固体加工阀制造技术

本发明专利技术公开了一种选择性地分配来自容器的室的硅产物的圆顶阀。所述圆顶阀包括限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述容器的所述室连通，以允许所述硅产物离开所述容器。所述圆顶阀还包括限定开口的阀座，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道。所述圆顶阀还包括具有半-半球构型的圆顶本体。所述圆顶本体具有密封表面。所述圆顶本体可在闭合位置和打开位置之间旋转，以允许选择性地分配来自所述容器的所述硅产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固体加工阀相关专利申请的交叉引用本专利申请要求于2011年6月16日提交的美国临时专利申请No.61/497,785的优先权和所有优点，该专利申请以引用方式并入。
本专利技术整体涉及圆顶阀。更具体地讲，本专利技术涉及用于选择性地分配硅产物的圆顶阀。
技术介绍
使用阀来分配硅产物是本领域已知的。通常，常规阀例如蝶形阀、球形阀或滑动闸阀联接到装有硅产物的容器。常规阀在打开和闭合位置之间操作。当常规阀处于打开位置时，分配硅产物，而当常规阀处于闭合位置时，硅产物保留在容器内。当硅产物的颗粒接触到常规阀的密封表面时，常规阀易于堵塞。更具体地讲，硅颗粒可能堵塞在常规阀内，从而妨碍常规阀在打开和闭合位置之间操作。通常，制备高纯度的硅产物，使得硅产物被杂质污染受到限制是人们期望的。因此，制备高纯度的硅产物涉及小心控制硅产物所经受的环境条件。通常，因为硅产物接触常规阀，所以常规阀可能将杂质引入硅产物。更具体地讲，常规阀由金属例如不锈钢制成。硅产物是研磨性的，并且在常规阀的运行期间，硅产物可能刮擦常规阀，这导致常规阀的金属分离。硅产物暴露于从常规阀分离的金属可能污染硅产物，从而降低硅产物的纯度。对于高纯度的硅产物，低至1份每十亿份原子(ppba)的污染水平便可能影响硅产物的效用。例如，当常规阀联接到流化床反应器时，由流化床反应器产生的硅产物与常规阀发生直接的物理或大气连通，这可能为硅产物带来杂质，从而污染硅产物。虽然可使用例如化学蚀刻等方法来对硅产物进行表面清洁以移除表面杂质，但这些方法显著增加了处理成本。因此，应避免硅产物的污染。如上所述，常规阀可发生堵塞，从而妨碍阀在打开和闭合位置之间移动。当常规阀联接到流化床反应器并发生堵塞时，流化床反应器必须进行维修，这增加了制备硅产物的制造时间。此外，要维修常规阀，流化床反应器必须关闭，这导致流化床反应器的反应室内的组件发生热循环。反应室内由石墨和石英制成的组件(例如反应室的壳体、发热元件和电极)的热循环可能导致这些组件过早破损。另外，当维修常规流化床反应器时，已制备的硅产物可能与清洗堵塞的常规阀的操作员接触而受到污染。因此，仍有提供改进的阀分配来自容器的硅产物的契机。
技术实现思路
圆顶阀选择性地分配来自容器的室的硅产物。圆顶阀包括限定直通通道的阀本体，所述直通通道与容器的室连通，以允许硅产物离开容器。圆顶阀还包括限定开口的阀座，硅产物通过所述开口进入直通通道。圆顶阀还包括具有半-半球构型的圆顶本体。圆顶本体具有密封表面。圆顶本体能够在闭合位置和打开位置之间旋转。在闭合位置中，圆顶本体的密封表面接合用于形成直通通道的主密封的阀座，从而阻止硅产物从流化床反应器选择性地分配。在打开位置中，由阀座限定的开口至少部分地不被圆顶本体的密封表面阻挡，从而允许从流化床反应器选择性地分配硅产物。因此，圆顶阀能够选择性地分配硅产物，与此同时将圆顶阀堵塞的风险降至最低。另外，由于硅产物通过圆顶阀的直通通道移动，所以硅产物和圆顶阀之间存在较少的相互作用，从而降低了硅产物受到污染的风险。本专利技术公开了一种用于制备硅产物的流化床反应器，所述流化床反应器包括：限定反应室的壳体；由所述壳体限定的颗粒入口，以允许晶种颗粒进入所述反应室；由所述壳体限定的气体入口，以允许含硅加工气体进入所述反应室；加热装置，所述加热装置用于加热所述反应室，以分解所述含硅加工气体，从而使硅在所述晶种颗粒上生长以制备所述硅产物；由所述壳体限定的排放出口，以允许所述硅产物离开所述反应室；以及圆顶阀，所述圆顶阀联接到所述壳体，用于选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物，所述圆顶阀包括：限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述反应室连通，以允许所述硅产物离开所述流化床反应器；在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座，其中所述阀座限定开口，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道；圆顶本体，所述圆顶本体具有半-半球构型并且可旋转地设置在所述直通通道内，其中所述圆顶本体具有密封表面以及与所述密封表面间隔开的内表面；其中所述圆顶本体能够在所述直通通道内在闭合位置和打开位置之间旋转，其中所述圆顶本体的所述密封表面在所述闭合位置接合所述阀座，以形成所述直通通道的主密封，从而防止所述硅产物从所述流化床反应器选择性地分配，并且其中由所述阀座限定的所述开口至少部分地不被处于所述打开位置的所述圆顶本体的所述密封表面阻挡，以允许选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物。所述圆顶本体可以具有多个预定打开位置，其中所述圆顶本体的每个所述预定打开位置可以产生不同尺寸的所述开口，从而控制对来自所述流化床反应器的所述硅产物的选择性分配的速率。