TWI454309B - 用於將反應排出氣體冷卻之方法及系統 - Google Patents

用於將反應排出氣體冷卻之方法及系統 Download PDF

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TWI454309B
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Robert Froehlich
David Mixon
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Jiangsu Zhongneng Polysilicon Technology Dev Co Ltd
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Description

用於將反應排出氣體冷卻之方法及系統 相關申請案
此申請案主張2009年4月20日提申，以及名為“GAS QUENCHING SYSTEM FOR FLUIDIZED BED REACTOR”之U.S.臨時申請案序號61/170,983的利益，其係為所有的目的以其之整體併入本文中以作為參考資料。
發明領域
本發明係有關於一種用於將反應排出氣體冷卻之方法及系統。
 發明背景
許多化學反應都在超過攝氏300度的溫度下進行。通常，此等反應涉及氣體化合物，及/或產生氣體產物及/或副產物。一些工業方法需要冷卻離開反應環境的氣體。
 發明概要
於一具體例中，一種用於將反應排出氣體冷卻之方法包括將一種合適的冷卻氣體遞送至反應排出氣體流之內，其中該反應排出流係於侷限的環境內移動，其中該反應排出氣體包含至少一個第一化合物，以及其中該合適的冷卻氣體包含至少一個第二化合物，其中該反應排出氣體與該合適的冷卻氣體的組合的混合物係被冷卻至多於攝氏425度的溫度；其中該組合的氣體混合物之大概的所欲的溫度係由下列的至少一者予以界定：1)該反應排出氣體的速率，2)至少一個第一化合物的速率，3)該合適的冷卻氣體的速率，4)至少一個第二化合物的速率，5)該侷限的環境之橫截面，6)將該合適的冷卻氣體遞送至該反應排出氣體流之內的方向角度，其中該方向角度係根據一軸予以界定，該反應排出氣體流通常沿著該軸前進；7)該反應排出氣體的壓力，8)該合適的冷卻氣體的壓力，9)該反應排出氣體的一組成，10)該合適的冷卻氣體的組成，11)該反應排出氣體的溫度，12)該合適的冷卻氣體的溫度，以及13)大概所欲的溫度。
於一些具體例中，本發明之用於將反應排出氣體冷卻之方法，包括a)將一充分量之合適的矽來源冷卻氣體進料至反應排出氣體流之內，i)其中該反應排出氣體係藉由一反應器內之至少一種矽來源氣體的熱分解所產生，ii)其中該反應排出流係於侷限的區域內移動，iii)其中該合適的矽來源冷卻氣體包含存在於該反應排出氣體內的至少一個化學物種，以及iv)其中該充分量之合適的矽來源冷卻氣體係根據該反應排出氣體內的至少一個化學物種之濃度予以界定；b)將該反應排出氣體冷卻至足夠的溫度以使得：i)該經冷卻之反應排出氣體流內的至少一種矽來源氣體的熱分解的速率係低於百分之5，以及ii)該經冷卻之反應排出氣體能夠由一材料來處理，該材料不適合用於處理該反應排出氣體；以及c)其中該足夠的溫度係介於大約攝氏450度與大約攝氏700度之間的溫度範圍。
於一些具體例中，該侷限的區域係座落於該反應器的外部。於一些具體例中，該侷限的區域係座落於該反應器的內部。
圖式簡單說明
本發明將進一步參照附屬圖式予以解釋，其中相似的結構係由遍及數個圖中之相似的數字所提及。顯示的圖示不必然按比例，而通常重點放在闡釋本發明的原理。
