JPH048508B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は気相化学反応炉、特にワークに気相化
学蒸着を行なうために使用する反応炉に関するも
のである。

（従来技術） 第２図は従来の気相化学反応炉を示し、１は従
来のベル式加熱炉、２はこの加熱炉１の上下動ガ
イド機構、３は前記加熱炉１がかぶさる反応容
器、４はこの反応容器３のベースフランジ、５は
反応容器３内に配置したワーク、６はワークホル
ダー、７は配管を介して前記反応容器３内にその
下方から原料ガス（反応ガス）を送るためガスボ
ンベ、８は同じくその下方から排気するための排
気ポンプをしめし、この種従来の反応炉において
はその操作に際しては第２図においてベースフラ
ンジ４を剥き出したまま加熱炉１及び反応容器
３、ワーク５、ワークホルダー６がまだ設置され
ていない状態とし、ベースフランジ４上にワーク
ホルダー６を設置し、その上にワーク５を設置す
る。（予めワークホルダーにワークを設置してお
いてそれをベースフランジ上に設置しても良い。）
次いで反応容器３をワークホルダー６の上からか
ぶせ、ベースフランジ４上に設置する。この時ベ
ースフランジ４と反応容器３とはＯリング等でシ
ールし、反応容器内部を密閉状態とする。次に反
応容器３内から空気を排気し、真空状態とした後
ガスボンベ７から原料ガスを反応容器３内に導入
しながら排気ポンプ８にて排気する。

一方ワーク５を加熱する為に、加熱炉１をガイ
ド機構２によつて反応容器３と一定の間隔を保た
せながら下に降ろし、設置する。

所定の時間が経過し、気相化学反応プロセスが
終わつた後降温に入る。

降温はまず加熱炉１を反応容器３の上方に引き
上げる事で開始する。反応容器３の上方に引き上
げた加熱炉１は、一旦横方向に移動させた後、続
く作業に支障が無く、しかも危険の無い位置に降
ろし次の気相化学反応に備える。

反応容器３内の温度が十分下がつたところで反
応容器３内の残留ガスを無害なガスと置換し、大
気圧としたところで反応容器３を上に引き上げ、
これも一旦横に移動させて続く作業に支障が無
く、しかも危険の無い所に置いておく。

次いでベースフランジ４上に残つているワーク
５及びワークホルダー６をベースフランジ４上よ
り取り去り、一連の作業を終わる。

又、ワーク５を約1100゜〜2000℃に間接加熱し
て気相化学反応を行なわせる為の加熱炉１の発熱
体及び反応容器３の材質は当然その温度に耐えう
る必要が有り、自ずからカーボン、もしくはモリ
ブデン、タンタル、タングステン等の高融点金属
に限定されるが、これらはいずれも高温中に於い
ては非常に酸化されやすく、従つてこれらは真空
状態で使用するか、もしくはHe、Ar等の不活性
ガス、もしくはH₂のような還元性ガスの雰囲気
（以下保護ガスという）中で使用する必要がある。

ところで、反応容器３の材質としては上述のも
のに限定される為、そのいずれも、完全な密封構
造にするのは非常に困難か多大な費用を要する。

上記のように従来の装置はその操作が極めて面
倒なばかりでなく構造上種々の制約を受ける欠点
があつた。

このような欠点を除くため例えば特開昭58−
14945号公報の第２図に示すようにワークを支持
するベースフランジと、このベースフランジ上の
ワークに被さるよう前記ベースフランジにその開
放下端を載置した筒状反応容器と、この反応容器
に被せてその開放下端を前記ベースフランジに気
密に接合した筒状密封容器と、この筒状密封容器
と前記反応容器間の空間に配置した発熱体とより
成る気相化学反応炉が提案されているが、このよ
うなものでは反応炉内の反応ガスが発熱体を設け
た空間内に漏れた場合、この反応ガスによつて発
熱体が劣化する欠点があつた。

