发明名称 改良气化作用物气体输送至反应室之装置与方法
摘要 本发明气体输送装置及方法采用含有三个加热区之外壳,气体输送管由源处延伸通经该区,而到达反应槽。反应物气体于位在第一个加热区之源处蒸发,并沿气体输送管行进通经后续加热区,于后续加热区中,气体管线及气体被加热至一较高温,以防止其在管线中凝结。气体输送管系藉诸如阀与质流控制器之连线组件连接至加热板而送管热区中被加热。加热板被控以配合加热区之不同温度加热该连线组件。第三加热区之加热温度基本上高于第一及第二区,以于气体输送管内形成加成物。在一实施例中,气体输送管延伸出外壳,并且通经含有气体输送管刚性部份之长型加热器区段,而进入反应槽。该加热器区段于高于加热区之温度下均匀加热该刚性部份,进一步防止冷凝及形成加成物。另一种实例中,于反应槽之边壁与罩盖间一体形成气体通道,使气体输送管由外侧至反应槽直接联结。第二个实中,使反应槽可被上举,而不造成气体输送管部份之机械性分离。
申请公布号 TW306969 申请公布日期 1997.06.01
申请号 TW083110207 申请日期 1994.11.04
申请人 物质研究公司 发明人 W.奇克.雷塞;约瑟夫.T.西尔曼
分类号 F17D1/02 主分类号 F17D1/02
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种气体输送系统,用以由反应物气体来源输送反应的气体至反应槽,其包含:外壳,具绝热性边壁,其分离成彼此热隔绝之部份,以界定第一,第二及第三加热区;气体输送管线,贯穿介于该气体来源及该反应槽间之外壳加热区;该管线具有个别位于第一,第二及第三加热区中之第一,第二及第三部份;第一加热器,联结于第一加热区,该第一加热器可加热贯穿第一加热区之气体管线之第一部份至达第一温度;第二加热器,联结于第二加热区,该第二加热器可加热贯穿第二加热区之第二气体管线部份至达高于该第一温度之第二温度;第三加热器,联结于第三加热区,该第三加热器可加热贯穿第三加热区之第三气体管线部份至达高于该第一及第二温度之第三温度;该气体管线直接从该来源渐进的贯穿各个第一、第二及第三加热区延延抵反应槽,而不会回到前一个加热区,藉此维持反应物气体于渐增进高之高温下,俾有效的防止凝结发生于管线内,及提供不中断之反应气体流流至反应槽。2.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,该气体管线包含至少一与该第二气体管线部份成线路连接之联线组件,其中反应物气体系流该第二气体管线部分而该第二加热器可加热该组件抵第二温度。3.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该气体管线中反应物流通第三气体管线部份包含至少一个联络组件,该第三加热器可加热该组件抵第三温度。4.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该第一个温度介于约65℃至75℃。5.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该第二个温度介于约75℃至90℃。6.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该第三个温度介于约100℃。7.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该第一,第二及第三加热器中至少一者包括与个别加热区中之该气体管线部份导热性接触,且传导性加热该气体管线部份之加热器。8.根据申请专利范围第1项之气体输送系统气体输送系统,其另外包含介于反应槽和该外壳间之加热区段,该加热区段之结构系接受由该外壳延伸至反应槽之气体输送管部份,且可加热该气体管线部份至特定温度。9.根据申请专利范围第8项之气体输送系统,其中该特定温度介于约1505℃至200℃范围内。10.