第1圖顯示的一方法的具體例，其中使用本發明的一具體例；
第2圖描繪本發明的一具體例；
第3圖描繪本發明的一具體例。
雖然以上確認的圖式提出本揭示的具體例，但也預期其他的具體例，如討論中指出的。此揭示經由表述來呈現闡釋性的具體例以及非限制性的。熟悉此藝者能想出很多其他的修飾和具體例，其等可落入本揭示發明的原理之範疇和精神之內。
 較佳具體例之詳細說明
本發明之詳細的具體例係揭示於本文中；然而，要了解到揭示的具體例僅僅為本發明的例證，其等可以以各種不同的形式具體化。此外，關於本發明的各種不同的具體例所提供的實例之各個意欲為作例證的，以及非限制的。再者，該等圖示不必然地按比例，可以誇大一些特徵以顯示特定的組件之細節。此外，顯示於該等圖示中之任何的測量、說明及類似物意欲要作例證的，以及非限制性的。因而，本文中揭示的特定的結構以及功能性細節不被解釋為限制性的，而是僅僅作為熟悉此藝者對各種不同地使用本發明的教示之代表性基礎。
於一具體例中，本發明允許使用容易可得的以及相對較不昂貴的金屬合金於裝備的下游(輸出)項目之建構的材料。於另一具體例中，本發明在離開一反應器的反應區後立即及/或在離開反應器後在排出氣體上頭提供該反應器之立即且充分的氣體冷卻，以便允許使用容易可得的、相對花費不多的反應器的非反應區之合金金屬建構及/或下游的裝備。
本發明之用於生產多晶矽的方法之應用實例，如本文中進一步討論的，係僅僅為了闡釋性的目的而提供，以及因而不應被視為對於無關於多晶矽的生產之另外的應用之限制，本發明能根據本文中討論之相同或相似的原理及/或條件而容易地應用至該等應用。
高度純的多晶矽(polycrystalline silicon)(“多晶矽(polysilicon)”)為製造電子組件和太陽電池的起始材料。其係藉由矽來源氣體的熱分解或是矽來源氣體之用氫的還原作用所獲得。
為了說明以及主張本發明的目的，下列術語係被界定：“矽烷”意指：帶有一矽-氫鍵之任何的氣體。實例包括，但不限於：SiH4 ；SiH2 Cl2 ；SiHCl3 。
“矽化物”意指：結合多個正電元素之具有矽的化合物；於一實例中，包含至少一矽原子和一金屬原子之一化合物，包括，但不限於：Ni2 Si；NiSi；CrSi2 ；FeSi2 。
“矽來源氣體”意指：使用於生產多晶矽的方法中的任何含矽氣體；於一具體例中，任何的矽來源氣體能夠與一正電的材料及/或一金屬反應來形成一矽化物。
“STC”意指四氯化矽(SiCl4 )。
“TCS”意指三氯矽烷(SiHCl3 )。
“潛熱”意指：在狀態(亦即，固體、液體，或是氣體)改變，或是相轉變的期間由一化學物質釋放或是吸收的能量的量。
“顯熱”意指：提供給一身體的熱，當身體係於此一狀態時，即由其所獲得的熱不會轉換成潛熱，或是供應的能量不被用於參與改變該系統的狀態(如於潛熱(如，從固體至氣體))。
一化學氣相沉積(CVD)為一化學過程，其係使用來生產高純度的固體材料。於典型的CVD方法中，一物質係被暴露於一或更多個易揮發的前驅物，其等於物質表面反應及/或分解以生產所欲的沉積。頻繁地，亦會生產易揮發的副產物，其等係藉由流經反應腔的氣體予以移除。用三氯矽烷(SiHCl3 )的氫還原的一方法為CVD方法，已知為西門子法(Siemens process)。西門子法的化學反應如下：
SiHCl 3 (g )+H 2 →Si (s )+3HCl (g )(“g”代表氣體；以及“s”代表固體)
於西門子法中，元素矽之化學氣相沉積發生於矽棒，所謂的薄棒上。此等棒係藉著電流於一金屬鐘罩裡面被加熱至多於1000 C以及接而被暴露於由氫和矽來源氣體(舉例而言，三氯矽烷(TCS))所組成的氣體混合物。一旦薄棒已經生長至某個直徑，該方法就要被中斷，亦即，只有批式操作為可能的而非連續式操作。
