JPH10504935A

JPH10504935A - 水素トーチ

Info

Publication number: JPH10504935A
Application number: JP8505137A
Authority: JP
Inventors: ディーフォスター，ブライアン; ジェイ．エリオット，ウィリアム; ティー．バイダ，ジョン
Original assignee: サン−ゴバン／ノートンインダストリアルセラミックスコーポレイション
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1998-05-12
Anticipated expiration: 2015-07-13
Also published as: CN1152262A; US5526984A; CN1220547C; JP3296495B2; EP0773826A2; WO1996002320A2; WO1996002320A3

Abstract

(57)【要約】同心の内側流体送出チューブ(1)と外側流体送出チューブ(3)を備え、外側チューブ(3)はシリカを含んでなり、内側チューブ(1)は炭化ケイ素を含んでなる水素トーチ。

Description

【発明の詳細な説明】水素トーチ発明の背景半導体デバイスの製造において、シリコンウェハーの表面は、その表面上にシリカ層を形成するために酸化される必要がある場合が多い。このことを行う１つの一般的な仕方は、プロセスチューブと称される加熱された汚染されていない容器の中にウェハーを配置し、プロセスチューブの中に高純度水蒸気を注入する。高純度水蒸気は、ウェハーの表面と接触・反応し、所望のシリカ層を生成させる。高純度水蒸気は、一般に、プロセスチューブの内側又は外側に位置する水素トーチ装置によって生成される。図１と２は、水素の入口Ａと出口Ｂ、及び酸素の入口Ｃと出口Ｄを有する従来技術の一体式のトーチを示す。この装置は、酸素と水素を別な流れでプロセスチューブの中に（又は外部の燃焼チャンバーに）送出し、そこでこれらのガスは、６００℃を超える温度で混合される。この高温混合プロセスは、少なくとも約１２００℃の温度に達するコントロールされた燃焼を形成し、水蒸気を発生させる。ある一般的な水素トーチは、複雑な一体式のシリカチューブである。ここで、水素送出チューブの出口温度は、少なくとも１２００℃に達することが多い。燃焼チャンバーの中でのこの温度と同時にスチーム雰囲気といった苛酷な条件は、一般的なシリカ送出チューブを崩壊させ、最初にシリカ粒子を剥離させ、この粒子は半導体製造プロセスを汚染し、結局は、チューブの寸法的及び構造的完全性を失わせることになる（それによって、水素を適切に送出す性能が低下する）。このような厳しい環境条件下の性能の必要性に取り組んだ、別な種類の水素トーチが開発されている。とりわけ、現在、高温で水蒸気の腐食性条件に耐えることができる炭化ケイ素トーチが入手可能である。しかしながら、シリカに比較して、炭化ケイ素は複雑形状に製作することが難しく、また製造コストが高い。従って、妥当なコストでありながらも厳しい条件で使用することができ、製作が容易な水素トーチに対するニーズが存在している。発明の要旨本発明によると、ａ）第１材料を有する外側チューブ、及びｂ）第２材料を有する内側チューブ、の内側と外側の流体送出チューブを備え、２種の反応性流体を反応させる(combi ne)流体送出装置が提供される。好ましい態様において、第１と第２の材料は、それぞれ溶融シリカと炭化ケイ素であり、逆ボールジョイント接続で一緒に接続される。図面の説明図１は、シリカ一体式の構造に一般に使用される、従来技術の水素トーチの構造である。図２は、シリカ一体式の構造に一般に使用される、もう１つの従来技術の水素トーチの構造である。図３は、本発明の水素トーチの１つの態様を示す。図４は、プロセスチューブに接続された本発明の水素トーチを示す。図５は、逆ボールジョイント接続の態様を示す。発明の詳細な説明本発明のトーチは、高温に対する耐久性が重要な装置の領域に炭化ケイ素のような耐熱材料を使用し、製作の容易性が重要な装置の領域にシリカを使用する。従って、本発明のトーチは、一体式の炭化ケイ素トーチよりも製作が容易であり（このため安価である）、シリカの一体式トーチよりも耐久性がありながらも、双方の欠点を有しない。内側チューブを形成する第２材料は、有意な劣化なしに少なくとも約１２００ ℃の水蒸気含有雰囲気に耐え得る必要がある。これは、気密性であることが必要であり、本質的に、ケイ素含浸の高純度炭化ケイ素、ＣＶＤ炭化ケイ素でコーティングされた高純度炭化ケイ素、又は一体式のＣＶＤ炭化ケイ素からなる。