DE10241964B4 - Beschichtungsgaserzeuger und Verfahren - Google Patents
Beschichtungsgaserzeuger und Verfahren Download PDFInfo
- Publication number
- DE10241964B4 DE10241964B4 DE10241964.7A DE10241964A DE10241964B4 DE 10241964 B4 DE10241964 B4 DE 10241964B4 DE 10241964 A DE10241964 A DE 10241964A DE 10241964 B4 DE10241964 B4 DE 10241964B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- coating
- conduit
- openings
- zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 236
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 229
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 26
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 152
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 32
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 19
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 14
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 14
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- -1 etc. Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910000951 Aluminide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PDPJQWYGJJBYLF-UHFFFAOYSA-J hafnium tetrachloride Chemical compound Cl[Hf](Cl)(Cl)Cl PDPJQWYGJJBYLF-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 5
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 5
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003910 SiCl4 Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003865 HfCl4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100447665 Mus musculus Gas2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100298048 Mus musculus Pmp22 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/4557—Heated nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
- C23C16/4488—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by in situ generation of reactive gas by chemical or electrochemical reaction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum chemischen Bedampfen (CVD) und ein Verfahren zum Aufbringen von Beschichtungen auf Substrate.
- Das chemische Bedampfen (CVD) umfaßt die Erzeugung eines Metallhalogenidgases bei niedrigen Temperaturen (d. h. etwa 100-600 °C), die Einführung des Metallhalogenidgases in eine Hochtemperaturretorte (d. h. 200-1.200 °C Retortentemperatur) und die Reaktion des Metallhalogenides mit Substraten, die in der Retorte angeordnet sind, um einen Überzug darauf auszubilden. Generell findet ein großer Überschuß an Metallhalogenidgas Verwendung, um eine Unterdosierung des Reaktionsmittels in der Hochtemperaturbeschichtungsretorte zu verhindern. CVD-Prozesse werden typischerweise bei reduziertem Druck (unter Umgebungsdruck) durchgeführt. CvD-Vorrichtungen und Verfahren sind in den US-PS'en
US 5 261 963 A undUS 5 263 530 A beschrieben. Die US-PSUS 6 143 361 A offenbart eine CVD-Vorrichtung und ein Verfahren, bei denen die Abscheidung von überschüssigem Metallhalogenidreaktionsmittel im von der Beschichtungsretorte abgeführten Überzugsgas reduziert oder eliminiert wird, um die Stilliegezeit der Retorte zu verringern, die erforderlich ist, um Abscheidungen vom Retortenabgassystem zu entfernen. - Der CVD-Prozeß kann dazu eingesetzt werden, um Al, Si und ein oder mehrere reaktive Elemente, wie Hf, Zr, Y, Ce, La etc., zusammen abzuscheiden und Aluminid-Diffusionsschutzüberzüge auf Substraten, wie Superlegierungen auf Nickel- und Kobaltbasis, die üblicherweise zum Gießen von Gasturbinenflügeln verwendet werden, auszubilden. In den schwebenden
amerikanischen Patentanmeldungen 08/197 497 und08/197 478 bzw. der erteiltenUS 6 689 422 B1 sind eine CVD-Vorrichtung und ein Verfahren beschrieben, mit denen mit einem reaktiven Element modifizierte Aluminid-Diffusionsschutzüberzüge hergestellt werden können. Die US-PSUS 5 989 733 A beschreibt einen nach außen gewachsenen, mit Platin modifizierten Aluminid-Diffusionsschutzüberzug, der Si und Hf und wahlweise Zr, Y, Ce und/oder La enthält und über eine derartige CVD-Vorrichtung sowie ein Verfahren auf einem Superlegierungssubstrat auf Nickel- oder Kobaltbasis ausgebildet ist. - Ein Kreuzstromreaktor ist in
US 4 108 106 A beschrieben. Das Prozessgas fließt entlang einer geheizten Länge einer Kammer, strömt im Gegenstrom zu mindestens drei beanstandeten Stellen innerhalb der Kammer, quert die Längsachse der Kammer an den beabstandeten Stellen und tritt dann aus der Kammer aus. - In
EP 1 160 838 A2 ist ein Wärmebehandlungssystem und ein entsprechendes Verfahren beschrieben. Bei dem Wärmebehandlungssystem wird ein zu behandelndes Objekt in einem Reaktionsgefäß angeordnet, dessen Inneres auf eine vorbestimmte Prozesstemperatur erwärmt wird. Ein Prozessgas wird über eine Gaszufuhrleitung in das Reaktionsgefäß geführt, um das Objekt zu bearbeiten. Das Wärmebehandlungssystem umfasst ein Heizteil, das in der Gaszufuhrleitung vorgesehen ist, um das Prozessgas auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen, bevor das Prozessgas in das Reaktionsgefäß geführt wird. Zwischen dem Heizteil und dem Reaktionsgefäß ist eine Gaszufuhrleitung angeordnet, die ein Doppelrohr umfasst. Das Doppelrohr umfasst ein inneres Rohr und ein äußeres Rohr, wobei das äußere Rohr außerhalb des inneren Rohrs so vorgesehen ist, das es von dem inneren Rohr beabstandet ist. Das Prozessgas wird über die Gaszufuhrleitungen in das Heizteil geführt, um auf eine vorbestimmte Temperatur vorgewärmt zu werden und über die Gaszufuhrleitung in das Reaktionsgefäß geführt zu werden. Das System umfasst weiterhin ein Evakuierungsmittel zum Verringern des Drucks in dem Reaktionsgefäß auf einen vorbestimmten Vakuumgrad sowie eine Öffnung, die in dem inneren Rohr der Gaszufuhrleitung zwischen dem Heizteil und dem Reaktionsgefäß vorgesehen ist. Während der Druck in dem Heizteil aufgrund des Druckverlustes an der Öffnung höher ist als in dem Reaktionsgefäß wird das Prozessgas über die Gaszufuhrleitung in das Heizteil zugeführt, um das Prozessgas auf eine vorbestimmte Temperatur vorzuwärmen und das vorgewärmte Prozessgas in das Reaktionsgefäß zu führen. - Eine Vorrichtung zum Aufwachsen einer Halbleiterschicht ist offenbart in JP H09- 330 884 A Die Vorrichtung ist ausgerüstet mit einer Kammer, einer Substrathaltevorrichtung, die entsprechende Substrate horizontal sowie eine Mehrzahl solcher Substrate vertikal hält und ist in der Kammer bereitgestellt. Weiterhin ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, die außerhalb der Kammer angeordnet ist. Ein Gaseinführteil in der Kammer ist bereitgestellt zum Ausbilden einer Halbleiterschicht auf dem Substrat und ein Gasauslassteil ist ebenfalls vorhanden.
- Schließlich beschreibt die
US 4 926 793 A ein Verfahren zum Bilden eines Dünnfilms und eine Vorrichtung hierfür. Mehrere Substrate sind in einem eine Achse des Reaktors umgebenden Raum angeordnet. Ein Reaktionsgas, das durch einen Reaktionsbereich auf der Oberfläche jedes der Substrate bewegt wird, wird radial im Reaktor geleitet, um die dünnen Filme mittels chemischer Reaktion zwischen den Reaktionsgasen oder durch chemische Reaktionen zwischen dem Reaktionsgas und den Substraten zu bilden. Die Substrate sind in mehreren vertikalen Sätzen von Substraten angeordnet. Ein in den oberen Bereich eines vertikalen Reaktors zugeführtes Reaktionsgas wird zu den mehreren darunter angeordneten Substraten geleitet. Eine Leiterplatte ist vorgesehen, die in einer Ebene angeordnet ist, welche sich im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Reaktors unmittelbar unterhalb eines Reaktionsgasauslasses, der in einem oberen Bereich des Reaktors und oberhalb eines Substratanordnungsraums angeordnet ist, erstreckt. über den Auslass wird in den Reaktor strömendes Reaktionsgas in einem Randbereich des Reaktors entlang der Leiterplatte verteilt und das verteilte Gas strömt entlang der Oberflächen der mehreren Substrate radial nach innen zum zentralen Bereich des Reaktors. - Es besteht ein Bedarf zur Schaffung einer verbesserten CVD-Vorrichtung und eines Verfahrens, mit denen Aluminid-Diffusionsüberzüge, die durch Einschluß von einem oder mehreren anderen Überzugselementen, beispielsweise nur Silicium, und einem oder mehreren sogenannten reaktiven Elementen modifiziert sind, erzeugt werden können, wobei diese Überzüge mit verbesserter Effizienz in bezug auf die Verwendung einer Metallcharge, die in einem oder mehreren Beschichtungsgaserzeugern vorhanden ist, hergestellt werden können. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diesem Bedarf nachzukommen.
- Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum chemischen Bedampfen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum chemischen Bedampfen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 18. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den anhängigen Patentansprüchen.
- Bei einem Beispiel werden eine CVD-Vorrichtung und ein Verfahren mit einem verbesserten Beschichtungsgasverteilungssystem zur Verfügung gestellt, um eine gleichmäßigere Beschichtungsgastemperatur über eine Vielzahl von Beschichtungszonen in einer Beschichtungskammer zu erreichen.
- Bei der vorliegenden Erfindung werden eine CVD-Vorrichtung und ein Verfahren mit einem verbesserten Beschichtungsgasverteilungssystem geschaffen, um einen gleichmäßigeren Strom des Beschichtungsgases unter einer Vielzahl von Beschichtungszonen in der Beschichtungskammer vorzusehen.
