CN103262216A - 热扩散腔室 - Google Patents

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CN103262216A CN201280002909XA CN201280002909A CN103262216A CN 103262216 A CN103262216 A CN 103262216A CN 201280002909X A CN201280002909X A CN 201280002909XA CN 201280002909 A CN201280002909 A CN 201280002909A CN 103262216 A CN103262216 A CN 103262216A
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A.L.丁古斯
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Abstract

框架(104)支承着容纳腔室(102)，容纳腔室优选地被配置成用以封闭并约束处理腔室(106)。热源模块(108)被安置于容纳腔室与处理腔室之间，而热调节腔(110)被维持在热源模块与处理腔室之间。优选地，至少一个流体入口箱(112)与热调节腔成流体连通，其中流体入口箱(112)提供一种板阀(134)，板阀减缓了流体从热调节腔通过流体入口箱且到热调节腔外部的环境的流动。此外，优选的流体入口箱还包括一种流量调整结构(136)，流量调整结构与板阀相互作用以控制从热调节腔外部的环境经过板阀且进入到热调节腔内的流体流动。

Description

热扩散腔室
技术领域
本公开涉及热扩散腔室，且特定而言，涉及用于对热扩散腔室设备的处理腔室的温度进行控制的热控制系统和方法。
背景技术
一种太阳能产生的形式依赖于太阳能面板，太阳能面板继而依赖于选定材料到基板上的扩散。在一个示例中，玻璃用作基板，其向气态硒化物种类暴露以在基板上形成含铜、铟和硒化物的膜。已知气态硒化物种类对人有毒，这强调了谨慎的处置方法，包括热调节系统。
照此，能以高效且可靠的方式排除气态硒化物种类从处理腔室内向大气发生迁移和泄露的热调节系统可显著地改进向基板提供在基板内扩散的含铜、铟和硒化物的膜中所用的热腔室的操作和生产输出。
因此，存在着对于对热扩散腔室的处理腔室进行热调节的有所改进的机构和方法的持续需要。
发明内容
本公开涉及热扩散腔室，且特定而言，涉及用于控制热扩散腔室设备的处理腔室温度的热控制系统和方法。
根据各种示例性实施例，构建了一种支承着容纳腔室的框架。容纳腔室被配置成用以支承、封闭且约束着在容纳腔室内受约束的处理腔室。在示例性实施例中，一种热源模块被安置于容纳腔室与处理腔室之间，而且一种热调节腔被形成于热源模块与处理腔室之间。在示例性实施例中，至少一个流体入口箱与热调节腔成流体连通，流体入口箱优选地提供一种板阀，板阀减缓了流体从热调节腔通过流体入口箱且到热调节腔外部的环境的流动。优选地，流体入口箱还包括一种流量调整结构，流量调整结构与板阀相互作用以控制从热调节腔外部的环境经过板阀且进入到热调节腔内的流体流动。
在一种替代示例性实施例中，形成热扩散腔室的方法包括至少以下步骤：提供框架；在框架上支承一种容纳腔室；以及将热源模块安置于容纳腔室内。在热源模块就位的情况下，在热源模块内封闭、约束和支承一种处理腔室，热源模块形成了一种位于热源模块与处理腔室之间的热调节腔。在形成了热调节腔的情况下，下一步骤涉及将至少一个流体入口箱固定成与热调节腔成流体连通，其中流体入口箱提供一种板阀，板阀减缓流体从热调节腔通过流体入口箱且到热调节腔外部的环境的流动，且其中流体入口箱还包括与板阀相互作用的一种流量调整结构以控制流体从热调节腔外部的环境经过板阀且进入到热调节腔内的流动。
然后，通过将出口歧管中的压力减小到低于大气压力的值，其中与热调节腔成流体连通的出口歧管适应于抽吸流体经过所述入口流体箱的板阀，围绕着所述处理腔室且从清洗管道出来，其中清洗管道被牢固固定于出口歧管与热调节腔之间。
当阅读下文的详细描述和当参看相关联的附图时，表征所要求保护的本发明的这些和各种其它特征和优点将会变得显而易见。
附图说明
图1显示了所要求保护的本发明的热腔室的示例性实施例的部分剖视的正交投影。
图2提供一种被配置用于图1的热腔室的示例性实施例的示例性基板支承框架的正交投影。
图3示出了图1的热腔室的示例性实施例的截面右侧立视图。
图4示出了图1的热腔室的示例性实施例的截面右侧立视图，示出了排放歧管和管道。
图5提供了图1的热腔室的示例性实施例的截面正视图。