好ましくは、炭化ケイ素は、ノートン社（ウォルセスター、マサチューセッツ州）から入手可能なＣＲＹＳＴＡＲ（商標）再結晶炭化ケイ素である。また、窒化ケイ素や酸窒化ケイ素のようなこの他の耐熱セラミック材料が、一体式又はコーティングとして内側チューブに置き換えられることも考えられる。ある態様において、内側チューブは、基材セラミック材料とその上のコーティングを含んでなり、そのコーティングは、基材セラミック材料よりも高純度又は耐熱性である。外側チューブを形成する第１材料は、容易に製作され、高純度であり、有意な劣化なしに少なくとも約６００℃の水蒸気含有雰囲気に耐えることができる任意のシリカでよい。好ましくは、第１材料はガラスである。より好ましくは、溶融シリカである。１つの好ましい態様において、図３に示されたように、トーチは炭化ケイ素チューブ１と２本のシリカチューブ２と３を備える。これら部材の取り付けは、両側ボールジョイント接続４を使用して行われ、この接続は、炭化ケイ素チューブ１をシリカチューブ２と３に対して適切を位置に保持し、装置の中を流れる異なるガスを隔てるためのシールを提供する。このボールジョイント接続４は、２つの相対する雌型シリカソケット６と７（シリカチューブ２と３に一体）の間に保持された炭化ケイ素のボール部分５（炭化ケイ素チューブ１と一体）を有する。第１シリカチューブ２は、その中を流れる酸素ガスの流れを受け入れる入口14を有し、第１シリカチューブ２の内側直径と炭化ケイ素チューブ１の外側直径によって画定される環状部分の中を通って酸素が流れることができるに十分なクリアランスを有し且つ炭化ケイ素チューブ１の通過を可能にするのに十分大きい。第１シリカチューブ２の反対側端部８にもう１つの雌型ソケットがあり、これは、所望の燃焼を発生させることができるプロセスチューブ（図示せず）に接続することを可能にする。第２シリカチューブ３は、その中を通る水素ガスの流れを受け入れる入口14を有する。ある態様において、熱電対 13もまたトーチと共に収められる。次に図４に関し、炭化ケイ素チューブ１のチップ端部９から流れ出る水素がプロセスチューブ11の中で適切に位置するように、炭化ケイ素チューブ１は、第１シリカチューブ２の中を通ってプロセスチューブ11の中に延びることを可能にする長さを有する。組立の容易性のため、炭化ケイ素チューブ１とチップ端部９の外側直径は、第１シリカチューブ２の中を通ることができる必要がある。出ていく水素ガスの流れを制御・案内するために、いろいろな構造がチップ端部９に使用されることができる。ボールジョイント接続に接合するシリカチューブの小さなサイズのため、及びボールジョイント接続４の両側にある室温のガスの流れのため、ボールジョイント接続４での炭化ケイ素ボールの温度は、一般に約３００℃よりも低いであろう。ある態様において、炭化ケイ素チューブ１は、外径１３ｍｍ×内径８ｍｍ×長さ３００ｍｍであり、シリカチューブ２と３は、外径２０ｍｍ×内径１５ｍｍ× 長さ５０ｍｍであり、ボールジョイント接続４は２８／１５であり、即ち内径１５ｍｍのクリアランスを有する直径２８ｍｍの球形表面である。本発明の接続端部（例えば、図３の部材番号５、６、７、８、12、14）は、半導体製造業界で通常使用される任意の一般的な接続で設計されたものでよい。例えば、コネクターは、ボール、ソケット、テーパー、又はフランジのような多様なものでよく、通常の方法にって製作されることができる。好ましくは、ボールジョイント接続は、標準的金属クランプと共に一緒に支持される。図３と４は、ＳｉＣボールとシリカソケットの間に隙間があるように見えるが、これらのコネクターは精密研磨され、流体がこの接続を通り抜けることはできないと理解されるべきである。所望により、ボールジョイント接続のシールを改良するために、Ｏリングが使用されることもできる。図３と４は、非類似の材料のＳｉＣチューブ１とシリカチューブ２を接続するための新規な手段を開示しており、「逆ボールジョイント接続(reverse ball jo int connection)」と称される。このように、本発明によれば、複数流体送出装置を形成する逆ボールジョイント接続が提供される。次に図５に関し、この逆ボールジョイント接続は、ａ）第１端部53を有する第１チューブ51、及び第１端部53から外側に開口する第１の中空半球状突起部52、を備えた第１構成成分50、並びに、ｂ）第１端部56を有する第２チューブ55、第２チューブ55の第１端部56から外側に開口する第２の中空半球状突起部 58、及び第２チューブ55に流体接続する第３チューブ57、を含んでなり、その第２チューブ55は第１チューブ52よりも直径が大きくてそれと本質的に同心であり、第１チューブ52は第２チューブ55の中にフィットし、第１突起部55の凸面は、第２突起部58の凹面と適切なシールを形成する。