[go: up one dir, main page]

TWI498165B - 具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器 - Google Patents

具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器 Download PDF

Info

Publication number
TWI498165B
TWI498165B TW099112342A TW99112342A TWI498165B TW I498165 B TWI498165 B TW I498165B TW 099112342 A TW099112342 A TW 099112342A TW 99112342 A TW99112342 A TW 99112342A TW I498165 B TWI498165 B TW I498165B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
reactor
telluride
coating
sufficient amount
source gas
Prior art date
Application number
TW099112342A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201102166A (en
Inventor
Robert Froehlich
Ben Fieselmann
David Mixon
York Tsuo
Original Assignee
Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Dev Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Dev Co Ltd filed Critical Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Dev Co Ltd
Publication of TW201102166A publication Critical patent/TW201102166A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI498165B publication Critical patent/TWI498165B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/02—Apparatus characterised by being constructed of material selected for its chemically-resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02—Silicon
    • C01B33/021—Preparation
    • C01B33/027—Preparation by decomposition or reduction of gaseous or vaporised silicon compounds other than silica or silica-containing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0218—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components of ceramic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0236—Metal based
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/0204—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties comprising coatings on the surfaces in direct contact with the reactive components
    • B01J2219/0236—Metal based
    • B01J2219/024—Metal oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器 相關申請案
本申請案主張申請於2009年4月20日之美國臨時申請案序號第61/170,962號，名稱“具任意性鋼底部及任意性鈍性包裝材料之由矽化物形成金屬合金製作的流體化床反應器”的利益，該申請案的全部內容均併入此處作為參考。
發明領域
本發明係有關於具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器。
本發明針對可形成矽化物保護性塗層之某些表面的形成及用途，本發明可讓此種塗覆表面被用於各種應用中，對於狀況、環境及/或與這些應用相關聯的反應而言，沒有此種保護性塗層的表面係相當脆弱的。
例如，某些化學反應發生在高於攝氏200度的溫度、明顯高於大氣壓的壓力以及各種腐蝕劑的環境下。這些環境會嚴重腐蝕化學反應發生之容器構造的表面。例如，這些環境會明顯降 低此類容器構造的預期壽命。此外，這些環境也對於化學反應本身的狀況及效率有負面的影響。
更且，本發明關於一種多階段反應器，該反應器的至少一部分係由可形成矽化物塗層的材料構成。再者，本發明關於一種多階段反應器，該反應器的至少兩部分由具有不同組成的材料構成。更且，本發明關於一種包括內部鈍性填充器及/或構造的多階段反應器。
於一實施例中，根據本發明製造的一種反應器，包括：一第一段，其中該第一段的至少一部分包括：i)至少一底層，其中該至少一底層具有含至少一矽化物形成金屬元素的第一組成；及ii)至少一矽化物塗層，其中該至少一矽化物塗層藉由以下過程形成：1)在高於攝氏600度之第一溫度及充分低壓下，含充分量的至少一矽化物形成金屬元素的該至少一底層暴露於含充分量的矽元素的充分量之至少一矽來源氣體，其中在低於攝氏1000度的第二溫度下，該至少一矽來源氣體能夠分解以產生該充分量的矽元素；2)該充分量的至少一矽化物形成金屬元素與該充分量的矽元素反應；及3)形成該至少一矽化物塗層。
於一實施例中，該反應器更包括一第二段，其中該第二段由第二組成建造；其中該第一及該第二組成不同；及一鈍性材料，其中該鈍性材料佔據該反應器的該第二段。
於一實施例中，該第二段更包括：i)含第一端及第二端的一頂部分，其中該頂部分的第二端含第一唇且其中該第一端貼 附至該反應器之第一段的部分；ii)含第一端及第二端的一底部分，其中該底部分的第二端形成該反應器的底部且其中該底部分的第一端含第二唇；及其中該第一唇及該第二唇被充分設計以牢固地彼此附接。
於一實施例中，該反應器更包括一內襯，其中該內襯從該鈍性材料延伸進入該頂部分中。
於一實施例中，該鈍性材料及該反應器之間具有一空間以容許氣體的引入。於一實施例中，該內襯及該反應器之間具有一空間以容許氣體的引入。於一實施例中，該氣體係氫。
於一實施例中，該鈍性材料選自由下列組成的群組：氧化鋯、硝酸矽、碳化矽、氧化矽及氧化鋁。
於一實施例中，該至少一底層的至少一第一部被充分設計以形成該至少一矽化物塗層的至少一第一部分，而且該至少一底層的至少一第二部被充分設計以形成該至少一矽化物塗層的至少一第二部分。
於一實施例中，該至少一矽化物塗層被充分設計以在高於攝氏300度的溫度下耐受實質化學性腐蝕。
於一實施例中，該至少一底層包括一陶瓷材料。
於一實施例中，該至少一底層包括一玻璃陶瓷材料。
於一實施例中，該至少一底層包括至少一金屬，該金屬選自由下列組成的群組：鋁(Al)、碳(C)、鈣(Ca)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、矽(Si)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈦(Ti)及鎢(W)。
於一實施例中，該至少一矽化物塗層的組成係取決於該至少一底層暴露於該至少一矽來源氣體的溫度。
於一實施例中，該至少一矽來源氣體包括HxSiyClz的至少一者，其中x、y及z為從0至6。
於一實施例中，根據本發明製造的一種反應器，包括：a)一第一段，其中該第一段的至少一部分包括：i)至少一底層，其中該至少一底層含有至少一矽化物形成金屬元素；ii)至少一矽化物塗層，其中該至少一矽化物塗層由以下第一過程形成：1)在高於攝氏600度的第一溫度及充分低壓下，含充分量的至少一矽化物形成金屬元素的該至少一底層暴露於含充分量的矽元素的充分量之至少一矽來源氣體，其中在低於攝氏1000度的第二溫度下，該至少一矽來源氣體能夠分解以產生該充分量的矽元素；該充分量的至少一矽化物形成金屬元素與該充分量的矽元素反應，及形成該至少一矽化物塗層；iii)至少一阻礙層；於一實施例中，該至少一阻礙層由以下第二過程形成：i)使該至少一矽化物塗層暴露於充分量的至少一富含氧的氣體中，ii)使該充分量的至少一富含的氧的氣體與該至少一矽化物塗層中充分量的至少一金屬元素反應，及iii)形成該至少一阻礙層。
於一實施例中，該至少一阻礙層包括選自由下列組成的材料：Al2O3、SiO2、Si3N4及SiC。
110‧‧‧氫化反應器
120‧‧‧分解反應器
130‧‧‧粉末去除步驟
140‧‧‧脫氣步驟
150‧‧‧蒸餾步驟
200‧‧‧本發明表面
210‧‧‧底層
220‧‧‧保護性塗層
221‧‧‧矽化物層
222‧‧‧矽化物層
223‧‧‧矽化物層
224‧‧‧矽化物層
310‧‧‧底層
330‧‧‧阻礙層
340‧‧‧矽層
410‧‧‧底層
420‧‧‧矽化物層
430‧‧‧阻礙層
440‧‧‧矽層
550‧‧‧本發明表面
520‧‧‧保護性塗層地帶
521‧‧‧保護性塗層地帶
522‧‧‧保護性塗層地帶
523‧‧‧保護性塗層地帶
524‧‧‧保護性塗層地帶
650‧‧‧熔爐
651‧‧‧端蓋
652‧‧‧洗滌器
653‧‧‧洗滌器
654‧‧‧配管
655‧‧‧石英船
656‧‧‧管
657‧‧‧端蓋
659‧‧‧三向閥門
660‧‧‧鼓泡器
662‧‧‧三向閥門
663‧‧‧調節器
664‧‧‧閥門
665‧‧‧控制器
666‧‧‧氬圓筒
668‧‧‧頂端
669‧‧‧出口端
670‧‧‧排氣口
671‧‧‧配管
672‧‧‧配管
673‧‧‧閥門
1500‧‧‧反應器
1501‧‧‧第一段
1502‧‧‧第二段
1503‧‧‧水筒管
1504‧‧‧界面
1505‧‧‧壁元件
1506‧‧‧通路
1507‧‧‧通道
1508‧‧‧水筒管
1509‧‧‧鈍性材料
1510‧‧‧第一凸緣唇
1511‧‧‧第二凸緣唇
1600‧‧‧反應器
1602‧‧‧不鏽鋼部分
1609‧‧‧鈍性材料
1700‧‧‧反應器
1701‧‧‧反應區
1702‧‧‧不鏽鋼部分
1709‧‧‧鈍性材料
1712‧‧‧內襯
1713‧‧‧空間
本發明將參考附加的圖式為進一步解釋，其中整個圖式中類似構造以類似元件標號指示。所顯示之圖式不必然按照比 例，相反地圖式通常著重於說明本發明的原理原則。
第1圖描繪諸如本發明中使用及描述之聚矽設備實例的簡圖。
第2圖描繪本發明一實施例。
第3圖描繪用以形成本發明一實施例的模式。
第4圖描繪本發明一實施例。
第5圖描繪本發明一實施例。
第6圖描繪實例1所述之試驗裝置的一實施例，其用於估算測試合金樣品在各種實驗狀況下的相對腐蝕度。
第7圖描繪使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)之抗腐蝕操作計畫運作的實施例結果。
第8圖描繪使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)之抗腐蝕操作計畫運作的實施例結果。
第9圖描繪於氧存在及/或不存在下，使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)之抗腐蝕操作計畫運作的實施例結果。