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该第一加热包含承载液态反应物材料之金属容器之加热板,该板与该容器热导性接触,且可传导性加热该容器至该第一个温度,蒸发该容器中之液化反应物材料形成气体,使反应物你体流经该气体输送管线。11.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其中该气体输送系统包含至少一个与该第二及第三管线部份中之一者联线之组件,该组件联结本装置板,其热导性装置于该第二及第三加热区中之一者中之加热器,而经由该装置板传导性加热该组件。12.根据申请专利范围第11项之气体输送系统,其中该组件系选自阀、质流控制器及联结器。13.根据申请专利范围第7项之气体输送系统,其中该加热器包含一与该气体管线部分成热传导接触之受热铝板,以准确及有效的加热气体管线部分。14.根据申请专利范围第10项之气体输送系统,其中该经加热之板系由铝形成。15.根据申请专利范围第11项之气体输送系统,其中该加热器包含一与该装置板及组件成热传导接触之受热铝板,以准确及有效的加热气体管线部分。16.根据申请专利范围第1项之气体输送系统,其另外包含反应物气体来源,该来源含有四氯化钛。17.一种气体输送系统,用以蒸发液态反应物材料成气体且输送该反应物气体至反应槽,其包含:外壳,具有绝热边壁,其分隔成彼此绝热之第一及第二加热器,第一区包括含有该液态反应物材料之金属容器,及与该容器接触且传导性加热该容器至足以蒸发该液态反应物材料成为反应物气体之第一个温度之热板;气体输送管线,联结于该容器,其输送反应物气体通经外之第一及第二加热区,该管线具有个别位于该第一及第二加热区中之第一及第二部份,该气体输送管线包括至少一个与第二加热区中该气体输送管线管线第二部份联线之组件;位于该第二加热区中之加热器,该组件与该加热器成热传导性接触,使加热器可准确且有效的传导性加热该组件及气体管线至高于该第一温度之第二温度;该气体管线直接从该容器渐进的贯穿各个第一及第二加热伸延抵反应槽,而不会回到前一个加热区,藉此维持反应物气体于渐增高的之高温下,俾有效的防止凝结发生于管线内,及提供不中断之气体流。18.根据申请专利范围第17项之气体输送系统,其中该外壳再分隔成包括位于第二加热区和反应槽间第三加热区,一加热器设于第三加热区中,气体输送管线具有贯穿该第三区之第三部份,且包括至少一个联线于第三加热区中该第三气体管线部份之其他组件,该其他组件系与第三加热区之加热器成热传导接触,使该加热器准确及有效的传导性加热该其他组件抵高于该第二温度之第三温度。19.根据申请专利范围第18之气体输送系统,其中气体输送管线包括由该外壳伸出而联结于反应槽之额外部份,该系统另外包含刚性加热区段,其结构含有该额外部份,且传导性加热该额外部份至高于该第三个温度之特定温度。20.根据申请专利范围第17项之气体输送系统,其中该液态反应物材料四卤化钛。21.一种加热系统,用以加热反应物气体输送管线,该管线含有多个联线组件,且延伸于上游反应物气体来源和下游反应槽间,该加热系统包含:第一接触型加热板,其被加热至第一个温度;第二接触型加热板,其被加热至高于于该第一温度之第二个温度,且位于该第一接触型加热板下游而沿气体输送管线延伸;第一组件,与气体输送管线之第一部份联线,该第一组件乃与该第一接触型加热板成热传导接触,使其可准确及有效的在该第一温度下加热;及第二组件,联线于于以该第一组件及该第一部份之下游处之气体输送管之第二部份,该第二组件与该第二接触型加热板成热传导接触,使其可准确及有效的在该第二温度下加热,防止气体于于源处移向反应槽时冷凝。22.根据申请专利范围第21项之加热系统,其另外包含环绕该第一及第二个接触型加热板之绝热外壳,以包含该板所产生之热及局限该热使其环绕该气体输送系统,以更有效地加热该气体输送管线。23.根据申请专利范围第22项之加热系统,其中该接触型加热板中至少一者由铝形成。24.