従来のボールジョイント接続と異なり、本発明の逆ボールジョイント接続は、第２流体の導入に適する環状部分をチューブの間に画定し、第２流体は、内側チューブの中を流れる流体から隔てられて環状部分の中を流れることができる。本発明のシリカと炭化ケイ素の構成部分を製作するには、任意の常套手段が適当に使用されてよい。例えば、米国特許第３９５１５８７号明細書（アリエグロのプロセス）に開示のように、ケイ素化炭化ケイ素チューブを製作するために、石膏型の中で二モード分布炭化ケイ素スリップの注型が使用されることができる。ここで、所望のＳｉＣチューブが小さい場合（即ち、直径が約２０ｍｍ未満及び／又は肉厚が約３ｍｍ未満）、これらの目標をより高い信頼性で達成する新規な技術が確立されている。特に、本発明によれば、約０．７５〜約３ｍｍの肉厚と、室温で少なくとも約２５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも約２９０ＭＰａの４点曲げ強度を有するドレインキャストの再結晶炭化ケイ素セラミックが新たに提供される。より好ましくは、このセラミックは１２００℃において、少なくとも約３００ＭＰａ、より好ましくは少なくとも約３７５ＭＰａの４点曲げ強度を有する。ある好ましい態様において、この新規なセラミックは、次の工程を含むプロセスによって製作される。ａ）石膏型を用意し、ｂ）注型遅延剤でその型をコーティングし、ｃ）そのコーティングされた型を、二モードの粒子サイズ分布を有する炭化ケイ素スリップで満たし、ｄ）型の中を通してスリップを脱水させ、約０．７５〜約３ｍｍの肉厚を有する注型体を製作する。本発明の目的において、「ドレインキャスト(drain cast)」のＳｉＣセラミックには、ドレイン注型、スリップキャスティング、又は加圧キャスティングによって得られる生産品が挙げられ、この生産品は、割合にスムースな表面と等方的な粒子配向を有する。従って、「ドレインキャスト」生産品は、押出物の表面にそった縦じわと優先的粒子配向の特徴がある射出成形されたＳｉＣセラミックを含まない。同様に、「再結晶(recrystallized)」ＳｉＣセラミックは、本質的に遊離炭素を含まず、また、炭素グリーン成形体がケイ素と反応焼結されて未反応の遊離炭素とケイ素を有するＳｉＣセラミックを含まない。スリップを入れる前にアルギン酸アンモニウムが石膏型に施されると、良好な強度を有する薄肉の注型体が得られることが予想外に見出された。当該技術分野において、注型における主な問題は、高密度の達成であることが知られている。高密度の注型（即ち、理論密度の約８５％）は、一般に、二モード分布のスリップを用いることによって達成され、微細粒子（一般に２〜３μｍ）が、粗粒子（一般に約５０μｍ）の充填によって形成された空隙の中を満たす。ここで、焼石膏型は、非常に多孔質である場合が多いことも知られている（即ち、直径２〜３ μｍの気孔を有する）。従って、理論に束縛されるつもりはないが、多孔質の石膏の高い気孔率は、２つの仕方でこのような二モード分布のスリップの注型に悪影響を及ぼすと考えられる。第１に、スリップと多孔質石膏の相互作用によって生じる毛管引力が、過度に速い注型速度をもたらす（即ち、１ｍｍの肉厚を有する注型体が約０．５分間で注型される）。この過度に速い注型速度は、初期の注型体における二モード分布スリップの適切な秩序を妨げ、注型体の厚さの端から端までの不均一な微細構造をもたらす。第２に、初期の速い注型速度のせいで、ＳｉＣ微粒子がスリップと石膏の界面に吸引され、その微粒子部分が支配的な注型表面をもたらす。この第２の現象は、従来技術の注型における見た目のオレンジ皮剥きの原因であると考えられる。理論に束縛されるつもりはないが、高度に多孔質の石膏型表面を注型遅延剤がコーティングすると、その有効な気孔性と透過性を低下させ、秩序のある注型を促し、注型体密度を高めるものと考えられる。また、型の中に微粒子部分が侵入することを遅らせ、微粒子が注型体の中に留められることを可能にし、スムーズな仕上と、従って、容易な離型をもたらす。注型遅延剤は、多孔質石膏の多孔性を低下させる任意のコーティングでよい。好ましくは、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、又はポリアクリル酸である。より好ましくは、アルギン酸アンモニウムである。一般に、これは、約０．０１〜約１．０重量％(w/o)、好ましくは０．０３重量％の量の水溶液として施される。本発明の石膏型は、注型技術に一般に使用される任意の型でよい。