第10A及10B圖描繪於氧存在及/或不存在下，使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)之抗腐蝕操作計畫運作的實施例結果。
第11A-11F(洗滌前)及12A-12F(洗滌後)圖描繪於氧存在及/或不存在下，使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)之抗腐蝕操作計畫運作的實施例結果。特別地，第7圖描 繪在反應器溫度600C下暴露於TCS，接著在反應器溫度850C下暴露於STC達14.5小時之後，合金的物理外觀。
第13圖為於TCS及/或STC存在及不存在及反應器內部變化溫度下處理合金之後，各種合金之SEM分析實施例的簡述。
第14圖顯示根據本發明一實施例的一片表面。
第15圖顯示根據本發明一實施例建造的一部分反應器。
第16圖顯示根據本發明一實施例建造的一部分反應器。
第17圖顯示根據本發明一實施例建造的一部分反應器。
雖然上述圖式現在解釋所揭露的實施例，然而其他實施例，如討論中所提及的，也落在考慮範圍內。本發明內容藉由呈現而非限制來表現所說明的實施例。習於此藝者可以變化各種其他的修改方式及實施例，但是依然落入本發明原理原則的範圍與精神之內。
本發明應用於生產聚矽過程的的實例，如此處進一步討論者，僅是為了說明的目的而提供，所以不應該認為係對於與生產聚矽無關之另外應用的限制，基於此處討論的相同或類似的原理及/或狀況，本發明可以立即地被適用至該等另外的應用中。
更且，所提出之與本發明各種實施例相關的各個實例，當應用於矽純化過程時也是想要作為說明而已，而非限制。更且，圖式並不盡然符合比例，一些圖式會放大以顯示特定組件的細節。此外，任何圖式中所顯示的測量、規格等等係想作為說明， 而非限制。所以，此處揭露的特別結構與功能性細節不應當被解釋為是限制，而僅僅是作為一個用於教導習於此藝者使其等得以各種方式利用本發明的代表性基礎而已。
高純度聚晶矽(“聚矽”)為用以製造電子組件及太陽能電池的起始材料。它是藉由熱分解矽來源氣體或是以氫還原矽來源氣體而獲得。
為了說明本發明應用於生產/增加/蒸餾顆粒狀聚矽之過程的實例，以下的術語將被定義：“矽烷”表示：任何含矽-氫鍵結的氣體。實例包括，但不限於，SiH4；SiH2Cl2；SiHCl3。
“矽化物”表示：含與更為正電性元素結合之矽的化合物；於一實例中，包括至少一矽原子及一金屬原子的化合物；矽化物包括，但不限於，Ni2Si；NiSi；CrSi2；FeSi2。
“矽來源氣體”表示：任何用於聚矽生產過程的含矽氣體；於一實施例中，任何矽來源氣體能夠與正電性材料及/或金屬反應以形成矽化物。於一實施例中，合適的矽來源氣體包括，但不限於，至少一HxSiyClz，其中x、y及z為從0至6。
“STC”表示四氯化矽(SiCl4)。
“TCS”表示三氯矽烷(SiHCl3)。
化學蒸氣沉積(CVD)為一種用於產生高純度固態材料的化學過程。於典型CVD過程中，基材暴露於一或多個揮發性前驅體，其在基材表面上反應及/或分解以產生所要的沉積。通常，揮發性副產物也被產生，其藉由流過反應室的氣流除去。三氯矽烷(SiHCl3)以氫還原的過程為一種CVD過程，稱作西門子 (Siemens)過程。西門子過程的化學反應如下所示：SiHCl3(g)+H2→Si(s)+3HCl(g)(“g”代表氣體；“s”代表固體)。
於西門子過程中，元素矽的化學蒸氣沉積發生在矽柱(所謂薄柱)上。這些柱體於金屬鐘罩下以電流加熱至超過1000 C，然後暴露於由氫及矽來源氣體(例如三氯矽烷(TCS))組成的氣體混合物中。一旦薄柱已經長到某種直徑，該過程就必須中斷，亦即僅可批次性操作而不能連續操作。
本發明的一些實施例被用以於矽來源氣體熱分解的連續CVD過程中，在流體化床反應器中得到高純度聚晶矽顆粒，以下稱作“矽顆粒”。流體化床反應器常常使用，其固態表面被充分暴露於氣態或蒸氣態化合物。顆粒的流體化床比其他CVD過程所用的方法將更為廣大的矽表面暴露於反應性氣體。矽來源氣體，諸如HSiCl3或SiCl4被用於灌注含有聚矽微粒的流體化床。因此，這些微粒的尺寸變大而產生顆粒狀聚矽。
本發明的詳細實施例揭露於此；然而，應了解的是揭露的實施例僅是以各種型式現實化之本發明的說明。例如，應用於矽沉積過程之各種本發明實施例的揭露只是作為本發明及一些特殊應用原理的說明而已，但是本發明也可以應用於其他的情況(例如，西門子過程)、環境及/或反應，其等呈現類似至少一種聚矽過程特性的至少一些特性(例如熱穩定性、反應鈍性、抗腐蝕性等等)。
矽來源氣體熱分解的實施例顯示於第1圖。於一實施例中，冶金等級的矽與充分比例的TCS、STC及H2被饋進氫化反 應器110以產生TCS。TCS然後於粉末去除步驟130、脫氣步驟140及蒸餾步驟150中純化。純化的TCS被饋進分解反應器120中，其中TCS分解以沉積矽於流體化床反應器的珠粒(矽顆粒)上。產生的STC及H2再循環進入氫化反應器110中。
於本發明的一實施例中，在某種特別操作情況下，某些金屬合金(例如，非限制地，鎳-鉻-鉬合金及鎳-鉻-鈷合金)於某些氯矽烷氣體存在下易於形成保護性金屬矽化物塗層。於一些實施例中，金屬矽化物塗層一旦形成將於流體化床反應器正常運作期間保持其完整性。
本發明的一些實施例可提供的優點包括，例如，可以在相當高溫度下操作，以使矽生成反應達到有效的反應速率。本發明的一些其他實施例提供的優點包括，例如，不僅可以在相當高溫度操作矽沉積反應以達到有效的沉積速率，而且可以在高度腐蝕的環境下(例如在氯、矽來源氣體組份存在下)進行反應。
本發明的一些實施例可允許在高於攝氏200度的合適溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏300度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏400度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏500度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏600度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏700度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏800度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏900度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許操作在高於攝氏1000度的溫度下操作各種化學反應。本發 明的一些實施例可允許在溫度高於攝氏1100度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在高於攝氏1200度的溫度下操作各種化學反應。本發明的一些實施例可允許在攝氏1200-2000度的溫度下操作各種化學反應。
本發明的一些實施例可使用各種材料來形成本發明的表面。例如，一些實施例可僅包括金屬為主的材料。金屬係元素週期表中確認的化學元素。金屬占週期表的大部分，而非金屬元素僅存在於元素週期表的右側。從硼(B)至釙(Po)的對角線分隔金屬及非金屬。大部分在此線上的元素係類金屬，有時稱作半導體。這典型上係由於這些元素展現與導體及絕緣體共通的電氣性質的緣故。此分隔線左邊的元素典型上稱作金屬，此分隔線右邊的元素稱作非金屬。大部分金屬具有比大部分非金屬更高的密度(物質密度定義為其每單位體積的質量)。金屬為主材料包括，但不限於，由元素、化合物及/或合金製成的材料。合金為兩種以上元素在固態溶液中的混合物，其中至少一主要組份是金屬。
例如，一些實施例可包括注入金屬為主材料的陶瓷或玻璃-陶瓷材料，及/或含金屬為主材料之陶瓷或玻璃-陶瓷材料的層狀組合。陶瓷典型上由無機化合物，通常是化學元素氧化物組成。陶瓷可包括非無機材料的氧化物，諸如氮化物、硼化物及碳化物(例如碳化矽與碳化鎢)。陶瓷材料典型上為化學鈍性，而且常常能夠耐受酸性或鹼性環境下發生的化學腐蝕。陶瓷一般可耐受至少攝氏1600度的高溫。玻璃-陶瓷材料典型上與非結晶玻璃及陶瓷兩者共享許多的性質。它們通常形成為玻璃，然後藉合適的熱處理部分結晶化。例如，白瓷微構造常含有非結晶相及結晶相兩者，如此結晶顆粒被埋入顆粒邊界的非結晶顆粒間相中。
此種如白瓷的玻璃陶瓷，例如，對於液體具有極低的滲透性，所以可用作反應器。於一些實施例中，鋰及矽酸鋁的混合物可產生具有熱機械性質的玻璃-陶瓷材料陣列。玻璃-陶瓷為主材料製成的一些實施例會展現不受熱劇烈影響的特性。於一些實施例中，藉由併入玻璃-陶瓷，結晶陶瓷相的負熱膨脹係數(TEC)可被玻璃相的正TEC所平衡(例如一些實例中之約70%結晶陶瓷相)，如此可用於本發明一些實施例的此種玻璃-陶瓷材料可展現改良的機械性質，並且可在高達800-1500℃重複及快速溫度變化下維持。
本發明的一些實施例，本發明表面可形成於來自至少兩層的夾層中，該至少兩層可由同類材料或不同類製成。例如，於一些實施例中，本發明表面可由僅有金屬材料的層形成；或是由陶瓷/玻璃-陶瓷材料與金屬材料組合以任何所欲的層次序形成，其依然可以達到本發明最終表面所欲的性質；或是由金屬-注入的陶瓷材料形成，或是由金屬-注入之陶瓷材料與金屬為主之材料的組合形成。
於本發明的一實施例中，數種鎳-鉻-鈷合金(例如，合金617及HR-160)在所必要的設計溫度下係壓力-反應器-準則-允許的，以及，如果首先進行適當預處理以形成矽化物塗層的話，其本身可滿足建造材料要求以形成在鹵素及/或鹵素衍生物及其他高度腐蝕材料存在下可使用之實質上抗腐蝕的反應器。
於本發明一實施例中，此種充分鈍性塗覆之金屬合金的使用讓流體化床反應器中的鹵化矽來源氣體可以產生聚矽，該流體化床反應器由金屬建造並符合ASME準則對於壓力反應器的要求。此外，於本發明一實施例中，鈍性塗覆過程及本發明材料的 使用將可利用不是非氯化矽烷的材料作為原料而進行鈍性塗層的製造。於本發明一實施例中，由於非氯化矽烷係昂貴且使用上係有害的(例如容易燃燒)，使用合金及本發明過程將會造成一種符合ASME(“美國機械工程師學會“)準則要求的鈍性塗覆的金屬反應器，而且其亦適用於普通化學生產方法，並由較安全及較划算的材料與方法所製造。
於一實施例中，本發明提供保護性(例如充分鈍性)塗層予反應器，其中(1)矽來源氣體被引入含底層的反應器中，該底層由金屬合金製作，(2)保持在合適溫度，及(3)其中保護性塗層由於矽來源氣體的分解被沉積/形成在金屬合金反應器底層的暴露表面上。於一實施例中，當矽來源氣體為TCS時，導致保護性矽化物塗層形成的該分解通常根據以下的化學方程式而發生(M代表聚Si珠粒)：4HSiCl3+(M)→Si(M)+3SiCl4+2H2。
於一實施例中，該分解的矽來源氣體產生SiCl2中間體。
於另一實施例中，以矽塗覆金屬合金反應器底層以在金屬合金反應器表面形成矽化物塗層，如此當腐蝕性及/或親核性物質(例如，鹵素化合物)被依序引入反應器中時，反應器實質上可以不受金屬氯化物形成與相隨之腐蝕作用的影響。
於一實施例中，本發明提供原位保護性(例如充分鈍性)塗層予反應器底層，其中與矽來源氣體反應的元素充分地從底層移動進入形成的原位保護層中，因而減少底層的厚度。
於一實施例中，使用任何能夠形成矽化物的合金。於另一實施例中，可以使用含或不含鍍層的適合合金。
於另一實施例中，合金選自由下列組成的群組：鈣；鉻；鈷；銅；鐵；鎳；鈦；錳；鉬；及/或鉑。
於一實施例中，矽來源氣體(諸如TCS)以充分低壓被供應至矽化物形成的底層。於一實施例中，矽來源氣體(諸如TCS)以一大氣壓被供應至矽化物形成底層。於一實施例中，矽來源氣體(諸如TCS)以1-10psia的壓力範圍被供應至矽化物形成底層。於一實施例中，矽來源氣體(諸如TCS)以1-5psia的壓力範圍被供應至矽化物形成底層。於一實施例中，矽來源氣體(諸如TCS)以1-20psia的壓力範圍被供應至矽化物形成底層。於一實施例中，以10-25psia的壓力範圍被供應至矽化物形成底層。
