FR2906541A1 - Arrangement de depot chimique en phase vapeur a lit fluidise et moyen pour l'application a grande echelle d'un tel procede. - Google Patents
Arrangement de depot chimique en phase vapeur a lit fluidise et moyen pour l'application a grande echelle d'un tel procede. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2906541A1 FR2906541A1 FR0757865A FR0757865A FR2906541A1 FR 2906541 A1 FR2906541 A1 FR 2906541A1 FR 0757865 A FR0757865 A FR 0757865A FR 0757865 A FR0757865 A FR 0757865A FR 2906541 A1 FR2906541 A1 FR 2906541A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- reactors
- reactor
- vapor deposition
- furnace jacket
- chemical vapor
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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
- C23C16/442—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 using fluidised bed process
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)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
l'invention concerne un moyen pour l'application à grande échelle d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à lit fluidisé en utilisant deux ou plus de deux petits réacteurs (12) au lieu d'un seul grand réacteur. Chaque réacteur comporte ses propres conduites de distribution (16) et d'évacuation (18) de gaz de traitement. Chaque réacteur comporte aussi son propre élément chauffant (14), ou bien un seul élément chauffant de grande dimension peut être conçu pour le chauffage de l'ensemble des réacteurs. Ceci permet d'arrêter un réacteur défaillant sans affecter la production des autres réacteurs.Domaine d'application : production de matériaux revêtus de grande valeur tels que des noyaux de combustible nucléaire, etc.
Description
1 L'invention concerne de façon générale le dépôt chimique en phase vapeur
pour la fabrication d'un matériau revêtu, et plus particulièrement l'application à grande échelle du procédé pour la fabrication en grande quantité du matériau revêtu. Dans la pratique actuelle, un système de dépôt en phase vapeur à lit fluidisé (FBCVD) consiste en un four et des capots refroidis par un liquide, un réacteur à lit fluidisé configuré pour produire un matériau revêtu, un système de préparation et de distribution de gaz de traitement, un élément chauffant, une alimentation en énergie et un système d'épuration des effluents. Dans un procédé FBCVD, les substrats non revêtus (par exemple, des sphères ou des noyaux) sont mis en suspension (fluidisés) dans un courant de gaz inerte à l'intérieur du réacteur. Lorsque le réacteur est chauffé à la température de revêtement à l'aide du four, des corps réactionnels gazeux sont introduits dans le réacteur à travers l'injecteur. Les corps réactionnels forment un revêtement sur les substrats en suspension. Par exemple, du méthyltrichlorosilane et de l'hydrogène réagissent pour former du carbure de silicium. Habituellement, des procédés sont développés dans un petit réacteur pour déterminer la possibilité de la mise en œuvre du procédé et, lorsqu'elle est prouvée, le procédé est appliqué à plus grande échelle à un four/réacteur plus grand. L'hydrodynamique, le transfert de chaleur, la chimie des réactions et les interactions des parois des particules des procédés FBCVD sont très complexes et les facteurs d'application à l'échelle (pour l'écoulement gazeux et la charge du substrat) ne sont habituellement pas en proportion linéaire avec les dimensions du four. Il existe donc un risque, lors d'une application à grande échelle d'un procédé FBCVD, que le produit revêtu ne satisfasse pas aux spécifications requises (par exemple sphéricité, densité, épaisseur du revêtement et phase/composition chimique).
2906541 2 La pratique actuelle dans l'application à grande échelle d'un procédé FBCVD pour la fabrication de grandes quantités de matériau consiste à développer d'abord le procédé dans un système de recherche qui utilise un petit 5 réacteur à lit fluidisé. Le procédé est ensuite porté à une grande échelle pour la fabrication en utilisant un grand réacteur. Parfois, on utilise un réacteur de taille intermédiaire. En général, la mise à l'échelle d'un procédé FBCVD n'a pas lieu en relation linéaire avec la taille du 10 réacteur (par exemple un doublement du volume du réacteur n'est pas compensé, lors de la mise à l'échelle, par un doublement de l'écoulement des gaz réactionnels). Ceci signifie que l'application à grande échelle du procédé peut être coûteuse et risquée.
15 L'invention aborde les défauts des procédés connus d'application à grande échelle. L'invention propose un moyen pour l'application à grande échelle de la production FBCVD par l'utilisation de deux ou plus de deux petits réacteurs au lieu d'un grand réacteur. Ainsi, un procédé 20 FBCVD développé dans un réacteur de petite échelle peut être utilisé dans un réacteur de production avec un risque minimal. Chaque réacteur comporte ses propres conduites de distribution et d'évacuation de gaz de traitement. Le chauffage du four est conçu de façon que chaque réacteur 25 comporte son propre élément chauffant, ou bien il peut y avoir un élément chauffant de grande dimension conçu pour maintenir le groupe du réacteur à une température constante. Ceci permet l'arrêt d'un réacteur défectueux sans affecter la production des autres réacteurs.
