專利名稱::液化氣的受控輸送系統及方法本申請是對1996年11月25日所提交的順序號為08/753413的共同未決申請的部分繼續,在此引用該申請以作參考。本發明涉及一種用于從液化狀態受控輸送氣體的系統,并涉及一種包含前述系統的半導體加工系統。本發明還涉及一種從液化狀態受控輸送氣體的方法。在半導體制造工業中,儲在氣罐中的高純度氣體被供給完成各種半導體制造過程的加工工具。例如,這些過程包括擴散、化學氣相沉積(CVD)、蝕刻、濺鍍和離子注入。前述氣罐一般放置于供氣柜內。這些供氣柜還裝有通過一歧管將前述氣罐與各個工序輸氣管線安全地連接起來的裝置。前述工序輸氣管線為將氣體引入各加工工具提供導管。在半導體制造過程中所利用的多種氣體,其中許多種以液化狀態儲放于氣罐中。以這種狀態儲放的化學物及其儲放壓強的部分列表如表1所示表1<tablesid="table1"num="001"><tablewidth="576">化學物分子式20℃蒸氣絕對壓強(磅/英寸2)化學物分子式20℃蒸氣絕對壓強(磅/英寸2)溴化氫HBr335氨NH3129氯化氫HCl628砷化三氫AsH3220氟化氫HF16三氯化硼BCl319氧化亞氮N2O760二氧化碳CO2845過氟代丙烷C3F8115</table></tables><tablesid="table2"num="002"><tablewidth="576">氯Cl2100六氟化硫SF6335二氯甲硅烷SiH2C24磷化氫PH3607乙硅烷Si2H648六氟化鎢WF616</table></tables>前述供氣柜的首要目的是提供一個安全的輸送裝置,以將一種或多種氣體從前述氣罐輸送到前述加工工具。前述供氣柜一般包括一帶有各種流量控制裝置和閥門等的氣罐座,其結構允許氣罐的安全更換或/和部件的安全替換。前述供氣柜按常規包括一個用一種惰性氣體(比如氮或氬)在開啟任何封口之前吹洗前述氣體輸送系統的系統。吹洗操作的控制和自動化在現有技術中是已知的,比如,公開于美國專利4989160中(專利權人為Garrett及其合作者)的技術。該專利指出不同類型的氣體需要不同的吹洗方法,但未對液化氣罐加以任何特別地考慮。在HCl的情況下,由于焦耳-湯普森效應(Joule-Thompsoneffect)而發生冷凝(見《HCl體系中的焦耳-湯普森蒸發和腐蝕》〔Joule-ThompsonExpansionandCorrosioninHClSystem〕,《固態技術》〔SolidStateTechnology〕,1992年7月,53-57頁)。液態HCl的腐蝕性比其蒸氣態更強。類似地,對于上述表1中所列的多數化學物而言,其液態的腐蝕性都分別比其蒸氣態更強。這要歸因于雜質的存在,比如被捕獲于氣體液相中并存在于氣體分配系統表面的水分。這樣,這些物質在前述氣體輸送系統中的凝結就能夠導致腐蝕,這對該系統的各部件是有害的。而且,前述腐蝕的產物會導致前述工序中的高純度氣體的污染。這種污染會對正在進行的加工產生有害的影響,并最終影響制造出的半導體元件。液體在前述氣體輸送系統中的存在還必然導致流量控制的不精確。也就是說,液體在各個流量控制裝置中的累積會產生流速和壓強控制方面的問題和零件失靈的問題,從而導致誤操作。這種情況的一個例子是,液態氯使閥座膨脹而使得閥門被永久關閉。在一般的氣體輸送系統中,氣體在離開前述氣罐后所通過的第一個部件是一個減壓裝置,比如壓力調節器或噴嘴。然而,對于儲放蒸氣壓相對較低的物質(比如WF6、BCl3、HF和SiH2Cl2)的氣罐而言,壓力調節器可能不合適,在這種情況下上述第一個部件可以是閥門。這些壓力調節器或閥門經常在使用中失靈而需要更換。這種部件的前述失靈常常可以歸因于該部件中液體的存在。這種失靈可能需要在失靈部件更換時和在隨后的滲漏檢測中終止加工過程。由此可能導致大量的加工停工時間。在授予MostowyJr.及其合作者的美國專利5359787中描述了一種從一氣體源(比如一管的尾部)向一用氣點輸送HCl之類的吸濕的并具有腐蝕性的化學物的裝置。該專利公開了惰性氣體吹洗和真空循環的使用,以及在前述儲氣容器下游的一個受熱凈化器。通過在減壓的同時加熱,就可以阻止腐蝕性氣體在輸氣管線系統中的凝結。美國專利5359787是針對這樣的大容量儲氣系統的其中,所儲放的化學物體積顯著大于置于供氣柜中的氣罐的一般容積。這種與大容量儲氣系統相聯系的大容積的一個結果是,在大容量儲氣容器中的溫度和壓強通常是恒定的,直到該容器中的液體基本上被消耗。在這種容器中的壓強基本上受環境溫度的季節性變化的控制。相反,置于供氣柜中的容積相對較小的氣罐中的壓強變化依賴于從該氣罐中的出氣速率(和帶走的必要的蒸發熱),以及環境向該氣罐的能傳遞。這種效應一般不出現在大容量儲氣系統中。在大容量儲氣系統中,所儲化學物的熱容足夠大,從而使液體的溫度變化相對緩慢。大容量系統中的氣壓受前述液體溫度的控制。也就是說,容器內的氣壓等于該化學物在該容器內的液體溫度下的蒸氣壓。在基于氣罐的氣體輸送系統中,通過控制液體和氣罐溫度來控制氣罐壓強的需要在現有技術中已被認識。已有人提出了氣體加熱/冷卻套,用以通過氣罐溫度的控制而控制氣罐壓強。在這種情況下,一個加熱/冷卻套可被安裝得與氣罐直接接觸。通過一循環流體,該套被維持在受一外部加熱/冷卻單元控制的一恒定溫度。該種加熱/冷卻套在市場上可以買到,比如,氣體精密控制系統公司(AccurateGasControlSystems,Inc.)有售。這些加熱/冷卻套一般用以控制熱不穩定氣體,比如乙硼烷(B2H6)的溫度控制。該種加熱/冷卻套的另一用途是加熱裝有低蒸氣壓氣體,比如WF6、BCl3、HF和SiH2Cl2的氣罐。