图6显示了图1的热腔室的示例性实施例的流体入口箱的放大详细截面立视图。
图7示出了图1的热腔室的示例性实施例的机动化流体入口箱的放大详细截面立视图。
图8描绘了图1的热腔室的示例性实施例的、附有入口管道的流体入口箱的放大详细截面立视图。
图9大体上示出了形成图1的热腔室的示例性实施例的方法的流程图。
具体实施方式
现将详细地参考附图中所描绘的本发明的各种实施例的一个或多个实例。每个实例以解释本发明的各个实施例的方式提供，且并不意味着限制本发明。例如，作为一个实施例的部分而图示或描述的特点可用于另一实施例以得到又一不同的实施例。对所描述的实施例的其它修改和变型也涵盖于所要求保护的本发明的范围和精神内。
转至附图，图1显示了示例性热扩散腔室100，其包括由框架104支承的至少一种容纳腔室102，容纳腔室继而102支承着一种处理腔室106。优选地，示例性热扩散腔室100还包括一种安置于处理腔室106与容纳腔室102之间的热源模块108，和一种形成于处理腔室106与热源模块108之间的热调节腔110。图1还示出了：设置至少一个流体入口箱112，其与热调节腔110成流体连通。
图2示出了被配置用于(图1的)热扩散腔室100的示例性实施例的示例性基板支承框架113。在一种优选实施例中，基板支承框架113由石英(quarts)形成且容纳着多个基板115(示出了一个)。在操作中，基板支承框架113被装满以容置有基板115、且被定位于处理腔室106内。在处理腔室106内，基板支承框架113用作扩散过程中基板115的固定件。优选地，基板115为矩形形状，宽度为基本上650毫米且长度为基本上1650毫米，且由玻璃、优选地钠钙硅玻璃形成。
由图3所示的热扩散腔室100的截面右侧立视图提供了与热调节腔110成流体连通的入口箱112的更详细的描绘。由图3还示出了优选地位于热源模块108与处理腔室106之间的多个支承件114。
在优选的示例性实施例中，热源模块108由多个加热器116形成，热源模块108在示例性实施例中由基本上一共二十二(22)个加热器组成。优选地，每个加热器提供一种加热器壳体118、与加热器壳体118相邻的加热器绝缘物120和多个加热元件112。在示例性实施例中，加热元件122被加电，且优选地为螺旋式/盘绕式元件。
返回至图1，其示出了流体入口箱112还包括牢固固定到入口歧管126上的入口管道124。优选地，入口歧管126将流体递送到流体入口箱112以用于在处理腔室106上分布，如在图4中所描绘的那样。
图4还示出了示例性热扩散腔室110包括清洗管道128，清洗管道128与热调节腔110成流体连通、且被牢固固定到出口歧管130上，出口歧管130选择性地提供小于大气压力的内部压力以抽吸流体通过流体入口箱112、围绕处理腔室106、且从清洗管道128出来。
由图4还示出了与处理腔室16成接触相邻的多个热传感器132，热传感器132延伸穿过相对应的加热器116、且提供用于从容纳腔室102的外侧连接的电引线线路133。在示例性热扩散腔室100的优选操作模式，暂停/中止流体流动，即，流体流动经历流体流动调制，以提供所述处理腔室106的外部温度的更准确读数。从多个热传感器132收集的信息被用于判断哪些流体入口箱112应当经历流体流动的限制，且哪些应被调整为用于最大流体流动。
通过调整通过多个流体入口箱112的流体流动，可实现对所述处理腔室106更均匀的冷却。另外，在示例性热扩散腔室100的替代的优选操作模式，多个热传感器132在所述处理腔室106的加热循环期间提供了用于调节供应到加热元件122的电力/功率量值的信息。即，在处理腔室106的加热循环期间，电力被供应到多个加热器116中的每一个。通过调制，可调制供应到多个加热器116中每一个的电力，且可实现对所述处理腔室106的更均匀加热。
图5描绘了流体入口箱112包括板阀134，板阀134减缓了从热调节腔110通过流体入口箱112且到热调节腔外部的环境的流动气体。图5还示出了流体入口箱112包括流量调整结构136，流量调整结构136与板阀134相互作用以控制从热调节腔外部的环境经过板阀134且进入到热调节腔110内的流体流动。
图6提供了流体入口箱112的更详细视图。在一种优选实施例中，流体入口箱112还提供有一种进入端口138，进入端口138支承着与板阀134成接触相邻的入口管道124。优选地，入口箱112还提供一种排放端口140，排放端口140支承着与热调节腔110成流体连通的出口管道142。