於另一實施例中，使用的合金具有下述組成的任一者：a)HAYNES HR-160合金包括於ASME反應器準則案例第2162號第VIII段第1節，攝氏816度下的建構，而且至少包含：Ni 37%(平衡，根據真正使用的配方)、Co 29%、Cr 28%、Mo 1%(最大值)、W 1%(最大值)、Fe 2%(最大值)、Si 2.75%及C 0.05%；b)HAYNES 230合金包括於ASME反應器準則案例第2063-2號，攝氏900度下的建構，而且至少包含：Ni 57%(平衡、根據真正使用的配方)、Co 5%(最大值)、Cr 22%、Mo 2%、W14%(最大值)、Fe 3%(最大值)、Si 0.4%、Mn 0.5%及C 0.1%；c)HAYNES 617合金至少包含：Ni 54%(平衡，真正使用的配方)，Co 12.5%(最大值)、Cr 22%、Mo 9%、Al 1.2%、Fe 1%、Ti 0.3%及C 0.07%。
於另一實施例中，合金為ASME認可之至少攝氏800度下應用，同時能保持充分強度者。
於一些實施例中，本發明使用含有約3%或更少之鐵的合金。於一些實施例中，本發明使用含有約2%或更少之鐵的合金。於一些實施例中，本發明使用含有約1%或更少之鐵的合金。
於另一實施例中，使用的金屬合金可用作氯矽烷反應催化劑。
於另一實施例中，合金及矽來源氣體反應產生之矽化物的化學組成的本身係溫度依賴性的。
於另一實施例中，合金及矽來源氣體反應產生之矽化物的化學組成本身係溫度依賴性的，如下所示：具有含矽化鎳保護性塗層之本發明表面之一些實施例的形成可以如下所示係溫度依賴的：a)於約攝氏250攝氏度-未形成；b)於約攝氏350攝氏度-Ni3Si及/或Ni5Si2；c)於約攝氏450-650度-Ni2Si(及其他)；及d)於約攝氏900度-NiSi。
於一實施例中，TCS單獨或與STC組合使用。
於一實施例中，矽TCS單獨或與H2SiCl2組成(二氯矽烷)的矽氣體組合使用。
於另一實施例中，TCS單獨或與當接觸金屬合金表面時能夠形成矽化物層的矽氣體組合使用。
於一些實施例中，TCS引入反應器的合適溫度或反應器保持以形成保護性矽化物層的合適溫度，包括，但不限於，從攝 氏約600度至約1200度。
於一實施例中，TCS被引入至保持約攝氏700度溫度的反應器中達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金作用而形成矽化物塗層於反應器壁上。於另一實施例中，TCS被引入保持在約攝氏850度溫度的反應器中達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金作用而形成矽化物塗層於反應器壁上。
於另一實施例中，將四氯化矽引入保持在約攝氏600度的反應器中將導致沒有合金腐蝕或矽沉積效應。
於另一實施例中，將四氯化矽保持在約攝氏850度的反應器中將導致實質合金腐蝕及/或矽沉積效應。
於另一實施例中，將TCS引入反應器中根據反應器溫度的不同將導致矽化物層形成於反應器合金壁上；反應器合金壁的腐蝕；矽層於反應器合金及/或矽化物層上的沉積；及/或沒有任何效應，。
於另一實施例中，TCS及STC氣體混合物將呈現僅含TCS組成物的物理及溫度依賴性性質。
於另一實施例中，TCS或TCS及STC被引入保持在約攝氏600-850度的反應器中。
於另一實施例中，TCS或TCS及STC被引入保持在約攝氏650-800度的反應器中。
於另一實施例中，TCS或TCS及STC被引入保持在約攝氏550-982度的反應器中。
於另一實施例中，TCS或TCS及STC被引入保持在約 攝氏750-1000度的反應器中。
根據本發明的一些實施例，含矽化物保護性層的厚度及/或組成依據反應器表面暴露於矽來源氣體的時間長短而不同。
於一實施例中，TCS被引入反應器達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金反應而在反應器壁上形成矽化物塗層。
於另一實施例中，TCS被引入反應器達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金反應而在將任何四氯化矽引入反應器之前於反應器壁上形成矽化物塗層。
於另一實施例中，TCS被引入反應器達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金反應而在四氯化矽引入反應器同時於反應器壁上形成矽化物塗層。
於另一實施例中，TCS被引入反應器達充分時間以藉由與包括反應器壁的金屬合金反應而在反應器壁上形成矽化物塗層。TCS及STC然後同時地引入反應器中。
於另一實施例中，建造於反應器合金壁上的矽/矽化物塗層藉由表面磨損及/或定時的熱及/或化學處理控制。
於另一實施例中，於引入矽來源氣體之前，反應器壁的底層於充分溫度下被暴露於富含氧的氣體(例如空氣)達充分時間以製備暴露於矽來源氣體的底層表面。於一些實施例中，此種底層的氧啟動會造成於反應器運作期間，所形成之保護性矽化物層對底層具有增加的親合性。於一些實施例中，此種氧啟動於約攝氏900度達約24小時下完成。
於一實施例中，形成矽化物層，其中矽化物層實質上防 止下方合金及/或金屬的腐蝕。
於另一實施例中，形成矽化物層，其中矽化物層實質上防止從下方合金及/或金屬中洩漏污染物至反應器的內部。
於另一實施例中，第2圖顯示(未限制地)當底層210內部及/或表面上所含的矽化物反應性元素(例如Ni)與矽來源氣體反應以形成保護性塗層220時，根據本發明形成本發明表面200。第2圖顯示於一些實施例中，保護性塗層220可由超過單一矽化物層與各矽化物層(221-224)組成。於一些實施例中，各矽化物層(221-224)可包括(相同或不同矽化物形成元素的)數矽化物化合物。
更且，於一些實施例中，底層210可由金屬為主材料或陶瓷/玻璃-陶瓷為主材料單一層組成，其中至少一部分底層210含有與矽來源氣體反應以產生保護性塗層220的至少一元素。
更且，於一些實施例中，底層210可為不同類型材料層的夾層，但是該些層之至少一者的至少一部分(暴露於矽來源氣體者)含有與矽來源氣體反應以產生保護性塗層220的至少一元素。
於一些實施例中，底層中之Ni(即矽化物形成元素)的數量與置放界定保護性塗層220內部矽化物層的特性。
於一些實施例中，當保護性塗層220(原位)形成之後，由於矽化物形成元素從底層移入保護性塗層220中，所以底層210厚度降低。於一實例中，原始厚度約半英吋且含有合適濃度之矽化物形成元素的底層210，一旦暴露於矽來源氣體，在底層210暴露於矽來源氣體達24至48小時後會形成約200-400nm的保護性層。
於一些其他實施例中，保護性塗層220的厚度變化為約50微米至至少400微米(10-6m)。於另一實施例中，當本發明表面的總厚度增加時，本發明過程中之底層210的原始厚度減少。
於一些實施例中，保護性塗層220的厚度係取決於矽化物形成元素之合適濃度與底層210暴露於矽來源氣體之合適時間。
於一些實施例中，底層210之原始厚度由於矽化物形成而減少到反應器被認為不再適合其目的的厚度之後，反應器即可”退役”。於一實施例中，當半英吋底層減少超過約1/16英吋時，反應器就可”退役”。
於另一實施例中，利用掃描式電子顯微鏡(SEM)及/或其他相關分析方法(諸如EDAX(能量分散性X射線分析))來評估矽化物層的相對厚度、穩定性及/或原子組成。
於另一實施例中，如第3及4圖所示，本發明表面的保護性塗層也包括至少一阻礙層330，430(包括，但不限於，Al2O3；SiO2；SiN3；及/或SiC)。於一些其他實施例中，本發明表面的保護性塗層也包括至少一阻礙層330，430及一矽層340，440。當矽化物層420及/或底層310，410在充分溫度下暴露於富含氧之氣體(例如空氣)達充分時間時，形成至少一阻礙層330，430。
於一些實施例中，阻礙層以任何合適機械、化學或電氣方式(例如CVD(例如鋁化)、電鍍等等)沉積或塗覆於矽化物層上方。
於一些實施例中，本發明的表面包括要被置於矽化物層420與矽層440之間的不同組成及/或化學/機械特性的交替阻礙 層。
於一些實施例中，形成的阻礙層430固化/密封矽化物層420，如此保護性塗層對於底層410的整體親和性會改善。於一些實施例中，反應器中發生的化學反應時，阻礙層430的存在防止保護性塗層的剝落以及剝落物的污染。於一些實施例中，於反應器冷卻期間，阻礙層430防止保護性塗層的剝落(薄片剝落)。於一些實施例中，在反應器為此而設計的主反應完成之後，矽化物層320於反應器冷卻之前僅暴露於富含氧的氣體(例如空氣)。
於一些實施例中，當根據本發明製造的反應器因維持或其他原因而冷卻時，於再度運作之前，含有保護性矽化物塗層的反應器內部表面於合適溫度下暴露於富含氧的氣體(例如空氣)中達充分時間以產生阻礙層。於一些實施例中，含有阻礙層讓反應器可以在較高溫度下發揮功能而沒有矽化物塗層的“剝落”效應，因此保留住保護性塗層的抗腐蝕性質。於一些實施例中，本發明表面設計成耐受其等所暴露之溫度的連續實質上變動(例如，從室溫至約攝氏1200度，從攝氏100度至約900度等等)而不因此顯著喪失其等所欲的抗腐蝕與其它性質。
於一些實施例中，如第3及4圖所示，當於反應器真正運作期間，矽由矽產生反應(例如還原或熱分解反應)產生時(見第1圖)，矽層340，430被形成/沉積，於保護性矽化物層形成期間被產生作為副產物，及/或藉一些其他合適方式產生於/送進反應器中。於一些實施例中，矽層340，440由於諸如，例如，第1圖所示的分解反應期間生成的矽產生。
參考第4圖，其顯示反應器內部表面的一部分550。於 本發明一些實施例中，如第5圖所示，操作下述情況的至少一者可產生本發明表面550，其將具有含相同及/或不同特性(類型A-E)的保護性塗層地帶(520-524)：1)底層中矽化物形成元素的組成及配置；2)底層暴露於矽來源氣體時的溫度；3)暴露的時間長度；4)矽來源氣體的供應速率；及5)阻礙層的存在。
例如，於一些實施例中，操作上述參考狀況的至少一者可造成在反應器的反應地帶具有更多的保護性塗層，而且在其他面臨較不嚴苛環境(例如較低溫度，較少腐蝕劑等等)的地帶具有更少的保護性塗層。
於一些實施例中，矽來源氣體，諸如TCS，以充分速率供應以讓Si可有效沉積而形成保護性層。於一些實施例中，矽來源氣體以0.1-150lb/hr的速率供應。於一些實施例中，矽來源氣體以10-100lb/hr的速率供應。於一些實施例中，矽來源氣體以0.1-20lb/hr的速率供應。於一些實施例中，矽來源氣體以1-50lb/hr的速率供應。於一些實施例中，矽來源氣體以5-75lb/hr的速率供應。
以下討論關於一些本發明的例示實施例。
實驗1：用於估算暴露於鹵化矽酮來源氣體之合金的相對腐蝕度的操作計畫
用於決定合金/鈍性層組合對抗腐蝕之相對有效性的腐 蝕測試的一實例說明於下。
使用諸如描繪於第6圖之裝置。於一實施例中，熔爐650為含3英吋ID的Thermcraft單一區型號XST-3-0-36-1C(230伏特，6780瓦)。管656為36英吋X 3英吋，體積為約5L，具有端蓋651，657。樣品置於石英船655中。獲得空鼓泡器660的容器空重或是記下寫在鼓泡器660標籤上的容器空重。以150-200ml的四氯化矽填充鼓泡器660。數次利用60ml的注射器與1/8英吋的Teflon配管將60ml的氯矽烷加入填滿鼓泡器660。
若鼓泡器660已經填滿，檢查氯矽烷的重量。應該至少有50克的氯矽烷(TCS或STC)。
稱重鼓泡器660以決定在過程開始時四氯化矽添加或在鼓泡器中的數量。回頭連接鼓泡器660使得頂端668連至氬圓筒666且出口端669經由三向閥門659連至管。
以900ml的25%氫氧化鈉(450克的50% NaOH與450gm的水混合)填充捕捉器652，653。放置管654的排放口使其低於洗滌器652，653中液體的高度。確定排氣口670從洗滌器652連至排氣罩。
紀錄3-5金屬片的起始質量及它們的身分。將它們置於船655內管狀熔爐650的中心。以氟橡膠(viton)O環及夾具密封管656的兩端651，657。
以200ml/分鐘起始氬的流動並加熱熔爐650至攝氏150度。在這些條件下進行1小時以從管中除去氧及水。
檢查以確定系統已經密封而且洗滌器652，653中有氣泡 產生。定期檢查洗滌器653，652的出口線672沒有堵塞。如果堵塞，切掉堵塞並且確定洗滌器652,653正常運作。
降低氬的流速至8ml/分鐘且逐漸加熱烘箱650至攝氏850度超過一小時。確定氣體調節器663排放管上的壓力不超過8psig。若排放管至管堵住，管內的壓力將會升至8psig。