因為這些氣體的氣罐壓強低,由于液體溫度下降而導致的任何進一步的降壓都會造成流量控制問題。對于低蒸氣壓的氣體,為阻止在氣體輸送系統中的再凝結,也提出了伴隨整個氣體管線系統的熱控制的氣罐溫度控制。前述管線系統熱控制的需求是前述加熱/冷卻套使前述氣罐溫度高于環境溫度的結果。如果不對前述輸氣管線進行熱控制,在其中流動的氣體當從被加熱區流進低溫區時就會發生再冷凝。然而,伴隨著熱控制的加熱/冷卻套不很受歡迎,這是因為其與系統維護(例如,在更換氣罐時)相關聯的復雜性以及額外的費用。另外,加熱/冷卻套很有可能加熱過頭,因為該套系綁在氣罐的周圍,整個系統都被加熱至加熱溫度。這種過熱會在處于該氣罐下游的氣體分配系統中因為較低的溫度而導致再冷凝。這樣,為阻止這種再冷凝,就需要對從前述氣罐到氣體使用位置的整個配氣系統進行加熱。而且,氣罐加熱/冷卻套的熱效率不高。例如,一般的氣罐加熱/冷卻套的加熱和冷卻功率為1500W。表2概括了為了使以10slm的流速從一氣罐中流出的各種氣體持續蒸發所需的能量。這些數據表明,持續蒸發所需的能量顯著小于前述氣罐套的加熱/冷卻額定功率。表2<tablesid="table3"num="003"><tablewidth="564">化學物10slm時所需能量(W)化學物10slm時所需能量(W)氨133.8氯化氫61.8砷化氫115.1氟化氫60三氯化硼156.4氧化亞氮55.7氯122.4過氟代丙烷111.5</table></tables><tablesid="table4"num="004"><tablewidth="566">二氯甲硅烷153.2六氟化硫107.7溴化氫85.7六氟化鎢179</table></tables>上面所述的與加熱/冷卻套的使用及氣體分配系統嚴格的熱控制相伴隨的缺點使得它們的使用不理想。為了滿足半導體加工工業的需求,并克服前述有關技術的缺點,本發明的一個目的是提供一種新的從液化狀態受控輸送氣體的系統,該系統允許精確控制儲放液化氣體的氣罐的壓強,同時將從前述氣罐輸出的氣體所攜帶的液滴最少化。這樣,就可以獲得流速大大提高的單相加工氣流。結果是,許多加工工具可以只由單個供氣柜供氣。或者,更高流速的氣體可被輸送到單個的加工工具。而且,可以避免使用不方便的加熱/冷卻套及加工輸氣管線的嚴格的熱控制。本發明進一步的目的是提供一種半導體加工系統,該系統含有本發明的前述從液化狀態受控輸送氣體的系統。本發明進一步的目的是提供一種從液化狀態受控輸送氣體的方法。本發明進一步的目的是提供一種調節氣體流速的受熱閥,該受熱閥能與本發明的系統和方法一起使用。本發明進一步的目的是提供一種能在本發明的系統和方法中使用的受熱稱盤蓋。對于本
技術領域:
的普通技術人員而言,在閱讀完后面的說明書、附圖和權利要求后,本發明的其它目的和方面就會顯現出來。前述目的是由本發明的系統和方法所達到的。根據本發明的第一個方面,本發明提供了一種新的從液化狀態輸送氣體的系統。該系統包括(a)一個壓縮液化氣罐,其上連接有一輸氣管,氣體由之輸出;(b)一個供氣柜,前述氣罐置于其中;和(c)提高環境和前述氣罐之間的傳熱速率但不使氣罐中的液體溫度升到環境溫度以上的裝置。根據本發明的第二個方面,本發明提供了一種半導體加工系統。該系統包括一半導體加工裝置和本發明的從液化狀態輸送氣體的系統。本發明的第三個方面是一種從液化狀態輸送氣體的方法。該方法包括(a)提供一種儲于一氣罐中的壓縮液化氣體,該氣罐連有一輸氣導管,并置于一供氣柜中;和(b)提高環境和前述氣罐之間的傳熱速率,但不使前述氣罐中液體溫度升到環境溫度以上。從下面的對本發明的最佳實施方式結合附圖所作的詳細描述中,本發明的目的和優點將更加明晰。附圖中圖1是一曲線圖,該圖描述了對于一Cl2氣罐,沿氣罐不同位置所測量的氣罐外壁溫度對時間的函數,以及氣罐內蒸氣壓對時間的函數;圖2是一曲線圖,該圖描述了作為氣罐內液體溫度的函數的氣罐蒸氣壓,以及各種流速下的對應于最冷氣罐外壁溫度的理論蒸氣壓;圖3是在一供氣柜內的第一平面上的空氣速度矢量圖解;圖4是前述供氣柜內在前述第一平面的基礎上垂直位移而得的第二平面上的空氣速度矢量圖解;圖5是一等值線圖,示出了沿氣罐外表面的外部傳熱系數的變化;圖6圖解了氣罐內部傳熱系數的定性變化,該系數是前述氣罐和氣罐內液體間溫度差的函數;圖7是一曲線圖,該圖描述了在以3slm從一Cl2氣罐輸出的氣流中探測到的液體微滴密度對時間的函數;圖8是一曲線圖,該圖描述了在以1slm從一Cl2氣罐輸出的氣流中探測到的液體微滴密度對時間的函數;圖9是無水HCl的相圖;圖10是根據本發明的一個方面的一供氣柜和一用以提高環境和氣罐間的傳熱速率的裝置的簡圖;圖11A和B分別圖示了根據本發明的一氣罐加熱器的側剖面圖和俯視圖;圖12是一曲線圖,該圖描述了在液體微滴存在時加熱器溫度效果對時間的函數;圖13是根據本發明的一個方面的從液化狀態受控輸送氣體的系統的一個原理圖;圖14A和B圖解了根據本發明的一個方面的一氣流過熱裝置;圖15A和B是兩個曲線圖,示出了一過熱器在減少氣流中的液體微滴的存在方面的效果;圖16是根據本發明的一個方面的從液化狀態受控輸送氣體的系統的一最佳實施方式的原理圖;圖17示出了根據本發明的一個方面的用以控制一加熱器的控制算法;和圖18是圖17的控制算法的一個程序方框圖。本發明提供了一種不利用氣罐加熱/冷卻套而控制一氣罐內的壓強的有效途徑,同時又將從該氣罐中輸出的氣流所攜帶的液體微滴減少到最低程度。該方案中確保了氣流的單相性。令人意想不到的是,(發明人)已經確定了,環境和一氣罐間的傳熱速率的提高—這種提高將降低前述環境和氣罐間的溫差—不需要前述嚴格的熱控制,這種嚴格的熱控制在使用一氣罐加熱/冷卻套時于氣體管線系統中需要。