好ましくは、焼石膏であり、大きさが約２μｍの溝（気孔）を有する。好ましくは、６０％の密度(consistency)を有する。本発明のこの観点におけるスリップは、一般に、１０〜１００μ ｍの粒子サイズを有する約４５〜約５５重量％の粗いＳｉＣ粒子（粗粒子部分）と、１〜４μｍのサイズ分布を有する約４５〜約５５重量％の微細ＳｉＣ粒子（微粒子部分）を含む二モード分布を有する。好ましくは、微粒子部分は、約２〜３μｍの平均粒子サイズを有し、粗粒子部分は、約６０μｍの平均粒子サイズを有する。スリップのその他の成分は、通常の添加剤としてのＮａＯＨ、ＮＨ₃ＯＨ、Ｎａ₂ＳｉＯ₃などの解膠剤であり、水は、固形分が約１２〜１６重量％の量となるように存在し、また、約０．２５〜１．０重量％の固形分の範囲でアクリル系バインダーが存在する。特に好ましい態様において、約６０μｍの平均サイズを有するＦ２４０サイズのグリーン炭化ケイ素の約４８重量％と、２〜３μｍの平均サイズを有するグリーン炭化ケイ素の約５２重量％からなる炭化ケイ素混合物が調製される。この混合物に、最適な解凝集を得るに十分な量で解膠剤（ＮａＯＨ）が添加される。次いで、約５００〜約７５０ｃｐｓの粘度を与える水が添加される。また、アクリル系ラテックスバインダーが、約０．２５重量％の固形分の量で添加される。これらの成分は、ボールミル中で混合され、このボールミルは、水銀柱約２７〜３０インチのレベルの減圧に排気され、少なくとも約１７時間回転される。並行して、７０％の密度を有する石膏型が、アルギン酸アンモニウムの０．０３％溶液でコーティングされる。この型は、底がキャップでシールされ、アルギン酸アンモニウムが注ぎ入れられてキャビティを満たす。この溶液は、型が溶液を吸収するに併せて連続的に添加される。型が３分間アルギン酸アンモニウムで満たされた後、キャップが外され、溶液が排出される。スリップを入れる前に、溶液を排出した型を１０分間空気乾燥させる。型に再度キャップを施し、スリップがキャビティに注ぎ入れられる。注型時間は、所望の肉厚とスリップ粘度の双方に関係する。７５０ｃｐｓの所望粘度と約１．５ｍｍの必要な公称肉厚の場合、スリップは、キャップが外される前に、型の中に４〜６分間滞留される。型からスリップが排出された後、塊のない排出後の表面を保証するため、少量の脱イオン水がキャビティに注ぎ込まれる。注型パーツは、型の中で２０〜３０分間乾燥される。この時間を過ぎると、型が分解され、適当な取外用具を用いてトーチが取出される。この用具は、乾燥中に寸法が正確に維持されることを可能にするように、注型パーツの外形に合わせられる。次いで注型パーツは、生成形体の仕上の前に、終夜にわたって空気乾燥され、又は約５４℃で２時間以上にわたりオーブン乾燥される。乾燥したアルギン酸塩の表層が注型パーツから除去され、注型パーツがある長さに切られ(cut to leng th)、何からの最終仕上が行われる。次に、注型パーツは焼成に供される。最初の焼成工程は、アルゴン雰囲気中の約０．５トールの真空下で１９００℃の温度に加熱された炉の中で行われる。この最初の焼成の後、注型パーツは、２つの実施可能な最終焼成工程の１つに供されるが、これは、パーツサイズと目的とする用途に関係する。この第２の焼成工程は、気孔を除去するためにケイ素を含浸させるか、又は炭化ケイ素をＣＶＤコーティングすることである。この第２の焼成の後、そのパーツは最終寸法に機械加工される。本発明によると、約４〜２０ｍｍ、好ましくは約６ｍｍの外側直径と、約０．７５〜約３．０ｍｍ、好ましくは約１ｍｍの肉厚を有する炭化ケイ素セラミックが得られる。注型が十分に遅いおかげで、順序だった注型が促進され、典型的な粗い「オレンジの皮剥き（o range peel）」タイプのドレイン注型表面が解消され、滑らかな表面を有する注型体が得られる。上記の特に好ましい態様によって得られた未焼成の注型体は、少なくとも約２．７５ｇ／ｃｃの見掛け密度と、少なくとも約７ＭＰａの４点曲げ強度を有する。その気孔サイズは約０．１〜４．０μｍであり、その平均気孔サイズは約０．４μｍである。これに対し、通常の未焼成のＳｉＣ注型体は約１．８μｍの平均気孔サイズを有する。本発明の特に好ましい態様によって製作されたケイ素含浸(siliconized)炭化ケイ素生産品について、物理的・機械的評価を行った。２０ｍｍの上側スパンと４０ｍｍの下側スパンを有する４点−１／４点固定具を用い、曲げ強度試験を行った。曲げ試験片は、寸法が３ｍｍ×４ｍｍ×５０ｍｍであり、約０．０２インチ／分の荷重速度で曲げられた。室温曲げ強度は約２９６ＭＰａであった。このことは、通常のケイ素含浸炭化ケイ素生産品よりも強度が３８％高いことを示す。