氣瓶，直至電子稱顯示數值與平衡氣理論計算值一致后，再依次關閉平衡氣進氣單向閥門及目標氣瓶閥門；隨后放空管道余氣，并用氮氣置換抽空5次以上配氣系統，置換完成后加氮氣至一個大氣壓，取出已充入平衡氣的目標氣瓶，并通過計重秤稱量記錄的數值來計算氣瓶內平衡氣質量。

所述尾氣抽排處理，其方法為，把配置工藝中的抽排氣體，統一匯入尾氣吸收塔中進行集中處理，該尾氣吸收塔為填料式噴淋塔，吸收液為高錳酸鉀或過氧化氫且吸收液濃度不低于20% 。

所述已充氣瓶組分比例驗算，其方法為根據充入的組分氣和平衡氣的質量數據，使用摩爾濃度計算公式計算各組分含量：

所述摩爾濃度計算公式為

；

公式中mi為充入瓶中i組分的質量，單位為g;

mj為充入瓶中j組分的質量，單位為g;

Mi為充入瓶中i組分的摩爾質量，單位為mol;