专利名称：氨气的传输方法
技术领域：
本发明提供了一种氨气的传输方法，尤其指可稳定输送氨气至反应槽的传输方法，通过输送管道设置至少二个以上的流量控制阀的减压处理，再将氨气经过加热后稳定输送至输送管道另侧的反应槽，达到辅助晶体稳定生长的目的。
背景技术：
按，氨气除了作为化工原料的应用外，或于装饰品或超硬工具的制造、半导体工艺(发光二极管〔L E D〕)、太阳能相关产品制造等工艺中应用氨气，亦可用以生成氮化薄膜，一般使用于半导体的晶体成长工艺的氨气(NH3),必须配合氮气(N2)、氢气(H2)等气体，并通过氮气辅助输送三甲基镓(Ga (CH3) 3)至晶体生长的反应槽，以供反应槽内部生长出氮 化镓(GaN)的晶体；然一般气体大多为不稳定状态,在输送过程中会因为输送环境、温度或湿度等，影响气体的输送稳定度，其中，氨气亦为不稳定的气体，容易在输送过程中，因外部环境影响，于吸收外部温度后膨胀，但又快速的冷却降温，造成氨气在输送过程中，因急速升温后又急速降温，即形成乱流现象，则导致氨气在送入反应槽内时，形成不稳定的气流方式，在反应槽内部产生乱流现象，也直接影响反应槽内部氮化镓晶体的成长不稳定或无法生长，对于反应槽的作业形成不易控制的情况，更影响晶体生长的产量，必经过多次的重复制造，以取得所需的晶体，但也提升工艺所耗费的费用；且在实际运作实施时，仍存在诸多缺失，如(I)在氨气输送过程中，氨气因受到外部环境、温度的影响，容易在吸热后膨胀，然后又快速降温，造成氨气在热胀冷缩时产生气流不稳定现象，输送至反应槽内部，即造成乱流，影响反应槽内部晶体生长不稳定。(2)氨气由钢瓶送出时，压力值高达120psi，输送过程中若再吸热膨胀，导致压力再升高，更容易在输送过程产生乱流的不稳定输送。因此，如何解决目前氨气在输送过程中不稳定的问题，且进入反应槽后，发生乱流现象、影响反应槽内部晶体生长异常等缺失，必须予以改善，即为本发明人及从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过至少二次以上减压处理、至少一次以上加热升温，以稳定输送氨气、有助反应槽内半导体的晶体稳定生长的氨气的传输方法。为实现上述目的，本发明提供的氨气的传输方法，其步骤为(a)供应源输出氨气进入输送管道；(b)通过输送管道进行至少二次以上减压处理；(c)并于至少一次减压处理后，通过加热器对输送管道内部氨气进行加热升温；(d)输送管道内部氨气吸热后膨胀，供氨气在预设温度模式，在输送过程保持稳定、不产生乱流现象；
(e)将吸热后膨胀的氨气，输送至输送管道另侧所连设反应槽；(f)供氨气以稳定层流状态进入反应槽，稳定反应槽内部气流环境。所述氨气的传输方法，其中，该供应源为贮存氨气的钢瓶或贮存槽。所述氨气的传输方法，其中，该输送管道为设置至少二个以上的流量控制阀(MFC，Mass Flow Controler),针对输送管道内部输送的氨气，由供应源送出后,进行至少二次以上的减压处理，且于至少一次减压处理后，通过加热器对输送道内部氨气进行加热升温。所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是于氨气经过第一个流量控制阀予以降压后，通过加热器进行加热升温；或于二相邻流量控制阀之间，进行氨气的降压、通过加热器进行升温加热；或于最后一个流量控制阀将氨气降压后，再通过加热器进行升温加热；亦或至少二个以上的流量控制阀，于第一个流量控制阀至最后一个流量控制阀侧边，通过加热器进行氨气的加升温。
所述氨气的传输方法，其中，该输送管道内部输送的氨气由供应源送出的压力为120psi，并经过至少二次的流量控制阀减压后，其第一次减压后的压力为40psi、第二次减压后的压力为lOpsi。所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是铝材质管体，其外部设置具加热升温功能的加热器，而加热器是不锈钢管或金属材质制成，且加热器内部供注入热气或热水，再于铝质管体、加热器外部包覆保温层。所述氨气的传输方法，其中，该输送管道对内部氨气进行加热升温，其温度为摄氏450C ±0. 5°C之间。所述氨气的传输方法，其中，该输送管道另侧所连设的反应槽，是半导体的晶体(如氮化镓)稳定生长的空间。所述氨气的传输方法，其中，该供应源至反应槽之间所连接输送管道，其长度等于或大于50cm的预定长度。本发明的氨气的传输方法，于实际实施、应用时，为可具有下列各项优点，如(一)氨气在进入输送管道后，输送过程中经过至少二次以上的流量控制阀减压处理，再经至少一次以上的加热器的加热升温处理，供氨气在输送管道内部稳定输送，不致产生乱流现象。(二)氨气在输送管道内经加热器加热升温后，氨气以预定温度在输送管道内输送，不会再吸收外部温度，而可稳定的输送至反应槽，以层流状态进入反应槽内，不会产生乱流现象。