- Bei noch einem anderen Beispiel werden eine CVD-Vorrichtung und ein Verfahren mit einem verbesserten Beschichtungsgasauslaßsystem vorgesehen, bei dem die Wechselwirkung zwischen dem eintretenden Beschichtungsgasstrom für jede Beschichtungszone und dem austretenden Gasstrom aus jeder Beschichtungszone reduziert ist, um ein gleichmäßigeres Gasströmungsmuster in jeder Beschichtungszone zu erhalten.
- Diese und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen. Hiervon zeigen:
-
1 eine etwas schematische Ansicht von CVD- Beschichtungsgaserzeugern und einer Beschichtungsreaktorkammer, die bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt dargestellt ist; -
2 eine vergrößerte Längsschnittansicht der Beschichtungsreaktorkammer und des Beschichtungsgasverteilungssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und -
3 eine vergrößerte Längsschnittansicht des externen Beschichtungsgaserzeugers. - Zum Zwecke der Darstellung und Nichteinschränkung wird die vorliegende Erfindung nachfolgend in Verbindung mit einer CVD-Vorrichtung und eines Verfahrens zur Erzeugung eines Platin-modifizierten Aluminid-Diffusionsschutzüberzuges, der Di, Hf und wahlweise Zr enthält, auf einem Superlegierungssubstrat auf Nickelbasis eines Typs, der in der US-PS
US 989 733 A beschrieben ist, erläutert. Die Lehren dieser Veröffentlichung werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingearbeitet. Zr kann in der Beschichtung vorhanden sein, da es eine Verunreinigung in den nachfolgend beschriebenen Hf-Pellets oder einen gezielten Überzugszusatz bildet. Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von derartigen Beschichtungen beschränkt und kann auch zur Ausbildung von anderen Beschichtungen auf anderen Substraten durchgeführt werden. - Wie in den
1-2 gezeigt, umfaßt eine CVD-Beschichtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Reaktor oder eine Retorte12 , die in einem feuerfest ausgekleideten Heizofen14 angeordnet werden kann, welcher schematisch dargestellt ist und dazu eingesetzt werden kann, die Retorte12 auf eine erhöhte CVD-Beschichtungstemperatur zu erhitzen. Der Heizofen14 kann ein elektrischer Widerstandsofen oder ein anderer Ofentyp sein. Zu beschichtende metallische Substrate Sb werden in einer Beschichtungsreaktorkammer20 angeordnet, die sich in der Retorte12 befindet, und werden durch Strahlung von den Wänden der erhitzten Retorte aufgeheizt. - Die Retorte
12 umfaßt einen Deckel16 zum Abschließen des oberen Endes der Retorte. Der Retortendeckel16 ist luftdicht auf einem Flansch12f der Retorte über eine O-Ring-Dichtung17 abgedichtet. Der Flansch12f besitzt einen ringförmigen Wasserkühlungskanal12p , über den Wasser umgewälzt wird, um den Flansch während des Betriebes der Retorte zu kühlen. Der Deckel16 besitzt eine Ringkammer16a , die einen thermischen Isolationsblock oder ein entsprechendes Element16b aufnimmt, um Wärmeverluste von der Retorte zu verringern. Komponenten der Beschichtungsreaktorkammer20 können auf dem Deckel16 gelagert und dann mit dem Deckel16 in die Retorte12 abgesenkt werden. Die Beschichtungsreaktorkammer20 umfaßt Leitungen18 ,22 , die an der Verbindung57 miteinander verbunden sind, wobei diese Verbindung vor dem Schließen des Deckels16 auf der Retorte12 hergestellt wird. Die Leitung22 ist ein Teil der Retortenabdeckung16 und hiermit verschweißt. - Der Retortendeckel
16 besitzt eine zentrale Beschichtungsgaseinlaßleitung22 , durch die reaktive Beschichtungsgase der axialen Gasvorerhitzungs- und Verteilerleitung18 des Reaktors20 zugeführt werden, wie nachfolgend beschrieben. Die Leitung18 umfaßt darin eine innere axiale Gasvorerhitzungsleitung52 . Die Beschichtungsreaktorkammer20 besitzt eine Vielzahl von getrennten ringförmigen Beschichtungszonen24a ,24b ,24c (2 ) auf unterschiedlichen axialen Höhen in der Retorte, die um das Beschichtungsgasvorerhitzungs- und Verteilerrohr oder die entsprechende Leitung18 angeordnet sind. Wie in2 gezeigt, werden zu beschichtende SubstrateSB auf Schalen28 in den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c angeordnet. Die Schalen28 schließen die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c ab. Diese Beschichtungszonen sind zum Zwecke der Darstellung und nicht der Einschränkung eine über der anderen gezeigt, da eine geringere oder größere Zahl von Beschichtungszonen bei der Durchführung der Erfindung verwendet werden kann. - Wie in
1 gezeigt, steht die Beschichtungsgaseinlaßleitung22 mit einer Vielzahl von Niedrigtemperatur-Metallhalogeniderzeugern30 identischer Konstruktion mit Ausnahme der MetallchargeB darin in Verbindung, wie in3 gezeigt. Diese MetallchargeB in jedem Erzeuger30 ist unterschiedlich und so ausgewählt, daß ein spezieller Beschichtungsgasbestandteil erzeugt wird, beispielsweise ein Aluminium- oder Aluminiumlegierungspelletbett im Erzeuger #1 zur Erzeugung von Aluminiumtrichlorid oder einem anderen flüchtigen Aluminiumhalogenidbeschichtungsgasbestandteil, ein Silicium- oder Siliciumlegierungspelletbett im Erzeuger #2 zur Erzeugung von Siliciumtetrachlorid oder eines anderen flüchtigen Siliciumhalogenidbeschichtungsgasbestandteiles und ein reaktives Element, wie Hf oder eine Legierung hiervon, im Erzeuger #3 zur Erzeugung von Hafniumtetrachlorid oder eines anderen flüchtigen Hafniumhalegonidbeschichtungsgasbestandteiles. Andere reaktive Elemente, die anstelle von Hf oder seinen Legierungen oder zusätzlich dazu verwendet werden können, umfassen Zr und seine Legierungen, Ce und seine Legierungen und Ni-Mg-Legierungen zur Erzeugung eines Mg-Trägerbeschichtungsgases. - Die Erzeuger
30 sind extern von der Retorte12 angeordnet und über erhitzte Leitungen32 mit der Einlaßleitung22 verbunden. Die Leitungen32 werden über herkömmliche Heizvorrichtungen, wie durch elektrisches Widerstandserhitzen erhitzte flexible Bänder oder Stangen oder Stäbe, erhitzt, um eine Kondensation der Metallhalogenidbeschichtungsgase darin zu verhindern. - Zur Erzeugung eines Platin-modifizierten Aluminid- Diffusionsschutzüberzuges, der Si, Hf und Zr enthält, auf einem Superlegierungssubstrat auf Nickelbasis eines in der
US-PS 5 989 733 A beschriebenen Typs findet der erste Halogeniderzeuger #1 Verwendung, um Aluminiumtrichlorid oder einen anderen Aluminiumhalogenidbeschichtungsgasbestandteil zu erzeugen. Der Erzeuger wird mit einem GasstromF1 versorgt, der ein Gemisch aus einem Säurehalogenidgas, beispielsweise HCl, oder einem anderen Wasserstoffhalogenidgas und einem reduzierenden oder inerten Trägergas, wie Wasserstoff, Argon, Helium oder Gemischen hiervon, umfaßt, und zwar über Leitungen33 von geeigneten Quellen41 ,42 , wie beispielsweise entsprechenden Hochdruckzylindern oder Tieftemperaturquellen. Das Säurehalogenidgas und Trägergas werden in geeigneten Anteilen miteinander vermischt, um den GasstromF1 zum ersten Erzeuger zu bilden. - Wie in
3 gezeigt, besitzt der erste Erzeuger #1 ein BettB aus Aluminiummetallpellets und eine Heizvorrichtung46 , wie eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung, zur Erhitzung der Al-Pellets auf eine Reaktionstemperatur in Abhängigkeit von dem Säurehalogenidgas, das dem Erzeuger zugeführt wird. Rein beispielhaft kann eine Aluminiumpellettemperatur von etwa 200°C oder mehr für HCl-Gas Verwendung finden. - Die Pellettemperatur für andere Wasserstoffhalogenidgase hängt vom Siedepunkt des im Erzeuger gebildeten Alumuniumhalogenides ab. Der Säurehalogenidgas/Trägergasstrom