利用三向閥門659打開鼓泡器560以傳送氯矽烷。首先打開出口閥門，然後打開入口閥門。確認有流動從洗滌器652，653出來，如氣泡所顯示者。記住氯矽烷開始流動的時間。
於進行期間定期地檢查排放管線至洗滌器652，653沒有堵住，而且8ml/每分鐘的正常流動通過洗滌器652，653而到達排放口。
當過程終了，關閉熔爐550。也轉動鼓泡器660上的三向閥門662使得它們傳送氬。首先轉動入口側然後轉動排放管端。升高氬流至200ml/分鐘達30分鐘以洗滌該管556來除去氯矽烷。確定洗滌器652，653沒有堵塞。
讓氣體流動降至8ml/分鐘並讓熔爐650冷卻隔夜。次晨，當熔爐已經冷卻，確定洗滌器652，653沒有堵住。如果必要的話，切除堵塞物。關掉氬流。
打開管656的開口端並取出含樣品的船655。
將樣品放在一杯水中，攪拌以除去不溶性材料(氯化鐵或氯化鎳)。攪拌5分鐘。然後，移至另一杯直到沒有顏色或物質從樣品中流出。(綠色是氯化鎳的顏色，藍色是氯化鈷(II)的顏色)。
乾燥樣品並對它們稱重至最接近的毫克。決定重量變化 及重量變化百分比。
清除管兩端中的殘餘物。管端收集的紅或黃物質為氧化矽(II)，其於空氣暴露下很快地氧化成二氧化矽(IV)。若管656於過程開始之前已經適當地清洗而不存有氧的話，則應該僅有非常少量的氧化矽殘餘物。
該系統現在已經準備好經由上述步驟1開始下一個過程。
於另一實施例中，鼓泡器660a內STC的蒸氣壓力為0.27大氣壓(atm)。於另一實施例中，鼓泡器660內TCS的蒸氣壓力為0.66大氣壓(atm)。於另一實施例中，測試裝置可更由關閉閥門664，673與質量流控制器665組成。於另一實施例中，測試裝置的某些組件經由Teflon配管654，671及672連接。
實例2：使用某種合金及鹵化的矽來源氣體於相對腐蝕度的評估中
第7及8圖顯示抗腐蝕數據，其中數個合金於攝氏850度下暴露於氯矽烷。
從描繪於第7及8圖的數腐蝕測試過程中，很清楚地，使用某種合金加上以能夠與該合金反應以形成矽化物塗層的某種矽來源氣體處理加速反應器的製造，該反應器可耐受TCS/聚矽沉積反應器會遭遇的狀況(溫度為攝氏850度且存在有氯矽烷)。
實例3：使用某種合金及鹵化矽來源氣體於相對腐蝕度的評估中，實驗狀況中氧存在/不存在
第9及10圖顯示使用各種合金於抗腐蝕操作計畫(諸如 實例1所示者)中，使用各種合金材料的排列組合；能夠與該合金形成矽化物的矽來源氣體；以及於氧存在及氧不存在下，內部反應器狀況。如第9圖所示，氧化環境無矽化物形成下的合金暴露於四氯化矽顯示腐蝕性。無氧環境下的合金暴露於四氯化矽顯示腐蝕性，儘管是較低的程度。合金於引入四氯化矽之前與TCS矽來源氣體反應以於合金表面上形成矽化物顯示減少的腐蝕及矽於矽化物層上的沉積。
參考第10A及10B圖，第10A圖顯示，未以TCS預處理以形成保護性矽化物塗層的盤在攝氏850度下暴露於STC達14小時之後，該由C276合金製成的盤的腐蝕狀況。相反的，第10B圖顯示因為該盤以TCS預處理以形成保護性矽化物塗層，所以該由C276合金製成的盤在攝氏850度下暴露於STC達14小時之後不存在腐蝕狀況(或者腐蝕程度顯著地降低)。
實例4：使用某種合金及鹵化矽來源氣體於相對腐蝕度的評估中，實驗狀況中氧存在/不存在
第11A-11F(預洗滌)及12A-12F(後洗滌)圖顯示使用各種合金於抗腐蝕操作計畫(諸如實例1所示者)中，利用合金材料的各種排列組合；能夠與該合金形成矽化物的矽來源氣體；以及於氧存在及氧不存在下，內部反應器的狀況。
第11A及12A圖對應含由合金H160製成之底層的實施例。
第11B及12B圖對應含由合金188製成之底層的實施例。
第11C及12C圖對應含由合金230製成之底層的實施例。
第11D及12D圖對應含由合金C276製成之底層的實施例。
第11E及12E圖對應含由合金C22製成之底層的實施例。
第11F及12F圖對應含由合金X製成之底層的實施例。
如第11A-11F及12A-12F圖所示，某些暴露於四氯化矽的合金顯示腐蝕狀況。在引入四氯化矽之前，合金與TCS矽來源氣體於攝氏850度反應達14小時以於合金表面上形成矽化物顯示矽沉積於矽化物層上以及腐蝕狀況減少。
第13圖描繪就使用各種金屬合金、STC及TCS氣體(作為矽來源氣體)的實施例之抗腐蝕操作計畫循環的結果。
以下是反應器內部變化溫度與TCS及/或STC存在及不存在下，於本發明一些實施例中用作底層之某些合金行為的簡述。
a)合金C276、625、188及HR160於四氯化矽存在下能夠形成矽化物塗層(紋理的塗層)，因而防止一實施例在攝氏600度下的腐蝕(“M”代表底層的金屬)：HSiCl3+M→Si(塗層)+SiCl4+H2+M(Si塗覆)
b)合金230、C22、X及556於四氯化矽存在下不能形成矽化物塗層，而且不能防止一實施例在攝氏600度下的腐蝕：HSiCl3+M→H2+MCl+Si(塗層剝落)
c)合金C276、230、617、625及HR160在四氯化矽存在下能夠形成至少一些矽化物塗層(不均勻的會反射塗層)，因而防止一實施例在攝氏850度下的腐蝕： HSiCl3+SiCl4+M→Si+SiCl4+H2+M(Si塗覆)
d)合金800H、C22、188及HR120在四氯化矽存在下不能形成矽化物塗層，而且不能防止一實施例在攝氏850度下的腐蝕：
實例5：依賴STC、TCS混合物及反應器溫度之腐蝕性對於(versus)塗覆
第13圖為本發明之一實施例，其描繪某些合金在TCS及/或STC存在及不存在下，於反應器內部溫度變化下的行為。如第13圖所示，(a)使用TCS於攝氏600度的反應器中，其中用於反應器壁的合金具有特別的組成而可形成合金反應器壁上實質防止腐蝕的矽化物塗層。(b)使用TCS於攝氏600度的反應器中，其中用於反應器壁的合金具有不同組成，而可形成合金反應器壁的矽化物塗層，其可防止腐蝕/產生較少量的耐受性矽化物鈍性層。(c)使用TCS於攝氏850度的反應器中，其中用於反應器壁的合金係與上述(a)相同組成，而可造成合金反應器壁的矽化物塗層，其可防止腐蝕/產生較少量的耐受性矽化物鈍性層。(d)使用TCS於攝氏850度的反應器中，其中用於反應器壁的合金上述(a)及(c)為不同組成，而可形成合金反應器壁的矽化物塗層，其可防止腐蝕/產生較少量的耐受性矽化物鈍性層。
參考第14圖，呈現關於本發明一些實施例的數據。第14圖顯示於反應器運作期間及/或在反應器被冷卻之後，從反應器掉落的一片材料。第14圖該片“剝落”材料之凹側(內側，其遠離(相對於)底層(即直接暴露於反應環境者))組成研究的Edax結果顯示僅有Si的存在(100wt.%)。
相反地，第14圖該片“剝落”材料之凸側(外側，其貼附至反應器的矽化物層)組成的研究的Edax結果顯示以下的組成：Si(86.6wt.%)、Cr(0.9wt.%)、Mn(0.5wt.%)及Ni(12.0wt.%)。結果是，第14圖的材料顯示矽內層被產生而且它從塗覆底金屬的矽化物層中生長。於一些實施例中，氧化物處理及阻礙層改善第14圖中之此種材料對於反應器的充分親和性。
於一實施例中，一種根據本發明製作的反應器，包括：第一段，其中第一段的至少一部分，包括i)至少一底層，其中至少一底層具有含有至少一矽化物形成金屬元素的第一組成；及ii)至少一矽化物塗層，其中至少一矽化物塗層經由下述過程形成：1)在高於攝氏600度的第一溫度及充分低壓下，將含充分量之至少一矽化物形成金屬元素的至少一底層暴露於含充分量矽元素的充分量的至少一矽來源氣體，其中在低於攝氏1000度的第二溫度下，至少一矽來源氣體能夠分解以產生充分量的矽元素；2)使充分量的至少一矽化物形成金屬元素與充分量的矽元素反應；及3)形成至少一矽化物塗層。
於一實施例中及如第15圖所示，從至少兩段建造一種多階段反應器1500。根據本發明任一先前討論的實施例，從矽化物形成材料建造反應器1500的第一段1501(反應區)。根據本發明任一先前討論的實施例，反應器1500的反應區段1501然後以保護性塗層塗覆。於另一實施例中，從不鏽鋼材料建造第二段1502(反應器1500的底部分)以便利底部凸緣得以接近至反應器1500。於一實施例中，使用合金材料1(諸如，但不限於，鎳-鉻-鈷合金，本申請案其他地方描述為HR-160)建造反應器1500之至少一部分反應區1501的壁元件。可使用不鏽鋼材料2以建造反應器1500 的底部分1502。
於一實施例中，反應區1501的壁構造在界面1504處熔接至含第一凸緣唇1510的壁元件1505，而且以與反應器1500底部分1502相同或類似材料建造。於一實施例中，反應器1500底部分1502具有貼附至壁元件1505之第一凸緣唇1510的第二凸緣唇1511，當底部1502除去時，其使得反應器1500內部可以方便地接近。於一實施例中，第二凸緣唇1511可以任何耐受內部壓力及於操作期間保留反應器內部完整性的合適方式貼附至第一凸緣唇1510。
特別地，不鏽鋼材料2或其他材料的使用讓凸緣接近反應器1500的底部1502，如此方便以各種目的接近反應器1500內部。於一實施例中，提供一種用於引入及/或去除例如矽來源氣體的通路1506。於另一實施例中，提供一種從水筒管1503，1508引入及/或去除冷卻液體的通道。於另一實施例中，提供一種引入及/或去除例如聚矽塗覆珠粒的通道1507。
於另一實施例中，教示鈍性材料1509的使用，其中鈍性材料1509被置於反應器1500底部以在反應器壁的不鏽鋼部分1502與引入的矽來源氣體之間形成至少部分的物理性障礙。於一實施例中，鈍性材料1509係不參與TCS熱分解反應或是與任何反應副產物不交互作用的材料。於另一實施例中，鈍性材料1509係一種不會以任何實質方式從反應器1500之反應區傳導熱的材料(導熱性小於100 BTU/(lb*℉)(6.3W/(m*K))。於另一實施例中，鈍性材料1509係不會以任何實質方式與可能會出現於反應器1500反應區之化學品(例如Cl、HCl、TCS、STC等等)作用的材料。於另一實施例中，鈍性材料1509係作為一種環境上阻礙， 實質上保護材料2免於腐蝕(提供至少90%的減輕效用)的材料，若非如此，當材料2遭遇反應區的環境會被腐蝕。
於一實施例中，使用的鈍性材料1509係陶瓷材料。於另一實施例中，使用的鈍性材料1509係熔鑄氧化鋁材料。於另一實施例中，使用的鈍性材料1509係當矽來源氣體及/或其他親核性或腐蝕性材料引入反應器1500時，任何能夠減少不鏽鋼或其他允許凸出接近反應器之材料的受影響程度及/或嚴重性的材料。於一實施例中，鈍性材料1509選自任何材料或其等之組合，包括氧化鋯；硝酸矽；碳化矽；氧化矽；及/或氧化鋁。
於另一實施例中，鈍性材料1509的形狀為球形。於另一實施例中，鈍性材料1509的形狀為管狀。
於另一實施例中，如第16圖所示，鈍性材料1609為設於反應器1600不鏽鋼部分1602之內的鑄造插入件。於另一實施例中，鈍性材料1609為由陶瓷材料或另一類似材料製作的鑄造插入件。
於另一實施例中，如第17圖所示，鈍性材料1709為設於反應器1700之不鏽鋼部分1702內部的一鑄造插入件，其中任意地具有氫氣出現於不鏽鋼1702與鑄造1709部分之間的空間1713中以防止矽烷及其他腐蝕性材料的滲透。於另一實施例中，鈍性材料1709被用作反應器之1700壁組件之不鏽鋼底部分1702的物理性塗層。於另一實施例中，鈍性材料1709為轉變進入環繞反應器1700之至少一部分反應區1701之內襯1712的插入件1709。於另一實施例中，任意的合適氣體循環於內襯1712、鑄造插入件1709與反應器1700之壁(至少一部分的反應區1701，底 段1702)之間的空間1713中。於另一實施例中，任意的氫氣循環於內襯1712、鑄造插入件1709與反應器1700之壁(至少一部分的反應區1701，底段1702)之間的空間1713中。
於另一實施例中，鈍性材料被用作格柵材料，其本身可任意地被置於反應器的內部體積之內。於另一實施例中，反應器壁被更加上外套以提供合適的溫度管理。
於另一實施例中，凸緣接近點(flanged access points)使得材料(例如，矽來源氣體及/或冷卻流體)可以在比反應器內部含有之鈍性材料與用於建造反應器底部分之不鏽鋼(或其他允許使用凸緣接近點的材料)接觸之地方還高的點為進入與離開。
雖然本發明的一些實施例已經被說明，該了解的是，這些實施例只是說明性而非限制性，而且對於習於此藝者而言，許多修改及/或另外實施例都是很明顯的。例如，可以任何所要的次序實行任何步驟(以及任何所要的步驟可被加入及/或任何所要的步驟可被刪除)。所以，要了解的是，附加的申請專利範圍意圖涵蓋所有落入本發明精神及範疇的這些修改及實施例。
