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DE8810275U1 - Electrically heated jacket for one-way control valves in gas supply systems, especially in semiconductor technology - Google Patents

Electrically heated jacket for one-way control valves in gas supply systems, especially in semiconductor technology

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DE8810275U1
DE8810275U1 DE8810275U DE8810275U DE8810275U1 DE 8810275 U1 DE8810275 U1 DE 8810275U1 DE 8810275 U DE8810275 U DE 8810275U DE 8810275 U DE8810275 U DE 8810275U DE 8810275 U1 DE8810275 U1 DE 8810275U1
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electrically heatable
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Description

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IV.&igr; &igr;:··:.:·■::": mshoimIV.&igr;&igr;:··:.:·■::": mshoim Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Elektrisch heizbare ummantelung für llnwegesteuerventile in Gasvereorgungssyetemen. insbesondere In der HalbleitertechnikElectrically heated casing for in-way control valves in gas supply systems, particularly in semiconductor technology

Die Neuerung betrifft eine elektrisch heizbare Ummantelung für ein Einwegesteuerventil in einem Gasversorgungssystem zur Erwärmung eines durchströmenden schwerflüchtigen Gases. The innovation concerns an electrically heatable casing for a one-way control valve in a gas supply system for heating a low-volatility gas flowing through it.

Um die Temperatur und den Druck schwerflüchtiger Gase in Gasversorgungssystemen konstant zu halten und Kcndensetionsprozesse an kälteren Stellen (Kältebrücken) von Gasversorgungssystemen auszuschließen, werden Gasversorgungssysteme beheizt. Es 1st z. B. allgemein bekannt, zur Beheizung von Gasrohren Heizbänder zu verwenden. In order to keep the temperature and pressure of low-volatility gases in gas supply systems constant and to prevent condensation processes at colder points (cold bridges) in gas supply systems, gas supply systems are heated. For example, it is well known that heating tapes are used to heat gas pipes.

In der Halbleitertechnik werden bei Trockenätzprozessen in Plasmaätzanlagen und Verfahren zur Abscheidung von Stoffen aus der Gasphase (Chemical Vapor Deposition) z.B. die schwerflüchtigenIn semiconductor technology, dry etching processes in plasma etching systems and processes for the deposition of substances from the gas phase (chemical vapor deposition), for example, are used to remove the low-volatility

Gase BCl3, SiCl41 SiH31 SiH2Cl2, WF5 und TMB (Trimethylborat) eingesetzt. Eine Kondensation dieser Gase in Versorgungssystemen führt zu schlechter Reproduzierbarkeit von Beschichtungs- oder 'Atzprozessen. Außerdem kann das Kondensat zu einer erhöhten Partikelbildung ins Gssvgrscrgungssystes» fuhren, so daß Reinigungs-Gases BCl 3 , SiCl 41 SiH 31 SiH 2 Cl 2 , WF 5 and TMB (trimethyl borate) are used. Condensation of these gases in supply systems leads to poor reproducibility of coating or etching processes. In addition, the condensate can lead to increased particle formation in the gas enlargement system, so that cleaning

und Wartungsarbeiten am Gasversorgungssystem öfter durchgeführt werden müssen. Beim Öffnen der Gasversorgungssysteme von Plasmaätzanlagen oder CVD-Anlagen besteht dabei die Gefahr, daß gesundheitsgefährdende oder explosive Stoffe austreten.and maintenance work on the gas supply system must be carried out more frequently. When opening the gas supply systems of plasma etching systems or CVD systems, there is a risk that hazardous or explosive substances could escape.

Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung von Kondensationsprozess<,n in Gasveisorgungssystemen ist, die Gasvorratsbehälter zu kühlen, damit der Gasdruck in den Gäsvorratsbehaltern der Gasversorgungssysteme am geringsten ist. Eine Kühlung der Gasvorratsbehälter hat den Nachteil, daß dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des Gases verringert wird.Another measure to prevent condensation processes in gas supply systems is to cool the gas storage containers so that the gas pressure in the gas storage containers of the gas supply systems is as low as possible. Cooling the gas storage containers has the disadvantage that it reduces the flow rate of the gas.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Heizvorrichtung für ein Ein-The aim of the innovation is to provide a heating device for a

&bull;j O. fSX &ngr;··.1:· 8861506DE&bull;j O. fSX &ngr;··. 1 :· 8861506DE

Il , , ' eic,Il , , ' eic,

wegesteuerventil in einem Gasversorgungssystem anzugeben, mit der ein das Einwegesteuerventil durchströmendes Gas regelbar und gleichmäßig beheizt werden kann.directional control valve in a gas supply system with which a gas flowing through the one-way control valve can be heated in a controllable and uniform manner.