F1 wird dem Erzeuger #1 zugeführt, um über die Al-Pellets unter Temperatur-, Druck- und Durchsatzbedingungen zu strömen, gemäß denen Aluminiumtrichlorid oder ein anderes Aluminiumhalogenidgas in Abhängigkeit vom verwendeten Wasserstoffhalogenidgas im Trägergas erzeugt wird. Typische Temperatur-, Druck- und Durchsatzbedingungen zur Ausbildung von Aluminiumtrichlorid am Erzeuger #1 sind in derUS-PS 5 658 614 A offenbart und wie folgt: - Wasserstoffhalogenid/Trägergas - 13 Vol.-% HCl;
- Rest H2
- Pellettemperatur - 290°C
- Durchsatz - 1,303 Normkubikmeter pro Stunde (
46 scfh (Standardkubikfuß pro Stunde)). - Der zweite Metallhalogeniderzeuger #2 dient dazu, Siliciumtetrachlorid oder einen anderen flüchtigen Siliciumhalogenidbeschichtungsgasbestandteil zu erzeugen. Der Erzeuger wird mit einem Gasstrom
F2 versorgt, der ein Gemisch aus einem Wasserstoffhalogenidgas, typischerweise HCl-Gas, und einem reduzierenden oder inerten Trägergas, wie Wasserstoff, Helium und Argon oder Gemischen hiervon, umfaßt, und zwar von geeigneten Quellen41 ,42 , wie entsprechenden Hochdruckzylindern oder Tieftemperaturquellen. Das Wasserstoffhalogenidgas und Trägergas werden in geeigneten Anteilen vermischt, um den GasstromF2 zum zweiten Erzeuger zu bilden. Der zweite Erzeuger #2 umfaßt ein Bett B aus Siliciumpellets und eine Heizvorrichtung46 , wie beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung, zur Erhitzung der Si-Pellets auf eine Reaktionstemperatur in Abhängigkeit vom Säurehalogenidgas, das dem Erzeuger zugeführt wird. Rein beispielhaft kann eine Siliciumpellettemperatur von etwa 100°C oder mehr für HCl-Gas Verwendung finden. Pellettemperaturen für andere Wasserstoffhalogenidgase hängen von den Siedepunkten des im Erzeuger gebildeten Siliciumhalogenides ab. Typische Temperatur-, Druck und Durchsatzbedingungen zur Ausbildung von Siliciumtetrachlorid am Erzeuger #2 sind wie folgt: - Wasserstoffhalogenid/Trägergas - 2 Vol.-% HCl;
- Rest H2
- Pellettemperatur - 290°C
- Durchsatz - 0,736 Normkubikmeter pro Stunde (
26 scfh). - Der dritte Metallhalogeniderzeuger #3 dient zur Erzeugung eines reaktiven Chlorides oder anderen reaktiven Halogenidgases, wie beispielsweise eines Hafniumtetrachloridbeschichtungsgasbestandteiles. Der Erzeuger wird mit einem Gasstrom
F3 versorgt, der ein Gemisch aus einem Säurehalogenidgas, beispielsweise HCl- Gas, und einem inerten Trägergas, wie Argon, Helium oder Gemischen hiervon, umfaßt, und zwar von geeigneten Quellen43 ,44 , wie entsprechenden Hochdruckzylindern oder Tieftemperaturquellen. Das Wasserstoffhalogenidgas und Trägergas werden in geeigneten Anteilen vermischt, um den GasstromF3 zum ersten Erzeuger zu bilden. Der dritte Erzeuger #3 umfaßt ein Bett B aus Hafniumpellets, die natürliche Zr-Verunreinigungen enthalten, sowie eine Heizvorrichtung46 , wie eine elektrische Widerstandsheizeinrichtung, zur Erhitzung der Hf-Pellets auf eine Reaktionstemperatur in Abhängigkeit vom dem Erzeuger zugeführten Säurehalogenidgas. Rein beispielhaft kann eine Hafniumpellettemperatur von etwa 430°C für HCl-Gas Verwendung finden. Die Pellettemperaturen für andere Wasserstoffhalogenidgase hängen von den Siede- oder Sublimationspunkten des im Erzeuger gebildeten Metallhalogenides ab. Die Pellets des Bettes im Erzeuger #3 können eine Legierung aus HF und Zr umfassen, falls Zr als Legierungsmittel auf gezielte Weise im Überzug vorhanden sein soll. Typische Temperatur-, Druck- und Durchsatzbedinungen zur Erzeugung von Hafniumtetrachlorid am Erzeuger #3 sind wie folgt: - Säurehalogenid/Trägergas - 3 Vol.-% HCl; Rest Ar
- Pellettemperatur - 430°C
- Durchsatz - 0,935 Normkubikmeter pro Stunde (
33 scfh). - Anstelle von drei separaten Erzeugern kann ein Coerzeuger verwendet werden, um zusammen zwei Metallhalogenidgase zu erzeugen. Beispielsweise können Aluminiumtrichlorid und Siliciumtetrachlorid zusammen erzeugt werden, indem man ein Wasserstoffhalogenid/Trägergasgemisch zuerst über ein Bett aus Al-Pellets und dann über ein Bett aus Si-Pellets, die abstromseitig vom Bett aus Aluminiumpellets angeordnet sind, strömen läßt, wie in der schwebenden
amerikanischen Patentanmeldung 08/197 478 bzw. der erteiltenUS 6 689 422 B1 beschrieben, deren Offenbarung hiermit bezugnehmend eingearbeitet wird. Auf diese Weise wird ein Beschichtungsgasbestandteil erzeugt, der sowohl AlCl3 als auch SiCl4 in Anteilen enthält, die durch den Durchsatz des Säurehalogenid/Trägergases über die Betten gesteuert werden. Der dritte Erzeuger #3 wird dann noch dazu verwendet, um den HfCl4 -Beschichtungsgasbestandteil zu erzeugen. Alternativ dazu können Hafniumtetrachlorid und Siliciumtetrachlorid zusammen erzeugt werden, indem man ein Wasserstoffhalogenid/Trägergasgemisch zuerst über ein Bett aus Hf-Pellets und dann über ein Bett aus Si-Pellets, die abstromseitig des Bettes der Hafniumpellets angeordnet sind, strömen läßt. Jede beliebige Kombination aus Pelletbetten, bei der das Metallhalogenidgas vom ersten aufstromseitigen Bett beständiger ist als ein im zweiten abstromseitigen Bett gebildetes zweites Metallhalogenid, kann bei der Durchführung der Erfindung als Coerzeuger Verwendung finden. - Die Beschichtungsgasbestandteile von den Erzeugern
30 werden der Einlaßleitung22 zugeführt, die an die Gasvorerhitzungs- und Verteilerleitung18 an der Verbindung57 angeschlossen ist. Eine geeignete PumpeP , beispielsweise eine Vakuumpumpe, ist an den Auslaß80 der Reaktorbeschichtungskammer in einer Weise angeschlossen, daß ein gewünschter Druck und Durchsatz der Gase durch die Erzeuger30 und die Beschichtungskammer20 sowie des verbrauchten Beschichtungsgases von der Beschichtungskammer zum Auslaß aufrechterhalten werden kann. - Die Metallhalogeniderzeuger
30 sind so ausgebildet, um ein Lecken von Luft in die Erzeuger am Einlaßfitting30a , Auslaßfitting30b und der Flanschverbindung30c zu verringern. Jeder Erzeuger30 ist mit Ausnahme des darin ausgebildeten PelletbettesB mit dem anderen identisch. - Wie man
3 entnehmen kann, besitzt der Erzeuger30 ein Metallgehäuse30h (aus rostfreiem Stahl) mit einer elektrischen Widerstandsheizvorrichtung46 , die darüber angeordnet ist, um das BettB im Erzeuger auf eine gewünschte Reaktionstemperatur zu erhitzen, beispielsweise die vorstehend erwähnte Temperatur. Das Gehäuse30h weist einen ringförmigen, sich seitlich erstreckenden Flanschbereich30f an einem unteren Ende zur Lagerung auf einer Erzeugerbasis35 mit einer O-Ring-Dichtung33 dazwischen auf. Der Flanschbereich30f , der auf der Basis35 ruht, bildet eine Verbindung30c . Der Flansch30f umfaßt einen Ringkanal30p , durch den Kühlmittel (d.h. Wasser) während des Betriebes des Erzeugers fließt, um den Flansch zu kühlen und dessen Temperatur in einem Bereich von etwa 40 bis etwa 100 °C (rein beispielhaft) zu halten. Durch das Kühlen des Flanschbereiches30f während des Betriebes des Erzeugers30 wird eine Verformung des Flanschbereiches aufgrund der erhöhten Temperatur des Gehäuses30h während des Betriebes des Erzeugers verringert. Ferner wird eine Oxidation des O-Ringes minimiert. - Die O-Ring-Dichtung
33 wird zwischen dem gekühlten Flanschbereich30f und dem Flansch35f der Erzeugerbasis35 zusammengepreßt, so daß eine luftdichte Dichtung gebildet wird. Die O-Ring-Dichtung umfaßt ein säureresistentes polymeres Fluorelastomermaterial, das keinen Kohlenstoff, Schwefel oder ein anderes unerwünschtes Element in den Erzeuger30 freisetzt, das die auf den Substraten SB erzeugte Beschichtung nachteilig beeinflussen könnte. Ein geeigneter O-Ring33 ist als Viton O-Ring von der Firma Dupont Dow Elastomers, Wilmington, Delaware, USA im Handel erhältlich. Zwischen dem Flanschbereich30f und der Basis35 kann auch mehr als eine O-Ring-Dichtung33 vorgesehen sein. - Das Einlaßfitting