110‧‧‧氫化反應器
120‧‧‧分解反應器
130‧‧‧粉末去除步驟
140‧‧‧脫氣步驟
150‧‧‧蒸餾步驟

Claims (18)

  1. 一種反應器，包括：a)一第一段，其中該第一段的至少一部分包括：i)至少一底層，其中該至少一底層具有含至少一矽化物形成金屬元素的第一組成；及ii)至少一矽化物塗層，其中該至少一矽化物塗層藉由以下過程形成：1)在高於攝氏600度之第一溫度及充分低壓下，使含充分量的至少一矽化物形成金屬元素的該至少一底層暴露於含充分量的矽元素的充分量之至少一矽來源氣體，其中在低於攝氏1000度的第二溫度下，該至少一矽來源氣體能夠分解以產生該充分量的矽元素；2)使該充分量的至少一矽化物形成金屬元素與該充分量的矽元素反應；及3)形成該至少一矽化物塗層；b)一第二段，其中該第二段由第二組成建造；其中該第一組成及該第二組成不同；及一鈍性材料，其中該鈍性材料佔據該反應器的該第二段；其中該第二段包括：i)含第一端及第二端的一頂部分，其中該頂部分的第二端含第一唇且其中該第一端貼附至該反應器之第一段的部分； ii)含第一端及第二端的一底部分，其中該底部分的第二端形成該反應器的底部且其中該底部分的第一端含第二唇；及其中該第一唇及該第二唇被充分設計以牢固地彼此附接；c)一內襯，其中該內襯從該鈍性材料延伸進入該頂部分中。
  2. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該鈍性材料及該反應器之間具有一空間以容許氣體的引入。
  3. 如申請專利範圍第2項的反應器，其中該氣體係氫。
  4. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該內襯及該反應器之間具有一空間以容許氣體的引入。
  5. 如申請專利範圍第4項的反應器，其中該氣體係氫。
  6. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該鈍性材料選自由下列組成的群組：氧化鋯、硝酸矽、碳化矽、氧化矽及氧化鋁。
  7. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一底層的至少一第一部被充分設計以形成該至少一矽化物塗層的至少一第一部分，而且該至少一底層的至少一第二部被充分設計以形成該至少一矽化物塗層的至少一第二部分。
  8. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一矽化物塗層被充分設計以在高於攝氏300度的溫度下耐 受實質化學性腐蝕。
  9. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一底層包括一陶瓷材料。
  10. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一底層包括一玻璃陶瓷材料。
  11. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一底層包括至少一金屬，該金屬選自由下列組成的群組：鋁(Al)、碳(C)、鈣(Ca)、鈷(Co)、鉻(Cr)、銅(Cu)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、矽(Si)、鈮(Nb)、鎳(Ni)、鉑(Pt)、鈦(Ti)及鎢(W)。
  12. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一矽化物塗層的組成係取決於該至少一底層暴露於該至少一矽來源氣體的溫度。
  13. 如申請專利範圍第1項的反應器，其中該至少一矽來源氣體包括HxSiyClz的至少一者，其中x、y及z為從0至6。
  14. 如申請專利範圍第12項的反應器，其中該至少一矽來源氣體至少包括TCS。
  15. 一種反應器，包括：a)一頂段，其中該頂段的至少一部分包括：i)至少一底層，其中該至少一底層含有至少一矽化物形成金屬元素的第一組成；ii)至少一矽化物塗層，其中該至少一矽化物塗層由 以下第一過程形成：1)在高於攝氏600度的第一溫度及充分低壓下，使含充分量的至少一矽化物形成金屬元素的該至少一底層暴露於含充分量的矽元素的充分量之至少一矽來源氣體，其中在低於攝氏1000度的第二溫度下，該至少一矽來源氣體能夠分解以產生該充分量的矽元素；2)使該充分量的至少一矽化物形成金屬元素與該充分量的矽元素反應，3)形成該至少一矽化物塗層；iii)至少一阻礙層(blocking layer)；b)一底段，其中該底段由第二組成建造；c)其中該第一組成及該第二組成不同；及d)一鈍性材料，其中該鈍性材料佔據該反應器的底段。
  16. 如申請專利範圍第15項的反應器，其中該至少一阻礙層由以下第二過程形成：i)使該至少一矽化物塗層暴露於充分量的至少一富含氧的氣體中，ii)使該充分量的至少一富含氧的氣體與該至少一矽化物塗層中充分量的至少一金屬元素反應，及iii)形成該至少一阻礙層。
  17. 如申請專利範圍第15項的反應器，其中該底段包括：i)含第一端及第二端的一頂部分，其中該頂部分的第二端具有第一唇，而且其中該第一端貼附至該反應器之頂段的該部分；ii)含第一端及第二端的一底部分，其中該底部分的第二端形成該反應器的底部，而且其中該底部分的第一端具有第二唇；及其中該第一唇及該第二唇被充分設計以牢固地彼此附接。
  18. 如申請專利範圍第15項的反應器，其中該至少一阻礙層包括選自由下列組成的材料：Al2O3、SiO2、Si3N4及SiC。
TW099112342A 2009-04-20 2010-04-20 具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器 TWI498165B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17096209P 2009-04-20 2009-04-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201102166A TW201102166A (en) 2011-01-16
TWI498165B true TWI498165B (zh) 2015-09-01

Family

ID=42981116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099112342A TWI498165B (zh) 2009-04-20 2010-04-20 具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8425855B2 (zh)
EP (1) EP2421659A1 (zh)
JP (1) JP2012523963A (zh)
KR (1) KR20120005522A (zh)
CN (1) CN102438763B (zh)
AU (1) AU2010239350A1 (zh)
CA (1) CA2759446A1 (zh)
TW (1) TWI498165B (zh)
WO (1) WO2010123873A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201113391A (en) * 2009-03-19 2011-04-16 Ae Polysilicon Corp Silicide-coated metal surfaces and methods of utilizing same
WO2010123869A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Ae Polysilicon Corporation Methods and system for cooling a reaction effluent gas
US9561476B2 (en) 2010-12-15 2017-02-07 Praxair Technology, Inc. Catalyst containing oxygen transport membrane
US9486735B2 (en) 2011-12-15 2016-11-08 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen transport membrane
US8795417B2 (en) 2011-12-15 2014-08-05 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen transport membrane
MY171572A (en) * 2012-01-30 2019-10-21 Hemlock Semiconductor Operations Llc Method of repairing and/or protecting a surface in a reactor
EP2935155B1 (en) 2012-12-19 2019-02-13 Praxair Technology Inc. Method for sealing an oxygen transport membrane assembly
DE112013006170T5 (de) * 2012-12-21 2015-09-17 Rec Silicon Inc Hitzebeständiger Stahl für Ausrüstungsteile von Fliessbettreaktoren
US9453644B2 (en) 2012-12-28 2016-09-27 Praxair Technology, Inc. Oxygen transport membrane based advanced power cycle with low pressure synthesis gas slip stream
WO2014107707A2 (en) * 2013-01-07 2014-07-10 Praxair Technology, Inc. High emissivity and high temperature diffusion barrier coatings for an oxygen transport membrane assembly
US9938145B2 (en) 2013-04-26 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. Method and system for adjusting synthesis gas module in an oxygen transport membrane based reforming system
US9296671B2 (en) 2013-04-26 2016-03-29 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing methanol using an integrated oxygen transport membrane based reforming system
US9212113B2 (en) 2013-04-26 2015-12-15 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas using an oxygen transport membrane based reforming system with secondary reforming and auxiliary heat source
US9611144B2 (en) 2013-04-26 2017-04-04 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing a synthesis gas in an oxygen transport membrane based reforming system that is free of metal dusting corrosion