之所以不需要這種嚴格的熱控制,是因為前述氣罐溫度并不隨傳熱速率的提高而升高。在這里,術語“環境”是指環繞前述氣罐的空氣。為了說明被攜帶的液體微滴如何能在通常的氣罐使用中從加工氣體中被發現,下面參照圖1和圖2描述了一氣罐內的熱力學變化。圖1描述了一7L的Cl2氣罐當氣體流速為3l/m時在該氣罐上幾個位置的氣罐外壁溫度對時間的函數。該圖還描述了作為時間的函數的該氣罐中的蒸氣壓。在該氣罐工作過程中,氣罐外壁溫度顯著低于環境溫度。氣罐表面最低的溫度對應于液-氣界面位置,因為蒸發過程發生于該區域。基于Cl2的蒸氣壓曲線,前述氣罐內的壓強表征了一低于最低外壁溫度的液體溫度。這種效應可在圖2中清楚地看出來。該圖描述了作為前述氣罐內液體溫度的函數的氯氣蒸氣壓(實線),以及氣罐壓強,后者是當流速分別為0.16、1和3L/m時所測量的氣罐外壁溫度的函數(分散點)。因為前述液體溫度必須低于最低的外壁溫度,就引起了自然的對流。這些自然對流幫助液相溫度的均一化。氣罐溫度和壓強的變化速率是前述向該氣罐的傳熱速率、由前述流速所確定的能量需求及前述氣罐熱容的平衡。前述環境和氣罐間的傳熱速率受下列因素影響(1)綜合傳熱系數;(2)可用于傳熱的表面面積;和(3)前述環境和氣罐間的溫差。將前述氣罐近似為無限長的氣罐,前述傳熱系數由下述公式(I)計算而得U=1rorihi+roln(ro/ri)k+1ho---(I)]]>其中,U是前述綜合傳熱系數(W/m2K);ro是前述氣罐的外徑(m);ri是前述氣罐的內徑(m);hi是前述氣罐和前述液體間的內部傳熱系數(W/m2K);k是前述氣罐材料的導熱率(W/m2K);ho是前述氣罐和環境間的外部傳熱系數(W/m2K)。前述綜合傳熱系數U小于前述各個傳熱熱阻中的最小值(也就是說,小于公式(I)分母中的每一項)。對于慣常使用的氣罐尺寸(比如內部容積為551或更少)而言,前述綜合傳熱系數主要受前述外部傳熱系數ho的控制。這可以由下面的例子來說明。該例中ri=3英寸;ro=3.2英寸;k=40W/m2K;hi=890W/m2K;ho=4.5W/m2K。前述傳熱系數的值是基于J.P.Holman的傳熱(HeatTransfer)表1-2的,該表將自然對流作為內部和外部傳熱的主要機制。前述綜合傳熱系數U等于4.47W/m2K,非常接近前述外部傳熱系數ho。下面的例子表明,在強制對流的情況下,前述外部傳熱系數ho也控制前述綜合傳熱系數公式。一般,供氣柜通過將空氣抽進該柜的底部進行吹洗并從比如其頂部排出空氣。結果是,空氣連續不斷的沿前述氣罐的表面流動。假定一12W/m2K的強制對流傳熱系數(代表在一方形板上的2m/s的空氣流),這樣的一個系統的前述綜合傳熱系數是11.8W/m2K。可以看出,傳熱的主要熱阻發生于前述環境和氣罐之間。前述外部傳熱系數ho沿前述氣罐的整個表面不是恒定的。因為空氣從前述供氣柜底部附近進入,其流動方向在前述供氣柜的該區域是橫向越過前述氣罐(也就是說,橫截前述氣罐縱軸的方向)。在前述供氣柜頂部附近的區域,空氣主要在豎直方向(平行于前述氣罐縱軸的方向)上運動。圖3和圖4圖示了一供氣柜內在橫截前述氣罐的縱軸301、401的兩個不同平面300、400上的空氣速度矢量分布。圖3中的平面300位于前述供氣柜吸入空氣的地方,在距前述供氣柜底部大約0.15m處,圖4中的平面400則位于距氣罐底大約1m的位置。如圖3所示,氣流主要越過前述氣罐,橫穿前述供氣柜底部附近的氣罐縱軸301。相反,圖4表明,在前述供氣柜頂部附近,空氣流主要平行于前述氣罐的縱軸401。已經確定,在前述供氣柜內的空氣流線譜影響前述外部傳熱系數ho的局部值。圖5提供了一沿前述氣罐長度方向的外部傳熱系數等值線圖。這些外部傳熱系數ho均為負值,表明能量從環境流向前述氣罐。但是,在計算前述綜合傳熱系數U時用的是絕對值。相應,傳熱系數之間的比較也是基于各自的絕對值。這樣,一個-50W/m2K的傳熱系數被認為大于一-25W/m2K的傳熱系數。前述外部傳熱系數的值從-36W/m2K到-2W/m2K不等,其平均值為-10.5W/m2K。基于圖5所示的結果,前述外部傳熱系數在正對環境空氣被吸進前述供氣柜位置的一點處確定為最大。這是該區域的空氣流向和速度大小所確定的。提高前述外部傳熱系數ho,從而提高傳熱速率,前述氣罐的外部溫度也升高(假設是同一種加工氣體流速)。另一方面,可以利用更高的加工氣體流速,借以維持前述環境和氣罐間的溫差。但是,又不希望從與環境間的溫差過大(類似地,前述氣罐和儲于其中的液體間的溫差)的氣罐中輸出物質。原因是,由于不同的沸騰現象,從前述氣罐中輸出的氣體可能攜帶液體微滴。隨著前述氣罐和液體間的溫差提高,前述蒸發過程從界面蒸發變成氣泡狀汽化。圖6圖解了氣罐內部傳熱系數hi隨前述氣罐溫度Tw和氣罐內液體溫度Tsat間的差值ΔTx的定性變化。對于小的溫差,前述蒸發過程發生于前述液-氣界面。在較大的溫差下,即使是提高少數幾度,蒸發過程就通過在液體中形成氣泡來進行。當前述氣泡升到前述液-氣界面上時,就有可能使少量極細的液滴被攜帶到前述氣流中。這種液滴的攜帶已在以3slm輸出氣流的一Cl2氣罐中觀測過,并被量化于圖7之中,該圖示出了在3slm的一Cl2氣流中的液體微滴密度對時間的函數。開始有一液滴密度的衰減,這與在前述氣罐的頭部空間進行的液體微滴吹洗有關。在該衰減過后,一段時間內液滴統計數降到零。當前述Cl2氣罐的溫度繼續下降時,沸騰現象最終發生改變。這個改變的證據是液滴統計數目的急劇上升。圖8示出了當使用前已舉例的節流閥時在1slm流速的Cl2氣流中探測到的液體微滴密度對時間的函數。最開始在打開前述氣罐閥時在從前述頭部空間流出的氣流中存在大量的液體微滴。這些微滴在過飽和狀態下存在于前述頭部空間。