[发明专利]感应加热设备

说明书

相关专利申请

本专利申请要求2013年3月15日提交的美国临时专利申请No.61/791,897的优先权和所有优点，将该临时专利申请的内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种感应加热设备。

背景技术

用于加热容器的感应加热设备是本领域已知的。希望将感应加热设备与氢化或硅处理反应器相结合使用。然而，要使常规感应加热设备适于与硅处理反应器一起使用，存在诸多难点。例如，常规感应加热设备具有两个不同压力区，它们被限定为反应室以及围绕反应室的空隙空间。反应室接纳工艺气体并且空隙空间接纳覆盖层气体，所述覆盖层气体通常包括惰性气体，诸如氩气或氮气。因为空隙空间中的压力通常大于反应室中的压力，覆盖层气体可从空隙空间迁移到反应室中。惰性覆盖层气体的这种迁移(尤其是在氢化或硅处理反应器中)是非期望的，这是由于增加了后续分离惰性覆盖层气体与工艺气体或其副产物的复杂性和成本。此外，在某些条件下，惰性覆盖层气体可实际上与反应室内的工艺气体或材料反应而形成不期望的物质。因此，仍然需要提供用于与氢化或硅处理反应器一起使用的改进感应加热设备。

发明内容

感应加热设备包括限定反应室的衬托器。壳体在与反应室相反的方向与衬托器隔开。壳体限定端口。空隙空间限定在壳体与衬托器之间。感应线圈延伸穿过端口并设置在空隙空间内以便传导电流而产生对衬托器进行感应加热的磁场。加热衬托器会将反应室加热到所需的温度。凸缘包括金属材料并且在端口处联接到壳体以便密封端口，其中感应线圈延伸穿过凸缘。绝缘体设置在凸缘与壳体之间以防止电流流入壳体。提供由金属材料制成的凸缘允许凸缘密封端口，同时暴露于感应加热设备的所需温度和压力。

也描述了使用感应加热设备加热反应室的方法。

附图说明

本发明的其他优点将容易地被认识到，因为参考以下“具体实施方式”并结合“附图”考虑，可更好地理解本发明的其他优点，附图中：

图1为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有限定反应室的衬托器和感应线圈；

图2为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有限定反应室的内壁；

图3为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了衬托器一端处的气体分配器；

图4为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了密封感应加热设备的端口的凸缘；

图5为感应加热设备的一部分的剖视图，所述感应加热设备具有将衬托器与感应线圈分隔开的屏障壁；以及

图6为感应加热设备的一部分的剖视图，示出了第一凸缘以及与第一凸缘隔开的第二凸缘。

具体实施方式

参见附图，感应加热设备一般以10示出，附图中在几个视图中类似的数字都表示类似或对应的部分。一般来讲，感应加热设备10用于将反应室12加热到所需温度。感应加热设备10对反应室12的加热可用于多种应用中。例如，感应加热设备可用作流化床反应器、氢化反应器、固定床反应器、移动床反应器、物理气相传输反应器、自由空间反应器、CVD反应器、熔融反应器、晶体生长反应器和外延反应器。

在一个实施例中，感应加热设备10用作硅处理反应器。例如，感应加热设备10可用作流化床反应器，其用于热分解含硅气体以将材料沉积在晶种元素上，诸如热分解三氯硅烷以将硅沉积在晶种元素上。另外，感应加热设备10可用作氢化反应器。例如，感应加热设备10可用于四氯化硅的氢化而产生三氯硅烷。

参考图1，感应加热设备10包括衬托器14。一般来讲，衬托器14限定反应室12。更具体地讲，衬托器14为反应器壁，其限定反应室12。然而，如图2中所示，应当理解，感应加热设备10可包括与衬托器14相邻的内壁16，其中内壁16限定反应室12。换句话讲，当存在内壁16时，衬托器14围绕反应室12外侧的内壁16。应当理解，衬托器14可不完全围绕内壁16。例如，内壁16的仅一部分可被衬托器14围绕。