RU2680048C2 (ru) 2013-10-07 2019-02-14 Праксайр Текнолоджи, Инк. Реактор с комплектом керамических транспортирующих кислород мембран и способ риформинга
BR112016007641B1 (pt) 2013-10-08 2021-05-04 Praxair Technology, Inc método para controle de temperatura em um reator, e, reator
WO2015084729A1 (en) 2013-12-02 2015-06-11 Praxair Technology, Inc. Method and system for producing hydrogen using an oxygen transport membrane based reforming system with secondary reforming
US9562472B2 (en) 2014-02-12 2017-02-07 Praxair Technology, Inc. Oxygen transport membrane reactor based method and system for generating electric power
US20170021319A1 (en) * 2014-03-10 2017-01-26 Sitec Gmbh Hydrochlorination reactor
KR101928159B1 (ko) * 2014-03-18 2018-12-11 매티슨 트라이-개스, 인크. 삼염화붕소 존재 하에서 사염화규소의 환원
WO2015160609A1 (en) 2014-04-16 2015-10-22 Praxair Technology, Inc. Method and system for oxygen transport membrane enhanced integrated gasifier combined cycle (igcc)
US9789445B2 (en) 2014-10-07 2017-10-17 Praxair Technology, Inc. Composite oxygen ion transport membrane
CA2966798C (en) 2014-11-26 2022-11-29 Basf Se Process for making a lithiated transition metal oxide
US10441922B2 (en) 2015-06-29 2019-10-15 Praxair Technology, Inc. Dual function composite oxygen transport membrane
US10118823B2 (en) 2015-12-15 2018-11-06 Praxair Technology, Inc. Method of thermally-stabilizing an oxygen transport membrane-based reforming system
US9938146B2 (en) 2015-12-28 2018-04-10 Praxair Technology, Inc. High aspect ratio catalytic reactor and catalyst inserts therefor
DE102016203082A1 (de) * 2016-02-26 2017-08-31 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Abscheidung einer In Situ-Beschichtung auf thermisch und chemisch beanspruchten Bauteilen eines Wirbelschichtreaktors zur Herstellung von hochreinem Polysilicium
CA3019320A1 (en) 2016-04-01 2017-10-05 Praxair Technology, Inc. Catalyst-containing oxygen transport membrane
WO2019226435A1 (en) 2018-05-21 2019-11-28 Praxair Technology, Inc. Otm syngas panel with gas heated reformer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608271A (en) * 1984-04-06 1986-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for the manufacture of metal silicide layers by means of reduced pressure gas phase deposition
CN86108935A (zh) * 1985-12-11 1987-07-29 气体产品与化学公司 在金属制件上制备硅扩散涂层的方法
JPH08259211A (ja) * 1995-03-24 1996-10-08 Tokuyama Corp シラン類の分解・還元反応装置および高純度結晶シリコンの製造方法

Family Cites Families (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1159823A (en) 1965-08-06 1969-07-30 Montedison Spa Protective Coatings
US4393013A (en) 1970-05-20 1983-07-12 J. C. Schumacher Company Vapor mass flow control system
US3906605A (en) 1973-06-18 1975-09-23 Olin Corp Process for preparing heat exchanger tube
US4084024A (en) 1975-11-10 1978-04-11 J. C. Schumacher Co. Process for the production of silicon of high purity
US4134514A (en) 1976-12-02 1979-01-16 J C Schumacher Co. Liquid source material container and method of use for semiconductor device manufacturing
US4298037A (en) 1976-12-02 1981-11-03 J. C. Schumacher Co. Method of shipping and using semiconductor liquid source materials
US4140735A (en) 1977-08-15 1979-02-20 J. C. Schumacher Co. Process and apparatus for bubbling gas through a high purity liquid
US4227291A (en) 1978-06-22 1980-10-14 J. C. Schumacher Co. Energy efficient process for continuous production of thin semiconductor films on metallic substrates
US4341610A (en) 1978-06-22 1982-07-27 Schumacher John C Energy efficient process for continuous production of thin semiconductor films on metallic substrates
US4318942A (en) 1978-08-18 1982-03-09 J. C. Schumacher Company Process for producing polycrystalline silicon
US4474606A (en) * 1980-04-03 1984-10-02 Occidental Chemical Corporation Composition for corrosion protection using metal silicides or alloys of silicon and metals
US4359490A (en) * 1981-07-13 1982-11-16 Fairchild Camera & Instrument Corp. Method for LPCVD co-deposition of metal and silicon to form metal silicide
US4436674A (en) 1981-07-30 1984-03-13 J.C. Schumacher Co. Vapor mass flow control system
US4891201A (en) 1982-07-12 1990-01-02 Diamond Cubic Liquidation Trust Ultra-pure epitaxial silicon
FR2530638A1 (fr) * 1982-07-26 1984-01-27 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de preparation d'un melange a base de trichlorosilane utilisable pour la preparation de silicium de haute purete
US4818495A (en) * 1982-11-05 1989-04-04 Union Carbide Corporation Reactor for fluidized bed silane decomposition
US4859375A (en) 1986-12-29 1989-08-22 Air Products And Chemicals, Inc. Chemical refill system
US4979643A (en) 1985-06-21 1990-12-25 Air Products And Chemicals, Inc. Chemical refill system
KR880000618B1 (ko) 1985-12-28 1988-04-18 재단법인 한국화학연구소 초단파 가열 유동상 반응에 의한 고순도 다결정 실리콘의 제조 방법
US4820587A (en) 1986-08-25 1989-04-11 Ethyl Corporation Polysilicon produced by a fluid bed process
US4883687A (en) 1986-08-25 1989-11-28 Ethyl Corporation Fluid bed process for producing polysilicon
US4931413A (en) * 1986-11-03 1990-06-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Glass ceramic precursor compositions containing titanium diboride
JPS63230504A (ja) 1987-03-18 1988-09-27 Mitsui Toatsu Chem Inc 塩素の製造方法