當氣體繼續流動時,前述微滴最終被從該頭部空間吹洗出去。這樣前述氣流中的微滴數就減少了。在早期探測到的微滴確信是由一局部膨脹過程引起的,該過程當前述氣罐閥打開時發生,還/或確信前述微滴可歸因于懸浮在前述氣罐頭部空間的許多動態平衡微滴。不管前述微滴的形成機制如何,這些液體微滴在現存氣體中存在的時間長短與前述氣罐中的液面(或者換句話說,與頭部空間容積)及前述氣體從前述氣罐輸出的流速有關。已被證實,如果前述包含夾帶的液滴的氣體在恒壓下加熱,前述液滴可以被蒸發。液體在前述氣體輸送系統中的存在可以是下述原因的結果從前述氣罐輸出氣體的過程、由于環境波動而產生的局部降溫、或在前述膨脹過程中的液滴形成。參圖9,HCl從295K飽和蒸氣的等焓降壓使其進入兩相區。列于表1和2中的其它氣體不因等焓降壓而進入前述兩相區。但是,在膨脹中所循的熱力學路徑并非等焓的(由于內能向動能的轉換,實際的膨脹過程是近似等熵的),并有可能進入前述兩相區,如果下述不等式(II)被滿足的話(∂p∂T)s<dpsatdT---(II)]]>其中,上述不等式的左邊代表在熵恒定的情況下壓強隨溫度的變化,上述不等式的右邊則代表作為溫度的函數的前述蒸氣壓的導數。上述關系對列于表1和2中的每一種氣體都滿足。既然難以對前述膨脹過程進行局部控制,就有必要在膨脹之前加熱前述氣體,以阻止上述膨脹路徑進入前述兩相區。如果前述氣體在從前述氣罐中輸出后才被加熱,前述壓強就不升高,從而避免了要求嚴格的熱控制的困難。導致在上面所述的體系中的流動氣體內液相的存在的三種機制(即從前述氣罐中產生的液體微滴,在前述氣罐下游第一個部件中的膨脹過程中形成液相,以及存在于初始流動期間的液滴的吹洗)的綜合大大限制了能夠可靠地由單個供氣柜歧管供氣的氣體流速。目前,如果持續不斷地測量,這些限制加起來是幾個標準升每分鐘。已經確定,在前述加工氣體中的液體微滴的減少將允許大量的加工工具連接到單個供氣柜上,或者,向單個加工工具的供氣流速可以顯著提高。參照圖10,下面將描述一個根據本發明的從液化狀態輸送氣體的系統和方法的最佳實施方式。但要注意到,該系統的具體配置通常要取決于諸如成本、前述供氣柜的安全性要求和流速要求等因素。該系統包括一個或多個置于一供氣柜003中的壓縮液化氣罐002。前述液化氣罐內所儲放的物質不受限制但與工序有關。一般,這些物質包括列于表1和2中的物質,例如NH3、AsH3、BCl3、CO2、Cl2、SiH2Cl2、Si2H6、HBr、HCl、HF、N2O、C3F8、SF6、PH3和WF6。供氣柜003包括一個格柵004,吹洗空氣由之進入前述供氣柜。該吹洗空氣最好是干的,通過排出管005從前述供氣柜中排出。前述環境和氣罐間的傳熱速率被提高,以使前述氣罐中的液體溫度不上升到高于環境溫度的值。用以提高前述傳熱速率的合適的裝置的例子包括供氣柜上的一個或多個壓力通風板或者一組縫隙006,通過它們空氣可以被強制橫向越過前述氣罐。一鼓風機或風扇007可以用來強制空氣從前述壓力通風板或縫隙流入。鼓風機或風扇最好能以不同的速度工作。在給定壓力降(由前述鼓風機或風扇的性能決定)的條件下具有一最大傳熱系數的合適的壓力通風板可從HolgerMartin公司買到。這種部件可以容易地裝配到一供氣柜上,而使后者的大小只有最小的增加或根本不增加。前述壓力通風板或風扇可以選擇性地通過加上可引導空氣流向的導向葉片而得到改進。最好,前述導向葉片首先將空氣流導向前述氣罐液-氣界面附近。前述稱盤蓋/加熱器尤其有用,因為它可以被裝入已有的供氣柜中而只使前述氣罐發生微不足道的位移。因此,就沒有必要改型或改進已有的供氣柜或輸氣管線系統。前述壓力通風板或縫隙的溫度也可以通過電子控制控制于一稍高于環境溫度的值,以進一步提高前述傳熱速率。但是,前述壓力通風板或縫隙的溫度應限制在這樣的范圍內,使得蒸發只發生在前述液氣界面,以避免將前述氣罐內的液體加熱到高于環境的溫度。附加地,或者替換地,輻射板加熱器或者一置于前述氣罐下方的加熱器可以被用來提高前述環境和氣罐間的傳熱速率。特別地在本發明的一最佳實施方式中,前述傳熱速率的提高是使用一熱板型加熱器。圖11A和B分別圖示了一典型的熱板型加熱器的側剖面圖和俯視圖。加熱器100是一重量稱盤蓋的形式,該稱盤可被該加熱器封閉。這種稱盤在現有技術中是已知的,慣常置于供氣柜的底板上。儲有液化氣的氣罐一般直接放在該稱盤上,通過該稱盤測量前述氣罐中尚余的物質量。當使用圖11A和B中所示的受熱稱盤蓋時,前述氣罐直接放在前述被蓋住的稱盤上。加熱器100包括一頂面,也就是頂板102,與一底面,也就是底板104通過一中央撐檔106、若干側撐檔108和螺釘110相連。前述加熱器還包括一孔腔112,其中容納一加熱元件(圖中未示出)。合適的加熱元件包括但不限于電阻型加熱器比如電加熱帶,或者最好是自調型加熱器比如伴隨加熱器(heattrace)。前述加熱器最好能盤繞在空腔112內。該加熱器應能在從室溫到約220°F的溫度下工作。為了固定前述加熱元件的一端,該端可固定到中央撐檔106內的一切口114上。這樣,前述加熱元件能被盤繞在前述中央撐檔周圍,也可以盤繞在前述側撐檔的周圍,直到蓋滿所希望的區域。最好,前述加熱元件蓋滿前述氣罐和前述稱盤相接觸的區域。相當長,比如直到16英尺或更長的前述加熱元件可被盤繞在前述加熱器內。如果是16英尺長的20W/英尺的加熱元件,從該加熱器就可得到320W的熱功率。空腔112的底部最好用一絕熱層116絕熱,以確保前述加熱元件的熱向上向前述氣罐底部傳送。該絕熱層還用來維持前述加熱元件和前述底板102的接觸。前述加熱器還包括前板和后板118、側板120和橋122,它們使得前述加熱器可裝在前述氣罐稱盤的正上方。制造加熱器100的材料應允許向前述氣罐底部的有效的熱傳遞。