30a auf der Basis35 und das Auslaßfitting30b auf dem Gehäuse30h des Erzeugers30 umfassen handelsübliche spielfreie Fittings, die Messerkantendichtungsflächen (nicht gezeigt) vorsehen, welche in eine ringförmige Nickeldichtung (nicht gezeigt) eindringen, um eine luftdichte Dichtung vorzusehen. Geeignete spielfreie Fittings30a ,30b sind als VCR-Metalldichtung und Stirndichtungsfittings von der Firma Swagelok Corporation, Solon, Ohio, USA erhältlich. - Das Bett B aus Pellets ist auf einer perforierten Gasverteilungsplatte
37 angeordnet, die weiter abstromseitig des Flanschbereiches30f , d. h. abstromseitigen Strömungsrichtung der Gase im Erzeuger, vorgesehen ist, um die Wärmebeaufschlagung des Flanschbereiches30f und der O-Ring-Dichtung33 zu verringern. Wie in den US-PS'enUS 5 407 704 A undUS 5 264 245 A offenbart, wurde in der Vergangenheit die Platte37 am Flanschbereich30f mit einer Grafoil-Dichtung angeordnet, die Kohlenstoff und Schwefel in den Erzeuger emittierte. Die Platte37 wird durch Kontakt mit dem Bett B der Pellets im Erzeuger und durch die benachbarte Anordnung zur Heizeinrichtung46 erhitzt, so daß durch die weiter entfernte Anordnung der Platte37 vom Flanschbereich30f die Wärmebeaufschlagung auf den Flanschbereich30f und die O-Ring-Dichtung33 verringert wird. Ein typischer Abstand der Gasverteilungsplatte37 vom Flanschbereich30f beträgt 1 Zoll oder mehr (rein beispielhaft). - Durch die Verringerung der Luftlecks in die Erzeuger
30 an der Flanschverbindung30f und am Fitting30a wird eine Oxidation des Pelletbettes B verringert. Somit wird die Ausnutzung der Pelletchargen verbessert. Beispielsweise wurde die Ausnutzung der Hafniumpelletcharge im Erzeuger #3 von weniger als 5% auf mehr als 98% durch Verhinderung der Luftlecks in den dritten Erzeuger30 verbessert. Die Verringerung der Luftlecks in die Beschichtungsgasleitung am Fitting30b verhindert eine Oxidation der den Erzeuger verlassenden reaktiven Halogenide und verbessert auf diese Weise die Steuerung der Beschichtungszusammensetzung. - Gemäß einem Beispiel der Erfindung ist ein verbessertes Beschichtungsgasverteilungssystem vorgesehen, um eine gleichmäßigere Beschichtungsgastemperatur über die Beschichtungszonen
24a ,24b ,24c in der Beschichtungskammer20 zu erhalten. Insbesondere werden die Beschichtungsgasbeständteile (d. h. AlCl3, SiCl4, HfCl4 und Trägergase) zur Einlaßleitung22 gefördert, die einen Gasverteiler50 bildet, der über und aufstromseitig der Beschichtungskammer20 in der Retorte12 angeordnet ist und mit einer aufrecht stehenden inneren Beschichtungsgasvorheizleitung52 innerhalb der Beschichtungsgasvorheiz- und Verteilerleitung18 in Verbindung steht, so daß der Beschichtungsgasstrom ST (der die Beschichtungsgasbestandteile umfaßt), der in die Einlaßleitung22 eindringt, durch den Verteiler50 und nach unten durch die Vorheizleitung52 zur untersten Beschichtungszone24c der Beschichtungskammer20 und im Ringraum zwischen den Leitungen18 und52 wieder nach oben in einer Weise zurückströmt, daß der BeschichtungsgasstromST vorerhitzt wird, bevor er in die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c über die Leitung18 eindringt. Der Verteiler50 umfaßt eine Heizvorrichtung54 , beispielsweise eine längliche elektrische Widerstandsheizung, die darin so aufgehängt ist, daß der GasstromST um die Heizvorrichtung54 zur Erhitzung des GasstromesST strömt. Eine geeignete elektrische Widerstandsheizung, die im Verteiler50 angeordnet werden kann, ist als Firerod Cartridge von der Firma Watlow Corporation, St. Louis, Missouri, USA erhältlich, obwohl auch andere Heizvorrichtungen verwendet werden können. Die Heizvorrichtung54 kann über eine herkömmliche Swaglock-Kompressionsverbindung55 über die Länge des Verteilers50 aufgehängt sein. - Die Einlaßleitung
22 steht mit der Vorheizleitung52 , die sich innerhalb der Beschichtungsgasvorheiz- und Verteilungsleitung oder des Rohres18 befindet, in Verbindung. Die Leitung22 und die Leitungen18 ,52 sind über eine Vereinigungsrohrfittingverbindung57 miteinander verbunden. - Die Leitung
52 erstreckt sich axial durch die Retorte12 und über deren Länge durch die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c , die über die Länge der Beschichtungskammer20 angeordnet sind, bis zur untersten Beschichtungszone24c , wo die Leitung52 eine untere Gasabgabeöffnung52a zur Abgabe des Beschichtungsgasstromes ST in den Ringraum zwischen der Gasvorheiz- und Verteilungsleitung oder dem Rohr18 und der Vorheizleitung52 für einen aufwärts gerichteten Strom im Ringraum zu den Beschichtungszonen, wie durch die Pfeile angedeutet ist, aufweist. - Rein beispielhaft kann der vorstehend beschriebene beispielhafte Beschichtungsgasstrom ST (d.h. AlCl3, SiCl4, HfCl4 und Trägergase) auf eine Gastemperatur von mehr als 100 °C von der Heizvorrichtung
54 im Verteiler50 und die durch Strömen des Gasstromes durch die Leitungen18 ,52 in der vorstehend beschriebenen Weise, wenn sich die Beschichtungskammer20 auf einer Temperatur von 1.080 °C befindet, erfolgende Erhitzung vorerhitzt werden. - Ferner sind Strahlungswärmeabschirmungen
70 über den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c vorgesehen, um Wärmeverluste von der Oberseite der Beschichtungskammer20 zu reduzieren. Diese Strahlungswärmeabschirmungen70 umfassen Platten aus rostfreiem Stahl, die in der vorstehend beschriebenen parallelen Anordnung an der Beschichtungskammer20 angeordnet sind, um Strahlungswärmeenergie zur Beschichtungskammer20 zurück zu reflektieren. Die Wärmeabschirmungen70 besitzen Schenkel70a , die in Umfangsrichtung um ihre Umfänge herum mit Abstand angeordnet sind, so daß die Platten70 auf der oberen Schale28 übereinander gestapelt werden können. Derartige Wärmeabschirmungen70 können anstelle der in der US-PSUS 5 407 704 A verwendeten Gettersiebe eingesetzt werden. - Durch das Vorerhitzen des Beschichtungsstromes
ST unter Verwendung der Heizvorrichtung54 im Verteiler50 und unter Ausnutzung der durch das Strömen des Stromes durch die Leitungen18 ,52 in der vorstehend beschriebenen Weise erreichten Erhitzung sowie durch die Verringerung der Strahlungswärmeverluste von der Beschichtungskammer20 über die Abschirmungen70 wird die Gleichmäßigkeit der Beschichtungsgastemperatur in den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c verbessert, so daß hierdurch Beschichtungsdickenschwankungen auf den SubstratenSB von einer Beschichtungszone zur nächsten dramatisch verringert werden können. Mit anderen Worten, der BeschichtungsgasstromST wird durch die Ausführung dieser Ausführungsform der Erfindung in der Retorte12 auf die gewünschte Abscheidungstemperatur gleichmäßiger erhitzt, bevor er in die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c geleitet wird. Rein beispielhaft kann ein Beschichtungsgasstromtemperaturgradient von nur 50°F über die Länge der Beschichtungskammer20 im Vergleich zu einem Temperaturgradienten von 400°F (203°C), der in der CVD-Vorrichtung eines in den US-PS'enUS 5 407 704 A undUS 5 264 245 A beschriebenen Typs auftritt, erreicht werden. - Wenn einmal der Beschichtungsgasstrom
ST eine gewünschte Reaktions- oder Beschichtungstemperatur erreicht hat, sorgt die Erfindung für ein verbessertes Beschichtungsverteilungssystem für eine gleichmäßigere Verteilung des vorerhitzten Beschichtungsgasstromes über die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c in der Beschichtungskammer20 . - Insbesondere erstreckt sich die Vorheiz- und Verteilungsleitung