DE3711444A1 (de) 1987-04-04 1988-10-13 Huels Troisdorf Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dichlorsilan
US5139762A (en) * 1987-12-14 1992-08-18 Advanced Silicon Materials, Inc. Fluidized bed for production of polycrystalline silicon
US5165908A (en) * 1988-03-31 1992-11-24 Advanced Silicon Materials, Inc. Annular heated fluidized bed reactor
US5326547A (en) * 1988-10-11 1994-07-05 Albemarle Corporation Process for preparing polysilicon with diminished hydrogen content by using a two-step heating process
US5242671A (en) * 1988-10-11 1993-09-07 Ethyl Corporation Process for preparing polysilicon with diminished hydrogen content by using a fluidized bed with a two-step heating process
JPH02233514A (ja) 1989-03-06 1990-09-17 Osaka Titanium Co Ltd 多結晶シリコンの製造方法
US5284676A (en) 1990-08-17 1994-02-08 Carbon Implants, Inc. Pyrolytic deposition in a fluidized bed
US5260538A (en) * 1992-04-09 1993-11-09 Ethyl Corporation Device for the magnetic inductive heating of vessels
US5795659A (en) * 1992-09-05 1998-08-18 International Inc. Aluminide-silicide coatings coated products
GB2271518B (en) * 1992-10-16 1996-09-25 Korea Res Inst Chem Tech Heating of fluidized bed reactor by microwave
US5382412A (en) * 1992-10-16 1995-01-17 Korea Research Institute Of Chemical Technology Fluidized bed reactor heated by microwaves
US5405658A (en) * 1992-10-20 1995-04-11 Albemarle Corporation Silicon coating process
US5445742A (en) 1994-05-23 1995-08-29 Dow Corning Corporation Process for purifying halosilanes
US5516345A (en) 1994-06-30 1996-05-14 Iowa State University Research Foundation, Inc. Latent heat-ballasted gasifier method
FI96541C (fi) 1994-10-03 1996-07-10 Ahlstroem Oy Järjestely seinämässä sekä menetelmä seinämän pinnoittamiseksi
US5798137A (en) * 1995-06-07 1998-08-25 Advanced Silicon Materials, Inc. Method for silicon deposition
US5976247A (en) 1995-06-14 1999-11-02 Memc Electronic Materials, Inc. Surface-treated crucibles for improved zero dislocation performance
US5776416A (en) 1995-11-14 1998-07-07 Tokuyama Corporation Cyclone and fluidized bed reactor having same
US6060021A (en) 1997-05-07 2000-05-09 Tokuyama Corporation Method of storing trichlorosilane and silicon tetrachloride
DE19735378A1 (de) * 1997-08-14 1999-02-18 Wacker Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von hochreinem Siliciumgranulat
US5910295A (en) 1997-11-10 1999-06-08 Memc Electronic Materials, Inc. Closed loop process for producing polycrystalline silicon and fumed silica
GB9902099D0 (en) 1999-01-29 1999-03-24 Boc Group Plc Vacuum pump systems
DE19948395A1 (de) * 1999-10-06 2001-05-03 Wacker Chemie Gmbh Strahlungsbeheizter Fliessbettreaktor
US6368568B1 (en) * 2000-02-18 2002-04-09 Stephen M Lord Method for improving the efficiency of a silicon purification process
US6451277B1 (en) * 2000-06-06 2002-09-17 Stephen M Lord Method of improving the efficiency of a silicon purification process
EP1264798B1 (en) 2000-08-02 2016-08-31 Mitsubishi Materials Corporation Process for producing disilicon hexachloride
WO2002022501A1 (de) * 2000-09-14 2002-03-21 Solarworld Ag Verfahren zur herstellung von trichlorsilan
DE10057481A1 (de) 2000-11-20 2002-05-23 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem, granularem Silizium
DE10059594A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Solarworld Ag Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung globulärer Körner aus Reinst-Silizium mit Durchmessern von 50 mum bis 300 mum und ihre Verwendung
DE10060469A1 (de) 2000-12-06 2002-07-04 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem, granularem Silizium
DE10061682A1 (de) * 2000-12-11 2002-07-04 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von Reinstsilicium
DE10061680A1 (de) 2000-12-11 2002-06-20 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von Silan
DE10062419A1 (de) * 2000-12-14 2002-08-01 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem, granularem Silizium
DE10063862A1 (de) * 2000-12-21 2002-07-11 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem, granularen Silizium
US6827786B2 (en) * 2000-12-26 2004-12-07 Stephen M Lord Machine for production of granular silicon
KR100411180B1 (ko) * 2001-01-03 2003-12-18 한국화학연구원 다결정실리콘의 제조방법과 그 장치
US6670278B2 (en) * 2001-03-30 2003-12-30 Lam Research Corporation Method of plasma etching of silicon carbide
DE10118483C1 (de) 2001-04-12 2002-04-18 Wacker Chemie Gmbh Staubrückführung bei der Direktsynthese von Chlor- und Methylchlorsilanen in Wirbelschicht
DE10124848A1 (de) 2001-05-22 2002-11-28 Solarworld Ag Verfahren zur Herstellung von hochreinem, granularem Silizium in einer Wirbelschicht
US7033561B2 (en) * 2001-06-08 2006-04-25 Dow Corning Corporation Process for preparation of polycrystalline silicon
US20020187096A1 (en) 2001-06-08 2002-12-12 Kendig James Edward Process for preparation of polycrystalline silicon
US6932954B2 (en) 2001-10-19 2005-08-23 Tokuyama Corporation Method for producing silicon
DE10392291B4 (de) 2002-02-14 2013-01-31 Rec Silicon Inc. Energie-effizientes Verfahren zum Züchten von polykristallinem Silicium
US20060183958A1 (en) 2003-04-01 2006-08-17 Breneman William C Process for the treatment of waste metal chlorides
NO321276B1 (no) 2003-07-07 2006-04-18 Elkem Materials Fremgangsmate for fremstilling av triklorsilan og silisium for bruk ved fremstilling av triklorsilan