頂板102最好由不銹鋼制成,而前述前板、后板、側板和橋最好由鋁或者碳鋼制成。取決于所應用的加熱器的具體的類型,前述溫度可用各種不同的方法控制。根據本發明的一最佳的實施方式,基于前述氣罐的能量需求,前述加熱器的電力可被開關。為此目的的一種優選的控制方法及算法將在下面描述。根據本發明的進一步的方面,加熱器100可以包括一可裝在前述加熱器頂板102上的凹形或杯形件。該凹形件最好與前述氣罐底部的形狀相吻合,以使得向該氣罐的熱傳遞可以更有效。該凹形件應該用與前述氣罐接觸時能抗變形的,且能向該氣罐有效傳熱的相對較硬的材料制成。這種材料包括,例如,碳鋼和不銹鋼。圖12是一曲線圖,該圖描述了在液體微滴存在于氣流中時加熱器溫度的效果對時間的函數。該測試是用C3F8在5slm的流速下進行的,前述加熱器溫度在78°F和112°F間變化。所使用的加熱器是上面所描述的熱板型加熱器。隨著加熱器溫度的升高,獲得了液體微滴密度的顯著降低。上面所描述的提高傳熱速率的裝置的組合在本發明中也是可以想見的。例如,一輻射加熱器或一熱板型加熱器可與一鼓風機或風扇結合使用,也可與上面所描述的壓力通風板或縫隙結合使用。下面參照圖13描述根據本發明的前述系統的運行。氣體從氣罐302通過一與其相連的氣管輸出。由于前述氣體的腐蝕性,制造前述氣管的優選材料包括電解拋光的不銹鋼、耐蝕耐熱鎳基合金或者蒙乃爾高強度耐蝕鎳銅錳鐵合金。前述輸氣管線還包括對從前述氣罐中輸出的前述氣體降壓的裝置304。如上面所描述的,對這一降壓步驟,一壓力調節器或閥門是合適的裝置。這種部件在市場上可以買到,比如從APTech公司。前述系統還可與包括將從前述氣罐中輸出的前述氣體過熱的裝置306,該過熱裝置裝在前述減壓裝置的上游。將前述氣體過熱能阻止由從前述氣罐頭部空間輸出的液體微滴或者液霧引起的有害雜質效應,這種效應是從前述氣罐流出的初始氣流的特性。前述過熱裝置通過將所有夾雜的液體微滴均蒸發掉而確保前述流體完全處于蒸氣狀態。而且,前述過熱裝置也確保前述蒸氣的最低限度的過熱,以避免在下一步的膨脹過程中形成液體微滴的可能性。前述過熱裝置可以是任何能夠從前述氣流中有效消除夾雜的液體微滴的設備,比如受熱的輸氣管線。該管線可以由,例如,沿前述輸氣管線長度分布的電阻型加熱器,象電熱帶加熱,或者由一自調型加熱器比如伴隨加熱器加熱。根據本發明的一最佳實施方式,前述過熱裝置可以采用一種改進型節流閥的形式。參圖14A和14B,前述節流閥400通過合適的輸氣管線和連接件(圖中未示出)連接到前述氣罐上。前述輸氣管線連接在前述節流閥的進氣接口402上。前述節流閥還包括吹洗氣體進氣接口404,通過該接口,一種惰性氣體,比如氮或者氬,可被引入該節流閥。前述通過進氣接口402被引入的加工氣體從出氣接口406排出前述節流閥,該出氣接口通過合適的輸氣管線、連接件、閥門等被連接到工作點,例如,一加工工具。前述節流閥由調節器408和410操作,后者可開關前述節流閥內的氣流通路。前述節流閥內的氣體壓強由一壓強測量裝置,比如壓力傳感器412監測。節流閥400可以由一個或多個與其相連或插入其中的加熱元件414供熱。該加熱元件應該能夠向前述節流閥提供恒定的熱流。合適的加熱元件包括但不限于一自調型加熱器比如伴隨加熱器,一電阻型加熱器比如電熱帶,或者一筒式加熱器。如所圖解的實施例所示,為前述目的,一個或多個伴隨加熱器條414可被連接在前述節流閥的側面。在自調型加熱器比如伴隨加熱器的情況下,該加熱器可以永久打開。相反,如果使用的是筒式加熱器,它就可以被,例如,在位置416插入前述節流閥內。為了改善傳熱效率,前述節流閥最好包括一附加在出氣接口406上的燒結金屬盤418。該金屬盤418可采用帶有一細孔的過濾器的形式。該細孔的大小,例如,可以從大約1μm到60μm,最好是從大約5μm到30μm。由于該金屬盤418被前述加熱元件加熱,它就提供了額外的受熱表面積以供前述氣體接觸。從而,該金屬盤就可以幫助提供所需的能量,以確保存在于前述氣流中的任何液體都被蒸發掉。前述金屬盤可被焊接固定在前述出氣接口內。組成前述金屬盤的材料是基于流過該節流閥的加工氣體而選擇的。也就是說,該組成材料應該與前述加工氣體相容以阻止對該加工氣體的污染,并阻止對前述各個輸氣管線部件的損害。該金屬盤常用的材料包括但不限于不銹鋼(例如316L的)、耐蝕耐熱鎳基合金和鎳。除了上面所描述的結構,前述過熱裝置可以是一個加熱空氣或惰性氣體的設備。前述空氣和惰性氣體最好是干的,由一鼓風機或風扇吹到前述輸氣管線的一個區段上。前述熱空氣或熱的惰性氣體也可以通過一共軸管線結構用來加熱前述氣流。附加地,或者替換地,前述過熱裝置可以在前述管線內包括一熱氣過濾器或者熱氣凈化器。上面所描述的燒結金屬盤就是這樣的一種過濾器。該熱氣過濾器可以濾掉氣體中的粒子并提供一大的傳熱表面積。前述熱氣凈化器可以清除掉從前述氣罐中輸出的氣體中不希望有的雜質,并且也提供一大的傳熱表面積。圖15A和15B示出了一過熱器在減少氣流中的液體微滴的數目方面的效果。前述液體微滴數是在最初打開一氣罐閥時觀測的。測試進行了兩個,一個是5slm流速的C3F8氣流,不帶過熱器(圖15A),另一個是5slm流速的C3F8氣流,帶過熱器(圖15B)。所使用的過熱器是如上面所描述的受熱節流閥。沒有過熱器時,在前述氣流中觀測到的液體微滴數為約3800每升到19000每升。而當使用過熱器時,這些液體微滴被有效消除。現在回到前面圖13的原理圖。該系統還可以包括綜合控制前述傳熱速率提高裝置308和前述過熱裝置306的裝置。這個控制裝置可以對氣罐壓強和溫度進行精確控制,也可精確控制從前述減壓裝置304上游的氣罐輸出的氣體的過熱程度。