所述圆顶阀还可以包括可膨胀密封件，所述可膨胀密封件可膨胀以接合所述圆顶本体的所述密封表面，以便密封所述直通通道，从而防止所述含硅加工气体离开所述流化床反应器。当所述圆顶本体处于所述闭合位置并且所述可膨胀密封件接合所述圆顶本体的所述密封表面时，所述圆顶阀可以提供所述直通通道的VI类密封。所述流化床反应器还可以包括联接到所述阀本体的密封保持板，其中所述可膨胀密封件可以从所述密封保持板可膨胀。所述密封保持板可以限定至少一个通道，所述至少一个通道可以接收使所述可膨胀密封件扩张为接合所述圆顶本体的所述密封表面的气体。所述气体可以是选自氩气、氦气、氢气和氮气的组的惰性气体。所述阀座可以包含具有83.5至94.2的洛氏A级硬度的材料。所述阀座的所述材料可以选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组。所述圆顶阀还可以包括在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座保持环，其中所述阀座的所述材料可以与所述阀座保持环压合，以将所述阀座在所述直通通道内联接到所述阀本体。所述圆顶本体可以包含选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组的无污染材料。所述阀座可以相对于所述圆顶本体可调节，以确保所述阀座接合所述圆顶本体的所述密封表面。限定所述直通通道的所述阀本体可以包含选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组的无污染材料。所述阀座、所述圆顶本体以及限定所述直通通道的所述阀本体中的每一个均可以包含用于防止所述硅产物受到污染的硅材料。所述流化床反应器还可以包括与所述圆顶阀间隔开并且连通的第二圆顶阀，其可以具有设置在所述圆顶阀之间用于提供保持室的管段，以允许在所述第二圆顶阀选择性地分配来自所述保持室的所述硅产物之前，在所述反应室的外部对所述硅产物进行额外的冷却。本专利技术还公开了一种用于联接到流化床反应器以选择性地分配来自所述流化床反应器的硅产物的圆顶阀，其中所述流化床反应器包括壳体，所述壳体限定用于制备所述硅产物的反应室并限定允许所述硅产物离开所述反应室的排放出口，所述圆顶阀包括：限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述反应室连通，以允许所述硅产物离开所述流化床反应器；在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座，其中所述阀座限定开口，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道；以及圆顶本体，所述圆顶本体具有半-半球构型并且可旋转地设置在所述直通通道内，其中所述圆顶本体具有密封表面以及与所述密封表面间隔开的内表面；其中所述圆顶本体能够在所述直通通道内在闭合位置和打开位置之间旋转，其中所述圆顶本体的所述密封表面在所述闭合位置接合所述阀座，以形成所述直通通道的主密封，从而防止所述硅产物从所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备硅产物的流化床反应器，所述流化床反应器包括：限定反应室的壳体；由所述壳体限定的颗粒入口，以允许晶种颗粒进入所述反应室；由所述壳体限定的气体入口，以允许含硅加工气体进入所述反应室；加热装置，所述加热装置用于加热所述反应室，以分解所述含硅加工气体，从而使硅在所述晶种颗粒上生长以制备所述硅产物；由所述壳体限定的排放出口，以允许所述硅产物离开所述反应室；以及圆顶阀，所述圆顶阀联接到所述壳体，用于选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物，所述圆顶阀包括：限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述反应室连通，以允许所述硅产物离开所述流化床反应器；在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座，其中所述阀座限定开口，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道；圆顶本体，所述圆顶本体具有半?半球构型并且可旋转地设置在所述直通通道内，其中所述圆顶本体具有密封表面以及与所述密封表面间隔开的内表面；其中所述圆顶本体能够在所述直通通道内在闭合位置和打开位置之间旋转，其中所述圆顶本体的所述密封表面在所述闭合位置接合所述阀座，以形成所述直通通道的主密封，从而防止所述硅产物从所述流化床反应器选择性地分配，并且其中由所述阀座限定的所述开口至少部分地不被处于所述打开位置的所述圆顶本体的所述密封表面阻挡，以允许选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.16 US 61/497,7851.