TW201447034A - 用於沈積材料之製造裝置及使用於其中之襯墊 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種密封製造裝置之腔室之襯墊。該製造裝置將材料沈積於載體主體上。該製造裝置包括外殼，該外殼具有界定該腔室之廣口瓶及用於與該廣口瓶耦接之底板。電極穿過該外殼安置，其中該電極至少部分安置於該腔室內。入口由該外殼界定以將包含該材料或其前驅體之沈積組合物引入該腔室中。該襯墊在該底板與該廣口瓶或該電極之間為拋棄式的以防止該沈積組合物逸出該腔室。該襯墊包含具有中空內部之主體部分。

Description

用於沈積材料之製造裝置及使用於其中之襯墊 [相關申請案]

本申請案主張2013年3月15日申請之美國臨時專利申請案第61/792,043號及2013年5月14日申請之美國臨時專利申請案第61/823,222號之優先權及所有利益，該等專利申請案之內容以引用之方式併入本文中。

本發明係關於一種用於將材料沈積於載體主體上之製造裝置。更特定言之，本發明係關於一種用於密封該製造裝置之腔室之襯墊。

此項技術中已知用於將材料沈積於載體主體上之製造裝置。舉例而言，矽可沈積於載體主體上以產生多晶矽。習知製造裝置包括界定腔室之外殼。在操作習知製造裝置之前將載體主體置放於腔室中。在操作習知製造裝置期間，在含有材料之沈積組合物存在下加熱載體主體。沈積組合物經分解，其使得材料沈積於載體主體上。

習知製造裝置包括用於密封腔室之襯墊。密封腔室可維持腔室之操作壓力。另外，密封腔室亦防止沈積組合物逸出腔室。然而，當加熱載體主體時，亦加熱襯墊，其使得襯墊隨時間而降解。因為襯墊降解，所以襯墊無法密封腔室。此外，當加熱襯墊時，襯墊可能會釋放雜質至腔室中，其可染污沈積於載體主體上之材料。因此，襯墊必 須能夠在高溫下維持密封，同時限制襯墊降解且限制沈積於載體主體上之材料之污染。

襯墊密封製造裝置之腔室。該製造裝置將材料沈積於載體主體上。製造裝置包括外殼，該外殼具有界定腔室之廣口瓶及用於與該廣口瓶耦接之底板。電極穿過該外殼安置，其中該電極至少部分安置於該腔室內。入口由該外殼界定以將包含材料或其前驅體之沈積組合物引入腔室中。該襯墊在該底板與該廣口瓶或該電極之間為拋棄式的以防止沈積組合物逸出腔室。襯墊包含具有中空內部之主體部分。該中空內部允許襯墊經壓縮以密封腔室且允許襯墊耐受較高操作溫度而不降解。