於一矽來源氣體的熱分解之連續式CVD方法的過程中之流體化床反應器內使用本發明的一些具體例以獲得高度純的多晶矽為顆粒，下文中稱為“矽顆粒”。流體化床反應器的時常被使用，其中固體表面被廣泛地暴露至一氣體或蒸汽的化合物。顆粒的流體化床暴露了大得多的矽表面面積至反應氣體的，比起用CVD方法之其他的方法可能的表面面積。一矽來源氣體(例如，HSiCl3 )被使用來佈滿包含多晶矽粒子之流體化床。結果，此等粒子以生產顆粒狀的多晶矽之尺寸生長。
本發明的詳細的具體例係揭示於本文中；然而，要了解到揭示的具體例僅僅作為本發明的例證，其可以以各種不同的形式予以具體化。譬如，本發明之應用於矽沉積方法的各種不同的具體例之揭示僅作為本發明的原理和一些特定的應用之闡釋，但是本發明亦可以應用於其他的條件(如，西門子法)、環境，及/或反應，其可以能展現出相似於多晶矽方法的至少一個特徵之至少一些特徵(如，熱安定性、反應鈍性、抗腐蝕性，等等)。
於一具體例中，一合適的矽來源氣體包括，但不限於：Hx Siy Clz 的至少一者，其中x、y，和z係由0至6。
於一具體例中，由於有效沉積速率所需之相對高的溫度(攝氏600-980度)以及離開反應器或反應器的反應區之排出氣體的氯組份之高度腐蝕的本質，本發明允許避免僅使用石英或是一些奇特且花費高的合金金屬，或是相似的材料，如下游的反應器的區域之建構的材料和其他的裝備的項目，以及提供氣體之充分的冷卻以便允許使用容易地可得的且相對較不昂貴的金屬合金、陶瓷，或是其他相似的材料。
於一具體例中，使用與排出物-相容的氣體之顯熱，而不是潛熱被使用以便冷卻高溫氣體排出物以及促進使用較不昂貴的及/或易碎的材料供用於此等經冷卻的排出物之通過及/或儲存。
於一具體例中，本發明能被應用來充分冷卻離開該反應器的反應區之排出氣體流至一溫度，於該溫度下該排出流內的氣體餾份不再顯著地於其等之中反應及/或分解(反應速率低於該反應區內的反應速率之5%)。於一具體例中，將STC進料至TCS熱分解作用的排出氣體流之內，係實質地降低可能仍然於該排出流內進行的數量及/或完全地消除了可能仍然於該排出流內進行之任何的TCS分解。
於一具體例中，本發明提供了用於冷卻的氣體，其係在導入一矽來源氣體(例如，TCS)至一反應器之內時所生產的，以及在某些溫度下，依據下列化學式分解(M代表多-Si珠)：
4 HSiCl3 +(M)→ Si(M)+3 SiCl4 +H2 　(1)
熱分解為在某些溫度下一化學化合物的分離或分解成元素或更簡單的化合物。
一矽來源氣體之熱分解的一具體例係顯示於第1圖中。於一具體例中，將冶金級矽進料至一氫化反應器110之內，伴隨足夠比例的TCS、STC以及H2 以產生TCS。TCS接而於粉末移除的步驟130、除氣步驟140，以及蒸餾步驟150中予以純化。將經純化的TCS進料至一分解反應器120之內，其中TCS會分解而將矽沉積於流體化床反應器的小珠(矽顆粒)上。生產的STC和H2 係於該氫化反應器110中再循環。
於一具體例中，本發明係針對一種降低離開一反應器或是離開一反應器的反應區之氣體的溫度之方法，以使得，在冷卻之後，該等氣體能經由相對普遍的合金之裝備予以處理，例如，Hastelloy C-276(最大的使用為ASME編碼反應器在攝氏676度下)。於一具體例中，該等反應器排出氣體具有超過攝氏700度的溫度。
於一具體例中，由於有效沉積速率所需之相對高的溫度、矽來源氣體的氯組份之高度腐蝕的本質以及產物之極端嚴苛的純度需求，有限的反應器反應器壁材料以及輸入和輸出反應器通道材料已經認為屬於此申請案。
於一具體例中，TCS被導入至維持在600 C的溫度下之一反應器歷時足以分解TCS的時間。於一些具體例中，該分解反應(1)係在低於攝氏900度的溫度下進行。於一些具體例中，該分解反應(1)係在低於攝氏1000度的溫度下進行。於一些具體例中，該分解反應(1)係在低於攝氏800度的溫度下進行。