一种用于制备硅产物的流化床反应器，所述流化床反应器包括：限定反应室的壳体；由所述壳体限定的颗粒入口，以允许晶种颗粒进入所述反应室；由所述壳体限定的气体入口，以允许含硅加工气体进入所述反应室；加热装置，所述加热装置用于加热所述反应室，以分解所述含硅加工气体，从而使硅在所述晶种颗粒上生长以制备所述硅产物；由所述壳体限定的排放出口，以允许所述硅产物离开所述反应室；以及圆顶阀，所述圆顶阀联接到所述壳体，用于选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物，所述圆顶阀包括：限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述反应室连通，以允许所述硅产物离开所述流化床反应器；在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座，其中所述阀座限定开口，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道；圆顶本体，所述圆顶本体具有半-半球构型并且可旋转地设置在所述直通通道内，其中所述圆顶本体具有密封表面以及与所述密封表面间隔开的内表面；可膨胀密封件，所述可膨胀密封件是可膨胀的以接合所述圆顶本体的所述密封表面，以便密封所述直通通道，从而防止所述含硅加工气体离开所述流化床反应器，其中所述可膨胀密封件利用不包括氧化气体的气体膨胀；其中所述圆顶本体能够在所述直通通道内在闭合位置和打开位置之间旋转，其中所述圆顶本体的所述密封表面在所述闭合位置接合所述阀座，以形成所述直通通道的主密封，从而防止所述硅产物从所述流化床反应器选择性地分配，并且其中由所述阀座限定的所述开口至少部分地不被处于所述打开位置的所述圆顶本体的所述密封表面阻挡，以允许选择性地分配来自所述流化床反应器的所述硅产物。2.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中所述圆顶本体具有多个预定打开位置，其中所述圆顶本体的每个所述预定打开位置对应不同尺寸的所述开口，从而控制对来自所述流化床反应器的所述硅产物的选择性分配的速率。3.根据权利要求1所述的流化床反应器，其中当所述圆顶本体处于所述闭合位置并且所述可膨胀密封件接合所述圆顶本体的所述密封表面时，所述圆顶阀提供所述直通通道的VI类密封。4.根据权利要求1所述的流化床反应器，还包括联接到所述阀本体的密封保持板，其中所述可膨胀密封件从所述密封保持板可膨胀。5.根据权利要求4所述的流化床反应器，其中所述密封保持板限定至少一个通道，所述至少一个通道接收使所述可膨胀密封件扩张为接合所述圆顶本体的所述密封表面的气体。6.根据权利要求5所述的流化床反应器，其中所述气体选自氩气、氦气、氢气和氮气的组。7.根据前述权利要求中任一项所述的流化床反应器，其中所述阀座包含具有83.5至94.2的洛氏A级硬度的材料。8.根据权利要求7所述的流化床反应器，其中所述阀座的所述材料选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组。9.根据权利要求7所述的流化床反应器，其中所述圆顶阀还包括在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座保持环，其中所述阀座的所述材料与所述阀座保持环压合，以将所述阀座在所述直通通道内联接到所述阀本体。10.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器，其中所述圆顶本体包含选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组的无污染材料。11.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器，其中所述阀座相对于所述圆顶本体可调节，以确保所述阀座接合所述圆顶本体的所述密封表面。12.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器，其中限定所述直通通道的所述阀本体包含选自硅、烧结硬质合金以及它们的组合的组的无污染材料。13.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器，其中所述阀座、所述圆顶本体以及限定所述直通通道的所述阀本体中的每一个均包含用于防止所述硅产物受到污染的硅材料。14.根据权利要求1-6中任一项所述的流化床反应器，还包括与所述圆顶阀间隔开并且连通的第二圆顶阀，其具有设置在所述圆顶阀与所述第二圆顶阀之间用于提供保持室的管段，以允许在所述第二圆顶阀选择性地分配来自所述保持室的所述硅产物之前，在所述反应室的外部对所述硅产物进行额外的冷却。15.一种用于联接到流化床反应器以选择性地分配来自所述流化床反应器的硅产物的圆顶阀，其中所述流化床反应器包括壳体，所述壳体限定用于制备所述硅产物的反应室并限定允许所述硅产物离开所述反应室的排放出口，所述圆顶阀包括：限定直通通道的阀本体，所述直通通道与所述反应室连通，以允许所述硅产物离开所述流化床反应器；在所述直通通道内联接到所述阀本体的阀座，其中所述阀座限定开口，所述硅产物通过所述开口进入所述直通通道；以及圆顶本体，所述圆顶本体具有半-半球构型并且可旋转地设置在所述直通通道内，其中所述圆顶本体具有密封表面以及与所述密封表面间隔开的内表面；可膨胀密封件，所述可膨胀密封件是可膨胀的以接合所述圆顶本体的所述密封表面，以便密封所述直通通道，从而防止含硅加工气体离开所述流化床反应器，其中所述可膨胀密封件利用不包括氧化气体的气体膨胀；其中所述圆顶本体能够在所述直通通道内在闭合位置和打开位置之间旋转，其中所述圆顶本体的所述密封表面在所述闭合位置接合所述阀座，以形成所述直通通道的主密封，从而防止所述硅产物从所述流化床反应器选择性地分配，并且其中由所述阀座限定的所述开口至少部分地不被处于所述打开位置的所述圆顶本体的所述密封表面阻挡，以允许选择性地分配来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐·巴拉诺维斯基，马修·比肖普，M·德蒂亚，迈克尔·约翰·莫尔纳，P·克里斯蒂安·纳伯豪斯，
申请(专利权)人：赫姆洛克半导体公司，
类型：
国别省市：