30 L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels : la figure 1 est une vue de dessus de l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 35 de la figure 1 ; 2906541 3 la figure 3 est une vue de dessus illustrant une autre forme de réalisation de l'invention ; et la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 3.
5 L'invention est désignée de façon générale par la référence numérique 10 sur les figures 1 et 2. Elle comprend de façon générale de multiples petits réacteurs 12 placés dans un seul four de grande dimension. Chaque réacteur 12 est pourvu de son propre élément 10 chauffant 14. Chaque réacteur 12 comporte sa propre conduite d'admission 16 pour la distribution du gaz de traitement dans le réacteur et sa propre conduite d'évacuation 18 pour l'évacuation du gaz de traitement. Les conduits d'évacuation 18 des réacteurs 12 mènent à un 15 épurateur commun d'effluents, non représenté. Une isolation 20 est maintenue en place autour des réacteurs 12 et des éléments chauffants 14 par une enveloppe 22 du four. Les figures 3 et 4 représentent une autre forme de réalisation dans laquelle un élément chauffant 14 est 20 utilisé pour tous les réacteurs 12. En fonctionnement, le procédé de revêtement de substrats est exécuté essentiellement de la même manière que lors de l'utilisation d'un seul réacteur de grande dimension. La différence réside dans l'utilisation de 25 multiples réacteurs plus petits qui éliminent le risque et la difficulté normalement associés à l'application à grande échelle d'un procédé FBCVD nouvellement développé. L'invention présente deux avantages principaux par rapport à l'application à grande échelle d'un procédé pour 30 une utilisation dans un réacteur plus grand. L'un est que des coûts de développement ne sont pas indispensables si l'on utilise de multiples réacteurs petits ou intermédiaires (de la même taille que celle utilisée pour développer le procédé FBCVD) dans un grand four. Un second 35 avantage est que l'utilisation de multiples réacteurs permet d'arrêter le processus de revêtement dans un 2906541 4 réacteur sans perdre le lot entier de substrats. Le procédé de revêtement dans un réacteur peut être arrêté tandis que les autres réacteurs continuent de fonctionner sans perte de la campagne entière du four. Lorsqu'un grand réacteur 5 unique est utilisé, comme dans la technique actuelle connue, la campagne entière du four est perdue si un problème provoque l'arrêt du processus. Si les substrats sont de valeur (par exemple des noyaux de combustible nucléaire), on peut économiser beaucoup d'argent en pouvant 10 continuer le processus dans les autres réacteurs conformément au concept de l'invention. L'invention peut être appliquée à tout procédé FBCVD. Elle n'est pas limitée au nombre de réacteurs contenus dans un four. Alors que la description illustre un exemple 15 utilisant trois réacteurs, on doit comprendre qu'on peut utiliser deux, trois ou plus de trois réacteurs. L'invention n'est pas limitée aux matières dont le système du four est constitué ou au type d'équipement de commande du four. L'invention n'est pas limitée non plus à la 20 conception du four ou du réacteur, car cette conception est spécifique à un procédé. Par exemple, un procédé particulier peut nécessiter un gradient thermique dans le four, lequel serait commandé par le type et l'importance de l'isolement et la conception du ou des éléments chauffants.
25 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'arrangement et aux moyens décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (6)
1. Arrangement de dépôt chimique en phase vapeur à lit fluidisé, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe (22) de four ; au moins deux réacteurs {12) positionnés à l'intérieur de l'enveloppe du four, chaque réacteur ayant des conduites d'admission (16) et d'évacuation (18) ; et une isolation (20) placée dans l'enveloppe du four, autour des réacteurs.
2. Arrangement de dépôt chimique en phase vapeur à lit fluidisé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément chauffant (14) positionné autour de chaque réacteur.
3. Arrangement de dépôt chimique en phase vapeur à lit fluidisé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un élément chauffant unique (14) positionné autour de tous les réacteurs.
4. Moyen pour l'application à grande échelle d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur à lit fluidisé, caractérisé en ce qu'il comprend la mise en place d'au moins deux réacteurs (12), chaque réacteur ayant des conduites séparées d'admission (16) et d'évacuation (18) de gaz de traitement, et la mise en place d'une isolation (20) autour des réacteurs.