18 axial durch die ringförmigen Substratlagerschalen28 , die zwischen sich die getrennten ringförmigen Beschichtungszonen24a ,24b ,24c um das Rohr oder die Leitung18 bilden. Das Rohr oder die Leitung18 umfaßt am Mittelpunkt der Höhe einer jeden Beschichtungszone24a ,24b ,24c eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Gasabgabelöchern oder Öffnungen62 zur Abgabe des vorerhitzten Beschichtungsgasstromes ST zu jeder Beschichtungszone. Die Zahl der Öffnungen62 an jeder Beschichtungszone kann in gewünschter Weise verändert werden. Für einen Durchmesser der Leitung18 von 1,5 Zoll und einen axialen Abstand von 6 Zoll zwischen den Schalen28 können drei oder mehr Öffnungen62 in der Leitung18 vorgesehen sein. Die Fläche der Öffnungen62 (d. h. Zahl der Löcher) an den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c ist systematisch verändert, um für einen gleichmäßigen Beschichtungsgasstrom von der Leitung18 zu jeder Beschichtungszone zu sorgen. Typischerweise ist die Zahl der Öffnungen62 an der Beschichtungszone24a größer als die an der Beschichtungszone24b , und die Zahl der Löcher62 an der Beschichtungszone24b ist - größer als die an der Beschichtungszone
24c . Rein beispielhaft kann die Zahl der Löcher an der Beschichtungszone24a 10 , die Zahl der Löcher an der Beschichtungszone24b 8 und die Zahl der Löcher an der Beschichtungszone24c 6 betragen. - Die Leitung
52 umfaßt ferner ein oder mehrere Entlüftungsöffnungen52b über der unteren primären Beschichtungsgasabgabeöffnung52a zur Abgabe des Beschichtungsgases über die Länge der Leitung52 . Beispielsweise ist eine Entlüftungsöffnung52b an der Beschichtungszone24b und eine Entlüftungsöffnung52b an der Beschichtungszone24c vorgesehen, um die Schaffung eines allgemein gleichmäßigen Stromes des Beschichtungsgases über die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c zu unterstützen. Obwohl eine Entlüftungsöffnung52b an jeder Beschichtungszone24b und24c im oberen Bereich einer jeden Beschichtungszone24b ,24c gezeigt ist, können auch mehr als eine Beschichtungsöffnung an der gleichen oder unterschiedlichen Stellen an den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c vorgesehen sein, falls erforderlich, um den Strom des Beschichtungsgases über die Beschichtungszonen24a ,24b ,24c zu vergleichmäßigen. Das von den Entlüftungsöffnungen52b abgegebene Beschichtungsgas strömt in der Leitung18 nach oben. Die Entlüftungsöffnungen52b , die jeweils einen Durchmesser von 0,318 cm (0,125 Zoll) besitzen, können in Verbindung mit Leitungen18 ,52 mit den hier beschriebenen Abmessungen eingesetzt werden. - Die ringförmigen Schalen
28 sind benachbart zu ihren Innenumfängen durch aufrecht stehende ringförmige Abstandsinnenwände64 und benachbart zu ihrem Außenumfang durch aufrecht stehende äußere perforierte Trennwände66 axial auf Abstand gehalten. Die Abstandswände64 sind symmetrisch um das Rohr oder die Leitung18 über Halteringe67 angeordnet, die mit den Schalen28 verschweißt oder auf irgendeine andere Weise auf diesen vorgesehen sind. Die Schalen28 besitzen ein zentrales Loch28a mit einem Innendurchmesser, der etwa dem Außendurchmesser des Rohres oder der Leitung18 entspricht, um dieses so aufzunehmen, daß die Schalen28 symmetrisch um das Rohr oder die Leitung26 angeordnet sind. Die Schalen28 , Abstandswände64 und Trennwände66 sind übereinander angeordnet und auf einem untersten seitlichen Flansch18a des Rohres oder der Leitung18 gelagert. Das Gasverteilungsrohr oder die Leitung18 , die Schalen28 , die Abstandswände64 und die Trennwände66 sind daher in festen Positionen symmetrisch um die zentrale Längsachse der Beschichtungskammer20 angeordnet. - Die Abstandswände
64 bilden einen ringförmigen Gasverteiler68 an jeder Beschichtungszone24a ,24b ,24c zwischen dem Rohr oder der Leitung18 und den Wänden64 . Jede Abstandswand64 liegt der Gasabgabeöffnung62 des Rohres oder der Leitung18 an dieser Beschichtungszone gegenüber oder weist auf diese. Jede Abstandswand64 umfaßt einen ersten und zweiten Satz von in Umfangsrichtung beabstandeten Gasströmungsöffnungen65 , die mit gleichen Abständen über und unter der Höhe der Öffnungen62 im Rohr oder in der Leitung18 angeordnet sind. Jede Abstandswand64 ist daher mit einer Vielzahl von Gasströmungsöffnungen65 versehen, die zu den Gasabgabeöffnungen62 an jeder Beschichtungszone nicht ausgerichtet sind, so daß an jeder Beschichtungszone kein Sichtlinien-Strömungsweg von der Gasabgabeöffnung62 zu den Gasströmungsöffnungen65 existiert. - Rein beispielhaft können 48 Gasströmungsöffnungen
65 mit einem Durchmesser von 0,25 Zoll in jeder Wand64 an jeder Beschichtungszone24a ,24b ,24c vorgesehen sein, wenn die Leitung18 Öffnungen62 aufweist, deren Zahl und Durchmesser vorstehend erwähnt wurden. Durch die Anordnung der Öffnungen62 des Gasverteilungsrohres oder der Leitung18 in der Mitte zwischen den Sätzen der Öffnungen65 wird verhindert, daß Gasströme direkt über jede Beschichtungszone strömen. Durch die Ablenkung des Beschichtungsgases von der Innenseite der Wand64 an jeder Beschichtungszone wird darüber hinaus ein gleichmäßiger Gasstrom um den Umfang einer jeden Beschichtungszone24a ,24b ,24c erzeugt. - Das vorstehend beschriebene Gasverteilungssystem sorgt für einen gleichmäßigen und wiederholbaren Gasstrom zu den Beschichtungszonen
24a ,24b ,24c zur Verbesserung der Beschichtungszusammensetzung und Gleichmäßigkeit der Mikrostruktur unter den Substraten SB auf der gleichen Schale28 und unter den Substraten in unterschiedlichen Beschichtungszonen. - Wenn einmal der Beschichtungsgasstrom
ST die SubstrateSB auf den Schalen28 an jeder Beschichtungszone24a ,24b ,24c überströmt hat, sorgt noch ein anderes Beispiel für ein verbessertes Auslaßsystem des verbrauchten Gases, um eine geringere Wechselwirkung zwischen dem eintretenden Beschichtungsgasstrom in jede Beschichtungszone24a ,24b ,24c und dem austretenden Gasstrom aus jeder Beschichtungszone zu sorgen und auf diese Weise ein gleichmäßigeres Strömungsmuster des Beschichtungsgases in den Beschichtungszonen vorzusehen. - Speziell sind perforierte rohrförmige Trennwände
66 zwischen den Schalen28 an ihren Außenumfängen vorgesehen, wie in den1-2 gezeigt. Diese rohrförmigen Trennwände66 bestehen aus einer IN-600-Superlegierung auf Nickelbasis und besitzen Muster von Auslaßöffnungen66a , durch die (Abgas) Gas von den Beschichtungszonen24a ,24b ,24c abgeführt wird. Das Muster der Öffnungen66a sowie deren Zahl und Größe (d. h. Durchmesser) kann so ausgewählt werden, um ein mehr oder weniger gleichmäßiges Gasströmungsmuster an jeder Beschichtungszone24a ,24b ,24c zu erreichen. Rein beispielhaft ist ein geeignetes Muster von Öffnungen66a in1 gezeigt, wobei jede Trennwand66 90 Öffnungen66a besitzt und jede Öffnung einen Durchmesser von 0,953 cm (0,375 Zoll) aufweist. Solche Trennwände66 können mit den vorstehend beschriebenen Durchmessern und Zahlen der Öffnungen62 am Rohr oder der Leitung18 und Öffnungen65 an den Abstandswänden64 verwendet werden, um für ein gleichmäßigeres Gasströmungsmuster vom Innenumfang zum Außenumfang einer jeden Beschichtungszone24a ,24b ,24c zu sorgen und auf diese Weise die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung und Mikrostruktur der Diffusionsaluminidbeschichtung (oder einer anderen Beschichtung), die auf den SubstratenSB ausgebildet wird, zu verbessern. - Das durch die Trennwandöffnungen
66a abgegebene verbrauchte Gas strömt zu einem Auslaßrohr oder einer Leitung80 , die mit einer Abgasbehandlungseinrichtung verbunden ist, wie sie in der US-PSUS 6 143 361 A beschrieben ist. Die Offenbarung dieser Veröffentlichung wird hiermit durch Bezugnahme eingearbeitet. Der Gegenstrom des Abgases außerhalb der Einlaßleitung22 unterstützt das Vorerhitzen des hindurchströmenden - Beschichtungsgases über einen Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und dem Beschichtungsgas in der Leitung
22 .