這樣,就可以獲得一恒定的氣罐壓強,一處于或稍低于環境溫度的氣罐溫度,以及在膨脹之前的理想的氣體過熱程度。現有技術中合適的控制裝置是已知的,包括,例如,一個或多個可編程邏輯控制器(PLCs)或微處理器。壓力傳感器310監測氣罐312出口處的壓強。由該壓力傳感器測出的壓強值指出了(罐內)蒸發過程所處的壓強,并作為一調節前述傳熱速率提高裝置的控制器314的輸入。前述調節可以基于,例如,瞬時壓強值及其過去的變化。也可以提供一個供選用的氣罐過熱傳感器316,當預定的溫度限制被超過時,它重設前述控制器。前述過熱裝置306,以及緊接前述減壓裝置304的其上游的氣體溫度,也以與上述相似的方式被控制。前述過熱裝置的控制系統包括位于前述過熱裝置306和前述減壓裝置310上游的溫度傳感器318。基于前述溫度傳感器的輸出,控制器314向過熱器306發出控制信號,借以調節前述氣體溫度。前述過熱控制溫度的設定值依賴于,例如,前述氣罐當時的壓強和罐壁溫度。當前述罐壁溫度和前述液體溫度間的溫差(由前述蒸氣壓曲線確定)上升時,由于大量液體微滴被輸出,前述過熱器所需的能量也增加。過熱程度可作為能量輸出或溫度的函數而被控制。當希望將前述過熱程度作為能量輸出的函數而控制時,下述方程決定前述過熱器的能量輸出q=A(Tliq(Pcylinder)-Twall)+B(II)其中,A和B是恒量,依賴于有關的具體氣體的蒸氣壓曲線;Tliq是從氣罐壓強測量值通過前述蒸氣壓曲線得到的。在前述過熱程度被作為溫度的函數控制時,適用一相似的方程。對某些氣體而言,前述過熱器設定值可能不隨氣罐壓強而改變,尤其對于低壓氣體可能性最大。參圖16,下面將描述根據本發明的用來輸送液化氣的進一步的控制系統。不局限于任何特定的加熱元件,下面的控制系統的例子與一氣體輸送系統配合使用,后者包括一稱盤602和一底部加熱器/稱盤蓋604,以及一個上面已描述的節流閥過熱器606。最好,前述節流閥由一自調型加熱元件加熱,比如伴隨加熱器。這樣,無需進一步的控制,能量可以持續不斷地作用于前述節流閥加熱器。前述控制系統確定前述氣罐所需的能量,并根據氣罐的能量需求開關前述底部加熱器。前述控制系統的例子系基于一個或多個可編程邏輯控制器(PLCs)608,但其它已知的計算機控制形式也是可以預見的。為了確保只有氣相從前述氣罐610中輸出,寫了一供前述PLC使用的算法,以確定前述氣罐的能量需求。該算法的各個步驟示于圖17中,并以程序方框圖的形式示于圖18中。在各個變量中,該算法要求氣罐壓強P及氣罐質量(即皮重)Mt作為輸入變量。前述氣罐壓強由前述受熱節流閥中的一壓強測量裝置,比如壓強傳感器測量。前述氣罐質量由前述被下部加熱器(即底部加熱器)蓋住的稱盤測量,前述氣罐被置于前述供氣柜內,在前述加熱器之上。前述氣罐壓強和質量由前述PLC讀入,從而使氣罐的能量需求與該氣罐的利用率直接聯系起來。具體地,前述氣罐中剩余的物質重量Mp可從前述稱盤所測得的氣罐總重M中減去前述皮重(即空氣罐的重量,該量為輸入變量)而得。所有質量均以磅為單位。然后,將Mp與不等量(ρg/1000.0*V*s)*2.2相比較。在后者中,ρg是在室溫和氣罐壓強下的氣體蒸氣密度,單位是kg/m3。ρg以表格形式提供并被輸入前述PLC。V(一輸入變量)是前述氣罐以升為單位的容積,s是一安全因子。該安全因子用來阻止前述氣罐中的液體的完全用盡,因為雜質傾向于富集于前述氣罐底部殘余的液體中。這些雜質對于前述氣體輸送系統及所制造的半導體器件非常有害。在沒有任何限制的情況下,該安全因子s的一般值為從1.1到1.3。在Mp小于上述不等量的情況下,Output函數被賦予零值。在這種情況下,前述加熱器不打開,因為函數FractionOn也等于零(FractionOn=Output/Maxoutput)。相反,如果Mp大于上述不等量,則從方程Tldk=B/(ln(P)-A)計算出前述液體的開氏溫度。前述方程中,A和B是由特定物質的蒸氣壓曲線所確定的常量。A是前述蒸氣壓曲線的y截距,而B則是前述蒸氣壓曲線的斜率。一個A和B的值表被預先編入前述PLC。前述絕對壓強P由壓力傳感器測量。然后,前述液體溫度Tldk通過等式Tld=1.8*Tldk被轉換成華氏溫度Tld。該溫度Tld與一華氏溫度設定值Tsp(是一輸入值)相比較,其溫度差(“Error”)通過等式Error=Tsp-Tld計算出來。然后,函數值“sume”由等式sume=sume+Error*dt計算出來。其中,dt是取樣時間(該sume函數在前述控制算法被初始化后最初被置為零值)。“sume”代表error的總和,即溫度差的總和。然后,檢測函數“Error”的值。如果該值小于零,“Output”函數就被賦予零值。但是,如果該值不小于零,一個值Kc就由等式Kc=Tgain*M計算出來,其中Tgain代表前述氣罐和其中儲放的液體以W/°F-lb為單位的每秒鐘的熱容。在不受任何限制的情況下,Tgain可以有,例如,從10到100W/°F-lb的值。在這個系統例子中,Tgain約等于30W/°F-lb。Kc代表將系統(氣罐和液體)溫度升高1°F所需的能量,單位為W/°F。然后,通過等式Output=Kc*Error+Kc/tau*sume計算出函數“Output”的值。Tau是基于前述加熱器對前述控制系統的反應遲延時間的常量。然后,從等式FractionOn=Output/Maxoutput確定“FractionOn”函數的值。該函數“FractionOn”代表前述加熱器應打開的時間。“Maxoutput”代表前述加熱器以瓦為單位的最大功率。通過前述控制系統,前述加熱器在由前述函數FractionOn計算出的時間內以該功率打開。