（発明の目的） 本発明の目的は上記のような欠点を除去した気
相化学反応炉を得るにある。

（発明の構成） 本発明の気相化学反応炉は、ワークを支持する
ベースフランジと、このベースフランジ上のワー
クに被さるように前記ベースフランジにその開放
下端を気密に接合することなく載置した筒状反応
容器と、この反応容器に被せてその開放下端を前
記ベースフランジに気密に接合した筒状密封容器
と、この筒状密封容器と前記反応容器間の空間に
配置した発熱体と、前記反応容器内に原料ガスを
流入せしめ且つ排出せしめる機構と、前記発熱体
の位置する空間内に前記原料ガスと反応しない保
護ガスを導入しこの空間内の圧力を前記反応容器
内の圧力より若干高い値に保つ機構とより成るこ
とを特徴とする。

（発明の実施例） 本発明においては第１図に示すように筒状反応
容器３の開放下端をベースフランジ４上に単に設
置し、つりがね状密封容器９を前記反応容器３に
かぶせてその開放下端をシール材１０を介してベ
ースフランジ４に気密に接合し、その内面に断熱
材１１を内張りすると共に、この断熱材１１の内
面と反応容器３の外周面間に発熱体１２を配置
し、この発熱体１２の位置する空間内にこの空間
の上部から前記原料ガスと反応しない保護ガス１
３を導入せしめ、前記発熱体１２の位置する空間
内の圧力を前記反応容器３内の圧力より若干高く
保ち、反応容器３内の原料ガスが発熱材１２の位
置する空間側に漏洩するのを防止せしめるように
する。

本発明気相化学反応炉は上記のような構成であ
るからその操作に際しては反応容器３内にワーク
５を配置した後、密封容器９内において、断熱材
１１によつて回りを取り囲まれた発熱体１２に公
知の方法で通電を行い、これを昇温させ、間接的
に反応容器３及びその内部に設置したワーク５を
加熱しながら原料ガス入口より原料ガスを導入
し、ワーク５の表面に気相化学反応を行なわせ
る。この時、保護ガス入口より保護ガスを導入
し、その圧力を反応容器３の内部より若干高めと
し、原料ガスが反応容器３内部から外部に漏洩し
て発熱体１２を劣化させないようにする。この場
合保護ガスの方が反応容器３内に若干漏洩して行
くが、この漏洩した保護ガスは単に原料ガスの濃
度及び反応容器３内の流速に僅か影響を与えるの
みで実用上なんら障りがない。

（発明の効果） 本発明気相化学反応炉は上記のような構成であ
るからその操作に際しては加熱炉１のみを上下す
る等の作業が全く不要でその構成が極めて簡単で
あり、反応容器３をベースフランジ４に気密に接
続するためのシール機構を有しないので構造を簡
単にし、廉価にでき、且つシール部冷却の必要も
無いので高温での処理ができ、多量のしかも多種
類のワークを同時に約1100℃以上の高温下で気相
化学反応を行なわせる事が可能であり又、当該約
1100℃以上のみならず、それ以下の温度範囲に於
いても使用出来ると共に、有害な原料ガスが反応
容器外に漏洩することが防がれ、又発熱体が原料
ガスに接して劣化することを完全に阻止出来る大
きな利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明反応炉の説明用断面図、第２図
は従来の反応炉の説明用断面図である。 １…ベル式加熱炉、２…上下動ガイド機構、３
…反応容器、４…ベースフランジ、５…ワーク、
６…ワークホルダー、７…ガスボンベ、８…排気
ポンプ、９…つりがね状密封容器、１０…シール
材、１１…断熱材、１２…発熱体、１３…保護ガ
ス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ワークを支持するベースフランジと、このベ
   ースフランジ上のワークに被さるよう前記ベース
   フランジにその開放下端を気密に接合することな
   く載置した筒状反応容器と、この反応容器に被せ
   てその開放下端を前記ベースフランジに気密に接
   合した筒状密封容器と、この筒状密封容器と前記
   反応容器間の空間に配置した発熱体と、前記反応
   容器内に原料ガスを流入せしめ且つ排出せしめる
   機構と、前記発熱体の位置する空間内に前記原料
   ガスと反応しない保護ガスを導入しこの空間内の
   圧力を前記反応容器内の圧力より若干高い値に保
   つ機構とより成ることを特徴とする気相化学反応
   炉。