一种化学蒸汽沉积系统,其使用来自反应物气体来源之反应物气体于基质上沉积薄膜,其包含:反应槽,包括界定反应空间之外壳;气体输送管线,使反应物气体来源联结至反应槽而输送反应物气体至反应空间;该反应槽具有一体形成于该外壳之一壁内反应物气体通道,该埋置于该壁内之气体通道包括一形成于该外壳之一外表上且设计成适于联结至气体输送管线之入口,及包含一形于邻接该反应空间之外壳内表面上之气体出口,以将反应物你体输送至反应空间。25.根据申请专利范围第24项之化学蒸汽沉积系统,其另包含:加热一部份气体送管线及于气体导致该反应物气体通道之前之反应物气体之加热外壳,该外壳分隔成数个连续绝热加热区,其具渐增温度,贯穿加热区及加热外壳之气体管线可于于来源和反应槽间之该渐增温度下加热该管线之连续区段。26.根据申请专利范围第25项之化学蒸汽沉积系统,其中该加热区至少一者包括接触型加热器,其接触个别加热区中至少一者包括接触型加热器,其接触个别加热区中之一部份气体管线,传导性加热该气体管线部份及反应物气体。27.根据申请专利范围第24项之化学蒸汽沉积系统,其中反应槽外壳包括可于相对反应空间之间启及闭合位置间移动之罩盖,该反应物气通道包含一体形成于外壳之一部分壁内,且界定该入口之第一部份及包含一体形成于该罩盖中,且界定该出口之第二部份,当该罩盖移动至该闭合位置时,该第一及第二部份系相对齐以形成由入口至出口之连续反应物气体通道。28.一种由反应物气体来源乾送反应物气体至反应槽之方法,其包括:联结介于反应物气体来和反应槽间之气体管线,由来源输送反应物气体至该槽;使该气体管线由来源贯穿分隔成数个连续绝热加热区之外壳;于连续加热区中加热该气体管线之连续区段至渐增高温度,及由来渐进的将气体管线伸延通过各渐增高温度,及由来源渐进的将气体管线伸延通过各渐增高温加热区抵该槽,而不会回到前一个加热区,使得气体管线之接续部份乃比前一部份受热于较高温度下,俾有的防止反应物器在气体管线内凝结。29.根据申请专利范围第28项之方法,其中反应物气体来源包括液态反应物材料之来源,该法另外包括于绝热外壳中之第一加热区中加热液化反应物材料,蒸发材料形成反应物气体。30.根据申请专利范围第28项之方法,其中于加热区中加热气体管线之连续区段之步骤包括使一部份气体管线与位于至少一个加热器区中之加热器成熟传导性相接触,及加热该加热器至一预定温度,使该加器传导性加热该管线部份。31.根据申请专利范围第28项之方法,其另包括:将一延伸于外壳及反应槽间之气体管线之外侧部份联结至一刚性加热器区段,以防止管线挠曲;及加热该刚性加热器区段至预定温度,使该区段传导性加热气体管线外部,进一步防止气体管线中发生凝结,及有效的防制并拢发生于管线内。32.根据申请专利范围第28项之方法,其中该外壳包括至少第一、第二及第三绝热区,此法另包括于约65℃至75℃范围内第加热区中加热管线部份。33.根据申请专利范围第32项之方法,此法包括于约75℃至90℃范围中,第二加热区中加热管线部份。34.根据申请专利范围第32项之方法,此法包括于约100℃至175℃范围中,在第三加热区中,加热该管线部份。35.根据申请专利范围第31项之方法,其中该预定温度介于约150℃至200℃范围内。36.根据申请专利范围第28之方法,其另包括使反应物气体流一体形成于反应槽之一壁内且联结至该气体管线之气体通道。37.根据申请专利范围第36之方法,其另包括加热该反应槽以加热该壁及该一体成形之气体通道,以防止反应物气体于通道中凝结。图示简单说明:图一系本发明反应物气体输送系统之示意图。图二A系本发明反应物气体输送系统之侧剖面图。图二B系本发明反应物气体输送系统前视、部份剖面图。图三A系本发明加热区段之分解透视图,其加热介于加热器外壳和反应槽间间之气体管线。图三B系沿三B-三B线取得之图3A之剖面图。图四系本发明于内部形成之气体通道反应槽剖份剖面图。图五A及五B各为本发第一加热器加热板之前视图和侧视图。图六A及六B系第二加热区之加热板之前视图和侧视图。图七系第二加热区内所用之阀横置板的透视图。第八图系第三加热区加热板之透视图。
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