图7提供替代流体入口箱144的详细视图。在一种优选实施例中，除了提供一种支承着与板阀134成接触相邻的入口管道124的进入端口138之外，流体入口箱144提供一种与流动控制杆148相互作用的马达146，流动控制杆148与板阀134相互作用以响应于图4的热传感器132检测到图4的处理腔室106的温度不平衡来控制从热调节腔外部的环境经过板阀134且进入到热调节腔110内的流体流动。
图8提供了流体入口箱112的增加细节的视图。在一种优选实施例中，除了提供一种支承着出口管道142的排放端口140之外，流体入口箱112提供一种延伸管道150，延伸管道150具有近端和远端，近端与出口管道142成接触相邻、且牢固固定到出口管道142上，延伸管道150被设置用于从热调节腔外部的环境向图5的热调节腔110传导流体。延伸管道150的远端优选地被制成具有固定于其上的扩散构件152，其中扩散构件152被配置成用以排除从热调节腔外部的环境传导的流体在垂直于图5的处理腔室106的流中供应到所述处理腔室106。
图8还示出了流体入口箱112还提供了一种安置于板阀134与枢轴支承件156之间的枢轴销154。枢轴支承件156与入口管道124相邻地牢固固定。当流体被抽吸到热调节腔110内时，枢轴销154，与流量调整结构136相组合，促进了板阀134从与入口管道124接触相邻的受控制的、预定的且可调整的移位。枢轴销154还在停止源流体时进一步促进了与入口管道124相邻的板阀134的关闭。换言之，当流体未被抽吸到热调节腔110内时，关闭的板阀134制止流体从热调节腔110到热调节腔外部环境的流通/通过。
图9提供了制造根据一种本发明的各种实施例所执行的热腔室200的示例性方法。制造热腔室200的方法始于开始过程步骤202，且继续过程步骤204。在过程步骤204，提供了一种框架(诸如104)。在过程步骤206，将一种容纳腔室(诸如102)支承并牢固固定到框架上。在过程步骤208，一种热源模块被安置于容纳腔室内、且受到容纳腔室约束。在过程步骤210，一种处理腔室(诸如106)被约束于热源模块内。优选地，处理腔室包括至少内表面和外表面。
在过程步骤212，热调节腔(诸如110)被形成于热源模块与处理腔室之间，以提供调节所述处理腔室的能力。在过程步骤214的同时，流体入口箱(诸如112)优选地被牢固固定到与热调节腔成流体连通的容纳腔室上。优选地，流体入口箱提供一种板阀(诸如134)，板阀减缓流体从热调节腔通过流体入口箱且到热调节腔外部的环境的流动，且其中流体入口箱还包括一种与板阀相互作用的流量调整结构(诸如136)以控制流体从热调节腔外部的环境经过板阀且进入到热调节腔内的流动。
在过程步骤216，将优选地与热调节腔成流体连通的出口歧管(诸如130)中的流体压力减小到低于大气压力的值，且作为减小所述出口歧管中压力的结果，流体被抽吸经过流体入口箱的板阀、围绕处理腔室、且从清洗管道(诸如128)出来，其中清洗管道被安置于出口歧管与热调节腔之间，且过程结束于结束过程步骤218。
应了解到，尽管在前文的描述中已陈述了本发明的各种实施例的许多特征和优点，以及本发明的各种实施例的结构和功能的细节，这些详细描述只是说明性的，且在所要求保护的本发明的原理内可做出细节变化，特别是在零件的结构和布置方面的细节变化，所要求保护的本发明的原理在最大程度上由其中表达所附权利要求的术语的最广泛的一般意义来表示。例如，在不偏离所要求保护的本发明的精神和范围的情况下，特定元件可根据特定应用而变化。
将会显而易见的是，本发明特别适于实现所提到的目的和优点以及本文所固有的那些目的和优点。虽然出于本公开的目的已描述了目前优选的实施例，可做出多种变化，这些变化对于本领域技术人员而言将会显而易见、且被涵盖于所附权利要求中。

Claims (20)

1.一种热扩散腔室，包括：
框架，支承着一种容纳腔室；
处理腔室，受约束于所述容纳腔室内；
热源模块，安置于所述容纳腔室与所述处理腔室之间；
热调节腔，形成于所述热源模块与所述处理腔室之间；以及
与所述热调节腔流体连通的至少一个流体入口箱，其中所述流体入口箱提供一种板阀，所述板阀减缓流体从所述热调节腔通过所述流体入口箱且到所述热调节腔外部的环境的流动，且其中所述流体入口箱还包括一种与所述板阀相互作用的流量调整结构以控制流体从所述热调节腔外部的环境经过所述板阀且进入到所述热调节腔内的流动。
2.根据权利要求1所述的热扩散腔室，其中，所述流体入口箱还提供一种进入端口，所述进入端口支承着与所述板阀成接触相邻的入口管道。
3.根据权利要求2所述的热扩散腔室，其中，所述流体入口箱还提供一种排放端口，所述排放端口支承着与所述热调节腔成流体连通的出口管道。
4.根据权利要求3所述的热扩散腔室，其中，所述流体入口箱还提供一种与所述板阀成接触相邻的枢轴支承件。
