CN101899652B - 气体供应系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体供应系统，包括主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，多级分流管路的第一级分流管路与主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数。所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，多级分流管路的末级管路分别与汇流装置连通。通过多级分流管路对主进气管所引入的气体进行多级分流，从而使汇流装置能喷射出具有较高均匀度的气体，使成膜均匀一致，提高半导体制品的质量稳定性和成品率。相应地，本发明还公开了一种能喷射出具有较高均匀度气体的气体供应方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体供应系统及方法，尤其涉及一种适用于利用化学气相沉积方式镀膜的气体供应系统及方法。
背景技术
随着经济社会的发展，科技的不断进步和世界能源的日益减少，人们在生产中不断寻求开发新能源技术，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，成为一种具有广泛应用前景的新能源技术，太阳能利用产业因此得到迅猛发展。非晶硅太阳能电池是近年来国际上新发展起来的一项太阳能电池新技术。非晶硅薄膜太阳能电池的硅材料厚度只有1微米左右，是单晶硅太阳能电池硅材料厚度的1/200-1/300，与单晶硅太阳能电池相比，制备这种薄膜所用硅原料很少，薄膜生长时间较短，设备制造简单，容易大批量连续生产，根据国际上有关专家的估计，非晶硅薄膜太阳能电池是目前能大幅度降低成本的最有前途的太阳能电池。目前，非晶硅薄膜太阳能电池的制作方法主要采用的是化学气象沉积方法(Chemical Vapor Deposition：CVD)。
化学化学气相沉积法是利用化学反应由原料气体形成膜的成膜方法，在工业上广泛地应用于从以半导体装置为首的微细器件的薄膜的形成到米量级的物体的涂敷。近年，化学化学气相沉积法也被广泛用于具有对角1米以上的薄膜太阳能电池板的制造。采用化学气相沉积法镀膜目前最难以突破的技术瓶颈是在如何保证补给气体的供应系统和方法，因为补给气体供应是否均匀将涉及整体的镀膜均匀度问题。现有的气体供应系统及方法由于导入的气体不均匀，只是通过设置不同长度的喷气孔，即在厚度不均匀的喷气板上根据不同的位置选取开设不同的喷气孔，来改变喷气流量，使喷出的气体均匀，然而采用这种利用喷淋板上喷气孔的长度不同来控制气体流量以获得均匀气体的设计，很难达到精度要求，供应的气体不够均匀，从而影响镀膜时的薄膜成分及膜厚不均匀性差别较大，影响了半导体制品的质量稳定性和成品率。
因此，有必要提供一种能喷射出具有较高均匀度的气体的气体供应系统及方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种能喷射出具有较高均匀度的气体的气体供应系统。
本发明的另一目的在于提供一种能喷射出具有较高均匀度的气体的气体供应方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种气体供应系统，包括主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述主进气管将外界气体发生装置所产生的气体引入；所述多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通；其还包括有多个排气管，所述排气管容置于所述汇流装置中且分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管连通，所述排气管上均匀开设有排气孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
较佳地，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级分流管路的分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体流量逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。
较佳地，通过排气管把多级分流后的气体均匀地排入到汇流装置中，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直，从而使得汇流装置中的气体能更有效快速趋于平衡，使得汇流装置的喷气孔喷出的气体均匀性较高，提高成膜的稳定性和成品率。
较佳地，还包括有多个缓冲腔，多个所述缓冲腔分别设置在所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间。所述缓冲腔可储存一定的气体，具有缓冲过度功能，从而使下一级管路对上一级管路的分流更加均匀。
本发明提供的一种气体供应方法，包括以下步骤：提供主进气管，用于将外界气体发生装置所产生的气体引入；提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；提供汇流装置，所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通；还包括在所述汇流装置中提供多个排气管的步骤，所述排气管分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管相互对应连通。所述排气管均匀开设有排气孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
较佳地，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级管路的分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体流量逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。
较佳地，通过排气管把多级分流后的气体均匀地排入到汇流装置中，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直，从而使得汇流装置中的气体能更有效快速趋于平衡，使得汇流装置的喷气孔喷射出的气体均匀性较高，提高成膜的稳定性和成品率。
较佳地，所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间均设置有缓冲腔。所述缓冲腔可储存一定的气体，具有缓冲过度功能，从而使下一级管路对上一级管路的分流更加均匀。
与现有技术相比，由于本发明的气体供应系统包括有主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述多级分流管路有多级，处于同一分流级的各分流管路对称设置，多级分流管路的第一级分流管路与主进气管连通，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通，所述汇流装置上开设有均匀分布的喷气孔，通过多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，从而得到较高均匀度的气体，所述气体均匀地从汇流装置喷射出，供应气体进行镀膜，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均匀性一致，提高半导体制品的质量稳定性和成品率。
附图说明
图1为本发明气体供应系统的结构示意图。
图2为图1所示气体供应系统的另一示意图。