20‧‧‧製造裝置

22‧‧‧材料

24‧‧‧載體主體

26‧‧‧外殼

28‧‧‧廣口瓶

30‧‧‧底板

32‧‧‧壁

34‧‧‧腔室

38‧‧‧末端

40‧‧‧襯墊

40A‧‧‧第一襯墊

40B‧‧‧第二襯墊

42‧‧‧凸緣

44‧‧‧孔

46‧‧‧扣件

47‧‧‧間隔物

48‧‧‧溝槽

50‧‧‧指狀物

52‧‧‧入口

54‧‧‧沈積組合物

56‧‧‧出口

58‧‧‧入口管

60‧‧‧排出管

62‧‧‧電極

64‧‧‧桿身

66‧‧‧頭部

70‧‧‧主體部分

72‧‧‧中空內部

74‧‧‧通道

76‧‧‧偏壓元件

本發明之其他優勢將易於瞭解，因為在結合附圖考慮時參考以下實施方式將更好地理解該等優勢，其中：圖1為用於將材料沈積於載體主體上之包括電極之製造裝置的橫截面圖；圖2為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示安置於外殼之廣口瓶與底板之間的襯墊；圖3為在用存在於製造裝置之腔室內之沈積組合物操作期間製造裝置之橫截面圖；圖4為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示安置於外殼與電極之間的襯墊；圖5為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示在廣口瓶之凸緣與底板之間的襯墊；圖6為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示安置於由底板界定之通道內之襯墊； 圖7為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示安置於圍繞電極安置之絕緣套管與底板之間的襯墊；圖8為襯墊之一部分的透視圖；圖9為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶之凸緣與底板之間的襯墊，其中凸緣具有C形組態且襯墊界定面對製造裝置外部之通道；圖10為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶之凸緣與底板之間的襯墊，其中凸緣具有V形組態；圖11為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶之凸緣與底板之間的襯墊，其中凸緣具有W形組態；圖12為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶之凸緣與底板之間的襯墊，其中凸緣具有C形組態且襯墊之通道面對腔室；圖13為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶與底板之間的襯墊，其中襯墊包括偏壓元件；圖14為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示廣口瓶與底板之間的襯墊，其中襯墊包括作為偏壓元件之彈簧；圖15為具有作為偏壓元件之彈簧之襯墊的一部分之透視圖；圖16A為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示具有C形組態且包括偏壓元件之襯墊；圖16B為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示具有V形組態且包括偏壓元件之襯墊；圖16C為製造裝置之一部分的放大橫截面圖，其展示具有W形組態且包括偏壓元件之襯墊；且圖17為製造裝置之橫截面圖，其中第一襯墊安置於廣口瓶與底板之間且第二襯墊安置於電極與外殼之間。

參看該等圖，其中在若干視圖中相同數字指示相同或對應部分，展示用於將材料22沈積於載體主體24上之製造裝置20。在操作製造裝置20期間，材料22沈積於載體主體24上。舉例而言，製造裝置20可為化學氣相沈積反應器，諸如Siemens型化學氣相沈積反應器，其用於將矽沈積於載體主體24上以產生高純度多晶矽。如在Siemens方法之情況下已知，載體主體24可具有如圖1中所示之實質上U形組態。然而，應瞭解載體主體24可具有除U形組態以外之組態。另外，當待沈積之材料22為矽時，載體主體24通常為包含高純度矽之矽細長棒。矽沈積於矽細長棒上以產生高純度多晶矽。

參看圖1，製造裝置20包含外殼26。外殼26包括廣口瓶28及底板30，該底板用於耦接廣口瓶28以形成外殼26。外殼26之廣口瓶28具有至少一個壁32，該壁32通常呈現外殼26之圓柱形組態。然而，應瞭解外殼26之廣口瓶28可具有除圓柱形以外之組態，諸如立方形組態。廣口瓶28界定腔室34。更特定言之，外殼26之廣口瓶28之壁32具有內表面36，使得廣口瓶28之內表面36界定腔室34。廣口瓶28具有末端38，該末端係敞開的以允許進入腔室34。底板30耦接至敞開之廣口瓶28之末端38以覆蓋末端38。當耦接至廣口瓶28時，底板30部分密封腔室34。然而，廣口瓶28與底板30之間的機械相互作用不足以完全密封腔室34。因此，如圖2中所示，襯墊40可安置於廣口瓶28與底板30之間以於廣口瓶28之壁32處密封腔室34。下文更詳細地描述襯墊40。

正如圖2中所示，外殼26可包括凸緣42，該凸緣自外殼26之壁32延伸。更特定言之，凸緣42自外殼26之壁32橫向延伸。通常，當底板30耦接至外殼26時，凸緣42與底板30平行。通常，凸緣42與底板30兩者皆界定用於接納扣件46(諸如螺釘)以將廣口瓶28固定至底板30之孔44。換言之，扣件46防止廣口瓶28及底板30相對於彼此移動。應瞭解 凸緣42及底板30中之孔44可具有螺紋以接納扣件46之螺紋。如圖2中所示，應瞭解諸如墊圈之間隔物47可安置於廣口瓶28與底板30之間以防止襯墊40之過壓縮。

底板30可界定溝槽48。溝槽48界定於底板30的邊緣周圍。另外，外殼26之凸緣42可具有自凸緣42延伸以用於嚙合底板30之溝槽48的指狀物50。凸緣42之指狀物50與底板30之溝槽48之嚙合確保底板30及外殼26在耦接外殼26至底板30時恰當地對準。凸緣42之指狀物50與底板30之溝槽48之嚙合亦防止廣口瓶28之壁32在操作製造裝置20期間爆裂。此外，如圖5中所示，凸緣42之指狀物50與底板30之溝槽48之嚙合可充當用於防止襯墊40過壓縮之間隔物47。

參看圖3，外殼26界定用於將包含待沈積之材料22或其前驅體之沈積組合物54引入腔室34中之入口52。類似地，外殼26可界定用於允許沈積組合物54或其反應副產物自腔室34排出之出口56。應瞭解入口52及/或出口56可由外殼26之廣口瓶28或底板30界定。通常，入口管58連接至入口52以傳遞沈積組合物54至腔室34且排出管60連接至出口56以用於自腔室34移除沈積組合物54或其反應副產物。

正如圖4中所示，製造裝置20包括穿過外殼26安置之電極62。電極62至少部分安置於腔室34內。舉例而言，電極62通常穿過底板30安置，其中電極62之一部分於腔室34內支撐載體主體24。然而，應瞭解電極62可穿過外殼之廣口瓶28安置。在一個實施例中，電極62具有桿身64及安置於桿身64上之頭部66。在此實施例中，頭部66安置於腔室34內以支撐載體主體24。一般而言，電極62與外殼26之間的機械相互作用不足以完全密封腔室34。因此，襯墊40可安置於電極62與外殼26之間以於電極62處密封腔室34。下文更詳細地描述襯墊40。

通常，電極62包含導電材料，諸如銅、銀、鎳、英高鎳(Inconel)、金及其組合。藉由使電流通過電極62而在腔室34內加熱電 極62。由於電流自電極62傳遞至載體主體24，藉由稱為焦耳加熱(Joule heating)之方法加熱載體主體24至沈積溫度。通常，腔室34內之載體主體24之沈積溫度為攝氏約800至約1,250度、更通常為約900至約1,150度且更通常為約950至約1,100度。

焦耳加熱載體主體24至沈積溫度導致腔室34之輻射/對流加熱。因此，在操作製造裝置20期間，腔室34之操作溫度為約室溫至攝氏約400度、更通常為約150至約350度且更通常為約150至約350度。應瞭解在操作製造裝置20期間操作溫度並非恆定且操作溫度通常在操作期間增加。

加熱載體主體24至沈積溫度通常有助於沈積組合物54之熱分解。如上文所暗示，沈積組合物54包含待沈積於載體主體24上之材料22或其前驅體。因此，沈積組合物54之熱分解導致材料22沈積於加熱載體主體24上。舉例而言，當待沈積之材料22為矽時，沈積組合物54可包含鹵矽烷，諸如氯矽烷或溴矽烷。然而，應瞭解沈積組合物54可包含其他前驅體，尤其為諸如矽烷、四氯化矽、三溴矽烷及三氯矽烷之含矽分子。亦應瞭解製造裝置20可用於將除矽以外之材料沈積於載體主體24上。

一般而言，防止雜質污染材料22為有益的。如本文中一般所用之術語，雜質(impurity或impurities)係定義為元素或化合物，其於沈積之材料22中之存在為非所需的。舉例而言，當待沈積之材料22為矽時，相關雜質通常包括鋁、砷、硼、磷、鐵、鎳、銅、鉻及其組合。一般而言，限制存在於沈積於載體主體24上之材料22中之雜質產生高純度之材料22。如本文中所用之術語，高純度意謂材料22具有小於或等於1原子百萬分率之雜質含量。然而，應瞭解當待沈積之材料22為矽時，在沈積之矽之間存在其他區別，可基於依序降低的雜質含量進行區別。儘管將材料22表徵為具有高純度之以上臨限值提供雜質含量 之上限，但沈積之矽仍可在比以上所述之臨限值實質上更低之雜質含量之情況下表徵為高純度。

如上文所述，製造裝置20包括襯墊40。應瞭解襯墊40可稱作密封件。如圖2中所示，襯墊40可安置於廣口瓶28與底板30之間以於廣口瓶28之壁32處密封腔室34。另外，如圖4中所示，襯墊40可安置於電極62與外殼26之間以於電極62處密封腔室34。密封腔室34可防止沈積組合物54逸出腔室34。舉例而言，當沈積組合物54包含三氯矽烷時，沈積組合物54為氣體且襯墊40防止三氯矽烷逸出腔室34。

如圖2中所示，當襯墊40安置於廣口瓶28與底板30之間時，襯墊40可安置於廣口瓶28之壁32與底板30之間。在此實施例中，廣口瓶28之壁32與襯墊40接觸以壓縮襯墊40以於外殼26與底板30之間進行密封。另外，如圖5中所示，當存在襯墊40及凸緣42時，襯墊40可安置於凸緣42與底板30之間以圍繞廣口瓶28密封底板30之周界。在此實施例中，凸緣42與襯墊40接觸以壓縮襯墊40以於外殼26與底板30之間進行密封。此外，如圖6中所示，當存在襯墊40及凸緣42時，襯墊40可安置於底板30之溝槽48內，其中指狀物50與襯墊40接觸以壓縮襯墊40以於廣口瓶28與底板30之間進行密封。

如圖4中所示，當襯墊40安置於電極62與外殼26之間且電極62包括頭部66及桿身64時，襯墊40可圍繞桿身64安置於頭部66與外殼26之間，其中頭部66壓縮襯墊40以於電極62處密封腔室34。此外，如圖7中所示，絕緣套管68可圍繞電極62安置以防止電流自電極62傳遞至外殼26中。當存在絕緣套管68時，襯墊40可壓縮於絕緣套管68與外殼26之間以密封腔室34。

在操作製造裝置20期間，腔室34內之壓力可增至操作壓力。儘管腔室34內之壓力可達到操作壓力，但襯墊40能夠在外殼26與底板30之間進行密封。因此，由襯墊40密封腔室34可幫助維持腔室34內之操 作壓力。通常，操作壓力小於約15個大氣壓，更通常為約2至約8個大氣壓，且甚至更通常為約3至約7個大氣壓。應瞭解指狀物50與溝槽48之嚙合防止反應器腔室34之側面爆裂。舉例而言，當襯墊40安置於廣口瓶28與底板30之間時，指狀物50及溝槽48之嚙合防止襯墊40隨著腔室34內之壓力增加而破裂。此外，指狀物50與溝槽48之嚙合允許襯墊40相對於習知襯墊而言更薄。

一般而言，襯墊40與腔室34大氣連通。因此，當腔室34內之溫度接近操作溫度時加熱襯墊40。另外，襯墊40與載體主體24於腔室34內大氣連通且因此當材料22沈積於載體主體24上時與該材料大氣連通。因此，必須注意確保襯墊40不會將雜質提供至腔室34中，尤其在加熱襯墊40時。因此，襯墊40具有適於防止分解之熱穩定性，分解可使得當襯墊40於腔室34內曝露至操作溫度時將雜質引入腔室34中。因此，由於襯墊40之熱穩定性，在操作製造裝置20期間，襯墊40最低限度地提供雜質(即使有的話)至腔室34中。

通常，當沈積於載體主體24上之材料22為高純度時，襯墊40提供小於100原子十億分率之量的雜質至沈積於載體主體24上之材料22。因此，可在製造裝置20內使用襯墊40，該裝置沈積具有高純度之材料22。舉例而言，當沈積之材料22為用於產生多晶矽之矽時，產生具有高純度之多晶矽，因為已限制或甚至消除可能由襯墊40造成之污染。限制或防止襯墊40內之雜質污染沈積於載體主體24上之材料22使得沈積於載體主體24上之材料22(尤其為多晶矽)滿足及/或超過上文所述之高純度臨限值。

參看圖2及4，襯墊40包含具有中空內部72之主體部分70。一般而言，如上文所述，襯墊40之主體部分70壓縮於廣口瓶28與底板30或電極62與外殼26之間以密封腔室34。因此，如圖8中所示，襯墊40通常具有環形組態以於廣口瓶28處密封底板30之周界或圍繞電極62進行 密封。因此，襯墊40之主體部分70為環形。襯墊40具有直徑。襯墊40之直徑可變化以適應底板30之各種尺寸或電極62之各種尺寸。更特定言之，當襯墊40安置於廣口瓶28與底板30之間時，可將襯墊40之直徑調整為廣口瓶28之壁32之直徑以確保襯墊40恰當地安放於廣口瓶28之壁32與底板30之間。另外，當襯墊40安置於電極62與底板30之間時，可將襯墊40之直徑調整為大於電極62之桿身64之直徑且小於電極62之頭部66之直徑以確保襯墊40恰當地安放於電極62之頭部66與底板30之間。

參看圖9，襯墊40之主體部分70可界定與主體部分70之中空內部72連通之通道74以使得主體部分70的橫截面具有C形組態。當襯墊40之主體具有C形組態時，通道74使主體部分70之周界中斷。換言之，由於主體部分70界定通道74，因此襯墊40之主體部分70之周界不完整。如圖10中所示，當通道74由主體部分70界定時，主體部分70的橫截面可具有V形組態。另外，如圖11中所示，主體部分70可界定一個以上與中空內部72連通之通道74以使得主體部分70的橫截面具有W形組態。

如圖12中所示，襯墊40可安置於廣口瓶28與底板30之間，其中通道74面對製造裝置20之腔室34。或者，如圖9中所示，襯墊40可安置於廣口瓶28與底板30之間，其中通道74面對製造裝置20之外部。

襯墊40之主體部分70可包含含鎳材料。通常，含鎳材料係選自以下之群：鎳200、鎳400、合金C、英高鎳X718、英高鎳X750、瓦斯帕洛伊變形鎳基耐熱合金(waspalloy)、鋁、不鏽鋼及其組合。通常，襯墊40之主體部分70包含鎳200。應瞭解襯墊40之主體部分70之含鎳材料可鍍有電鍍材料。通常，電鍍材料係選自銀、銅、金、聚四氟乙烯及其組合之群。

參看圖13，襯墊40可包括安置於主體部分70之中空內部內之偏 壓元件76。偏壓元件76在壓縮主體部分70以密封腔室34時提供抗壓縮性。更特定言之，偏壓元件76具有約2000至約4000PSI之密封力。

應瞭解偏壓元件76可完全填充主體部分70之中空內部。或者，偏壓元件76可僅填充中空內部之一部分。舉例而言，如圖14及15中所示，偏壓元件76可為彈簧。換言之，偏壓元件76可為安置於主體部分70之中空內部內之捲繞結構。偏壓元件76可與任何組態之襯墊40一起使用。舉例而言，當襯墊40具有C形組態時，可存在如圖16A中所示之偏壓元件76。另外，當襯墊40具有V形組態時，可存在如圖16B中所示之偏壓元件76。此外，當襯墊40具有W形組態時，可存在若干如圖16C中所示之偏壓元件76。

如圖17中所示，製造裝置20可包括複數個襯墊。舉例而言，第一襯墊40A可安置於廣口瓶28與底板30之間且第二襯墊40B可安置於外殼26與電極62之間。在此實施例中，第一襯墊40A可具有任何適合之組態以於電極62與外殼26之間進行密封。此外，第一襯墊40A與第二襯墊40B兩者之主體部分70皆包含英高鎳X718且電鍍材料包含銀。應瞭解第一襯墊40A及第二襯墊40B可能不具有相同組態。亦應瞭解製造裝置20可包括多個電極62以支撐多個載體主體24或載體主體主體24之多個末端(在U形載體主體24之情況下)。

顯然，根據以上教示，本發明之許多修改及變化為可能的。已根據相關法律標準來描述前述發明；因此，該描述本質上為例示性的而非限制性的。對所揭示之實施例之變化及修改對熟習此項技術者而言可變得顯而易見且確實在本發明之範疇內。因此，給予本發明之法律保護之範疇可僅藉由研究以下申請專利範圍來加以確定。

20‧‧‧製造裝置

22‧‧‧材料

24‧‧‧載體主體

26‧‧‧外殼

28‧‧‧廣口瓶

30‧‧‧底板

32‧‧‧壁

34‧‧‧腔室

38‧‧‧末端

42‧‧‧凸緣

46‧‧‧扣件

52‧‧‧入口

56‧‧‧出口

58‧‧‧入口管

60‧‧‧排出管

62‧‧‧電極

64‧‧‧桿身

66‧‧‧頭部

Claims (30)

1. 一種用於將材料沈積於載體主體上之製造裝置，該製造裝置包含：包括廣口瓶及用於與該廣口瓶耦接之底板的外殼，其中該廣口瓶界定腔室；穿過該外殼安置之電極，其中該電極至少部分安置於該腔室內，由該外殼界定之入口，其用於將包含該材料或其前驅體之沈積組合物引入該腔室中；及安置於該底板與該廣口瓶或該電極之間的襯墊，其用於防止該沈積組合物逸出該腔室，該襯墊包含具有中空內部之主體部分。
2. 如請求項1之製造裝置，其中該襯墊包括安置於該主體部分之該中空內部內之偏壓元件，該偏壓元件用於在壓縮該主體部分以在該廣口瓶或該電極與該底板之間進行密封時提供抗壓縮性。
3. 如請求項2之製造裝置，其中該偏壓元件為彈簧。
4. 如請求項2之製造裝置，其中該偏壓元件包含選自以下之群的陶瓷材料：鎳200、鎳400、合金C、英高鎳(inconel)X718、英高鎳X750、瓦斯帕洛伊變形鎳基耐熱合金(waspalloy)、鋁、不鏽鋼及其組合。
5. 如請求項4之製造裝置，其中該偏壓元件為鎳。
6. 如請求項1之製造裝置，其中該主體部分界定與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有C形組態。
7. 如請求項1之製造裝置，其中該主體部分界定與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有V形組態。
8. 如請求項1之製造裝置，其中該主體部分界定複數個與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有W形組態。
9. 如請求項1之製造裝置，其中該襯墊之該主體部分包含選自以下之群的含鎳材料：鎳200、鎳600、合金C、英高鎳X718、英高鎳X750、瓦斯帕洛伊變形鎳基耐熱合金、鋁、不鏽鋼及其組合。
10. 如請求項9之製造裝置，其中該襯墊之該主體部分的該含鎳材料之該主體部分為鎳200。
11. 如請求項9之製造裝置，其中該襯墊之該主體部分的該含鎳材料鍍有選自銀、銅、金、聚四氟乙烯及其組合之群的電鍍材料。
12. 如請求項1之製造裝置，其中沈積於該載體主體上之該材料為矽。
13. 如請求項1之製造裝置，其中該襯墊安置於該外殼之該底板與該廣口瓶之間。
14. 如請求項1之製造裝置，其中該襯墊安置於該底板與該外殼之間。
15. 如請求項14之製造裝置，其中進一步包含安置於該外殼與該電極之間的第二襯墊。
16. 如請求項14之製造裝置，其中該底板界定溝槽且該廣口瓶包括凸緣，該凸緣具有延伸自該凸緣之指狀物以用於嚙合該底板之該溝槽。
17. 如請求項16之製造裝置，其中該襯墊安置於該底板之該溝槽內，其中該指狀物與該主體部分接觸以相對於該底板壓縮該襯墊。
18. 如請求項16之製造裝置，其中該襯墊安置於與該腔室內之該溝槽鄰接之該底板上，其中該凸緣與該主體部分接觸以相對於該底板壓縮該襯墊。
19. 如請求項16之製造裝置，其中該襯墊安置於與該腔室外之該溝槽鄰接之該底板上，其中該凸緣與該主體部分接觸以相對於該底板壓縮該襯墊。
20. 一種用於密封製造裝置之腔室之襯墊，該製造裝置將材料沈積於載體主體上，該製造裝置包括具有廣口瓶及用於與該廣口瓶耦接之底板之外殼，其中該廣口瓶界定腔室；穿過該外殼安置之電極，其中該電極至少部分安置於該腔室內；及由該外殼界定之入口，其用於將包含該材料或其前驅體之沈積組合物引入該腔室中，該襯墊在該底板與該廣口瓶或該電極之間為拋棄式的以防止該沈積組合物逸出該腔室，且該襯墊包含具有中空內部之主體部分。
21. 如請求項20之襯墊，其中該襯墊包括安置於該主體部分之該中空內部內之偏壓元件，該偏壓元件用於在壓縮該主體部分以在該廣口瓶或該電極與該底板之間進行密封時提供抗壓縮性。
22. 如請求項21之襯墊，其中該偏壓元件為彈簧。
23. 如請求項21之襯墊，其中該偏壓元件包含選自以下之群的陶瓷材料：鎳200、鎳400、合金C、英高鎳X718、英高鎳X750、瓦斯帕洛伊變形鎳基耐熱合金、鋁、不鏽鋼及其組合。
24. 如請求項23之襯墊，其中該偏壓元件為鎳。
25. 如請求項20之襯墊，其中該主體部分界定與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有C形組態。
26. 如請求項20之襯墊，其中該主體部分界定與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有V形組態。
27. 如請求項20之襯墊，其中該主體部分界定複數個與該中空內部連通之通道以使得該主體部分的橫截面具有W形組態。
28. 如請求項20之襯墊，其中該襯墊之該主體部分包含選自以下之 群的含鎳材料：鎳200、鎳600、合金C、英高鎳X718、英高鎳X750、瓦斯帕洛伊變形鎳基耐熱合金、鋁、不鏽鋼及其組合。
29. 如請求項28之襯墊，其中該襯墊之該主體部分的該含鎳材料之該主體部分為鎳200。
30. 如請求項28之襯墊，其中該襯墊之該主體部分的該含鎳材料鍍有選自銀、銅、金、聚四氟乙烯及其組合之群的電鍍材料。