图I为本发明的流程图。图2为本发明传输装置的简易图。附图中主要元件符号说明I供应源；2输送管道；21流量控制阀；22流量控制阀；23加热器；3反应槽；31输送道。
具体实施方式
本发明的氨气传输，是由供应源输出氨气进入输送管道，通过至少二个以上的流量控制阀对内部输送的氨气，进行至少二次以上减压处理，并于氨气经过至少一次减压处理后，利用加热器进行至少一此以上的加热升温后、供氨气吸热膨胀，则氨气于输送过程中稳定、不致产生乱流现象，将氨气保持在预设温度方式，输送至输送管道另侧所连设反应槽，供氨气以稳定层流状态进入反应槽，配合反应槽内部的其它气体，达到提供反应槽内部半导体的晶体(如氮化镓)稳定生长的目的。本发明传输氨气的输送管道，可为招材质制成的管体，并于外部装设加热器，而加热器为不锈钢管或金属材质制成，具有良好传导热能作用，即通过加热器可对铝质管体进行加热升温的功能，且加热器内部可供注入热气或热水等温热物质，再于铝质管体、加热器外部包覆保温层。本发明的输送管道上，设有至少二个或二个以上的流量控制阀(MFC，Mass FlowControler)，以对输送管道内部所输送的氨气，进行至少二次或二次以上的减压处理，且在输送管道进行至少一次减压处理后，通过加热器对输送管道内部输送的氨气，进行加热升温，而加热器可设置于输送管道上第一个流量控制阀的后侧、亦可设置于二相邻的流量控 制阀之间、或者设置于输送管道上最后一个流量控制阀的后侧。为达更地一步的了解本发明所采用的技术手段及其实施方式，结合附图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下，以利完全了解。请参阅图I、图2所示，为本发明的流程图、传输装置的简易图，由图中所示可以清楚看出，本发明氨气的传输方法，其步骤是(100)由供应源I输出氨气进入输送管道2内。(101)并通过输送管道2上设置至少二个以上的流量控制阀21、22，对输送管道2内部的氨气进行至少二次以上减压处理。(102)并于输送管道2对氨气进行至少一次减压处理后，可通过加热器23对输送管道2内部氨气,进行加热升温。(103)输送管道2内部氨气，在经过加热器23的加热升温，而氨气于吸热后膨胀，即供氨气在预设温度(约为摄氏45°C ±0. 5°C )模式，在输送过程保持稳定、不致产生乱流现象。(104)将吸热后膨胀的氨气，输送至输送管道2另侧所连设反应槽3。(105)可供氨气以稳定层流状态进入反应槽3，则可稳定反应槽3内部气流环境。上述氨气的供应源1，可为贮存氨气的钢瓶或贮存槽，内部贮存氨气的压力(表压显示)，约为120psi (磅，大气压力)左右，且在经过输送管道2上至少二个或二个以上的流量控制阀21、22，对氨气进行至少二次的减压处理，使氨气的压力减为40psi左右，而经过第二次减压处理后，则氨气的压力则减为IOpsi左右。而输送管道2上，为可设置有至少二个或二个以上的流量控制阀21、22 (MFC，MassFlow Controler)，以对输送管道2内部输送的氨气，进行至少二次以上的减压处理，并于输送管道2上可装设至少一个以上的加热器23，例如输送管道2上于第一个流量控制阀21的后侧，装设加热器23 ;或于二相邻的流量控制阀21、22之间，装设加热器23 ;亦或于最后一个流量控制阀22的后侧，装设加热器23 ;至于加热器23则可为不锈钢管或金属材质等所制成，并可于内部注入热蒸气或热水，达到对输送管道2内部输送的氨气，进行加热升温的处理。再者，输送管道2内部输送的氨气，在经过至少一个以上加热器23进行加热升温后，供氨气于吸热后膨胀，而氨气即处于预设温度(约为摄氏45°C ±0.5°C)模式，温度高于输送管道2所在无尘室环境的温度(一般无尘室的温度约为摄氏22°C )，则在输送管道2输送氨气的过程中，氨气吸热膨胀后、保持在预定温度、不会再吸收外部热能，即不会产生急速降温或急速升温现象，可供氨气在输送管道2内部保持稳定、不致产生乱流现象，而当氨气输送至输送管道2另侧的反应槽3时，氨气会以稳定的层流状态进入反应槽3内部，不会在反应槽3内部产生乱流，即有助于反应槽3内部晶体(如氮化镓)的生长，且可通过输送道31将反应槽3内部气流抽出，送出外部或者回收再利用，以供反应槽3内部更换气体，亦避免反应槽3内囤积气体无法排除。