１２００℃曲げ強度は約３７５ＭＰａであり、通常のケイ素含浸炭化ケイ素生産品よりも強度が６０％高いことが分かった。また、肉厚の変動(variation)の評価を行った。本発明の生産品の１ｍｍの肉厚におけるその変動は約０．２ｍｍ／ｍであり、即ち、１メートルの長さの中で肉厚が約０．９〜約１．１ｍｍ（最小と最大）の範囲で変化した。これに対し、通常のケイ素含浸炭化ケイ素セラミックは約０．６ｍｍ／ｍの変動を有していた。本発明の新規な再結晶炭化ケイ素セラミックは、米国特許第３９５１５８７号明細書に開示のような、通常のケイ素含浸炭化ケイ素又はＣＶＤコーティングした炭化ケイ素の用途に使用されることができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項【提出日】１９９６年１０月２日【補正内容】請求の範囲１．内側の流体送出チューブ、外側の流体送出チューブ、第３の流体送出チューブ、水素源であってそれから延びる水素供給ラインを有する水素源、及び酸素源であってそれから延びる酸素供給ラインを有する酸素源を具備した水素トーチであり、ａ）その外側チューブは、第１材料を含んでなり、供給ラインの１つに流体接続する入口を有し、ｂ）その内側チューブは、第２材料を含んでなり、第１端部と第２端部を有し、ｃ）その第３チューブは、その内側チューブの第１端部と流体接続され、残りの供給ラインと流体接続する入口を有する、水素トーチ。２．第３チューブがシリカである請求の範囲第１項に記載の水素トーチ。３．内側チューブの第１端部がボール形状を有する請求の範囲第１項に記載の水素トーチ。４．流体接続が、逆ボールジョイント接続によって行われた請求の範囲第１項に記載の水素トーチ。５．外側チューブが第１端部と第２端部を有し、外側チューブの第１端部は内側チューブの第１端部とシール性接続を形成し、外側チューブの第２端部はプロセスチューブと流体接続を形成するのに適する請求の範囲第４項に記載の水素トーチ。６．外側チューブが溶融シリカを含んでなる請求の範囲第１項に記載のトーチ。７．内側チューブが炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第１項に記載のトーチ。８．内側チューブが本質的に炭化ケイ素からなる請求の範囲第１項に記載のトーチ。９．外側チューブが溶融シリカであり、内側チューブが炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第１項に記載のトーチ。１０．内側チューブが、４ｍｍ〜２０ｍｍの外側直径、０．７５〜３ｍｍの肉厚、少なくとも２５０ＭＰａの室温曲げ強度、及び０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有するドレインキャスト炭化ケイ素セラミックチューブである請求の範囲第１項に記載の水素トーチ。１１．逆ボールジョイント接続であって、ａ）第１端部を有する第１チューブ、及び第１端部から外側に開口する第１の中空半球状突起部、を備えた第１構成成分、並びに、ｂ）第１端部を有する第２チューブ、及び第２チューブの第１端部から外側に開口する第２の中空半球状突起部、を備えた第２構成成分、を含んでなり、その第２チューブは第１チューブよりも直径が大きくてそれと本質的に同心であり、第１チューブは第２チューブの中にフィットして、第１突起部の凸面は、第２突起部の凹面とシートを形成する、逆ボールジョイント接続。１２．第１構成成分と第２構成成分が異なる材料から製作された請求の範囲第１１項に記載の逆ボールジョイント接続。１３．第１構成成分が炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第１１項に記載の逆ボールジョイント接続。１４．第２構成成分がシリカを含んでなる請求の範囲第１１項に記載の逆ボールジョイント接続。１５．第１構成成分が本質的にケイ素含浸(siliconized)炭化ケイ素からなる請求の範囲第１３項に記載の逆ボールジョイント接続。１６．第２構成成分が本質的にシリカからなる請求の範囲第１５項に記載の逆ボールジョイント接続。１７．第１構成成分が本質的にケイ素含浸炭化ケイ素からなり、第２構成成分が本質的にシリカからなる請求の範囲第１１項に記載の逆ボールジョイント接続。１８．４ｍｍ〜２０ｍｍの外側直径、０．７５〜３ｍｍの肉厚、０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動、及び少なくとも２５０ＭＰａの室温曲げ強度を有するドレインキャスト炭化ケイ素セラミックチューブ。１９．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第１８項に記載のチューブ。