專利名稱：腐蝕性流體用的管路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及耐流體腐蝕的管路系統(tǒng)，尤其適合用做硅外延爐、砷化鎵外延爐的管路系統(tǒng)。
制取半導體材料所用的硅外延爐或砷化鎵外延爐主要由反應室和管路系統(tǒng)組成。將晶核置于反應室中，由管路系統(tǒng)向反應室內(nèi)通過氫氣帶入SiCl6或SiH4做為生長源和帶入PcL3或AsCl3或B2H6等做為摻雜源，生長源是制取半導體的材料，摻雜源用來在生產(chǎn)過程中控制半導體材料的性能如電阻率。因此，管路系統(tǒng)是外延爐必不可少的重要組成部分。當前所使用的管路系統(tǒng)有兩個特點，其一，管路系統(tǒng)中的各類規(guī)格型號的閥分散地連接到管路系統(tǒng)中，閥與閥或與管路系統(tǒng)中其它部件的連接都采用管接頭，其二，接觸腐蝕性流體的零部件如閥、管子、管接頭等都采用不銹鋼材料制成。這種管路系統(tǒng)的缺點是明顯的，第一，管接口的數(shù)量取決于管路系統(tǒng)中閥和其它要連接零部件的數(shù)量，需連接的零部件越多管接口也越多，而管接口多，則必然增加泄漏的可能性，使維護檢修麻煩、工作量大；第二，管路系統(tǒng)制做安裝比較復雜，第三，管路縱橫交錯，容易錯接；第三，由于泄漏可能性大，有害氣體逸出量大，影響操作人員的健康和容易腐蝕設備；第五，由于腐蝕流體的作用，管路系統(tǒng)的零部件仍然有不同程度的銹蝕，影響了流體的純度和產(chǎn)品的質(zhì)量。
本實用新型的目的是要設計一種新型的耐流體腐蝕的管路系統(tǒng)，盡量減少管路系統(tǒng)中接口的數(shù)量，減少泄漏的機率，便于安裝維修。
本實用新型的又一目的是要提高管路系統(tǒng)的耐腐蝕能力，從而提高管路中流體的純度和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
本實用新型的第三個目的是縮小管路系統(tǒng)的體積，使設備輕巧美觀。
本實用新型所述的耐流體腐蝕的管路系統(tǒng)主要包括管路系統(tǒng)中所使用的各種閥，管子，盛裝各種原料的容器，閥座等等。所說的閥集中安裝在一個共有的閥座上，閥座內(nèi)部有若干孔，按照管路系統(tǒng)的要求連通，所使用的各種閥、容器等的進口和出口均與閥座連通，可按要求向反應室輸入各種原料和氣體。
附圖一硅外延系統(tǒng)中現(xiàn)有的管路系統(tǒng)圖附圖二硅外延系統(tǒng)中使用本實用新型的管路系統(tǒng)圖附圖三附圖二中閥和閥座的裝配圖附圖四附圖三的A－A剖示圖附圖五附圖三中的閥座零件圖附圖六附圖五的B－B剖視圖附圖七附圖五的后視圖下面結(jié)合具體實施例對本實用新型做進一步的描述實施例硅外延系統(tǒng)中用的管路系統(tǒng)(一)硅外延系統(tǒng)中現(xiàn)有的管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)中各零部件及其連接(

圖1)
件號31，32、34，37，40，45為手動調(diào)節(jié)隔膜式針型流量閥件號33，35，36，38，39，41，42，43，44為隔膜式針型電磁閥。
件號47為放空出口件號48為凈化氫氣入口件號49－53為流量計件號54為反應室件號55為Sicl6容器件號56為PcL3容器件號57為HCL容器(二)硅外延系統(tǒng)中使用本實用新型的管路系統(tǒng)〔1〕管路系統(tǒng)中各零部件及其連接(圖2－7)件號1，2，4，7，10，15為手動調(diào)節(jié)隔膜式針型流量閥。
件號3，5，6，8，9，11，12，13，14為隔膜式針型電磁閥件號16為共用閥座隔膜式針型閥1－15與閥座16之間用螺釘連接成一體，閥內(nèi)隔膜的周邊被壓在閥與閥座之間做為閥與閥座間的密封。
件號17為放空出口件號18為凈化氫氣入口件號19－23為流量計件號24為反應室件號25為SiCl6容器件號26為Pcl3容器件號27為HCl容器〔2〕管路系統(tǒng)的工藝操作程序1.凈化H2進入系統(tǒng)及反應室。先開15閥(進爐截止閥)，后開1閥(凈化H2進系統(tǒng)閥)以此調(diào)節(jié)通過“總H2流量計”所顯示的進入系統(tǒng)及反應室的H2流量。
2.環(huán)路H2進入系統(tǒng)。先開14閥(放空截止閥)，后開2閥(環(huán)路H2進系統(tǒng)閥)以此調(diào)節(jié)通過“環(huán)路H2流量計”所顯示的進入系統(tǒng)內(nèi)H2的流量，并將其放空，以保持系統(tǒng)內(nèi)為正壓。
3.源瓶沖恒液面〔1〕SiCl6源瓶沖恒液面。先開3閥(SiCl6源瓶沖恒液面閥)，后開4閥(SiCl6進瓶閥)以此調(diào)節(jié)通過“SiCl6流量計”所顯示的SiCl6的流量，用以沖好恒液面，然后先關(guān)4閥后關(guān)3閥。