Zur. Lösung dieser Aufgabe wird eine elektrisch heizbare Ummantelung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durchTo solve this problem, an electrically heatable casing of the type mentioned above is proposed, which is characterized by

a) ein hohlzylinderförmiges Teil mit einem hohlzylinderförmigen Stutzen aus wärmeisolierendem Material, das aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist und in das das Einwegesteuerventil so eingelegt werden kann, daß der Gasanschluß des Einwegesteuerventils in dem hohlzylinderförmigen Stutzen angeordnet ist unda) a hollow-cylindrical part with a hollow-cylindrical nozzle made of heat-insulating material, which is composed of two half-shells and into which the one-way control valve can be inserted so that the gas connection of the one-way control valve is arranged in the hollow-cylindrical nozzle and

b) jeweils an den Innenwänden der Halbschalen angeordnete flache elektrische Heizelemente, deren elektrisch Anschlüsse durch Aussparungen der Halbschalen herausgeführt sind.b) flat electrical heating elements arranged on the inner walls of the half-shells, the electrical connections of which are led out through recesses in the half-shells.

Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zwei Figuren gegebenen Beschreibung hervor.Further embodiments and developments of the innovation emerge from the subclaims and from the description given below using an embodiment with two figures.

FIG 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße * elektrisch heizbare Ummantelung, die zur Beheizung eines Einwege-Steuerventils für schwerflüchtige Gase eingesetzt werden kann.FIG 1 shows a schematic representation of an electrically heatable casing according to the invention * which can be used to heat a one-way control valve for low-volatility gases.

Das Einwegesteuerventil weist einen Ventilkörper 3 und einen Gasanschluß 8 für die Gaszuleitung 9 auf. Der Ventilkörper 3 hat ei- | ne zylinderähnliche äußere Form. Für die elektrisch heizbare Um- i mantelung sind daher in Anpassung an die süßere Forme des Einse- $ gesteuerventils ein hohlzylinderförmiges Teil 1 mit einem hohzy- linderförmigen Stutzen 2 vorgesehen, das aus zwei Halbschalen 11, z.B. durch Steckverbindungen, zusammengesetzt ist. Die Zeichnung zeigt die geöffnete Ummantelung, wobei jeweils nur eine Halbschäle 11 dargestellt ist. Jede Halbschale 11 weist ein an der Innenwand befestigtes elektrisches Heizelement 9 auf, das ebenfalls der äußeren Form des zu beheizenden Ventilkörpers 3 angepasstThe one-way control valve has a valve body 3 and a gas connection 8 for the gas supply line 9. The valve body 3 has a cylinder-like external shape. For the electrically heatable casing, a hollow-cylindrical part 1 with a hollow- cylindrical nozzle 2 is therefore provided in adaptation to the softer shape of the inlet control valve , which is composed of two half-shells 11, e.g. by means of plug connections. The drawing shows the opened casing, with only one half-shell 11 shown at a time . Each half-shell 11 has an electrical heating element 9 attached to the inner wall, which is also adapted to the external shape of the valve body 3 to be heated.

88 8 1 5 Q 6 DE88 8 1 5 Q 6 EN

1st. Die elektrischen Anschlüsse 4 der elektrischen Heizelemente 2 sind durch Aussparungen 5 in den Halbschalen 11 aus dem Schaleninneren herausgeführt und an ein strombegrenztes, spannungsgeregeltes Gleichspannungsnetzgerät, dessen Spannungseinspeisung1st. The electrical connections 4 of the electrical heating elements 2 are led out of the shell interior through recesses 5 in the half-shells 11 and connected to a current-limited, voltage-regulated direct current power supply, the voltage supply of which über ein 10-fach-Wendelpotentiometer erfolgt, (nicht in der Zeichnung dargestellt) angeschlossen. Für den Steuerluftanschluß 12 des Einwegesteuerventils ist eine weitere Aussparung 10 in der Ummantelung vorgesehen.via a 10-way spiral potentiometer (not shown in the drawing). A further recess 10 is provided in the casing for the control air connection 12 of the one-way control valve.

Die Halbschalen 11 sind aus einem wärmeisolierenden Zweikomonenten-Gießharz hergestellt, das schwer entflammbar und bis 130 * C hitzebeständig ist.The half shells 11 are made of a heat-insulating two-component casting resin that is flame-retardant and heat-resistant up to 130 * C.

Als elektrische Heizelemente 2 sind flache Heizbänder mit in elektrisch isolierendem Klarglimmer eingebetteten Heizwendeln aus einer Kantallegierung vorgesehen.Flat heating bands with heating coils made of a Kantal alloy embedded in electrically insulating clear mica are provided as electrical heating elements 2.