２０．炭化ケイ素が本質的に再結晶炭化ケイ素からなる請求の範囲第１８項に記載のチューブ。２１．約０．４μｍの平均気孔サイズを有する未焼成の炭化ケイ素注型体。２２．ａ）石膏型を用意し、ｂ）その型を注型遅延剤でコーティングし、ｃ）そのコーティングされた型を、二モード粒子サイズ分布を有する炭化ケイ素スリップで満たし、ｄ）型の中を通してスリップを脱水し、約０．７５〜約３ｍｍの厚さを有する注型体を製作する、各工程を含む方法。２３．注型遅延剤が、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、及びポリアクリレート酸からなる群より選択された請求の範囲第２２項に記載の方法。２４．注型遅延剤がアルギン酸アンモニウムである請求の範囲第２２項に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者エリオット，ウィリアムジェイ. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02172，ウォータータウン，アルデンロード 15 (72)発明者バイダ，ジョンティー. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01585，ウェストブルックフィールド, ニューブレイントリーロード 17

Claims

【特許請求の範囲】１．内側の流体送出チューブと外側の流体送出チューブを含んでなり、ａ）その外側チューブは第１材料を含んでなり、ｂ）その内側チューブは第２材料を含んでなり、２種の反応性流体を反応させるための流体送出装置。２．外側チューブが本質的に第１材料からなる請求の範囲第１項に記載の装置。３．第１材料がセラミック材料である請求の範囲第２項に記載の装置。４．第１材料がガラスである請求の範囲第２項に記載の装置。５．第１材料が溶融シリカである請求の範囲第２項に記載の装置。６．内側チューブが炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第１項に記載の装置。７．内側チューブが本質的に炭化ケイ素からなる請求の範囲第１項に記載の装置。８．外側チューブが溶融シリカであり、内側チューブが炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第１項に記載の装置。９．流体送出装置が水素トーチである請求の範囲第１項に記載の装置。１０．流体送出装置が水素トーチである請求の範囲第６項に記載の装置。１１．流体送出装置が水素トーチである請求の範囲第８項に記載の装置。１２．内側チューブが本質的に炭化ケイ素からなる請求の範囲第１１項に記載の水素トーチ。１３．内側チューブが、ケイ素で含浸された高純度炭化ケイ素、高純度窒化ケイ素、一体式のＣＶＤ炭化ケイ素、及びＣＶＤ炭化ケイ素でコーティングされた高純度炭化ケイ素からなる群より選択された材料から本質的になる請求の範囲第９項に記載の水素トーチ。１４．内側チューブが第１と第２の端部を有し、さらに、内側チューブの第１端部に流体接続する第３チューブを含んでなる請求の範囲第９項に記載の水素トーチ。１５．第３チューブがシリカである請求の範囲第１４項に記載の水素トーチ。１６．内側チューブの第１端部が、ボール、ソケット、テーパー、及びフランジからなる群より選択されたコネクターを備えた請求の範囲第１４項に記載の水素トーチ。１７．流体接続が逆ボールジョイント接続によって形成された請求の範囲第１４項に記載の水素トーチ。１８．外側チューブが第１と第２の端部を有し、外側チューブの第１端部が内側チューブの第１端部とシール性接続を形成し、外側チューブの第２端部がプロセスチューブと流体接続を形成するのに適する請求の範囲第１７項に記載の水素トーチ。１９．外側チューブが第１流体入口を有し、第２シリカチューブが第２流体入口を有する請求の範囲第１８項に記載の水素トーチ。２０．内側チューブが、基材セラミック材料と、その上のコーティングを備えた請求の範囲第１１項に記載の水素トーチ。２１．コーティングが、窒化ケイ素と炭化ケイ素からなる群より選択された請求の範囲第２０項に記載の水素トーチ。２２．基材セラミック材料が、窒化ケイ素と酸窒化ケイ素からなる群より選択された請求の範囲第２０項に記載の水素トーチ。２３．逆ボールジョイント接続であって、ａ）第１端部を有する第１チューブ、及び第１端部から外側に開口する第１の中空半球状突起部、を備えた第１構成成分、並びに、ｂ）第１端部を有する第２チューブ、及び第２チューブの第１端部から外側に開口する第２の中空半球状突起部、を備えた第２構成成分、を含んでなり、その第２チューブは第１チューブよりも直径が大きくてそれと本質的に同心であり、第１チューブは第２チューブの中にフィットして、第１突起部の凸面は、第２突起部の凹面とシールを形成する、逆ボールジョイント接続。