於一些具體例中，該分解反應(1)係於介於攝氏650與942度之間的溫度下進行。於一些具體例中，該分解反應(1)係於介於攝氏650與850度之間的溫度下進行。
於一些具體例中，該分解反應(1)係於介於攝氏650與800度之間的溫度下進行。
於一些具體例中，該分解反應(1)係於介於攝氏700與900度之間的溫度下進行。
於一些具體例中，該分解反應(1)係於介於攝氏700與800度之間的溫度下進行。
於一具體例中，該冷卻氣體係在比該反應器排出氣體更降低的溫度下被導入，與最初離開該反應器時之該反應器排出氣體的溫度相比。
於一具體例中，該反應器本身為高溫合金，例如，合金HR-160或是Inconel 617(於一具體例中，最大的使用為ASME(“美國機械工程師協會“)編碼反應器攝氏982度)。於另一具體例中，該反應器為石英反應器(於一具體例中，最大的使用高至攝氏1000度)。
於一具體例中，一方法涉及進料四氯化矽之相對冷卻的氣體流(在大約攝氏115度)或是其他的氣體(適合於此氣體冷卻且與要被冷卻的氣體排出物相容的)至原反應器(hot reactor)氣體的排出流。
於一具體例中，一元件係經由使用冷卻的球窩/O型環接頭而附著至在上游的一石英反應器。於另一具體例中，一元件係使用墊片和凸緣而附著至在上游的一金屬反應器。
於一具體例中，該冷卻氣體係以與排出氣體相反的方向流動以便促進紊流以及混合。於一具體例中，因而使用直接接觸熱以便快速地冷卻經加熱的、氣體排出流。
於另一具體例中，使用的冷卻氣體本身為一反應器系統的再循環或是封閉系統組份。於另一具體例中，該冷卻氣體為SiCl4 。於另一具體例中，該冷卻單元的物理設計態樣本身係促進一氣體的冷卻機構之用途。
於另一具體例中，該冷卻氣體係與該反應器排出流完全地相容，於一具體例中，其主要由三氯矽烷、SiCl4 ，和氫組成。
於一具體例中，該冷卻氣體為不與該反應器排出流反應的。
於另一具體例中，該冷卻氣體係最低限度地與該反應器排出流反應以便對該反應器不產生淨效應或是產生最小的淨效應。
於一具體例中，適合的氣體係使用於離開一高溫反應器的冷卻氣體。
於另一具體例中，該適合的氣體為四氯化矽。
於另一具體例中，該適合的氣體為任何的氣體，其與該離開氣體為化學相容的以及擁有勝任冷卻經加熱的離開氣體之顯熱能力。
於另一具體例中，該合適的冷卻氣體係在大約攝氏100度的溫度下被導入至一反應器總成之內作為一冷卻劑。
於另一具體例中，該合適的冷卻氣體係在大約攝氏115度的溫度下被導入至一反應器總成之內作為一冷卻劑。另一具體例中，該合適的冷卻氣體係在該冷卻氣體為蒸氣相之任何的溫度下被導入至一反應器總成之內作為一冷卻劑。
於另一具體例中，用於混合合適的冷卻氣體和經加熱的、離開氣體以及後續的經加熱的、離開氣體之冷卻可得的空間的總體積(橫截面反應器面積)係足以促進反應器排出物和冷卻氣體的混合。
於另一具體例中，用於混合該合適的冷卻氣體和經加熱的、離開氣體以及後續的經加熱的、離開氣體之冷卻可得的空間的總體積(橫截面反應器面積)係於該反應器之內提供或是就在該反應器之後提供。
於另一具體例中，不再需要加入氫作為一輔助冷卻劑。
於一些具體例中，本發明之用於將反應排出氣體冷卻之方法，包括a)將一充分量之合適的矽來源冷卻氣體進料至反應排出氣體流之內，i)其中該反應排出氣體係藉由一反應器內之至少一種矽來源氣體的熱分解所產生，ii)其中該反應排出流係於侷限的區域內移動，iii)其中該合適的矽來源冷卻氣體包含存在於該反應排出氣體內的至少一個化學物種，以及iv)其中該充分量之合適的矽來源冷卻氣體係根據該反應排出氣體內的至少一個化學物種之濃度予以界定；b)將該反應排出氣體冷卻至足夠的溫度以使得：i)該經冷卻之反應排出氣體流內的至少一種矽來源氣體的熱分解的速率係低於百分之5，以及ii)該經冷卻之反應排出氣體能夠由一材料來處理，該材料不適合用於處理該反應排出氣體；以及c)其中該足夠的溫度係介於大約攝氏450度與大約攝氏700度之間的溫度範圍。
於一些具體例中，該侷限的區域係座落於該反應器的外部。於一些具體例中，該侷限的區域係座落於該反應器的內部。
第2圖為依據本發明的一些具體例中之用於冷卻離開、經加熱的反應器排出氣體之機構的圖解。於一具體例中，該反應發生於一反應器200內。於一具體例中，該等經加熱排出氣體離開該反應器200至一管路201之內。於一具體例中，使用STC作為合適的冷卻氣體。於一具體例中，STC係以該離開之經加熱排出氣體的方向經由一管路202予以進料。於一具體例中，當STC以相反的方向沿著一管路203前進以及前進至該管路201之內的時候，STC與該等排出氣體混合、加熱以及自該等排出氣體吸收一些熱，充分地冷卻其等至所欲的溫度附近。於一具體例中，其之相反動作使得STC與該等離開之經加熱排出氣體有效地混合。於一具體例中，排出氣體與STC之經冷卻氣體混合物係經由一管路204離開，俾以依需要分配。於一具體例中，該離開之經冷卻氣體混合物的一部分係經由一回饋迴路205予以導入至新進來的STC之進料來加熱STC至適合的溫度，其對於達到該離開之經冷卻氣體混合物之所欲的溫度為需要的。
於另一具體例中，該等管路201-203(合適的冷卻氣體係被導入經由其等以及發生冷卻)的直徑係由大約2”變化至大約7”。於另一具體例中，該等管路201-203(合適的冷卻氣體係被導入經由其等以及發生冷卻)的直徑係由大約1”變化至大約7”。於另一具體例中，該等管路201-203(合適的冷卻氣體係被導入經由其等以及發生冷卻)的直徑係由大約2”變化至大約5”。於另一具體例中，該等管路201-203(合適的冷卻氣體係被導入經由其等以及發生冷卻)的直徑係由大約2”變化至大約10”。
於另一具體例中，使用四氯化二鈉(Sodium tetrachloride)或是以其之氣體形式之另外適合的化合物來代替STC。於另一具體例中，舉例而言，設若使用四氯化二鈉，四氯化矽係於起動STV汽化器內蒸發，以及接著經由該管路202被導入至一經加熱氣體的移除系統，於一具體例中，以與該經加熱氣體的方向相反的方向流動以便促進紊流以及該等氣體的混合。
於另一具體例中，合適的冷卻氣體被導入經過且發生冷卻之管路的直徑為足以促進反應器排出物和冷卻氣體的混合之任何適合的直徑。
於另一具體例中，該合適的冷卻氣體(如，STC)係在大約45 psig(磅/平方英寸)或更低的壓力下被導入至一冷卻管路系統之內。於另一具體例中，該合適的冷卻氣體(如，STC)係在大約25磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至一冷卻管路系統之內。於另一具體例中，該合適的冷卻氣體(如，STC)係在大約10磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至一冷卻管路系統之內。於另一具體例中，該合適的冷卻氣體(如，STC)係在大約40磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至一冷卻管路系統之內。於另一具體例中，該合適的冷卻氣體(如，STC)係在大約15磅/平方英寸至50磅/平方英寸的壓力下被導入至一冷卻管路系統之內。
關於一些具體例，進行以下之實驗來評估：(1)在該反應器200外部使用的氣體冷卻之相對效能；以及(2)經由使用新穎且有效的氣體冷卻方法所促進之該反應器200的下游之裝備內以及此總成之輸入和輸出氣體的傳導性部件內使用任擇、較低花費的材料的可行性。於一實驗中，一冷卻氣體係在自該高溫反應器200的加熱氣體之最初的出口之後的任何的位置處予以導入。於一具體例中，該冷卻氣體為係四氯化矽。於另一具體例中，冷卻的加熱氣體中之冷卻氣體的相對效能係由一或更多個準則予以分析，包括但不限於：在最初與冷卻氣體接觸之後的加熱氣體的溫度；特定體積之加熱排出氣體要被冷卻至某個關鍵的溫度所需要的時間；冷卻的及加熱氣體之相對比例，包括：達到某個冷卻的輪廓所需要之最小量的冷卻氣體；及/或加熱的和加熱接著冷卻的氣體對於用來建構組合的結構之材料的不利效應之相對的減少。
於一實例中，範圍高至攝氏800-950度的溫度之一排出氣體係以大概1000-1500 lbs./hr的速率自一反應器釋放。於另一實例中，範圍高至攝氏700-950度的溫度之一排出氣體係以大概750-1500 lbs./hr的速率自一反應器釋放。一冷卻氣體(舉例而言，四氯化矽)係被釋放至相同的導管內、以相反的方向行進以及以大概400-600 lbs./hr的速率行進。該生成的氣體混合物被冷卻至攝氏675度以下。
第3圖為依據本發明的一些具體例中之用於冷卻於一反應器300的限制內之排出反應氣體之機構的圖解。於一具體例中，TCS的分解的發生於該反應器300之內，特別地於該反應器300的節段301之內。於一具體例中，該等經加熱排出氣體離開該節段301的反應區以及上升至該反應器的節段302。於一具體例中，STC係使用作為合適的冷卻氣體。於一具體例中，STC係經由一管路303被進料至該反應器300的節段302之內。於一具體例中，該管路303延伸至節段302的一空間內以將STC遞送至更接近該反應器301的中央垂直軸。於一具體例中，STC係以與排出流相反的方向被帶領。於一具體例中，STC係以與排出流實質垂直的方向予以進料。於一具體例中，STC與排出氣體混合、加熱以及自排出氣體吸收一些熱，充分地冷卻其等至所欲的溫度附近。於一具體例中，其之相反動作會使得STC與該反應器300的節段302之內的經加熱排出氣體有效地混合。於一具體例中，排出氣體與STC之經冷卻氣體混合物係經由一管路304離開，俾以依需要分配。於一具體例中，該離開之經冷卻氣體混合物的一部分係經由一回饋迴路305予以導入至新進來的STC之進料來加熱STC至適合的溫度，其對於達到該離開之經冷卻氣體混合物之所欲的溫度為需要的。
於一具體例中，經加熱排出氣體在大約19磅/平方英寸的壓力、大約攝氏875度的溫度下逸出該反應器300的節段301之反應區，以及評定至少2個主要的組件的速率如下：STC具有大約700 lbs/hr(磅以小時計)的速率以及TCS具有大約250 lbs/hr。於一具體例中，使用STC及TCS的混合物作為一冷卻氣體。於一具體例中，冷卻混合物係在大約45磅/平方英寸的壓力、大約攝氏115度的溫度下供應，以及評定TCS及 STC的速率如下：STC具有大約425 lbs/hr的速率以及TCS為大約15 lbs/hr。於一具體例中，離開該反應器300之生成的經冷卻排出氣體混合物具有下列特徵：大約20磅/平方英寸的壓力、大約攝氏670度的溫度以的速率(STC為大約1125 lbs/hr以及TCS為大約260 lbs/hr)。
於另一具體例中，一種合適的冷卻氣體係在大約35磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至該反應器300的節段302之內作為一冷卻劑。於另一具體例中，一種合適的冷卻氣體係在大約50磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至該反應器300的節段302之內作為一冷卻劑。於另一具體例中，一種合適的冷卻氣體係在大約5磅/平方英寸或更高的壓力下被導入至該反應器300的節段302之內作為一冷卻劑。於另一具體例中，一種合適的冷卻氣體係在大約5-65磅/平方英寸的壓力下被導入至該反應器300的節段302之內作為一冷卻劑。於另一具體例中，一種合適的冷卻氣體係在大約15-55磅/平方英寸的壓力下被導入至該反應器300的節段302之內作為一冷卻劑。
關於一些具體例，進行以下之實驗來評估：(1)在該反應器300內部使用的氣體冷卻之相對效能；以及(2)經由使用本新穎且有效的氣體冷卻方法所促進之該反應器300的部件內以及此總成之輸入和輸出氣體的傳導性部件內使用任擇、較低花費的材料的可行性。於一實驗中，一冷卻氣體係在自該反應器300的該高溫反應區301之經加熱氣體之最初的出口之後的任何的位置處予以導入。於一具體例中，該冷卻氣體為四氯化二鈉。於另一具體例中，冷卻的加熱氣體中之冷卻氣體的相對效能係由一或更多個準則予以分析，包括但不限於：在最初與冷卻氣體接觸之後的加熱氣體的溫度；特定體積之加熱排出氣體要被冷卻至某個關鍵的溫度所需要的時間；冷卻的及加熱氣體之相對比例，包括：達到某個冷卻的輪廓所需要之最小量的冷卻氣體；及/或加熱的和加熱接著冷卻的氣體對於用來建構組合的結構之材料的不利效應之相對的減少。
縱然本發明的一些具體例已經被說明，了解到此等的具體例僅作例證，以及非限制的，以及許多的修飾及/或任擇的具體例對熟悉此藝者可以變得明顯。舉例而言，任何的步驟可以以任何所欲的順序執行(以及可以添加任何所欲的步驟及/或可以刪除任何所欲的步驟)。因而，會了解到附隨的申請專利範圍係意欲涵蓋來到本發明的精神和範疇內之全部此等修飾以及具體例。
110．．．氫化反應器
120．．．分解反應器
130．．．粉末移除的步驟
140．．．除氣步驟
150．．．蒸餾步驟
200．．．反應器
201，202，203，204．．．管路
205．．．回饋迴路
300．．．反應器
301．．．節段
301．．．高溫反應區；反應器
302．．．節段
303-304．．．管路
305．．．回饋迴路
第1圖顯示的一方法的具體例，其中使用本發明的一具體例；
第2圖描繪本發明的一具體例；
第3圖描繪本發明的一具體例。
110．．．氫化反應器
120．．．分解反應器
130．．．粉末移除的步驟
140．．．除氣步驟
150．．．蒸餾步驟

Claims (3)

  1. 一種用於將反應排出氣體冷卻之方法，其包含：a)　將一充分量之合適的矽來源冷卻氣體進料至反應排出氣體流之內，i)　其中該反應排出氣體係藉由一反應器內之至少一個矽來源氣體的熱分解所產生，ii)　其中該反應排出流係於侷限的區域內移動，iii)　其中該合適的矽來源冷卻氣體包含存在於該反應排出氣體內的至少一個化學物種，以及iv)　其中該充分量之合適的矽來源冷卻氣體係根據該反應排出氣體內的至少一個化學物種之濃度予以界定；b)　將該反應排出氣體冷卻至足夠的溫度以使得：i)　該經冷卻之反應排出氣體流內的該至少一個矽來源氣體之熱分解的速率係低於百分之5，以及ii)　該經冷卻之反應排出氣體能夠由一材料來處理，該材料不適合用於處理該反應排出氣體；以及c)　其中該足夠的溫度係介於大約攝氏450度與大約攝氏700度之間的溫度範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項方法，其中該侷限的區域係座落於該反應器的外部。
  3. 如申請專利範圍第1項方法，其中該侷限的區域係座落於該反應器的內部。
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