控制循環一直持續,直到不等式Mp<ρg/1000.0*V*s)*2.2被滿足,此時,前述氣罐應該被更換,前述算法要重新初始化。除了將從前述氣罐中輸出純粹氣相的輸送能量最大化而外,上面所描述的算法和控制系統還能最大化氣體流速,以及一個氣罐能以這樣高的流速輸送氣體的持續時間。上面所描述的控制系統的一個尤其有利的方面是使得可以將該系統按比例擴大,以確保可以從任何比氣罐大得多的液化氣源,比如從大容量儲氣罐或拖車,輸送純粹氣相的任何氣體。本發明的一個效果是,從氣罐中的液化氣輸出加工氣體的流速被顯著提高,而在氣流中只夾雜最少的或根本不夾雜液體微滴。從前述氣罐中帶出的液體微滴被有效消除,在膨脹過程中形成液體微滴的可能性也被最小化或被消除了。因為與罐壁溫度相等的罐內液體溫度被維持在一等于或略小于環境溫度的溫度值,在前述加熱器下游的嚴格的熱控制就不必要了。還有,由于缺乏與本發明的系統和方法相聯系的熱動力,供氣柜下游的管線系統中的凝結現象可被避免。通過本發明的系統和方法,估計可使外部傳熱效率Ho提高約100W/m2K。這表現在,在不把前述液體溫度提高到環境溫度之上的情況下,前述環境和氣罐間傳熱效率的顯著提高。結果是,氣體流速可被提高約10倍。盡管參照特定的實施方式詳細描述了本發明,但顯然,對于本
技術領域:
的技術人員而言,可作各種變化和修改,還可使用等同替換物,而并不超出所附權利要求的范圍。權利要求1.一種從液態輸送氣體的系統,包括(a).一壓縮液化氣罐,其上連接有一輸氣管,前述氣體通過該輸氣管被輸出;(b).一前述氣罐被置于其中的供氣柜;和(c).提高環境和前述氣罐間的傳熱速率,不把前述氣罐內的液體溫度升高到環境溫度以上的裝置。2.如權利要求1所述的輸氣系統,它還包括(d).從前述氣罐中輸出的氣體的減壓裝置;和(e).將前述從氣罐中輸出的氣體過熱的裝置,該過熱裝置安裝在前述減壓裝置的上游。3.如權利要求1所述的輸氣系統,它還包括(f).綜合控制前述傳熱速率提高裝置和前述過熱裝置的裝置,以使前述氣罐的壓強和溫度,以及從位于前述減壓裝置上游的氣罐輸出的氣體的過熱程度得以控制。4.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述傳熱速率提高裝置包括前述供氣柜的一個或多個通道,以及一個迫使傳熱氣體從該個或該些通道通過的裝置。5.如權利要求4所述的輸氣系統,其中,前述傳熱氣體是空氣或者一種惰性氣體。6.如權利要求4所述的輸氣系統,其中,前述供氣柜中的前述一個或多個通道包括一個或多個壓力通風板(plenumplate)或縫隙。7.如權利要求6所述的輸氣系統,其中,前述一個或多個壓力通風板或縫隙包括引導前述傳熱氣體流向的葉片(fin)。8.如權利要求6所述的輸氣系統,其中,前述傳熱速率提高裝置還包括對前述一個或多個壓力通風板或縫隙的溫度加以電子控制的裝置,以將前述溫度控制于一稍高于環境溫度的值。9.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述傳熱速率提高裝置可以將一空氣流主要引向前述氣罐對應于液-汽界面的位置。10.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述傳熱速率提高裝置包括一個或多個輻射板加熱器。11.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述傳熱速率提高裝置包括一個置于前述氣罐下方的加熱器。12.如權利要求11所述的輸氣系統,其中,前述置于氣罐下方的加熱器是一受熱稱盤蓋,該稱盤蓋包括一頂面,一底面和一個置于由前述頂底面所形成的空腔內的加熱元件,該系統還包括一個用來測量前述氣罐的質量的稱盤。13.如權利要求12所述的輸氣系統,其中,前述稱盤蓋還包括一個附在前述頂面上的凹形件。14.如權利要求11所述的輸氣系統,它還包括基于氣罐壓強和質量輸入值來控制前述受熱稱盤蓋的熱輸出的裝置。15.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述過熱裝置包括一個熱氣過濾器或者一受熱凈化器。16.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述過熱裝置包括一個與前述管線相接觸的加熱器。17.如權利要求16所述的輸氣系統,其中,前述與管線相接觸的加熱器包括電熱帶。18.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述過熱裝置包括加熱空氣的裝置和將前述熱空氣吹到一段氣體在其中流動的管子上的裝置。19.如權利要求1所述的輸氣系統,其中,前述過熱裝置包括一受熱閥,后者包括一進氣接口、一出氣接口、用來開關前述閥門的調節器和一個與前述閥門熱接觸的加熱器。20.如權利要求19所述的輸氣系統,其中,前述受熱閥是一節流閥(blockvalve)。21.如權利要求19所述的輸氣系統,其中,前述受熱閥還包括一個第二進氣接口,通過它,一吹洗氣流可進入該閥門。22.如權利要求19所述的輸氣系統,其中,前述受熱閥還包括一個與之相連的壓強測量裝置。23.如權利要求19所述的受熱閥,其中,前述加熱器從自調型加熱器、電阻型加熱器和筒式加熱器中選擇。24.如權利要求23所述的受熱閥,其中,前述加熱器是一伴隨加熱器。25.一種半導體加工系統,包括一半導體加工設備和如權利要求1所述的輸氣系統。26.一種從液態輸送氣體的方法,該方法包括(g).提供儲于一氣罐內的壓縮液化氣,該氣罐上連接有一輸氣管,并被置于一供氣柜中;和(h)提高環境和前述氣罐間的傳熱速率,不把前述氣罐內的液體溫度升高到環境溫度以上。27.如權利要求26所述的輸氣方法,它還包括(c).