２４．第１構成成分と第２構成成分が異なる材料から製作された請求の範囲第２３項に記載の逆ボールジョイント接続。２５．第１構成成分が炭化ケイ素を含んでなる請求の範囲第２３項に記載の逆ボールジョイント接続。２６．第２構成成分がシリカを含んでなる請求の範囲第２３項に記載の逆ボールジョイント接続。２７．第１構成成分が本質的にケイ素含浸(siliconized)炭化ケイ素からなる請求の範囲第２５項に記載の逆ボールジョイント接続。２８．第２構成成分が本質的にシリカからなる請求の範囲第２６項に記載の逆ボールジョイント接続。２９．第１構成成分が本質的にケイ素含浸炭化ケイ素からなり、第２構成成分が本質的にシリカからなる請求の範囲第２３項に記載の逆ボールジョイント接続。３０．０．７５〜３ｍｍの肉厚と少なくとも約２５０ＭＰａの室温曲げ強度を有するドレインキャスト炭化ケイ素セラミック。３１．約０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有する請求の範囲第３０項に記載のセラミック。３２．約４ｍｍ〜約２０ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第３１項に記載のセラミック。３３．少なくとも約２９０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第３０項に記載のセラミック。３４．ＣＶＤ炭化ケイ素コーティングを有する請求の範囲第３０項に記載のセラミック。３５．ケイ素で含浸された請求の範囲第３０項に記載のセラミック。３６．少なくとも約３．０２ｇ／ｃｃの密度を有する請求の範囲第３３項に記載のセラミック。３７．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第３３項に記載のセラミック。３８．約１ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第３０項に記載のセラミック。３９．約６ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第３１項に記載のセラミック。４０．少なくとも約２５０ＭＰａの室温曲げ強度を有する再結晶炭化ケイ素セラミック。４１．少なくとも約２９０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第４０項に記載の再結晶炭化ケイ素セラミック。４２．約０．７５ｍｍ〜約３ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４３．約０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４４．約４ｍｍ〜約２０ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４５．少なくとも約２９０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４６．ＣＶＤ炭化ケイ素コーティングを有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４７．ケイ素で含浸された請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４８．少なくとも約３．０２ｇ／ｃｃの密度を有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。４９．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第４１項に記載のセラミック。５０．約６ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第４１項に記載のセラミック。５１．１２００℃で少なくとも約３００ＭＰａの曲げ強度を有する再結晶炭化ケイ素セラミック。５２．１２００℃で少なくとも約３７５ＭＰａの曲げ強度を有する請求の範囲第５１項に記載のセラミック。５３．約０．７５〜約３ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。５４．約０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。５５．