Claims (30)
- Vorrichtung zum chemischen Bedampfen, umfassend: eine erhitzte Beschichtungskammer (20), eine über eine Länge der Beschichtungskammer (20) angeordnete Beschichtungsgaszuführleitung (52), so dass das Beschichtungsgas vorerhitzt wird, eine um diese Leitung (52) angeordnete Gasverteilungsleitung (18) zur Verteilung von vorerhitztem Beschichtungsgas durch Gasabgabeöffnungen (62) auf die Kammer (20), die sich axial durch ringförmige Substratlagerschalen (28) erstreckt, und eine Verteilerwand (64), die den Gasabgabeöffnungen (62) gegenüberliegt und eine Vielzahl von Gasströmungsöffnungen (65) besitzt, die mit gleichen Abständen über und unter der Höhe der Gasabgabeöffnungen (62) in der Gasverteilungsleitung (18) angeordnet sind und somit nicht zu den Gasabgabeöffnungen (62) ausgerichtet sind, so dass es keinen Sichtlinien-Gasströmungsweg von den Gasabgabeöffnungen (62) zu den Gasströmungsöffnungen (65) gibt.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (52) eine Gasabgabeöffnung (52a) benachbart zu einem Boden der Gasverteilungsleitung (18) besitzt. - Vorrichtung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gasverteiler (50) über der Beschichtungskammer (20) aufstromseitig der Leitung (52) in Verbindung mit dieser aufweist, der darin eine Heizeinrichtung (54) zum Erhitzen des Beschichtungsgases vor dessen Eintreten in die Leitung (52) besitzt. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Strahlungswärmeabschirmungen (70) über der Beschichtungskammer (20) aufweist.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , weiterhin aufweisend: eine erhitzte Retorte (12), in der die Beschichtungskammer (20) angeordnet ist, die eine Vielzahl von Beschichtungszonen (24a, 24b, 24c) über ihre Länge in der Retorte (12) aufweist, und die Gasverteilungsleitung (18), die um die Leitung (52) herum angeordnet ist, um das vorerhitzte Beschichtungsgas auf die Beschichtungszonen (24a, 24b, 24c) zu verteilen. - Vorrichtung nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (52) eine Gasabgabeöffnung (52a) zur Gasverteilungsleitung (18) benachbart zu einer untersten Beschichtungszone (24c) besitzt. - Vorrichtung nach
Anspruch 5 oder6 , dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gasverteiler (50) in der Retorte (12) über der Beschichtungskammer (20) aufweist, der mit der Leitung (52) in Verbindung steht und darin eine Heizvorrichtung (54) zur Erhitzung des Beschichtungsgases vor dessen Eintreten in die Leitung (52) besitzt. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 5 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Strahlungswärmeabschirmungen (70) in der Retorte (12) über der Beschichtungskammer (20) aufweist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 5 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (52) eine Entlüftungsöffnung (52b) aufweist, die mit der Gasverteilungsleitung (18) über einer unteren primären Gasabgabeöffnung (52a) in Verbindung steht. - Vorrichtung nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (52) eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen (52b) über eine Länge der Gasverteilungsleitung (18) aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 9 oder10 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasverteilungsleitung (18) eine Vielzahl der Gasabgabeöffnungen (62) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) zur Zuführung von vorerhitztem Beschichtungsgas besitzt. - Vorrichtung nach
Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabgabeöffnungen (62) am Mittelpunkt einer jeden Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) angeordnet sind - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 5 bis12 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trennwand (66) um jede Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) aufweist, die Öffnungen (66a) besitzt, durch die verbrauchtes Beschichtungsgas von jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) abgegeben wird. - Vorrichtung nach
Anspruch 5 , wobei die Gasverteilungsleitung (18) eine Vielzahl der Gasabgabeöffnungen (62) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) zur Zuführung von vorerhitztem Beschichtungsgas besitzt. - Vorrichtung nach
Anspruch 14 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabgabeöffnungen (62) am Mittelpunkt einer jeden Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) angeordnet sind. - Vorrichtung nach
Anspruch 15 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Verteilerwand (64) aufweist, die den Gasabgabeöffnungen (62) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) gegenüberliegt und eine Vielzahl von Gasströmungsöffnungen (65) aufweist, die nicht zu den Gasabgabeöffnungen (62) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) ausgerichtet sind, so dass es keinen Sichtlinien-Gasströmungsweg von den Gasabgabeöffnungen (62) zu den Gasströmungsöffnungen (65) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) gibt. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 14 bis16 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trennwand (66) um jede Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) aufweist, die Öffnungen (66a) besitzt, durch die verbrauchtes Beschichtungsgas von jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) abgegeben wird. - Verfahren zum chemischen Bedampfen, das die folgenden Schritte umfasst: Strömenlassen eines Beschichtungsgases in eine Beschichtungsgaszuführleitung (52), die angeordnet ist in und über eine Länge einer erhitzten Beschichtungskammer (20), Erhitzen des Beschichtungsgases, wenn es durch die Leitung (52) strömt, und Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases in eine Gasverteilungsleitung (18) in der Beschichtungskammer (20), die sich axial durch ringförmige Substratlagerschalen (28) erstreckt, und Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) durch Gasabgabeöffnungen (62) an einer gegenüberliegenden Verteilerwand (64), wobei die Verteilerwand (64) eine Vielzahl von Gasströmungsöffnungen (65) aufweist, die mit gleichen Abständen über und unter der Höhe der Gasabgabeöffnungen (62) in der Gasverteilungsleitung (18) angeordnet sind und somit nicht zu den Gasabgabeöffnungen (62) ausgerichtet sind, so dass es keinen Sichtlinien-Gasströmungweg von den Gasabgabeöffnungen (62) zu den Gasströmungsöffnungen (65) gibt.
- Verfahren nach
Anspruch 18 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt umfasst: Erhitzen der Beschichtungskammer (20) durch Anordnen derselben in einer erhitzten Retorte (12). - Verfahren nach
Anspruch 18 oder19 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist: Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases in die Gasverteilungsleitung (18) an einem unteren Ende der Leitung (52). - Verfahren nach einem der
Ansprüche 18 bis20 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist: Vorerhitzen des Beschichtungsgases vor dessen Eintreten in die Leitung (52). - Verfahren nach
Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsgas in einem Gasverteiler (50) vorerhitzt wird, der außerhalb der Beschichtungskammer (20) aufstromseitig der Leitung (52) angeordnet ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 18 bis22 , dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt umfasst: Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases in die Gasverteilungsleitung (18) durch eine Entlüftungsöffnung (52b) über dem unteren Ende der Leitung (52). - Verfahren nach
Anspruch 23 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt umfasst: Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) an jede einer Vielzahl von Beschichtungszonen (24a, 24b, 24c) über die Länge der Beschichtungskammer (20). - Verfahren nach
Anspruch 24 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt umfasst: Abgeben des vorerhitzten Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) an einem Mittelpunkt einer jeden Beschichtungszone (24a, 24b, 24c). - Verfahren nach einem der
Ansprüche 24 bis25 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist: Abgeben von verbrauchtem Beschichtungsgas von jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) durch Öffnungen (66a) in einer Trennwand (66), die um jede Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) herum angeordnet ist. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 18 bis26 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist: Reflektierenlassen von Strahlungswärme von der Beschichtungskammer (20) zurück in die Beschichtungskammer (20). - Verfahren nach
Anspruch 18 , das die weiteren Schritte umfasst: Zuführen des Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) zu einer Vielzahl von Beschichtungszonen (24a, 24b, 24c) über eine Länge der Beschichtungskammer (20), und Abgeben des Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) an einer gegenüberliegenden Verteilerwand (64) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c), wobei die Verteilerwand (64) eine Vielzahl von Gasströmungsöffnungen (65) aufweist, die nicht zu den Gasabgabeöffnungen (62) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) ausgerichtet sind, so dass es keinen Sichtlinien-Gasströmungsweg von den Gasabgabeöffnungen (62) zu den Gasströmungsöffnungen (65) an jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) gibt. - Verfahren nach
Anspruch 28 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt aufweist: Abgeben des Beschichtungsgases von der Gasverteilungsleitung (18) an einem Mittelpunkt einer jeden Beschichtungszone (24a, 24b, 24c). - Verfahren nach einem der
Ansprüche 28 bis29 , dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt umfasst: Abgeben von verbrauchtem Beschichtungsgas von jeder Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) durch Öffnungen (66a) in einer Trennwand (66), die um jede Beschichtungszone (24a, 24b, 24c) herum angeordnet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/950013 | 2001-09-10 | ||
US09/950,013 US6793966B2 (en) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | Chemical vapor deposition apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10241964A1 DE10241964A1 (de) | 2003-03-27 |
DE10241964B4 true DE10241964B4 (de) | 2019-06-27 |
Family