〔2〕PCl3源瓶沖恒液面。先開13閥(PCl3源瓶沖恒液面閥，后開7閥(PCl3進瓶閥)以此調(diào)節(jié)通過“PCl3流量計”所顯示的PCl3的流量，用以沖好恒液面。然后先關(guān)7閥后關(guān)13閥。
4.氣相拋光〔1〕HCl(或Br2)進系統(tǒng)及放空。先開11閥(HCl放空閥)，后開10閥(HCl進系統(tǒng)閥)以此調(diào)節(jié)通過“HCl流量計”所顯示的HCl流量，并將其放空適當時間。
〔2〕HCl(或Br2)進反應室對外延襯底進行氣相拋光。先開12閥(HCl進爐閥)，關(guān)11閥(HCl放空閥)。HCl進入反應室對外延襯底(硅晶片)進光氣相拋光。完畢后先關(guān)10閥后關(guān)12閥。
5.外延生長〔1〕SiCl6生長源先放空后進反應室。先開5閥(SiCl6放空閥)，后開4閥(SiCl6進瓶閥)以此調(diào)節(jié)通過“SiCl流量計”所顯示的SiCl6的流量，在對SiCl6源瓶管路放空適當時間后，先開6閥，(SiCl6放空閥)后關(guān)5閥。SiCl6進入反應室達到生長外延層規(guī)定厚度的所需時間后，先關(guān)4閥后關(guān)6閥。
〔2〕PCl3摻雜源(即摻雜劑)先放空，后進反應室。先開8閥(PCl3放空閥)，后開7閥(PCl3進瓶閥)以此調(diào)節(jié)通過“PCl3流量計”所顯示的PCl3的流量，在對PCl3源瓶管路放空適當時間后，開9閥(PCl3進爐閥)關(guān)8閥。PCl3進入反應室達到外延層規(guī)定電阻率及厚度的所需時間后，先關(guān)7閥后關(guān)9閥。
6.停機先將凈化H2調(diào)到適當壓力后，再用1、2閥將總H2及環(huán)路H2的流量適當調(diào)整后，依次關(guān)14、15及1閥。最后再關(guān)凈化H2的容器閥。其目的是要在系統(tǒng)內(nèi)，使其保持適當正壓，以防止空氣及其它雜質(zhì)的進入。
根據(jù)上述實例可以看出本實用新型的優(yōu)點是
〔1〕由于所使用的閥門都安裝在共有的一個閥座上，與單體閥比較，管路接口顯著減少，因此流體泄漏的機率也大為減少，維修量也相應顯著降低。
〔2〕與已有管路系統(tǒng)比較，安裝面積減少約3／4，而且閥門位置集中，外觀整齊美觀，便于操作控制。
〔3〕采用共同的閥座使各閥之間的連接緊湊并且安裝牢固，連接距離的縮短加速流體流動而無泄漏。
〔4〕閥座沖洗方便并容易沖洗干凈，整個管路系統(tǒng)的裝配簡單易行。
〔5〕由于泄漏少，管路系統(tǒng)中逸出的有害氣體量少，減輕設備腐蝕程度，減少操作人員吸入的有害氣體，有利于人身安全健康。
〔6〕凡管路系統(tǒng)中與腐蝕性流體接觸部分均采用聚四氟乙烯材料制成，耐腐蝕性強，有利于保持流體純度和保證產(chǎn)品質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種腐蝕性流體用的管路系統(tǒng)，包括管路系統(tǒng)中所含各種規(guī)格類型的閥，閥座，管路系統(tǒng)中各種流體的容器及其它零部件，其特征是管路系統(tǒng)中所有閥門都安裝在一個閥座上，閥座內(nèi)有若干孔，按管路系統(tǒng)的要求連成通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路系統(tǒng)，其特征是閥座與閥座上的管嘴是整體的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的管路系統(tǒng)，其特征是所說管路系統(tǒng)中的各種閥至少是手動調(diào)節(jié)隔膜式針型流量閥和隔膜式針型電磁閥中的一種。
專利摘要本實用新型為制取半導體材料的外延爐的管道系統(tǒng)，主要包括閥、閥座、管道系統(tǒng)中各種流體的容器等，其特點是所有閥門都安裝在一個共同的閥座上，閥座內(nèi)有若干孔，連成管路系統(tǒng)所要求的通路。該種管路系統(tǒng)的優(yōu)點是接口少，泄漏少，維修容易，安裝簡便，占用面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，減少操作人員吸入有害氣體，有利于人身健康，采用聚四氟乙烯材料制成閥座和閥的零件，有利于保持流體純度和保證產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號F17D1/08GK2055899SQ89216720
公開日1990年4月11日 申請日期1989年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月19日
發(fā)明者陳棣 申請人:陳棣