图3为本发明气体供应方法的流程图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明，其中不同图中相同的标号代表相同的部件。如上所述，本发明涉及的是一种气体供应系统，包括主进气管、多级分流管路及汇流装置。所述主进气管将外界气体发生装置所产生的气体引入；所述多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级管路分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通。通过多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，从而使所述汇流装置能喷射出较高均匀度的气体，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均匀性一致，提高半导体制品的质量稳定性和成品率。
图1展示了本发明实气体供应系统10的一个实施例。参考图1，所述气体供应系统10包括：主进气管100、多级分流管路200及汇流装置300。所述多级分流管路200包括有四级分流管路，各级分流管路分别由分流管组成，第一级分流管路包括的两第一级分流管210，其数量是主进气管100数量的两倍，可以更加均匀地将来自所述主进气管100的气体均匀地分配，使气体流量一致。第二级分流管220的数量是第一级分流管210的两倍，第三、四级分流管的数量分别是上一级的三倍，所述第一级分流管210与主进气管100连通，所述第二级分流管220分别与所述第一级分流管210、第三级分流管230连通，所述第四级分流管240分别与所述第三级分流管230、汇流装置300连通，处于同一分流级的各分流管分别相对所连通的上一级分流管路对称设置，所述多级分流管路200的级数可根据实际需要相应设置，所述各级分流管路的分流管的数量为大于等于2的自然数，优选2或3或4。所述汇流装置300上开设有均匀分布的喷气孔310，所述多级分流管路200的第四级分流管240分别与所述汇流装置300连通。
参考图2，所述气体供应系统10还包括有多个排气管400，所述排气管400平行排列容置于所述汇流装置200中并分别与所述多级分流管路200的第四级分流管路的分流管240连通。所述排气管400上均均匀开设有排气孔410，所述排气孔410的轴向方向与所述汇流装置300的喷气孔310的轴向方向垂直。从而使得汇流装置中300的气体能更有效快速趋于平衡，使得汇流装置300的喷气孔310喷出的气体均匀性较高，提高成膜的稳定性和成品率。较佳者，所述多级分流管路200的每下一级分流管路的分流管管径小于上一级管路的分流管的管径。由于下一级管路是对上一级管路中的气体进行分流，其管路中的气体流量逐级减小，采用此种设计，有利于节约成本，使结构更加合理紧凑。
较佳者，所述气体供应系统10还包括有多个缓冲腔500，多个所述缓冲腔500分别设置在所述主进气管100与所述第一级分流管210之间、多级分流管路的上一级分流管和下一级分流管之间。所述缓冲腔500可储存一定的气体，具有缓冲过度功能，从而使下一级管路对上一级管路的分流更加均匀。
本实施例的气体供应系统10中气体的流向如图2中的箭头方向所示，所述主进气管100将外界气体发生装置产生的气体引入，接着所述气体进入到多级分流管路200，由所述多级分流管路200对来自主进气管100的气体进行逐级均匀分流，使气体流量均匀性一致，最后多级均匀分流后的气体通过排气管400排出在汇流装置300中汇合，由汇流装置300上的喷气孔310喷射出到反应腔(图未示)中的基板上成膜。
图3是本发明的气体供应方法的流程图，包括以下步骤：
步骤S1，提供主进气管，用于将外界气体发生装置所产生的气体引入；
步骤S2，提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；
步骤S3，提供汇流装置，所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通。
具体地，还包括提供多个排气管并容置在所述汇流装置中，所述排气管分别与所述多级分流管路的多个末级分流管路相互对应连通。所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间均设有缓冲腔。
与现有技术相比，由于本发明的气体供应系统包括有主进气管100、多级分流管路200及汇流装置300。所述多级分流管路200有多级，处于同一分流级的各分流管路对称设置，多级分流管路200第一级分流管210与主进气管100连通，所述多级分流管路200的末级管路即第四级分流管240分别与所述汇流装置300连通，所述汇流装置300上开设有均匀分布的喷气孔310，通过多级分流管路200对所述主进气管100所引入的气体进行多级分流，从而得到较高均匀度的气体，所述气体均匀地从汇流装置300喷出，供应均匀性一致的气体进行镀膜，使镀膜时的薄膜成分及膜厚均匀性一致，提高半导体制品的质量稳定性和成品率。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种气体供应系统，其特征在于，包括：
主进气管，所述主进气管将外界气体发生装置所产生的气体引入；
多级分流管路，所述多级分流管路对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级分流管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；
汇流装置，所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通；
多个排气管，所述排气管容置于所述汇流装置中且分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管连通，所述排气管上均匀开设有排气孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
2.一种如权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级分流管路的分流管的管径。
3.一种如权利要求1所述的气体供应系统，其特征在于，还包括有多个缓冲腔，所述缓冲腔分别设置在所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间。
4.一种气体供应方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供主进气管，用于将外界气体发生装置所产生的气体引入；
提供多级分流管路，用于对所述主进气管所引入的气体进行多级分流，所述多级分流管路至少有两级，下一级分流管路与上一级分流管路连通且下一级分流管路的分流管数量是上一级管路的分流管数量的n倍，处于同一分流级的各分流管路对称设置，所述多级分流管路的第一级分流管路与所述主进气管连通，其中，n为大于等于2的自然数；
提供汇流装置，所述汇流装置开设有均匀分布的喷气孔，所述多级分流管路的末级管路分别与所述汇流装置连通；
在所述汇流装置中提供多个排气管，所述排气管分别与所述多级分流管路的末级分流管路的分流管相互对应连通，所述排气管均匀开设有排气孔，所述排气孔的轴向方向与所述汇流装置的喷气孔的轴向方向垂直。
5.一种如权利要求4所述的气体供应方法，其特征在于，所述多级分流管路的下一级分流管路的分流管的管径小于上一级分流管路的分流管的管径。
6.一种如权利要求4所述的气体供应方法，其特征在于，所述主进气管与所述第一级分流管路之间、多级分流管路的上一级分流管路和下一级分流管路之间均设置有缓冲腔。
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