Die Betriebstemperatur des Einwegesteuerventils beträgt 30-40" C. Die Höhe des Temperaturwertes richtet sich nach der Entfernung vonThe operating temperature of the one-way control valve is 30-40" C. The temperature value depends on the distance from dem Gasvorratsbehälter, wobei die Temperatur mit zunehmender Entfernung größer sein soll. Die Heizelemente 2 haben eine maximale Leistungsaufnahme von 6 Watt bei Betrieb in Reihenschaltung. Die Betriebsspannung kann von 2 bis 12 Volt variiert werden. Ihr ohmscher Widerstand ist dabei ca. 24 Ohm.the gas storage tank, whereby the temperature should be higher with increasing distance. The heating elements 2 have a maximum power consumption of 6 watts when operated in series. The operating voltage can be varied from 2 to 12 volts. Their ohmic resistance is approximately 24 ohms.

FIG 2 zeigt zwei, z.B. durch Verschraubung oder Steckverbindungen zusammengesetzte, Halbschalen 11. Durch eine der Aussparungen sind gleichzeitig mit dem elektrischen Anschluß 4 eines Heizelements 9 die elektrischen Anschlüsse 7 eines PT 100-Widerstandsther-FIG 2 shows two half-shells 11, e.g. assembled by screwing or plugging. Through one of the recesses the electrical connections 7 of a PT 100 resistance thermometer are simultaneously connected to the electrical connection 4 of a heating element 9. mometers 6, das zwischen der Oberfläche des ummantelten Ventilkörpers 3 und einem Heizelement 9 angebracht ist, herausgeführt. Mit Hilfe des Widerstandsthermometers 6 kann die Betriebstemperatur über den elektrischen Anschluß 7 abgefragt und am Display des Netzgerätes (nicht in der Figur dargestellt) angezeigt werden.ometer 6, which is mounted between the surface of the jacketed valve body 3 and a heating element 9. With the help of the resistance thermometer 6, the operating temperature can be queried via the electrical connection 7 and shown on the display of the power supply unit (not shown in the figure).

2 FIG2 FIG

5 Schutzansprüche5 Protection claims

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims IJ Elektrisch heizbare Ummantelung für ein Einwegesteuerventil in einem Gasversorgungssystem zur Erwärmung eines durchströmenden schwerfluchtigen Gases, IJ Electrically heatable casing for a one-way control valve in a gas supply system for heating a flowing, volatile gas, gekennzeichnet durchmarked by a) ein hohlzylinderförmiges Teil (1) mit einem hohlzylinderformigen Stutzen (2) aus wärmeisolie?endem Material, das aus zwei Halbschalen (11) zusammengesetzt ist und in das das Einwegesteuerventil so eingelegt werden kann, daß der Gasanschluß (8) des Einwegesteuerventils in dem hohlzylinderformigen Stutzen (2) angeordnet ist unda) a hollow-cylindrical part (1) with a hollow-cylindrical nozzle (2) made of heat-insulating material, which is composed of two half-shells (11) and into which the one-way control valve can be inserted so that the gas connection (8) of the one-way control valve is arranged in the hollow-cylindrical nozzle (2) and b) jeweils an den Innenwänden der Halbschalen (11) angeordnete flache elektrische Heizelemente (2), deren elektrische Anschlüsse (4) durch Aussparungen (5) der Halbschalen (11) herausgeführt sind.b) flat electrical heating elements (2) arranged on the inner walls of the half-shells (11), the electrical connections (4) of which are led out through recesses (5) in the half-shells (11). 2. Elektrisch heizbare Ummantelung nach Anspruch 12. Electrically heatable casing according to claim 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (11) aus einem Zweikomponenten-Gießharz hergestellt sind.characterized in that the half-shells (11) are made of a two-component casting resin. 3. Elektrisch heizbare Ummantelung nach Anspruch 1 oder 2,3. Electrically heatable casing according to claim 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente (2) in Flachbandform mit in Glimmer eingebetteten, z. B. aus einer (tantallegierung bestehenden, Heizwendeln hergestelltcharacterized in that the heating elements (2) are manufactured in flat strip form with heating coils embedded in mica, e.g. made of a (tantalum alloy) sind. 30are. 30 4. Elektrisch heizbare Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Thermometer (6) vorgesehen ist, das zwischen der Oberfläche des Einwegesteuerventils und einem Heizelement (2) angeordnet ist und dessen elektrische Anschlüsse df^ch eine Aussparung (5) einer Halbschale (11) herausgeführt sind.4. Electrically heatable casing according to one of claims 1 to 3, characterized in that an electrical thermometer (6) is provided which is arranged between the surface of the one-way control valve and a heating element (2) and whose electrical connections are led out through a recess (5) of a half-shell (11). 88 6 1 5 Q ß DE88 6 1 5 Q ß DE 5 1 5. Elektrisch heizbare Ummantelung nach Anspruch 4,5 1 5. Electrically heatable casing according to claim 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstandsthermometer (6) vorgesehen ist.characterized in that a resistance thermometer (6) is provided.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005049252B4 (en) * 2004-10-18 2007-12-27 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Heatable hydrogen pressure regulator
FR2928440A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-11 Air Liquide SYSTEM FOR ELECTRICALLY GAS HEATING

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WO2009112726A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-17 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Gas electric heating system

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