ID=25489831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10241964.7A Expired - Lifetime DE10241964B4 (de) | 2001-09-10 | 2002-09-10 | Beschichtungsgaserzeuger und Verfahren |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6793966B2 (de) |
JP (1) | JP4327427B2 (de) |
CA (1) | CA2402040C (de) |
DE (1) | DE10241964B4 (de) |
FR (1) | FR2829507B1 (de) |
GB (1) | GB2379450B (de) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6986814B2 (en) * | 2001-12-20 | 2006-01-17 | General Electric Company | Gas distributor for vapor coating method and container |
US7390535B2 (en) | 2003-07-03 | 2008-06-24 | Aeromet Technologies, Inc. | Simple chemical vapor deposition system and methods for depositing multiple-metal aluminide coatings |
US7153586B2 (en) * | 2003-08-01 | 2006-12-26 | Vapor Technologies, Inc. | Article with scandium compound decorative coating |
FR2882064B1 (fr) * | 2005-02-17 | 2007-05-11 | Snecma Propulsion Solide Sa | Procede de densification de substrats poreux minces par infiltration chimique en phase vapeur et dispositif de chargement de tels substrats |
US20070026205A1 (en) | 2005-08-01 | 2007-02-01 | Vapor Technologies Inc. | Article having patterned decorative coating |
US7597797B2 (en) * | 2006-01-09 | 2009-10-06 | Alliance Process Partners, Llc | System and method for on-line spalling of a coker |
US20090136664A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-05-28 | United Technologies Corporation | Method for forming aluminide diffusion coatings |
US20090134035A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-05-28 | United Technologies Corporation | Method for forming platinum aluminide diffusion coatings |
US20090035485A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | United Technologies Corporation | Method for forming active-element aluminide diffusion coatings |
US20090317547A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-24 | Honeywell International Inc. | Chemical vapor deposition systems and methods for coating a substrate |
DE102008034330A1 (de) * | 2008-07-23 | 2010-01-28 | Ionbond Ag Olten | CVD-Reaktor zur Abscheidung von Schichten aus einem Reaktionsgasgemisch auf Werkstücken |
US9353625B2 (en) * | 2009-01-13 | 2016-05-31 | General Electric Technology Gmbh | Device for cleaning oxidized or corroded components in the presence of a halogenous gas mixture |
US10689753B1 (en) * | 2009-04-21 | 2020-06-23 | Goodrich Corporation | System having a cooling element for densifying a substrate |
CN102292465B (zh) | 2009-05-20 | 2014-04-09 | 豪梅特公司 | Pt-Al-Hf/Zr涂层及方法 |
CN102485953B (zh) * | 2010-12-01 | 2014-07-30 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 托盘装置及结晶膜生长设备 |
US8541069B2 (en) | 2011-04-11 | 2013-09-24 | United Technologies Corporation | Method of guided non-line of sight coating |
US9068260B2 (en) | 2012-03-14 | 2015-06-30 | Andritz Iggesund Tools Inc. | Knife for wood processing and methods for plating and surface treating a knife for wood processing |
ES2859572T3 (es) | 2013-04-26 | 2021-10-04 | Howmet Corp | Electrodeposición del componente del perfil alar interno |
CA2866479C (en) | 2013-12-20 | 2021-08-17 | Will N. Kirkendall | Internal turbine component electroplating |
US11427904B2 (en) | 2014-10-20 | 2022-08-30 | Raytheon Technologies Corporation | Coating system for internally-cooled component and process therefor |
MY190445A (en) | 2015-08-21 | 2022-04-21 | Flisom Ag | Homogeneous linear evaporation source |
TWI624554B (zh) * | 2015-08-21 | 2018-05-21 | 弗里松股份有限公司 | 蒸發源 |
US20200291523A1 (en) * | 2016-06-02 | 2020-09-17 | Applied Materials, Inc. | Continuous chemical vapor deposition (cvd) multi-zone process kit |
DE102018202297A1 (de) * | 2018-02-15 | 2019-08-22 | MTU Aero Engines AG | Vorrichtung und Verfahren zum Gasphasenbeschichten von Werkstücken |
EP3870734A1 (de) * | 2018-10-26 | 2021-09-01 | LPE S.p.A. | Abscheidungsreaktor mit induktoren und elektromagnetischen abschirmungen |
DE102018130139A1 (de) * | 2018-11-28 | 2020-05-28 | Aixtron Se | Gaseinlassvorrichtung für einen CVD-Reaktor |
DE102018221579A1 (de) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | MTU Aero Engines AG | Vorrichtung und Verfahren zum Gasphasenbeschichten von Werkstücken |
DE102018133362A1 (de) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Eisenmann Se | Injektionseinrichtung zum Abgeben eines Gases, Prozessgassystem zum Zuführen eines Prozessgases, sowie Vorrichtung und Verfahren zum thermischen oder thermo-chemischen Behandeln von Material |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US989733A (en) | 1910-09-12 | 1911-04-18 | Jaburg Bros | Mixer. |
US4108106A (en) | 1975-12-29 | 1978-08-22 | Tylan Corporation | Cross-flow reactor |
US4926793A (en) | 1986-12-15 | 1990-05-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method of forming thin film and apparatus therefor |
US5261963A (en) | 1991-12-04 | 1993-11-16 | Howmet Corporation | CVD apparatus comprising exhaust gas condensation means |
US5263530A (en) | 1991-09-11 | 1993-11-23 | Howmet Corporation | Method of making a composite casting |
US5264245A (en) | 1991-12-04 | 1993-11-23 | Howmet Corporation | CVD method for forming uniform coatings |
US5658614A (en) | 1994-10-28 | 1997-08-19 | Howmet Research Corporation | Platinum aluminide CVD coating method |
JPH09330884A (ja) * | 1996-06-07 | 1997-12-22 | Sony Corp | エピタキシャル成長装置 |
US5989733A (en) | 1996-07-23 | 1999-11-23 | Howmet Research Corporation | Active element modified platinum aluminide diffusion coating and CVD coating method |
US6143361A (en) | 1998-10-19 | 2000-11-07 | Howmet Research Corporation | Method of reacting excess CVD gas reactant |
EP1160838A2 (de) | 2000-05-31 | 2001-12-05 | Tokyo Electron Limited | Thermische Behandlungsvorrichtung und Verfahren |
US6689422B1 (en) | 1994-02-16 | 2004-02-10 | Howmet Research Corporation | CVD codeposition of A1 and one or more reactive (gettering) elements to form protective aluminide coating |
US8197497B2 (en) | 2005-06-20 | 2012-06-12 | Medtronic Vascular, Inc. | Method and apparatus for applying a knot to a suture |
US8197478B2 (en) | 2000-07-25 | 2012-06-12 | Abbott Laboratories | Apparatus and method for electrically induced thrombosis |
Family Cites Families (57)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2567932A (en) * | 1948-04-30 | 1951-09-18 | Hydrocarbon Research Inc | Stagewise process for the hydrogenation of carbon monoxide |
US2849293A (en) | 1954-11-26 | 1958-08-26 | Cabot Godfrey L Inc | Metal halide generator |
NL294879A (de) * | 1962-07-11 | 1900-01-01 | ||
US3492097A (en) | 1966-10-14 | 1970-01-27 | Nat Lead Co | Metal halide generator |
US3764371A (en) | 1970-11-18 | 1973-10-09 | Alloy Surfaces Co Inc | Formation of diffusion coatings on nickel containing dispersed thoria |
US4132816A (en) | 1976-02-25 | 1979-01-02 | United Technologies Corporation | Gas phase deposition of aluminum using a complex aluminum halide of an alkali metal or an alkaline earth metal as an activator |
US4052530A (en) * | 1976-08-09 | 1977-10-04 | Materials Technology Corporation | Co-deposited coating of aluminum oxide and titanium oxide and method of making same |
GB1586959A (en) | 1976-08-11 | 1981-03-25 | Dunlop Ltd | Method and apparatus for the production of carbon/carbon composite material |
US4264682A (en) * | 1978-10-27 | 1981-04-28 | Hitachi Metals, Ltd. | Surface hafnium-titanium compound coated hard alloy material and method of producing the same |
US4401689A (en) | 1980-01-31 | 1983-08-30 | Rca Corporation | Radiation heated reactor process for chemical vapor deposition on substrates |
US4421786A (en) | 1981-01-23 | 1983-12-20 | Western Electric Co. | Chemical vapor deposition reactor for silicon epitaxial processes |
FR2508063A1 (fr) | 1981-06-18 | 1982-12-24 | Snecma | Procede, en phase vapeur, pour le depot d'un revetement protecteur sur une piece metallique, dispositif pour sa mise en oeuvre et pieces obtenues selon ledit procede |
FR2526141B1 (fr) * | 1982-04-30 | 1988-02-26 | Electricite De France | Procede et installation de chauffage d'un lit fluidise par injection de plasma |
US4468283A (en) | 1982-12-17 | 1984-08-28 | Irfan Ahmed | Method for etching and controlled chemical vapor deposition |
JPS60110475A (ja) | 1983-11-21 | 1985-06-15 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 感熱記録ヘッド |
WO1985003460A1 (en) | 1984-02-13 | 1985-08-15 | Schmitt Jerome J Iii | Method and apparatus for the gas jet deposition of conducting and dielectric thin solid films and products produced thereby |
US4580524A (en) | 1984-09-07 | 1986-04-08 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Process for the preparation of fiber-reinforced ceramic composites by chemical vapor deposition |
JPS61191015A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Hitachi Ltd | 半導体の気相成長方法及びその装置 |
CA1251100A (en) | 1985-05-17 | 1989-03-14 | Richard Cloutier | Chemical vapor deposition |
US4698244A (en) * | 1985-10-31 | 1987-10-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Deposition of titanium aluminides |
JPS62290121A (ja) | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 分子線エピタキシ装置 |
US5154907A (en) * | 1986-10-15 | 1992-10-13 | The Carborundum Company | Process for the continuous production of high purity, ultra-fine, aluminum nitride powder by the carbo-nitridization of alumina |
US4890574A (en) | 1987-01-20 | 1990-01-02 | Gte Laboratories Incorporated | Internal reactor for chemical vapor deposition |
US5062386A (en) * | 1987-07-27 | 1991-11-05 | Epitaxy Systems, Inc. | Induction heated pancake epitaxial reactor |
US4895108A (en) | 1988-06-22 | 1990-01-23 | The Babcock & Wilcox Company | CVD apparatus and process for the preparation of fiber-reinforced ceramic composites |
US5227195A (en) * | 1989-04-04 | 1993-07-13 | Sri International | Low temperature method of forming materials using one or more metal reactants and a halogen-containing reactant to form one or more reactive intermediates |
JPH03107635A (ja) | 1989-09-22 | 1991-05-08 | Kayaba Ind Co Ltd | 油圧緩衝器のクツシヨン装置 |
HU207670B (en) | 1989-10-02 | 1993-05-28 | Richter Gedeon Vegyeszet | Method and apparatus for controlling the temperature of chemical reactions |
US5250323A (en) | 1989-10-30 | 1993-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Chemical vapor growth apparatus having an exhaust device including trap |