且输送管道2可为铝材质、铜材质或金属材质等，热传导效率良好的材质所制成；而由供应源I至反应槽3之间所连设的输送管道2长度，可等于50cm或者大于50cm的预定长度设置，且输送管道2较佳的实施长度可为50cm。再者，上述输送管道2于另侧所设的反应槽3，可供半导体的晶体(如氮化镓等)生长的空间，除由输送管道2送入氨气氮气(NH3)之外，并可再注入氮气(N2)、氢气(H2)或其它气体等，并利用氮气传输三甲基镓(Ga (CH3)3)，以供反应槽3内部可生长氮化镓(GaN)的晶体。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此局限本发明的专利范围，本发明氨气的传输方法，是利用贮存氨气的供应源1，将氨气传输至输送管道2，并通过输送管道2上设置至少二个或二个以上的流量控制阀21、22，对输送管道2内部氨气进行至少二次以上的减压处理，再将进行至少一次以上减压处理的氨气，通过加热器23进行至少一次以上的加热升温，而供输送管道2将氨气稳定传输至另侧反应槽3的目的，且氨气以层流状态稳定的进入反应槽3，供反应槽3内部半导体的晶体稳定生长，故举凡可达成前述效果的步骤、方法或装置等皆应受本发明所涵盖，此种简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的权利范围内。本发明为主要针对氨气的传输的设计，由输送管道进行传输氨气，且输送管道上设有至少二个以上流量控制阀，对氨气进行至少二次以上的减压处理，且在经过至少一次减压处理后，再进行至少一次以上的加热升温处理，而供氨气吸热后膨胀、保持在预定温度稳定于输送管道内传输为主要保护重点，并在输送至输送管道另侧的反应槽时，以层流状态进入反应槽内，乃仅使反应槽内部气体稳定、不产生乱流现象的功能，即可供反应槽内部半导体晶体稳定生长，惟，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的简易修饰、替换及等效原理变化，均应同理包含于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种氨气的传输方法，其步骤为 (a)供应源输出氨气进入输送管道； (b)通过输送管道进行至少二次以上减压处理； (C)并于至少一次减压处理后，通过加热器对输送管道内部氨气进行加热升温； (d)输送管道内部氨气吸热后膨胀，供氨气在预设温度模式，在输送过程保持稳定、不产生乱流现象； (e)将吸热后膨胀的氨气，输送至输送管道另侧所连设反应槽； (f)供氨气以稳定层流状态进入反应槽，稳定反应槽内部气流环境。
2.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该供应源为贮存氨气的钢瓶或贮存槽。
3.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该输送管道为设置至少ニ个以上的流量控制阀，针对输送管道内部输送的氨气，由供应源送出后，进行至少二次以上的减压处理，且于至少一次减压处理后，通过加热器对输送道内部氨气进行加热升温。
4.如权利要求3所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是于氨气经过第一个流量控制阀予以降压后，通过加热器进行加热升温；或于二相邻流量控制阀之间，进行氨气的降压、通过加热器进行升温加热；或于最后ー个流量控制阀将氨气降压后，再通过加热器进行升温加热；亦或至少ニ个以上的流量控制阀，于第一个流量控制阀至最后ー个流量控制阀侧边，通过加热器进行氨气的加升温。
5.如权利要求4所述氨气的传输方法，其中，该输送管道内部输送的氨气由供应源送出的压カ为120psi，并经过至少二次的流量控制阀减压后，其第一次减压后的压カ为40psi、第二次减压后的压カ为lOpsi。
6.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该输送管道是铝材质管体，其外部设置具加热升温功能的加热器，而加热器是不锈钢管或金属材质制成，且加热器内部供注入热气或热水，再于铝质管体、加热器外部包覆保温层。
7.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该输送管道对内部氨气进行加热升温，其温度为摄氏45°C ±0. 5°C之间。
8.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该输送管道另侧所连设的反应槽，是半导体的晶体稳定生长的空间。
9.如权利要求I所述氨气的传输方法，其中，该供应源至反应槽之间所连接输送管道，其长度等于或大于50cm的预定长度。
全文摘要
一种氨气的传输方法，是由供应源输出氨气进入输送管道，通过输送管道上设有至少二个以上的流量控制阀，对输送管道内部输送的氨气，进行至少二次以上减压处理，并于氨气经过至少一次减压处理后，通过加热器进行加热升温，造成输送管道内部的氨气吸热后膨胀，则可于输送过程中，供氨气稳定输送、不致产生乱流现象，再将吸热后膨胀的氨气，保持在预设温度方式，输送至输送管道另侧所连设反应槽，供氨气以稳定层流状态进入反应槽，配合反应槽内部的其它气体，达到供晶体稳定生长的目的。
文档编号C30B25/00GK102776559SQ20111012836
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者刘承霖, 李典 申请人:特力生有限公司