5.根据权利要求4所述的热扩散腔室，其中，所述流体入口箱还提供一种延伸管道，延伸管道具有近端和远端，所述近端与所述出口管道成接触相邻，所述延伸管道从所述热调节腔外部的环境向所述热调节腔传导流体。
6.根据权利要求5所述的热扩散腔室，其中，所述延伸管道提供至少一种固结到所述延伸管道的远端上的扩散构件，其中所述扩散构件配置成用以排除从所述热调节腔外部的环境传导的流体在垂直于所述处理腔室的流中供应到所述处理腔室。
7.根据权利要求6所述的热扩散腔室，其中，所述流体入口箱还提供一种安置于所述板阀与所述枢轴支承件之间的枢轴销，当流体受抽吸到热调节腔内时，所述枢轴销促进所述板阀从与所述入口管道接触相邻的移位；且当流体未受抽吸到所述热调节腔室内时，制止流体从所述热调节腔传递到所述热调节腔外部的环境。
8.根据权利要求7所述的热扩散腔室，还包括，牢固固定到所述入口管道上的入口歧管，所述入口歧管从所述热调节腔外部的环境向所述入口管道传导流体。
9.根据权利要求2所述的热扩散腔室，还包括，清洗管道，所述清洗管道与所述热调节腔成流体连通、且牢固固定到出口歧管上，所述出口歧管选择性地提供比所述入口管道的内部压力更小的内部压力以抽吸流体通过所述流体入口箱、围绕所述处理腔室、且从所述清洗管道出来。
10.根据权利要求1所述的热扩散腔室，其中，所述处理腔室配置成用以容纳一种安置于所述处理腔室内的基板，其中所述基板具有至少650毫米的宽度和至少基本上1650毫米的长度。
11.一种通过包括下列的步骤来形成热扩散腔室的方法：
提供框架；
在所述框架上支承容纳腔室；
将热源模块安置于所述容纳腔室内；
将处理腔室约束于所述热源模块内；
形成安置于所述热源模块与所述处理腔室之间的热调节腔；以及
将至少一个流体入口箱牢固固定到与所述热调节腔成流体连通的所述容纳腔室，其中所述流体入口箱提供一种板阀，所述板阀减缓流体从所述热调节腔通过所述流体入口箱且到所述热调节腔外部的环境的流动，且其中所述流体入口箱还包括一种与所述板阀相互作用的流量调整结构以控制流体从所述热调节腔外部的环境经过所述板阀且进入到所述热调节腔内的流动。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述流体入口箱还提供一种进入端口，所述进入端口支承着与所述板阀成接触相邻的入口管道。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述流体入口箱还提供一种排放端口，所述排放端口支承着与所述热调节腔成流体连通的出口管道。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述流体入口箱还提供一种与所述板阀成接触相邻的枢轴支承件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述流体入口箱还提供一种具有近端和远端的延伸管道，所述近端与所述出口管道成接触相邻，所述延伸管道从所述热调节腔外部的环境向所述热调节腔传导流体。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述延伸管道提供至少一种固结到所述延伸管道的远端上的扩散构件，其中所述扩散构件配置成用以排除从所述热调节腔外部的环境传导的流体在垂直于所述处理腔室的流中供应到所述处理腔室。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述流体入口箱还提供一种安置于所述板阀与所述枢轴支承件之间的枢轴销，当流体受抽吸到热调节腔内时，所述枢轴销促进所述板阀从与所述入口管道接触相邻的移位；且当流体未受抽吸到所述热调节腔室内时，制止流体从所述热调节腔流通到所述热调节腔外部的环境。
18.根据权利要求17所述的方法，其还包括以下步骤：将入口歧管牢固固定到所述入口管道上，所述入口歧管从所述热调节腔外部的环境向所述入口管道传导流体。
19.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤：
将出口歧管中的压力减小到低于所述入口管道的内部压力的值，所述出口歧管与所述热调节腔成流体连通；以及
作为减小其中安置有所述净化管道的所述出口歧管中压力的结果，抽吸流体经过所述流体入口箱的板阀、围绕所述处理腔室、且从净化管道出来。
20.根据权利要求19所述的热扩散腔室，其中，所述处理腔室配置成用以容纳一种安置于所述处理腔室内的基板，其中所述基板具有至少基本上650毫米的宽度和至少基本上1650毫米的长度。
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