5. Moyen selon la revendication 4, caractérisé en ce 25 qu'il comprend en outre la mise en place d'un élément chauffant séparé (14) autour de chaque réacteur.
6. Moyen selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la mise en place d'un élément chauffant (14) autour des réacteurs.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/528,930 US20080078324A1 (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Fluidized bed CVD arrangement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2906541A1 true FR2906541A1 (fr) | 2008-04-04 |
Family
ID=39185866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR0757865A Withdrawn FR2906541A1 (fr) | 2006-09-28 | 2007-09-26 | Arrangement de depot chimique en phase vapeur a lit fluidise et moyen pour l'application a grande echelle d'un tel procede. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080078324A1 (fr) |
FR (1) | FR2906541A1 (fr) |
ZA (1) | ZA200706066B (fr) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI124422B (fi) * | 2011-03-14 | 2014-08-29 | Valmet Power Oy | Menetelmä tuhkan käsittelemiseksi ja tuhkan käsittelylaitos |
CN102888593B (zh) * | 2011-07-20 | 2014-07-02 | 航天材料及工艺研究所 | 一种在石墨球体表面包覆热解碳的设备及气相沉碳方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4904452A (en) * | 1988-03-31 | 1990-02-27 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Inner core heating in fluidized bed |
US6187076B1 (en) * | 1997-01-17 | 2001-02-13 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Fluidized bed reduction method, fluidized bed reduction reactor, and fluidized bed reduction system |
-
2006
- 2006-09-28 US US11/528,930 patent/US20080078324A1/en not_active Abandoned
-
2007
- 2007-07-23 ZA ZA200706066A patent/ZA200706066B/xx unknown
- 2007-09-26 FR FR0757865A patent/FR2906541A1/fr not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA200706066B (en) | 2008-05-28 |
US20080078324A1 (en) | 2008-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4768844B2 (ja) | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 | |
US10266948B2 (en) | Graphene roll-to-roll coating apparatus and graphene roll-to-roll coating method using the same | |
EP1458902B1 (fr) | Procede et installation de densification de substrats poreux par infiltration chimique en phase gazeuse | |
FR2829507A1 (fr) | Appareil et procede de depot en phase gazeuse par processus chimique | |
CA2742639C (fr) | Reacteur echangeur a tubes baionnettes et a tubes de fumees suspendus a la voute superieure du reacteur | |
US8297223B2 (en) | Method and apparatus for particle filtration and enhancing tool performance in film deposition | |
EP2197571A1 (fr) | Reacteur en lit fixe a couches minces pour le traitement chimique de solide catalytique finement divise | |
FR2906541A1 (fr) | Arrangement de depot chimique en phase vapeur a lit fluidise et moyen pour l'application a grande echelle d'un tel procede. | |
CN110870050A (zh) | 衬底处理装置、石英反应管、清洁方法以及程序 | |
US7528347B2 (en) | Cooling device and heat treating device using the same | |
EP2110458B1 (fr) | Four de traitement thermique avec chauffage inductif | |
EP2045555A1 (fr) | Echangeur thermique de préchauffage pour pile à combustible | |
EP3087041B1 (fr) | Combustion avec récupération de chaleur ameliorée | |
EP2171105A1 (fr) | Procede, dispositif et systeme de traitement thermique d'une bande metallique en defilement | |
CN116752122B (zh) | 半导体工艺设备及安装方法 | |
FR2829508A1 (fr) | Generateur d'halogenure metallique gazeux et procede de reduction des fuites d'air dans un tel generateur | |
EP0539270B1 (fr) | Procédé de conversion thermique du méthane et réacteur pour la mise en oeuvre du procédé | |
EP0314550B1 (fr) | Procédé de synthèse catalytique hétérogène exothermique, en phase gazeuse sous haute pression et réacteur de mise en oeuvre | |
CN112577338B (zh) | 内部安置有换热设备的高温流体运输管道,适用的换热设备及换热方法 | |
KR20180112802A (ko) | 기판 상에 CdTe 층을 증착하기 위한 방법 | |
EP2979020A1 (fr) | Procédé et dispositif d'isolation thermique d'un équipement | |
JP2013105831A (ja) | 気相成長装置 | |
WO2015044562A1 (fr) | Installation industrielle pour infiltration chimique en phase gazeuse de substrats poreux avec circuit de refroidissement accelere | |
EP2421641B1 (fr) | Dispositif de reformage catalytique et procede de fabrication | |
KR20080009534A (ko) | 배치식 반응챔버의 히팅시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20100531 |