約４ｍｍ〜約２０ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第５４項に記載のセラミック。５６．少なくとも約２５０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。５７．ＣＶＤ炭化ケイ素コーティングを有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。５８．ケイ素で含浸された請求の範囲第５２項に記載のセラミック。５９．少なくとも約３．０２ｇ／ｃｃの密度を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。６０．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。６１．約１ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第５２項に記載のセラミック。６２．約６ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第５２項に記載のセラミック。６３．約０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有するドレインキャスト炭化ケイ素セラミック。６４．少なくとも約２９０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。６５．約４ｍｍ〜約２０ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第６３項に記載のセラミック。６６．１２００℃で少なくとも約３７５ＭＰａの曲げ強度を有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。６７．ＣＶＤ炭化ケイ素コーティングを有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。６８．ケイ素で含浸された請求の範囲第６３項に記載のセラミック。６９．少なくとも約３．０２ｇ／ｃｃの密度を有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。７０．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。７１．約１ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第６３項に記載のセラミック。７２．約６ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第６３項に記載のセラミック。７３．約０．７５〜約３ｍｍの肉厚と、１２００℃で少なくとも約３００ＭＰａの曲げ強度を有するドレインキャストの炭化ケイ素セラミック。７４．１２００℃で少なくとも約３７５ＭＰａの曲げ強度を有する請求の範囲第７３項に記載セラミック。７５．約０．２ｍｍ／ｍ未満の肉厚変動を有する請求の範囲第７４項に記載セラミック。７６．約４ｍｍ〜約２０ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第７４項に記載のセラミック。７７．少なくとも約２５０ＭＰａの室温曲げ強度を有する請求の範囲第７４項に記載のセラミック。７８．ＣＶＤ炭化ケイ素コーティングを有する請求の範囲第７４項に記載のセラミック。７９．ケイ素で含浸された請求の範囲第７４項に記載のセラミック。８０．少なくとも約３．０２ｇ／ｃｃの密度を有する請求の範囲第７４項に記載のセラミック。８１．約２μｍ〜約３μｍの微粒子部分と、約６０μｍの粗粒子部分を含む二モード分布のＳｉＣ粒子分布を有する請求の範囲第７４項に記載のセラミック。８２．約１ｍｍの肉厚を有する請求の範囲第７４項に記載のセラミック。８３．約６ｍｍの外側直径を有するチューブ形状である請求の範囲第７４項に記載のセラミック。８４．約０．４μｍの平均気孔サイズを有する未焼成の炭化ケイ素注型体。８５．ａ）石膏型を用意し、ｂ）その型を注型遅延剤でコーティングし、ｃ）そのコーティングされた型を、二モード粒子サイズ分布を有する炭化ケイ素スリップで満たし、ｄ）型の中を通してスリップを脱水し、約０．７５〜約３ｍｍの厚さを有する注型体を製作する、各工程を含む方法。８６．注型遅延剤が、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、及びポリアクリレート酸からなる群より選択された請求の範囲第８５項に記載の方法。８７．注型遅延剤がアルギン酸アンモニウムである請求の範囲第８５項に記載の方法。