US5279670A (en) | 1990-03-31 | 1994-01-18 | Tokyo Electron Sagami Limited | Vertical type diffusion apparatus |
US5146869A (en) * | 1990-06-11 | 1992-09-15 | National Semiconductor Corporation | Tube and injector for preheating gases in a chemical vapor deposition reactor |
US5071678A (en) * | 1990-10-09 | 1991-12-10 | United Technologies Corporation | Process for applying gas phase diffusion aluminide coatings |
DE4119967C1 (de) * | 1991-06-18 | 1992-09-17 | Mtu Muenchen Gmbh | |
US5362228A (en) | 1991-11-04 | 1994-11-08 | Societe Europeenne De Propulsion | Apparatus for preheating a flow of gas in an installation for chemical vapor infiltration, and a densification method using the apparatus |
US5221354A (en) | 1991-11-04 | 1993-06-22 | General Electric Company | Apparatus and method for gas phase coating of hollow articles |
EP0572150A3 (de) | 1992-05-26 | 1993-12-29 | General Electric Company | Chemische Dampfphasenabscheidung von Aluminidbeschichtungen |
US5385689A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-31 | Novapure Corporation | Process and composition for purifying semiconductor process gases to remove Lewis acid and oxidant impurities therefrom |
JP3024449B2 (ja) * | 1993-07-24 | 2000-03-21 | ヤマハ株式会社 | 縦型熱処理炉及び熱処理方法 |
US5348774A (en) | 1993-08-11 | 1994-09-20 | Alliedsignal Inc. | Method of rapidly densifying a porous structure |
US5976919A (en) | 1994-06-10 | 1999-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method of manufacturing semiconductor element |
US5480678A (en) | 1994-11-16 | 1996-01-02 | The B. F. Goodrich Company | Apparatus for use with CVI/CVD processes |
FR2733254B1 (fr) | 1995-04-18 | 1997-07-18 | Europ Propulsion | Procede d'infiltration chimique en phase vapeur pour la densification de substrats poreux disposes en piles annulaires |
DE19514663A1 (de) * | 1995-04-20 | 1996-10-24 | Kronos Titan Gmbh | Metallchloridgenerator |
US5916633A (en) | 1995-05-19 | 1999-06-29 | Georgia Tech Research Corporation | Fabrication of carbon/carbon composites by forced flow-thermal gradient chemical vapor infiltration |
US5837320A (en) | 1996-02-27 | 1998-11-17 | The University Of New Mexico | Chemical vapor deposition of metal sulfide films from metal thiocarboxylate complexes with monodenate or multidentate ligands |
US5741363A (en) | 1996-03-22 | 1998-04-21 | Advanced Technology Materials, Inc. | Interiorly partitioned vapor injector for delivery of source reagent vapor mixtures for chemical vapor deposition |
TW336333B (en) | 1996-06-24 | 1998-07-11 | Nat Denki Kk | A substrate processing apparatus |
DE19730007C1 (de) * | 1997-07-12 | 1999-03-25 | Mtu Muenchen Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Gasphasendiffusionsbeschichtung von Werkstücken aus warmfestem Material mit einem Beschichtungsmaterial |
US5928725A (en) | 1997-07-18 | 1999-07-27 | Chromalloy Gas Turbine Corporation | Method and apparatus for gas phase coating complex internal surfaces of hollow articles |
US5948300A (en) | 1997-09-12 | 1999-09-07 | Kokusai Bti Corporation | Process tube with in-situ gas preheating |
US5993599A (en) * | 1998-05-13 | 1999-11-30 | Sony Corporation | Easy access chemical chamber window and frame |
US6302964B1 (en) * | 1998-06-16 | 2001-10-16 | Applied Materials, Inc. | One-piece dual gas faceplate for a showerhead in a semiconductor wafer processing system |
US6224941B1 (en) | 1998-12-22 | 2001-05-01 | General Electric Company | Pulsed-vapor phase aluminide process for high temperature oxidation-resistant coating applications |
US6144802A (en) * | 1999-06-29 | 2000-11-07 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Fluid heater for semiconductor device |
WO2001034871A1 (en) | 1999-11-12 | 2001-05-17 | Far West Electrochemical, Inc. | Apparatus and method for performing simple chemical vapor deposition |
US6451692B1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-09-17 | Micron Technology, Inc. | Preheating of chemical vapor deposition precursors |
US6602356B1 (en) | 2000-09-20 | 2003-08-05 | General Electric Company | CVD aluminiding process for producing a modified platinum aluminide bond coat for improved high temperature performance |
-
2001
- 2001-09-10 US US09/950,013 patent/US6793966B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-09 GB GB0220898A patent/GB2379450B/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-09 JP JP2002262406A patent/JP4327427B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-09 CA CA2402040A patent/CA2402040C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-09 FR FR0211137A patent/FR2829507B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-10 DE DE10241964.7A patent/DE10241964B4/de not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-05-24 US US10/852,079 patent/US6911234B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US989733A (en) | 1910-09-12 | 1911-04-18 | Jaburg Bros | Mixer. |
US4108106A (en) | 1975-12-29 | 1978-08-22 | Tylan Corporation | Cross-flow reactor |
US4926793A (en) | 1986-12-15 | 1990-05-22 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method of forming thin film and apparatus therefor |
US5263530A (en) | 1991-09-11 | 1993-11-23 | Howmet Corporation | Method of making a composite casting |
US5407704A (en) | 1991-12-04 | 1995-04-18 | Howmet Corporation | CVD apparatus and method |
US5264245A (en) | 1991-12-04 | 1993-11-23 | Howmet Corporation | CVD method for forming uniform coatings |
US5261963A (en) | 1991-12-04 | 1993-11-16 | Howmet Corporation | CVD apparatus comprising exhaust gas condensation means |
US6689422B1 (en) | 1994-02-16 | 2004-02-10 | Howmet Research Corporation | CVD codeposition of A1 and one or more reactive (gettering) elements to form protective aluminide coating |
US5658614A (en) | 1994-10-28 | 1997-08-19 | Howmet Research Corporation | Platinum aluminide CVD coating method |
JPH09330884A (ja) * | 1996-06-07 | 1997-12-22 | Sony Corp | エピタキシャル成長装置 |
US5989733A (en) | 1996-07-23 | 1999-11-23 | Howmet Research Corporation | Active element modified platinum aluminide diffusion coating and CVD coating method |
US6143361A (en) | 1998-10-19 | 2000-11-07 | Howmet Research Corporation | Method of reacting excess CVD gas reactant |
EP1160838A2 (de) | 2000-05-31 | 2001-12-05 | Tokyo Electron Limited | Thermische Behandlungsvorrichtung und Verfahren |
US8197478B2 (en) | 2000-07-25 | 2012-06-12 | Abbott Laboratories | Apparatus and method for electrically induced thrombosis |
US8197497B2 (en) | 2005-06-20 | 2012-06-12 | Medtronic Vascular, Inc. | Method and apparatus for applying a knot to a suture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2402040A1 (en) | 2003-03-10 |
US20030049374A1 (en) | 2003-03-13 |
GB0220898D0 (en) | 2002-10-16 |
GB2379450B (en) | 2005-06-15 |
DE10241964A1 (de) | 2003-03-27 |
US6793966B2 (en) | 2004-09-21 |
JP4327427B2 (ja) | 2009-09-09 |
CA2402040C (en) | 2011-05-10 |
US20050000439A1 (en) | 2005-01-06 |
US6911234B2 (en) | 2005-06-28 |
FR2829507B1 (fr) | 2006-06-09 |
JP2003113473A (ja) | 2003-04-18 |
FR2829507A1 (fr) | 2003-03-14 |
GB2379450A (en) | 2003-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10241964B4 (de) | Beschichtungsgaserzeuger und Verfahren | |
DE10043600B4 (de) | Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf einem oder mehreren, insbesondere ebenfalls kristallinen Substraten | |
EP1252363B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum abscheiden einer oder mehrerer schichten auf ein substrat | |
DE1619956B2 (de) | Vorrichtung zum abscheiden von halbleiterkristallen auf einer halbleiterkristallunterlage | |
EP2470684B1 (de) | Cvd-verfahren und cvd-reaktor | |
DE102015101462A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden einer III-V-Halbleiterschicht | |
WO2004097066A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum abscheiden von halbleiterschichten mit zwei prozessgasen, von denen das eine vorkonditioniert ist | |
WO2018046650A1 (de) | Cvd-reaktor und verfahren zum reinigen eines cvd-reaktors | |
DE10241965A1 (de) | Beschichtungsgaserzeuger und Verfahren | |
EP1861520B1 (de) | Gaseinlassorgan f]r einen cvd-reaktor | |
DE69928739T2 (de) | Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf einem metallischen Gegenstand | |
EP0011148A1 (de) | CVD-Beschichtungsvorrichtung für Kleinteile und ihre Verwendung zur Beschichtung von Spannelementen von Dentalturbinen | |
DE102020107517A1 (de) | Suszeptor für einen CVD-Reaktor | |
DE2718518B2 (de) | Verfahren zum Abscheiden einer Schicht auf der Innenseite von Hohlräumen eines Werkstückes | |
EP0933445B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gasphasenbeschichtung von Werkstücken | |
EP0811702A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Schicht durch CVD | |
EP3475472A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von beschichteten halbleiterscheiben | |
DE102014205025A1 (de) | Reaktor und Verfahren zur Herstellung von granularem Polysilicium | |
DE102014106871A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden dünner Schichten auf einem Substrat und einer höhenverstellbaren Prozesskammer | |
EP3218097B1 (de) | Verfahrn zur montage eines wirbelschichtreaktors zur herstellung von polykristallinem siliciumgranulat | |
DE102018124957A1 (de) | CVD-Reaktor mit auf Gaspolstern aufliegenden Substrathaltern | |
DE102010016477A1 (de) | Thermisches Behandlungsverfahren mit einem Aufheizschritt, einem Behandlungsschritt und einem Abkühlschritt | |
DE102020101066A1 (de) | CVD-Reaktor mit doppelter Vorlaufzonenplatte | |
DE102012104475A1 (de) | Carousel-Reactor | |
DE102021103245A1 (de) | CVD-Reaktor mit einem in einer Vorlaufzone ansteigenden Prozesskammerboden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HEYER, V., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 806 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HOWMET CORPORATION, INDEPENDENCE, US Free format text: FORMER OWNER: HOWMET RESEARCH CORP., WHITEHALL, MICH., US Effective date: 20110919 Owner name: HOWMET CORPORATION, US Free format text: FORMER OWNER: HOWMET RESEARCH CORP., WHITEHALL, US Effective date: 20110919 |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: HEYER, VOLKER, DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., DE Effective date: 20110919 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R071 | Expiry of right |