在前述從氣罐中輸出的氣體膨脹之前,將前述氣體過熱。28.如權利要求26所述的輸氣方法,它還包括(d).綜合控制提高前述傳熱速率的步驟和前述過熱步驟,以使前述氣罐的壓強和溫度,以及從前述氣罐輸出的氣體在其膨脹之前的過熱程度得以控制。29.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述氣體選自NH3、AsH3、BCl3、CO2、Cl2、SiH2Cl2、Si2H6、HBr、HCl、HF、N2O、C3F8、SF6、PH3和WF6。30.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述傳熱速率通過迫使一種傳熱氣體通過前述供氣柜的一個或多個通道而得以提高。31.如權利要求30所述的輸氣方法,其中,前述傳熱氣體是空氣或者一種惰性氣體。32.如權利要求30所述的輸氣方法,其中,前述一個或多個通道包括一個或多個壓力通風板或縫隙。33.如權利要求32所述的輸氣方法,其中,提高傳熱速率的步驟還包括對前述一個或多個壓力通風板或縫隙的溫度加以電子控制,使其稍高于環境溫度。34.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述傳熱速率提高步驟包括將一空氣流主要引向前述氣罐對應于液-汽界面的位置。35.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述傳熱速率提高步驟包括在前述供氣柜上安裝一個或多個壓力通風板或縫隙,該個或該些壓力通風板或縫隙進一步還包括導引空氣流向的葉片。36.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述傳熱速率提高步驟包括用一個或多個輻射板加熱器加熱前述氣罐。37.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述傳熱速率提高步驟包括用一個置于前述氣罐下方的加熱器加熱前述氣罐。38.如權利要求37所述的輸氣方法,其中,前述置于氣罐下方的加熱器是一受熱稱盤蓋,該稱盤蓋包括一頂面,一底面和一個置于由前述頂底面所形成的空腔內的加熱元件,該方法還包括用一個稱盤測量前述氣罐的質量。39.如權利要求38所述的輸氣方法,還包括一個基于氣罐壓強和質量輸入值來控制前述受熱稱盤蓋的熱輸出的步驟。40.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述過熱從氣罐中輸出的氣體的步驟包括用一個熱氣過濾器或者一受熱凈化器過熱前述氣體。41.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述過熱從氣罐中輸出的氣體的步驟包括用一個與前述管線相接觸的加熱器來過熱前述氣體。42.如權利要求41所述的輸氣方法,其中,前述與管線相接觸的加熱器包括電熱帶。43.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述過熱從氣罐中輸出的氣體的步驟包括加熱空氣,并將前述熱空氣吹到一段前述氣體在其中流動的管子上。44.如權利要求26所述的輸氣方法,其中,前述過熱從氣罐中輸出的氣體的步驟包括在一閥門中加熱前述氣流,該閥門包括一個與之熱接觸的加熱器。45.如權利要求44所述的輸氣方法,其中,前述受熱閥是一節流閥。46.如權利要求44所述的輸氣方法,其中,前述加熱器從自調型加熱器、電阻型加熱器和筒式加熱器中選擇。47.如權利要求46所述的輸氣方法,其中,前述加熱器是一伴隨加熱器。48.一種調節氣體流動的受熱閥,包括一氣體由之進入閥門的進氣接口、一氣體由之排出閥門的出氣接口、用來開關前述閥門的調節器和一個與前述閥門熱接觸的加熱器。49.如權利要求48所述的受熱閥,其中,前述受熱閥是一節流閥。50.如權利要求48所述的受熱閥,它還包括一個第二進氣接口,通過它,一吹洗氣流可進入前述閥門。51.如權利要求48所述的受熱閥,它還包括一個與之相連的壓強測量裝置。52.如權利要求48所述的受熱閥,其中,前述加熱器從自調型加熱器、電阻型加熱器和筒式加熱器中選擇。53.如權利要求52所述的受熱閥,其中,前述加熱器是一伴隨加熱器。54.如權利要求48所述的受熱閥,它還包括一個與前述加熱器熱接觸的燒結金屬盤,該金屬盤為其接觸的氣體提供額外的受熱表面積。55.一種受熱稱盤蓋,包括一頂面,一底面和一個置于由前述頂底面所形成的空腔內的加熱元件。56.如權利要求55所述的受熱稱盤蓋,其中,前述加熱元件盤繞在前述空腔內。57.如權利要求55所述的受熱稱盤蓋,其中,前述加熱元件能在直到220°F的溫度下工作。58.如權利要求55所述的受熱稱盤蓋,它還包括在前述空腔下方的一絕熱層,該絕熱層的作用是將熱從前述加熱元件導向前述上表面。59.如權利要求55所述的受熱稱盤蓋,它還包括一附在前述頂面上的凹形件。全文摘要本發明提供了一種用來從液態輸送氣體的新型系統和方法。該系統包括:(a)一壓縮液化氣罐,其上連接有一輸氣管,前述氣體通過該輸氣管被輸出;(b)一前述氣罐被置于其中的供氣柜;和(c)提高環境和前述氣罐間的傳熱速率,但不把前述氣罐內的液體溫度升高到環境溫度以上的裝置。前述設備和方法允許從供氣柜中以高流速受控輸送液化氣。本發明尤其可應用于向半導體加工工具輸送氣體。文檔編號C23C16/448GK1213707SQ97122788公開日1999年4月14日申請日期1997年11月24日優先權日1996年11月25日發明者本杰明·朱茨克,里查德·烏迪斯查斯,王華赤申請人:液體空氣喬治洛德方法利用和研究有限公司