DE10359587A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-14 Wacker-Chemie Gmbh Staub- und porenfreies hochreines Polysiliciumgranulat
EP1702351A2 (en) 2003-12-23 2006-09-20 John C. Schumacher Exhaust conditioning system for semiconductor reactor
DE102004010055A1 (de) 2004-03-02 2005-09-22 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Silicium
US7141114B2 (en) 2004-06-30 2006-11-28 Rec Silicon Inc Process for producing a crystalline silicon ingot
US7727483B2 (en) * 2004-08-19 2010-06-01 Tokuyama Corporation Reactor for chlorosilane compound
JP4328303B2 (ja) * 2004-09-16 2009-09-09 株式会社サンリック 太陽光発電用多結晶シリコン原料および太陽光発電用シリコンウェーハ
US20060105105A1 (en) 2004-11-12 2006-05-18 Memc Electronic Materials, Inc. High purity granular silicon and method of manufacturing the same
DE102005005044A1 (de) * 2005-02-03 2006-08-10 Consortium für elektrochemische Industrie GmbH Verfahren zur Herstellung von Trichlorsilan mittels thermischer Hydrierung von Siliciumtetrachlorid
US7462211B2 (en) 2005-06-29 2008-12-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Gas-solids separation device and method
US20080220166A1 (en) 2005-07-19 2008-09-11 Paul Edward Ege Silicon Spout-Fluidized Bed
US7790129B2 (en) * 2005-07-29 2010-09-07 Lord Ltd., Lp Set of processes for removing impurities from a silcon production facility
DE102005039118A1 (de) 2005-08-18 2007-02-22 Wacker Chemie Ag Verfahren und Vorrichtung zum Zerkleinern von Silicium
US8747960B2 (en) * 2005-08-31 2014-06-10 Lam Research Corporation Processes and systems for engineering a silicon-type surface for selective metal deposition to form a metal silicide
DE102005042753A1 (de) 2005-09-08 2007-03-15 Wacker Chemie Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von granulatförmigem polykristallinem Silicium in einem Wirbelschichtreaktor
NO20054402L (no) 2005-09-22 2007-03-23 Elkem As Method for production of trichlorosilane and silicon for use in the production of trichlorosilane
JP4692247B2 (ja) * 2005-11-29 2011-06-01 チッソ株式会社 高純度多結晶シリコンの製造方法
RU2441839C2 (ru) 2006-03-15 2012-02-10 РЕСК ИНВЕСТМЕНТС ЭлЭлСи Способ получения кремния для фотоэлементов и других применений
EP2021279A2 (en) 2006-04-13 2009-02-11 Cabot Corporation Production of silicon through a closed-loop process
US7935327B2 (en) 2006-08-30 2011-05-03 Hemlock Semiconductor Corporation Silicon production with a fluidized bed reactor integrated into a siemens-type process
DE102007021003A1 (de) 2007-05-04 2008-11-06 Wacker Chemie Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von polykristallinem hochreinen Siliciumgranulat
US7927984B2 (en) 2008-11-05 2011-04-19 Hemlock Semiconductor Corporation Silicon production with a fluidized bed reactor utilizing tetrachlorosilane to reduce wall deposition
US8168123B2 (en) * 2009-02-26 2012-05-01 Siliken Chemicals, S.L. Fluidized bed reactor for production of high purity silicon
TW201113391A (en) * 2009-03-19 2011-04-16 Ae Polysilicon Corp Silicide-coated metal surfaces and methods of utilizing same
WO2010123869A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-28 Ae Polysilicon Corporation Methods and system for cooling a reaction effluent gas
AU2010239352A1 (en) * 2009-04-20 2011-11-10 Ae Polysilicon Corporation Processes and an apparatus for manufacturing high purity polysilicon
CN102713001B (zh) 2009-11-18 2014-03-05 瑞科硅公司 流化床反应器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4608271A (en) * 1984-04-06 1986-08-26 Siemens Aktiengesellschaft Method for the manufacture of metal silicide layers by means of reduced pressure gas phase deposition
CN86108935A (zh) * 1985-12-11 1987-07-29 气体产品与化学公司 在金属制件上制备硅扩散涂层的方法
JPH08259211A (ja) * 1995-03-24 1996-10-08 Tokuyama Corp シラン類の分解・還元反応装置および高純度結晶シリコンの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012523963A (ja) 2012-10-11
CA2759446A1 (en) 2010-10-28
US8425855B2 (en) 2013-04-23
AU2010239350A2 (en) 2011-12-08
CN102438763B (zh) 2014-08-13
EP2421659A1 (en) 2012-02-29
US20100266466A1 (en) 2010-10-21
WO2010123873A1 (en) 2010-10-28
CN102438763A (zh) 2012-05-02
TW201102166A (en) 2011-01-16
KR20120005522A (ko) 2012-01-16
AU2010239350A1 (en) 2011-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI498165B (zh) 具有經矽化物塗覆的金屬表面之反應器
US8158093B2 (en) Fluidized bed reactor for production of high purity silicon
TWI623420B (zh) 降低流體化床反應器中顆粒污染的方法及裝置
US20040042950A1 (en) Method for producing high-purity, granular silicon
JP4535620B2 (ja) 過剰ｃｖｄ反応物の制御方法及びその装置
US20100273010A1 (en) Silicide-coated metal surfaces and methods of utilizing same
KR100340781B1 (ko) 니켈및철을주성분으로하는초합금으로된금속재료의부동화방법
TW201922344A (zh) 反應裝置及三氯矽烷的製造方法
Sathiyanarayanan et al. Corrosion protection by chemical vapor deposition: a review
JP3683572B2 (ja) Ｃｖｄ用反応容器
CN101724826B (zh) 一种c-c发热体表面处理的方法
JP2009292675A (ja) シリコン又はハロゲン化シランの製造方法及び製造装置
JP4804354B2 (ja) クロロシラン類の反応装置
CN110158051A (zh) 一种低温介稳流化工艺制备TiOxCyNz涂层及其复合涂层的系统及方法
JP5436454B2 (ja) 発熱装置
Chin et al. Chemical Vapor Synthesis of Niobium Aluminides
Aparicio Chemical vapor processing of ceramic coatings and composites
Wuchina Thermochemical modeling and chemical vapor deposition of two-phase borides in the hafnium-silicon-boron-chlorine-hydrogen system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees