TW201503763A - 感應加熱裝置 - Google Patents

Abstract

一種感應加熱裝置包括界定反應室之承受器。外殼相對該反應室與該承受器間隔開且界定埠。在該外殼與該承受器之間界定空隙空間。感應線圈延伸穿過該埠且安置於該空隙空間內以傳導電流來加熱該承受器從而加熱該反應室。凸緣包含金屬材料且在該埠處耦合至該外殼以密封該埠，且該感應線圈延伸穿過該凸緣。在該凸緣與該外殼之間安置絕緣體以防止該電流進入該外殼中。

Description

感應加熱裝置 相關申請案

此申請案主張2013年3月15日提出申請之美國臨時專利申請案第61/791,897號之優先權及所有優點，該案之內容係以引用方式併入本文中。

本發明係關於感應加熱裝置。

業內已知用於加熱容器之感應加熱裝置。業內期望感應加熱裝置與氫化或矽處理反應器組合使用。然而，難以使習用感應加熱裝置適應與矽處理反應器一起使用。例如，習用感應加熱裝置具有兩個不同壓力區，該等壓力區經界定為反應室及環繞該反應室之空隙空間。反應室接收製程氣體且空隙空間接收覆蓋氣體，該覆蓋氣體通常包含惰性氣體(例如氬或氮)。由於空隙空間中之壓力通常大於反應室中之壓力，故覆蓋氣體可自空隙空間遷移至反應室中。尤其在氫化或矽處理反應器中，惰性覆蓋氣體之此一遷移因隨後使惰性覆蓋氣體與製程氣體或其副產物分離會使複雜性及成本增加而係不合意的。此外，在某些條件下，惰性覆蓋氣體實際上可在反應室內與製程氣體或材料反應而形成不期望之物質。因此，業內需要改良感應加熱裝置以與氫化或矽處理反應器一起使用。

感應加熱裝置包括界定反應室之承受器。外殼相對該反應室與承受器間隔開。外殼界定埠。在外殼與承受器之間界定空隙空間。感應線圈延伸穿過埠且安置於空隙空間內以傳導電流從而生成感應加熱承受器之磁場。加熱承受器將反應室加熱至期望溫度。凸緣包含金屬材料且在埠處耦合至外殼以密封埠，且感應線圈延伸穿過凸緣。在凸緣與外殼之間安置絕緣體以防止電流進入外殼中。提供自金屬材料製得之凸緣使得凸緣在暴露於感應加熱裝置之期望溫度及壓力時密封埠。

本發明亦闡述使用感應加熱裝置加熱反應室之方法。

10‧‧‧感應加熱裝置

12‧‧‧反應室

14‧‧‧承受器

16‧‧‧內部壁

18‧‧‧入口

20‧‧‧出口

22‧‧‧製程氣體

24‧‧‧氣體分配器

26‧‧‧產物收集開口

28‧‧‧外殼

30‧‧‧空隙空間

32‧‧‧感應線圈

34‧‧‧埠

34A‧‧‧第一埠

34B‧‧‧第二埠

36‧‧‧供應閥桿

38‧‧‧返回閥桿

40‧‧‧內部通道

42‧‧‧覆蓋氣體

44‧‧‧第一材料

46‧‧‧第二材料

48‧‧‧凸緣

48A‧‧‧第一凸緣

48B‧‧‧第二凸緣

50‧‧‧螺栓

52‧‧‧外表面

54‧‧‧內表面

56‧‧‧第一套管

57‧‧‧絕緣層

58‧‧‧第二套管

60‧‧‧返回路徑

62‧‧‧密封環

64‧‧‧障壁

65‧‧‧絕緣體

在結合附圖考慮藉由參考以下詳細闡述更好的理解時，本發明之其他優點將顯而易見，其中：圖1係具有界定反應室之承受器及感應線圈之感應加熱裝置之一部分之剖面圖；圖2係具有界定反應室之內壁之感應加熱裝置之一部分之剖面圖；圖3係在承受器之一端顯示氣體分配器之感應加熱裝置之一部分之剖面圖；圖4係顯示密封感應加熱裝置埠之凸緣之感應加熱裝置之一部分之剖面圖；圖5係具有使承受器與感應線圈分離之障壁之感應加熱裝置之一部分之剖面圖；且圖6係顯示第一凸緣及與第一凸緣間隔開之第二凸緣之感應加熱裝置之一部分之剖面圖。

參考該等圖，其中在整個若干視圖中相同編號指示相同或相應 部件，感應加熱裝置通常以10顯示。通常，感應加熱裝置10用以將反應室12加熱至期望溫度。反應室12藉由感應加熱裝置10之加熱可用於各種應用中。例如，感應加熱裝置可用作流體化床反應器、氫化反應器、固定床反應器、移動床反應器、物理氣相傳輸反應器、自由空間反應器、CVD反應器、熔融反應器、晶體生長反應器及磊晶反應器。

在一個實施例中，使用感應加熱裝置10作為矽處理反應器。例如，可使用感應加熱裝置10作為流體化床反應器以熱分解含矽氣體從而將材料沈積於晶種成份上，例如熱分解三氯矽烷以將矽沈積於晶種成份上。另外，可使用感應加熱裝置10作為氫化反應器。例如，可使用感應加熱裝置10氫化四氯化矽來產生三氯矽烷。

參考圖1，感應加熱裝置10包括承受器14。通常，承受器14界定反應室12。更特定而言，承受器14係反應器壁，其界定反應室12。然而，如圖2中所顯示，應瞭解感應加熱裝置10可包括毗鄰承受器14之內部壁16，其中內部壁16界定反應室12。換言之，當存在內部壁16時，承受器14在反應室12外部環繞內部壁16。應瞭解，承受器14可不完全環繞內部壁16。例如，承受器14可僅環繞內部壁16之一部分。

應瞭解，承受器14及內部壁16(若存在)可界定至少一個入口18及至少一個出口20。入口18用於將製程氣體22(圖3中所顯示)(其可為含矽氣體)引入反應室12中。出口20用於自反應室12排出製程氣體22或其副產物。製程氣體22通常在操作感應加熱裝置10期間安置於反應室12中。如圖3中所顯示，當使用感應加熱裝置10作為流體化床反應器時，製程氣體22包含欲沈積於晶種成份上之材料或其前體。當使用感應加熱裝置10進行氫化時，製程氣體22包含含有鹵素之矽物質且副產物包含含有氫化鹵素之矽物質。此可(例如)用於將四氯化矽氫化為三氯矽烷。

參考圖3，承受器14可包括氣體分配器24以將製程氣體22引入反 應室12中。當存在時，氣體分配器24界定入口18。另外，感應加熱裝置10可包括產物收集開口26。當存在時，產物收集開口26可由承受器14、內部壁16及/或氣體分配器24界定，以使得具有沈積於其上之材料之晶種成份離開反應室12。此外，內部壁16可界定開口以將粒子或氣體引入反應室12中。

參考圖1，感應加熱裝置10亦包括外殼28，其相對反應室12與承受器14間隔開。換言之，外殼28環繞承受器14及反應室12。通常，外殼28係感應加熱裝置10之外殼。由於外殼28與承受器14係間隔開的，故空隙空間30係界定於外殼28與承受器14之間。

感應線圈32安置在空隙空間30內。通常，感應線圈32在空隙空間30內纏繞在承受器14上。通常，感應線圈32與承受器14間隔開。感應線圈32包含電導性較高之材料，例如銅、無氧銅、銀、鎳、Inconel®、金及其組合。然而應瞭解，感應線圈32可包含任一適宜材料。感應線圈32傳導電流以生成感應加熱承受器14之磁場。通常，承受器14包含石墨以接收磁場。然而應瞭解，承受器14可包含任一適宜材料。亦應瞭解，可使用多個線圈來加熱反應室12之不同區域。

加熱承受器14使得將反應室12加熱至期望溫度。期望溫度將端視欲在反應室12中完成之製程之類型而有所變化。例如，通常將反應室12自約25攝氏度加熱至約1350攝氏度。

外殼28界定埠34從而使得自外殼28之外部進入空隙空間30。感應線圈32延伸穿過埠34從而使得感應線圈32可安置在空隙空間30內。感應線圈32包括在感應線圈32之一端之供應閥桿36且在感應線圈32之另一端之返回閥桿38。供應閥桿36及返回閥桿38中之至少一者延伸穿過外殼28之埠34。

感應線圈32傳導電流之電阻使得加熱感應線圈32。因此，感應線圈32可界定內部通道40以循環冷卻介質從而降低感應線圈32之溫 度。更特定而言，感應線圈32之內部通道40由感應線圈32之中空內部界定，從而使得感應線圈32為管狀。在冷卻介質穿過感應線圈32循環後，熱量自感應線圈32轉移至冷卻介質，藉此降低感應線圈32之溫度。因此，冷卻介質防止過量加熱感應線圈32，該過量加熱可致使感應線圈32失效。

參考圖3，感應加熱裝置10可包括安置在空隙空間30內之覆蓋氣體42。通常，覆蓋氣體42防止反應室12內之製程氣體22洩漏至空隙空間30內。例如，覆蓋氣體42之操作壓力可大於反應室12內之壓力，從而使得覆蓋氣體42可進入反應室12。因此，覆蓋氣體42經選擇以將覆蓋氣體42可對反應室12內之反應或下游製程(例如氣體回收或氣體再循環)之影響降至最低。

覆蓋氣體42通常為鹵基-氫、鹵基-矽或鹵基-氫-矽物質。更特定而言，覆蓋氣體42可選自四氯化矽、氯化氫、溴矽烷、四氟化矽及其組合之群。假如覆蓋氣體42包含來自上述列表之氣體，則覆蓋氣體42將防止包含製程氣體22之材料沈積至空隙空間30內之組件或外殼28上。覆蓋氣體42亦可包含與製程氣體22或所得產物相容以便在反應室12之下游進行分離及後處理之氣體。應瞭解，覆蓋氣體42之操作壓力可小於反應室12內之壓力，從而使得製程氣體22可進入空隙空間30。

冷卻介質之選擇係針對與覆蓋氣體42化學相容以避免導致製程混亂或釋放之不利反應。例如，由於感應線圈32在包含覆蓋氣體42之空隙空間30內，故存在冷卻介質可與空隙空間30內之覆蓋氣體42接觸之合理機會。此可由於(例如)組件之安裝、部件之機械失效或系統內之連接件洩漏而發生。將冷卻介質引入空隙空間30中可導致冷卻介質與覆蓋氣體42之間發生不期望反應。例如，若覆蓋氣體42包含氯化氫或四氯化矽，則在去離子水與覆蓋氣體42之間之反應可產生鹽酸、氯化氫及大量熱量，從而可顯著增加系統壓力，可能使製程混亂，或導 致不期望之化學釋放。因此，冷卻介質通常包含有機熱傳流體及/或基於聚矽氧之熱傳流體。更特定而言，冷卻介質可選自基於烷基之流體、基於苯基之流體及基於聚矽氧之流體及其組合之群。應瞭解，亦可使用去離子水或乙二醇及去離子水之混合物。亦應瞭解，冷卻介質可為不具電導性之任一可接受之熱傳介質。

參考圖4，感應線圈32可包括塗層以保護感應線圈32免受空隙空間30內之覆蓋氣體42之影響。例如，可將第一材料44安置於感應線圈32上以使感應線圈32與覆蓋氣體42分離。另外，可將第二材料46安置於第一材料44上以進一步保護感應線圈32。通常，第一材料44為感應線圈32提供耐腐蝕及耐刮擦性。第二材料46通常為感應線圈32提供耐化學品性以免暴露於空隙空間30內之成份。第二材料46亦在感應線圈32之各圈之間提供電絕緣性。

通常，第一材料44係選自鎳、鉑、銠、釕、銀及其組合之群。另外，第二材料46通常包含含氟聚合物。例如，含氟聚合物可選自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物及其組合之群。在一個實施例中，感應線圈32係經第一材料44(其係鎳)塗覆且第一材料44係經第二材料46(其係含氟聚合物)塗覆。應瞭解，可藉由任一適宜方法將第一材料44及第二材料46安置於感應線圈32上。例如，可藉由電鍍將第一材料44安置於感應線圈32上，且可藉由粉末塗覆、CVD、PVD及/或熱噴霧將第二材料46安置於第一材料44上。

感應加熱裝置10亦包括在埠34處耦合至外殼28之凸緣48以密封埠34。可藉由任一適宜方式將凸緣48耦合至外殼28。例如，可藉由螺栓50將凸緣48耦合至外殼28。凸緣48密封外殼28中之埠34，從而使得空隙空間30可維持可於外殼28外部之大氣壓力下或不同於其之操作壓力。通常，空隙空間30內之操作壓力為約-15PSIG至500PSIG，更通常為約-15PSIG至300PSIG，且甚至更通常為約25PSIG至250PSIG。 可在凸緣48與外殼28之間安置墊圈以增強凸緣48之密封從而維持空隙空間30內之操作壓力。

應瞭解，凸緣48相對於外殼28可為內部或外部的。換言之，凸緣48可耦合至外殼28之外表面52從而使得凸緣48在感應加熱裝置10之外部。另一選擇為，凸緣48可耦合至外殼28之內表面54，如圖4中所顯示。當凸緣48耦合至外殼28時，覆蓋氣體42環繞凸緣48以防止包含製程氣體22之材料沈積至凸緣48上。

感應線圈32延伸穿過凸緣48，從而使得感應線圈32穿過埠34以進入外殼28與承受器14之間之空隙空間30。通常，感應線圈32延伸穿過凸緣之部分稱作第一套管56。更特定而言，延伸穿過埠34之供應閥桿36可進一步界定為第一套管56。應瞭解，第一套管56可為與感應線圈32分離之組件，且感應線圈32在空隙空間30內耦合至第一套管56。另外，當第一套管56係單獨組件時，感應線圈32可安置在第一套管56內以進入空隙空間30，從而使得供應閥桿36延伸穿過第一套管。另外，第一套管56可包括絕緣層57，其安置於第一套管56之外部上。應瞭解，凸緣48可接觸第一套管56、絕緣層57或第二套管中之任一者以確保感應線圈32在埠34內。

凸緣48可包括安置在第一套管56周圍之第二套管58。若存在第二套管58，則第二套管58與第一套管56間隔開藉此在第一套管56與第二套管58之間界定返回路徑60。通常，供應閥桿36係第一套管56且返回閥桿38耦合至第二套管58。另一選擇為，當供應閥桿36係與第一套管56分離之組件時，供應閥桿36可延伸穿過第一套管56且返回閥桿38可耦合至第二套管58。通常，冷卻介質穿過第一套管56且繼續穿過空隙空間30內之感應線圈32且然後返回至凸緣48，從而穿過第一套管56與第二套管58之間之返回路徑60離開感應加熱裝置10。

應瞭解，第一套管56及/或第二套管58可與感應線圈32整合在一 起。換言之，感應線圈32可不能與第一套管56及/或第二套管58分離而不永久損害感應線圈32、第一套管56及/或第二套管58。

凸緣48可進一步包括複數個密封環62以密封第二套管58並進一步界定返回路徑60。通常，當存在第一套管56及第二套管58時，密封環62將第一套管56及第二套管58以同心方式耦合在一起從而使得第一套管56在第二套管58內。密封環62使得感應線圈32穿過凸緣48同時密封返回路徑60。密封環62可為電絕緣體以防止在供應閥桿36與返回閥桿38之間或在第一套管56與第二套管58之間發生短路。

參考圖6，感應加熱裝置10可包括多個凸緣。例如，上述凸緣48可進一步界定為第一凸緣48A及第二凸緣48B，其中第二凸緣48B與第一凸緣48A係間隔開的。在此一實施例中，第一凸緣48A及第二凸緣48B中之每一者將包括第一套管56及安置於第一套管56上之絕緣層57。另外，在此一實施例中，第一凸緣48A支撐供應閥桿36且第二凸緣48B支撐界定返回路徑60之返回閥桿38。此外，在此一實施例中，外殼28界定由第一凸緣48A密封之第一埠34A，且外殼28界定由第二凸緣48B密封之第二埠34B。儘管未顯示，但應瞭解，供應閥桿36及返回閥桿38可延伸穿過相同埠34而彼此不接觸。換言之，供應閥桿36及返回閥桿38可以相對於彼此間隔開之關係延伸穿過埠34，而非使外殼28界定第一埠34A及第二埠34B。

覆蓋氣體42之溫度將凸緣48加熱至操作溫度。更特定而言，由於覆蓋氣體42與凸緣48直接接觸，故凸緣48之操作溫度至少為(若不大於)覆蓋氣體42之溫度。因此，期望選擇凸緣48之材料之設計溫度高於覆蓋氣體42之溫度。例如，若在250psi之操作壓力下使用四氯化矽作為覆蓋氣體42，則覆蓋氣體42之溫度將高於183攝氏度以確保空隙空間30中存在蒸氣。因此，選擇凸緣之材料之設計溫度為至少183攝氏度，該溫度超出先前技術凸緣通常使用之材料(例如工程塑膠及玻 璃纖維)之第10章節ASME規範限制。

通常，凸緣48之操作溫度為約0攝氏度至約500攝氏度，更通常為約20攝氏度至約300攝氏度，且甚至更通常為約125攝氏度至約250攝氏度。因此，當使凸緣48經受操作溫度時，凸緣48包含金屬材料以提供耐熱性。使用金屬材料用於凸緣48使得凸緣48在暴露於操作溫度時滿足目標強度及抗變形或失效性，從而使得凸緣48即使在凸緣48暴露於操作溫度時亦可密封埠34。適於凸緣之金屬材料之實例包括鎳合金，例如Inconel®、Incoloy®、碳鋼、不銹鋼、銅、雙相不銹鋼及其組合。

由於凸緣48包含金屬材料，故絕緣體65可安置在凸緣48與外殼28之間以防止電流經過感應線圈32進入外殼28中。另外，絕緣體65可在埠34內內襯於外殼28。與凸緣48相比，認為絕緣體65並非ASME壓力容器規範下之規範部件，且因此絕緣體65不受如第10章所闡述之熱操作限制。選擇絕緣體材料之推動考慮因素係與目標環境之化學相容性，在此情形下為覆蓋氣體42。適於絕緣體65之材料類型之實例包括陶瓷(例如氮化矽、氧化鋯或氧化鋁)或工程塑膠(例如PEEK或NEMA級G-9或NEMA級G-11)。

參考圖5，感應加熱裝置10可包括將承受器14與感應線圈32分離之障壁64。因此，在障壁64與外殼28之間界定空隙空間30。障壁64提供覆蓋氣體42與製程氣體22之間之額外分離。障壁64亦防止製程氣體22接觸感應線圈32。

感應加熱裝置10可包括相對反應室12環繞承受器14之絕緣障壁。當存在絕緣障壁時，外殼28相對承受器14環繞絕緣層，且在外殼28與絕緣層之間界定空隙空間30。感應加熱裝置10可包括安置在承受器14與絕緣層之間之第一遮熱板。另外，感應加熱裝置10可包括安置在絕緣層與感應線圈之間之第二加遮熱板。應瞭解，可使用絕緣障壁 及/或加遮熱板作為障壁64。絕緣障壁及加遮熱板幫助在反應室12內維持期望溫度。通常，障壁64包含選自以下之群之材料：石墨、碳化矽、金屬矽化物、陶瓷、碳纖維、碳複合材料、撓性石墨、金屬箔、石英及其組合。另外，加遮熱板可用於在感應線圈32與承受器14之間產生二級圍阻體以使感應線圈32與承受器14分離。感應線圈32與承受器14之間之分離防止覆蓋氣體接觸承受器14同時仍環繞感應線圈32。

下文闡述使用感應加熱裝置10加熱反應室12之方法。該方法包括將製程氣體22引入反應室12內之步驟。給感應線圈32通入電流以生成磁場，藉此利用該磁場感應加熱承受器14。利用來自經加熱承受器14之輻射熱將反應室12加熱至期望溫度，藉此加熱製程氣體22。將覆蓋氣體42引入空隙空間30內以防止反應室12內之製程氣體22洩漏至空隙空間30中。

應瞭解，當承受器14進一步界定為用於氫化之反應器時，該方法可進一步包含在反應室12內自製程氣體22回收組份之步驟。在氯-氫化矽反應器之情形下，該組份可為三氯矽烷。另外，當承受器14進一步界定為流體化床反應器之外殼28時，該方法可進一步包含在反應室12內流體化晶種成份之步驟以在晶種成份上生長材料。如上所述，該方法可包括利用第一材料44及/或第二材料46塗覆感應線圈32之步驟。另外，該方法可包括使冷卻介質穿過感應線圈32之步驟以冷卻感應線圈32。

實例

完成化學相容性測試以篩選何種工程塑膠/強化玻璃纖維材料將可接受的用於氫化或矽處理反應器中。藉由獲得可能材料選項之試樣並將其浸泡於目標化學品(絕緣體將接觸之化學品)中達總共28天之時段完成此測試。在7天、14天、21天及28天獲取暴露前重量連同浸泡試樣之重量。表1含有在每一數據點針對測試材料所觀察到之百分比 增加之數據。藉由自以既定時間間隔量得之試樣重量減去起始重量，然後除以試樣起始重量並乘以100，計算百分比增加。

自該表，確定具有可接受之百分比增加之材料包括PEEK、PTFE、NEMA級G-9及NEMA級G-11。

顯然，根據上文教示可對本發明作出許多修改及變化。前述發明已根據相關法律標準進行闡述；因此，該闡述本質上具有例示性而非限制性。所揭示實施例之變化及修改可為熟習此項技術者所明瞭且歸屬於本發明之範圍內。因此，本發明所提供之法律保護之範圍僅可藉由研究以下申請專利範圍來確定。

10‧‧‧感應加熱裝置

12‧‧‧反應室

14‧‧‧承受器

18‧‧‧入口

20‧‧‧出口

28‧‧‧外殼

30‧‧‧空隙空間

32‧‧‧感應線圈

34‧‧‧埠

40‧‧‧內部通道

48‧‧‧凸緣

Claims (39)

1. 一種感應加熱裝置，其包含：承受器，其界定反應室；外殼，其相對該反應室與該承受器間隔開，且在該外殼與該承受器之間界定空隙空間，且該外殼界定埠；感應線圈，其延伸穿過該埠且安置於該空隙空間內以傳導電流從而生成磁場，該磁場感應加熱該承受器藉此將該反應室加熱至期望溫度；凸緣，其包含金屬材料且在該埠處耦合至該外殼以密封該埠，且該感應線圈延伸穿過該凸緣；及絕緣體，其安置在該凸緣與該外殼之間以防止該電流進入該外殼中。
2. 如請求項1之感應加熱裝置，其進一步包含覆蓋氣體，該覆蓋氣體安置在該空隙空間內以防止該反應室內之製程氣體洩漏至該空隙空間內。
3. 如請求項2之感應加熱裝置，其進一步包含障壁，該障壁使該承受器與該感應線圈分離且使該覆蓋氣體與製程氣體分離且防止該製程氣體接觸該等感應線圈。
4. 如請求項3之感應加熱裝置，其中該障壁包含選自石墨、碳化矽、金屬矽化物、陶瓷、碳纖維、碳複合材料、撓性石墨、金屬箔、石英及其組合之群之材料。
5. 如請求項2之感應加熱裝置，其中該覆蓋氣體係鹵基-氫、鹵基-矽或鹵基-氫-矽材料。
6. 如請求項5之感應加熱裝置，其中該覆蓋氣體係選自四氯化矽、氯化氫、溴矽烷、四氟化矽及其組合之群。
7. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該凸緣具有約0至約500攝氏度之操作溫度。
8. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該凸緣密封該外殼中之該埠，從而使得該反應室及該空隙空間具有於該外殼外部之大氣壓力下或不同於其之操作壓力。
9. 如請求項8之感應加熱裝置，其中該空隙空間內之該操作壓力為約-15PSIG至約500PSIG。
10. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該感應線圈界定內部通道以循環冷卻介質，從而冷卻該感應線圈。
11. 如請求項10之感應加熱裝置，其中該冷卻介質包含有機熱傳流體及/或基於聚矽氧之熱傳流體。
12. 如請求項11之感應加熱裝置，其中該冷卻介質係選自基於烷基之流體、基於苯基之流體及基於聚矽氧之流體及其組合之群。
13. 如請求項1之感應加熱裝置，其中延伸穿過該埠之該感應線圈之一部分進一步界定為第一套管，且該凸緣包括安置於該第一套管周圍之第二套管，從而使得在該第一套管與該第二套管之間界定返回路徑。
14. 如請求項13之感應加熱裝置，其中該感應線圈耦合至該第一套管及該第二套管，從而使得該冷卻介質流動穿過該第一套管、穿過該感應線圈及穿過該返回路徑以離開該感應加熱裝置。
15. 如請求項13之感應加熱裝置，其中該凸緣進一步包括複數個密封環以密封該第一套管及該第二套管且進一步界定穿過該第二套管之該返回路徑。
16. 如請求項13之感應加熱裝置，其中該第一套管及該第二套管與該感應線圈整合在一起。
17. 如請求項1之感應加熱裝置，其中將第一材料安置於該感應線圈 上且將第二材料安置於該第一材料上以保護該感應線圈。
18. 如請求項17之感應加熱裝置，其中該第一材料係選自鎳、鉑、銠、釕、銀及其組合之群。
19. 如請求項18之感應加熱裝置，其中該第二材料包含含氟聚合物。
20. 如請求項19之感應加熱裝置，其中該含氟聚合物係選自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物及其組合之群。
21. 如請求項17之感應加熱裝置，其中該第一材料係鎳且該第二材料係含氟聚合物。
22. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該凸緣耦合至該外殼之外表面。
23. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該凸緣耦合至該外殼之內表面。
24. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該絕緣體包含選自氮化矽、氧化鋁、氧化鋯、PEEK、NEMA級G-9或NEMA級G-11及其組合之群之材料。
25. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該承受器進一步界定為用於氫化之反應器。
26. 如請求項25之感應加熱裝置，其中該承受器進一步界定為將四氯化矽氫化為三氯矽烷之反應器。
27. 如請求項1之感應加熱裝置，其中該承受器進一步界定為流體化床反應器之外殼。
28. 如請求項26之感應加熱裝置，其中該流體化床反應器係用於沈積反應以產生矽。
29. 一種使用感應加熱裝置加熱反應室之方法，其中該感應加熱裝置包括承受器，其界定該反應室；外殼，其相對該反應室與該 承受器間隔開，且在該外殼與該承受器之間界定空隙空間，且該外殼界定埠；感應線圈，其延伸穿過該埠且安置於該空隙空間內；凸緣，其包含金屬材料且在該埠處耦合至該外殼以密封該埠；及絕緣體，其安置於該凸緣與該外殼之間以防止電流進入該外殼中，該方法包含以下步驟：將製程氣體引入該反應室內；給該感應線圈通入電流以生成磁場藉此利用該磁場感應加熱該承受器；利用來自該經加熱承受器之輻射熱將該反應室加熱至期望溫度以加熱該製程氣體；及將覆蓋氣體引入該空隙空間內以防止該反應室內之該製程氣體洩漏至該空隙空間內。
30. 如請求項29之方法，其中該覆蓋氣體係鹵素-矽、氫-鹵素或鹵素-矽-氫材料。
31. 如請求項29之方法，其中該覆蓋氣體係選自四氯化矽、氯化氫、溴矽烷、四氟化矽及其組合之群。
32. 如請求項29之方法，其進一步包含將該凸緣耦合至該外殼之內表面之步驟。
33. 如請求項29之方法，其進一步包含將該凸緣耦合至該外殼之外表面從而使得該凸緣在該感應加熱裝置之外部之步驟。
34. 如請求項29之方法，其進一步包含用選自鎳、鉑、銠、釕、銀及其組合之群之第一材料塗覆該感應線圈之步驟。
35. 如請求項34之方法，其進一步包含用包含選自PTFE、ETFE、氯-氟聚合物及其組合之群之含氟聚合物之第二材料塗覆該第一材料之步驟。
36. 如請求項29之方法，其進一步包含使包含有機熱傳流體及/或基 於聚矽氧之熱傳流體之冷卻介質穿過該感應線圈以冷卻該感應線圈之步驟。
37. 如請求項29之方法，其中該感應加熱裝置進一步界定為氫化反應器，且該方法進一步包含在該反應室內自該製程氣體回收組份之步驟。
38. 如請求項29之方法，其中該感應加熱裝置進一步界定為流體化床反應器，且該方法進一步包含在該反應室內流體化晶種成份以在該等晶種成份上生長材料之步驟。
39. 如請求項29之方法，其中該感應加熱裝置進一步界定為流體化床反應器，且該方法進一步包含在該反應室內流體化晶種成份以在該等晶種成份上生長矽之步驟。