[發(fā)明專(zhuān)利]修復(fù)和/或保護(hù)反應(yīng)器中表面的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380010957.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104136138B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 布拉德·詹森·沃納
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 赫姆洛克半導(dǎo)體運(yùn)營(yíng)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B05D7/22
• 分類(lèi)號(hào): B05D7/22;B01J19/02;B05D7/00;B05D3/02;B05D3/04;B05D5/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11262
• 代理人: 牟靜芳,鄭霞

相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年1月30日提交的系列號(hào)為No.61/592,037的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，該臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)以引用方式整體并入本文。

背景技術(shù)

本發(fā)明整體涉及一種修復(fù)和/或保護(hù)反應(yīng)器中表面的方法，具體地講涉及一種在反應(yīng)器中組件的表面上形成異質(zhì)保護(hù)層的方法，其中該異質(zhì)保護(hù)層包含硅。

常規(guī)反應(yīng)器可用于形成多種產(chǎn)物，諸如多晶硅。為了有利于制備此類(lèi)產(chǎn)物，反應(yīng)器通常包括一個(gè)或多個(gè)具有表面的組件，諸如導(dǎo)流板，其與用于形成產(chǎn)物的工藝氣體相互作用。遺憾的是，隨時(shí)間推移這些表面被工藝氣體(和/或工藝副產(chǎn)物)劣化，特別是當(dāng)表面包含碳時(shí)。同樣，這些表面在置于反應(yīng)器內(nèi)之前通常涂覆有保護(hù)層。例如，可使用化學(xué)氣相沉積(CVD)在組件的表面上形成碳化硅(SiC)層，其也可稱(chēng)為CVD-SiC層。此類(lèi)CVD工藝與反應(yīng)器自身分開(kāi)利用，如裝置外。

遺憾的是，包括CVD-SiC層的組件價(jià)格較高。此外，該組件可能較笨重和/或沉重，使得將他們裝運(yùn)、處理和安裝到反應(yīng)器內(nèi)危險(xiǎn)并且耗時(shí)，這會(huì)進(jìn)一步提高與之關(guān)聯(lián)的成本。另外，CVD-SiC層可能不完全或在制造、處理或使用組件的過(guò)程中被損壞。同樣，雖然認(rèn)為下方表面受到完全保護(hù)，但其仍可能受到工藝氣體攻擊，諸如通過(guò)CVD-SiC層中僅有的針孔。隨時(shí)間推移，組件變得不可用或由于劣化而最終失效。隨后必須從反應(yīng)器中移除組件并且在裝置外修復(fù)或者更典型地完全廢棄。綜上所述，仍有機(jī)會(huì)提供一種在反應(yīng)器中組件的表面上形成異質(zhì)保護(hù)層的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種在反應(yīng)器中組件的表面上形成異質(zhì)保護(hù)層的方法。異質(zhì)保護(hù)層包含硅。所述方法包括提供一種用于形成異質(zhì)保護(hù)層的聚合物組合物。所述方法還包括提供組件。所述組件的表面包含碳。所述方法還包括在組件的表面上施加聚合物組合物以形成固化前涂層。所述方法還包括加熱固化前涂層以形成異質(zhì)保護(hù)層。在加熱固化前涂層的過(guò)程中組件的表面存在于反應(yīng)器內(nèi)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種在反應(yīng)器中組件的表面上形成異質(zhì)保護(hù)層的方法。所述方法可用于修復(fù)和/或保護(hù)表面。例如，所述方法可用于修復(fù)先前劣化的表面。作為另外一種選擇，或除此之外，所述方法可用于防止此類(lèi)劣化發(fā)生或進(jìn)一步發(fā)生。作為另外一種選擇，或除此之外，所述方法可用于在反應(yīng)器內(nèi)形成新制品。下面描述了本發(fā)明方法的另外方面和有益效果。

異質(zhì)保護(hù)層包含硅(Si)。“異質(zhì)”通常是指除了Si之外異質(zhì)保護(hù)層還包含一種或多種元素，諸如碳和/或氮。換句話講，異質(zhì)保護(hù)層可包含碳化硅(SiC)、氮化硅(Si₃N₄)或它們的組合/混合物。此類(lèi)層不同于“均質(zhì)”層，諸如基本上由Si組成的層，例如由多晶Si組成的層。均質(zhì)層可包含不止一種元素，但僅以痕量存在，例如，在污染的情況下。

表面可為反應(yīng)器自身的表面，諸如腔室表面(例如，內(nèi)壁、底板、蓋子、頂篷等)。換句話講，組件可為反應(yīng)器的內(nèi)部。表面還可為反應(yīng)器輔助性組件(諸如導(dǎo)流板、分離器、絕緣體、加熱器、交換器等)的表面。此類(lèi)組件可固定地或可移動(dòng)地設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)。表面還可為這些或通常與反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的其他表面的組合。同樣，表面可為基本上平坦的或不平坦的，并且可包括拐角、谷部、邊緣等。在某些實(shí)施例中，表面與分離器、加熱器、交換器或它們的組合關(guān)聯(lián)。組件在本文也可稱(chēng)為反應(yīng)器組件。

通常，表面包含碳。例如，表面可包含碳合金，諸如碳鋼。表面也可包含石墨，諸如等靜壓石墨(iso-graphite)。表面也可包含碳纖維強(qiáng)化碳(CFRC)，其在本領(lǐng)域也可稱(chēng)為碳纖維復(fù)合物(CFC)或碳纖維強(qiáng)化聚合物(CFRP)。在其他實(shí)施例中，表面包含陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)，并且在另外的實(shí)施例中，表面包含碳纖維基質(zhì)復(fù)合物(CFMC)。表面還可包含前述材料的組合。這些碳基表面由于其強(qiáng)度/剛度以及處理反應(yīng)器內(nèi)常常遇到的高的溫度和/或壓力的能力而通常用于反應(yīng)器中和/或用于反應(yīng)器組件。在這些實(shí)施例中，碳通常以主要量存在。

遺憾的是，隨時(shí)間推移此類(lèi)表面易于出現(xiàn)物理和/或化學(xué)劣化，諸如氧化液體或氣體(例如，鹽酸(HCl))的攻擊，或物理磨損和撕裂。在通常與反應(yīng)器關(guān)聯(lián)的溫度和/或壓力下尤其如此。隨時(shí)間推移，此類(lèi)表面緩慢劣化，直至可能完全失效。同樣，此類(lèi)劣化表面通常需要成本較高的預(yù)防性維護(hù)、修復(fù)或更換。