[发明专利]氨气的传输方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种氨气的传输方法，尤其指可稳定输送氨气至反应槽的传输方法，通过输送管道设置至少二个以上的流量控制阀的减压处理，再将氨气经过加热后稳定输送至输送管道另侧的反应槽，达到辅助晶体稳定生长的目的。

背景技术

按，氨气除了作为化工原料的应用外，或于装饰品或超硬工具的制造、半导体工艺(发光二极管〔L E D〕)、太阳能相关产品制造等工艺中应用氨气，亦可用以生成氮化薄膜，一般使用于半导体的晶体成长工艺的氨气(NH₃)，必须配合氮气(N₂)、氢气(H₂)等气体，并通过氮气辅助输送三甲基镓(Ga〔CH₃〕₃)至晶体生长的反应槽，以供反应槽内部生长出氮化镓(GaN)的晶体；然一般气体大多为不稳定状态，在输送过程中会因为输送环境、温度或湿度等，影响气体的输送稳定度，其中，氨气亦为不稳定的气体，容易在输送过程中，因外部环境影响，于吸收外部温度后膨胀，但又快速的冷却降温，造成氨气在输送过程中，因急速升温后又急速降温，即形成乱流现象，则导致氨气在送入反应槽内时，形成不稳定的气流方式，在反应槽内部产生乱流现象，也直接影响反应槽内部氮化镓晶体的成长不稳定或无法生长，对于反应槽的作业形成不易控制的情况，更影响晶体生长的产量，必经过多次的重复制造，以取得所需的晶体，但也提升工艺所耗费的费用；且在实际运作实施时，仍存在诸多缺失，如：

(1)在氨气输送过程中，氨气因受到外部环境、温度的影响，容易在吸热后膨胀，然后又快速降温，造成氨气在热胀冷缩时产生气流不稳定现象，输送至反应槽内部，即造成乱流，影响反应槽内部晶体生长不稳定。

(2)氨气由钢瓶送出时，压力值高达120psi，输送过程中若再吸热膨胀，导致压力再升高，更容易在输送过程产生乱流的不稳定输送。

因此，如何解决目前氨气在输送过程中不稳定的问题，且进入反应槽后，发生乱流现象、影响反应槽内部晶体生长异常等缺失，必须予以改善，即为本发明人及从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过至少二次以上减压处理、至少一次以上加热升温，以稳定输送氨气、有助反应槽内半导体的晶体稳定生长的氨气的传输方法。

为实现上述目的，本发明提供的氨气的传输方法，其步骤为：

(a)供应源输出氨气进入输送管道；

(b)通过输送管道进行至少二次以上减压处理；

(c)并于至少一次减压处理后，通过加热器对输送管道内部氨气进行加热升温；

(d)输送管道内部氨气吸热后膨胀，供氨气在预设温度模式，在输送过程保持稳定、不产生乱流现象；

(e)将吸热后膨胀的氨气，输送至输送管道另侧所连设反应槽；

(f)供氨气以稳定层流状态进入反应槽，稳定反应槽内部气流环境。

所述氨气的传输方法，其中，该供应源为贮存氨气的钢瓶或贮存槽。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道为设置至少二个以上的流量控制阀(MFC，Mass Flow Controler)，针对输送管道内部输送的氨气，由供应源送出后，进行至少二次以上的减压处理，且于至少一次减压处理后，通过加热器对输送道内部氨气进行加热升温。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是于氨气经过第一个流量控制阀予以降压后，通过加热器进行加热升温；或于二相邻流量控制阀之间，进行氨气的降压、通过加热器进行升温加热；或于最后一个流量控制阀将氨气降压后，再通过加热器进行升温加热；亦或至少二个以上的流量控制阀，于第一个流量控制阀至最后一个流量控制阀侧边，通过加热器进行氨气的加升温。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道内部输送的氨气由供应源送出的压力为120psi，并经过至少二次的流量控制阀减压后，其第一次减压后的压力为40psi、第二次减压后的压力为10psi。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是铝材质管体，其外部设置具加热升温功能的加热器，而加热器是不锈钢管或金属材质制成，且加热器内部供注入热气或热水，再于铝质管体、加热器外部包覆保温层。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道对内部氨气进行加热升温，其温度为摄氏45℃±0.5℃之间。

所述氨气的传输方法，其中，该输送管道另侧所连设的反应槽，是半导体的晶体(如：氮化镓)稳定生长的空间。