[发明专利]节流阀中的粉末和沉积物控制

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理来自反应室的排气流的方法和设备，并且更为具体地，该排气为载有粉末颗粒及包括可凝结组分的排出气体。

背景技术

许多工业过程均形成固态粉末状的副产品，并且同时涉及这些过程的排出物(effluent)的流动和对该流动进行控制。例如，在多种化学气相沉积(CVD)过程中，气态化学制品/前体被馈送到真空反应室中，在该真空反应室中，使它们起反应以将化合物或元素物质的固态膜或涂层沉积到衬底上。这种CVD过程中的一些产生固态粉末状的副产品，并且这种粉末状的副产品的排出气体在排气管(通常被称为真空泵送管线且在真空CVD系统中有时被称为前级管线)、阀、真空泵、及位于反应室下游的其它流动处理部件和设备中可能是有问题的，特别是当该处理室中的真空相对较低时，即，该过程压力对于CVD过程来说相对较高(例如，处于10托到800托的范围中)更是如此，其中，气相反应由于气体分子之间的短平均自由行程而是占优势的。其它沉积过程可从沉积室排出未反应的气体，这些未反应的气体随后在下游起反应以便在真空泵送管线、阀、泵和其它部件或设备中形成固态或液态累积物。

已经研发了多种方法和设备以防止或者至少减少下游排放部件中的这种固态累积物凝结或起化学反应，这已经在不同程度上是有效的。例如，诸如在1998年2月3日出版的美国专利5,714,738中所示出和描述的那些管道加热器之类的管道加热器可被用于维持真空泵送管线和其它管道中的较高温度，以防止或减少凝结。呈特定形式的这种加热器可被用于加热阀、真空泵送管线和其它设备的至少多个部分，如在2012年6月12日出版的美国专利No.8,196,893中的隔离阀上所示。诸如在1998年10月27日出版的美国专利5,827,370中所示出和描述的组件之类的喷嘴组件可被用于沿着真空泵送管线或其它管道的内表面形成惰性或非反应气体的层流，以便防止气态化学物的表面反应在管道的内表面上形成固态累积物。已经研发了多种捕获器、反应器、过滤器及其它设备用于从排气流中移除这种可凝结或活性气体，例如，1998年10月13日出版的美国专利5,820,641、2001年3月6日出版的美国专利6,197,119、2002年12月3日出版的美国专利6,488,745、及2008年11月25日出版的美国专利7,455,720。

相关技术的上述示例及与其相关的局限性旨在是说明性的而非穷举的。在阅读说明书并研究附图之后，相关技术的其它局限性及相关技术的其它示例对于本领域技术人员来说将变得明显。

发明内容

结合意在是示例性的且是说明性的、从而并不限制范围的系统、工具和方法描述和说明了下列实施例及其多个方面。在多种实施例和执行方案中，已减少或消除了上述问题中的一个或多个，而其它实施例涉及其它改进和有益效果。

一种阀设备，该阀设备具有带有流动通道的阀体，该流动通道由该阀体的内壁表面限定在该阀体的入口端口和出口端口之间；及处于该流动通道中的关闭构件；用于沿着该内壁表面朝向该关闭构件引导清洁气体的环形流的环形孔。在一个实施例中，两个环形孔从该关闭构件的相对两侧在相反方向中朝向彼此沿着该内壁表面引导清洁气体的两个环形流。在另一示例性实施例中，这种阀设备可还包括以与该内壁表面相邻的方式定位在该关闭构件的上游并被沿着该内壁表面朝向该关闭构件指向的上游环形喷嘴，以及以与该内壁表面相邻的方式定位在该关闭构件的下游并被沿着该内壁表面朝向该关闭构件引导的下游环形喷嘴。在另一示例性实施例中，这种阀设备可还包括用于将该清洁气体的第一部分分配到该上游环形喷嘴的上游环形集气室，以及用于将该清洁气体的第二部分分配到该下游环形喷嘴的下游环形集气室。在另一示例性实施例中，这种阀设备可包括在该上游环形集气室到该上游环形孔之间延伸的用于使该清洁气体的第一部分从该上游环形集气室流到该上游环形孔的上游环形喷嘴，以及在该下游环形集气室到该下游环形孔之间延伸的用于使该清洁气体的第二部分从该下游环形集气室流到该下游环形孔的下游环形喷嘴。在另一示例性实施例中，该上游环形喷嘴可具有被确定尺寸以产生阻流状况的横截面积，并且该下游环形喷嘴可具有被确定尺寸以产生阻流状况的横截面积。